(57)【要約】小型化及び薄型化を実現しつつ、製造が容易である積層レンズアレイを提供することを目的とする。積層レンズアレイ１００は、アレイ状に配列された第１レンズ本体部１１ａと、第１フランジ部１１ｂとで構成される複数のレンズ１１を有する第１レンズアレイ１０と、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０との間に配置される板状の絞り部材３０と、を備え、第１レンズアレイ１０と絞り部材３０とは、流体状で供給可能な接着剤で形成された接着部４０で接着されており、絞り部材３０は、第１レンズ本体部１１ａ，２１ａに対応する位置に形成された複数の開口部Ｐ１と、複数の開口部Ｐ１のうち隣接する少なくとも一組の開口部Ｐ１の間に形成された１つ以上の接着剤用の注入孔Ｐ２とを有する。
2014119646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配列された複数の第１レンズを有する第１レンズアレイと、
前記第１レンズアレイに隣接して配置される板状の絞り部材と、
を備え、
前記第１レンズアレイと前記絞り部材とは、流体状で供給可能な接着剤を用いて形成された接着部で接着されており、
前記絞り部材は、前記複数の第１レンズに対応する位置にそれぞれ形成された複数の開口部と、前記複数の開口部のうち隣接する少なくとも一組の開口部の間に形成された１つ以上の接着剤用の注入孔とを有する積層レンズアレイ。
【請求項２】
前記接着部は、前記第１レンズアレイと前記絞り部材の第１面側とを少なくとも前記注入孔の周辺で接着する第１接着層と、前記絞り部材の第２面側における前記注入孔の周辺に位置する第２接着層と、前記注入孔を介して前記第１接着層と前記第２接着層とを繋ぐ連結部とを有する、請求項１に記載の積層レンズアレイ。
【請求項３】
前記注入孔には、前記接着剤の連結部が充填されている、請求項２に記載の積層レンズアレイ。
【請求項４】
前記注入孔は、前記複数の開口部のうち隣接する少なくとも一組の開口部の間に複数設けられる、請求項１から３までのいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
【請求項５】
前記絞り部材において、隣接する少なくとも一組の前記開口部の間の部位に凸部を有し、前記注入孔は前記凸部又は前記凸部の近傍に設けられており、
前記第１レンズアレイと、前記絞り部材に設けられた前記凸部の少なくとも一部とが前記第１接着層によって接着されている、請求項２〜４のいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
【請求項６】
前記第１レンズアレイは、少なくとも前記絞り部材の前記注入孔の周囲に対応する部位に凸部を有し、
前記絞り部材と前記第１レンズアレイに設けられた前記凸部の少なくとも一部とが前記第１接着層によって接着されている、請求項２〜５のいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
【請求項７】
前記接着部は、吸収による遮光性を有する材料を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
【請求項８】
前記複数の第１レンズは、それぞれ、第１レンズ本体部と該第１レンズ本体部の周辺に配置される第１フランジ部とで構成され、前記第１レンズアレイの前記絞り部材に対向する面のうち前記第１レンズ本体部を除く領域に遮光膜を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
【請求項９】
アレイ状に配列された複数の第２レンズを有する第２レンズアレイをさらに備え、
前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に前記絞り部材が配置され、
前記第１レンズアレイと前記絞り部材と前記第２レンズアレイとは、前記接着部で接着されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
【請求項１０】
前記接着部は、前記第１レンズアレイと前記絞り部材の第１面側とを少なくとも前記注入孔の周辺で接着する第１接着層と、前記絞り部材の第２面側における前記注入孔の周辺に位置する第２接着層と、前記注入孔を介して前記第１接着層と前記第２接着層とを繋ぐ連結部とを有する、請求項９に記載の積層レンズアレイ。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の積層レンズアレイと、前記積層レンズアレイを保持するホルダーとを備える、積層レンズアレイユニット。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載の積層レンズアレイと、前記積層レンズアレイを保持するホルダーとを備える、積層レンズアレイユニット。
【請求項１３】
前記ホルダーは、前記第１レンズアレイを位置決めする第１段部と、前記絞り部材を位置決めする第２段部と、前記第２レンズアレイを位置決めする第３段部とを有する、請求項１２に記載の積層レンズアレイユニット。
【請求項１４】
アレイ状に配列された複数のレンズを有する第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイに隣接して配置される板状の絞り部材と、を備える積層レンズアレイの製造方法であって、
前記絞り部材は、前記第１レンズアレイに対向させる第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記複数の第１レンズに対応する位置にそれぞれ形成された複数の開口部と、前記複数の開口部のうち隣接する少なくとも一組の開口部の間に形成された１つ以上の接着剤用の注入孔とを有しており、
前記第１レンズアレイと前記絞り部材とを所定の間隔に保ち積層する第１積層工程と、
前記注入孔を含む前記絞り部材の第１面側及び第２面側のうち一方の所定領域に接着剤を供給する第１接着剤供給工程と、
前記注入孔を介して前記絞り部材の第１面側及び第２面側のうち他方に前記接着剤を供給する第２接着剤供給工程と、
前記第１レンズアレイと前記絞り部材とを前記絞り部材の第１面側に供給した接着剤によって接着する第１接着工程と、
を備える、積層レンズアレイの製造方法。
【請求項１５】
前記第１レンズアレイと所定の間隔に保たれた前記絞り部材の第２面側に前記接着剤を供給して前記注入孔を通過させることにより、前記絞り部材の第１面側に接着剤を供給する、請求項１４に記載の積層レンズアレイの製造方法。
【請求項１６】
前記絞り部材の第２面側に供給した接着剤によって、アレイ状に配列された複数の第２レンズを有する第２レンズアレイを接着する第２接着工程をさらに備える、請求項１４又は１５に記載の積層レンズアレイの製造方法。
【請求項１７】
前記絞り部材の第２面側に前記接着剤を供給した後、前記第２レンズアレイを前記接着剤に接触させ、前記第２レンズアレイを接触させた状態で前記注入孔を通過させることにより前記接着剤を前記絞り部材の第１面側に供給する、請求項１６に記載の積層レンズアレイの製造方法。
【請求項１８】
前記接着剤を前記絞り部材の第２面側に供給した後、前記接着剤にエネルギーを付与して流動性を向上させるようにする、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の積層レンズアレイの製造方法。
【請求項１９】
前記第１レンズアレイに接着剤を供給した後、前記絞り部材と前記第１レンズアレイとを接近させることで、前記絞り部材の第１面側に接着剤を供給するとともに前記注入孔を通過させて前記絞り部材の第２面側に接着剤を供給する、請求項１４に記載の積層レンズアレイの製造方法。
【請求項２０】
請求項１１に記載の積層レンズアレイユニットの製造方法であって、前記積層レンズアレイをホルダーに収納し固定する工程を備える、積層レンズアレイユニットの製造方法。
【請求項２１】
請求項１２又は１３に記載の積層レンズアレイユニットの製造方法であって、前記積層レンズアレイをホルダーに収納し固定する工程を備える、積層レンズアレイユニットの製造方法。
【請求項２２】
前記絞り部材の第１面及び第２面のうち少なくとも一方に凸部が設けられ、前記注入孔は前記凸部又は前記凸部の近傍に設けられており、前記第１及び第２接着剤供給工程の少なくとも一方で前記凸部に沿って前記接着剤を広げる、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載の積層レンズアレイの製造方法。
【請求項２３】
前記第１レンズアレイは、少なくとも前記絞り部材の前記注入孔の周囲に対応する部位に凸部を備えており、前記第１又は第２接着剤供給工程で前記凸部に沿って前記接着剤を広げる、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載の積層レンズアレイの製造方法。
【請求項２４】
前記第１及び第２レンズアレイの少なくとも一方は、少なくとも前記絞り部材の前記注入孔の周囲に対応する部位に凸部を備えており、前記第１及び第２接着剤供給工程のうち少なくとも一方で前記凸部に沿って前記接着剤を広げる、請求項１６又は１７に記載の積層レンズアレイの製造方法。
【請求項２５】
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の積層レンズアレイユニットと、撮像素子とを備える、撮像装置。
【請求項２６】
アレイ状に配列された複数のレンズを有するレンズアレイに接着される絞り部材であって、
前記複数のレンズに対応する位置にそれぞれ形成された複数の開口部を有する板状部材からなり、該板状部材の前記複数の開口部のうち隣接する少なくとも一組の開口部の間に形成された１つ以上の接着剤用の注入孔を有する絞り部材。
【請求項２７】
隣接する少なくとも一組の前記開口部の間の部位に凸部を有し、前記注入孔が前記凸部又は前記凸部の近傍に設けられている、請求項２６に記載の絞り部材。
【請求項２８】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載される積層レンズアレイの前記第１レンズアレイ又は前記第２レンズアレイとして用いられるレンズアレイであって、
少なくとも前記絞り部材の接着剤用の注入孔の周囲に対応する部位に形成された凸部を有する、積層レンズアレイ用のレンズアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像を一括して取得する撮像装置等に搭載される積層レンズアレイ及び当該積層レンズアレイの製造方法に関する。また、本発明は、当該積層レンズアレイに用いられる絞り部材及びレンズアレイに関する。また、当該積層レンズアレイを用いた撮像装置に関する。また、積層レンズアレイユニット及び当該積層レンズアレイユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサーやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサー等の固体撮像素子と、例えば２次元的に配置されるなどのアレイ状に配置された複数の撮像レンズ（以下、レンズアレイという）とを用いて複数の画像を撮影し、得られた複数の画像から1つの画像を再構成する撮像装置（以下、レンズアレイ型撮像装置という）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなレンズアレイ型撮像装置では、複数の撮像レンズの視差に基づいて各撮像レンズによって得られる画像を再構成することで、高精細な画像を作り出すことができる。そのため、各撮像レンズにはあまり高い光学性能が求められず、結果として小型化及び薄型化を実現し、かつ高精細な画像を得ることができる。このレンズアレイ型撮像装置は、１つ以上のレンズアレイと各レンズに対応する複数の開口部を有する絞り部材とを積層した積層レンズアレイや、複数のレンズアレイを積層した積層レンズアレイを搭載することでさらに高画質化を図ることができる。【０００３】
特許文献１のレンズアレイ型撮像装置では、撮像素子アレイにおける複数の受光領域に、それぞれに対応する各レンズからの光のみが受光されるように、レンズアレイと撮像素子との間に光軸方向に延びる複数の貫通孔を有するプレートを複数枚重ねてなる遮光ブロックを設けている。しかしながら、プレートの枚数を多くすると、製造に手間がかかり、撮像装置の小型化及び薄型化を実現することも難しくなる。【０００４】
ここで、例えば、撮像素子の撮像領域を各撮像レンズによって結像される像に対応する複数の島状に形成するなどして、レンズアレイの各撮像レンズに対応する位置に複数の開口を有する単一の遮光部材（絞り部材）を設け、この絞り部材とレンズアレイとを接着することが考えられる。単一の遮光部材とすることで薄型の撮像装置を比較的簡単に製造することができる。しかしながら、絞り部材やレンズアレイに接着剤を一様に塗布することは実際には難しい。具体的には、レンズアレイと絞り部材との貼り合わせの際に、接着剤がレンズの光学面にはみ出してしまうという問題がある。積層レンズアレイの光軸方向の全長を短くするために接着剤層を薄くしようとすると、この問題はより顕著となる。また、光学性能を高めるために、個々のレンズの光学面の径を大きくしたり、積層レンズアレイの面方向のサイズを小さくするために隣接するレンズの光学面間の距離を小さくしたりすると、面内のレンズ部間のスペースが小さくなる。そのため、絞り部材やレンズアレイに接着剤を一様に塗布することがさらに難しくなり、レンズの光学面へのはみ出しの問題もさらに顕著になるおそれがある。また、積層レンズアレイの一方の面へ接着剤を塗布し、絞り部材を貼り合わせた後、絞り部材の反対側の面に接着剤を塗布し、他方のレンズアレイを貼り合わせるという工程を行うと、一対のレンズアレイについて、塗布工程と接着工程とをそれぞれ行うことになり、製造工程が多くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２９７１４号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明では、小型化及び薄型化を実現しつつ、製造が容易である積層レンズアレイ及び積層レンズアレイユニットを提供することを目的とする。
また、本発明は、上記積層レンズアレイに用いられる新規かつ有用な絞り部材及びレンズアレイを提供することを目的とする。
また、本発明は、上記積層レンズアレイを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、上述の積層レンズアレイの製造方法及び積層レンズアレイユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る積層レンズアレイは、アレイ状に配列された複数の第１レンズを有する第１レンズアレイと、第１レンズアレイに隣接して配置される板状の絞り部材と、を備え、第１レンズアレイと絞り部材とは、流体状で供給可能な接着剤で形成された接着部で接着されており、絞り部材は、複数の第１レンズに対応する位置にそれぞれ形成された複数の開口部と、複数の開口部のうち隣接する少なくとも一組の開口部の間に形成された１つ以上の接着剤用の注入孔とを有する。ここで、「隣接する」とは、複数のレンズが例えば行列状に並んでいる場合において、行方向に隣になる場合及び列方向に隣になる場合に限らず、対角方向に隣になる場合も含む。
【０００８】
上記積層レンズアレイによれば、絞り部材が接着剤用の注入孔を有しているので、この注入孔を介して絞り部材の一方の側（例えば第１面側）から他方の側（例えば第２面側）に流体状の接着剤を供給することができ、絞り部材の両面に接着剤を配することが容易になる。従って、接着工程が簡素化され、生産量を向上させることができる。ここで、絞り部材が注入孔を有しているので、接着剤の使用量は、注入孔のない絞り部材の片面ずつに配する接着剤の量に比べて多くなる。そのため、接着剤が微量な場合と比較して、第１レンズアレイと絞り部材との間における接着剤の量のばらつきを抑えることができる。よって、各注入孔に対応して配される接着剤の量が略一定になる。また、各注入孔に対応して配される接着剤の量にばらつきがあっても、注入孔において接着剤注入側の反対側から漏れ又は吐出される接着剤の量は略一定となり、接着部の配置をコントロールしやすくなる。これにより、第１レンズアレイ等と絞り部材との貼り合わせの際に、第１レンズの本体部側に接着剤すなわち接着部がはみ出ることを防ぐことができる。
【０００９】
本発明の具体的な態様又は観点では、上記積層レンズアレイにおいて、接着部は、第１レンズアレイと絞り部材の第１面側とを少なくとも注入孔の周辺で接着する第１接着層と、絞り部材の第２面側における注入孔の周辺に位置する第２接着層と、注入孔を介して第１接着層と第２接着層とを繋ぐ連結部とを有する。
【００１０】
本発明の別の観点では、注入孔には、接着剤の連結部が充填されている。
【００１１】
本発明のさらに別の観点では、注入孔は、複数の開口部のうち隣接する少なくとも一組の開口部の間に複数設けられる。
【００１２】
本発明のさらに別の観点では、絞り部材において、隣接する少なくとも一組の開口部の間の部位に凸部を有し、注入孔は凸部又は凸部の近傍に設けられており、第１レンズアレイと、絞り部材に設けられた凸部の少なくとも一部とが第１接着層によって接着されている。
【００１３】
本発明のさらに別の観点では、第１レンズアレイは、少なくとも絞り部材の注入孔の周囲に対応する部位に凸部を有し、絞り部材と第１レンズアレイに設けられた凸部の少なくとも一部とが第１接着層によって接着されている。
【００１４】
本発明のさらに別の観点では、接着部は、吸収による遮光性を有する材料を含む。
【００１５】
本発明のさらに別の観点では、複数の第１レンズは、それぞれ、第１レンズ本体部と該第１レンズ本体部の周辺に配置される第１フランジ部とで構成され、第１レンズアレイの絞り部材に対向する面のうち第１レンズ本体部を除く領域に遮光膜を有する。
【００１６】
本発明のさらに別の観点では、アレイ状に配列された複数の第２レンズを有する第２レンズアレイをさらに備え、第１レンズアレイと第２レンズアレイとの間に絞り部材が配置され、第１レンズアレイと絞り部材と第２レンズアレイとは、接着部で接着されている。
【００１７】
本発明のさらに別の観点では、接着部は、第１レンズアレイと絞り部材の第１面側とを少なくとも注入孔の周辺で接着する第１接着層と、絞り部材の第２面側における注入孔の周辺に位置する第２接着層と、注入孔を介して第１接着層と第２接着層とを繋ぐ連結部とを有する。
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明に係る積層レンズアレイユニットは、上述した第１レンズアレイを有し或いは第１及び第２レンズアレイを有する積層レンズアレイと、積層レンズアレイを保持するホルダーとを備える。
【００１９】
本発明の別の観点では、上記積層レンズアレイユニットにおいて、ホルダーは、第１レンズアレイを位置決めする第１段部と、絞り部材を位置決めする第２段部と、第２レンズアレイを位置決めする第３段部とを有する。
【００２０】
上記課題を解決するため、本発明に係る積層レンズアレイの製造方法は、アレイ状に配列された複数のレンズを有する第１レンズアレイと、第１レンズアレイに隣接して配置される板状の絞り部材と、を備える積層レンズアレイの製造方法であって、絞り部材は、第１レンズアレイに対向させる第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、複数の第１レンズに対応する位置にそれぞれ形成された複数の開口部と、複数の開口部のうち隣接する少なくとも一組の開口部の間に形成された１つ以上の接着剤用の注入孔とを有しており、第１レンズアレイと絞り部材とを所定の間隔に保ち積層する第１積層工程と、注入孔を含む絞り部材の第１面側及び第２面側のうち一方の所定領域に接着剤を供給する第１接着剤供給工程と、注入孔を介して絞り部材の第１面側及び第２面側のうち他方に接着剤を供給する第２接着剤供給工程と、第１レンズアレイと絞り部材とを絞り部材の第１面側に供給した接着剤によって接着する第１接着工程と、を備える。
【００２１】
上記積層レンズアレイの製造方法によれば、絞り部材の注入孔を介して例えば第１面側から第２面側に流体状の接着剤を供給することができ、絞り部材の両面に接着剤を配することが容易になる。従って、接着工程が簡素化され、生産量を向上させることができる。また、接着剤が微量な場合と比較して、第１レンズアレイと絞り部材との間における接着剤の量のばらつきを抑えることができる。さらに、第１レンズアレイ等と、絞り部材との貼り合わせの際に、第１レンズの本体部側に接着剤すなわち接着部がはみ出ることを防ぐことができる。
【００２２】
本発明の別の観点では、上記積層レンズアレイの製造方法において、第１レンズアレイと所定の間隔に保たれた絞り部材の第２面側に接着剤を供給して注入孔を通過させることにより、絞り部材の第１面側に接着剤を供給する。
【００２３】
本発明のさらに別の観点では、絞り部材の第２面側に供給した接着剤によって、アレイ状に配列された複数の第２レンズを有する第２レンズアレイを接着する第２接着工程をさらに備える。
【００２４】
本発明のさらに別の観点では、絞り部材の第２面側に接着剤を供給した後、第２レンズアレイを接着剤に接触させ、第２レンズアレイを接触させた状態で注入孔を通過させることにより接着剤を絞り部材の第１面側に供給する。
【００２５】
本発明のさらに別の観点では、接着剤を絞り部材の第２面側に供給した後、接着剤にエネルギーを付与して流動性を向上させるようにする。
【００２６】
本発明のさらに別の観点では、第１レンズアレイに接着剤を供給した後、絞り部材と第１レンズアレイとを接近させることで、絞り部材の第１面側に接着剤を供給するとともに注入孔を通過させて絞り部材の第２面側に接着剤を供給する。
【００２７】
上記課題を解決するため、本発明に係る積層レンズアレイユニットの製造方法は、上述した第１レンズアレイを有し或いは第１及び第２レンズアレイを有する積層レンズアレイユニットをホルダーに収納し固定する工程を備える。
【００２８】
本発明の別の観点では、上記積層レンズアレイの製造方法において、絞り部材の第１面及び第２面のうち少なくとも一方に凸部が設けられ、注入孔は凸部又は凸部の近傍に設けられており、第１及び第２接着剤供給工程の少なくとも一方で凸部に沿って接着剤を広げる。
【００２９】
本発明のさらに別の観点では、上記積層レンズアレイの製造方法において、第１レンズアレイは、少なくとも絞り部材の注入孔の周囲に対応する部位に凸部を備えており、第１又は第２接着剤供給工程で凸部に沿って接着剤を広げる。
【００３０】
本発明のさらに別の観点では、上記積層レンズアレイの製造方法において、第１及び第２レンズアレイの少なくとも一方は、少なくとも絞り部材の注入孔の周囲に対応する部位に凸部を備えており、第１及び第２接着剤供給工程のうち少なくとも一方で凸部に沿って接着剤を広げる。
【００３１】
上記課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、上述した積層レンズアレイユニットと、撮像素子とを備える。
【００３２】
上記課題を解決するため、本発明に係る絞り部材は、アレイ状に配列された複数のレンズを有するレンズアレイに接着される絞り部材であって、複数のレンズに対応する位置にそれぞれ形成された複数の開口部を有する板状部材からなり、該板状部材の複数の開口部のうち隣接する少なくとも一組の開口部の間に形成された１つ以上の接着剤用の注入孔を有する。
【００３３】
本発明の別の観点では、上記絞り部材は、隣接する少なくとも一組の開口部の間の部位に凸部を有し、注入孔が凸部又は凸部の近傍に設けられている。
【００３４】
上記課題を解決するため、本発明に係るレンズアレイは、上述した積層レンズアレイの第１レンズアレイ又は第２レンズアレイとして用いられるレンズアレイであって、少なくとも絞り部材の接着剤用の注入孔の周囲に対応する部位に形成された凸部を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１Ａは、第１実施形態の積層レンズアレイの側方断面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す積層レンズアレイのうち絞り部材の平面図である。
【図２】図２Ａ〜２Ｆは、図１Ａの積層レンズアレイの製造工程を説明する図である。
【図３】図３Ａは、第２実施形態の積層レンズアレイを構成する第１レンズアレイを説明する像側からみた平面図であり、図３Ｂは、図３Ａの変形例を説明する図である。
【図４】図４Ａは、第３実施形態の積層レンズアレイのうち絞り部材の物体側からみた平面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＡＡ矢視断面図であり、図４Ｃは、接着剤供給工程における絞り部材周辺の部分拡大断面図である。図４Ｄは、変形例の絞り部材の開口間の境界領域の裏面図であり、図４Ｅは、図４Ｄの境界領域に形成された、凸部等のＤＤ矢視断面図である。
【図５】絞り部材の平面図であり、接着部の広がりを説明する図である。
【図６】第４実施形態の積層レンズアレイユニットの側方断面図である。
【図７】図７Ａ〜７Ｅは、第５実施形態の積層レンズアレイの製造工程を説明する図である。
【図８】図８Ａ〜８Ｄは、第６実施形態の積層レンズアレイの製造工程を説明する図である。
【図９】図９Ａ〜９Ｃは、図１Ａの積層レンズアレイのうち絞り部材の変形例を説明する図である。
【図１０】図１０Ａ及び１０Ｂは、図１Ａに示す積層レンズアレイのうち絞り部材の注入孔の変形例を説明する図である。
【図１１】図１１Ａは、図１Ａの積層レンズアレイのうち第１レンズアレイの変形例を説明する図であり、図１１Ｂは、図６に示す積層レンズアレイユニットの変形例を説明する図である。
【図１２】図４Ａ及び４Ｂの別の変形例を説明する部分拡大断面図である。
【図１３】図１３Ａ〜１３Ｄは、第１及び第３実施形態の変形例を説明する図である。図１３Ａは、変形例の積層レンズアレイのうち第１レンズアレイを絞り部材側から見た平面図であり、図１３Ｂは、図１３Ａに示す第１レンズアレイのＡＡ矢視断面図であり、図１３Ｃは、絞り部材の平面図であり、図１３Ｄは、接着部及びその周辺を説明する部分拡大断面図である。
【図１４】図１３Ａに示す第１レンズアレイのさらなる変形例を説明する平面図である。
【図１５】図１５Ａは、第１及び第３実施形態の変形例の積層レンズアレイのうち絞り部材を第１レンズアレイ側から見た平面図であり、図１５Ｂは、接着部及びその周辺を説明する部分拡大断面図である。
【図１６】図１５Ａ等に示す積層レンズアレイの変形例を説明する部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態である積層レンズアレイ及び積層レンズアレイの製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
積層レンズアレイ１００は、被写体像を形成するものであり、例えば撮像装置に搭載される。ここで、撮像装置は、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ものである。
【００３８】
図１Ａ及び１Ｂに示すように、積層レンズアレイ１００は、第１レンズアレイ１０と、第２レンズアレイ２０と、絞り部材３０とを有する。これらの部材１０，２０，３０は、光軸ＯＡ方向に積層されている。積層レンズアレイ１００は、例えば撮像装置の撮像素子の像面又は撮像面（被投影面）に複数の被写体像を結像させる機能を有する。
【００３９】
積層レンズアレイ１００のうち第１レンズアレイ１０は、積層レンズアレイ１００の最も物体側に配置される。第１レンズアレイ１０は、光軸ＯＡに垂直な方向に２次元的に配列された複数のレンズ１１で構成されている。なお、図１Ａ等においては、便宜上、積層レンズアレイ１００の中心軸を光軸ＯＡとして図示してある。他の図面においても同様である。第１レンズアレイ１０は、四角形乃至は矩形の外形を有し、第１レンズアレイ１０内の各レンズ１１は、繋がった状態で一体に成形されている。換言すれば、第１レンズアレイ１０は、第１レンズ本体部１１ａと第１フランジ部１１ｂとを一組とする多数のレンズ１１を配列したものであり、隣接する各レンズ１１の第１フランジ部１１ｂが一体に成形されている。第１レンズ本体部１１ａは、物体側が凸形状の非球面である第１光学面１１ｃと、像側が凹形状の非球面である第２光学面１１ｄとを有する。第１レンズ本体部１１ａの周囲の第１フランジ部１１ｂは、第１光学面１１ｃの周囲に広がる平坦な第１フランジ面１１ｅと、第２光学面１１ｄの周囲に広がる平坦な第２フランジ面１１ｆとを有する。第１及び第２フランジ面１１ｅ，１１ｆは、光軸ＯＡに垂直なＸＹ面に対して平行に配置されている。
【００４０】
積層レンズアレイ１００のうち第２レンズアレイ２０は、積層レンズアレイ１００の最も像側に配置される。なお、第２レンズアレイ２０は、第１レンズアレイ１０の構造と略同様であり、同様の部分は適宜省略して説明する。
【００４１】
第２レンズアレイ２０は、第１レンズアレイ１０と同様に、光軸ＯＡに垂直な方向に２次元的に配列された複数のレンズ２１で構成され、各レンズ２１は、第２レンズ本体部２１ａと第２フランジ部２１ｂとを一組として一体に成形されている。第２レンズ本体部２１ａは、物体側が凹形状の非球面である第３光学面２１ｃと、像側が凸形状の非球面である第４光学面２１ｄとを有する。第２レンズ本体部２１ａの周囲の第２フランジ部２１ｂは、第３光学面２１ｃの周囲に広がる平坦な第３フランジ面２１ｅと、第４光学面２１ｄの周囲に広がる平坦な第４フランジ面２１ｆとを有する。第３及び第４フランジ面２１ｅ，２１ｆは光軸ＯＡに垂直なＸＹ面に対して平行に配置されている。
【００４２】
第１及び第２レンズアレイ１０，２０は、例えばガラスや樹脂で形成されている。第１及び第２レンズアレイ１０，２０は、ガラスの場合、例えば金型によるプレス成形によって成形される。また、樹脂の場合、例えば金型による射出成形や金型や樹脂型等によるプレス成形によって成形される。
【００４３】
絞り部材３０は、四角形乃至は矩形の板状部材であり、第１レンズアレイ１０と、第２レンズアレイ２０との間に設けられている。図１Ａ等においては理解を容易にするため、絞り部材３０を比較的厚みがあるように図示しているが、実際には、２０μｍ〜１００μｍ程度の薄い部材である。絞り部材３０は、後述する接着部４０によって第１及び第２レンズアレイ１０，２０に挟まれてこれらと接着されている。図１Ｂに示すように、絞り部材３０は、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の第１及び第２レンズ本体部１１ａ，２１ａに対応する位置に円形の開口部Ｐ１が複数形成されている。つまり、絞り部材３０には、絞り部材３０の面内に複数の開口部Ｐ１が形成されている。なお、図１Ｂにおいて、接着部４０による接着領域を鎖線で示してある。接着領域は、後述する各注入孔Ｐ２の周りに、それぞれ開口部Ｐ１内にはみ出ない程度の範囲で広がっている。
【００４４】
また、絞り部材３０には、複数の開口部Ｐ１のうち辺方向（格子方向）及び対角方向（斜め方向）に隣接する開口部Ｐ１の間に開口部Ｐ１から独立した接着剤用の注入孔Ｐ２が形成されている。言い換えれば、開口部Ｐ１が行列状に並んでおり、注入孔Ｐ２が行方向、列方向、及び対角方向に隣接する開口部Ｐ１の間に形成されている。注入孔Ｐ２は、隣接する開口部Ｐ１間の略中間（隣接する一対の開口部Ｐ１の中心を結ぶ線分の中央又はその近傍）に形成されている。このようにすると、後述するように接着剤によって絞り部材３０及び第２レンズアレイ２０を第１レンズアレイ１０に接着すると、これらの部材を精度よく且つ十分な強度で接着しやすくなる。本実施形態の場合、注入孔Ｐ２は、円形であり、開口部Ｐ１より小径である。開口部Ｐ１及び注入孔Ｐ２は、例えばマスクパターンが形成された板状の部材を化学的にエッチングしたり、機械的に加工したりすることによって形成される。詳細は後述するが、注入孔Ｐ２には、接着剤Ｂが注入され（図２Ｃ等参照）、第１レンズアレイ１０、絞り部材３０、及び第２レンズアレイ２０を接着している接着部４０の一部が注入孔Ｐ２内部に配置される。ここで、絞り部材３０において、第１レンズアレイ１０に対向する側を第１面ＳＳ１とし、反対側すなわち第２レンズアレイ２０に対向する側を第２面ＳＳ２とする。本実施形態においては、絞り部材３０の物体側が第１面ＳＳ１であり、像側が第２面ＳＳ２である。
【００４５】
絞り部材３０は、例えば金属、セラミックス、樹脂等で形成されている。かかる金属、セラミックス、樹脂等として、それ自体で光吸収性を有する黒色又は暗色の材料や、表面が黒色又は暗色に塗装又は被覆されたものが用いられる。具体的には、絞り部材３０として、例えばステンレスシートに黒色又は暗色に表面処理を施した材料を用いる。絞り部材３０は、第１レンズアレイ１０の物体側から入射する入射光を精度よくレンズ１１，２１の有効面内で通過させ、像側の第２レンズアレイ２０の第３フランジ面２１ｅで全反射されて積層レンズアレイ１００内を伝播しようとする迷光を遮断する。
【００４６】
図１Ａに示すように、第１レンズアレイ１０と絞り部材３０と第２レンズアレイ２０とは、遮光性を有する樹脂製の接着部４０を介して積層されている。接着部４０は、第１接着層４１と、第２接着層４２と、連結部４３とを有する。第１接着層４１は、第１レンズアレイ１０と絞り部材３０とを、少なくとも第１面ＳＳ１側の注入孔Ｐ２の周辺で接着する。第２接着層４２は、第２レンズアレイ２０と絞り部材３０とを、少なくとも第２面ＳＳ２側の注入孔Ｐ２の周辺で接着する。連結部４３は、注入孔Ｐ２内に延在し第１接着層４１と第２接着層４２とを繋ぐ。注入孔Ｐ２は、連結部４３によって隙間なく充填されている。なお、第１及び第２接着層４１，４２の厚みは、５μｍ〜２０μｍ程度とすることができる。
【００４７】
接着部４０は、流体状で供給可能な接着剤Ｂ（図２Ｃ等参照）を用いて形成する。接着部４０は、例えば脂環式エポキシ化合物を含むカチオン重合性樹脂組成物、あるいは、オキセタン環（４員環エーテル）を有するオキセタン化合物と、脂肪族エポキシ化合物とを含むカチオン重合性樹脂組成物を光重合により硬化させたものであり、光吸収による遮光性を有する材料及び透光性の微粒子を含む。また、接着部４０を形成する光硬化性樹脂には、光硬化性樹脂の重合を開始させるカチオン系光重合開始剤及び粘度を調整する多官能モノマーが含まれている。
【００４８】
光重合開始剤としては、硬化のために照射する光の波長（紫外線硬化性接着剤の場合は紫外域（４００ｎｍ以下））の波長に吸収極大を持ち、当該波長でカチオン発生するものであれば、いずれも用いることができる。
【００４９】
吸収による遮光性を有する材料とは、撮像装置等の使用光を吸収によって遮光する材料であり、例えば黒色の無機顔料や有機顔料等がある。吸収による遮光性を有する材料として、具体的には、例えばカーボン微粒子、チタン微粒子、アニリン微粒子、ペリレン系色素、アントラキノン系色素等があり、カーボン微粒子又はチタン微粒子が好ましい。吸収による遮光性を有する材料の平均粒径は、０．１μｍ以上１μｍ以下である。接着部４０において、吸収による遮光性を有する材料の含有率は５重量％以上１０重量％以下である。接着部４０は、透光性の微粒子を含むことで、波長３５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下における反射率が１．５％以下となっている。微粒子としては、架橋アクリルビーズ等の有機系化合物や、シリカ、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム、酸化チタン等の無機系化合物のいずれのものも使用することができる。その中でも、微粒子の分散性や低コスト等の観点からシリカを用いることが好ましい。
【００５０】
吸収による遮光性を有する材料を含ませることで透過率を低くした接着部４０を介して第１及び第２レンズアレイ１０，２０を積層するので、絞り部材３０に注入孔Ｐ２が形成されていても迷光の発生を抑制することができる。
【００５１】
以下、図２Ａ〜２Ｆを参照しつつ、積層レンズアレイ１００の製造工程について説明する。
【００５２】
〔レンズアレイ準備工程〕
まず、図示を省略するが、研削加工等によって第１レンズアレイ１０の最終形状に対応するネガ形状の成形面を有するマスター型を作製する。次に、当該マスター型を用いて第１レンズアレイ１０の各レンズ１１を一体に成形する。これにより、図２Ａに示すように、第１レンズアレイ１０を得る。第２レンズアレイ２０についても同様に作製する。
【００５３】
〔絞り部材準備工程〕
次に、図示を省略するが、絞り部材３０となるべき板状の部材の片面又は両面に開口部Ｐ１及び注入孔Ｐ２のパターンに対応するマスクを形成する。その後、化学的又は物理的なエッチングを行い、開口部Ｐ１及び注入孔Ｐ２を形成する。エッチング後、必要に応じて絞り部材３０の表面全体又は必要な箇所に黒塗りを行う。このようにして、複数のレンズ１１に対応する位置にそれぞれ形成された複数の開口部Ｐ１を有する板状部材からなり、この板状部材の複数の開口部Ｐ１のうち隣接する少なくとも一組の開口部の間に形成された１つ以上の接着剤用の注入孔Ｐ２を有する絞り部材３０を得る。なお、開口部Ｐ１や注入孔Ｐ２は、エッチングに限らず、機械加工等によって形成することができる。
【００５４】
〔第１積層工程〕
次に、図２Ｂに示すように、第１レンズアレイ１０と絞り部材３０とを所定の間隔に保ち積層する。具体的には、まず、第１ガイド治具５１上に第１レンズアレイ１０を載置する。第１ガイド治具５１は、第１レンズアレイ１０の周縁部における第１フランジ面１１ｅが載置される第１の保持面５１ａを有する。次に、第１ガイド治具５１の第１の保持面５１ａから正確に所定の距離だけ高い位置に形成された第１ガイド治具５１の第２の保持面５１ｂ上に、正確に一定の厚みを備える第２ガイド治具５２を重ねる。第２ガイド治具５２は、内面側から水平方向に突き出すように形成された突起５２ｃを有している。この突起５２ｃは正確に一定の厚みを備えており、上面が絞り部材３０を保持するための第３の保持面５２ａとなっている。次に、第２ガイド治具５２の第３の保持面５２ａ上に絞り部材３０を載置する。本実施形態では、第１及び第２ガイド治具５１，５２のそれぞれの内面側に第１レンズアレイ用の突き当て部５１ｆと絞り部材用の突き当て部５２ｆを形成しておくことによって、第１レンズアレイ１０の第１レンズ本体部１１ａと絞り部材３０の開口部Ｐ１とが横方向にアライメントされる。第１レンズアレイ１０と絞り部材３０との間隔は、積層レンズアレイ１００の光軸ＯＡ方向における第２ガイド治具５２の突起５２ｃの厚みによって規定される。以上のガイド治具５１，５２は複数のパーツからなるものとでき、さらに複数のパーツを分解可能に組み立てて一体化したものとすることもできる。
【００５５】
〔接着剤供給工程〕
次に、図２Ｃに示すように、絞り部材３０の第２面ＳＳ２側の、注入孔Ｐ２を含む所定領域（ここでは、注入孔Ｐ２及びその周囲のフランジ面）上に所定量の接着剤Ｂを滴下する（第１接着剤供給工程）。滴下された接着剤Ｂは、図２Ｄに示すように、注入孔Ｐ２内を充填しつつ通過し、絞り部材３０の第１面ＳＳ１側の注入孔Ｐ２から漏れ出し、注入孔Ｐ２周辺の第１レンズアレイ１０と絞り部材３０との間の隙間を埋める（第２接着剤供給工程）。接着剤Ｂの量は、第１レンズアレイ１０の第２フランジ面１１ｆと絞り部材３０の第１面ＳＳ１との間に形成される空間の容積及び注入孔Ｐ２によって形成される空間の体積の合計より多く、後述するように第２レンズアレイ２０を重ねたときに、光学面１１ｄ，２１ｃ側にはみ出さない程度の量である。ここで、注入孔Ｐ２に接着剤Ｂを滴下すると、注入孔Ｐ２を通過することによって第１面ＳＳ１側の注入孔Ｐ２から漏れ出る接着剤Ｂの量は微小となる。これにより、第２面ＳＳ２側から第１面ＳＳ１側に移る接着剤Ｂの量を制限しつつ、第２面ＳＳ２側の注入孔Ｐ２の周囲にも接着剤Ｂを残すことができる。この際、注入孔Ｐ２に注入される接着剤Ｂの量にばらつきがあっても、注入孔Ｐ２において第１面ＳＳ１側から漏れ又は吐出される接着剤Ｂの量は略一定となる。従って、絞り部材３０の第１面ＳＳ１と第１レンズアレイ１０との間の接着剤Ｂの配置をコントロールしやすくなる。また、注入孔Ｐ２内と絞り部材３０の第２面ＳＳ２側とにも接着剤Ｂを容易に配置することができるので、接着剤Ｂを硬化させて接着層又は接着部４０を形成することで絞り部材３０と第１レンズアレイ１０とを強固に固定することができる。接着剤Ｂを供給する際には、接着剤Ｂの粘性は十分小さい方がよい。未硬化の硬化性接着剤は概して室温下で十分低粘度であるが、環境温度が低い場合など、接着剤Ｂの粘度が高い場合は、これを加熱するなどして粘度を下げることが好ましい。
【００５６】
〔第２積層工程〕
次に、図２Ｅに示すように、絞り部材３０と第２レンズアレイ２０とを所定の間隔に保ち積層する。具体的には、まず、絞り部材３０外周上に第３ガイド治具５３を重ねる。第３ガイド治具５３は、第２ガイド治具５２と同様に、内面側に水平方向に突き出した突起５３ｃを有している。この突起５３ｃも正確に一定の厚みを有しており、その上面が第２レンズアレイ２０を保持するための第４の保持面５３ａとなっている。次に、第３ガイド治具５３の第４の保持面５３ａ上に第２レンズアレイ２０を載置する。本実施形態においては、第３ガイド治具５３の内面側に第２レンズアレイの突き当て部５３ｆを形成しておくことによって、絞り部材３０の開口部Ｐ１と第２レンズアレイ２０の第２レンズ本体部２１ａとがアライメントされる。絞り部材３０と第２レンズアレイ２０との間隔は、積層レンズアレイ１００の光軸ＯＡ方向における第３ガイド治具５３の突起５３ｃの厚みによって規定される。絞り部材３０と第２レンズアレイ２０とを積層すると、接着剤供給工程において注入孔Ｐ２に供給された接着剤Ｂのうち絞り部材３０の第２面ＳＳ２側に残った接着剤Ｂが注入孔Ｐ２の周辺に広がり、絞り部材３０と第２レンズアレイ２０との間の隙間を埋める。接着剤Ｂを予め必要な量だけ供給しておくことで、本工程を実行しても、絞り部材３０の開口部Ｐ１に接着剤Ｂがはみ出すことが防止される。このように、本実施形態においては、第１レンズアレイ１０に対して所定の間隔で保持された絞り部材３０の注入孔Ｐ２に向けて接着剤Ｂを供給することで、絞り部材３０の両面ＳＳ１，ＳＳ２に対して、図１Ｂに示すように各注入孔Ｐ２の周りに接着剤を配置することができる。従って、絞り部材３０の第１面ＳＳ１及び第２面ＳＳ２のそれぞれに個別に接着剤を供給する必要がなく、接着剤供給の工程を簡素化することができる。
【００５７】
〔第１及び第２接着工程〕
次に、図２Ｆに示すように、第１レンズアレイ１０、絞り部材３０、及び第２レンズアレイ２０を積層した状態で、第１レンズアレイ１０の物体側の面と第２レンズアレイ２０の像側の面に対して紫外線等の硬化用の光を照射し、接着剤Ｂを硬化させる。これにより、絞り部材３０の第２面ＳＳ２側に供給した接着剤Ｂと、注入孔Ｐ２を介して絞り部材３０の第１面ＳＳ１側に供給した接着剤Ｂとによって接着部４０が形成される。
【００５８】
最後に、第１、第２、及び第３ガイド治具５１，５２，５３を積層レンズアレイ１００から外し、積層レンズアレイ１００を取り出す。
【００５９】
以上説明した積層レンズアレイ１００によれば、絞り部材３０の注入孔Ｐ２を介して第１面ＳＳ１側及び第２面ＳＳ２側の両側に流体状の接着剤Ｂを容易に供給することができ、接着工程が簡素化され、生産量を向上させることができる。ここで、個々の注入孔Ｐ２に対して注入される接着剤Ｂの量が、注入孔Ｐ２が設けられていない絞り部材を用いる場合に、絞り部材の表面と裏面とにそれぞれ配する接着剤の量に比べて多くなる。そのため、注入孔Ｐ２が設けられていない絞り部材を用いる場合と比較して、第１レンズアレイ１０と絞り部材３０との間及び第２レンズアレイ２０と絞り部材３０との間における接着剤Ｂの量のばらつきを抑えることができる。よって、各注入孔Ｐ２に対応して注入される接着剤Ｂの量が略一定になる。注入孔Ｐ２に注入される接着剤Ｂの量にばらつきがあっても、注入孔Ｐ２において接着剤Ｂ注入側の反対側から漏れる接着剤Ｂの量は略一定となり、接着部４０の配置をコントロールすることができる。これにより、第１レンズアレイ１０と、絞り部材３０と、第２レンズアレイ２０との貼り合わせの際に、第１及び第２レンズ本体部１１ａ，２１ａ側に接着剤Ｂすなわち接着部４０がはみ出ることを防ぐことができる。以上により、小型化及び薄型化を実現しつつ、製造が容易である積層レンズアレイ１００となる。
【００６０】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る積層レンズアレイ等について説明する。なお、第２実施形態の積層レンズアレイ等は第１実施形態の積層レンズアレイ等を変形したものであり、特に説明しない事項は第１実施形態と同様である。
【００６１】
図３Ａに示すように、第１レンズアレイ１０において、像側の１つの第２光学面１１ｄとそれに隣接する第２光学面１１ｄとの間、すなわち第２フランジ面１１ｆには、反射率１０％以下の遮光膜６１が設けられている。遮光膜６１は、第２光学面１１ｄの周囲において、四角形乃至は矩形の開口である輪郭部６１ａを有する。輪郭部６１ａの大きさは、積層レンズアレイ１００の各光学面１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄの外径よりも大きく、絞り部材３０の注入孔Ｐ２の外縁またはそれよりも内側に重ならないサイズとされている。つまり、遮光膜６１は、第１レンズアレイ１０と絞り部材３０とを積層した際に、注入孔Ｐ２上を略完全に覆う状態となる。遮光膜６１は、例えば、黒色の塗料等、反射率１０％以下の樹脂を塗布することによって形成する。
【００６２】
本実施形態において、接着剤Ｂは、遮光性を有する材料を用いることもできるし、遮光性を有しない材料を用いることもできる。後者の場合でも、遮光膜６１によって注入孔Ｐ２に光が入射せず、第２レンズアレイ２０側に光が入射することを防ぐことができる。
【００６３】
なお、遮光膜６１は、第１レンズアレイ１０でなく、第２レンズアレイ２０に設けてもよい。また、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の両方に設けてもよい。また、図３Ｂに示すように、遮光膜６１の輪郭部６１ａは、光学面１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄの外径より大きい径の円形であってもよい。
【００６４】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る積層レンズアレイ等について説明する。なお、第３実施形態の積層レンズアレイ等は第１実施形態の積層レンズアレイ等を変形したものであり、特に説明しない事項は第１実施形態と同様である。
【００６５】
図４Ａ〜４Ｃに示すように、絞り部材３０の第１面ＳＳ１側において、隣接する開口部Ｐ１間の部位に、所定の方向に延びる凸部７１が形成されている。本実施形態において、凸部７１は、絞り部材３０のレンズ１０に対応する開口部Ｐ１の並びに沿って、縦方向又は横方向に直線状に延び、格子状に配置されている。注入孔Ｐ２はこの凸部７１内に形成されている。凸部７１の高さＨ１は、第１レンズアレイ１０の第２フランジ面１１ｆと絞り部材３０の第１面ＳＳ１との間隔Ｈ２よりも小さい。そのため、第１積層工程において第１レンズアレイ１０と絞り部材３０とを積層した際に、第１レンズアレイ１０の第２フランジ面１１ｆと凸部７１との間には、格子状に延在する微小な隙間ＧＡが形成される。接着剤供給工程において接着剤Ｂを、絞り部材３０の第２面ＳＳ２側の注入孔Ｐ２を含む所定領域に供給した際に、絞り部材３０の第１面ＳＳ１側から漏れ出た接着剤Ｂは、図４Ｃ及び５に示すように、微小な隙間ＧＡを充填するように、優先的に凸部７１に沿って格子状に広がる。ここで、凸部７１の頂部の幅を注入孔Ｐ２の径以上の大きさにしておくことが好ましい。このようにすることで、凸部の延在方向に沿って確実に接着剤を広がらせることができる。本実施形態のように、注入孔Ｐ２は凸部７１内に設けることが好ましいが、注入孔Ｐ２から漏れ出た接着剤Ｂが確実に凸部７１に沿って広がるのであれば、凸部７１の近傍に注入孔Ｐ２を形成してもよい。なお、本実施形態においては、最も外側に位置するレンズ本体部１１ａ，２１ａ又は光学面１１ｄ、２１ｃの周囲は接着部４０で囲まれていないが、必要に応じて、最外部のレンズ本体部１１ａ，２１ａも囲むようにしてもよい。この場合は、絞り部材３０の対応する部位（外枠３０ｋ）にも注入孔Ｐ２を設けるとともに、絞り部材３０の外形サイズや、第１レンズアレイ１０、第２レンズアレイ２０の最も外側のフランジ面のサイズをやや拡大することが望ましい。
【００６６】
なお、図４Ｄ及び４Ｅに示すように、注入孔Ｐ２の周囲に一対の凹部７２を形成して中心部分を凸形状にし、これを凸部７１としてもよい。この場合、接着面積が増えることによって、絞り部材３０とレンズアレイ１０との接着強度を増すことができる。
また、図示を省略するが、凸部７１の配置パターンは、格子状に連続するものに限らず、例えば分割された複数の部分からなるものとできる。
【００６７】
このように、凸部７１を設けることで、接着剤Ｂの広がりを制御することができ、絞り部材３０の開口縁にまで接着剤が広がることを防止することができる。従って、接着剤Ｂのはみ出しを気にせずに、絞り部材３０の開口部Ｐ１の開口径を任意に設定することができる。このため、不要光を十分に遮ることができる程度に絞り部材３０の開口部Ｐ１を小さくすることで、積層レンズアレイ１００の光学性能を向上させることができる。
【００６８】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る積層レンズアレイユニットについて説明する。第４実施形態の積層レンズアレイユニットは、第１実施形態の積層レンズアレイに構成を付加したものであり、特に説明しない事項は第１実施形態と同様である。なお、以下の説明においては、代表的に第１実施形態の積層レンズアレイを用いているが、第２及び第３実施形態の積層レンズアレイ及びこれらの変形例についても適用することができる。
【００６９】
図６に示すように、本実施形態において、積層レンズアレイユニット２００は、第１レンズアレイ１０、第２レンズアレイ２０、及び、絞り部材３０を有する積層レンズアレイ１００と、ホルダー８０とを有する。
【００７０】
ホルダー８０は、第１レンズアレイ１０、絞り部材３０、及び第２レンズアレイ２０を収納し保持するためのものである。ホルダー８０は、その内側に第１レンズアレイ１０、絞り部材３０、及び第２レンズアレイ２０を収納可能な凹部Ｕを有し、全体として升状の外形を有する。ホルダー８０には、積層レンズアレイ１００の複数の光学面に対応する格子点位置に円形の開口部Ｐ３が形成されている。ホルダー８０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。ホルダー８０は、例えば遮光部材や赤外線カットフィルター、撮像素子アレイ等を位置決めする段部を有してもよい。
【００７１】
第１レンズアレイ１０、絞り部材３０、及び第２レンズアレイ２０は、接着剤等によってホルダー８０に固定される。ホルダー８０で積層レンズアレイ１００を保持することにより、撮像素子に対して適切な位置に光学系を配置することができる。また、ホルダー８０内に積層レンズアレイ１００を収容することによって、積層レンズアレイ１００に入射する外光や粉塵等を遮蔽して良好な撮像を実現することができる。
【００７２】
なお、ホルダー８０の裏面側に撮像素子９０をアライメントしつつ接着材で固定することにより、撮像装置（又は撮像ユニット）３００を得ることができる。ここで、撮像素子９０は、対向する一対のレンズ１１，２１を組み合わせた複数の個眼レンズ系１０１に対応して複数の受光領域を有する撮像素子アレイとなっている。
【００７３】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態として、積層レンズアレイの他の製造方法について説明する。なお、第５実施形態の積層レンズアレイの製造方法は、第１〜第３実施形態の積層レンズアレイ及びそれらの変形例の何れに対しても適用するこができるものであるが、以下の説明においては代表的に第１実施形態の積層レンズアレイを用いている。特に説明しない事項は第１実施形態と同様である。
【００７４】
本実施形態においては、まず、図７Ａに示すように、絞り部材３０の注入孔Ｐ２を含む所定領域上に接着剤Ｂａを供給する（第１接着剤供給工程）。本実施形態の場合、接着剤Ｂａは、接着剤供給工程において、絞り部材３０の第１面ＳＳ１側の注入孔Ｐ２に漏れ出ない材料を用いる。接着剤Ｂａの材料として、例えば常温において高粘度であり、加熱すると粘度が低下し注入孔Ｐ２内を通過する性質を有するものが挙げられる。
【００７５】
接着剤供給工程後、図７Ｂに示すように、第１積層工程を行う。上述したように、接着剤Ｂａは供給しただけでは注入孔Ｐ２に漏れ出ないものであるので、図２Ｃに示す第１実施形態とは異なり、第１積層工程の前に接着剤供給工程を行うことができる。もちろん、図２Ｃと同様に、第１積層工程後に第１接着剤供給工程を行うようにしてもよい。
【００７６】
次に、図７Ｃに示すように、第２レンズアレイ２０を接着剤Ｂａに接触させる。次に、第２レンズアレイ２０と絞り部材３０との間に挟まれた接着剤Ｂａにエネルギーを付与して流動性を向上させる。具体的には、接着剤Ｂａを例えば加熱して低粘度化する。低粘度となった接着剤Ｂａは、図７Ｄに示すように、注入孔Ｐ２内を通過し、絞り部材３０の第１面ＳＳ１側の注入孔Ｐ２から漏れ出る。この間、第２レンズアレイ２０を接着剤Ｂａに接触させた状態とする（第２接着剤供給工程）。ここで、図４Ａのように絞り部材３０に凸部７１を設けている場合は、接着剤Ｂａが注入孔Ｐ２を介して絞り部材３０の第１面ＳＳ１側に移動したときに、接着剤Ｂａは凸部７１に沿って広がる。その後、図７Ｅに示すように、第２レンズアレイ２０と絞り部材３０とを所定間隔に保ち積層する（第２積層工程）。さらに、第１接着工程及び第２接着工程を実行することにより、接着剤Ｂａが固化して接着部４０を形成する。本実施形態では、注入孔Ｐ２への接着剤Ｂａの注入タイミングを制御できるので、絞り部材３０への接着剤Ｂａの供給が良好に行われたことを確認した上で、注入孔Ｐ２に接着剤Ｂａを注入することができる。
【００７７】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態として、積層レンズアレイのさらに他の製造方法について説明する。なお、第６実施形態の積層レンズアレイの製造方法は、第１〜第３実施形態の積層レンズアレイ及びそれらの変形例の何れに対しても適用することができるが、以下の説明においては代表的に第１実施形態の積層レンズアレイを用いている。特に説明しない事項は第１実施形態と同様である。
【００７８】
本実施形態において、第１積層工程の前に接着剤供給工程を行う。具体的には、図８Ａに示すように、第１レンズアレイ１０の第２フランジ面１１ｆにおいて、絞り部材３０の注入孔Ｐ２に対応する位置を含む所定領域に接着剤Ｂを供給する。
【００７９】
接着剤供給工程後、図８Ｂに示すように、第１積層工程を行う。この際、絞り部材３０が接着剤Ｂに接触し、絞り部材３０の第１面ＳＳ１の注入孔Ｐ２を含む所定領域に接着剤Ｂが供給される（第１接着剤供給工程）。さらに絞り部材３０と第１レンズアレイ１０とが接近することによって、第１レンズアレイ１０上の接着剤Ｂは、絞り部材３０の注入孔Ｐ２内を第１面ＳＳ１側から第２面ＳＳ２側に向けて上昇する（第２接着剤供給工程）。ここで、図４Ａのように絞り部材３０に凸部７１を設けている場合は、絞り部材３０の凸部７１が接着剤Ｂに接触することによって、絞り部材３０の第１面ＳＳ１側において、接着剤Ｂが凸部７１に沿って広がることになる。その後、必要に応じて第２面ＳＳ２側に接着剤Ｂを追加する補助の接着剤供給工程を行う。次に、図８Ｃ及び８Ｄに示すように、第１実施形態と同様に、第２積層工程、第１及び第２接着工程を行う。本実施形態では、第１レンズアレイ１０への接着剤Ｂの供給の状況を確認した上で、注入孔Ｐ２への接着剤Ｂの注入を行うことができる。
【００８０】
［その他の実施形態］
本発明に係る積層レンズアレイ等は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、第１〜第４光学面１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄ等の形状、大きさ、数、配置間隔等は、用途や機能に応じて適宜変更することができる。また、各レンズアレイ１０，２０の外形形状や、ホルダー８０の外形形状等も用途や機能に応じて適宜変更することができる。
【００８１】
また、上記実施形態の場合、絞り部材３０の注入孔Ｐ２を、行方向、列方向、又は、対角方向に隣接する一対の開口部Ｐ１の中心を結ぶ線分上の中間又はその近傍に配置したが、注入孔Ｐ２の配置は適宜変更することができる。例えば、図９Ａに示すように、絞り部材３０の辺方向（行方向及び列方向）の隣接する開口部Ｐ１間のみに注入孔Ｐ２を設けてもよい。また、図９Ｂに示すように、絞り部材３０の対角方向の隣接する開口部Ｐ１間のみに注入孔Ｐ２を設けてもよい。また、上記実施形態において、絞り部材３０の注入孔Ｐ２を隣接する開口部Ｐ１間に１つずつ設けたが、図９Ｃに示すように、複数設けてもよい。また、隣接する開口部Ｐ１間に一様に注入孔Ｐ２を形成する必要はなく、開口部Ｐ１の配置に応じて、少なくとも一組の開口部間に注入孔Ｐ２を配置すればよい。注入孔Ｐ２の数が少なければ、絞り部材３０の構造を簡素化することができ、注入孔Ｐ２の周囲に接着剤を配置することも容易になる。注入孔Ｐ２の数が多ければ、注入孔Ｐ２を介して絞り部材３０の反対側の面に移行する接着剤の供給が確実で迅速となり、また、精度よく所期の位置に行き渡らせやすくなる。また、接着時に接着剤が開口部Ｐ１内に漏れ出さない範囲で、注入孔Ｐ２のうち一部又は全ての注入孔Ｐ２を、隣接する一対の開口部Ｐ１の中心を結ぶ線分の中央から外れた位置に設けても構わない。また、アレイ状に並ぶ開口部Ｐ１の最も外側の開口部Ｐ１よりも外側の領域に注入孔Ｐ２を設けてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態において、絞り部材３０の注入孔Ｐ２の形状を円形としたが、これに限るものではなく、他の形状でもよい。例えば、図１０Ａに示すように、十字状形状でもよい。また、図１０Ｂに示すように、楕円形でもよい。
【００８３】
また、上記実施形態において、絞り部材３０の注入孔Ｐ２内に連結部４３を充填したが、完全に充填せず、連結部４３に空間が形成されていてもよい。積層レンズアレイ１００全体として、接着強度と遮光性が十分に保たれていればよい。
【００８４】
また、上記実施形態において、第１及び第２積層工程において、ガイド治具５１，５２，５３によって第１レンズアレイ１０、絞り部材３０、及び第２レンズアレイ２０を積層したが、図１１Ａに示すように、第１レンズアレイ１０の外縁部にガイド治具５１，５２，５３に代わるガイド機構５５、すなわち、絞り部材３０と第１レンズアレイ１０の第２フランジ面とを所定の距離に保つための保持面を有する構造を、第１レンズアレイ１０の周囲に設けてもよい。また、第４実施形態で説明したホルダー８０の段部にガイド機構５５と同様の機能を持たせてもよい。例えば、図１１Ｂに示すように、ホルダー８０は、その内側に階段状に形成された第１段部Ｔ１と、第２段部Ｔ２と、第３段部Ｔ３とを有する。各段部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、物体側から像側に向かって（図１１Ｂの下方から上方に向かって）広がるように形成されている。最も物体側に配置される段部である第１段部Ｔ１は、第１レンズアレイ１０を位置決めするためものである。第１段部Ｔ１よりも像側に設けられた第２段部Ｔ２は、絞り部材３０を位置決めするためのものである。最も像側に設けられた段部である第３段部Ｔ３は、第２レンズアレイ２０を位置決めするためのものである。この場合、各部材１０，２０，３０を積層しつつホルダー８０に組み込むことができる。なお、各部材１０，２０，３０は、ホルダー８０に対して接着剤等で接着固定される。この場合、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いることが好ましい。硬化のために光照射が不要でホルダー８０等によって硬化が阻害されないため、各部材１０，２０，３０を一括して接着固定するのが容易になるという利点がある。本実施形態においては、第１レンズアレイ１０、絞り部材３０、及び、第２レンズアレイ２０をホルダー８０に順次装着することによって積層レンズアレイユニット２００を作製するので、第１レンズアレイ１０等と絞り部材３０との接合とこれら接合体とホルダー５０との組立てを別々に行う必要がなくなる。また、第１レンズアレイ１０、絞り部材３０、及び第２レンズアレイ２０からなる積層レンズアレイ１００の作製と、積層レンズアレイ１００とホルダー８０との組立てを別々に行う必要がなくなる。また、各部材の位置決めを効率よく行うことができる。従って、製造工程を簡素化することができる。
【００８５】
また、第３実施形態において、絞り部材３０の第１面ＳＳ１側に凸部７１を設けたが、第１面ＳＳ１側ではなく、第２面ＳＳ２側に凸部を設けてもよい。また、第１及び第２面ＳＳ１，ＳＳ２側の両方に凸部を設けてもよい。また、図１２に示すように、第１レンズアレイ１０において、凸部７１に対応する位置に凹部１１ｇを設けてもよい。この場合、凸部７１の高さが大きくなっても、積層レンズアレイ１００が厚くなることを防ぐことができる。また、第３実施形態において、凸部７１の太さは、注入孔Ｐ２の外径と略同様としたが、適宜変更することができる。また、凸部７１を直線状としたが、曲線部を有していてもよいし、ジグザグ形状であってもよい。また、上記実施形態において、第１レンズアレイ１０と凸部７１との間の隙間ＧＡの少なくとも一部に接着剤Ｂが充填されていればよい。
【００８６】
図１３Ａ〜１３Ｄは、第１及び第３実施形態の変形例を説明する図である。本変形例の場合、図１３Ａ等に示すように、絞り部材３０側ではなく第１レンズアレイ１０側に凸部１７２を設けている。つまり、図１３Ａ等において、絞り部材３０は全体的に平坦であり、凸部１７２は、例えば第１レンズアレイ１０の成形に際して一体的に形成される。凸部１７２は、図４Ａ等に示す凸部７１と同様の機能を有するものであり、第１レンズアレイ１０において格子点上に配列された多数のレンズ１１間に存在する格子枠部１１１ｃ上に形成されている。つまり、第１レンズアレイ１０は、アレイ状に配置された複数のレンズ１１と、絞り部材３０の接着剤用の注入孔Ｐ２の周囲に対応する部位に形成された凸部１７２を有している。凸部１７２は、第１レンズアレイ１０を成形するための成形型に凸部１７２に対応するネガ形状を形成しておくことで、レンズ本体部１１ａ等と同時に成形することができる。一方、本実施形態では、絞り部材３０が平坦な形状であるため、板状の部材に開口と注入孔とを形成するだけで容易に絞り部材３０を作製することができる。なお、特定のレンズ１１において、外周部１１１ｂと、格子枠部１１１ｃのうち外周部１１１ｂを囲む部分とは、このレンズ１１のフランジ部１１ｂとなっている。
【００８７】
第１レンズアレイ１０に形成された凸部１７２は、隣接するレンズ１０間の部位であって絞り部材３０の注入孔Ｐ２に対応する部分１８を含むように延在している。結果的に、凸部１７２は、格子枠部１１１ｃに沿って比較的幅の広い格子状に延びている。なお、注入孔Ｐ２の配列は単なる例示であり、接着剤の量等の条件に応じてサイズや数を増減させることができる。
【００８８】
図１３Ｄに示すように、積層レンズアレイ１００は、絞り部材３０を挟んで第１レンズアレイ１０の反対側に第２レンズアレイ２０を接合した構造を有する。第１及び第２レンズアレイ１０，２０間に挟まれた接着部４０は、注入孔Ｐ２を充填するとともに注入孔Ｐ２の上下及びその周辺に広がっている。第１接着層４１は、第１レンズアレイ１０側の凸部１７２の上面と、絞り部材３０の下面との間に挟まれた状態で、凸部１７２の上面に対応する広がりを有している。
【００８９】
上記のような凸部１７２を含む構造を採用することによっても、接着剤を目的とする箇所に供給することが容易になり、接着部４０の形成位置を制御しやすくなる。具体的には、図２Ａ〜２Ｆに示す製造方法や、図７Ａ〜７Ｅに示す製造方法の場合、注入孔Ｐ２を通過した接着剤が、凸部１７２に沿って優先的に広がり、接着領域を凸部１７２の形状に略一致させることができる。図８Ａ〜８Ｄに示す製造方法の場合は、凸部１７２上に予め配置された接着剤が、絞り部材３０に接触したときに、凸部１７２に沿って優先的に広がる。つまり、凸部１７２と絞り部材３０との間のギャップが十分に狭ければ、その狭い空間を満たすように接着剤が充填され、結果として、凸部１７２の延在する方向に沿って接着剤が充填される。ここで、凸部１７２の断面形状は特に限定されず、狭い空間が線状に形成されるものであればよい。凸部１７２には、延在する方向に垂直な段面において角（エッジ）を有する形状としてもよいし、エッジが無い形状としてもよいが、エッジがあれば接着剤を制御しやすくなる。また、図１３Ｄに示すように、凸部１７２の先端になるほど幅が狭くなるようなテーパーを設けることで、レンズアレイの成形が容易になる。また、上記の場合、絞り部材３０の構造を簡素化できるので、所期の光学性能を発揮させやすくなり、低コスト化の観点でも有利である。さらに、図１３Ａの例では、凸部１７２を幅広にすることで、光軸ＯＡに水平な方向において、遮光性を有する接着部４０の第１接着層４１が第１レンズ本体部１１ａの近くに配置されるので、積層レンズアレイ１００内の隣接するレンズ１０間で迷光が生じることをより効果的に抑制でき、ゴースト低減に有利である。なお、図８Ａ〜８Ｄに示す製造方法を用いる場合は、凸部１７２上に配置された接着剤に絞り部材３０が接触することで、凸部１７２に沿って接着剤が広がるので、必ずしも注入孔Ｐ２に重なる凸部１７２上の位置に接着剤を供給する必要がなく、凸部１７２への接着剤の配置が容易になる。また、凸部１７２の幅をできるだけ広くしておくことで、初めに接着剤を配置しやすくなる。
【００９０】
図１４は、図１３Ａに示す第１レンズアレイ１０の変形例を示している。この場合、凸部１７２の幅が注入孔Ｐ１の直径程度に狭くなっている。硬化前の接着剤の粘度が十分低い場合など、凸部１７２に沿って速やかに接着剤が広がり得るのであれば、本図に示すように凸部１７２の幅を狭くすることができる。このように接着剤の物性や、必要とされる接着強度等を勘案して凸部１７２の幅を定めればよい。上述した絞り部材３０の凸部７１と同様に、注入孔Ｐ２から漏れ出た接着剤Ｂが確実に凸部１７２に達するのであれば、第１レンズアレイ１０に設ける凸部１７２を、絞り部材３０の注入孔Ｐ２に対応する部分１８の近傍に設けてもよい。
また、図示を省略するが、凸部１７２の配置パターンは、格子状に連続するものに限らず、例えば分割された複数の部分からなるものとできる。さらに、凸部１７２の厚み又は突出量も、注入孔Ｐ２に対応する位置からの距離等に応じて適宜増減させることができる。
【００９１】
図１５Ａ及び１５Ｂは、第１及び第３実施形態の別の変形例を説明する図である。この場合、図１５Ａ等に示すように、第１レンズアレイ１０に凸部１７２を設けるだけでなく、絞り部材３０にも第１面ＳＳ１側において凸部７１を設けている。第１レンズアレイ１０の凸部１７２と絞り部材３０の凸部７１との間に挟むように接着剤を導くことになり、より確実に所期の位置に接着剤を配置して所望の広がりを有する接着部４０を形成することができる。
【００９２】
図１３Ｄ及び図１５Ｂに示す例では、第１レンズアレイ１０に凸部１７２を設けたが、第２レンズアレイ２０に接着剤を案内するため同様形状を有する凸部を設け、或いは第１及び第２レンズアレイ１０，２０の双方に接着剤を案内するための凸部１７２，２７２を設けることができる（図１６参照）。第２レンズアレイ２０に凸部２７２を設けた場合には、絞り部材３０は平坦な形状であってもよいし、その第２面ＳＳ２側に同様の凸部を設けることもできる。
【００９３】
また、上記実施形態において、積層レンズアレイ１００を２枚のレンズアレイを積層する構成としたが、上記と同様の手法で３枚以上のレンズアレイを積層する構成としてもよい。
【００９４】
また、上記実施形態において、２次元的に複数のレンズが配置されたレンズアレイ１０，２０を用いているが、１次元的に複数のレンズが配置されたレンズアレイを用いてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態において、第１及び第２レンズアレイ１０，２０を一体として成形したが、樹脂による成形の場合、樹脂の間に樹脂又はガラス等からなる基板を挟んでもよい。
【００９６】
また、上記各実施形態の製造方法において、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とを逆にしても構わない。例えば、図２Ａ等に示す第１実施形態において、第２レンズアレイ２０と絞り部材３０とを位置調整してから絞り部材３０の第１面ＳＳ１側に接着剤Ｂを供給し、注入孔Ｐ２を通過させて絞り部材３０の第２面ＳＳ２側に接着剤Ｂを供給してもよい。また、図８Ａ等に示す第６実施形態において、第２レンズアレイ２０に接着剤Ｂを供給してから、絞り部材３０を接着剤Ｂに重ねるようにしてもよい。
【００９７】
また、上記各実施形態の製造方法において、第１レンズアレイ１０及び絞り部材３０のみを接着剤Ｂで接着し、第２レンズアレイ２０を接着剤Ｂで絞り部材３０に接着しないようにしてもよい。例えば、図２Ｄ、図８Ｂ、図１１Ａに示される状態で接着剤Ｂの硬化を行うと、絞り部材３０と第１レンズアレイ１０とを接着することができる。従って、第２レンズアレイ２０を接着剤Ｂで接着する必要のない場合に有用である。この場合、例えば、図２Ｄに示されるように、絞り部材３０は、第１レンズアレイ１０との間に存在する第１接着層４１で接着されるだけでなく、連結部４３を介して第１接着層４１に連結する第２接着層４２によって、第２面ＳＳ２側からも固定される。従って、絞り部材３０は第１レンズアレイ１０に強固に接着されることになる。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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