(57)【要約】  高い組立精度を実現でき、高精度の成形が可能な積層型レンズアレイユニット及びこれを組み込んだ撮像装置を提供する。第１レンズアレイ１０側のテーパー面（第１当接部）１４ａと第２レンズアレイ２０側の凸状面（第２当接部）２４ｃとの少なくとも一方が、他方に対して当接又は近接するテーパー状面を有するので、特定方向への相対的な移動を簡易に規制することができる。さらに、上記積層型レンズアレイユニット１００では、位置決め領域（位置決め部）Ｒ１，Ｒ２が第１レンズアレイ１０の縁部１０ｒと第２レンズアレイ２０の縁部２０ｒとに沿って分布する複数箇所を含む包囲領域ＳＲに設けられるので、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とをこれらの縁に沿ったＸＹ面内の並進や回転に関して省スペースで精密に位置決めすることができる。
2014192933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ、光軸方向から見て四角形の輪郭を有し、２次元的に配列された複数のレンズ要素を有する第１レンズアレイ及び第２レンズアレイと、
前記第１レンズアレイの縁部と前記第２レンズアレイの縁部とに沿って前記複数のレンズ要素を囲む包囲領域に設けられた位置決め部とを備え、
前記位置決め部は、前記第１レンズアレイ側に配置される第１当接部と、前記第２レンズアレイ側に配置され前記第１当接部に対向する第２当接部とを有しており、前記第１及び第２レンズアレイの縁部に対応する四角形枠に平行な平面に沿った位置と当該平面に垂直な軸のまわりの回転とに関して、前記第１及び第２レンズアレイの相対的移動を規制し、
前記包囲領域より内側では、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとは互いに離れており、
前記第１及び第２当接部の少なくとも一方は、他方に対して当接又は近接するテーパー状面を有する複眼光学系用の積層型レンズアレイユニット。
【請求項２】
前記位置決め部は、前記四角形枠の４つの辺部分を構成する各辺部分において少なくとも１箇所以上に設けられている、請求項１に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項３】
前記位置決め部は、前記各辺部分において、１箇所以上の線当たり又は複数箇所の点当たり状態となることによって位置決めを行う、請求項２に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項４】
前記位置決め部は、前記四角形枠の４つの角部分を構成する各角部分に設けられている、請求項１に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項５】
前記位置決め部は、少なくとも１つの角部分について、線当たり又は複数箇所の点当たり状態で位置決めを行う、請求項４に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項６】
前記位置決め部は、前記四角形枠の４つの角部分のうち隣り合う２つの角部分と、当該２つの角部分を構成する前記四角形枠の第１、第２及び第３の辺部分とは異なる第４の辺部分とに設けられており、前記２つの角部分及び前記第４の辺部分の位置決め部のうち少なくとも１つが、線当たり又は複数箇所の点当たり状態で位置決めを行う、請求項１に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項７】
前記位置決め部は、前記四角形枠の４つの角部分のうち１つの角部分と、当該角部分を構成する前記四角形枠の第１及び第２の辺部分とは異なる第３及び第４の辺部分のそれぞれとに設けられており、前記１つの角部分、前記第３の辺部分、及び前記第４の辺部分のうち少なくとも１つが、線当たり又は複数箇所の点当たり状態で位置決めを行う、請求項１に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項８】
前記第１及び第２レンズアレイは、光学材料で形成された一体物からなる、請求項１に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項９】
前記第１当接部と第２当接部との隙間は、１０μｍ以下である、請求項１に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項１０】
前記第１当接部と第２当接部とは、互いに対向する一対の平坦なテーパー面をそれぞれ有する、請求項１に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項１１】
前記第１当接部と第２当接部とは、互いに対向する平坦なテーパー面と凸状面とをそれぞれ有する、請求項１に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項１２】
前記第１及び第２レンズアレイの少なくとも一方は、光軸方向対して垂直な平坦面を有する平坦部を有し、前記第１及び第２レンズアレイは、前記平坦部において当接している、請求項１に記載の積層型レンズアレイユニット。
【請求項１３】
請求項１に記載の積層型レンズアレイユニットと、
前記積層型レンズアレイユニットを構成する複数のレンズアレイに対応して設けられたセンサーアレイと、
センサーアレイによって検出された画像信号に対して処理を行う画像処理部と、を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元的に配列された複数のレンズを含むレンズアレイを積み重ねた複眼光学系用の積層型レンズアレイユニット、及びレンズアレイユニットを組み込んだ撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の撮像光学系に対する薄型化の要求は非常に高まっている。それに対応するために、光学設計による全長短縮やそれに伴う誤差感度増大に対応した製造精度向上を行ってきたが、さらなる薄型化の要求に対応するためには、従来の１つの光学系と撮像素子とによって像を得るという手法では不十分となっている。【０００３】
そこで、撮像素子の領域を分割して、それぞれに光学系を配置し、得られた画像を処理することで、最終的な画像出力を行う複眼光学系と呼ばれる光学系が、薄型化への要求に対応するために注目されている。現在までに、各種の複眼光学系が提案されているが、薄型化しつつ高画質を得るためにレンズ間で高精度なアライメントを実現可能にする技術を提案しているものはなかった。【０００４】
画像読取等に用いられる公知のレンズアレイ又はその組立品として、１次元に配列された複数のレンズとこれらのレンズをつなぐホルダー部とを樹脂で一体成形し、ホルダー部に設けた凹部及び凸部により２つのレンズアレイを嵌合させるものがある（特許文献１参照）。特許文献１の場合、各レンズアレイは、射出成形によって作製される。具体的には、レンズアレイの側面にゲートを設け、ゲートから溶融した樹脂を注入する。そして、レンズ用樹脂材料を冷却固化した後、金型から取り出すことで、レンズアレイを製造している。【０００５】
また、撮像装置に用いられる公知のレンズとして、複数のレンズアレイを構成要素のレンズ間に設けられた位置決め部により位置決めしつつ接合し、接合後に個片に切断して複合レンズを得るものがある（特許文献２参照）。特許文献２の場合、第１レンズアレイに設けられた凸部と、第２レンズアレイに設けられた凹部とを用いて両レンズアレイを嵌合させる。この際、対向する光学面間に形成された空隙を囲んで密閉するように各光学面の周囲が接合され、最終的に、レンズ間を切断して撮像レンズに個片化している。【０００６】
しかしながら、上記特許文献１には、レンズアレイの嵌合に用いる凹凸部として、円柱状の凸部とこれと同一形状の円筒状の窪みからなる凹部との組み合わせや、直方体状の凸部とこれと同一形状の窪みからなる凹部との組合せが図示されているだけであり、実際の組み立てを想定したときの位置決め精度の確保について十分考慮がされていない。このため、特許文献１の手法は、例えば１０μｍ以下の組立精度が求められる本願のような撮像用途に適しない。また、上記特許文献１に開示された製造方法では、光軸に垂直な平面方向の位置決め精度を高くしようとすると、嵌合が不十分になりやすく、これが原因でレンズアレイ積層体の厚みの変動幅が大きくなったり、嵌合により歪みが生じてレンズアレイの光学性能に悪影響が生じたり、場合によっては、嵌合の過程でレンズアレイが破損したりするおそれがある。さらに、光学系の薄型化に伴ってレンズアレイの厚みを薄くすると、垂直な壁面を持つ凹凸の存在により、樹脂の流動性が悪くなってレンズアレイの型空間内全体に樹脂を十分に充填できない可能性がある。また、樹脂を充填できたとしても、ゲートから遠い位置にあるレンズでは、圧力がかからずレンズ面の精度が低下する可能性がある。また、レンズアレイを射出成形で作製した場合、凹凸部が離型しづらくなるという問題もある。【０００７】
特許文献２においても、一方のレンズアレイに形成された突起や他方のレンズアレイに形成された凹部として、垂直な壁面を備えたものしか記載されておらず、実際にレンズアレイ積層体を組み立てる場合に生じる問題が十分考慮されていない。すなわち、凹凸の嵌合によって位置決めの精度を高くしようとすると、嵌合時にレンズアレイにストレスがかかり、特許文献１について述べたのと同様の様々な問題を生じるおそれがある。また、特許文献２には、例えばゲート位置等の成形方法に関する言及がなく、樹脂の流動性その他の成形条件に関して特段の考慮がされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２２７５０５号公報
【特許文献２】特開２００３−３２９８０８号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、高い光学性能を確保しつつ、高い精度で組立てられ、しかも、高精度の成形が可能な積層型レンズアレイユニット及びこれを組み込んだ撮像装置を提供することを目的とする。
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る積層型レンズアレイユニットは、それぞれ、光軸方向から見て四角形（より具体的には、正方形を含む矩形）の輪郭を有し、２次元的に配列された複数のレンズ要素を有する第１レンズアレイ及び第２レンズアレイと、第１レンズアレイの縁部と第２レンズアレイの縁部とに沿って複数のレンズ要素を囲む包囲領域に設けられた位置決め部とを備え、上記位置決め部は、第１レンズアレイ側に配置される第１当接部と、第２レンズアレイ側に配置され第１当接部に対向する第２当接部とを有しており、第１及び第２レンズアレイの縁部に対応する四角形枠に平行な平面に沿った位置と当該平面に垂直な軸のまわりの回転とに関して、第１及び第２レンズアレイの相対的移動を規制し、上記包囲領域より内側では、第１レンズアレイと第２レンズアレイとが互いに離れており、上記第１及び第２当接部の少なくとも一方は、他方に対して当接又は近接するテーパー状面を有する。ここで、位置決め部は、包囲領域に沿った連続的なものに限らず、離散的な部分又は領域の集合とできる。
【００１１】
上記積層型レンズアレイユニットでは、第１レンズアレイ側の第１当接部と第２レンズアレイ側の第２当接部との少なくとも一方が、他方に対して当接又は近接するテーパー状面を有しており、包囲領域より内側では、第１レンズアレイと第２レンズアレイとは互いに離れた構成を有する。そして、第１及び第２当接部を当接又は近接させることにより、四角形枠に平行な平面に沿った位置と当該平面に垂直な軸のまわりの回転とに関して、第１及び第２レンズアレイの相対的移動を規制する。これにより、レンズアレイにストレスをかけることなく、レンズアレイにとって必要な平面方向及び平面に垂直な軸まわりの回転方向の規制を行うことができる。従って、光学性能を高く保ちつつ、高い精度で組立を行うことができる。また、レンズアレイの隣り合うレンズ要素の間の構造をシンプルにすることができるので、成形を高精度に行うことができ、レンズ要素の有効領域を広く確保しやすくなる。
【００１２】
本発明の具体的な側面又は態様では、位置決め部は、四角形枠の４つの辺部分を構成する各辺部分において少なくとも１箇所以上に設けられている。
【００１３】
本発明の別の側面では、位置決め部は、各辺部分において、１箇所以上の線当たり又は複数箇所の点当たり状態となることによって位置決めを行う。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、位置決め部は、四角形枠の４つの角部分を構成する各角部分に設けられている。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、位置決め部は、少なくとも１つの角部分について、線当たり又は複数箇所の点当たり状態で位置決めを行う。
【００１６】
本発明のさらに別の側面では、位置決め部は、四角形枠の４つの角部分のうち隣り合う２つの角部分と、当該２つの角部分を構成する四角形枠の第１、第２及び第３の辺部分とは異なる第４の辺部分とに設けられており、上記２つの角部分及び第４の辺部分の位置決め部のうち少なくとも１つが、線当たり又は複数箇所の点当たり状態で位置決めを行う。
【００１７】
本発明のさらに別の側面では、位置決め部は、四角形枠の４つの角部分のうち１つの角部分と、当該角部分を構成する四角形枠の第１及び第２の辺部分とは異なる第３及び第４の辺部分のそれぞれとに設けられており、上記１つの角部分、第３の辺部分、及び第４の辺部分のうち少なくとも１つが、線当たり又は複数箇所の点当たり状態で位置決めを行う。
【００１８】
本発明のさらに別の側面では、第１及び第２レンズアレイは、光学材料で形成された一体物からなる。レンズアレイを光学材料からなる一体物とすることにより、屈折や反射を生じる界面を少なくすることができ、光学性能の向上に有利である。
【００１９】
本発明のさらに別の側面では、第１当接部と第２当接部との隙間は、１０μｍ以下である。この場合、高画質化に有利となり、例えば、超解像処理によって１００万画素以上の画像を得ることができる。
【００２０】
本発明のさらに別の側面では、第１当接部と第２当接部とは、互いに対向する一対の平坦なテーパー面をそれぞれ有する。この場合、テーパー面同士を対向させるため組立が簡単になり、位置決めの確実性が増す。
【００２１】
本発明のさらに別の側面では、第１当接部と第２当接部とは、互いに対向する平坦なテーパー面と凸状面とをそれぞれ有する。この場合、近接又は接触する面積が小さくなるので、精度良く位置決め部を形成しやすくなる。
【００２２】
本発明のさらに別の側面では、第１及び第２レンズアレイの少なくとも一方は、光軸方向に対して垂直な平坦面を有する平坦部を有し、第１及び第２レンズアレイは、平坦部において当接している。レンズアレイ同士を平面部で接触させるだけで光軸方向等に関して位置決めでき、位置決め精度をより高く保ちつつ、組立を簡単にすることができる。
【００２３】
上記課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、上述の積層型レンズアレイユニットと、積層型レンズアレイユニットを構成する複数のレンズアレイに対応して設けられたセンサーアレイと、センサーアレイによって検出された画像信号に対して処理を行う画像処理部とを備える。
【００２４】
上記撮像装置では、上述した積層型レンズアレイユニットを用いるので、薄型で高精度の合成レンズを配列した積層型レンズアレイユニットを備える複眼光学系によって薄型ながら高精度の撮影が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１Ａ及び１Ｂは、第１実施形態の積層型レンズアレイユニット等を説明する平面図及びＡＡ矢視側方断面図である。
【図２】図２Ａは、積層型レンズアレイユニットを構成する第１レンズアレイの平面図であり、図２Ｂは、第１レンズアレイの側方断面図であり、図２Ｃは、第１レンズアレイの裏面図である。
【図３】図３Ａは、積層型レンズアレイユニットを構成する第２レンズアレイの平面図であり、図３Ｂは、第２レンズアレイの側方断面図である。
【図４】図４Ａは、第１レンズアレイの第１当接部を説明する斜視図であり、図４Ｂは、第２レンズアレイの第２当接部を説明する斜視図であり、図４Ｃは、第１及び第２当接部の接触状態を説明する概念図である。
【図５】図５Ａ及び５Ｂは、図３Ａ等に示すレンズアレイ用の成形金型を説明する部分拡大断面図及び断面概念図である。
【図６】位置決め部又は当接部の変形例を説明する図である。
【図７】図７Ａ及び７Ｂは、第２実施形態の積層型レンズアレイユニットにおけるレンズアレイを説明する平面図及び要部拡大斜視図である。
【図８】第２実施形態の積層型レンズアレイユニットの変形例を説明する図である。
【図９】第３実施形態の積層型レンズアレイユニットにおけるレンズアレイの構造を説明する図である。
【図１０】図１０Ａは、第４実施形態の積層型レンズアレイユニットにおける第１レンズアレイを説明する裏面図であり、図１０Ｂは、第２レンズアレイを説明する平面図である。
【図１１】第５実施形態の積層型レンズアレイユニットにおけるレンズアレイの構造を説明する図である。
【図１２】位置決め部又は当接部の変形例を説明する図である。
【図１３】位置決め部又は当接部の別の変形例を説明する図である。
【図１４】位置決め部又は当接部のさらに別の変形例を説明する図である。
【図１５】位置決め部又は当接部のさらに別の変形例を説明する図である。
【図１６】図１６Ａ及び１６Ｂは、第６実施形態の積層型レンズアレイユニットにおけるレンズアレイを説明する平面図及び要部拡大斜視図である。
【図１７】図１７Ａ及び１７Ｂは、第７実施形態の積層型レンズアレイユニットにおけるレンズアレイを説明する側方断面図及び要部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
図１Ａ及び１Ｂに示すように、本実施形態の積層型レンズアレイユニット１００は、撮像装置１０００に組み込まれる。
図示の積層型レンズアレイユニット１００は、複数（具体的には３つ）のレンズアレイ１０，２０，３０を積み重ねた積層体であり、複眼光学系として用いられる。これらの第１、第２、及び第３レンズアレイ１０，２０，３０は、ＸＹ面に平行に延びる四角平板状の部材であり、ＸＹ面に垂直なＺ軸方向に積み重ねられて相互に接合されている。
【００２７】
なお、撮像装置１０００は、上述した積層型レンズアレイユニット１００の他に、積層型レンズアレイユニット１００を構成する個々の合成レンズ１ａに対応して設けられた複数の検出部（センサー要素）６１を有するセンサーアレイ６０と、センサーアレイ６０によって検出された画像信号に対して視野分割方式又は超解像方式に適合する画像処理を行う画像処理部６５とを備える。積層型レンズアレイユニット１００は、センサーアレイ６０に接合され、矩形枠状のケース５０に収納されている。センサーアレイ６０は、複数のチップを並べたものでもよいし、１枚のチップを領域分割したものでもよい。ここで、視野分割方式とは、個々のレンズによって結像された異なる視野の画像を、画像処理によって各視野の画像をつなぎ合わせることで１つの画像を得る方式を指す。また、超解像方式とは、個々のレンズによって結像された同じ視野の画像から画像処理によって１つの高解像度の画像を得る方式を指す。
【００２８】
積層型レンズアレイユニット１００において、物体側の第１レンズアレイ１０は、光学材料である光透過性の熱可塑性樹脂製の一体成形品、換言すれば、熱可塑性樹脂からなる一体物であり、中心軸ＡＸ方向又はＺ軸方向から見て略正方形の輪郭を有する。第１レンズアレイ１０は、それぞれが光学素子である複数のレンズ要素１０ａと、複数のレンズ要素１０ａを周囲から支持する支持部１０ｂと、支持部１０ｂの外側に帯状に延在する四角枠状の縁部１０ｒとを有する。第１レンズアレイ１０を構成する複数のレンズ要素１０ａは、ＸＹ面に平行に配列された正方の格子点（図示の例では４×４の１６点）上に２次元的に配置されている。各レンズ要素１０ａは、物体側の第１主面１０ｐにおいて凸の第１光学面１１ａを有し、像側の第２主面１０ｑにおいて凸の第２光学面１１ｂを有する。両光学面１１ａ，１１ｂは、例えば非球面となっている。支持部１０ｂは、平板状の部分であり、各レンズ要素１０ａの周りをそれぞれ囲むように複数の周囲部分１０ｃを備える。支持部１０ｂの横方向の周辺又は外側にある四角枠状の縁部１０ｒは、第１レンズアレイ１０を第２レンズアレイ２０と接合するための部分となっている。
【００２９】
図１Ｂに示す中間の第２レンズアレイ２０は、熱可塑性樹脂製の一体成形品であり、中心軸ＡＸ方向から見て略正方形の輪郭を有する。第２レンズアレイ２０は、それぞれが光学素子である複数のレンズ要素２０ａと、複数のレンズ要素２０ａを周囲から支持する支持部２０ｂと、支持部２０ｂの外側に帯状に延在する四角枠状の縁部２０ｒとを有する。複数のレンズ要素２０ａは、ＸＹ面に平行に配列された正方の格子点（図示の例では４×４の１６点）上に２次元的に配置されている。各レンズ要素２０ａは、物体側の第１主面２０ｐにおいて凹の第１光学面２１ａを有し、像側の第２主面２０ｑにおいて凸の第２光学面２１ｂを有する。両光学面２１ａ，２１ｂは、例えば非球面となっている。支持部２０ｂは、平板状の部分であり、各レンズ要素２０ａの周りをそれぞれ囲むように複数の周囲部分２０ｃを備える。支持部２０ｂの横方向の周辺又は外側にある四角枠状の縁部２０ｒは、第２レンズアレイ２０を第１及び第３レンズアレイ１０，３０と接合するための部分となっている。
【００３０】
像側の第３レンズアレイ３０は、熱可塑性樹脂製の一体成形品であり、中心軸ＡＸ方向から見て略正方形の輪郭を有する。第３レンズアレイ３０は、それぞれが光学素子である複数のレンズ要素３０ａと、複数のレンズ要素３０ａを周囲から支持する支持部３０ｂと、支持部３０ｂの外側に帯状に延在する四角枠状の縁部３０ｒとを有する。複数のレンズ要素３０ａは、ＸＹ面に平行に配列された正方の格子点（図示の例では４×４の１６点）上に２次元的に配置されている。各レンズ要素３０ａは、物体側の第１主面３０ｐにおいて凹の第１光学面３１ａを有し、像側の第２主面３０ｑにおいて凸の第２光学面３１ｂを有する。両光学面３１ａ，３１ｂは、例えば非球面となっている。支持部３０ｂは、平板状の部分であり、各レンズ要素３０ａの周りをそれぞれ囲むように複数の周囲部分３０ｃを備える。支持部３０ｂの横方向の周辺又は外側にある四角枠状の縁部３０ｒは、第３レンズアレイ３０を第２レンズアレイ２０と接合するための部分となっている。
【００３１】
以上のレンズアレイ１０，２０，３０は、機械や手作業によって順次積み重ねることによって、自身の構造及び自重で互いに位置決めされる。つまり、セルフアライメントされる。また、レンズアレイ１０，２０，３０は、積み重ねる際に縁部１０ｒ，２０ｒ，３０ｒ間に例えば光硬化性樹脂を供給し積み重ねた後に光硬化性樹脂を硬化させることによって、互いに接合又は接着される。このような接合又は接着によって、２次元的にマトリックス状に配列された多数の合成レンズ１ａを備える積層型レンズアレイユニット１００が得られる。各合成レンズ１ａの光軸ＯＡは、全体の中心軸ＡＸに平行になっている。ここで、実際にレンズアレイ１０，２０，３０を製造する場合、形状誤差や位置誤差を完全になくすことはできないため、セルフアライメントによって、後述する全ての位置決め領域が当接する場合もあるし、一部のみが当接し残りは近接する場合もあるし、全て近接する場合もあり得る。いずれの場合であっても、レンズアレイ１０，２０，３０の形状が許容可能な一定範囲のバラツキに収まっていれば、セルフアライメントによって、例えば第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とを公差内に位置決めすることができる。
【００３２】
なお、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０との間には、一対の支持部１０ｂ，２０ｂに挟持されて固定された薄い遮光性の第１絞り板４１が配置されている。この第１絞り板４１には、詳細な説明を省略するが、各レンズ要素１０ａに対応して多数の開口が形成されている。第２レンズアレイ２０と第３レンズアレイ３０との間には、一対の支持部２０ｂ，３０ｂに挟持されて固定された薄い遮光性の第２絞り板４２が配置されている。この第２絞り板４２には、詳細な説明を省略するが、各レンズ要素２０ａ等に対応して多数の開口が形成されている。第３レンズアレイ３０の像側には、接着等によって支持部３０ｂに固定された薄い遮光性の第３絞り板４３が配置されている。この第３絞り板４３には、詳細な説明を省略するが、各レンズ要素３０ａ等に対応して多数の開口が形成されている。
【００３３】
積層型レンズアレイユニット１００を収納するケース５０の物体側にも、ケース５０への接着等によって固定された入射絞り板４５が配置されている。ケース５０や入射絞り板４５には、詳細な説明を省略するが、各レンズ要素１０ａ等に対応して多数の開口が形成されている。
【００３４】
図２Ａ〜２Ｃは、積層型レンズアレイユニット１００を構成する第１レンズアレイ１０の平面図、側方断面図、及び裏面図である。第１レンズアレイ１０の裏面側において、縁部１０ｒのうち支持部１０ｂ側の境界部１４は、四角帯状に延在しており、テーパー面１４ａを有している。テーパー面１４ａは、主面に垂直なＺ軸に対して傾斜しており、表側又は物体側で中心軸ＡＸに近づくような状態となっている。テーパー面１４ａは、縁部１０ｒに沿って矩形又は四角に配置されている。、テーパー面１４ａ及びその周辺は、ＸＹ面に平行な面内で考えて、一群のレンズ要素１０ａを外側から囲む包囲領域ＳＲとなっている。この包囲領域ＳＲ内には、複数箇所に線状位置決め領域Ｒ１が存在し、各線状位置決め領域Ｒ１が位置決め部として機能する。具体的には、包囲領域ＳＲは、四角枠状の帯域であり、４つの辺部分の各々において中央寄りに線状位置決め領域Ｒ１が配置されている。各線状位置決め領域Ｒ１は、包囲領域ＳＲの辺部分に沿って細長く延び、包囲領域ＳＲの辺部分の例えば半分程度以下の長さを有する。つまり、４つの線状位置決め領域Ｒ１は、支持部１０ｂ又はマトリクス状に配列された一群のレンズ要素１０ａを囲むように複数箇所に分布して配置されている。
【００３５】
第１レンズアレイ１０の縁部１０ｒには、境界部１４の外側において、四角枠状の平坦部１５が設けられている。平坦部１５の第２レンズアレイ２０側の表面である平坦面１５ａは、積層型レンズアレイユニット１００の中心軸ＡＸに垂直な平面に沿って延びている。
【００３６】
図３Ａ及び３Ｂは、第２レンズアレイ２０の平面図及び側方断面図である。第２レンズアレイ２０の表面側において、縁部２０ｒのうち支持部２０ｂ側の境界部２４は、四角帯状に延在しており、テーパー面２４ａを有している。テーパー面２４ａは、主面に垂直なＺ軸に対して傾斜しており、表側又は物体側で中心軸ＡＸに近づくような状態となっている。組立後において、第２レンズアレイ２０のテーパー面２４ａは、第１レンズアレイ１０のテーパー面１４ａに対向して略平行に延びる。テーパー面２４ａは、縁部２０ｒに沿って矩形又は四角に配置されている。テーパー面２４ａ及びその周辺は、ＸＹ面に平行な面内で考えて、一群のレンズ要素２０ａを外側から囲む包囲領域ＳＲとなっている。この包囲領域ＳＲ内には、複数箇所の線状位置決め領域Ｒ２が存在し、各線状位置決め領域Ｒ２が位置決め部として機能する。具体的には、包囲領域ＳＲは、四角枠状の帯域であり、４つの辺部分の各々において中央寄りに線状位置決め領域Ｒ２が配置されている。各線状位置決め領域Ｒ２は、包囲領域ＳＲの辺部分に沿って細長く延び、包囲領域ＳＲの辺部分の例えば半分程度以下の長さを有する。つまり、４つの線状位置決め領域Ｒ２は、支持部２０ｂ又はマトリクス状に配列された一群のレンズ要素２０ａを囲むように複数箇所に分布して配置されている。
【００３７】
第２レンズアレイ２０の縁部２０ｒには、境界部２４の外側において、四角枠状の平坦部２５が設けられている。平坦部２５の第１レンズアレイ１０側の表面である平坦面２５ａは、積層型レンズアレイユニット１００の中心軸ＡＸに垂直な平面に沿って延びている。
【００３８】
図４Ａは、第１レンズアレイ１０の線状位置決め領域Ｒ１の形状等を説明する部分拡大斜視図であり、図４Ｂは、第２レンズアレイ２０の線状位置決め領域Ｒ２の形状等を説明する部分拡大斜視図である。図４Ａに示す第１レンズアレイ１０の線状位置決め領域Ｒ１には、第１当接部として境界部１４が存在する。境界部１４の表面には、上述のように平坦で一様なテーパー面１４ａが設けられている。一方、図４Ｂに示す第２レンズアレイ２０の線状位置決め領域Ｒ２には、第２当接部として平坦なテーパー面２４ａから突出するように低い畝部２４ｂが形成されている。畝部２４ｂの表面は、円筒面に近似する凸状面２４ｃとなっており、その母線Ｌは、テーパー面２４ａと同様に包囲領域ＳＲ（図２Ｃ参照）の辺部分に沿って延びている。図４Ｃに示すように、図２Ａの第１レンズアレイ１０と図３Ａの第２レンズアレイ２０とを重ね合わせて密着させた状態では、第１レンズアレイ１０の位置決め領域（第１位置決め部）Ｒ１側に設けた境界部（第１当接部）１４のテーパー面１４ａと、第２レンズアレイ２０の位置決め領域（第２位置決め部）Ｒ２側に設けた畝部（第２当接部）２４ｂの凸状面２４ｃとが近接又は当接する。つまり、第１レンズアレイ１０の境界部１４に設けたテーパー面１４ａは外側にあり、第２レンズアレイ２０の畝部２４ｂに設けた凸状面２４ｃは内側にある。中心軸ＡＸの方向から見た場合、第２レンズアレイ２０の凸状面２４ｃを囲む外側に第１レンズアレイ１０のテーパー面１４ａが配置される。この際、凸状面２４ｃは、母線Ｌの位置でテーパー面１４ａに近接又は接触する線当たり状態となる。これ以降において、近接するが完全に接触しない場合も含めて、線状の領域で近接又は接触する場合は線当たり状態と呼ぶものとする。さらに、第２レンズアレイ２０に設けられた平坦部２５の中心軸ＡＸに垂直な平坦面２５ａは、第１レンズアレイ１０に設けられた平坦部１５の中心軸ＡＸに垂直な平坦面１５ａに対向して当接した状態で延びている。このように第１及び第２レンズアレイ１０，２０の平坦部１５，２５の平坦面１５ａ，２５ａが当接して対向配置されることで、第１及び第２レンズアレイ１０，２０のＺ軸方向の間隔が調整され、Ｚ軸に対する傾きが調整される。つまり、Ｚ軸方向の並進（シフト）と、ＸＹ軸のまわりの回転θｘ，θｙとに関して両レンズアレイ１０，２０の相対的な位置決めがなされる。また、第１レンズアレイ１０の４つの線状位置決め領域Ｒ１に設けられているテーパー面１４ａと、第２レンズアレイ２０の４つの線状位置決め領域Ｒ２に設けられている凸状面２４ｃとが近接又は当接することで、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の中心軸ＡＸ相互の横方向の位置ずれが防止され、中心軸ＡＸのまわりの相対的回転姿勢が調整される。つまり、ＸＹ軸方向の並進（シフト）と、Ｚ軸のまわりの回転θｚとに関して両レンズアレイ１０，２０の相対的な位置決めがなされる。
【００３９】
ここで、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の積み重ねに際して、まず、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の平坦部１５，２５の平坦面１５ａ，２５ａを平行にし、より好ましくは当接又は密着させてから、第１レンズアレイ１０のテーパー面１４ａと第２レンズアレイ２０の畝部２４ｂの凸状面２４ｃとを当接又は近接させるようにすることが好ましい。このようにすると、第１及び第２レンズアレイ１０，２０を積み重ねた場合、まずＸＹ軸のまわりの回転（より好ましくはＺ軸方向の並進も含めたもの）に関して先行して位置決めが行われ、次いでＸＹ軸方向の並進とＺ軸のまわりの回転とに関して位置決めが行われる。また、このような積み重ねの結果、両レンズアレイ１０，２０の平坦部１５，２５の平坦面１５ａ，２５ａは原則的に密着するが、テーパー面１４ａと凸状面２４ｃとは、密着して配置される場合に限らず近接して配置される場合がある。この際のテーパー面１４ａと凸状面２４ｃとのＸ軸方向又はＹ軸方向の間隔は、設計上、例えば１μｍ以上１０μｍ以下とする。例えば超解像処理によって８００万画素以上の画像を得るためには、両レンズアレイ１０，２０間の位置決めについて１０μｍ以下の精度が求められるため、位置決め領域（第１位置決め部）Ｒ１に設けたテーパー面１４ａと、位置決め領域（第２位置決め部）Ｒ２に設けた凸状面２４ｃとの間隔の設定値も１０μｍ以下とすることが望ましい。また、線状位置決め領域Ｒ１に設けたテーパー面１４ａと、線状位置決め領域Ｒ２に設けた凸状面２４ｃとのＸ軸方向又はＹ軸方向の間隔の設定値を１μｍ以上確保することで、設計誤差等の許容範囲が確保され、これらテーパー面１４ａ及び凸状面２４ｃよりも平坦部１５，２５の平坦面１５ａ，２５ａが当接することを優先する組立が比較的容易になる。
【００４０】
以上では、第１及び第２レンズアレイ１０，２０間の位置決めについて説明したが、第２及び第３レンズアレイ２０，３０間の位置決めも同様の手法によって行われる。すなわち、詳細な図示を省略するが、第２及び第３レンズアレイ２０，３０にも、図４Ａ〜４Ｃに示したものと同様に、位置決め部に相当する位置決め領域がそれぞれ設けられ、第２レンズアレイ２０の位置決め領域に設けたテーパー面（第１当接部）と、第３レンズアレイ３０の位置決め領域に設けた畝部（第２当接部）とが近接又は当接する構造となっている。つまり、第２及び第３レンズアレイ２０，３０を積み重ねることにより、自身の構造によって互いに位置決めが達成される。
【００４１】
以下、第１レンズアレイ１０等の製造方法について説明する。第１レンズアレイ１０は、射出成形によって形成される。
【００４２】
図５Ａは、第１レンズアレイ１０を成形するための金型を説明する図である。金型装置７０は、第１金型７１と第２金型７２とを備える。第１金型７１と第２金型７２とは、型合わせ面ＰＬで型合わせされ、金型７１，７２間にキャビティ７０ａを形成する。キャビティ７０ａに臨むように、第１金型７１には、第１レンズアレイ１０の第１主面１０ｐ側の形状を転写するための転写面７１ｃが形成されている。第２金型７２には、第１レンズアレイ１０の第２主面１０ｑ側の形状を転写するための転写面７２ｃが形成されている。転写面７１ｃ，７２ｃは、レンズ要素１０ａの光学面１１ａ，１１ｂを転写するため、その一部に２次元的に配列された複数の光学転写部７１ｇ，７２ｇを有する。また、転写面７１ｃ，７２ｃは、縁部１０ｒのテーパー面１４ａや平坦面１５ａを転写するため、転写部７２ｒ等を有する。第１金型７１において、転写面７１ｃを形成する金型部分７１ｉは、一体的に形成されており、第２金型７２において、転写面７２ｃを形成する金型部分７２ｉは、一体的に形成されている。金型装置７０には、キャビティ７０ａに連通するゲートＧＡが形成されている。この場合、ゲートＧＡは、転写面７１ｃ，７２ｃの中央ではなく側方に配置されており、サイドゲート方式で射出成形が行われる。
【００４３】
図５Ｂは、金型装置７０の全体構造を説明する断面図である。図５Ａのキャビティ７０ａには、ゲートＧＡを介してランナーＲＡが連結されている。ランナーＲＡは、樹脂供給側のスプルーＳＰに繋がっている。結果的に、熱可塑性樹脂を溶融させることによって得たスプルーＳＰからの溶融樹脂Ｊは、ランナーＲＡを充填し、ゲートＧＡを介してキャビティ７０ａを充填する。溶融樹脂Ｊの冷却後に第１金型７１と第２金型７２とを離間させることで、スプルーＳＰに対応するスプルー部８１と、ランナーＲＡに対応するランナー部８２と、ゲートＧＡに対応するゲート部８３と、キャビティ７０ａに対応するレンズアレイ本体８４とを備える成形品８０が形成される。ここで、ゲート部８３に対しては、ゲートカット処理が施され、ゲート部８３の先のレンズアレイ本体８４とによって、第１レンズアレイ１０が得られる。この第１レンズアレイ１０は、一体的な金型部分７１ｉ，７２ｉによって形成され、第１主面１０ｐ側にも第２主面１０ｑにもバリを有しない。つまり、レンズ要素１０ａの光学面１１ｂと、縁部１０ｒのテーパー面１４ａや平坦面１５ａとを比較的精密に配置することが容易になる。以上において、第１レンズアレイ１０の製造に際して、レンズ要素１０ａの光学面１１ｂと位置決め部のテーパー面１４ａ等とを転写する転写面を有する金型７２が、加工機によって同時加工できるため、レンズ要素１０ａ及び位置決め領域（位置決め部）Ｒ１間の寸法精度を高めることができる。
【００４４】
なお、第２及び第３レンズアレイ２０，３０も第１レンズアレイ１０と同様の手法によって成形される。つまり、第２及び第３レンズアレイ２０，３０も、熱可塑性樹脂をサイドゲート方式で射出成形することによって製造される。第２及び第３レンズアレイ２０，３０も、第１レンズアレイ１０と同様に、レンズ要素２０ａ，３０ａ及び位置決め部（例えば位置決め領域Ｒ２，…）間の寸法精度を高めることができるので、高精度な積層型レンズアレイユニット１００を実現できる。
【００４５】
図６は、位置決め部の変形例を説明する図である。この場合、第２レンズアレイ２０に設けた畝部２４ｂの凸状面１２４ｃが平坦なテーパー面となっている。この際、第２レンズアレイ２０の凸状面１２４ｃは、第１レンズアレイ１０のテーパー面１４ａに近接又は接触する際に、面当たり状態となる。
【００４６】
上記第１実施形態の積層型レンズアレイユニット１００によれば、第１レンズアレイ１０側のテーパー面（第１当接部）１４ａと、第２レンズアレイ２０側の凸状面（第２当接部）２４ｃとの少なくとも一方が、他方に対して当接又は近接するテーパー状面を有するので、テーパー面１４ａ等のテーパー状面での当接又は近接によって特定方向への相対的な移動を簡易に規制することができる。さらに、上記積層型レンズアレイユニット１００では、位置決め領域（位置決め部）Ｒ１，Ｒ２が第１レンズアレイ１０の縁部１０ｒと第２レンズアレイ２０の縁部２０ｒとに沿って分布する複数箇所を含む包囲領域ＳＲに設けられるので、上記テーパー面１４ａと凸状面２４ｃとを利用した相対的な移動の規制によって、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とをこれらの縁に沿ったＸＹ面内の並進や回転に関して省スペースで精密に位置決めすることができる。
【００４７】
上記のような積層型レンズアレイユニット１００の場合、位置決め領域（位置決め部）Ｒ１，Ｒ２をレンズ要素１０ａ間に設ける必要がない。仮に、位置決め領域（位置決め部）Ｒ１，Ｒ２をレンズ要素１０ａ間、つまり周囲部分１０ｃ，２０ｃ，３０ｃに設けると、位置決め用の凸側が厚肉になり、位置決め用の凹側が薄肉になる。このため、射出成形によって成形する際に薄肉部分に樹脂が流れにくくなり、成形樹脂圧がレンズ要素１０ａの部分にかかりにくくなって転写不良が生じたり、樹脂の流れが乱されてウェルドが生じたりする。一方、位置決め部をレンズ要素１０ａの外側、つまり縁部１０ｒ，２０ｒ，３０ｒに設けると、薄肉になるのは外側の部分だけなので、転写不良やウェルドの問題が生じにくい。
【００４８】
なお、上記実施形態では、中心軸ＡＸに対して傾斜したテーパー面１４ａ、凸状面２４ｃ等を利用するので、第２レンズアレイ２０上に第１レンズアレイ１０をラフなアライメントで載置した場合にも、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とのスムーズな組み合わせと精密な位置決めとが可能になる。また、テーパー面１４ａ、凸状面２４ｃ等からなる位置決め部が、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の縁側又は外周側に配置されるので、レンズ要素１０ａ，２０ａ，３０ａの光学面の機能が損なわれることを防止でき、撮像装置１０００のセンサーアレイ６０の略全面を像面として活用するような設計も可能になり、高画質を達成することが容易になる。
【００４９】
また、上記実施形態では、クロストークの対策としてレンズ要素１０ａ間の位置に絞り板４１〜４３を設けているが、位置決め領域（位置決め部）Ｒ１，Ｒ２をレンズ要素１０ａ又は支持部１０ｂの外側に設けているので、これらが干渉することを回避しやすい。すなわち、位置決め領域（位置決め部）Ｒ１，Ｒ２をレンズ要素１０ａ間に設けると、これらが絞り板４１〜４３等と干渉しやすくなり、絞り板４１〜４３を配置しにくくなってクロストークが増加する可能性がある。
【００５０】
なお、第１及び第２レンズアレイ１０，２０間の位置決め構造は上下入れ替えることができる。つまり、第１レンズアレイ１０の位置決め領域（第１位置決め部）Ｒ１側に設けた境界部（第１当接部）１４のテーパー面１４ａに図４Ｂに示す畝部２４ｂの凸状面２４ｃと同様のものを設け、第１レンズアレイ１０側の凸状面と、第２レンズアレイ２０のテーパー面２４ａとを近接又は当接させることでアライメント又は位置決めを行うことができる。
【００５１】
また、第１レンズアレイ１０の平坦部１５に設けた平坦面１５ａや第２レンズアレイ２０の平坦部２５に設けた平坦面２５ａは、必ずしも平坦部１５，２５全体に亘って延在する必要はなく、積み重ねに際して位置決めを可能にする複数箇所のみにおいて互いに当接可能に延在すれば足る。
【００５２】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る積層型レンズアレイユニット等について説明する。なお、第２実施形態の積層型レンズアレイユニット等は、第１実施形態の積層型レンズアレイユニット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。
【００５３】
図７Ａに示すように、第２レンズアレイ２０の包囲領域ＳＲ内には、複数箇所の点状位置決め領域Ｒ２２が存在し、各点状位置決め領域Ｒ２２が位置決め部として機能する。具体的には、包囲領域ＳＲを構成する４つの辺部分の各々において２箇所に点状位置決め領域Ｒ２２が配置されている。つまり、包囲領域ＳＲに沿って分布するように離間した状態で８つの点状位置決め領域Ｒ２２が配置されている。
【００５４】
図７Ｂに示すように、点状位置決め領域Ｒ２２には、第２当接部として平坦なテーパー面２４ａから突出するように低く短い突起部１２４ｂが形成されている。突起部１２４ｂは、俵又はラグビーボールを半分にしたような円筒に近いドーム状の外形を有し、突起部１２４ｂの表面は、半球又は円筒状に近い凸状面１２４ｃとなっている。この凸状面１２４ｃは、第１レンズアレイ１０のテーパー面１４ａに近接又は接触する際に、厳密には線当たりであるが、位置決め上の実効性からは実質的に点当たり状態となる。なお、これ以降において、近接するが完全に接触しない場合も含めて、点線状又は短い線状の領域で近接又は接触する場合は点当たり状態と呼ぶものとする。
【００５５】
本実施形態の場合、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の積み重ねに際して、第１レンズアレイ１０側のテーパー面（第１当接部）１４ａと第２レンズアレイ２０側の凸状面（第２当接部）１２４ｃとが近接又は接触することで自動的な位置決めが行われる。すなわち、境界部（第１当接部）１４のテーパー面１４ａと、突起部（第２当接部）１２４ｂの凸状面（第２当接部）１２４ｃとによって、両レンズアレイ１０，２０をこれらの縁に沿ったＸＹ面内の並進や回転に関して省スペースで精密に位置決めすることができる。
【００５６】
なお、点状位置決め領域Ｒ２２については、必要最小限に間引くことができる。具体的には、図８に示すように、第２レンズアレイ２０の境界部２４に沿って延びる包囲領域ＳＲを構成する４つの辺部分のうち、１つの辺部分ＳＲ１において、２箇所に点状位置決め領域Ｒ２２が配置され、残りの３つの辺部分ＳＲ２において、１箇所に点状位置決め領域Ｒ２２が配置されている。この場合、全辺部分ＳＲ１，ＳＲ２によってＸＹ面内の並進が規制され、辺部分ＳＲ１単独でＸＹ面内の回転が規制される。
【００５７】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る積層型レンズアレイユニット等について説明する。なお、第３実施形態の積層型レンズアレイユニット等は、第１及び第２実施形態の積層型レンズアレイユニットを折衷した変形例であり、特に説明しない事項は第１実施形態等と同様である。
【００５８】
図９に示すように、包囲領域ＳＲを構成する４つの辺部分のうち、１つの辺部分ＳＲ１において、１箇所に線状位置決め領域Ｒ２が配置され、残りの３つの辺部分ＳＲ２において、１箇所に点状位置決め領域Ｒ２２が配置されている。この場合、全辺部分ＳＲ１，ＳＲ２によってＸＹ面内の並進が規制され、辺部分ＳＲ１単独でＸＹ面内の回転が規制される。
【００５９】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る積層型レンズアレイユニット等について説明する。なお、第４実施形態の積層型レンズアレイユニット等は、第１実施形態の積層型レンズアレイユニット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。
【００６０】
図１０Ａに示すように、第１レンズアレイ１０の包囲領域ＳＲ内には、複数箇所の線状位置決め領域Ｒ１３が存在し、各線状位置決め領域Ｒ１３が位置決め部として機能する。具体的には、包囲領域ＳＲを構成する４つの角部分の各々において線状位置決め領域Ｒ１３が配置されている。各線状位置決め領域Ｒ１３には、第１当接部として境界部１４、平坦の表面としてテーパー面１４ａが形成されている。
【００６１】
図１０Ｂに示すように、第２レンズアレイ２０の包囲領域ＳＲ内には、複数箇所の線状位置決め領域Ｒ２３が存在し、各線状位置決め領域Ｒ２３が位置決め部として機能する。具体的には、包囲領域ＳＲを構成する４つの角部分の各々において線状位置決め領域Ｒ２３が配置されている。各線状位置決め領域Ｒ２３には、第２当接部として平坦なテーパー面２４ａから突出するように低く細長い突起部２２４ｂが形成されている。
【００６２】
本実施形態の場合、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の積み重ねに際して、第１レンズアレイ１０側の境界部（第１当接部）１４のテーパー面１４ａと第２レンズアレイ２０側の突起部（第２当接部）２２４ｂの凸状面２２４ｃとが近接又は接触することで、線当たりによる自動的な位置決めが行われる。すなわち、テーパー面（第１当接部）１４ａと凸状面（第２当接部）２２４ｃとによって、両レンズアレイ１０，２０をこれらの縁に沿ったＸＹ面内の並進や回転に関して省スペースで精密に位置決めすることができる。
【００６３】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態に係る積層型レンズアレイユニット等について説明する。なお、第５実施形態の積層型レンズアレイユニット等は、第１実施形態の積層型レンズアレイユニット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。
【００６４】
図１１に示すように、第１レンズアレイ１０の包囲領域ＳＲ内には、一箇所に線状位置決め領域Ｒ２３が存在し、複数箇所に点状位置決め領域Ｒ２４が存在し、それぞれが位置決め部として機能する。具体的には、包囲領域ＳＲを構成する４つの角部分のうち、１つの角部分ＳＲ３において、線状位置決め領域Ｒ２３が配置され、残りの３つの角部分ＳＲ４において、点状位置決め領域Ｒ２４が配置されている。線状位置決め領域Ｒ２３には、第４実施形態の場合と同様に、第２当接部として平坦なテーパー面２４ａから突出するように低く細長い突起部２２４ｂが形成されている。一方、点状位置決め領域Ｒ２４には、第１実施形態の場合と同様に、第２当接部として平坦なテーパー面２４ａから突出するように低く短い突起部１２４ｂが形成されている。この場合、テーパー面（第１当接部）１４ａと凸状面（第２当接部）２２４ｃとによって線当たりによる自動的な位置決めが行われ、テーパー面（第１当接部）１４ａと凸状面（第２当接部）１２４ｃとによって点当たりによる自動的な位置決めが行われる。
【００６５】
なお、以上では、包囲領域ＳＲを構成する４つの角部分のうち１つに長い突起部２２４ｂを設けたが、４つの角部分のうち２箇所又は３箇所に長い突起部２２４ｂを設けることもできる。
【００６６】
図１２は、図１１に示す第１レンズアレイ１０の一部を変更した一例である。この場合、１つの角部分ＳＲ３又はその近傍において、１つの線状位置決め領域Ｒ２３に代えて２つ一組の点状位置決め領域Ｒ２５が配置されている。これら２つの点状位置決め領域Ｒ２５によって、両レンズアレイ１０，２０をこれらの縁に沿ったＸＹ面内の回転等に関して位置決めすることができる。
【００６７】
図１３は、図１１に示す第１レンズアレイ１０の一部を変更した別の例である。この場合、２つの隣り合う角部分ＳＲ４のみが活用され、この２つの角部分ＳＲ４を構成する３つの辺部分ＳＲ１（第１〜第３の辺部分）とは異なる１つの辺部分ＳＲ１（第４の辺部分ＳＲ１ｒ）において、１つの線状位置決め領域Ｒ２が配置されている。この場合、２つの点状位置決め領域Ｒ２４と１つの線状位置決め領域Ｒ２とによって、両レンズアレイ１０，２０をこれらの縁に沿ったＸＹ面内の並進及び回転等に関して位置決めすることができる。２つの隣り合う角部分ＳＲ４を線当たり又は複数の点当たりとし、１つの辺部分ＳＲ１（第４の辺部分ＳＲ１ｒ）を点当たりとすることもできる。
【００６８】
図１４は、図１１に示す第１レンズアレイ１０の一部を変更した別の例である。この場合、２つの角部分ＳＲ４において２つの点状位置決め領域Ｒ２４が配置され、２つの角部分ＳＲ３又はその近傍において、一対の点状位置決め領域Ｒ２５からなる位置決め部がそれぞれ配置されている。ＸＹ面内の回転等に関する位置決めは、これら一対の点状位置決め領域Ｒ２５によって主に達成される。
【００６９】
図１５は、図１１に示す第１レンズアレイ１０の一部を変更した別の例である。この場合、１つの角部分ＳＲ４において１つの点状位置決め領域Ｒ２４が配置され、角部分ＳＲ４と隣接する２つの辺部分ＳＲ１（第１及び第２の辺部分）とは異なる２つの辺部分ＳＲ１（第３及び第４の辺部分）のうち、一方において１つの線状位置決め領域Ｒ２が配置され、他方において１つの点状位置決め領域Ｒ２２が配置されている。この場合、１つの線状位置決め領域Ｒ２と１つの点状位置決め領域Ｒ２４とによって、両レンズアレイ１０，２０をこれらの縁に沿ったＸＹ面内の並進及び回転等に関して位置決めすることができる。第３及び第４の辺部分のそれぞれに点状位置決め領域Ｒ２２を設けてもよい。
【００７０】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態に係る積層型レンズアレイユニット等について説明する。なお、第６実施形態の積層型レンズアレイユニット等は、第１実施形態の積層型レンズアレイユニット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。
【００７１】
図１６Ａ及び１６Ｂに示すように、第２レンズアレイ２０の四角形の包囲領域ＳＲ内には、境界部２４に対応する全周に亘って線状位置決め領域Ｒ２６が存在し、これが位置決め部として機能する。つまり、境界部２４のテーパー面２４ａがそのまま第２当接部として機能する。
【００７２】
本実施形態の場合、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の積み重ねに際して、図４Ｃ等に示すような第１レンズアレイ１０側の境界部（第１当接部）１４のテーパー面１４ａと、図１６Ａ等に示すような第２レンズアレイ２０側の境界部（第２当接部）２４のテーパー面２４ａとが近接又は接触することで、自動的な位置決めが行われる。すなわち、両テーパー面１４ａ，２４ａによって、両レンズアレイ１０，２０をこれらの縁に沿ったＸＹ面内の並進や回転に関して省スペースで精密に位置決めすることができる。
【００７３】
なお、上記実施形態において、テーパー面１４ａ，２４ａは、連続して延びるものである必要はなく、テーパー面１４ａ，２４ａの適所に浅い窪み等を設けてテーパー面１４ａ，２４ａが断続的に当接又は近接するようにできる。
【００７４】
〔第７実施形態〕
以下、第７実施形態に係る積層型レンズアレイユニット等について説明する。なお、第７実施形態の積層型レンズアレイユニット等は、第２実施形態の積層型レンズアレイユニット等を変形したものであり、特に説明しない事項は第２実施形態と同様である。
【００７５】
図１７Ａ及び１７Ｂに示すように、縁部２０ｒには、像側になる主面に向かって狭くなるようにややきつくテーパー面を有するテーパー部２０ｔが設けてある。そして、このテーパー部２０ｔの一部に、中心軸ＡＸに平行な像側を底とする半円状の垂直基準面２６ａを有する突部２６が設けられている。垂直基準面２６ａは、中心軸ＡＸと平行となるように正確に金型に形成された成形面によって、レンズアレイ２０の成形と同時に形成される。縁部２０ｒにテーパー部２０ｔを設けることにより、レンズアレイ２０を成形型から容易に離型することができる。その一方、垂直基準面２６ａを設けておくことにより、例えば、レンズアレイ２０の光学性能を検査機によって測定する際に、垂直基準面２６ａに検査機の治具等を突き当てる等して、垂直基準面２６ａをレンズアレイ２０の検査機に対する位置決めに利用することができ、測定をスムーズに行うことができる。図示を省略しているが、垂直基準面２６ａは縁部２０ｒの各辺に複数個ずつ設けられている。また、レンズアレイ１０についても、その縁部１０ｒに同様の基準面を設けることができる。縁部１０ｒ，２０ｒに設ける垂直基準面の形状は、半円状に限らず、楕円状でもよいし、台形状や三角形状等の多角形状であってもよい。ただし、成形型からの離型を容易にするために、本実施形態と同様に、テーパーの窄み又は傾斜角に合わせて径が小さくなる形状とすることが好ましい。また、テーパー部２０ｔの傾斜は、像側で狭くなるものに限らず、物体側で狭くなるものとできる。
【００７６】
なお、第２実施形態に限らず、他の実施形態においても、上述したのと同様に、縁部にテーパーを設け、さらに垂直基準面を設けるようにしてもよい。
【００７７】
以上、実施形態に係る積層型レンズアレイユニット等について説明したが、本発明に係る積層型レンズアレイユニット等は、上記例示のものには限られない。例えば、各レンズアレイ１０，２０，３０を構成するレンズ要素１０ａ，２０ａ，３０ａの配列やその光学面１１ａ，１１ｂ，…の形状等は、積層型レンズアレイユニット１００又は撮像装置１０００の用途又は仕様に応じて適宜変更することができる。例えばレンズ要素１０ａ，２０ａ，３０ａは、４×４の格子点に配列するものに限らず、例えば３×３、５×５等の格子点に配列することができる。なお、積層型レンズアレイユニット１００を構成するレンズアレイは、上記例示の３層（レンズアレイ１０，２０，３０）に限らず、２層（レンズアレイ１０，２０のみ）又は４層以上とすることができる。
【００７８】
上記実施形態において、テーパー面１４ａ，２４ａは、完全に平坦である必要はなく、多少の凹又は凸の湾曲を有するテーパー状面とすることができる。
【００７９】
積層型レンズアレイユニット１００又はレンズアレイ１０，２０，３０の輪郭形状や包囲領域の形状は、一般的に矩形又は正方形、つまり四角形となるが、多少の変形が可能である。例えば角を落とした４角形に近い８角形等の輪郭（これも実質的に四角形の輪郭に含まれるものとする）を有するレンズアレイも、本発明に係る積層型レンズアレイユニットを構成する要素とできる。
【００８０】
以上で説明した畝部２４ｂ、突起部１２４ｂ，２２４ｂの個数は、余った空間において追加することもできるが、畝部２４ｂ、突起部１２４ｂ，２２４ｂの個数を少なくする方が、加工精度が要求される部分が少なくなり、部品コストを低減する観点で有利である。
【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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【図１７】
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【国際調査報告】
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