(57)【要約】  温度変化に対するレンズ要素間のピッチ変動が、温度変化の繰り返しに対し略同様であり、伸縮に関するヒステリシスを実質的に解消したアレイレンズの製造方法を提供する。光軸ＯＡに直交する方向に２次元的に配列された複数のレンズ要素１０ａ，２０ａと複数のレンズ要素１０ａ，２０ａを連結する支持部１０ｂ，２０ｂとが形成されたアレイレンズ１０，２０を、樹脂で一体成形する成形工程と、成形工程後、アレイレンズ１０，２０に、ガラス転移温度をＴｇとしたとき、温度Ｔｇ−６５℃以上Ｔｇ−１０℃以下で２４時間以上１６８時間以下の加熱処理を施す熱処理工程と、を有する。
2015008579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に直交する方向に２次元的に配列された複数のレンズ要素と前記複数のレンズ要素を連結する支持部とが形成されたアレイレンズを、樹脂で一体成形する成形工程と、
前記成形工程後、前記アレイレンズに、ガラス転移温度をＴｇとしたとき、温度Ｔｇ−６５℃以上Ｔｇ−１０℃以下で２４時間以上１６８時間以下の加熱処理を施す熱処理工程と、を有するアレイレンズの製造方法。
【請求項２】
前記熱処理工程は、前記成形工程後、他の加工処理前に行われる、請求項１に記載のアレイレンズの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂の材料が、シクロオレフィンポリマーである、請求項１又は２に記載のアレイレンズの製造方法。
【請求項４】
前記アレイレンズは、温度変化に伴う膨張及び収縮を繰り返したときに、以下の条件式を満足する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアレイレンズの製造方法。
δ≦Ｌｍａｘ／３７５０
ただし、
Ｌｍａｘ：レンズ要素間の最大光軸間距離
δ：温度上昇時及び温度下降時の同一温度における最大光軸間距離の差
【請求項５】
光軸に直交する方向に２次元的に配列された複数のレンズ要素と前記複数のレンズ要素を連結する支持部とが形成された樹脂製のアレイレンズであって、
温度変化に伴う膨張及び収縮を繰り返したときに、以下の条件式を満足するアレイレンズ。
δ≦Ｌｍａｘ／３７５０
ただし、
Ｌｍａｘ：レンズ要素間の最大光軸間距離
δ：温度上昇時及び温度下降時の同一温度における最大光軸間距離の差
【請求項６】
前記アレイレンズの材料が、シクロオレフィンポリマーである、請求項５に記載のアレイレンズ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のアレイレンズが、複数枚積層されているアレイレンズユニット。
【請求項８】
前記積層されたアレイレンズは２枚であり、光学的特性が同じ材料で形成されている請求項７に記載のアレイレンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸直交方向に配置された複数のレンズ要素を有し、特に撮像装置等に組み込まれる樹脂製のアレイレンズの製造方法、アレイレンズ、及びアレイレンズユニットに関する。
【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が図られているが、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、得られた画像を複合的に処理することで、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おり、現在までに、各種の複眼光学系が提案されている。【０００４】
撮像光学系が組み込まれた携帯通信端末等のカメラ機能を使用し続けると、撮像素子のセンサー等の温度が上昇する。複眼光学系として用いられるアレイレンズがガラス製である場合、温度変化が生じてもレンズ間のピッチ変動はほとんど発生しない。しかしながら、アレイレンズが樹脂製である場合、温度変化が生じると、線膨張によりレンズ間のピッチ変動が発生する。ここで、温度変化（温度上昇・降下）が繰り返されても、各温度におけるピッチ変動量が、いつも同様であれば、カメラを使用し続けて温度上昇しても所望の画素上からの個々のレンズのずれを画像処理によって容易に補正でき、超解像等の処理が容易になる。しかしながら、温度変化によるピッチ変動（樹脂の膨張）が同様にならず、例えば同じ温度であっても温度上昇時と温度下降時とで個々のレンズ間の位置が変化してしまうと、このピッチ変動により超解像等の処理が複雑化し不具合が生じるおそれがある。【０００５】
なお、撮像系のレンズではなく、光ピックアップ系のレンズの分野において、成形後に熱処理又は湿熱処理（アニール処理ともいう）を行うものがある（例えば特許文献１及び２参照）。アニール処理を行うことにより、成形品であるレンズの応力を緩和することで光学性能が安定し、収差性能を向上させることができる。一方、撮像装置に組み込まれる撮像系のレンズでは、一般に単眼タイプのレンズが用いられ、光ピックアップ系のレンズより大型であり、かつ撮像装置への組み立て時やフォーカシング機構の搭載により撮像素子とレンズとの距離を調整することが可能であり、光ピックアップ系のレンズ程の高い光学性能は求められていなかったため、アニール処理は必要とされていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８７８１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７１３７２号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、温度変化に対するレンズ要素間の光軸直交方向のピッチ変動が、温度変化に対し略同様であり、伸縮に関するヒステリシスを実質的に解消したアレイレンズの製造方法、アレイレンズ、及びアレイレンズユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係るアレイレンズの製造方法は、光軸に直交する方向に２次元的に配列された複数のレンズ要素と複数のレンズ要素を連結する支持部とが形成されたアレイレンズを、樹脂で一体成形する成形工程と、成形工程後、アレイレンズに、ガラス転移温度をＴｇとしたとき、温度Ｔｇ−６５℃以上Ｔｇ−１０℃以下で２４時間以上１６８時間以下の加熱処理を施す熱処理工程と、を有する。
【０００９】
上記アレイレンズの製造方法によれば、上記条件にて加熱処理されることにより、応力解放によってアレイレンズの成形歪みが緩和又は解消される。これにより、温度変化に対するレンズ要素間の光軸直交方向のピッチ変動が各温度で略同様となり、伸縮に関するヒステリシスを実質的に解消したアレイレンズとできる。その結果、例えばカメラ等を使用し続けて温度上昇しても所望の画素上からの個々のレンズ要素のずれを容易に画像処理によって補正でき、超解像等の処理が可能になる。ここで、伸縮に関するヒステリシスとは、同じ温度において、温度上昇時と温度下降時とで個々のレンズ要素の相対位置がずれる現象をいう。
【００１０】
すなわち、本発明は、光軸に直交する方向に２次元的に配列された複数のレンズ要素のそれぞれの光軸間の距離が環境温度に応じて伸縮するというアレイレンズ特有の課題を見出し、なされたものである。より詳しくは、アレイレンズはその構造上、光軸方向の厚みをｔとすると、光軸直交方向の縦寸法と横寸法の少なくとも一方は１０ｔ〜３０ｔのサイズとなる場合が多く、環境温度に応じた変化量も光軸方向よりも光軸直交方向の方が極めて大きくなる。このため、アレイレンズにおいては光軸直交方向の伸縮に対する考慮が必要となることに想到したのである。また、本発明のアレイレンズを撮像系のレンズとして用いる場合、歪み緩和のために加熱しすぎて樹脂が多少劣化し黄変しても、画像処理によって補正できるため、光ピックアップ系のレンズよりも加熱条件の自由度を増やすことができる。加熱温度をＴｇ−６５℃以上とすることにより、加熱によるヒステリシス解消効果を確保することができる。また、加熱温度をＴｇ−１０℃以下とすることにより、樹脂が溶融せず、成形された面形状を維持することができる。また、上記加熱を２４時間以上とすることで、アニール処理の効果を十分なものとでき、１６８時間以下とすることで黄変を抑制することができる。
【００１１】
なお、本願で言うＴｇとは、ガラス転移温度であり、測定方法ＪＩＳ  Ｋ７１２１に基づく示差走査熱量分析法により昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した値をいう。
【００１２】
特に、積層型のアレイレンズでは、上記のような伸縮に関するヒステリシスにより、アレイレンズ相互のレンズ要素の光軸直交方向のピッチの相違が光軸ずれとなり、光学性能に悪影響を与える。そのため、ヒステリシスを実質的に解消することで、アレイレンズのレンズ要素の温度変化によるピッチ間隔の変動を略同様にして不可逆的な光軸ずれを抑制し、所望の光学性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１Ａは、一実施形態のアレイレンズを備える撮像装置の断面であり、図１Ｂは、図１Ａに示すアレイレンズの平面図である。
【図２】図２Ａ及び２Ｂは、アレイレンズを成形するための成形金型の断面概念図である。
【図３】図３Ａ〜３Ｅは、アレイレンズの製造工程を説明する図である。
【図４】アレイレンズの製造工程のうち熱処理工程に用いる加熱装置を説明する概念図である。
【図５】アレイレンズの実施例を説明する図である。
【図６】実施例のアレイレンズに対する比較例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るアレイレンズ等について説明する。
図１Ａ及び１Ｂに示すように、積層型のアレイレンズユニット１００は、撮像装置１０００に組み込まれる。
【００１５】
図示の積層型のアレイレンズユニット１００は、複数（具体的には２つ）のアレイレンズ１０，２０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及び第２アレイレンズ１０，２０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。
【００１６】
なお、撮像装置１０００は、上述したアレイレンズユニット１００の他に、アレイレンズユニット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。ここで、アレイレンズユニット１００は、センサーアレイ６０に接合された四角枠状のケース５０に収納されている。
【００１７】
アレイレンズユニット１００において、物体側の第１アレイレンズ１０は、樹脂製の一体成形品であり、中心軸ＡＸ方向又はＺ軸方向から見て矩形（図示の例では略正方形）の輪郭を有する。第１アレイレンズ１０は、それぞれが光学要素である複数のレンズ要素１０ａと、複数のレンズ要素１０ａを連結する支持部１０ｂとを有する。第１アレイレンズ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、物体側の第２主面１０ｑにおいて凹の第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。
【００１８】
像側の第２アレイレンズ２０は、樹脂製の一体成形品であり、中心軸ＡＸ方向から見て矩形（図示の例では略正方形）の輪郭を有する。第２アレイレンズ２０は、それぞれが光学要素である複数のレンズ要素２０ａと、複数のレンズ要素２０ａを連結する支持部２０ｂ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。
【００１９】
以上の第１及び第２アレイレンズ１０，２０は、アライメントされ、例えば光硬化性樹脂等の接着剤によって互いに接合又は接着されている。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を備えるアレイレンズユニット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。格子点上に２次元的に配列された複数の合成レンズ１ａは、視野分割方式又は超解像方式の個眼レンズに相当するものとなっている。ここで、視野分割方式とは、個々の複合光学系である各合成レンズ１ａによって結像された、異なる視野の画像を画像処理（具体的にはデジタルデータ処理）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である。また、超解像方式とは、個々の複合光学系である各合成レンズ１ａ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である。
【００２０】
また、第１及び第２アレイレンズ１０，２０は、樹脂のガラス転移温度をＴｇとしたときに、成形後、温度Ｔｇ−６５℃以上Ｔｇ−１０℃以下で２４時間以上１６８時間以下の加熱処理を施されている。これにより、第１及び第２アレイレンズ１０，２０は、各レンズ要素１０ａ，２０ａの光軸ＯＡの間隔ｄに関して伸縮に関するヒステリシスが実質的に解消されている。例えば、加熱処理は、アレイレンズ１０を構成するレンズ要素１０ａのうち異なる基準方向（本実施形態では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に関してそれぞれ最も離れた２対のレンズ要素１０ａについて、光軸ＯＡの間隔ｄ１、ｄ２（例えば、単位ｍｍ）、及び対角方向に関する温度変動のヒステリシスを実質的に解消するようなものとなっている。
【００２１】
アレイレンズユニット１００は、温度上昇によって光軸間のピッチの変動が生じるため、カメラ使用時には、画像処理のためのキャリブレーションが行われる。キャリブレーションおける一連の動作により、例えばフォーカス（Ｚ軸方向）については、複数の画像信号から抽出された合焦に近い画像から判定した合焦位置と、焦点外れ量等に基づいて算出された合焦位置との差分量とを算出し、アレイレンズユニット１００の固有の補正情報を得る。同様に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のずれに関しても、キャリブレーションにより、アレイレンズユニット１００の固有の補正情報を得る。
【００２２】
アレイレンズユニット１００を収納するケース５０の物体側には、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。なお、第１アレイレンズ１０と第２アレイレンズ２０との間や第２アレイレンズ２０の像側に薄い遮光性の絞り板を設けてもよい。
【００２３】
以下、アレイレンズユニット１００等の製造方法について説明する。アレイレンズユニット１００の製造工程は、成形工程と、熱処理工程と、コート工程と、積層工程とで構成される。
【００２４】
〔成形工程〕
まず、第１及び第２アレイレンズ１０，２０を成形する。第１アレイレンズ１０等は、射出成形によって形成される。
【００２５】
図２Ａは、第１アレイレンズ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アレイレンズ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、第２金型７２には、第１アレイレンズ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。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。
【００２６】
図２Ｂは、金型装置７０の全体構造を説明する断面概念図である。図２Ｂ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、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に対応するアレイレンズ本体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の先のアレイレンズ本体８４によって、第１アレイレンズ１０が得られる。
【００２７】
なお、第２アレイレンズ２０も第１アレイレンズ１０と同様の手法によって成形される。つまり、第２アレイレンズ２０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。
【００２８】
〔熱処理工程（アニール処理工程）〕
次に、熱処理工程において、第１アレイレンズ１０に加熱処理を行う。具体的には、図３Ａに示すように、恒温槽Ｍ１等を用いて第１アレイレンズ１０に加熱処理を施す。加熱条件は、第１アレイレンズ１０の材料である樹脂のガラス転移温度をＴｇとしたときに、温度Ｔｇ−６５℃以上Ｔｇ−１０℃以下で２４時間以上１６８時間以下である。加熱処理は、Ｔｇ−６５℃以上Ｔｇ−１０℃以下で４８時間以上１６８時間以下であるとより好ましい。図４に示すように、恒温槽Ｍ１は、断熱壁を有する加熱室９１と、加熱室９１内の温度を上げる一対のヒーター９２と、加熱室９１内の温度を測定する温度センサー９３と、加熱室９１内を減圧する減圧装置９４と、各部９２，９３，９４の動作を制御する制御装置９５とを備える。制御装置９５は、温度センサー９３の出力を監視しながらヒーター９２を動作させて、加熱室９１内を温度Ｔｇ−６５℃以上Ｔｇ−１０℃以下の所定の温度に保持する。第１アレイレンズ１０は、加熱室９１内の棚９１ａに載置され、上記条件にて加熱処理（アニール処理）される。なお、加熱室９１内は、減圧装置９４によって減圧されるため、一種の真空容器となっている。
【００２９】
熱処理工程により、第１アレイレンズ１０では、各レンズ要素１０ａの光軸ＯＡの間隔に関して伸縮に関するヒステリシスが実質的に解消される。これは、鎖状の樹脂組成物の流動に起因する成形歪みや硬化収縮による応力残存に起因する成形歪み等が加熱によって解放されるためである。熱処理工程における加熱条件は、樹脂の種類によって異なるものとでき、加熱によるヒステリシス解消効果を得られるように上記条件範囲から適宜選択される。
【００３０】
なお、第２アレイレンズ２０も第１アレイレンズ１０と同様の手法によって加熱処理することにより、各レンズ要素２０ａの光軸ＯＡの間隔に関して伸縮に関するヒステリシスが実質的に解消される。２枚のアレイレンズを積層してアレイレンズユニットを構成する場合、第１アレイレンズ１０及び第２アレイレンズ２０の双方のヒステリシスを解消することにより、第１アレイレンズ１０の各レンズ要素１０ａの光軸ＯＡと第２アレイレンズ２０の各レンズ要素２０ａの光軸ＯＡとが、温度変化に際し略同様に変位し、各レンズ要素１０ａと各レンズ要素２０ａの相互の偏芯を抑制でき、光学性能の劣化を抑制できる。また、２枚のアレイレンズを光学的特性の同じ材料で形成すると、より好ましく、この場合には相互の偏芯を防止することができる。
【００３１】
また、熱処理工程は、成形工程後、他の加工処理前（本実施形態では、コート工程前）に行われることが好ましい。これにより、ピッチ変動が他の加工処理に影響することを防ぐことができる。
【００３２】
また、熱処理工程を経たアレイレンズは、温度変化に伴う膨張及び収縮を繰り返したときに、レンズ要素間の最大光軸間距離をＬｍａｘとし、温度上昇時及び温度下降時の同一温度における最大光軸間距離の差をδとしたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
δ≦Ｌｍａｘ／３７５０
レンズ要素間の最大光軸間距離の差δが上式を満たすことで、温度変化による膨張収縮による位置変動の小さい、例えば、線膨張係数が２．４×１０−６〔Ｋ−１〕程度のセンサーアレイに対しても、画像処理によって容易に補正できるようになり、超解像等の処理が容易になる。なお、最大光軸間距離Ｌｍａｘは、図１Ｂのような場合、Ｙ方向の光軸間距離の最大値をｄ１、Ｘ方向の光軸間距離の最大値をｄ２としたとき、｛（ｄ１２＋ｄ２２）１／２｝に相当し、最大光軸間距離の差δは上記Ｌｍａｘの変動に対応する。
【００３３】
〔コート工程〕
次に、第１アレイレンズ１０の表面に反射防止膜等のコートを行う。具体的には、図３Ｂに示すように、蒸着装置Ｍ２等を用いて、第１アレイレンズ１０の表面に単層又は多層の薄膜を形成する。これにより、第１アレイレンズ１０の光学面１１ａ，１１ｂに反射防止効果が付与される。
【００３４】
なお、第２アレイレンズ２０も第１アレイレンズ１０と同様の手法によってコート処理される。
【００３５】
〔積層工程〕
次に、成形した第１及び第２アレイレンズ１０，２０を積層する。
第１アレイレンズ１０の上方に第２アレイレンズ２０を位置決めして重ねるように組み立てる。この際、図３Ｃに示すように、予め第１アレイレンズ１０の支持部１０ｂ上には、光硬化性樹脂等の接着剤Ｂが塗布されており、図３Ｄに示すように、第１アレイレンズ１０が第２アレイレンズ２０に対してアライメントして重なることによって積層される。
【００３６】
次に、図３Ｅに示すように、第１アレイレンズ１０又は第２アレイレンズ２０に対して紫外線を照射させることで接着剤を硬化させる。これにより、第１及び第２アレイレンズ１０，２０が積層した状態で固定されたアレイレンズユニット１００を得る。このアレイレンズユニット１００と図１Ａ等に示すセンサーアレイ６０等がケース５０に収納され、撮像装置１０００が得られる。
【００３７】
なお、以上において、第１及び第２アレイレンズ１０，２０を重ねる前に第１アレイレンズ１０上に接着剤Ｂを塗布するのではなく、第１及び第２アレイレンズ１０，２０を重ねた後に接着剤を塗布してもよい。また、第２アレイレンズ２０側に接着剤を塗布してもよい。また、第１及び第２アレイレンズ１０，２０を積層後にケース５０にアレイレンズユニット１００を収納しているが、第１及び第２アレイレンズ１０，２０を個別にケース５０に位置決めして収納した後、接着して撮像装置１０００を組み立ててもよい。
【００３８】
上記アレイレンズの製造方法等によれば、上記条件にて加熱処理されることにより、応力解放によって第１及び第２アレイレンズ１０，２０やアレイレンズユニット１００の成形歪みが緩和又は解消される。これにより、温度変化に対するレンズ要素１０ａ，２０ａ間の光軸直交方向のピッチ変動が各温度で略同様となり、伸縮に関するヒステリシスを実質的に解消したアレイレンズ及びアレイレンズユニットとできる。その結果、例えばカメラ等を使用し続けて温度上昇しても所望の画素上からの個々のレンズ要素１０ａ，２０ａのずれ量が安定したものとなり、画像処理によって容易に補正でき、超解像等の処理が可能になる。アレイレンズユニット１００は、撮像系のレンズとして用いるため、歪み緩和のために加熱しすぎて樹脂が多少劣化し黄変したとしても、画像処理によって補正できるため、光ピックアップ系のレンズよりも加熱条件の自由度を増やすことができる。加熱温度をＴｇ−６５℃以上とすることにより、加熱によるヒステリシス解消効果を確保することができる。また、加熱温度をＴｇ−１０℃以下とすることにより、樹脂が溶融せず、成形された面形状を維持することができる。
【００３９】
一方、成形後に熱処理工程を行わないと、伸縮に関するヒステリシスが残存し、温度上昇時と温度降下時の違いにより、同温度であってもレンズ要素の光軸間距離（ピッチ）が異なることとなり、ずれが生じる。例えば、１０ｍｍ角の４×４のアレイレンズの場合、厚みが０．５ｍｍ程度で、レンズ要素の光軸間のピッチは２〜３ｍｍ程度であり、アレイレンズに伸縮に関するヒステリシスが残存していると、ピッチずれの影響が大きくなる。
【００４０】
〔実施例〕
以下、本実施形態の実施例について説明する。
材料として、シクロオレフィンポリマーであるＡＰＬ５５１４ＭＬ（三井化学（株）社製）及びＺＥＯＮＥＸ  Ｅ４８Ｒ（日本ゼオン（株）社製）を用い、直径１１ｍｍ厚さ３ｍｍの円盤状の平板を射出成形で試料を作成し、成形後、加熱温度及び加熱時間を以下の表１に記載のように各種異ならせて熱処理を行った。この後、温度２５℃から９０℃まで０．５℃／ｍｉｎで加熱と冷却を１サイクルとして、２回のサイクル（第１サイクル及び第２サイクル）を繰り返した。この２サイクルに際して、熱・応力・歪測定装置ＥＸＳＴＡＲ  ＴＭＡ／ＳＳ６０００（日立ハイテクサイエンス社製）を用いて、温度上昇時及び温度降下時のそれぞれについて２５℃〜８５℃まで１０度刻みで、厚み方向に関して線膨張の測定を行った。また黄変は、試験法ＡＳＴＭ  Ｄ−１００３に従って、可視光線の入射光量に対する透過率を、日立分光光度計Ｕ−４１００にて測定した。
伸縮に関するヒステリシス及び材料の黄変に関する評価基準は以下の通りである。ヒステリシスに関しては、各厚み測定値の差が０．５μｍ未満のときを記号◎で表し、０．５以上０．８μｍ未満のときを記号○で表し、０．８μｍ以上のときを記号×で表した。また、黄変は９０％以上を記号○とし、９０％未満を記号×とした。
表１に、結果を示す。
【表１】
2015008579.tif 000003
【００４１】
表１に示すように、ガラス転移温度をＴｇとしたとき、温度Ｔｇ−６５℃以上Ｔｇ−１０℃以下で２４時間以上１６８時間以下の加熱処理を施す熱処理工程を施すと、加熱・冷却の繰り返しに際しても、同温度における寸法差を許容範囲内に抑えることができ、ヒステリシスが解消でき、黄変が発生しないことがわかった。なお、ＡＰＬ５５１４ＭＬのＴｇは１４７℃であり、ＺＥＯＮＥＸ  Ｅ４８ＲのＴｇは１３９℃である。また、４８時間以上１６８時間以下とすれば、加熱・冷却の繰り返しに際しても、同温度における寸法差をより小さくできることがわかった。
【００４２】
また、ＡＰＬ５５１４ＭＬの試料について、９０℃（Ｔｇ−５７℃）で４８時間の熱処理工程を施したものと熱処理を施さなかったものについて、温度２５℃から９０℃まで０．５℃／ｍｉｎで加熱と冷却を２サイクル（第１サイクル及び第２サイクル）繰り返して、膨張及び収縮の変化を確認した。
【００４３】
図５は、熱処理工程を経た試料の線膨張の変化を示す。図５において、横軸は、試料の温度を示し、縦軸は、試料の厚み方向に関する変位を示す。図示のように、第１サイクル及び第２サイクルのいずれにおいても、試料の温度変化における変動量は略同様であり、線膨張係数（ｐｐｍ）は略同様となった。つまり、温度変化におけるヒステリシスが実質的に解消されていることがわかる。
【００４４】
図６は、熱処理工程を施さなかった試料の線膨張の変化を示す。図６に示すように、第１サイクルにおいて、温度上昇時と温度下降時の試料の変位が大きく異なり、線膨張率は同様とならなかった。つまり、温度変化におけるヒステリシスが存在することがわかる。
【００４５】
以上、本実施形態に係るアレイレンズ等について説明したが、本発明に係るアレイレンズ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及び第２光学面１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂの形状及び大きさは、用途や機能に応じて適宜変更することができる。また、第１及び第２アレイレンズ１０，２０の外形を四角形としたが、円形等の他の形状としてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態において、第１及び第２アレイレンズ１０，２０を熱可塑性樹脂を用いて形成したが、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等の他の樹脂材料を用いて形成してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態において、第１及び第２アレイレンズ１０，２０を射出成形によって成形したが、例えばモールド成形やプレス成形等の他の成形方法によって成形してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態において、熱処理工程後、コート工程を行ったが、コート工程を行わなくてもよい。また、コート工程の代わりに他の工程を行ってもよい。
【００４９】
また、上記実施形態において、第１及び第２アレイレンズ１０，２０を接合する前に熱処理工程を行ったが、接合後に熱処理工程を行ってもよい。
【００５０】
また、上記実施形態において、アレイレンズを２枚積層したが、積層せず、１枚のみの単層としてもよい。また、アレイレンズを３枚以上積層してもよい。
【００５１】
また、上記実施形態において、恒温槽Ｍ１に減圧装置９４を設けたが、減圧装置９４を設けなくてもよい。
【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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【国際調査報告】
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