(57)【要約】【課題】カメラ等に組み込まれる焦点板に関し明るく自然なボケ味となり合焦性も良好な高性能な焦点板、及び、そのような焦点板を安価で高精度・高制御に製造することが可能な製造方法を提供する。【解決手段】平面基板上にフォトレジストを均一に塗布する工程と、複数の変形六角形からなるハニカム形状の微細パターンを有するフォトマスクを介してフォトレジストを露光する工程と、露光されたフォトレジストを現像する現像工程と、フォトレジストの熱変形温度以上に加熱して多数のマイクロレンズが配設された原盤を作成する工程と、原盤を用いて電鋳反転しスタンパを作成する工程と、スタンパを用いて樹脂を射出成形する工程とによって光軸を囲む外周形状が変形六角形に形成された複数のマイクロレンズ２１ａが平面上に規則的に配列されている。変形六角形の一辺と他の辺との比が０．４２〜２．３４となっている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロレンズが平面上に配列された焦点板において、
各マイクロレンズは、外周形状が変形六角形に形成され、かつ、規則的に配置されていることを特徴とする焦点板。
【請求項２】
前記複数のマイクロレンズは、外周形状が異なる複数種類の変形六角形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の焦点板。
【請求項３】
前記マイクロレンズは、外周形状が変形六角形における一辺と他の辺との比が０．４２〜２．３４の範囲の値となるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の焦点板。
【請求項４】
平面基板上にフォトレジストを均一に塗布する工程と、
複数の変形六角形からなるハニカム形状の微細パターンを有するフォトマスクを介して前記フォトレジストを露光する工程と、
前記露光されたフォトレジストの感光部または未感光部を除去する現像工程と、
フォトレジストの熱変形温度以上に加熱し、熱変形性及び表面張力により形成された多数のマイクロレンズが配設された原盤を作成する工程と、
前記原盤を用いて電鋳反転しスタンパを作成する工程と、
前記スタンパを用いて樹脂を射出成形する工程と、
からなる焦点板の製造方法によって作成されたことを特徴とする焦点板。
【請求項５】
平面基板上にフォトレジストを均一に塗布する工程と、
複数の変形六角形からなるハニカム形状の微細パターンを有するフォトマスクを介して前記フォトレジストを露光する工程と、
前記露光されたフォトレジストの感光部または未感光部を除去する現像工程と、
フォトレジストの熱変形温度以上に加熱し、熱変形性及び表面張力により形成された多数のマイクロレンズが配設された原盤を作成する工程と、
前記原盤を用いて電鋳反転しスタンパを作成する工程と、
前記スタンパを用いて樹脂を射出成形する工程と、
からなる焦点板の製造方法。
【請求項６】
前記フォトレジストを露光する工程で用いるフォトマスクとして、微細パターンを構成する変形六角形における一辺と他の辺との比が０．４２〜２．３４の範囲の値となるように形成したフォトマスクを用いることを特徴とする請求項５に記載の焦点板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラ等に組み込まれる焦点板及び焦点板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カメラ等に組み込まれる焦点板に求められる特性としては、ピントの合わせ易さ、ファインダー内の明るさ、自然なボケ味等々があげられる。そして、それらの特性を同時に満たす焦点板が望まれる。
これらの特性は、焦点板の拡散面における拡散性と密接な関係がある。例えば、ピントの合わせ易さとファインダー内の明るさに関しては、焦点板の拡散性が大きいほどピントの合わせ易さは良くなるが、ファインダー内の明るさは暗くなる。一方、焦点板の拡散性が小さい場合はその逆となる。また、自然なボケ味に関しては、焦点板の拡散面の微細パターンに依存しており、拡散面をすりガラス状にすると最も自然なボケ味が得られることが知られている。
【０００３】
そして、従来の焦点板としては、ガラス等の母材を砂掛けにより粗面としたものを金型として用い、プラスチック材料の上に凹凸を転写し、凹凸が転写されたプラスチック部材を焦点板として使用するものが公知となっている。
又、母材の砂掛け粗面をエッチング等により加工し、鋭角な部分をなくして拡散性を改善したものが、例えば、次の特許文献１において提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５８−６０６４２号公報
【０００５】
しかし、このような焦点板はボケ味が自然となる点に関しては評価が高くなる反面、暗いレンズや絞りを絞った時に細かい砂をまいたような粒状感が認められ、見えを悪くするという欠点があった。この欠点は、砂掛け面の微細な凹凸の粒径、高さなどの配置のランダム性が高すぎるために生じる。
【０００６】
また、最近では、砂掛け等の機械加工的手段ではなくマスクのパターンを露光プロセスによりフォトレジスト等の感光剤が塗布された基盤に転写して微細なレンズが所定の規則性をもった配列で集合する拡散板用母型を作成し、この母型から焦点板を製造する方法が用いられている。
例えば、次の特許文献２には、上述のような光学的手段により形成された焦点板用母型を基にして電鋳法により金型を製作し、プラスチック部材に金型の微細パターンを転写成形して、光軸を囲むレンズの境界が正六角形に形成されたマイクロレンズを規則的に配列した焦点板を製造する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献２】
特開昭５９−１８９３３０号公報
【０００８】
しかし、特許文献２に記載の方法で製造した規則的なマイクロレンズアレーの焦点板は、砂掛け面から微細凹凸を転写した焦点板に比べて粒状感がなく見えが明るいという利点はある反面、光軸を囲むレンズの境界が正六角形に形成されたマイクロレンズの規則的な配列を原因として、回折光の方向が特定方向に限度されてボケ味が不自然になったり、フレネルレンズと併用したときにフレネルレンズの輪帯構造と干渉を引き起こしてモアレ縞が発生するという欠点がある。
そこで、マイクロレンズの規則的な配列を原因とする上記問題を解決すべく、ランダムな配列のマイクロレンズアレーを得る方法として、例えば、次の特許文献３には、金型用金属板に複数の径の異なる圧子を用いて圧痕法によりマイクロレンズアレーのレンズの形状を作成する方法が提案されている。
【０００９】
【特許文献３】
特開平１１−１４２６０９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献３に記載の方法のようにして、マイクロレンズアレーにおけるマイクロレンズの形状（粒径・高さ）をランダム配置すれば、砂掛け等によるランダムパターンから発生するカゲリや粒状感、及びマイクロレンズの規則的配列（マイクロレンズアレー）から発生する不自然なボケ味やモアレ縞などの課題に対して、各々の課題を緩和させた焦点板を得ることは可能となるものの、上記各々の課題を高性能に同時に解決する理想の焦点板を得ることは難しい。
【００１１】
更には、特許文献３で提案されている圧子を用いる圧痕法では圧子をマイクロレンズの数だけ（例えば、銀塩カメラ用焦点板で約３００万個）金型に押し付けるため、大面積の焦点板を得ようとすれば膨大な加工時間がかかってしまう。また、複数の形状（粒径・高さ）をランダムに形成する場合において、コンピュータ制御可能な加工装置を使用したとしても、各々のマイクロレンズごとの圧痕位置を制御系に入力しなくてはならず、制御プログラムを作成するのにも多大な費用と時間を費やしてしまうこととなる。更に、コンピュータ制御の行えない加工装置の場合は、作業者に対する莫大な労力と時間が必要となってしまう。
【００１２】
また、上記方法では、微細かつ高精度のマイクロレンズアレーを得ようとしても、機械的な限界及び膨大な加工時間による加工状態の変化等により、μｍのオーダーの制御性を得るのは難しかった。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、カメラ等に組み込まれる焦点板に関し、明るく自然なボケ味となり合焦性も良好な高性能な焦点板を提供すること、及び、そのような焦点板を安価で高精度・高制御に製造することが可能な製造方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第１の発明による焦点板は、複数のマイクロレンズが平面上に配列された焦点板において、各マイクロレンズが、外周形状が変形六角形に形成され、かつ、規則的に配置されていることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明による焦点板においては、前記複数のマイクロレンズが、外周形状が複数種類の変形六角形に形成されているのが好ましい。
【００１６】
また、本発明による焦点板においては、前記マイクロレンズが、外周形状が変形六角形における一辺と他の辺との比が０．４２〜２．３４の範囲の値となるように形成されているのが好ましい。
【００１７】
また、本第２の発明による焦点板は、平面基板上にフォトレジストを均一に塗布する工程と、複数の変形六角形からなるハニカム形状の微細パターンを有するフォトマスクを介して前記フォトレジストを露光する工程と、前記露光されたフォトレジストの感光部または未感光部を除去する現像工程と、フォトレジストの熱変形温度以上に加熱し、熱変形性及び表面張力により形成された多数のマイクロレンズが配設された原盤を作成する工程と、前記原盤を用いて電鋳反転しスタンパを作成する工程と、前記スタンパを用いて樹脂を射出成形する工程と、からなる焦点板の製造方法によって作成されたことを特徴としている。
【００１８】
また、本第３の発明による焦点板の製造方法は、平面基板上にフォトレジストを均一に塗布する工程と、複数の変形六角形からなるハニカム形状の微細パターンを有するフォトマスクを介して前記フォトレジストを露光する工程と、前記露光されたフォトレジストの感光部または未感光部を除去する現像工程と、フォトレジストの熱変形温度以上に加熱し、熱変形性及び表面張力により形成された多数のマイクロレンズが配設された原盤を作成する工程と、前記原盤を用いて電鋳反転しスタンパを作成する工程と、前記スタンパを用いて樹脂を射出成形する工程と、からなることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明による焦点板の製造方法においては、前記フォトレジストを露光する工程で用いるフォトマスクとして、微細パターンを構成する変形六角形における一辺と他の辺との比が０．４２〜２．３４の範囲の値となるように形成したフォトマスクを用いるのが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本第１又は第２の発明の焦点板のように構成すれば、配列パターンの規則性から発生する不自然なボケ味やモアレ縞などの課題とランダム性から発生するカゲリや粒状感などの課題とを同時に解決でき、明るくスッキリとしていて、自然なボケ味となり合焦性も良好な焦点板が得られる。
【００２１】
また、本第３の発明の焦点板の製造方法のように製造すれば、本第１又は第２の発明の焦点板に要求される仕様に合わせて、フォトマスクのパターンを設計することで、従来のリソグラフィー法の加工プロセスを変更することなく、容易にかつ高精度に所望のマットパターンを得ることができる。
【００２２】
次に、本発明の焦点板の製造方法における共通部分の実施形態を図１、２を用いて説明する。図１は本発明に共通の実施形態における焦点板の製造処理工程を示すフローチャート、図２（ａ）〜（ｈ）は図１の各工程における焦点板の作成状態を順に示す説明図である。
本実施形態の製造方法を図１，図２に沿って説明する。まず、平面基板１上に熱変形性の感光性材料であるフォトレジスト２を、既知の方法、例えばスピン法を用いて０〜２０μｍの範囲内の所定の厚さに、均一に塗布する（ステップＳ１、図２（ａ）参照）。レジストには、例えば、ＴＨＭＲ−ｉｐ３１００（東京応化）やＴＭＲ−Ｐ１０（東京応化）等、溶剤と樹脂と感光剤の混合物を用いる。次いで、フォトレジスト２の中に残っている溶媒や水分を追い出して、膜を緻密にするためにプリベークを行う。
【００２３】
次に、レンズパターンの形成されているフォトマスク３を露光機で光パターニング（露光）し（ステップＳ２、図２（ｂ）参照）、その後、静止パドル現像およびリンスを行いレジストパターンを形成する（ステップＳ３、図２（ｃ）参照）。通常であれば、この後にポストベークを行い、残存現像液やリンス液を取り除いてフォトレジスト膜の密着性を上げるのであるが、次のフォトレジスト加熱処理工程（以下、「メルトフロー工程」と記述する。）においてフォトレジストの流動性を高めるためにポストベータは行わないでおく。図２（ｃ）に示すように、パターンが形成されたフォトレジスト膜は、現像直後の段階ではレンズ形状になっていない。
【００２４】
次に、パターンが形成されたフォトレジスト膜をレンズ形状にするために、Ｎ２ガス雰囲気のオーブンで加熱処理を行う（ステップＳ４）。このメルトフロー工程では、レジストの軟化点温度以上の高温の熱処理温度で加熱処理を実施する。また、加熱時間は予め所望のレンズ形状を形成するための最適化した時間を決めておく。この加熱処理においてフォトレジストが溶融、流動し、そのときの熱変形性及び表面張力に応じて変形しレンズ形状４が形成される（図２（ｄ）参照）。レンズ形状が形成された後、フォトレジストを冷却し固化させる。
以上の工程によりマイクロレンズアレーが形成された、いわゆる原盤１０が完成する。
【００２５】
次に、電鋳工程（ステップＳ５）において、原盤１０にＮｉ等の導電膜コートを施し、更にＮｉ等を数ミリ積層して、原盤１０のパターンをＮｉ等に転写させることにより電鋳５を作成し（図２（ｅ）参照）、更に電鋳５を射出成形用金型（スタンパ）６として加工（ステップＳ６、図２（ｆ）参照）する。
次に、スタンパ６を用いて、射出成形法（ステップＳ７、図２（ｇ））等の手段を用いてアクリル樹脂等の一面にマイクロレンズアレー２１が形成された焦点板２０を得る（ステップＳ８、図２（ｈ）参照）。
【００２６】
次に、本発明の焦点板の製造方法における要部の実施形態を図面を用いて説明する。
第１実施形態
図３〜６は本発明の第１実施形態として、本発明の製造方法により製造される焦点板の拡散面にパターニングされているハニカム配列マイクロレンズアレーの構成例を示す図であり、図３（ａ），図４（ａ），図５（ａ）は夫々１つ１つのマイクロレンズのレンズ光軸を囲む外周形状を変形六角形状に形成した構成例を示す説明図、図３（ｂ），図４（ｂ），図５（ｂ）は夫々図３（ａ），図４（ａ）及び図５（ａ）に示した変形六角形状を用いたハニカム配列マイクロレンズアレーを示す図である。図７は本実施形態の比較例として正六角形で配列された従来技術におけるハニカム配列の基本パターンを示す説明図である。
なお、本発明において変形六角形とは、従来の正六角形における各頂点の位置を後述する特定の範囲内において変更した六角形をいう。
【００２７】
本実施形態の焦点板では、拡散面にパターニングされているハニカム配列マイクロレンズアレー２１における、１つ１つのマイクロレンズが、図３〜図５に示すように、正六角形の対向する少なくとも１対の辺が平行かつ同じ長さとなるように変形させた変形六角形状に形成されている。
例えば、図３に示す例では、ハニカム配列マイクロレンズアレー２１は、正六角形の１つの頂点のみを変更した変形六角形状のパターン２１ａが配列された構成となっている。
また、例えば、図４に示す例では、ハニカム配列マイクロレンズアレー２１は、正六角形の対向する２つの頂点の位置を変更した変形六角形状のパターン２１ａ’が配列された構成となっている。
更に、例えば、図５に示す例では、ハニカム配列マイクロレンズアレー２１は、正六角形の６つの頂点の位置を全て変更させた変形六角形状のパターン２１ａ”が配列された構成となっている。
【００２８】
良好なボケ味を得るためのパターンのランダム性に関しては、図３や図４に示した例よりも図５に示した例の方が優れている。いずれの例にするかは、焦点板に求められる所望の性能（ボケ味と明るさのいずれを優先させるか）に応じて選択する。
【００２９】
これら図３〜図５に示す例のように、変形六角形状を対向する少なくとも１対の辺が平行かつ同じ長さとなるようにして形成すれば、例えば１８０°反転パターンも同形として組み合わせることにより、マイクロレンズアレーにおける変形六角形状のパターンが１種類で足りる。このため、マスク設計をする際において、より短時間で設計・製作できるというメリットがある。
【００３０】
なお、本実施形態の焦点板は、上記図３〜図５に示した例では、１つ１つのマイクロレンズのレンズ光軸を囲む外周形状としての変形六角形状を、対向する少なくとも１対の辺が平行かつ同じ長さとなるようにして形成したが、これらの例に限定されるものではない。例えば、６つの頂点の位置を全て移動し、対向するいずれの辺も、平行かつ同じ長さとはならない変形六角形状に形成してもよい。そのように構成すれば、更に良好なボケ味が得られる。
ただし、対向するいずれの辺も平行かつ同じ長さとしないで全く自由に設計した変形六角形状を配列してマイクロレンズアレーを構成すると、マスク設計に関し膨大なデータ量となり、製造時間・費用が増大してしまう。このため、変形六角形状のパターンの種類を所定の数種類に抑えて、それらを規則性をもって配列するのが望ましい。
【００３１】
例えば、更なるランダム性が要求される（ボケ味最優先の）焦点板を構成する場合には、正六角形の６つの頂点をその範囲内において制約なく変更した複数種類の変形六角形状のパターンを作成し、それらを組み合わせてマイクロレンズアレーを形成すれば、よりランダム性の強いボケ味良好な焦点板を得ることが可能である。
ただし、上述したように、マスク設計上の能率性を重視する場合には、図６に示すように、ある程度頂点位置の変更範囲の制約を設けた数種類の変形六角形状のパターン２１ａ”’〜２１ａ”””に限定し、これらを組み合わせてマイクロレンズアレーを形成するように設計するのが望ましい。
【００３２】
次に、本実施形態の焦点板のマイクロレンズアレーを構成するマイクロレンズのレンズ光軸を囲む外周形状としての変形六角形状における各頂点位置の変更範囲について説明する。
図８（ａ）は焦点板のマイクロレンズアレーにおいて変形させたマイクロレンズの光軸を囲む変形六角形状及び評価するレンズ断面の位置をＡ−Ａ線で示す平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線による断面に形成されているマイクロレンズの形状及び、各マイクロレンズの境界部で生じる拡散特性を示す説明図である。
焦点板を構成する各マイクロレンズを、レンズ光軸を囲む外周形状を正六角形における対向する辺の平行性を崩して変形六角形状に形成して配置すると、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、拡散特性に不均一性が生まれ、焦点板としての特性として、適度なバラツキを持ったより自然なボケ味が得られる。
【００３３】
しかし、変形六角形状の変形量を制限なく変形させると、図８（ａ），（ｂ）に示すマイクロレンズの境界部において、変形六角形状における辺の長さが短い部分では、製造工程の熱変形の段階で隣接するマイクロレンズ同士の融合が強まり、マイクロレンズ間に形成される接合面のなす角度が鈍角となり拡散角が小さく（図において拡散角ａ）となる。一方、境界部において、変形六角形状における辺の長さが長い部分では、製造工程の熱変形の段階で隣接するマイクロレンズ同士の融合がそれほど強くならず、マイクロレンズ間に形成される接合面のなす角度が鋭角となり拡散角が大きくなる。（図において拡散角ｂ）
このため、変形六角形の変形の度合いが極端な場合には、マイクロレンズの境界部での拡散角に大きな違いが生じ、焦点板の特性として、ザラザラ感や粒状感が見受けられてしまう。また、拡散角が大きすぎる場合には、部分的なカゲリの発生にもつながることとなる。
【００３４】
そこで、本実施形態の焦点板では、図９に示すように、マイクロレンズアレーを構成する各マイクロレンズのレンズ光軸を囲む外周形状における変形六角形の変形量の可変範囲について所定の制約を持たせている。
具体的には、本実施形態の焦点板では、基準となる正六角形３０の各頂点の位置を変更可能とし、その可変範囲は、基準となる正六角形３０のそれぞれの頂点を中心として、基準となる正六角形の一辺の長さＬに対し０．２Ｌの範囲を可変範囲としている。即ち、本実施形態の焦点板では、各マイクロレンズは、レンズ光軸を囲む外周形状が変形正六角形における一辺と他の辺との比が０．６Ｌ／１．４Ｌ〜１．４Ｌ／０．６Ｌの範囲のに値となるように形成されている。
０．２Ｌに設定し、最大に変形させても最長となる辺の長さが１．４Ｌで最短となる辺の長さが０．６Ｌを確保できるようにすれば、上述したような極端な変形による不具合を回避できるようになる。
【００３５】
次に、第１実施形態の拡散面における配列が変形六角形ハニカム配列のマイクロレンズアレーでの拡散パターンの比較によりボケ味（ボケ方）に対する有効性について図１０（ａ）〜図１０（ｃ）を用いて説明する。
図１０（ａ）は本実施形態の比較例としての正六角形ハニカム配列のマイクロレンズアレーにおける拡散パターンを示す説明図、図１０（ｂ）はランダム配列のマイクロレンズアレーにおける拡散パターンを示す説明図、図１０（ｃ）は本実施形態における変形六角形ハニカム配列のマイクロレンズアレーにおける拡散パターンを示す説明図である。
【００３６】
正六角形ハニカム配列のマイクロレンズアレーにおける輝点の分布は、図１０（ａ）に示すように、整然と規則性を持って点在している。このように回折光の方向が特定の方向に限定されていると、ある方向でのボケ味が不自然となったり、フレネルレンズと併用した時にフレネルレンズの輪帯構造との干渉を引き起こし、モアレ縞が発生するといった欠点がある。
【００３７】
ランダム配列のマイクロレンズアレーにおける輝点の分布は、図１０（ｂ）に示すように、ランダムな配列からの四方八方への光の拡散による全体的に広がりのある分布となる。この全体的な細かな点在から、より自然なボケ像が得られるものの、ランダムな微細パターンの中には光を遮断してしまうパターンも持ち合わせているため、ファインダーを覗いた時の印象として、全体的に暗く、また、粒状感、ザラザラ感や、部分的に明るさの違った感覚が認められ見えを悪くするといった欠点がある。
【００３８】
これに対し、本実施形態の変形六角形ハニカム配列のマイクロレンズアレーにおける輝点の分布は、図１０（ｃ）に示すように、基本的な正六角形ハニカム配列のマイクロレンズアレーにおける整然とした分布に対して、レンズ輪郭を変形六角形にすることで、非対称性による輝点のバラツキが発生することがわかる。上述した所定の変形量内においては瞳の外に抜ける拡散を発生させることなく、ばらついた輝点の分布が得られ、ファインダーを覗いた時に明るく粒状感の無いスッキリとした印象で、また、ボケ像に関してもより自然に近い印象の焦点板となる。
このため、本実施形態の焦点板によれば、配列パターンの規則性から発生する不自然なボケ味やモアレ縞などの課題とランダム性から発生するカゲリや粒状感などの課題とを同時に解決でき、明るくスッキリとしていて、自然なボケ味となり合焦性も良好な焦点板が得られる。
【００３９】
第２実施形態
本発明の第２実施形態として、図１のステップＳ１〜Ｓ４に示した基本的な原盤製造方法であるリソグラフィー法において、露光工程（ステップＳ２）で使用されるフォトマスクの製造方法を図１１に示す。
第１工程の塗布工程では、図１１（ａ）に示すように、石英製のマスク基盤１００にクロム蒸着層１０１を施し、更にＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）１０２を塗布する。
次に、図１１（ｂ）に示すように、第２の露光工程において、電子ビーム法を用いて所望のパターンを露光する。この段階で形成されるべきパターンは決定される。
次に、図１１（ｃ）〜図１１（ｅ）に示す後工程の現像〜クロムエッチング〜レジストリムーブを行うことで要求に対して高精度なフォトマスク１０３が完成する。
【００４０】
本実施形態の焦点板の製造方法では、上記第２の露光工程において用いられる電子ビーム露光のプログラムを変更することで、配列パターンを容易かつ自由な形状に作成することができる。
このため、本実施形態の焦点板の製造方法によれば、上述したような多数の変形六角形のパターンを持つような複雑な設計の配列に対しても、容易かつ高精度なフォトマスクを作成することができることになる。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、前記フォトマスクを使用して作成した、焦点板の基となる原盤の拡散面にパターニングされたマイクロレンズアレーは、所望のパターンが高精度に形成され、原盤の再現性が良い状態で製造され得る。また、焦点板に要求される性能に応じて、フォトマスク設計により自由に対応でき、従来のリソグラフィー法の工程を変更することなく原盤を製造することができる。
【００４２】
従って、本実施形態の焦点板の製造方法によれば、焦点板に要求される特性に応じて、フォトマスクの設計変更のみで自由に拡散面のマイクロレンズアレーを制御できるため、従来のランダム性を求めた圧痕法での膨大な製造時間及びパターン精度に比べて、短時間で、安価で、しかも高性能な焦点板を得ることができる。
【００４３】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第１実施例
図１２は本発明の第１実施例に係る焦点板のマイクロレンズ配列パターンを示すマスクの部分平面図、図１３は第１実施例に係る焦点板のマイクロレンズ配列パターンを構成する個々のマイクロレンズの変形六角形状を示す説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はマイクロレンズ配列パターンを構成するレンズの境界部を示す（ａ）の断面図である。
本実施例での基準となる正六角形の大きさは各辺の長さ１１．５４７μｍ、対向する辺の間隔を２０μｍとして、頂点の変形量は対向する２点のみ横に２μｍずらした形状とした。
上記配列パターンによりフォトマスクを設計・製造し、原盤作成においては、感光性フォトレジスト塗布厚３μｍ、露光時間２６０ｍｓ、メルトフロー温度１２２°Ｃ、メルトフロー時間１０分で行い、結果的にマイクロレンズの山の高さ２．２μｍのレンズアレーがパターニングされた原盤が出来上がった。
この原盤を用い、電鋳反転〜金型製作〜射出成形を行い焦点板を得ることが出来た。原盤からの電鋳反転での転写性はほぼ１００％、射出成形での転写性は約９０％で、得られた焦点板のマイクロレンズの山の高さは２．０μｍとなっていた。
なお、フォトレジストはＴＭＲ−Ｐ１０（東京応化）を使用した。
図１４に本実施例にかかる焦点板における変形六角形状のマイクロレンズアレーの透過拡散パターンを示す。比較例として、図１５に従来の焦点板における正六角形状のマイクロレンズアレーにおける透過拡散パターンを示す。
本実施例のように、マイクロレンズの形状を変形六角形状にすることで、艮好なボケ味の指標となる拡散輝点の適度なバラツキに対して、所望の拡散特性を持つ焦点板を得ることができた。
【００４４】
本実施例の焦点板及びその製造方法によれば、カメラに組み込まれる焦点板に要求されている主たる性能の明るさ、ボケ味、合焦性に関し、所望のマイクロレンズの山の高さを自由に製造することで、明るさと合焦性を高性能に両立でき、かつ、変形六角形の適度な不均一性からの自然なボケ味をももちあわせた良好な焦点板を得ることができ、しかも、その焦点板を安価で高精度・高制御に製造することができた。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、カメラに組み込まれる焦点板に要求されている主たる性能の明るさ、ボケ味、合焦性に関し、明るくスッキリとしていて、自然なボケ味となり合焦性も良好な焦点板が得られると共に、その焦点板を安価で高精度・高制御に製造する製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に共通の実施形態における焦点板の製造処理工程を示すフローチャートである。
【図２】図２（ａ）〜（ｈ）は図１の各工程における焦点板の作成状態を順に示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態として、本発明の製造方法により製造される焦点板の拡散面にパターニングされているハニカム配列マイクロレンズアレーの一構成例を示す図であり、（ａ）は１つ１つのマイクロレンズのレンズ光軸を囲む外周形状を変形六角形状に形成した構成例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示した変形六角形状を用いたハニカム配列マイクロレンズアレーを示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態として、本発明の製造方法により製造される焦点板の拡散面にパターニングされているハニカム配列マイクロレンズアレーの他の構成例を示す図であり、（ａ）は１つ１つのマイクロレンズのレンズ光軸を囲む外周形状を変形六角形状に形成した構成例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示した変形六角形状を用いたハニカム配列マイクロレンズアレーを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態として、本発明の製造方法により製造される焦点板の拡散面にパターニングされているハニカム配列マイクロレンズアレーのさらに他の構成例を示す図であり、（ａ）は１つ１つのマイクロレンズのレンズ光軸を囲む外周形状を変形六角形状に形成した構成例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示した変形六角形状を用いたハニカム配列マイクロレンズアレーを示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態として、本発明の製造方法により製造される焦点板の拡散面にパターニングされているハニカム配列マイクロレンズアレーのさらに他の構成例を示す説明図である。
【図７】第１実施形態の比較例として正六角形で配列された従来技術におけるハニカム配列の基本パターンを示す説明図である。
【図８】（ａ）は焦点板のマイクロレンズアレーにおいて変形させたマイクロレンズの光軸を囲む変形六角形状及び評価するレンズ断面の位置をＡ−Ａ線で示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線による断面に形成されているマイクロレンズの形状及び、各マイクロレンズの境界部で生じる拡散特性を示す説明図である。
【図９】第１実施形態の焦点板における、マイクロレンズアレーを構成する各マイクロレンズのレンズ光軸を囲む外周形状における変形六角形の変形量の可変範囲を示す説明図である。
【図１０】（ａ）は第１実施形態の比較例としての正六角形ハニカム配列のマイクロレンズアレーにおける拡散パターンを示す説明図、（ｂ）はランダム配列のマイクロレンズアレーにおける拡散パターンを示す説明図、（ｃ）は本実施形態における変形六角形ハニカム配列のマイクロレンズアレーにおける拡散パターンを示す説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態として、図１のステップＳ１〜Ｓ４に示した基本的な原盤製造方法であるリソグラフィー法において、露光工程（ステップＳ２）で使用されるフォトマスクの製造方法を示す説明図である。
【図１２】本発明の第１実施例に係る焦点板のマイクロレンズ配列パターンを示すマスクの部分平面図である。
【図１３】第１実施例に係る焦点板のマイクロレンズ配列パターンを構成する個々のマイクロレンズの変形六角形状を示す説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はマイクロレンズ配列パターンを構成するレンズの境界部を示す（ａ）の断面図である。
【図１４】本実施例にかかる焦点板における変形六角形状のマイクロレンズアレーの透過拡散パターンを示す説明図である。
【図１５】従来の焦点板における正六角形状のマイクロレンズアレーにおける透過拡散パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
１            平面基板
２            フォトレジスト
３            フォトマスク
４            レンズ形状
５            電鋳
６            射出成形用金型（スタンパ）
１０          原盤
２０          焦点板
２１          マイクロレンズアレー
２１ａ，２１ａ’，２１ａ”，２１ａ”’，２１ａ””，２１ａ”’”，２１ａ”””                変形六角形状のパターン
３０          基準となる正六角形
１００        マスク基盤
１０１        クロム蒸着層
１０２        ＰＭＭＡ（メチルメタクリエート）
１０３        フォトマスク
【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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