(57)【要約】【課題】レンズアレイの成形不良を防止し、高性能なレンズアレイ用成形型、及びそれを用いたレンズアレイの製造方法を提供する。【解決手段】平面状に配置された複数のレンズを有し、各レンズに入射した光をそれぞれの光軸に向けて集光するレンズアレイを形成するレンズアレイ用成形型であって、基材の厚さ方向における一方の面に形成され、レンズの形状を反映する複数の曲面部１６と、一端側が曲面部１６に開口するとともに、他端側が基材の厚さ方向における他方の面に開口する貫通孔１８と、を有する型本体１０と、貫通孔１８内に、貫通孔１８から引き抜き可能に保持される引抜部１９と、を有して構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状に配置された複数のレンズを有し、該各レンズに入射した光をそれぞれの光軸に向けて集光するレンズアレイを形成するレンズアレイ用成形型であって、
基材の厚さ方向における一方の面に形成され、前記レンズの形状を反映する複数の曲面部と、一端側が前記曲面部に開口するとともに、他端側が前記基材の厚さ方向における他方の面に開口する貫通孔と、を有する型本体と、
前記貫通孔内に、当該貫通孔から引き抜き可能に保持される引抜部と、を有して構成されていることを特徴とするレンズアレイ用成形型。
【請求項２】
前記貫通孔が、前記曲面部の頂部に位置していることを特徴とする請求項１記載のレンズアレイ用成形型。
【請求項３】
前記曲面部と前記貫通孔との境界に、前記貫通孔の内側に突出する突出部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズアレイ用成形型。
【請求項４】
前記型本体は透光性を有し、前記引抜部は非透光性を有して構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズアレイ用成形型。
【請求項５】
前記貫通孔の容積が、前記曲面部の容積に対して１％〜３０％の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズアレイ用成形型。
【請求項６】
前記貫通孔の容積が、前記曲面部の容積に対して１％〜１０％の範囲内であることを特徴とする請求項５記載のレンズアレイ用成形型。
【請求項７】
平面状に配置された複数のレンズを有し、該各レンズが入射した光をそれぞれの光軸に向けて集光するレンズアレイの製造方法において、
基材の厚さ方向における一方の面に形成され、前記レンズの形状を反映する複数の曲面部と、一端側が前記曲面部に開口するとともに、他端側が前記基材の厚さ方向における他方の面に開口する貫通孔と、を有する型本体と、
前記貫通孔内に、当該貫通孔から引き抜き可能に保持される引抜部と、を有して構成されるレンズアレイ用成形型を用い、
真空雰囲気下で、前記複数の曲面部に封止樹脂を供給する工程と、
真空雰囲気から圧力を上げる工程と、
前記貫通孔から前記引抜部を後退させて、前記曲面部内の未充填部をなくす工程と、
前記封止樹脂を硬化する工程と、を備えることを特徴とするレンズアレイの製造方法。
【請求項８】
前記真空雰囲気から圧力を上げる工程において、
大気圧雰囲気まで圧力を上げることを特徴とする請求項７記載のレンズアレイの製造方法。
【請求項９】
前記貫通孔内にて硬化した前記封止樹脂の突出部分を除去する工程と、有することを特徴とする請求項７又は８記載のレンズアレイの製造方法。
【請求項１０】
前記型本体は透光性を有し、前記引抜部は非透光性を有していることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載のレンズアレイの製造方法。
【請求項１１】
前記封止樹脂が、前記型本体よりも高い屈折率を有した感光性硬化樹脂であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載のレンズアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアレイ用成形型、及びそれを用いたレンズアレイの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂を成形型に流し込み、成形型内で樹脂を硬化させて成形物を取り出す注型方法において、成形物内にボイドが入り込んでしまうといった問題があった。例えば成形物がレンズであった場合には、内部にボイドがあるとレンズ特性が著しく悪化してしまう。そのため、真空雰囲気下で樹脂を注型するなどの対策がとられてきた（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１２７０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１によれば、真空圧下でスキージにより孔板印刷した際に、成形型内に生じた封止樹脂の未充填部を、真空から大気圧に戻す際の気圧差を利用して収縮または除去することができる。また、樹脂供給量をキャビティに対して過剰にすることにより差圧を受ける樹脂の表面積が増し、上記効果がさらに発揮できると記載されている。しかしながら、この方法をレンズアレイ成形用の型に応用した場合には、個々のレンズ型が連設した構成のため、各レンズ型への封止樹脂の供給量を過剰にしても差圧を受ける封止樹脂の表面積を増すことができず、封止樹脂内のボイド（気泡）を確実に除去することは困難であった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、レンズアレイの成形不良を防止し、高性能なレンズアレイ用成形型、及びそれを用いたレンズアレイの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のレンズアレイ用成形型は、上記課題を解決するために、平面状に配置された複数のレンズを有し、該各レンズに入射した光をそれぞれの光軸に向けて集光するレンズアレイを形成するレンズアレイ用成形型であって、基材の厚さ方向における一方の面に形成され、レンズの形状を反映する複数の曲面部と、一端側が曲面部に開口するとともに、他端側が基材の厚さ方向における他方の面に開口する貫通孔とを有する型本体と、貫通孔内に、貫通孔から引き抜き可能に保持される引抜部と、を有して構成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明のレンズアレイ用成形型によれば、例えば曲面部内に封止樹脂を供給する際にボイド（気泡）を含んでしまったとしても、貫通孔から引抜部を引き抜く（後退させる）ことによって、曲面部内のボイドを貫通孔内に引き込むことができる。換言すれば、曲面部内からボイドを排除して未充填部の発生を防止することができる。封止樹脂の未充填部は曲面部の底部にできやすい。そのため、曲面部の底部に貫通孔を設けてボイドを貫通孔内に引き込むことによって、曲面部内にボイドが残留したまま成形されることを防止することができる。これにより、レンズアレイの成形不良を防止でき、歩留まりを向上させることが可能となる。
したがって、本発明のレンズアレイ用成形型によれば、成形不良に起因する信頼性上の問題や、品質の低下の問題が生じないものとなる。
【０００７】
貫通孔が、曲面部の頂部に位置していることを特徴とする。
このような構成によれば、貫通孔の位置を曲面部の頂部位置に設けることによって、この位置に留まり易いボイドを確実に引き抜くことができる。
【０００８】
また、曲面部と貫通孔との境界に、貫通孔の内側に突出する突出部が設けられていることも好ましい。
このような構成によれば、曲面部と貫通孔との境界部分の開口面積を小さくすることができるので、ボイドと一緒に貫通孔内に移動した封止樹脂が硬化して、レンズの先端から突出した形状（バリ）となった場合でも、レンズ形状に必要ないバリ部分を除去しやすい。これにより、所望とするレンズ形状を容易に得ることができる。
【０００９】
また、型本体は透光性を有し、引抜部は非透光性を有して構成されることも好ましい。
このような構成によれば、引抜部の引抜方向後退側から封止樹脂を硬化させる紫外光が照射された場合、貫通孔内に移動した封止樹脂には光が届かず硬化しない。一方、曲面部内の封止樹脂は、曲面部の形状により光の屈折が作用して紫外光が照射されるので硬化することになる。そのためバリの発生が防止される。よって、貫通孔内に移動した封止樹脂の除去が簡単になり、歩留まりが向上する。
【００１０】
また、貫通孔の容積が、曲面部の容積に対して１％〜３０％の範囲内であることも好ましい。
このような構成によれば、貫通孔の容積が曲面部の容積に対して３０％以上だとバリが大きくなり、除去し難いことから歩留まりが低下する。また、材料も無駄になるためコストが嵩む。一方、貫通孔の容積が曲面部の容積に対して１％以下だと曲面部内のボイドを貫通孔へと確実に引き込むことができない虞がある。したがって、貫通孔の容積を曲面部の容積に対して１％〜３０％の範囲内とすることによって、曲面部のボイドを貫通孔内へと確実に引き込むことができるとともに、封止樹脂硬化後のバリ取り作業が容易となり、歩留まりが向上する。
【００１１】
また、貫通孔の容積が、曲面部の容積に対して１％〜１０％の範囲内であることも好ましい。
このような構成によれば、ボイドの除去率及びバリ取りのし易さの点において特に効果的である。
【００１２】
本発明のレンズアレイの製造方法は、平面状に配置された複数のレンズを有し、該各レンズが入射した光をそれぞれの光軸に向けて集光するレンズアレイの製造方法において、基材の厚さ方向における一方の面に形成され、レンズの形状を反映する複数の曲面部と、一端側が曲面部に開口するとともに、他端側が基材の厚さ方向における他方の面に開口する貫通孔と、を有する型本体と、貫通孔内に、貫通孔から引き抜き可能に保持される引抜部と、を有して構成されるレンズアレイ用成形型を用い、真空雰囲気下で、複数の曲面部に封止樹脂を供給する工程と、真空雰囲気から圧力を上げる工程と、貫通孔から引抜部を後退させて、曲面部内の未充填部をなくす工程と、封止樹脂を硬化する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明のレンズアレイの製造方法によれば、例えば曲面部内に封止樹脂を供給する際にボイドが生じてしまったとしても、真空雰囲気から圧力を上げる際の差圧を利用してボイドの大きさを小さくすることができる。また本発明では、貫通孔から引抜部を引き抜く（後退させる）ことによって、曲面部内のボイドを貫通孔内に全て引き込むことができる。換言すれば、曲面部内からボイドを排除して未充填部の発生を防止することができる。引抜部の引き抜き量（後退量）は、未充填部の大きさに応じて決定する必要がある。未充填部の大きさは、主に印刷時の樹脂粘度と、印刷条件（スキージ圧力やスキージ移動速度）などによって変わってくる。そのため、前記した条件等から、発生する未充填部の大きさを把握し、曲面部内からボイドを排除するために必要な最小限の引き込み量を決定することにより、曲面部内の未充填部を確実に消去することができる。
【００１４】
また、封止樹脂の未充填部は曲面部の底部に生じやすい。そのため、曲面部の頂部に通じる貫通孔を設けてボイドを貫通孔内に引き込むことによって、曲面部内にボイドが残留したまま成形されることを防止することができる。これにより、レンズアレイの成形不良を防止でき、歩留まりを向上させることが可能となる。
したがって本発明のレンズアレイ用成形型を用いた製造方法によれば、信頼性に優れ、また性能品質にも優れたレンズアレイを成形することができる。
【００１５】
また、真空雰囲気から圧力を上げる工程において、大気圧雰囲気まで圧力を上げることが好ましい。
これにより、未充填部の縮小効果を高めることができる。
【００１６】
また、貫通孔内にて硬化した封止樹脂の突出部分を除去する工程を有する製造方法としてもよい。
このような製造方法によれば、いわゆるバリ取り作業を施すことによって、貫通孔内にて硬化した封止樹脂を除去することができるので、所望のレンズ形状とすることができる。また、レンズの頂部は、光の屈折が生じない箇所であることから必ずしも曲面である必要はないため、削除部分を平坦面とする簡単な作業のみでもよい。これにより、他のレンズ曲面に沿って加工する高精度な作業が不要となり、歩留まりが向上する。
【００１７】
また、型本体は透光性を有し、引抜部は非透光性を有していてもよい。
このような製造方法によれば、引抜部の後退側から光を照射した場合、貫通孔内の封止樹脂には光が届かないため硬化しない。一方、曲面部内の封止樹脂は、曲面部の形状により光の屈折が作用して紫外光が照射されるので硬化することになる。そのため、貫通孔内の封止樹脂が硬化してなるバリの発生が防止される。よって、貫通孔内に移動した封止樹脂の除去作業が簡単になり、歩留まりが向上する。
【００１８】
また、封止樹脂が、型本体よりも高い屈折率を有した感光性硬化樹脂であってもよい。
このような製造方法によれば、曲面部内の引抜部の影になる部分にも光が回りこむことになり、曲面部全体を確実且つ効果的に硬化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２０】
［第１の実施形態］
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態であるレンズアレイ用成形型の全体構成を示す平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＩＢ−ＩＢ線断面図であって、図１（ｃ）は図１（ｂ）の要部を拡大した断面図である。レンズアレイ用成形型１の平面形状は、特に限定されず、円形であっても、矩形などの多角形であってもよい。
【００２１】
レンズアレイ用成形型１には、石英等のガラス基板からなる型本体１０の一方の面側に、転写用形状１２と平坦面１４とが形成されている。転写用形状１２は、マイクロレンズアレイの複数のレンズを形成するためのもので、中央部（端部を避けた部分）に形成されている。この転写用形状１２は、型本体１０の厚さ方向に凹む半球形状の曲面部１６を複数有してなり所定位置に配列されている。
【００２２】
各曲面部１６は、マイクロレンズアレイの個々のレンズの形状に対応した形状をなしている。レンズアレイ用成形型１から直接マイクロレンズアレイを形成するときには、曲面部１６はレンズの反転形状である。すなわち、凸レンズを形成するときには曲面部１６は、凹部である。また、レンズアレイ用成形型１の形状を転写して複製型を製造し、複製型の形状を転写してマイクロレンズアレイを製造するときには、レンズアレイ用成形型１の曲面部１６の少なくとも一部の形状がレンズの形状に等しい。
【００２３】
本実施形態のレンズアレイ用成形型１は、転写用形状１２および平坦面１４が形成された面を表面とした場合、型本体１０の裏面側に、転写用形状１２に充填される封止樹脂内のボイド（気泡）を排除する未充填防止手段を有している。この未充填防止手段は、図１（ｃ）に示すように型本体１０の底部側に形成され、複数の貫通孔１８とこれら各貫通孔１８内にそれぞれ保持される複数の引抜部１９とから構成されている。
【００２４】
貫通孔１８は、曲面部１６の底部から型本体１０の厚さ方向を貫通しており、一端側が曲面部１６の底部に開口し、他端側が型本体１０の裏面側に開口している。貫通孔１８は、その軸心を曲面部１６の頂部に一致させてなり、曲面部１６の直径に対して所定の孔径で形成されている。このように、貫通孔１８の軸心を曲面部１６の軸心と一致させることによって、封止樹脂の未充填が発生し易い曲面部１６の頂部に開口する貫通孔１８を持つ構造とすることができる。
【００２５】
引抜部１９は、アクリル系樹脂等の光透過性材料から構成され、各貫通孔１８内にそれぞれ挿嵌されている。この引抜部１９は、貫通孔１８に対して挿抜可能（引き抜き可能）に保持されるもので、貫通孔１８の形状に応じた円柱状を呈している。引抜部１９は貫通孔１８に対して略等しい直径で形成され、貫通孔１８の側面と引抜部１９の側面とが常に接触状態で保持あるいは移動することによって、曲面部１６に充填される樹脂が貫通孔１８と引抜部１９との隙間に漏れ出すことが防止される。また、型本体１０に設けられる複数の引抜部１９は、各々が連動して動作する構成とされている。例えば、不図示の連結部材などによって引抜部１９同士が連結されていてもよいし、制御系などによって各引抜部１９を一斉に操作するようにしてもよい。
【００２６】
複数の曲面部１６は、図１（ａ）に示すように複数のグループに区画されており、例えば平坦面１４の一部によって複数の領域（例えば、略矩形の領域）に区画され、各領域に複数の曲面部１６が配列されている。区画されたそれぞれの領域に形成された複数の曲面部１６によって、個々のマイクロレンズアレイのチップ（以下、単にマイクロレンズアレイと呼ぶことがある）が形成される。すなわち、図１（ａ）に示すレンズアレイ用成形型１は、複数のチップが一体的に集合したマイクロレンズアレイ基板を製造するためのものであり、このマイクロレンズアレイ基板を切断して、個々のチップが得られる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、平面視において複数の曲面部１６が隣りあう曲面部１６との中心を一致させた状態で配列されているが、必ずしも一致していなくてもよい。例えば、隣り合う列の曲面部１６に対して所定ピッチずれた配列としてもよい。
また、区画する曲面部１６の個数や配置間隔はマイクロレンズアレイの用途に応じて適宜設定されるものとする。
さらに、引抜部１９は、連動して動作する構成としたが、夫々が個別に作動するものとしても良い。
【００２８】
［マイクロレンズアレイの製造方法］
上述したレンズアレイ用成形型１を使用して、複数のレンズを有するマイクロレンズアレイを形成する。図２は、本実施形態のマイクロレンズアレイの製造方法を示すフローチャートである。図３（ａ）〜（ｆ）は、図２のフローチャートに沿う製造方法の工程図である。
【００２９】
本実施形態においては、真空雰囲気下においてレンズアレイ用成形型１の曲面部１６内に封止樹脂３を供給充填する孔板印刷法を用いている。封止樹脂３には、レンズアレイ用成形型１の屈折率よりも大きい屈折率を有する、エネルギー硬化性樹脂が用いられる。エネルギー硬化性を有する樹脂としては、光および熱のいずれか一方の付与により硬化可能であることが望ましい。熱や光により硬化する樹脂を用いることにより、汎用の露光装置、ベイク炉やヒーター等の加熱装置を利用することができるので、設備コストの低減を図ることができる。エネルギー硬化性樹脂としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。なお、本実施形態における孔版印刷は、チャンバ内の減圧及び昇圧を可能とした従来公知の装置を用いて行われる。
【００３０】
まず、上述した本発明に係るレンズアレイ用成形型１を準備する（ステップＳ１）。図３（ａ）には、封止樹脂３の押し込み充填工程開始前のレンズアレイ用成形型１の断面図が示されている。
【００３１】
そして、図３（ｂ）に示すように、レンズアレイ用成形型１上に供給された封止樹脂３は、スキージ５の動作によりレンズアレイ用成形型１の曲面部１６内に押し込み充填する（ステップＳ２）。このとき、レンズアレイ用成形型１の平坦面１４上に、予め所定厚さのマスク１５を形成しておき、このマスク１５の表面上に、平坦面１４から間隔をおいてスキージ５が配置されている。スキージ５は、レンズアレイ用成形型１への封止樹脂３の過剰供給のために、予めレンズアレイ用成形型１の上方に位置するように調整されており、マスク１５の配置によってレンズアレイ用成形型１の平坦面１４とスキージ５の先端との間に過剰供給に必要な間隔が形成されることになる。
【００３２】
スキージ５による封止樹脂３の押し込み充填後の状況は図３（ｂ）に示され、複数の曲面部１６を含む樹脂層６ａ（過剰供給部分）が形成されている。また同図に示されるように、いくつかの曲面部１６の底部には未充填部４が生じてしまっている。未充填部４の発生原因としては、スキージ５による封止樹脂３の押し込み充填圧の不足等が考えられる。また、真空雰囲気下で充填を行うために、その真空度に相当する量の空気が曲面部１６内にボイド７として封じ込められることも原因として考えられる。
【００３３】
そのため本実施形態では、まず、真空雰囲気下での封止樹脂３の充填を終えた後に周囲雰囲気を大気圧に戻し（ステップＳ３）、未充填部４を縮小させる。未充填部４は、真空雰囲気下から大気圧雰囲気下に戻す際の差圧により、未充填部４内に封止樹脂３が押し込まれることによって縮小する。
なお、ステップＳ３においては、周囲雰囲気を大気圧まで戻さなくてもよく、真空雰囲気の真空度を低下させるよう除々に増圧していく（例えば、所定の圧力まで増圧する）ことで、未充填部４の縮小効果を十分に得ることができる。
【００３４】
しかしながら、未充填部４と外気との間に生じる差圧だけでは未充填部４を完全に消去することができない。したがって本実施形態では、図３（ｃ）に示すように、封止樹脂３充填後に貫通孔１８から引抜部１９を曲面部１６側とは反対側（外方）に向かって所定量後退させることによって（ステップＳ４）、曲面部１６内のボイド７を封止樹脂３と共に貫通孔１８内に引き込むようにする。未充填部４は、封止樹脂３と引抜部１９とによって密閉された空間であることから、引抜部１９の後退に伴ってボイド７あるいはボイド７を含んだ封止樹脂３が貫通孔１８内に吸引されることになる。
【００３５】
ここで、引抜部１９の後退量（引き込み量）は、未充填部４の完全消去を図るべく、未充填部４の大きさに応じて適宜設定されるものとする。未充填部の大きさは、主に樹脂粘度と印刷条件（スキージ圧力やスキージ移動速度）で変わってくる。そのため、上記した条件等から発生する未充填部４の大きさを把握して、これに応じた最小限の引き込み量を決定することが重要である。これにより、曲面部１６内の未充填部４は完全に消去され、曲面部１６の底部の隅々まで封止樹脂３を充分且つ確実に充填することができる。
【００３６】
なお、引抜部１９の動作により、ボイド７を含む封止樹脂３が貫通孔１８内に移動することで未充填部４が消去される一方、樹脂層６ａの上面側では凹所が生じることになる。そのため、封止樹脂３を硬化する前に樹脂層６ａの上面を平坦化しておくことが望ましい。
【００３７】
次に、図３（ｄ）に示すように、加熱するかまたは光を照射する（ステップＳ５）などして封止樹脂３を硬化させる。上記した露光装置や加熱装置は、レンズアレイ用成形型１における引抜部１９側に配置され、所定のエネルギー量および時間で加熱あるいは光を照射する。ＵＶを照射する場合、引抜部１９を含むレンズアレイ用成形型１は光透過性を有することから、少なくとも転写用形状１２の全体にＵＶが照射され、曲面部１６内の封止樹脂３が確実に硬化する。このようにして、樹脂層６ａと複数のレンズ６ｂとからなる光透過性体６が構成される。なお、型本体１０の平坦面１４上に設けたマスク１５は、封止樹脂３を硬化した後に適宜除去する。
【００３８】
次に、図３（ｅ）に示すように、レンズアレイ用成形型１を光透過性体６から離型する（ステップＳ６）。レンズアレイ用成形型１から剥離された光透過性体６は、貫通孔１８内において硬化した封止樹脂３によりレンズ６ｂの頂部６ｃにバリ１３が発生した状態となっている。そのため、所望とするレンズ形状（曲率）を得るべく、各レンズ６ｂに対してバリ取り作業が必要である。
【００３９】
そこで、次の工程においてバリ取り作業を行う（ステップＳ７）。このバリ取り作業は、バリ１３をカッタ等で切除する他、サンドペーパ等で研削したり、バフで研磨するなどしても良い。また、レンズ６ｂの頂部６ｃを透過する光は、直進性を有することから必ずしも曲面とする必要はない。そのため、レンズ６ｂの頂部６ｃの表面を他の曲面の曲率に沿って仕上げるのではなく平坦面としてもよい。これにより作業時間が短縮され製造効率が向上する。
【００４０】
このようにして、レンズアレイ用成形型１を用いて図３（ｆ）に示すような光透過性体６を形成する。光透過性体６は、複数のマイクロレンズアレイのチップ（以下単に、マイクロレンズアレイ１１と呼ぶ。）が一体的に集合しているので、光透過性体を切断することで、個々のチップ（マイクロレンズアレイ１１）が得られる。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、本発明におけるレンズアレイ用成形型の第２実施形態について図面に基づいて説明する。ここで、図４（ａ）は、レンズアレイ用成形型における転写用形状のうちの一部の曲面部を示す要部拡大図であって、図４（ｂ）は曲面部の平面図である。なお、本実施形態では、上記第１実施形態の曲面部１６と貫通孔１８との境界部分の形状において異なっていることから、この点を中心に説明するとともに、上記第１実施形態で説明した構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の曲面部１６と貫通孔１８との境界部分には、曲面部１６に開口する貫通孔１８の縁部から貫通孔１８の半径方向内側に突出する環状の突出部２８が設けられている。この環状の突出部２８（環状突出部）は、その中央に貫通孔１８および曲面部１６を連通させる連通孔２７を有しており、曲面部１６に開口する貫通孔１８の開口面積を縮小するよう機能する。連通孔２７の孔径は、貫通孔１８から引抜部１９を引き抜いた（後退させた）際、ボイドおよびボイドを含んだ封止樹脂３を曲面部１６からスムーズに貫通孔１８内に引き込むことのできる寸法で設定される。貫通孔１８内に設けられる引抜部１９は、その上面が環状の突出部２８の下面（曲面部１６とは反対側の面）側に当接するようにして保持される。
【００４３】
このようにして、曲面部１６に通じる貫通孔１８の開口面積を縮小することによって、バリ取り作業が容易となる。また、曲面部１６の直径、すなわちレンズの直径は約２０μ程度である。そうなると貫通孔１８の直径は数ミクロン、突出部２８の中央の孔（連通孔２７）の直径となれば、ほんの僅かな大きさとなる。そのため、レンズアレイ用成形型１を光透過性体から離型させる際、貫通孔１８内において硬化した封止樹脂（バリとなる部分）がレンズの頂部から折れるなどして光透過性体から除去される。また、全てのレンズからバリ部分を完全に除去するには、離型後に上述したバリ取り作業を施す。このように、バリの発生を抑えた構成をなす本実施形態によれば、光透過性体に対するバリ取り作業が非常に簡単なものとなる。これにより、作業時間が短縮され歩留まりが向上する。
【００４４】
なお、突出部の形状は上記に限ったものでなくてもよく、図５に示すような貫通孔１８の側面から突出する突出部２９であってもよい。突出部２９の個数は、封止樹脂３を曲面部１６からスムーズに貫通孔１８内に引き込むという条件を満たすものであれば特に限定しない。
【００４５】
［第３実施形態］
次に、本発明におけるレンズアレイ用成形型の第３実施形態について図面に基づいて説明する。ここで、図６は、レンズアレイ用成形型における転写用形状のうちの一部の曲面部を示す要部拡大図である。なお、本実施形態では、上記第１実施形態の引抜部１９の材質において異なっていることから、この点を中心に説明するとともに、上記第１実施形態で説明した構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
図６に示すように、本実施形態の貫通孔１８には非透光性の引抜部１９が挿入されている。本実施形態は、封止樹脂３を硬化する際に光（ＵＶ）を利用する場合において好適であり、詳細には、付与されるＵＶを引抜部１９で遮断することによって、貫通孔１８内に吸引した封止樹脂３を硬化させないよう機能する。照射されたＵＶは、引抜部１９によってその一部が遮断されるとともに型本体１０を通過したＵＶが曲面部１６の曲面において屈折し、曲面部１６内の封止樹脂３を効果的に硬化させる。貫通孔１８内の封止樹脂３にＵＶが照射されない構成、つまり、引抜部１９をＵＶが透過しない構成とすることによって、レンズアレイ用成形型１を光透過性体６から剥離させた際、レンズ６ｂの頂部６ｃにはバリが形成されないことになり、バリ取り作業を省くことができる。これにより、製造時間が短縮され、歩留まりが向上する。
【００４７】
なお、レンズアレイ用成形型１から光透過性体６を剥離させた際に、液状の封止樹脂３が付着している場合がある。その場合には、適宜レンズ表面に付着した封止樹脂３を拭き取るなどして除去する。
【００４８】
上記各実施形態では、複数のレンズ６ｂは、転写用形状１２に対応した形状（詳しくは反転形状）をなす。言い換えれば、各レンズ６ｂは各曲面部１６に対応した形状（詳しくは反転形状）をなす。曲面部１６が凹部であることから、樹脂層６ａ上に凸レンズが形成されることになる。
【００４９】
［表示装置］
図７は、本発明に係るマイクロレンズアレイを適用した表示装置の一例として、液晶プロジェクタの一部を示す図である。
この液晶プロジェクタ４０は、上述した各実施形態に係る方法により製造されたマイクロレンズアレイ１１を組み込んだライトバルブ２０と、光源としてのランプ３０とを有する。
【００５０】
マイクロレンズアレイ１１は、レンズ６ｂをランプ３０から見て凹状になるように配置されている。マイクロレンズアレイ１１上には、光透過層２２、保護層２３，ブラックマトリクス２４，電極２５，配向膜２６がこの順で形成されている。また、配向膜２６からギャップをあけて、ＴＦＴ基板３２が設けられている。ＴＦＴ基板３２には、透明な個別電極３４および薄膜トランジスタ３６が設けられており、これらの上に配向膜３８が形成されている。また、ＴＦＴ基板３２は、配向膜３８を配向膜２６に対向させて配置されている。
【００５１】
配向膜２６，３８間には、液晶３１が封入されており、薄膜トランジスタ３６によって制御される電圧によって、液晶３１が駆動されるようになっている。
【００５２】
この液晶プロジェクタ４０によれば、ランプ３０から照射された光３３が、各画素毎にレンズ６ｂにて集光するので、明るい画面を生じすることができる。
【００５３】
なお、その前提として、光透過層２２の光屈折率ｎａと、マイクロレンズアレイ１１の光屈折率ｎｂとは、ｎａ＜ｎｂの関係にあることが必要である。この条件を満たすことで、屈折率の大きい媒質から屈折率の小さい媒質に光が入射することになり、光３３は両媒質の界面の法線から離れるように屈折して集光する。そして、画面を明るくすることができる。
【００５４】
本発明に係るマイクロレンズアレイ１１は、表示装置以外の光学装置にも応用することができ、例えば、撮像装置に応用することができる。撮像装置は、撮像素子（イメージセンサ）を有する。マイクロレンズアレイによって集光した光が撮像素子に入射する。撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型が挙げられる。
【００５５】
［表示装置の実施形態］
以上詳述した表示装置の実施形態として、複板式カラープロジェクタについてその全体構成、特に光学的な構成について説明する。図８は、複板式カラープロジェクタの図式的断面図である。
【００５６】
図８において、本実施形態における複板式カラープロジェクタの一例である、液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された電気光学装置を含む上記ライトバルブを３個用意し、夫々ＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂに夫々導かれる。この際特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３および出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。 
【００５７】
［スクリーン］
次に、上述したスクリーンの詳細について説明する。
図９は、本発明のマイクロレンズアレイをレンチキュラ板として適用したスクリーンの構成を示す図である。
【００５８】
このスクリーン７０は、図９（ａ）に示すように、入射した光の角度を変換するフレネル板７１と、光透過性を有するレンチキュラ板７３と、フレネル板７１とレンチキュラ板７３との間に配置され、入射した光を拡散させる拡散板７２（光拡散板）とを備えている。また、スクリーン７０は、図９（ｂ）に示すように、拡散板７２を振動させる振動供給部７４を備えている。また、筐体の前面には、開口部７７ａが形成されており、この開口部７７ａにスクリーン７０が嵌め込まれている。
【００５９】
レンチキュラ板７３は、入射面７３ａに複数の蒲鉾状のマイクロレンズ素子７３ｃが光の入射側に設けられている。この複数のマイクロレンズ素子７３ｃは、光軸Ｏに垂直な平面（ｘｙ平面）において、ｙ方向（スクリーン７０を設置した状態における垂直方向に長手方向）を有し、ｘ方向に並列に配置されている。
【００６０】
このレンチキュラ板７３は、入射面７３ａから入射した光を所定の角度範囲に拡散させ、射出面７３ｂから射出させるものであり、画像の視野角を広くし、スクリーン７０を正面から水平方向にずれた位置で観察しても良好な画像を視察可能にするものである。
【００６１】
［ラインヘッド］
図１０は、本発明に係るマイクロレンズアレイを適用した画像形成装置用ラインヘッド（露光手段）を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。このラインヘッド８１は感光体ドラム３２０に対向配置されている。
【００６２】
ラインヘッド８１は、長細い矩形状の素子基板８２上に、複数の有機ＥＬ素子８３を配列してなる発光素子列８３Ａと、有機ＥＬ素子８３を駆動させる駆動素子８４からなる駆動素子群と、これら駆動素子８４（駆動素子群）の駆動を制御する制御回路群８５とを一体形成したものである。なお、図１０（ａ）では、有機ＥＬ素子８３が１列に配列されているが、２列に配置して千鳥状（隣り合う列の有機ＥＬ素子８３に対して所定ピッチずれた状態）にしてもよい。この場合には、ラインヘッド８１の長手方向における有機ＥＬ素子８３のピッチを小さくすることが可能になり、画像形成装置の解像度を向上させることができる。
【００６３】
図１０（ｂ）に示すように、ラインヘッド８１の底部には、複数のレンズ８６を有したマイクロレンズアレイ８７が設けられている。マイクロレンズアレイ８７は、有機ＥＬ素子と同数のレンズ８６を備えており、有機ＥＬ素子からの光を集光してＳＬ素子に入射させるため、レンズ８６の各々は有機ＥＬ素子夫々と１対１に対応している。マイクロレンズアレイ８７（レンズ８６）の配置位置は、有機ＥＬ素子の光出射側であればよく、素子基板８２の下面に限られない。特に、有機ＥＬ素子からできるだけ多くの光をマイクロレンズに入射させるには、有機ＥＬ素子とマイクロレンズアレイ８７（レンズ８６）との距離をできるだけ小さくすることが望ましい。
【００６４】
[画像形成装置]
次に、上記ラインヘッドを備えた画像形成装置について説明する。
図１１は、上記ラインヘッドを備えた画像形成装置を示す図であり、図１１中、符号８０は画像形成装置である。この画像形成装置８０は、上記したラインヘッドの一例となる有機ＥＬアレイラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、対応する同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光装置にそれぞれ配置したもので、タンデム方式のものとして構成されたものである。
【００６５】
この画像形成装置８０は、駆動ローラ９１と従動ローラ９２とテンションローラ９３とを備え、これら各ローラに中間転写ベルト９０を、図１１中矢印方向（反時計方向）に循環駆動するよう張架したものである。この中間転写ベルト９０に対して、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが所定間隔で配置されている。これら感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、その外周面が像担持体としての感光層となっている。
【００６６】
ここで、符号中のＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示している。
なお、これら符号（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の意味は、他の部材についても同様である。感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト９０の駆動と同期して、図１１中、矢印方向（時計方向）に回転駆動するようになっている。
【００６７】
各感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）によって一様に帯電させられた外周面を感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する本発明の有機ＥＬアレイラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とが設けられている。
【００６８】
また、この有機ＥＬアレイラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト９０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、転写された後に感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とが設けられている。
【００６９】
ここで、各有機ＥＬアレイラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、それぞれのアレイ方向が感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の母線に沿うように設置されている。そして、各有機ＥＬアレイラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エネルギーピーク波長と、感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の感度ピーク波長とが略一致するように設定されている。
【００７０】
現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触させあるいは押圧せしめることにより、感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の電位レベルに応じて現像剤を付着させ、トナー像として現像するものである。
【００７１】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルト９０上に順次一次転写される。そして、中間転写ベルト９０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ５６において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、さらに定着部である定着ローラ対５１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、その後、排紙ローラ対５２によって装置上部に形成された排紙トレイ５８上に排出される。
【００７２】
なお、図１１中の符号５３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、５４は給紙カセット５３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、５５は二次転写ローラ５６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、５６は中間転写ベルト９０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、５７は二次転写後に中間転写ベルト９０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【００７３】
なお、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】（ａ）は、第１実施形態におけるレンズアレイ用成形型の概略構成を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＢ−ＩＢ断面、（ｃ）は図１（ｂ）の要部を拡大した断面図である。
【図２】本実施形態のマイクロレンズアレイの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、図２のフローチャートに沿う製造方法の工程図である。
【図４】（ａ）は、第２実施形態におけるレンズアレイ用成形型の要部拡大断面図、（ｂ）は曲面部の平面図である。
【図５】第２実施形態における曲面部の他の実施例を示す平面図である。
【図６】第３実施形態におけるレンズアレイ用成形型の要部拡大図である。
【図７】本発明に係るレンズアレイ用成形型により得たマイクロレンズアレイを有する表示装置を示す概略構成図である。
【図８】図７の表示装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図９】本発明に係るレンズアレイ用成形型により得たマイクロレンズアレイを有するスクリーンを示す概略構成図である。
【図１０】本発明に係るレンズアレイ用成形型により得たマイクロレンズアレイを有するラインヘッドを示す概略構成図である。
【図１１】図１０のラインヘッドを有する画像形成装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…レンズアレイ用成形型、３…封止樹脂、４…未充填部、１０…型本体、１１…マイクロレンズアレイ、１６…曲面部、１８…貫通孔、１９…引抜部
【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】
2008207517.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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