(57)【要約】  この発明は、マイクロレンズを含むモジュールなどの光学装置のウェーハレベルの製造に関する。一局面では、多数の前身光学構造が存在する基板を提供し、前記多数の前身光学構造の各々から材料を除去することによって、切頭レンズなどの受動光学部品が製造される。別の局面は、少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法を含み、前記方法は、複製表面を有する前身ツールを製造するステップと、前記前身ツールから材料を除去することによって前記複製表面を修正するステップとを実行することによって得られるツールを使用するステップを含む。さらに別の局面は、少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法を含み、方法は、複製表面を含むマスターを使用するステップを含み、複製表面は、前記受動光学部品の各々について、それぞれの受動光学部品の少なくとも一部の形状に対応する形状を表わす第１の部分を含み、マスターは、加えて、前記複製表面の前記第１の部分のうちの少なくとも１つから突出する少なくとも１つの突出部分を含む。
2015534107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ａ）  ツール製造ステップを実行することによって得ることができるツールを使用するステップを含み、前記ツール製造ステップは、
ｉ）  複製表面を有する前身ツールを製造するステップと、
ｉｉ）  前記前身ツールから材料を除去することによって前記複製表面を修正するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記前身ツールの前記複製表面は、前身受動光学部品と呼ばれる受動光学部品を複製によって製造するのに好適に形作られており、前記前身受動光学部品を切頭することによって、前記前身受動光学部品から、前記組の受動光学部品のうちの受動光学部品を得ることができる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ツールは、前記ツール製造ステップを実行することによって得られる、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ツール製造ステップを実行することを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ステップＡ）は、
ａ１）  前記ツールを使用してマスターウェーハを製造するステップと、
ａ２）  前記マスターウェーハを使用して複製ツールを製造するステップと、
ａ３）  前記複製ツールを使用して、各々少なくとも２つで一組の受動光学部品を多数組製造するステップと、
を含み、前記多数組は、前述の少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記前身ツールの前記複製表面は回転対称であり、ステップｉｉ）で、前記複製表面は、得られた複製表面が回転対称でないように修正される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記一組の前記受動光学部品のうちの少なくとも１つ、特にそれらの各々は、切頭レンズである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記装置は一組の光学構造を含み、それらは各々、主要部分と、それぞれの主要部分を少なくとも部分的に包囲する包囲部分とを含み、前記主要部分の各々は、前記一組の受動光学部品のうちの前記受動光学部品の１つと同一であり、特に、前記光学構造の各々は一体型部分を形成する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記光学構造のうちの少なくとも２つにおける包囲部分は、重複しているかまたは部分的に一致している、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ステップＡ）は、提示された順に、
ｒ０）  基板を提供するステップと、
ｒ１１）  前記基板および前記ツールを、それらの間に複製材料の第１の部分を有する状態で、互いに向けて動かすステップと、
ｒ１２）  複製材料の前記第１の部分を硬化させるステップと、
ｒ１３）  前記基板および前記ツールを互いから離れるように動かすステップと、
を実行することを含み、複製材料の前記硬化された第１の部分は前記基板の第１の位置にとどまり、ステップＡ）はさらに、
ｒ２１）  前記基板および前記ツールを、それらの間に複製材料の第２の部分を有する状態で、互いに向けて動かすステップと、
ｒ２２）  複製材料の前記第２の部分を硬化させるステップと、
ｒ２３）  前記基板および前記ツールを互いから離れるように動かすステップと、
を実行することを含み、複製材料の前記硬化された第２の部分は前記基板の第２の位置にとどまり、前記第１の位置は前記第２の位置とは異なる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
複製材料の前記硬化された第１および第２の部分は互いに隣接しており、特に、複製材料の前記硬化された第１および第２の部分は、互いに直接、物理的に接触している、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
複製材料の前記硬化された第１の部分は、前記一組の受動光学部品のうちの第１の受動光学部品を含み、複製材料の前記硬化された第２の部分は、前記一組の受動光学部品のうちの第２の受動光学部品を含む、請求項１０または請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ステップｒ１１）〜ｒ２３）は、複数回、毎回前記基板の異なる領域で実行され、特に、それに続き、前記基板と多数のレプリカとを含む、そのようにして得られたウェーハが、複製を使用して複製ウェーハを製造するために使用され、それに続き、前記複製ウェーハが、複製を使用して複数の前記組の受動光学部品を製造するために使用される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ステップｒ１１）〜ｒ１３）が、前記基板の前記複数の異なる領域で実行され、それに続き、ステップｒ２１）〜ｒ２３）が、前記基板の前記複数の異なる領域で実行される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
一連のステップｒ１１）〜ｒ２３）が、前記基板の前記複数の異なる領域で続いて実行される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ツール製造ステップは、
ｉ１）  第１の複製表面を有する第１の前身ツールを製造するステップと、
ｉ２）  第２の複製表面を有する第２の前身ツールを製造するステップと、
ｉｉ１）  前記第１の前身ツールから材料を除去することによって前記第１の複製表面を修正するステップと、
ｉｉ２）  前記第２の前身ツールから材料を除去することによって前記第２の複製表面を修正するステップと、
を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ツールは、そのようにして得られた修正された第１および第２の前身ツールを含み、特に、前記ツールは、互いに対して固定された、そのようにして得られた修正された第１および第２の前身ツールを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ツール製造ステップは、
−  １つ以上のマスターを提供するステップと、
−  前記１つ以上のマスターを使用して、複製を使用して前記前身ツールを製造するステップとを含み、
特に、
−  前記前身ツールは、少なくともそれがその複製表面を形成するところで、複製材料で作られていること、
−  前記前身ツールは、少なくともそれがその複製表面を形成するところで、連続部分、特に一体型部分を形成すること、
−  前身ツールの複製表面は、前記一組の前記受動光学部品のうちの第１の受動光学部品の少なくとも一部および第２の受動光学部品の少なくとも一部のネガを表わす形状を有すること、
のうちの少なくとも１つである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記１つ以上のマスターの少なくとも１つ、特に各々は、少なくともそれがその複製表面を形成する領域で回転対称である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記装置は、
−  受動光学部品、
−  レンズ、
−  光学モジュール、
−  マルチチャネル光学モジュール、
−  光電子モジュール、
−  マルチチャネル光電子モジュール、
−  光学装置、
−  マルチチャネル光学装置、
−  ウェーハ、
−  ウェーハスタック、
−  写真装置、
−  通信装置、
−  スマートフォン、
−  センサ、
−  近接センサ、
−  周辺光センサ、
のうちの少なくとも１つである、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
切頭受動光学部品を複製によって製造するためのツールであって、前記切頭光学部品の各々は、縁と前記縁に隣接する縁面とを生成する切頭により、前身受動光学部品から得ることができる形状を有する受動光学部品であり、前記ツールは複製表面を含み、前記複製表面は、前記縁面を表わさない形状を有する、ツール。
【請求項２２】
前記複製表面に隣接して、流れ止め表面と呼ばれる表面を含み、前記流れ止め表面および前記複製表面は、少なくとも２００°、特に少なくとも２２５°、より特定的には少なくとも２６０°の角度を形成する、請求項２１に記載のツール。
【請求項２３】
前記流れ止め表面および前記複製表面は、前述の縁を形成すべき位置に縁を形成する、請求項２２に記載のツール。
【請求項２４】
前記ツールは、各々少なくとも２つで一組の切頭受動光学部品を複数組、複製によって製造するためのツールであり、前記複数組の各々は、第１および第２の隣り合う切頭受動光学部品を含み、前記ツールは、前記複数組の各々における切頭受動光学部品ごとに、
−  複製表面を含み、前記複製表面は、前記縁面を表わさない形状を有しており、前記ツールはさらに、それぞれの複製表面に隣接して、
−  流れ止め表面と呼ばれる表面を含み、
複数組の各々について、第１の切頭受動光学部品の複製表面とそれぞれの隣接する流れ止め表面とによって形成される縁が、第２の切頭受動光学部品の複製表面とそれぞれの隣接する流れ止め表面とによって形成される縁に最接近している場合、前記第１の切頭受動光学部品の複製表面は、前記第２の切頭受動光学部品の複製表面に最接近している、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載のツール。
【請求項２５】
各々Ｍ≧２個で一組の光学構造をＮ≧１組、複製によって製造するための方法であって、前記方法は、
−  基板を提供するステップと、
−  そのような一組の前記Ｍ個の光学構造のうちの第１の光学構造を複製によって製造するためのツールを提供するステップと、
−  前記基板上に、Ｎ個の前記第１の光学構造を、前記ツールを使用した複製によって製造するステップと、それに続き、
−  前記基板上に、Ｎ個の前記第２の光学構造を、前記ツールまたは異なるツールを使用した複製によって製造するステップとを含む、方法。
【請求項２６】
光学構造を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
ａ）  多数の前身光学構造が存在する基板を提供するステップと、
ｂ）  前記多数の前身光学構造の各々から材料を除去するステップとを含む、方法。
【請求項２７】
前記光学構造は、ステップｂ）で得られた構造のうちの１つ以上と同一であり、または、それから得られる、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記光学構造は、受動光学部品、特に切頭受動光学部品を含む、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記光学構造は、レンズ、特に切頭レンズを含む、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
ステップｂ）で、前記多数の前身光学構造の各々における口径は減少され、より特定的には、前記前身光学構造の各々は、受動光学部品を含み、ステップｂ）で、前記多数の受動光学部品の各々における口径は減少される、請求項２６〜２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
ステップｂ）で、前記基板に開口部が生成され、特にステップｂ）で、前記基板は別々の部分に分割される、請求項２６〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
ステップｂ）は、前記多数の前身光学構造を、複製を使用して、特にエンボスを使用して製造するステップを含む、請求項２６〜３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
ステップｂ）は、
−  ソーイング、特にダイシングソーを使用するソーイング、
−  レーザー切断、
−  レーザーアブレーション、
−  ウォータージェット切断、
−  ミリング、
−  微細機械加工、
−  ミクロトーミング、
−  ブレードを使用する切断、
−  パンチ切断、
のうちの少なくとも１つを使用して実行される、請求項２６〜３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
ステップｂ）は、前記光学構造の少なくとも実質的に平面の縁、特に少なくとも実質的に平面の外縁を生成することを含む、請求項２６〜３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
ステップｂ）は、複数の前記多数の前身光学構造から材料が除去される線に沿って、処理ステップを実行することを含み、特に、前記線は直線である、請求項２６〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
ステップｂ）は、前記光学構造の内縁を生成することを含み、特に前記縁は楕円の線を表わす、請求項２６〜３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
前記多数の前身光学構造の各々は、主要部分と、加えて、前記主要部分を少なくとも部分的に包囲する包囲部分とを含み、特に、前記主要部分は、受動光学部品、より特定的にはレンズを形成する、請求項２６〜３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
前記光学構造は、前記基板の一部を含む、請求項２６〜３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記装置は、
−  受動光学部品、
−  レンズ、
−  光学モジュール、
−  マルチチャネル光学モジュール、
−  光電子モジュール、
−  マルチチャネル光電子モジュール、
−  光学装置、
−  マルチチャネル光学装置、
−  ウェーハ、
−  ウェーハスタック、
−  写真装置、
−  通信装置、
−  スマートフォン、
−  センサ、
−  近接センサ、
−  周辺光センサ、
のうちの少なくとも１つである、請求項２６〜３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
基板と前記基板上に存在する受動光学部品とを含む装置であって、前記受動光学部品は開口部を含む、装置。
【請求項４１】
前記受動光学部品は、光軸を有するレンズであり、前記光軸は前記開口部を貫通する、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
Ｍ≧２個で一組の光学構造を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ｅ）  Ｍ個で一組の前身光学構造が存在する基板を提供するステップと、
Ｆ）  前記前身光学構造が前記基板上に存在する間、前記前身光学構造のうちの少なくとも第１の前身光学構造から材料を除去するステップとを含み、
ステップＦ）により、前記基板は別々の部分に分割されない、方法。
【請求項４３】
ステップＦ）により、前記基板に開口部が生成されない、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
ステップＦ）は線に沿って実行される、請求項４２または請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
ステップＦ）の間、材料は、前記Ｍ個の前身光学構造のうちの少なくとも２つの隣接する前身光学構造から除去される、請求項４２〜４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
ステップＦ）に従って材料を除去することによって得られた前記前身光学構造のうちの前記第１の前身光学構造は、前記一組の前記光学構造のうちの１つである、請求項４２〜４５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４７】
ステップＥ）で提供された前記基板上に、各々Ｍ個で一組の光学構造が多数のＮ組存在している、請求項４２〜４６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
前記Ｍ個の前身光学構造のうちの前記第１の前身光学構造は、前身受動光学部品と、加えて、前記前身受動光学部品を少なくとも部分的に包囲する包囲部分とを含む、請求項４２〜４７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４９】
ステップＦ）で、前記包囲部分の材料が除去される、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
ステップＦ）で、前記前身受動光学部品の材料は除去されず、前記前身受動光学部品は、前記一組の前記光学構造のうちの第１の光学構造に含まれる受動光学部品と同一である、請求項４８または請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
ステップＦ）は、ソーイングおよびレーザーアブレーションのうちの少なくとも１つを使用して実行される、請求項４２〜５０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５２】
前記光学構造のうちの少なくとも１つは切頭レンズであり、または、前記前身光学構造のうちの少なくとも１つは切頭レンズである、請求項４２〜５１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５３】
前記装置は、
−  受動光学部品、
−  レンズ、
−  光学モジュール、
−  マルチチャネル光学モジュール、
−  光電子モジュール、
−  マルチチャネル光電子モジュール、
−  光学装置、
−  マルチチャネル光学装置、
−  ウェーハ、
−  ウェーハスタック、
−  写真装置、
−  通信装置、
−  スマートフォン、
−  センサ、
−  近接センサ、
−  周辺光センサ、
のうちの少なくとも１つである、請求項４２〜５２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５４】
少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ｂ）  マスター製造ステップを実行することによって得ることができるマスターを使用するステップを含み、前記マスター製造ステップは、
ｊ）  複製表面を有する前身マスターを提供し、特に製造するステップと、
ｊｊ）  前記前身マスターに材料を追加することによって前記複製表面を修正するステップとを含む、方法。
【請求項５５】
前記マスターは、前記マスター製造ステップを実行することによって得られる、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記マスター製造ステップを実行することを含む、請求項５４または請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
ステップＢ）は、
ｂ１）  前記マスターを使用してツールを製造するステップと、
ｂ２）  前記ツールを使用して、前記少なくとも２つで一組の受動光学部品を製造するステップとを含む、請求項５４〜５６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５８】
ステップｂ２）は、
ｂ２１）  前記ツールを使用してマスターウェーハを製造するステップと、
ｂ２２）  前記マスターウェーハを使用して複製ツールを製造するステップと、
ｂ２３）  前記複製ツールを使用して、各々少なくとも２つで一組の受動光学部品を多数組製造するステップと、
を含み、前記多数組は、前述の少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
−  前記前身マスターの製造は、ダイヤモンド旋削、レーザーアブレーション、微細機械加工、ミリングのうちの少なくとも１つを使用して実行されること、
−  前記前身マスターは、少なくともそれがその複製表面を形成するところで回転対称であること、
のうちの少なくとも１つである、請求項５４〜５８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６０】
ステップｊ）は、
ｊ１）  各々複製表面を有する少なくとも２つの前身サブマスターを提供し、特に製造するステップと、
ｊ２）  前記少なくとも２つの前身サブマスターを互いに対して固定するステップと、
によって置換えられる、請求項５４〜５９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６１】
前記前身サブマスターの前記複製表面の各々は、前記一組の受動光学部品における前記受動光学部品のうちの１つの受動光学部品のネガを、少なくとも部分的に表わし、特に、前記前身サブマスターの各々は、少なくともそれがそのそれぞれの複製表面を形成するところで回転対称である、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記装置は、
−  受動光学部品、
−  レンズ、
−  光学モジュール、
−  マルチチャネル光学モジュール、
−  光電子モジュール、
−  マルチチャネル光電子モジュール、
−  光学装置、
−  マルチチャネル光学装置、
−  ウェーハ、
−  ウェーハスタック、
−  写真装置、
−  通信装置、
−  スマートフォン、
−  センサ、
−  近接センサ、
−  周辺光センサ、
のうちの少なくとも１つである、請求項５４〜６１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６３】
前記一組の前記受動光学部品のうちの少なくとも１つ、特にそれらの各々は、切頭レンズである、請求項５４〜６２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６４】
前記装置は一組の光学構造を含み、それらは各々、主要部分と、それぞれの主要部分を少なくとも部分的に包囲する包囲部分とを含み、前記主要部分の各々は、前記一組の受動光学部品のうちの前記受動光学部品の１つと同一であり、特に、前記光学構造の各々は一体型部分を形成する、請求項５４〜６３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６５】
一組の前記光学構造のうちの少なくとも２つにおける包囲部分は、重複しているかまたは部分的に一致している、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記複製表面は、
−  前記一組の受動光学部品のうちの１つのみの前記受動光学部品の表面、または
−  前記一組の受動光学部品のうちの各前記受動光学部品の表面、
を少なくとも部分的に表わす、請求項５４〜６５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６７】
切頭受動光学部品を複製によって製造するためのマスターであって、前記切頭光学部品の各々は、縁と前記縁に隣接する縁面とを生成する切頭により、前身受動光学部品から得ることができる形状を有する受動光学部品であり、前記マスターは複製表面を含み、前記複製表面は、前記縁面を含まない前記切頭受動光学部品の一部の形状に対応する形状を表わす第１の部分を含み、
−  前記複製表面は、前記縁面を表わさない形状を有すること、
−  前記マスターは、複製表面の前記第１の部分に隣接して、複製表面の前記第１の部分から突出する突出部分を含むこと、
のうちの少なくとも１つであり、
特に、前記前身受動光学部品は、少なくとも鏡面対称の形状、より特定的には回転対称の形状を有する、マスター。
【請求項６８】
複製表面の前記第１の部分に隣接して、突出表面と呼ばれる表面を含み、前記突出表面および前記複製表面は、最大で１６０°、特に最大で１３５°、より特定的には最大で１００°の角度を形成し、特に、前記突出表面は前記突出部分によって形成される、請求項６７に記載のマスター。
【請求項６９】
前記突出表面および複製表面の前記第１の部分は、前述の縁を形成すべき位置に縁を形成する、請求項６８に記載のマスター。
【請求項７０】
前記マスターは、各々少なくとも２つで一組の受動光学部品を複数組、複製によって製造するためのマスターであり、前記複数組の各々は、第１および第２の隣り合う切頭受動光学部品を含み、
−  前記突出部分は、前記第１の切頭受動光学部品の複製表面の第１の部分と、前記第２の切頭受動光学部品の複製表面の第１の部分との間に配置されること、または
−  前記第１の切頭受動光学部品の複製表面の前記第１の部分は、前記第２の切頭受動光学部品の複製表面の前記第１の部分から、前記突出部分によって分離されること、
のうちの少なくとも１つである、請求項６７〜６９のいずれか１項に記載のマスター。
【請求項７１】
少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ｃ）  複製表面を含むマスターを使用するステップを含み、複製表面は、前記受動光学部品の各々について、それぞれの受動光学部品の少なくとも一部の形状に対応する形状を表わす第１の部分を含み、前記マスターは、加えて、前記複製表面の前記第１の部分のうちの少なくとも１つから突出する少なくとも１つの突出部分を含む、方法。
【請求項７２】
前記マスターは、少なくともそれがその複製表面および前記突出部分を形成するところで、一体型部分を形成する、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記少なくとも１つの突出部分は、前記複製表面の前記第１の部分の各々を少なくとも部分的に包囲する、請求項７１または請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記少なくとも１つの突出部分は、隣り合う第１の部分間の領域において、隣り合う第１の部分間よりも第１の部分同士が離れている領域よりも、前記複製表面からさらに突出している、請求項７１〜７３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７５】
前記少なくとも１つの突出部分は、１つの連続する突出部分であり、前記第１の部分の各々は前記突出部分によって包囲されている、請求項７１〜７４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７６】
前記装置は、
−  受動光学部品、
−  レンズ、
−  光学モジュール、
−  マルチチャネル光学モジュール、
−  光電子モジュール、
−  マルチチャネル光電子モジュール、
−  光学装置、
−  マルチチャネル光学装置、
−  ウェーハ、
−  ウェーハスタック、
−  写真装置、
−  通信装置、
−  スマートフォン、
−  センサ、
−  近接センサ、
−  周辺光センサ、
のうちの少なくとも１つである、請求項７１〜７５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７７】
少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を、複製を使用して製造するためのマスターであって、前記マスターは複製表面を含み、複製表面は、前記受動光学部品の各々について、それぞれの受動光学部品の少なくとも一部の形状に対応する形状を表わす第１の部分を含み、前記マスターは、加えて、前記複製表面の前記第１の部分のうちの少なくとも１つから突出する少なくとも１つの突出部分を含む、マスター。
【請求項７８】
前記マスターは、少なくともそれがその複製表面および前記突出部分を形成するところで、一体型部分を形成する、請求項７７に記載のマスター。
【請求項７９】
前記装置は、
−  受動光学部品、
−  レンズ、
−  光学モジュール、
−  マルチチャネル光学モジュール、
−  光電子モジュール、
−  マルチチャネル光電子モジュール、
−  光学装置、
−  マルチチャネル光学装置、
−  ウェーハ、
−  ウェーハスタック、
−  写真装置、
−  通信装置、
−  スマートフォン、
−  センサ、
−  近接センサ、
−  周辺光センサ、
のうちの少なくとも１つである、請求項７７または請求項７８に記載のマスター。
【請求項８０】
少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ｄ）  ツール製造ステップを実行することによって得られるツールを使用するステップを含み、前記ツール製造ステップは、
Ｄ１）  基板を提供するステップと、
Ｄ２）  各々複製表面を有する１つ以上のマスターを提供するステップと、
Ｄ３１）  前記基板、および前記１つ以上のマスターのうちの第１のマスターを、それらの間に複製材料の第１の部分を有する状態で、互いに向けて動かすステップと、
Ｄ３２）  複製材料の前記第１の部分を硬化させるステップと、
Ｄ３３）  前記基板および前記第１のマスターを互いから離れるように動かすステップと、
を含み、複製材料の前記硬化された第１の部分は前記基板の第１の位置にとどまり、前記ツール製造ステップはさらに、
Ｄ４１）  前記基板、および前記第１のマスターと同一のまたは異なる前記１つ以上のマスターのうちの第２のマスターを、それらの間に複製材料の第２の部分を有する状態で、互いに向けて動かすステップと、
Ｄ４２）  複製材料の前記第２の部分を硬化させるステップと、
Ｄ４３）  前記基板および前記第２のマスターを互いから離れるように動かすステップと、
を含み、複製材料の前記硬化された第２の部分は前記基板の第２の位置にとどまり、前記第２の位置は前記第１の位置とは異なる、方法。
【請求項８１】
前記１つ以上のマスターの前記複製表面は、前記一組の前記受動光学部品のうちの少なくとも１つ、特にまさしく１つについて、それぞれの受動光学部品の表面、および受動光学部品の表面を、それぞれ少なくとも部分的に表わす、請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
複製材料の前記硬化された第１および第２の部分は互いに隣接しており、特に、複製材料の前記硬化された第１および第２の部分は、互いに直接、物理的に接触している、請求項８０または請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記ツール製造ステップを実行することを含む、請求項８０〜８２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８４】
ステップＤ２）で、まさしく１つのマスターが提供され、前記１つのマスターは、ステップＤ３１）およびＤ３２）の最中、それがステップＤ４１）およびＤ４２）の最中に位置付けられる回転配向とは異なる回転配向に位置付けられる、請求項８０〜８３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８５】
複製材料の前記硬化された第１および第２の部分は、一組の受動光学部品の形状と、それぞれの受動光学部品を少なくとも部分的に包囲する包囲部分の形状とを含む形状を表わす、請求項８０〜８４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８６】
前記装置は、
−  受動光学部品、
−  レンズ、
−  光学モジュール、
−  マルチチャネル光学モジュール、
−  光電子モジュール、
−  マルチチャネル光電子モジュール、
−  光学装置、
−  マルチチャネル光学装置、
−  ウェーハ、
−  ウェーハスタック、
−  写真装置、
−  通信装置、
−  スマートフォン、
−  センサ、
−  近接センサ、
−  周辺光センサ、
のうちの少なくとも１つである、請求項８０〜８５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光学分野に関し、特にマイクロ光学に、および部分的にはマイクロ光電子工学にも関する。より特定的には、それは、たとえばセンサ、カメラ、より具体的にはマルチチャネルカメラまたは計算カメラで使用可能であるような、装置、より具体的には光学装置または光学モジュールに関する。この発明は、請求項の導入部に記載の方法および機器に関する。
【０００２】
用語の定義
「能動光学部品」：光感知部品または発光部品。たとえばフォトダイオード、画像センサ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、レーザチップ。能動光学部品は、ベアダイとして、またはパッケージ内に、すなわちパッケージ化された部品として存在し得る。
【０００３】
「受動光学部品」：レンズ、プリズム、鏡または光学系といった、屈折および／または回折および／または（内部および／または外部）反射によって光の方向を変える光学部品。光学系とは、開口絞り、画像スクリーン、ホルダなどの機械的素子も含み得る、そのような光学部品の集合体である。「受動光学部品」の「受動」という用語は、電気的に動作または作動される部分を内部に有する可能性を除外しない。
【０００４】
「光電子モジュール」：少なくとも１つの能動光学部品および少なくとも１つの受動光学部品が含まれる部品。
【０００５】
「複製」：所与の構造またはそのネガ（negative）を再現するための手法。たとえばエッチング、エンボス、刻印、鋳造、成型。
【０００６】
「ウェーハ」：実質的に円盤またはプレート状に形作られたアイテムであって、１方向（ｚ方向、すなわち垂直方向）におけるその延長は、他の２方向（ｘ方向およびｙ方向、すなわち横方向）におけるその延長に対して小さい。通常、（非ブランク）ウェーハ上には、複数の同じ構造またはアイテムが、典型的には矩形の格子上に配置され、または設けられている。ウェーハは開口部または孔を有していてもよく、ウェーハはさらに、その横方向区域の主要な部分に材料がなくてもよい。ウェーハは任意の横方向形状を有していてもよく、円形形状および矩形形状が非常に一般的である。多くの文脈においては、ウェーハは一般に半導体材料でできていると理解されているが、本特許出願においては、これは明示的に限定ではない。したがって、ウェーハは一般に、たとえば半導体材料、ポリマー材料、金属とポリマーまたはポリマーとガラス材料を含む複合材料でできていてもよい。特に、熱硬化性または紫外線硬化性ポリマーなどの硬化可能な材料が、本発明に関連して興味深いウェーハ材料であるが、半導体材料も同様である。
【０００７】
「横方向の」：「ウェーハ」参照。
「垂直の」：「ウェーハ」参照。
【０００８】
「光」：最も一般的には電磁放射。より特定的には、電磁スペクトルの赤外部、可視部または紫外部の電磁放射。
【背景技術】
【０００９】
発明の背景
ＷＯ２００４／０６８１９８からは、複製によって光学素子を製造するやり方が公知である。
【００１０】
ＷＯ２００７／１４０６４３からは、光学素子の複製において再結合を使用することが公知である。
【００１１】
ＵＳ２００６／０１７０８１０  Ａ１は、予め形成されたレンズ上にレンズを形成することによってレンズパターンを形成するための方法を開示している。
【００１２】
ＵＳ５５３６４５５からは、予め形成されたレンズの中央に配置されたレンズを製造することが公知である。
【００１３】
ＷＯ２００９／０２３４６５  Ａ２は、レンズの光軸を、半導体装置に偏心配置された光学活性領域と一致させるように、レンズを半導体装置上に偏心配置するやり方を開示している。そのようなレンズを成型を使用して製造することが示唆されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
発明者らは、特定の用途については、変わった縁などの特有の形状を有する、レンズまたはより一般的には光学構造といった受動光学部品、たとえば、矩形レンズ口径、または一部切欠円を表わすレンズ口径を有する、略球面の平凹または平凸レンズを有することは有益であり得る、ということを認識している。
【００１５】
「レンズ口径」という用語と同様に、より一般的な「受動光学部品の口径」および「光学構造の口径」を定義する。より具体的には、受動光学部品の口径、または、より一般的には光学構造の口径は、それぞれの受動光学部品または光学構造の光学上関連する区域を示すために定義され得る。前記関連する区域とは、光軸に直交する平面における区域であり、光軸は通常、受動光学部品および光学構造それぞれの光軸である。この発明が少なくともある程度、ウェーハレベルの製造に基づいていることを考慮すると、前記平面は特に、多くの場合、（対応するウェーハによって規定されるような）横方向平面であってもよく、それは、ウェーハを多数のデバイスへと分離した後に受動光学部品または光学構造が存在するウェーハ部分または基板（または基板部材）によって規定される（対応する）平面と確かに一致する。より特定的には、透明の受動光学部品または光学構造の口径は、少なくとも特定の図では、光が受動光学部品または光学構造を通ってウェーハおよび前記ウェーハ部分上へとそれぞれ通過できる区域として定義され得る。反射性の受動光学部品または光学構造については、口径は、垂直に向けられた光が受動光学部品または光学構造に当たって通る、その横方向に規定された区域として定義されてもよい。
【００１６】
特別に興味深いのは、受動光学部品の１つ以上（典型的には１つ、さまざまな場合では最大で４つ）の外面が形成されるように、回転対称体の材料の一部を除去することによって得ることができる形状を有するような種類の特殊な受動光学部品であり得る。特定の場合、これらの１つ以上の外面は垂直面である。
【００１７】
そのような特殊な受動光学部品は、たとえば、２つの受動光学部品を互いに非常に接近して配置しなければならない場合、より特定的には、それらの光軸を特に互いに接近して配置しなければならない場合に、有用であり得る。さらに、上述の特殊形状の受動光学部品のうちの１つ以上を含む、そのような受動光学部品、または受動光学部品の複数組を大量生産することが望ましい場合がある。
【００１８】
たとえば、２つ以上の光学チャネル、特に相互に平行の光学チャネルを有する光学モジュール、たとえば、光を放射するための放射チャネルと、放射チャネルから生じたものの近接センサの外側の物体によって反射または散乱された光を検出するための検出チャネルとを有する近接センサモジュールなどでは、上述の特殊形状の受動光学部品が、たとえば、一組の各受動光学部品が光学チャネルのうちのまさしく１つに割当てられるように、および／または、各チャネルが、一組の受動光学部品のうちの別のものを含むように、適用されてもよい。また、ここに説明される製造のやり方は、対応する受動光学部品、または受動光学部品の複数組、たとえばレンズの対、もしくは、そのような受動光学部品または受動光学部品の複数組を含む近接センサなどの装置を製造するために適用されてもよい。
【００１９】
２０１１年１２月２０日に出願された、「光電子モジュールおよびそれを含む装置」（OPTO-ELECTRONIC MODULE AND DEVICES COMPRISING THE SAME）と題された米国仮特許出願連続番号第６１／５７７，９６５号には、本特許出願に記載の受動光学部品がたとえばレンズとして適用され得る、光電子モジュール、特に近接センサといった装置が記載されている。現在まだ未公開のこの特許出願には、近接センサおよびそれを製造するやり方が、非常に詳細に記載されている。したがって、本特許出願では、前記米国仮特許出願連続番号第６１／５７７，９６５号はその全体がここに引用により援用される。
【００２０】
想定される用途は、近接センサだけでなく、あらゆる種類の光学装置およびモジュール、光電子モジュールおよび装置、ならびに、たとえば周辺光センサ、アレイカメラ、計算カメラなどの他のセンサ、および他のマルチチャネル光学装置および機器も含む。
【００２１】
このため、この発明の目的は、光学構造を製造する新しいやり方を提供することである。
【００２２】
光学構造は特に、受動光学部品、さらにより特定的にはレンズを含んでいてもよく、またはより特定的にはそれらであってもよい。
【００２３】
この発明の別の目的は、少なくとも２つで一組の光学構造を、特に多数のそのような組を製造する新しいやり方を提供することである。
【００２４】
この発明の別の目的は、たとえば、光学構造を含む光学モジュール、光電子モジュール、ウェーハ、写真装置、通信装置といった装置を製造する新しいやり方を提供することである。
【００２５】
この発明の別の目的は、光学構造、または光学構造の複数組、または他の装置を特に効率的に製造するやり方を提供することである。
【００２６】
この発明の別の目的は、そのようにして製造された光学構造、光学構造の複数組、および装置自体を提供することである。
【００２７】
この発明の別の目的は、新しい光学構造、より特定的には、具体的に形作られた口径を有する受動光学部品を提供することである。
【００２８】
さらなる目的は、以下の説明および実施形態から出現する。
これらの目的、およびこの発明のさまざまな局面について以下にさらに述べる目的のうちの少なくとも１つは、特許請求項に記載の機器および方法によって少なくとも部分的に達成される。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
第１の局面では、この発明は、特定の光学構造または光学構造の複数組、およびそれらの製造に関し、特に、そのような光学構造は、受動光学部品、より特定的にはまさしく１つの受動光学部品を含む。
【００３０】
ウェーハレベルで多数の前身（precursor）光学構造を生成し、次に前身光学構造から材料を除去することは、変わったレンズ口径を有するレンズ、たとえば切頭（truncated）レンズといった特殊形状の受動光学部品を製造する非常に効率的なやり方であり得る、ということが分かっている。受動光学部品の口径形状は、以下のものであってもよい：たとえば、三角形；矩形；材料の一部が除去されるまっすぐな（または、さらには曲がった）縁を有する円形（または、より一般的には楕円形）；材料の１つ以上の部分が除去される２つ以上のまっすぐな（または、さらには曲がった）縁を有する円形（または、より一般的には楕円形）；１つ以上の部分が除去される２つ以上のまっすぐな縁を有する円形（または、より一般的には楕円形）であって、縁は相互に直交するかまたは平行である；円（または、より一般的には楕円）の内部に開口部を有する円形（または、より一般的には楕円形）であって、特に、その開口部は円（または、より一般的には楕円）に対して中心に置かれ、および／または、その開口部自体が円形（または、より一般的には楕円形）である。この発明の第１の局面だけでなく他の局面、およびこれらの例も、特に（受動光学部品としての）レンズ、より特定的には屈折レンズ、たとえば凸レンズ（より特定的には平凸レンズ）および凹レンズ（より特定的には平凹レンズ）、また、回折レンズ、ならびに、回折および屈折レンズに当てはまる。
【００３１】
一般に、および（明示的に別段の定めをした場合を除き）これもこの発明のあらゆる局面に当てはまることであるが、光学構造（および対応する受動光学部品）は、任意の公知のやり方で生成されてもよい。しかしながら、この発明に（より特定的にはその第１の局面にも）関連して特に興味深いのは、複製、より具体的にはエンボスを使用して前身光学構造を製造することである。さらに、および（明示的に別段の定めをした場合を除き）これもこの発明のあらゆる局面に当てはまることであるが、たとえばマスター、前身マスター、ツール、前身ツール、マスターウェーハ、複製ツール、最終レプリカなどの部分または物体が、複製を使用して製造されると説明される場合、これは、より具体的にはエンボスを使用したその製造、さらにより具体的には流れ制御を用いたエンボスを使用したその製造を指すことができる。流れ制御を用いたエンボスに関する詳細については、（この発明の第１の局面のさらなる説明における）以下の記載を参照されたい。流れ制御を用いたエンボスは、大量生産でさえ、特に精密な結果を得ることを可能にし得る。また、ウェーハレベルで前身光学構造を生成すること、および／または、ウェーハレベルで材料の除去を実行すること、通常、ウェーハレベルで双方を行なうことが主として想定される。
【００３２】
前身光学構造からの材料の除去のために、さまざまな手法、特に
−  たとえば、半導体ウェーハを分離する（ダイシングする）ために使用されるダイシングソーなどのダイシングソーを使用する、ソーイング、
−  レーザー切断、
−  レーザーアブレーション、
−  ウォータージェット切断、
−  ミリング、
−  微細機械加工、
−  ミクロトーミング、
−  ブレードを使用する切断、
−  パンチ切断（パンチカッターを使用）、
が適用されてもよい。
【００３３】
手法のうちのいくつかについては、特にミリング、微細機械加工、ミクロトーミングおよびパンチ切断の場合、適用前に前身光学構造（通常、ウェーハ全体）を冷やすことが有利であり得る。
【００３４】
パンチ切断は、少なくとも要求の厳しい用途のために、ならびに、横方向に４ｍｍ未満、より特定的には２ｍｍ、および垂直に１ｍｍ未満である、典型的に想定される受動光学部品のサイズのために、受動光学部品の満足できない縁をもたらしそうである。
【００３５】
ミクロトーミングは、顕微鏡検査および組織学において周知の手法であり、材料を分離または切断するために鋭いブレードが使用される（レーザーミクロトームは、一種のレーザー切断と考えられる。）
微細機械加工およびミリングは、精密で高い（光学）品質の結果と高スループットとを可能にし得る周知の手法である。ウォータージェット切断、レーザーアブレーションおよびレーザー切断、ならびにソーイングにも、同じことが（通常、さらにより高いスループットで）当てはまる。
【００３６】
レーザー切断およびソーイング、特にダイシングソーを使用したソーイングは、高品質の製品の想定されたウェーハレベルの製造にとって特に好適のようである。ソーイングは通常、直線のみに沿った材料の除去をもたらすが、レーザー切断は、事実上あらゆる形状およびあらゆる湾曲の切断線を達成するために適用され得る。また、内縁を有する、すなわち口径の内部で材料が除去された受動光学部品（たとえばレンズ）を製造するために、レーザー切断およびレーザーアブレーションは非常に好適である。
【００３７】
前身光学構造の材料が、多数の前身光学構造を通る直線に沿って除去される場合、これはたとえば、以下の２つのやり方のうちの１つで遂行されてもよい：
−  １つの前身光学構造が、材料の前記除去後、結果として生じる１つの構造をもたらし、または、材料の前記除去後、１つの前身光学構造から、結果として生じる単一の構造が残り、その場合、材料の除去は、結果として生じる構造で、単一のまっすぐな縁を生成する；
−  １つの前身光学構造が、材料の前記除去後、結果として生じる２つの構造をもたらし、その場合、材料の除去は２つのまっすぐな縁を生成する。言い換えると、前身光学構造は材料の除去によって分割される。
【００３８】
第２のケースを適用すると、結果として生じる構造が、時間当たり、第１のケースと比べておよそ２倍分、生成され得る。
【００３９】
第１のケースでは、第１のサブケースとして、結果として生じる構造がすべて、前記直線の一方側に位置することが提供されてもよく、または、第２のサブケースとして、結果として生じる構造の一部が、前記直線の一方側に位置し、結果として生じる構造の別の部分が、前記直線の他方側に位置することが提供されてもよい。第１のサブケースでは、たとえば、前記直線に沿って材料が除去される前身光学構造が、前述の直線と通常平行である１本の直線に沿って配置されることが提供されてもよい。第２のサブケースでは、たとえば、前記直線に沿って材料が除去される前身光学構造が、前述の直線と通常平行である２本の直線を形成するように配置されることが提供されてもよい。第２のサブケースを適用すると、結果として生じる構造が、時間（または材料が除去される線の長さ）当たり、第１のサブケースと比べておよそ２倍分、生成され得る。
【００４０】
前身光学構造が基板ウェーハ上に存在する場合、材料が前身光学構造から除去されるプロセスによって基板ウェーハが（別々の部分に）分割または分離されることが提供されてもよい。しかしながら、材料が前身光学構造から除去される前記プロセスによって基板ウェーハが（別々の部分に）分割または分離されないことを提供することも可能であり、材料が前身光学構造から除去されるプロセスによって材料が基板ウェーハから除去されないことを提供することさえ可能である。
【００４１】
以下に明らかとなるように、この発明の第３の局面（以下参照）は、上述の第２のケースに部分的に密接に関係し得る。同様の構造を生成することは部分的に可能であり、同一の処理ステップおよび手法を使用することは部分的に可能である。
【００４２】
一般に、（材料の除去に起因する）結果として生じる構造は、生成すべき受動光学部品と同一であってもよく、または、それは、生成すべき受動光学部品と、加えて、追加材料、特に受動光学部品を少なくとも部分的に（典型的には横方向に）包囲する包囲部分とを含んでいてもよい。これは特に、前身光学構造がすでに、主要部分と、加えて、主要部品を少なくとも部分的に包囲する包囲部分とを含む場合、当てはまり得る。これは特にまた、エンボスを使用して前身光学構造を製造する場合、エンボスの際に複製ツールと基板との間に硬化しない複製材料（液体、粘着性または塑性変形可能な硬化性材料）が存在する場合、および、複製ツールが基板とともに、複製材料を完全には包囲しておらず、しかしながら外部に開いた体積を形成して、複製材料が、前記主要部分が形成されるであろう体積部分から、前記包囲部分が形成されるであろう外側体積部分へと広がることを可能にする場合にも、当てはまり得る。複製を実行するそのようなやり方を、流れ制御を用いたエンボスと呼ぶ。なぜなら、このように所望のレプリカを達成するには、エンボス中、複製材料の流れを注意深く制御することが重要であるためである。なお、そのようなプロセスでは、主要部分と包囲部分とは全く同じプロセスで製造されること、それらは同じ（複製）材料で作られること、および、それらは一体型部分を形成することが、通常当てはまる。
【００４３】
主要部分と包囲部分とを含む前身光学構造からの材料の上述の除去は、多くの場合、包囲部分から材料を除去すること、および主要部分から材料を除去することの双方を含む。しかしながら、材料は包囲部分からのみ除去されること、または材料は主要部分からのみ除去されることが当てはまる場合もある。後者は、たとえば材料が主要部分の内部からのみ除去される（このため、内縁を生成する）場合に当てはまり得る。その前に述べられた場合は、たとえば、前身光学構造についての場合よりも小さい程度、包囲部分によって包囲されている受動光学部品を生成するために使用されてもよい。このように、材料の前記除去によって特殊形状の受動光学部品を生成するためといった受動光学部品の修正は達成されず、それは、これが可能であるこの発明の第１の局面を実行する他の説明されるやり方とは対照的である。
【００４４】
この発明の第１の局面は、特に以下の方法および装置を含む。
光学構造を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
ａ）  多数の前身光学構造が存在する基板を提供するステップと、
ｂ）  前記多数の前身光学構造の各々から材料を除去するステップと、
を含む、方法。
【００４５】
および、ステップｂ）は、複数の前記多数の前身光学構造から材料が除去される線に沿って、処理ステップを実行することを含み、特に、前記線は直線である、上述の方法。
【００４６】
および、ステップｂ）は、前記光学構造の内縁を生成することを含み、特に前記縁は楕円の線を表わす、上述の一方または双方の方法。
【００４７】
および、基板と前記基板上に存在する受動光学部品とを含む装置であって、前記受動光学部品は開口部を含む、装置。
【００４８】
第２の局面では、この発明は、各々少なくとも２つで一組の受動光学部品の複数組、少なくとも２つで一組の受動光学部品の製造、およびより特定的には多数のそのような組の製造に関する。
【００４９】
この発明のその第２の局面における１つの目的は、少なくとも２つの受動光学部品を含む装置を、特に大量生産で製造する新しいやり方を提供することである。
【００５０】
この発明のその第２の局面における別の目的は、小型化された装置、特に小型化された光学モジュールを提供することである。
【００５１】
そのような一組の受動光学部品では、その一組の受動光学部品の位置は相互に固定されている。用途によっては、２つの（またはより多くの）受動光学部品を特に互いに接近して配置させること、特にそれらを、受動光学部品の光軸が特に互いに接近するように配置させることが望ましい場合がある、ということが分かっている。受動光学部品を製造するやり方に依存して、標準的な進め方では、受動光学部品の所望の近さを達成することができない場合がある。上述の援用された米国仮特許出願連続番号第６１／５７７，９６５号は、すなわち近接センサなどの２チャネル装置で、密に配置されたそのような一組の受動光学部品を有することが有利であり得る例を記載している。
【００５２】
特定の図では、第２の局面は、一組の受動光学部品、またはそれらのうちの少なくとも１つが、複製、より特定的にはエンボス、さらにより特定的には流れ制御を用いたエンボス（それらの詳細は第１の局面に関連して上述されている）を使用して製造される、ということを含む。別の、ただし同様の図では、第２の局面は、主要部分としての前記受動光学部品と、加えて、主要部分を少なくとも部分的に包囲する包囲部分とを含む光学構造に、一組の受動光学部品のうちの少なくとも１つ、特にそれらの各々が含まれる、ということを含む。そのような光学構造はすでに、この発明の第１の局面に関連して上述されている（詳細についてはそこを参照）。さらに別の図では、第２の局面は、一組の受動光学部品、またはそれらのうちの少なくとも１つが複製を使用して製造される、ということを含む。複製、特に再結合と組合された複製は、当該技術分野で公知であり、たとえば、ＷＯ２００７／１４０  ６４３  Ａ１に記載されている（詳細についてはそこを参照）。複製および再結合に関する用語について、以下に述べる。マスターはポジ（positive）である。すなわち、それは、最終的に得られる構造（最終レプリカと呼ばれる）、たとえばマスターレンズまたはマスターウェーハを表わし、後者は、最終的に得られる構造を各々表わす多数の構造を含む。一方、ツールはネガである。すなわち、それは、最終的に得られる構造のネガ、たとえば再結合ツールまたは複製ツールを表わし、後者は通常、最終的に得られる構造のネガ、すなわち最終レプリカのネガを各々表わす多数の構造を含む。このため、複製ツールは、本願全体にわたり、多くの場合、ウェーハレベルの複製ツールであり得る。再結合ツールは、１つ以上で一組の構造を、多数の複製ステップで、基板上に多数回複製するために使用される。このように、マスターウェーハは得られてもよい。これらの用語の説明は、この発明のあらゆる局面に当てはまる。
【００５３】
第２の局面の第１のサブ局面は、ツール（より具体的には再結合ツール、またはおそらくは「最終」複製ツールも）に関し、および、その使用、より具体的には、特に、受動光学部品のうちの少なくとも１つ（特にそれらの各々）が、非円形のレンズ口径を有する平凸球面レンズなどの切頭受動光学部品である場合に、２つ以上で一組の受動光学部品を複数組製造するためのその使用に関する。ツールは、前身ツールから（複製表面と呼ばれる、複製に使用されるその表面で）材料を除去することによって得られる。これは注目に値する。なぜなら、金型がそれぞれの非先頭受動光学部品を得るために作られた場合に有するであろう体積よりも小さい、その複製表面によって規定される体積を効果的に提供する金型を使用することは、上に引用された先行技術文献ＷＯ  ２００９／０２３４６５  Ａ２から公知であるためである。言い換えると、ツールに（それぞれの非先頭受動光学部品を得るためのツールに対して）材料を追加することによって得ることができるであろうツールを使用することは、先行技術から公知であり、それは、前身ツールから材料を除去することによって得られる、または少なくとも得ることができる、ここに提案されるツールとは対照的である。特に、提案されるツールとその前身ツールとの論理的相互接続は、前身ツールを使用して複製ステップを実行することによって得ることができる受動光学部品を切頭することによって得ることができる受動光学部品が、提案されるツールを使用して複製ステップを実行することによって得られ得る、ということである。
【００５４】
材料の前記除去のために、さまざまな手法、特に
−  たとえば、半導体ウェーハを分離する（ダイシングする）ために使用されるダイシングソーなどのダイシングソーを使用する、ソーイング、
−  レーザー切断、
−  レーザーアブレーション、
−  ウォータージェット切断、
−  ミリング、
−  微細機械加工、
−  ミクロトーミング、
−  ブレードを使用する切断、
−  パンチ切断（パンチカッターを使用）、
が適用されてもよい。
【００５５】
特に有用なのは、レーザー切断、およびブレードを使用する切断であるようである。それらは、明確に規定された切断面を予測可能なやり方で作成することを可能にする、良好に制御可能な手法である。
【００５６】
第１のサブ局面を実現する、注目に値するやり方は、少なくとも３つある。
第１のサブ局面を実現する第１のやり方では、第１の前身ツールおよび第２の前身ツールが製造される。次に、材料が少なくとも第１の前身ツールから、通常第２の前身ツールからも除去され、そのようにして得られた２つのツールは、たとえば、それらを共通のホルダまたは基板に固定することなどにより、それらを互いに対して機械的に固定することによって、求められるツール（再結合ツールまたは「最終」複製ツール）になるように組合わされる。材料が第１および第２の前身ツールから、それらの各々に（外）縁を生成することによって除去された場合、そのようにして得られたツールは特に、それぞれの縁が互いに面するように互いに対して固定可能である。前記生成された縁は、たとえば曲がっていてもよく、またはむしろまっすぐであってもよい。最終的に得られたツールは、２つで一組の受動光学部品（２つのレンズなど）を単一のエンボスステップで生成することを可能にでき、特に、２つの受動光学部品は、特に互いに接近して位置し得る。
【００５７】
最終的に得られたツールが再結合ツールである場合、それは、２つの受動光学部品用の多数のＮ組の形状を含むマスターウェーハを、Ｎ回の再結合ステップ（エンボスステップ）で製造するために使用可能であり、特に、受動光学部品用の２つの形状は、特に互いに接近して位置し得る。マスターウェーハは、（ウェーハレベルの）複製ツールを単一のエンボスステップで製造するために使用可能であり、複製ツールは、前記多数組の受動光学部品のＮ個のレプリカを単一のエンボスステップで１つのウェーハ上に製造するためのものであり、ウェーハは通常その後、Ｎ個の部分へと分離され、各部分は通常、一組の前記受動光学部品を含む。
【００５８】
最終的に得られたツールが「最終」複製ツールである場合、それは、最終レプリカ、すなわち一組の受動光学部品を、単一のエンボスステップで製造するために使用可能である。このエンボスは、１つのウェーハ上で繰り返し実行されてもよく、ウェーハは通常その後、多数の部分へと分離され、各部分は通常、一組の受動光学部品を含む。
【００５９】
この考えは、３つ、または４つ、またはそれ以上で一組の（接近した）受動光学部品を複数組製造する場合、３つ、または４つ、またはおそらくそれ以上の前身ツールに簡単に一般化され得る、ということが容易に理解される。
【００６０】
なお、第１のサブ局面を実現するこの第１のやり方を活用すると、一組の受動光学部品のうちの２つ以上、特にすべて（および、それに応じて、最終ツールのそれぞれのツール構成要素のうちの２つ以上、特にすべて）は一般に、異なるように形作られてもよいが、それらはまた、同一に形作られてもよい。
【００６１】
第１のサブ局面を実現する第２のやり方では、単一の受動光学部品を１回のエンボスステップで製造するのに好適な前身ツールが製造され、次に、その前身ツールから材料が除去される。そのようにして得られたツールは次に、受動光学部品の１つ以上の組（各組は、２つ以上の受動光学部品を含む）を製造するために使用される。したがって通常、一組の受動光学部品のうちの２つ以上が、典型的にはそれらのすべてが、同一に形作られるであろう。単一組の受動光学部品を得るために、ツールは少なくとも２回使用され、より特定的には、それは少なくとも２回連続するエンボスステップで適用される。
【００６２】
（たとえば曲がった、またはむしろまっすぐな）（外）縁を生成することによって材料が前身ツールから除去された場合、そのようにして得られたツールは特に、一組のうちの第１の受動光学部品のために、同じ一組のうちの第２の受動光学部品のためのものとは異なる回転配向で使用可能である。前記回転配向とは、垂直軸を中心とする回転を指し、前記軸は通常、エンボス中のツールの動きが遂行される軸と一致する。一組のうちの第１の受動光学部品を製造するためのエンボスステップと、一組のうちの第２の受動光学部品を製造するためのエンボスステップとの間に、複製材料を硬くすること、たとえば硬化させることが、特に賢明であリ得る。より特定的には、一組のうちの第１の受動光学部品の複製材料は、一組のうちの第２の受動光学部品用の複製材料を塗布する前に硬化される。たとえば、２つで一組の（第１および第２の）受動光学部品が製造される場合、ステップの順序は、以下のように選択されてもよい：
−  （基板上に）第１の受動光学部品用の複製材料を塗布する；
−  複製材料に第１の回転配向でツールをエンボスする；
−  複製材料を硬化させる；
−  ツールを除去する；
−  （基板上に）第２の受動光学部品用の複製材料を塗布する；
−  複製材料に（第１の回転配向とは異なる）第２の回転配向でツールをエンボスする；
−  複製材料を硬化させる；
−  ツールを除去する。
【００６３】
このように、特に互いに接近して位置する２つ一組の受動光学部品が生成されてもよい。
【００６４】
第１および第２の回転配向は、たとえば、材料の除去によって生成されたそれぞれの縁が互いに面するように、特に互いに対して１８０°（たとえば±１５°、またはさらには±５°）回転されてもよい。
【００６５】
そのような組がＮ組製造される場合、たとえば、最初の４つのステップをＮ回繰り返してＮ組のうちの第１の受動光学部品を製造し、次に、２番目の４つのステップをＮ回繰り返してＮ組のうちの第２の受動光学部品を製造することができる。または、一連の８つのステップがＮ回繰り返されてもよい。
【００６６】
ツールが再結合ツールである場合、それは、Ｍ個で一組の受動光学部品を多数のＮ組含むマスターウェーハを、Ｎ回のＭ個のエンボスステップで製造するために使用されてもよく、特に、一組のうちのＭ個の受動光学部品は、（特に少なくとも対になって）特に互いに接近して位置していてもよい。マスターウェーハは、最終レプリカを製造するために、上述のように使用されてもよい（上記の第１のやり方参照）。
【００６７】
得られたツールが（最終）複製ツールである場合、それは、Ｍ個で一組の受動光学部品のレプリカをＭ個のエンボスステップで製造するために使用可能である。エンボスは、１つのウェーハ上で繰り返し行なわれてもよく、ウェーハは通常その後、多数の部分へと分離され、各部分は通常、一組の受動光学部品を含む。
【００６８】
第１のサブ局面を実現する第３のやり方では、２つ以上で一組の受動光学部品を１回のエンボスステップで製造するのに好適な前身ツールが製造され、次に、その前身ツールから材料が除去される。特に、前身ツールは、少なくともそれがその複製表面を形成するところで、一体型部分を形成していてもよい。そのようにして得られたツールは次に、各々２つ以上の受動光学部品を含む、受動光学部品の１つ以上の組を製造するために使用される。それは、（再結合によって）マスターウェーハを製造するために、または、複製によって、特にエンボスによって最終レプリカを直接得るために使用可能である。
【００６９】
得られたツールはさらに、第１のサブ局面を実行する第１のやり方について上述されたどのやり方で使用されてもよい。
【００７０】
前身ツールは、一般に（および、この発明の第２の局面の第１のサブ局面を実行する特定のやり方に限定されず）、あらゆる公知のやり方で製造されてもよいが、より具体的には、それは、製造すべき一組の受動光学部品の形状を少なくとも部分的に形成するマスターを用いた複製を使用して製造されてもよい。そのようなマスターは、たとえば、ミリング、微細機械加工またはレーザーアブレーションを使用して製造されてもよい。マスターは、少なくともそれがその複製表面を形成するところで、特に回転対称であってもよい。マスターは、少なくともそれがその複製表面を形成するところで、一体型部分、または少なくとも連続する部分であってもよい。しかしながら、マスターが、典型的には一組に含まれる受動光学部品毎に１つの、２つ以上の前身マスターから構成されることを提供することも可能である。たとえば、そのような前身マスターは、それらを共通の基板または共通のホルダに固定することなどにより、互いに対して固定されてもよい。前述の手法の他に、ダイヤモンド旋削は、前身マスターを製造するのに好適な選択肢であり得る。特に一組の最終レプリカが少なくとも部分的に互いに非常に接近している場合、マスターを形成する前に、たとえば、レーザー切断、ソーイング、ミクロトーミング、微細機械加工のうちの１つ以上を使用して、材料が１つ以上の前身マスターから除去されることを提供することが可能である。
【００７１】
一例：２つ一組の同一の切頭平凸球面レンズを複数組製造するために、２つの前身マスターがたとえばダイヤモンド旋削を使用して製造され、それらは各々、少なくともそれがそのそれぞれの複製表面を形成する領域で、凸球面レンズの形状を表わしている。平面を形成すると、各前身マスターの一部がたとえばレーザー切断によって除去され、その切断は、それぞれのマスターの球面部分を通り抜けていてもよい。次に、前身マスターはそれらのそれぞれの平面で互いに取付けられ、もしくは、それらは、平面間に距離がない状態で、またはゼロでない距離を有する状態で、（横方向に延びる）基板に固定される。そのようにして得られたマスターを複製材料にエンボスして硬化させることにより、求められる前身ツールを得ることができ、次にそれから、（求められる）ツールを得るために、平面の領域で材料が除去される。
【００７２】
なお、上述の３つのやり方のうちのいずれにおいても、説明のどこか他のところで述べられているように、前身ツールは、マスターを用いた複製によって（特にエンボスによって）製造されてもよく、マスター、たとえばマスターレンズは、ダイヤモンド旋削および／または他の手法を使用して製造されてもよい。マスターは、（それがその複製表面を形成する領域で）少なくとも実質的に、（垂直軸に対して）回転対称を有していてもよい。たとえば、マスターは、少なくとも実質的に球形を有する主要部分を含んでいてもよい。また、それは、同様に回転対称を有し得る、主要部分を少なくとも部分的に包囲する包囲部分を含んでいてもよい。また、それに代えて、前身ツールは、他の方法で、すなわちマスターを使用せずに、たとえばダイヤモンド旋削、微細機械加工、ミリング、レーザーアブレーションのうちの１つ以上によって製造されてもよい。
【００７３】
第２の局面の第２のサブ局面は、マスターに関し、および、その使用、より具体的には、特に、受動光学部品のうちの少なくとも１つ（特にそれらの各々）が切頭受動光学部品である場合に、２つ以上で一組の受動光学部品を複数組製造するためのその使用に関する。マスターは、前身マスターに（その複製表面で）材料を追加することによって得られる。追加された材料はこのため、マスターの複製表面に寄与するであろう。現在説明されている第２のサブ局面は、特に互いに接近して位置する受動光学部品を（複数組）最終的に生成するために特に興味深いが、それは他の点でも、たとえば単一の受動光学部品、特に切頭レンズなどの切頭受動光学部品を製造するためにも有益であり得る。
【００７４】
追加された材料は通常、マスターの突出部分を形成する。
そのようにして得られたマスターは次に、ツールを製造するために使用可能であり、ツールはさらに、求められる受動光学部品（すなわち最終レプリカ）を直接製造するために、またはむしろ（ツールを複製ツールとして使用することによって）マスターウェーハを製造するために使用可能である。マスターウェーハは、複製ツールを製造するために使用可能であり、次に、多数の受動光学部品を単一のエンボスステップで得るために、複製ツールを使用して、最終的に製造すべき受動光学部品、すなわち最終レプリカを得ることができる。
【００７５】
前身マスターへの材料の追加により、製造されたツールまたは最終レプリカにおける空の体積部分の存在が、確実とされ得る。ツールでは、これは、この発明の第２の局面の第１のサブ局面について説明されたような、ツールから材料を除去することによって生成された空の体積に対応し得る。
【００７６】
前身マスターは、たとえばダイヤモンド旋削を使用して製造されてもよいが、ダイヤモンド旋削は主として、回転対称体にとって、すなわち、少なくとも複製表面が形成されるところで回転対称を有する前身マスターにとって好適である。以下に説明する第２の進め方の場合、ダイヤモンド旋削は特に好適であり得る。前身マスターを製造するために使用可能な他の手法は、たとえば、微細機械加工、ミリング、エッチング、レーザーアブレーションである。以下に説明する第１の進め方の場合、これらは特に好適であり得る。
【００７７】
なお、前身マスターの製造では、１つ以上の手法を組合わせてもよい。
さらに、特に以下に説明する第１の進め方の場合、前身マスターは、各々１つの受動光学部品の形状を少なくとも部分的に表わす２つ以上の前身サブマスターから構成され、たとえばダイヤモンド旋削を使用して、おそらく次に材料を除去して得られてもよく、サブ前身マスターは、前身マスターを形成するように互いに対して固定される。
【００７８】
第１の進め方では、マスターは、２つ以上で一組の受動光学部品を単一の複製ステップで製造するためのツールを製造するために使用される。そのようなツールは次に、第２の局面の第１のサブ局面を実行する第１のやり方について説明されたように得られるようなツールと同様に、進められ得る（上記参照）。
【００７９】
第２の進め方では、マスターは、単一の受動光学部品のみを単一の複製ステップで製造するためのツールを製造するために使用される。そのようなツールは次に、第２の局面の第１のサブ局面を実行する第２のやり方について説明されたように得られるようなツールと同様に、進められ得る（上記参照）。
【００８０】
この発明の第２の局面の第３のサブ局面は、マスターに関し、および、受動光学部品のうちの少なくとも１つ（特にそれらの各々）が切頭受動光学部品である場合に、２つ以上で一組の受動光学部品を複数組製造するためのその使用に関する。マスターは、少なくともそれがその複製表面を形成する領域で、一体型部分、または少なくとも連続する部分である。マスターは、たとえば微細機械加工、ミリング、エッチング、レーザーアブレーションのうちの少なくとも１つを使用して、特に一体的に形成された本体から始めて、または一体的に形成された本体を説明されたやり方で処理して、得られてもよい。マスターは、マスターを複製すること（特にエンボスすること）によって（特に一度だけそうして）得ることができるツールにより、ツールがその複製表面を形成する領域においてツールに材料を追加したりツールから材料を除去することなく、マスターウェーハおよび／または最終レプリカを得ることができるように、より精密に形作ることができる。マスターは特に、それがその複製表面を形成するところで、前記一組の受動光学部品のうちの各前記受動光学部品の表面と、加えて、そこから突出する少なくとも１つの突出部分とを、少なくとも部分的に表わしていてもよい。前記突出部分は特に、受動光学部品のうちの隣り合うもの同士の間に配置されてもよい。
【００８１】
マスターが複製によって、特にエンボスによってツールを製造するために使用される場合、それは、（再結合ツールとして）ツールを用いて、再結合を使用して（エンボスを使用して）マスターウェーハを製造し、次に、マスターウェーハを用いて（エンボスを使用して）複製ツールを製造することによって継続されてもよく、次に、複製ツールを用いて複製（ここでも特にエンボス）を使用して最終レプリカが製造され、次に、通常、複数組の受動光学部品を個別化するために分離ステップが適用される。たとえば、それは、本特許出願のどこか他のところで、たとえばこの発明の第２の局面の第２のサブ局面について説明されたようなやり方で継続可能である。
【００８２】
第３のサブ局面では、一組の受動光学部品のうちの少なくとも１つ、特にすべてが、各々１つの光学構造に含まれ、そのような光学構造は、主要部分としてのそれぞれの受動光学部品と、加えて、主要部分を少なくとも部分的に（横方向に）包囲する包囲部分とを含むことが、特に提供可能である。その場合、一組の光学構造のうちの少なくとも２つにおける包囲部分は、重複するかまたは部分的に一致しており、対応する受動光学部品は重複していてもよく、または、むしろ別個のものであってもよい、ということが特に提供可能である。
【００８３】
第２の局面の第４のサブ局面は、マスターに関し、より特定的には、受動光学部品のうちの少なくとも１つ（特にそれらの各々）が切頭受動光学部品である場合に、２つ以上で一組の受動光学部品を複数組製造するためのその使用に関する。まず、マスターを使用してツールの一部のみが製造され、それに続き、通常、ツールのその部分の硬化後、同じマスターを使用して、または第２のマスターを使用して、ツールのさらに別の部分が製造され、第２のマスターは、他方のマスターと同一に形作られても異なるように形作られてもよいが、通常、実質的に他方のマスターのように形作られている。これは、第１のサブ局面を第２のやり方で実行する場合に関し、ツールの使用および最終レプリカまたはマスターウェーハの製造について上述されたことと同様に遂行されてもよい。
【００８４】
マスターは一般に、たとえば第２または第３のサブ局面で上述されたように形作られ、構成されてもよい。マスターは、たとえばダイヤモンド旋削、微細機械加工、ミリング、エッチング、レーザーアブレーションのうちの少なくとも１つを使用して、特に一体的に形成された（または少なくとも連続する）本体から始めて、または一体的に形成された本体を説明されたやり方で処理して、得られてもよい。材料は、そのようにして得られた前身マスターから除去されてもよく、および／またはそれに追加されてもよい。
【００８５】
より具体的には、以下の事項が提供されてもよい。マスターは（それがその複製表面を形成するところで）、製造すべき一組の受動光学部品のうちの１つの受動光学部品の形状を、少なくとも部分的に形成する。マスターは、基板に塗布された複製材料にエンボスされ、それは次に硬化され、その後マスターは除去される。こうして、ツールの一部が製造される。次に、さらなる複製材料が基板に塗布され、同じマスター、または、特に一組の受動光学部品がすべて同一に形作られてはいない場合には別のマスターが、そこにエンボスされる。次に、さらなる複製材料は硬化され、続いて、２番目に施されたマスターが除去される。製造すべき受動光学部品の複数組が各々、３つ以上の受動光学部品を含む場合、前述のマスターのうちの一方または両方、もしくは別のマスターを使用するさらなるエンボスステップが適用されてもよい。ツールの製造中、全く同一のマスターが２回のエンボスステップで使用される場合、マスターは特に、これらの最中、異なる回転配向で使用可能であり、たとえば、垂直軸を中心として少なくともおよそ１８０°回転可能である（「垂直」とは、複製材料が塗布される基板の表面に直交する方向を指す）。
【００８６】
この発明の第２の局面は、特に以下の方法および装置を含む。
少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ａ）  ツール製造ステップを実行することによって得ることができるツールを使用するステップを含み、前記ツール製造ステップは、
ｉ）  複製表面を有する前身ツールを製造するステップと、
ｉｉ）  前記前身ツールから材料を除去することによって前記複製表面を修正するステップと、
を含む、方法。
【００８７】
および、前記ツール製造ステップは、
ｉ１）  第１の複製表面を有する第１の前身ツールを製造するステップと、
ｉ２）  第２の複製表面を有する第２の前身ツールを製造するステップと、
ｉｉ１）  前記第１の前身ツールから材料を除去することによって前記第１の複製表面を修正するステップと、およびオプションで、
ｉｉ２）  前記第２の前身ツールから材料を除去することによって前記第２の複製表面を修正するステップと、
を含む、上述の方法。
【００８８】
および、前記ツール製造ステップは、
ｉ１）  第１の複製表面を有する第１の前身ツールを製造するステップと、
ｉ２）  第２の複製表面を有する第２の前身ツールを製造するステップと、
ｉｉ１）  前記第１の前身ツールから材料を除去することによって前記第１の複製表面を修正するステップと、およびオプションで、
ｉｉ２）  前記第２の前身ツールから材料を除去することによって前記第２の複製表面を修正するステップと、
を含む、上述の方法のうちの一方または双方。
【００８９】
および、ステップＡ）は、提示された順に、
ｒ０）  基板を提供するステップと、
ｒ１１）  前記基板および前記ツールを、それらの間に複製材料の第１の部分を有する状態で、互いに向けて動かすステップと、
ｒ１２）  複製材料の前記第１の部分を硬化させるステップと、
ｒ１３）  前記基板および前記ツールを互いから離れるように動かすステップと、
を実行することを含み、複製材料の前記硬化された第１の部分は前記基板の第１の位置にとどまり、ステップＡ）はさらに、
ｒ２１）  前記基板および前記ツールを、それらの間に複製材料の第２の部分を有する状態で、互いに向けて動かすステップと、
ｒ２２）  複製材料の前記第２の部分を硬化させるステップと、
ｒ２３）  前記基板および前記ツールを互いから離れるように動かすステップと、
を実行することを含み、複製材料の前記硬化された第２の部分は前記基板の第２の位置にとどまり、前記第１の位置は前記第２の位置とは異なる、第２の局面について最初に引用された上述の２つの方法のうちの一方または双方。
【００９０】
および、前記ツール製造ステップは、
−  １つ以上のマスターを提供するステップと、
−  前記１つ以上のマスターを使用して、複製を使用して前記前身ツールを製造するステップとを含み、
特に、
−  前記前身ツールは、少なくともそれがその複製表面を形成するところで、複製材料で作られていること、
−  前記前身ツールは、少なくともそれがその複製表面を形成するところで、連続部分、特に一体型部分を形成すること、
−  前身ツールの複製表面は、前記一組の前記受動光学部品のうちの第１の受動光学部品の少なくとも一部および第２の受動光学部品の少なくとも一部のネガを表わす形状を有すること、
のうちの少なくとも１つである、第２の局面について最初に引用された上述の２つの方法のうちの一方または双方。
【００９１】
および、切頭受動光学部品を複製によって製造するためのツールであって、前記切頭光学部品の各々は、縁と前記縁に隣接する縁面とを生成する切頭により、前身受動光学部品から得ることができる形状を有する受動光学部品であり、前記ツールは複製表面を含み、前記複製表面は、前記縁面を表わさない形状を有する、ツール。
【００９２】
および、各々Ｍ≧２個で一組の光学構造をＮ≧１組、複製によって製造するための方法であって、前記方法は、
−  基板を提供するステップと、
−  そのような一組の前記Ｍ個の光学構造のうちの第１の光学構造を複製によって製造するためのツールを提供するステップと、
−  前記基板上に、Ｎ個の前記第１の光学構造を、前記ツールを使用した複製によって製造するステップと、それに続き、
−  前記基板上に、Ｎ個の前記第２の光学構造を、前記ツールまたは異なるツールを使用した複製によって製造するステップとを含み、
特に、前記複数組の各々について、前記第１および第２の光学構造は部分的に一致しているかまたは重複している、方法。
【００９３】
および、少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ｂ）  マスター製造ステップを実行することによって得ることができるマスターを使用するステップを含み、前記マスター製造ステップは、
ｊ）  複製表面を有する前身マスターを提供し、特に製造するステップと、
ｊｊ）  前記前身マスターに材料を追加することによって前記複製表面を修正するステップとを含む、方法。
【００９４】
および、切頭受動光学部品を複製によって製造するためのマスターであって、前記切頭光学部品の各々は、縁と前記縁に隣接する縁面とを生成する切頭により、前身受動光学部品から得ることができる形状を有する受動光学部品であり、前記マスターは複製表面を含み、前記複製表面は、前記縁面を含まない前記切頭受動光学部品の一部の形状に対応する形状を表わす第１の部分を含み、
−  前記複製表面は、前記縁面を表わさない形状を有すること、
−  前記マスターは、複製表面の前記第１の部分に隣接して、複製表面の前記第１の部分から突出する突出部分を含むこと、
のうちの少なくとも１つであり、
特に、前記前身受動光学部品は、少なくとも鏡面対称の形状（特に、少なくとも二重鏡面対称の形状）、より特定的には回転対称の形状を有する、マスター。
【００９５】
および、少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ｃ）  複製表面を含むマスターを使用するステップを含み、複製表面は、前記受動光学部品の各々について、それぞれの受動光学部品の少なくとも一部の形状に対応する形状を表わす第１の部分を含み、前記マスターは、加えて、前記複製表面の前記第１の部分のうちの少なくとも１つから突出する少なくとも１つの突出部分を含む、方法。
【００９６】
および、少なくとも２つで一組の受動光学部品を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ｄ）  ツール製造ステップを実行することによって得られるツールを使用するステップを含み、前記ツール製造ステップは、
Ｄ１）  基板を提供するステップと、
Ｄ２）  各々複製表面を有する１つ以上のマスターを提供するステップと、
Ｄ３１）  前記基板、および前記１つ以上のマスターのうちの第１のマスターを、それらの間に複製材料の第１の部分を有する状態で、互いに向けて動かすステップと、
Ｄ３２）  複製材料の前記第１の部分を硬化させるステップと、
Ｄ３３）  前記基板および前記第１のマスターを互いから離れるように動かすステップと、
を含み、複製材料の前記硬化された第１の部分は前記基板の第１の位置にとどまり、前記ツール製造ステップはさらに、
Ｄ４１）  前記基板、および前記第１のマスターと同一のまたは異なる前記１つ以上のマスターのうちの第２のマスターを、それらの間に複製材料の第２の部分を有する状態で、互いに向けて動かすステップと、
Ｄ４２）  複製材料の前記第２の部分を硬化させるステップと、
Ｄ４３）  前記基板および前記第２のマスターを互いから離れるように動かすステップと、
を含み、複製材料の前記硬化された第２の部分は前記基板の第２の位置にとどまり、前記第２の位置は前記第１の位置とは異なる、方法。
【００９７】
第３の局面では、この発明は、各々少なくとも２つで一組の光学構造の複数組、少なくとも２つで一組の光学構造の製造、およびより特定的には多数のそのような組の製造に関する。その場合、各光学構造は、受動光学部品を含む主要部分と、オプションで、主要部分を包囲する包囲部分とを含む。より特定的には、それは、たとえば、一組の光学構造のうちの第１の光学構造（および特にそのそれぞれの受動光学部品）に入射した光が、一組の光学構造のうちの第２の光学構造（および特にそのそれぞれの受動光学部品）に入射することを回避するといった、望ましくない光路を回避するために、そのような一組の光学構造間の光学的接続を除去するやり方に関する。
【００９８】
この発明のその第３の局面における１つの目的は、一組の受動光学部品がチャネルのうちの２つ以上にわたって分布されているマルチチャネル光学装置で使用するために、２つ以上で一組の受動光学部品を複数組有する光学モジュールを製造するやり方、特に、隣接する光学チャネルが光学的に良好に分離されるように前記光学モジュールを製造するやり方を提供することである。
【００９９】
この発明のその第３の局面における別の目的は、隣接する光学チャネルが良好に分離される装置を製造するやり方を提供することである。
【０１００】
特に、一組の製造された光学構造がマルチチャネル光学モジュールまたは装置で使用される場合、上述のような望ましくない光路の存在を回避することが望ましい場合がある、ということが分かっている。チャネル間のクロストークは、光学構造のうちの一方または双方の材料を除去することによって、より特定的にはそれぞれの受動光学部品間の材料を除去することによって、回避でき得る。
【０１０１】
この発明の第３の局面は特に、光学構造の複数組および受動光学部品の複数組にそれぞれ適用された場合に、またはそれらに関連して、それらがこの発明の第１および／または第２の局面について説明されたように、有用であり得る。第３の局面に従った処理は、後処理ステップ、すなわち、この発明の第１および／または第２の局面について説明された目的および装置を改善するために適用される処理として考えられ、および／または使用されてもよい。
【０１０２】
一組の光学構造の製造中、特にそれぞれの受動光学部品が特に互いに接近していなければならない場合、光学構造のうちの第１の光学構造の材料が、光学構造のうちの第２の光学構造の材料と直接、物理的に接触することがおこるかもしれず、たとえば、それらのそれぞれの包囲部分が重複するかもしれない。
【０１０３】
または、光学構造同士は、互いから離れているものの、光学構造のうちの第１の光学構造から第２の光学構造への光の望ましくない伝搬が（受け入れがたいほど高い程度）おこり得るほど接近している。
【０１０４】
１つまたは２つの接近した、隣接する、または重複しさえする光学構造の材料を部分的にまたは完全に除去することは、光学構造の、より特定的にはそれぞれの受動光学部品の所望の光学的分離をもたらし得る。これは、この発明の第３の局面がマルチチャネル光学装置に適用される場合、より特定的には、一組の受動光学部品が２つ以上の対応する光学チャネル中に分布される場合、特に有用になり得る。
【０１０５】
たとえば、すべての組は２つの光学構造を含んでいてもよく、それらは各々、受動光学部品と、それぞれの受動光学部品を包囲する包囲部分とを含む。特に、２つの包囲部分は、２つの受動光学部品が互いに最接近している領域で重複し、２つの受動光学部品は、たとえば近接センサまたはアレイカメラの異なる光学チャネルに割当てられる。前記重複の領域では、一組の受動光学部品間の（および最終的には光学チャネル間の）（光学構造の材料を通した）光学的相互接続を抑制するように、または少なくとも（強力に）減少させるように、材料は双方の光学構造から（より具体的には双方の包囲部分から）除去される。こうして、光学チャネルの光学的分離、または少なくとも向上した光学的分離が達成可能であり得る。
【０１０６】
若干異なる図では、（特に、隣接する光学構造が互いに最接近し、特に重複している領域で）除去すべき材料の形状または構成は、特に製造中に前記形状または構成が十分良好に再現できないという点で明確に規定されない（または曖昧である）ので、材料の除去が遂行される。曖昧な区域は、曖昧な光学特性をもたらすかもしれず、これを有することは通常、望ましくない。材料の除去は、十分明確に規定され再現可能な状態を生成することにより、その問題を解決することができる。
【０１０７】
通常、前記光学構造は１つの共通の基板上に存在する。その共通の基板は通常、ウェーハである。基板は特に、この発明の第１の局面に関して、および／または、より重要なことに第２の局面に関して説明されたやり方のうちの１つで得られるようなウェーハであってもよい。たとえば、各々受動光学部品を含む光学構造が２つ以上で一組となっている光学構造の複数組は、（ウェーハレベルの）複製ツールを複製し、特にエンボスすることによって製造可能であり、複製ツールは、（ウェーハレベルの）マスターウェーハを複製し、特にエンボスすることによって得られたものであってもよく、前記マスターウェーハは、マスターを複製することによって得られた再結合ツールを使用して、再結合によって（エンボスを使用して）得られたものであってもよく、マスターはまた、複製によってではなく、たとえば、ダイヤモンド旋削、レーザーアブレーション、微細機械加工、ミリング、またはエッチングによって本体から材料を除去することによって、製造されたものであってもよい。
【０１０８】
一組の光学構造を光学的に相互接続する材料を除去することは、ウェーハレベルで実行されると、特に効率的に遂行され得る。特に、これは、複数の光学構造の材料を単一の処理ステップで除去することを可能にし得る。材料を除去することは、特に線に沿って、より特定的には、複数組の光学構造の材料が前記線に沿って除去されるように、遂行され得る。この発明の第１の局面において上述された、特に形作られた受動光学部品の製造を考慮すると、この発明の第１の局面について説明されたような手法およびそれらの手法を適用するやり方（上記参照）は、この発明の第３の局面の場合もここに適用され得る、ということに留意すべきである。
【０１０９】
特に、材料の除去のために、たとえば、（特にダイシングソーを使用した）ソーイング、レーザー切断、レーザーアブレーション、微細機械加工、ミリングという手法のうちの１つ以上が使用されてもよい。他の述べられた手法は曲線に沿って材料を除去するにもかなり良好に好適であるが、ソーイングは主として、直線に沿って材料を除去するにも好適である。しかしながら、受動光学部品自体の材料を（も）除去することは一般に可能ではあるが、この発明の現在説明されている第３の局面では通常、受動光学部品の形状を変化させず、それらの間に存在するさらなる材料、たとえば包囲部分の材料などの形状のみを変化させることが、想定されている。
【０１１０】
光学構造が（共通の）基板上に存在するならば、光学構造の材料の前記除去中に基板を貫通しないことが、特に有用であり得る。このように、基板は、一組の光学構造（および対応する受動光学部品）の精密な整列および相対的位置決めを確実にするように（ひき続き）機能できる。特に、光学構造が存在する基板の側から、多くとも最大深さおよび少なくとも最小深さの垂直座標に沿った深さまで、材料の除去が遂行される、ということが、たとえば製造パラメータをそれに応じて調節することによって提供可能である。特に、前記深さは、光学構造が存在する基板の表面ではゼロであり、基板内では正の値（したがって、光学構造が位置する基板の上方では負の値）を有する。対応する最大深さは、たとえば５０μｍ、またはより特定的には２０μｍであってもよく、対応する最小深さは、たとえば−５０μｍ、またはより特定的には−２０μｍであってもよい。深さがより負になるにつれて、光学構造の残りの材料はより厚くなり、それは依然として、ある量の望ましくない光伝搬を許容し得る。深さがより大きくなるにつれて、より多くの材料が基板から除去され、それは望ましくない量の残骸を生成して、基板の機械的安定性を減少させ得る。たとえばダイシングソーが使用される場合、光学構造が存在する基板の表面に対するダイシングソーのブレードの高さは、０μｍに、または−１５μｍ〜１５μｍの値に調節（予め設定）されてもよい。ダイシングソーの或る高さ（深さ）公差（再現性）がｔμｍになると仮定すると、最終的に生成される深さは、予め設定された深さを中心とする、この公差の２倍の範囲内にあるであろう。加えて、ブレードのまっすぐでないプロファイルの効果はつじつまが合うかもしれず、デフォルトで、ブレードプロファイルの最小位置と最大位置との間の平均位置を、深さについての基準とみなす。
【０１１１】
上述のように材料の除去を線に沿って実行することを考慮すると、材料のこの除去はまた、トレンチングとして、すなわち、トレンチ、より特定的には一組の隣り合う光学構造間のトレンチを生成することとみなされ、または呼ばれてもよい。この用語は、上に定義された深さが正の値を有する場合により良好に当てはまり得るものの、それは同様にゼロおよび負の深さ値も指すものとする。
【０１１２】
材料が除去される（線の延長に直交する横方向に沿った）幅は、典型的には２０μｍ〜４００μｍ、より特定的には４０μｍ〜２００μｍの範囲である。
【０１１３】
この発明の第３の局面は、特に以下の方法を含む。
Ｍ≧２個で一組の光学構造を含む装置を製造するための方法であって、前記方法は、
Ｅ）  Ｍ個で一組の前身光学構造が存在する基板を提供するステップと、
Ｆ）  前記前身光学構造が前記基板上に存在する間、前記前身光学構造のうちの少なくとも第１の前身光学構造から材料を除去するステップとを含み、
ステップＦ）により、前記基板は別々の部分に分割されない、方法。
【０１１４】
および、ステップＦ）は線に沿って実行される、上述の方法。
および、前記Ｍ個の前身光学構造のうちの前記第１の前身光学構造は、前身受動光学部品と、加えて、前記前身受動光学部品を少なくとも部分的に包囲する包囲部分とを含む、上述の方法の一方または双方。
【０１１５】
なお、この発明の上述の局面（およびサブ局面）は、互いに組合されてもよい。可能な組合せについてのいくつかの例は、上述の文章にすでに述べられている。
【０１１６】
なお、この発明は、この発明に従った対応する方法の特徴を有する装置を含み、および逆に、この発明に従った対応する装置の特徴を有する方法も含む。
【０１１７】
装置の利点は基本的に、対応する方法の利点に対応しており、および逆に、方法の利点は基本的に、対応する装置の利点に対応している。
【０１１８】
なお、そこでは、前記装置は、上に明示的に装置と呼ばれているものだけでなく、たとえば、上にマスターまたはツールと呼ばれているものも含む、上述のあらゆる物体であってもよい。
【０１１９】
さらなる実施形態および利点は、請求項および図から出現する。
以下に、この発明を、例および含まれる図面によってより詳細に説明する。図は、以下の事項を概略的に示す。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】複製および再結合によって光学構造を製造する図である。
【図２】光学構造を修正するためのウェーハレベルの方法を、上面図で示す図である。
【図３】光学構造を修正するためのウェーハレベルの方法を、上面図で示す図である。
【図４】光学構造を修正するためのウェーハレベルの方法を、上面図で示す図である。
【図５】光学構造を２つの図で示す図である。
【図６】光学構造を上面図で示す図である。
【図７】光学構造を上面図で示す図である。
【図８】光学構造を上面図で示す図である。
【図９】光学構造を上面図で示す図である。
【図１０】光学構造を上面図で示す図である。
【図１１】光学構造を断面図で示す図である。
【図１２】光学構造を断面図で示す図である。
【図１３】光学構造を断面図で示す図である。
【図１４】光学構造を２つの図で示す図である。
【図１５】２つの光学構造を含む光学装置を２つの図で示す図である。
【図１６】２つの光学装置を含む光学装置を断面図で示す図である。
【図１７】光学構造を修正するためのウェーハレベルで好適な方法を２つの図で示す図である。
【図１８】接近した受動光学部品を断面図で示す図である。
【図１９】接近した切頭受動光学部品を断面図で示す図である。
【図２０】ダイシングソーを使用して光学ウェーハの光学構造の材料を除去するための方法を断面図で示す図である。
【図２１】光学構造の多数組を含むウェーハを上面図で示す図である。
【図２２】受動光学部品を含む光学構造を断面図で示す図である。
【図２３】前身ツールを断面図で示す図である。
【図２４】切頭受動光学部品を含む光学構造を断面図で示す図である。
【図２５】ツールを断面図で示す図である。
【図２６】複製を断面図で示す図である。
【図２７】複合ツールを断面図で示す図である。
【図２８】前身マスターを断面図で示す図である。
【図２９】材料が除去された前身マスターを断面図で示す図である。
【図３０】突出部分を有するマスターを断面図で示す図である。
【図３１】前身マスターを断面図で示す図である。
【図３２】材料が除去された前身マスターを断面図で示す図である。
【図３３】突出部分を有するマスターを断面図で示す図である。
【図３４】突出部分を有する、２つの受動光学部品用のマスターを断面図で示す図である。
【図３５】図３４のものと同様のマスターの上面図を、正確な縮尺に従わずに非常に模式的に示す図である。
【図３６】突出部分を有する、２つの受動光学部品用のマスターを断面図で示す図である。
【図３７】２チャネル光学モジュールを斜視図で示す図である。
【図３８】図３７の２チャネル光学モジュールを含む装置を部分断面図で示す図である。
【図３９】マスターウェーハを製造するやり方を断面図で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２１】
説明される実施形態は例として意図されており、この発明を限定しないものとする。
発明の詳細な説明
図１は、主として使用される用語を明確にするための、複製によって光学構造を製造するやり方の非常に概略的な図である。部分画像は垂直断面である。座標ｘ、ｙ、ｚが図のいずれにも示されている場合、ｘおよびｙは横方向を表わし、一方、ｚは垂直方向を表わす。図１に示す形状は非常に模式化されており、また、以下にさらに述べる複製プロセスのために、特定の形状および詳細が必要とされるかもしれないが、それらは図１には描かれていない。
【０１２２】
最初に、たとえばダイヤモンド旋削または微細機械加工によって、マスターＭが提供される。マスターＭを複製すると、ツールＴが生じる。次のステップで、マスターウェーハＭＷが得られるように、ツールＴを再結合ツールとして使用して、多数のレプリカを基板Ｓ１上に作成する。マスターウェーハＭＷはまた、サブマスターまたはウェーハレベルマスターと呼ばれてもよい。
【０１２３】
このため、硬化可能な、特に硬化性の材料、たとえばＵＶまたは熱硬化性エポキシ樹脂といった複製材料ｒから、多数の構造が基板Ｓ１上に形成される。それらは、隙間ｇによって分離されて互いから離れていてもよく、もしくは、重複するかまたは部分的に一致していてもよい（図示せず）。さらに、これらの構造は各々、主要部分ｍと、それぞれの主要部分を包囲する包囲部分ｓとを含んでいてもよい。
【０１２４】
次のステップで、複製を使用して、すなわち基板Ｓ２上にマスターウェーハＭＷを複製することによって、ウェーハレベルツールとも呼ばれる複製ツールＲが得られる。この複製ツールＲを複製プロセスで使用すると、次に、基板Ｓ３上に多数の最終レプリカＦを含むウェーハが生じ、これらの各々は、図１に示すように、主要部分ｍと包囲部分ｓとを含む。最終レプリカＦは特に光学構造５０であってもよく、たとえば前記主要部分の各々は受動光学部品であり、より特定的には平凸屈折レンズなどのレンズである。光学構造用の複製材料ｒは、少なくとも透明の受動光学部品については、透明のものであろう。
【０１２５】
次のステップで、別々の光学構造５０、または２つ以上で一組の光学構造の別々の組を得るように、たとえばダイシングソーを使用して分離が行なわれる。ダイシングラインがｄによって示されている。
【０１２６】
基板Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、たとえば（たとえば、ガラスまたはポリマーの）ブランクウェーハであってもよく、この場合、少なくとも基板Ｓ３は透明ウェーハであろう。透明部分と１つ以上の（不透明の）遮断部分とを有する基板を、特にそれが明確に引用されている前述の援用された米国仮特許出願連続番号第６１／５７７，９６５号におけるその製造に関して、以下にさらに、およびより詳細に説明する。
【０１２７】
図１に示す方法を考慮すると、ツールＴを使用して最終レプリカを直接製造することも、一般に可能である。またさらに、別の世代を導入すること、たとえば複製ツールＲを使用して第２世代のマスターウェーハを生成し、その第２世代のマスターウェーハを使用して、第２世代の複製ツールをその第２世代のマスターウェーハを使用して生成することも、一般に可能である。次に、その第２世代のマスターウェーハを使用して、最終レプリカが作られる。その場合、その第２世代のマスターウェーハおよび複製ツールが（それらの横方向面積に関して）以前の世代のものより大きいことを提供することも可能であり、以前の世代と比べて多数の光学構造（および受動光学部品）を提供する。また、第１のステップとして、マスターの代わりにツールを、たとえばダイヤモンド旋削または微細機械加工を使用して製造し、その点から複製を始めることも可能である。
【０１２８】
上述の手法を使用すると、プリズムまたはカーブミラー（通常、コーティングステップを必要とする）、および特にさまざまなレンズ、凹レンズ、凸レンズ、回折レンズ、ならびに他のレンズといったさまざまな小型受動光学部品を生成することが可能である。
【０１２９】
以下に、光学構造を修正し、特に形作るさまざまなやり方を説明する。これは特に、多くの光学構造が存在する基板上で、たとえば図１に得られ示されるような最終レプリカＦを有するウェーハ上で行なわれてもよい。
【０１３０】
図２は、光学構造５０を修正するためのウェーハレベルの方法を示すために、ウェーハの一部を上面図で示す。ウェーハ上には、円形の口径を有する多数の前身光学構造５が存在する。（比較的広い）ダイシングラインｄに沿ってダイシングすることにより、前身光学構造５から材料が除去され、このため、これらのより小さい口径を達成する。前身光学構造５はたとえば、円形のレンズ口径を有する球面レンズであってもよく、または当該球面レンズを含んでいてもよい（それは、図示された他の場合にも当てはまり得る）。処理により、そのようにして得られたレンズが、直線に沿って切頭された切頭円を表わすレンズ口径を有するように、材料５９が前身光学構造５から除去される。
【０１３１】
光学構造を分離するために、ダイシングラインｄ’といった他のダイシングラインに沿ったダイシングも行なわれてもよい。
【０１３２】
なお、材料が除去される線９９は、数学的な意味での幅のない線ではなく、それらは幅を有している。
【０１３３】
図２に示す場合、前身光学構造５から材料が除去される線９９は、ダイシングラインｄと一致する。これは、非常に効率的なプロセスであり得る。図示されたプロセスはまた、線９９の両側に存在する前身光学構造が、図示された場合ではさらに同時に処理されるという理由でも、特に効率的である。
【０１３４】
図３は、光学構造を修正するためのウェーハレベルの別の方法の図を、上面図で示す。この場合、前身光学構造５の材料の除去は、基板の切断（ダイシング）と一致しておらず、前身光学構造５から材料が除去される線９９は、ダイシングラインｄまたはｄ’と一致していない。
【０１３５】
図２および図３では、前身光学構造５の斜線部分以外の部分は、たとえば切頭レンズといった、そのようにして得られた光学構造５０の（口径）形状を示す。
【０１３６】
図４は、光学構造を修正するためのウェーハレベルの方法の別の図を、上面図で示す。この場合、線９９は直線ではなく、それは曲がっている。これはたとえば、レーザー切断またはレーザーアブレーションを使用して遂行されてもよい。結果として生じる光学構造５０はこのため、かなり特有の口径を有し得る。
【０１３７】
図５は、そのようなやり方で得ることができる光学構造５０（図４参照）を２つの図で示し、上は断面図、下は（横方向）上面図である。前身光学構造はこの場合、その軸と一致する光軸Ａを有する、または回転対称を有する球面平凸レンズであってもよい。
【０１３８】
図６および図７は、円形の口径を有する前身光学構造から材料５９をそれぞれ２本および４本の線に沿って除去することにより、前身光学構造から得ることができる光学構造５０を、上面図で示す。
【０１３９】
図８は、楕円の非円形の口径を有する前身光学構造から材料５９を２本の線に沿って除去することにより、前身光学構造から得ることができる光学構造５０を示す。
【０１４０】
処理により、外縁に外縁面が生成されるように前身光学構造から材料を除去するだけでなく、前身光学構造の内側部分、より特定的には横方向内側部分を除去することも可能である。また、材料の除去は必ずしも線に沿って行なわれる必要はなく、それはたとえば点状に行なわれてもよい。
【０１４１】
図９は、たとえば材料の点状の除去によって内縁のみが生成される一例を示す。材料５９は、当初は純粋に円形の口径の中心で除去され、このため、光学構造には穴が生成される。そのようにして生成された光学構造の口径は、リング形状である。しかしながら、異なる形状の開口部も生成可能である。そのようにして生成された内縁および内縁面は、さまざまな形状を有していてもよい。外縁を生成せずに材料の一部を除去するのに好適な手法は、たとえばレーザーアブレーション、微細機械加工、ミリングである。これらはウェーハレベルで適用されてもよい。
【０１４２】
図１０は、内縁および外縁の双方を生成するように、円形の口径を有する前身光学構造から材料５９を除去することにより、前身光学構造から得ることができる光学構造５０を示す。
【０１４３】
図１１は、光学構造５０を断面図で示す。それは、（この場合、平凹球面の）前身光学構造から材料が除去されるダイシングラインｄが、除去された材料５９の一部をそのままにしておいてもよいということを示す。さらにそれは、基板Ｓ上に、光学構造、特に前身光学構造が両側に存在していてもよいということを示す（点線参照）。
【０１４４】
図１２は、光学構造５０および５０’を断面図で示す。これらは、円形または楕円の口径を有する前身光学構造または受動光学部品から始めて、線９９に沿ってダイシングまたは切断することにより、同時に得ることができる。
【０１４５】
図１３は、別の光学構造５０を断面図で示す。この場合、基板Ｓを別々の部分に分離することなく、または少なくとも基板Ｓを貫通することなく、材料５９は（矩形として描かれた）線９９に沿って前身光学構造から除去される。さまざまな手法が、たとえば微細機械加工、レーザーアブレーション、ソーイング、ミリングなどの作業を遂行してもよい。点線形状は、基板Ｓの両側に光学構造を設ける可能性を象徴している。
【０１４６】
図１４は、光学構造５０を２つの図で示し、上は断面図、下は上面図である。この光学構造５０は、基板Ｓから材料を除去することなく（実質的に）材料を除去することによって得られ得る。上部には、縁面５ｓが示されている。この縁面５ｓは光学構造５０の外面を形成しており、それはこの場合、完全に垂直面である。材料を除去する処理手法に依存して、垂直断面における縁面の形状はまた、完全にまっすぐでなくても、たとえば（幾分）曲がっていてもよい。さらに、図１４は、透明部分ｔと、透明部分を横方向で包囲する不透明な遮断部分ｂとを含む基板Ｓが使用可能であることを示す。これは、たとえば望ましくないい光路を妨害することにより、光学特性の向上に寄与し得る。
【０１４７】
図１５は、２つの光学構造５０、５０’を含む光学装置１ａを２つの図で示し、上は断面図、下は上面図である。この場合、透明部分ｔと、透明部分を横方向で包囲する１つ以上の不透明な遮断部分ｂとを有する基板Ｓが再度示されている。図１５の下部には、除去された材料５９も示されている。縁面５ｓおよび対応する（線形の）縁５ｅも示されている。そのような光学装置１ａは、たとえば近接センサおよびアレイカメラといったマルチチャネル光学装置で使用されてもよい。ダイシングがウェーハスタックで行なわれることが提供可能である。そのような製造のやり方に関するより多くの詳細は、前述の援用された米国仮特許出願連続番号第６１／５７７，９６５号から推論でき、そこでは、これは近接センサの例によって説明されている。
【０１４８】
図１６は、２つの光学装置１ａを含む光学装置１を断面図で示す。光学装置１ａは、たとえば図１１について説明されたのと同様に得られてもよい。これら２つは、図１６に示すように透明部分ｔ’と１つ以上の遮断部分ｂ’とを有し得る基板Ｓ’上に、たとえばピック・アンド・プレース（pick-and-place）を使用して搭載されている。
【０１４９】
図１７は、光学構造５０を修正するためのウェーハレベルで好適な方法を２つの図で示し、上は断面図、下は上面図である。前身光学構造はこの場合、包囲部分ｓによって横方向で包囲された主要部分ｍを有する。主要部分ｍは、受動光学部品、より特定的にはレンズを形成する。そのような前身光学構造は、図示された前身光学構造によって形成された受動光学部品の周りに包囲部分が存在すると想像しなければならない、他の説明される実施形態でも使用され得る。
【０１５０】
図１７の下部には、材料５９の除去が線９９に沿って行なわれてもよく、包囲部分ｓの材料のみを除去し、主要部分ｍをそのまま残すことが示されている。これは、たとえば、隣り合う光学構造によって（より特定的には、それらのそれぞれの主要部分によって）形成された２つの受動光学部品が、互いに非常に接近しつつ、依然として明確に規定された光学特性を確実にしている場合に、有用であり得る。たとえばそのような場合、隣り合う前身光学構造の包囲部分は重複するかもしれず、続いて、重複領域における材料は、たとえば、包囲部分を通る望ましくない光伝搬の可能性を阻止するために除去される。
【０１５１】
直線に沿って材料を除去する代わりに、たとえば、１つ以上の（おそらく重複する）包囲部分を、たとえばレーザーアブレーションまたは微細機械加工を使用して円形の線に沿って完全に除去することも可能であろう。
【０１５２】
図１８は、互いから異なる距離離れている２つの前身光学構造５、５’（一方は実線、一方は点線）を、断面図で非常に概略的に示す。光学構造５は各々、主要部分ｍと包囲部分ｓとを含み、主要部分ｍは、受動光学部品Ｌ、より特定的には平凸レンズを実質的に形成している。
【０１５３】
図１８の上３分の１では、隙間ｇが光学構造５と５’との間に存在する。これらがどのように製造されるかに依存して、或る最小隙間（距離）が存在しなければならない。これは、包囲部分の或る最小幅（横方向延長）も考慮すると、受動光学部品（Ｌ）間の、およびそれらのそれぞれの光軸Ａ、Ａ’間の最小距離に対する限界を提起する。なお、実質的に同じ考慮事項が、包囲部分を含まない接近した光学構造の場合でも、および対応する受動光学部品にも有効である。
【０１５４】
図１８の中央３分の１では、重複するかまたは部分的に一致する包囲部分を有し得ることが、非常に概略的に示されている。これは、受動光学部品Ｌおよびそれらのそれぞれの光軸Ａ、Ａ’を互いにより接近させることを可能にするものの、通常、その重複領域における（光学的に）曖昧な状態という代償を払う必要がある。光学構造の、より特定的には包囲部分の材料を除去することによってこの問題を改善するやり方は、上述されている（たとえば図１３および図１４参照）。また、重複を有する光学構造の複数組を製造するやり方を、以下にさらに説明する。
【０１５５】
図１８の下３分の１では、主要部分が重複するかまたは部分的に一致するすることも提供可能であることが、非常に概略的に示されている。これは、受動光学部品Ｌおよびそれらのそれぞれの光軸Ａ、Ａ’を互いにさらにより接近させることを可能にするものの、通常、この場合もやはり、その重複領域における（光学的に）曖昧な状態という代償を払う必要がある。光学構造の材料を除去することによってこの問題を改善するやり方は、上述されており（たとえば図１３および図１４参照）、通常、切頭受動光学部品はこのように生成されるであろう。それはまた、以下にさらに説明する、重複を有する光学構造の複数組を製造するやり方に言及される。
【０１５６】
切頭レンズなどの切頭受動光学部品の使用が受入れ可能であるかまたは望ましくさえある場合がある。これは、特に互いに接近している光軸を有する受動光学部品を２つ（またはより多く）含む一組を実現するやり方であり得る。切頭光学構造および受動光学部品は、それらを製造するやり方とともに上述されている（たとえば図２、５、６、７、１３、１４参照）。切頭光学構造および受動光学部品の複数組はそれぞれ、それらを製造するやり方とともに上述されている（たとえば図１５および図１６参照）。切頭光学構造および受動光学部品、ならびにこれらの複数組を製造するさらなるやり方を、以下にさらに説明する。
【０１５７】
図１９は、切頭受動光学部品を含む接近した光学構造５、５’を断面図で示す図である。図１９には、主要部分と包囲部分とを有する光学構造５、５’が示されている。図１９の上部では、隙間ｇが光学構造５と５’との間に設けられている。しかしながら、これを図１８の上３分の１と比べると、切頭口径により、軸Ａ、Ａ’間の（および２つの受動光学部品間の）はるかにより小さい（横方向）距離が容易に得られる、ということが明らかに示されている。
【０１５８】
図１９の下部に非常に概略的に示すように、光学構造の包囲部分ｓが重複する場合、軸Ａ、Ａ’間の（および２つの受動光学部品間の）さらにより小さい距離が達成可能である。非常に接近した、特に重複する光学構造の場合に起こり得る問題は上に述べられており、上に言及されたこれらを克服するやり方は、ここでも同様に適用可能である。
【０１５９】
図２０に関連して、受動光学部品間の材料を除去するある特定のやり方を、より詳細に説明する。プロセスは、（ウェーハ）基板を貫通しない、すなわち同時にダイシングしない場合について説明されるが、そうするための方法をどのように適合させるかは、説明から明らかであろう。
【０１６０】
図２０は、ダイシングソー９０を使用して光学ウェーハＯＷの接近した光学構造５０、５０’の材料を除去するための方法を、断面図で非常に概略的に示す。光学ウェーハＯＷは、最終レプリカを有するウェーハであってもよい（図１参照）。
【０１６１】
ダイシングソー９０は、回転可能なソーブレードまたはダイシングブレード９５と、ソーテーブルまたはダイシングチャック９４とを含む。光学ウェーハＯＷとソーテーブル９５との間には、ダイシングテープなどの中間層９２が存在する。ブレード９５の、より特定的にはその下縁の（可変）高さは通常、ソーテーブル９４の上面に対して参照される。すなわち、ブレード９５がソーテーブル９４に若干触れる場合、それはゼロである。通常のダイシングでは、そのように参照される高さは、（ソーテーブル９４を保護するために）（明らかに）ゼロを上回るように、および中間層９２の厚さを下回るように選択される。このように、ダイシングソーを使用する一般的なやり方では、一方では、ダイシングすべきウェーハが実際に別々の部分へと分離されること、および他方では、ブレード９５がソーテーブル９４と接触しないことが確実にされる。
【０１６２】
しかしながら、ダイシングソー９０を使用する、ここで示唆されるやり方では、高さｈは異なるように調節される。それは、中間層９２の厚さよりも大きくなるように予め設定されている。通常、それは、中間層９２および基板Ｓの厚さの合計Ｈあたりの、特に、高さのこの合計Ｈを中心とする狭い範囲（プラスマイナス３０μｍなど）内の値に予め設定されるであろう。この範囲は、図２０にδとして参照される。
【０１６３】
上述のように高さｈを調節して、ダイシングソー９０は、上述の材料の除去または光学構造の分離のために効率的に使用可能である。
【０１６４】
図２１は、光学構造５０の多数組を含むウェーハの、より特定的には、図２０に示すもののような光学ウェーハＯＷの非常に概略的な図を、上面図で示す。特に、光学ウェーハＯＷは多数の光学装置１ａを含み、光学装置１ａは各々、４つ一組の光学構造５０を含む。また、４つの光学構造５０の各々は、主要部分ｍと包囲部分ｓとを含み、後者は重複している。そのような装置は、たとえば、アレイカメラ用の光学モジュールといった４チャネルセンサで使用されてもよい。参照符号９９および９９’は、図２０に関連して説明されたようなダイシングソー動作が適用され得る線を示す。続いて、別々の光学装置１ａを得るために、ダイシングがダイシングラインｄおよびｄ’に沿って行なわれてもよい。
【０１６５】
以下に、特定の光学構造またはその複数組、たとえば切頭受動光学部品またはこれらのうちの１つ以上を含む一組などを製造する特定のやり方を、製造で使用可能なマスターおよびツールなどの対応する器具、ならびにこれらを製造するやり方とともに説明する。
【０１６６】
図２２は、受動光学部品Ｌ５、より特定的には球面レンズを含む光学構造５５を断面図で示す。円形の口径を有するそのような（非切頭）受動光学部品Ｌ５は、以下に明らかになる理由により前身ツールＴｐと呼ばれる図２３に示すようなツールを使用して、流れ制御を用いたエンボスを使用して（本特許出願のさらに上述の説明を参照）得ることができる。
【０１６７】
図２４は、受動光学部品Ｌ、より特定的には切頭球面レンズを含む光学構造５を断面図で示す。図２４のレンズＬのレンズ口径は、図２２のレンズＬ５のものとは異なる形状を有している（両側矢印も参照）。一部が除去された円を表わす口径を有するそのような切頭受動光学部品Ｌは、図２５に示すようなツールを使用して、流れ制御を用いたエンボスを使用して（本特許出願のさらに上述の説明を参照）得ることができる。なお、（ツールＴが回転対称を有していないことにより）光学構造５の包囲部分ｓは、さまざまな（非円形の）形状を有している。
【０１６８】
さらに、ツールＴは、生成すべき受動光学部品の少なくとも１つの表面を表わす表面部分を（少なくとも適切な位置で）有していないこと、より特定的には、受動光学部品の切頭部分が存在する切頭受動光学部品の表面（縁面）を表わすであろう表面部分が、ツールＴには含まれていないことが、注目に値する。
【０１６９】
図２５のツールＴは、図２３の前身ツールＴｐから、その材料の一部４９を、たとえばレーザー切断またはソーイングによって除去することにより、得ることができる。
【０１７０】
しかしながら、前身ツールＴｐは、それがその複製表面を形成するところで、回転対称であってもよく、たとえば、対応するマスターを使用して製造され得る（図１参照）。
【０１７１】
前身ツールＴｐから材料４９を除去することにより、流れ止め表面４６と呼ばれる表面４６が生成される。図２５に示すように、ツールＴのこの流れ止め表面４６と隣接する複製表面部分との間の角度βは、明らかに１８０°よりも大きく、通常、依然として明らかに２３０°を上回る。これは、流れ制御を用いた複製でツールＴを使用する場合に有用であり得る。
【０１７２】
このため、切頭レンズ口径を有する受動光学部品を生成するために、前身ツールＴｐを取入れ、その材料の一部４９を除去し、こうして所望の受動光学部品を製造するための次の複製ステップで使用するためのツールＴを得ることができる。
【０１７３】
図２６は、複製材料が、ツールＴ’または基板Ｓ’のいずれか、もしくはツールおよび基板の双方に塗布され得ることを示すための複製を、断面図で示す図である。次に、ツールＴ’が基板Ｓ’に向かって動かされても、またはその逆であってもよく、もしくは、双方がそれぞれ他方に向かって動かされてもよく、それから最終位置で硬化する。
【０１７４】
図２４に示すものの１対といった、たとえば２つで一組のそのような切頭受動光学部品を製造するために、図２７に示すように、図２５のツールが２つ、共通のホルダＣ上に組合わされてもよく、流れ止め表面は特に図示されるように異なる角度β１、β２傾斜していてもよい。もちろん、たとえば特に組となった受動光学部品が異なるように形作られている場合、受動光学部品の複数組を製造するために共通のホルダ上に組合わされたすべての「部分的な」ツールが、同一に形作られる必要はない。
【０１７５】
また、これに代えて、図２４に示すものの１対といった、たとえば２つで一組の切頭受動光学部品を製造するために、組となった受動光学部品が（名目上）同一に形作られているならば、単一のツールを各組につき２回使用してもよい。
【０１７６】
図３９は、マスターウェーハＭＷを製造するそのようなやり方を断面図で示す図である。上部は、基板Ｓ１に塗布された複製材料ｒから各組のうちの第１のレンズＬ１を形成するために、ツールＴが使用されることを示す。図２８の下部は、次に、すなわちすべての第１のレンズＬ１が多数のエンボスおよび硬化ステップで生成された後で、各組のうちの第２のレンズＬ２を生成するために、同じツールＴが、垂直軸の周りに１８０°回転されて使用されてもよいということを示す。なお、これは、レンズの包囲部分ｓが重複する（図２８の下部の点線の円によって示す領域を参照）ように遂行されてもよい。
【０１７７】
この重複の場合、および受動光学部品が互いに接近しすぎるかまたは重複する他の場合にも、図１３または図２０に関連して上述したような材料の除去が適用されてもよい。
【０１７８】
一組の２つ以上の受動光学部品用のツールＴはまた、一体的に形成された前身ツールから材料を除去することにより、そのような前身ツールから得られてもよい。そのようにして得られたツールは、たとえば図２７のようなものでもよく、「部分的な」ツール、すなわち一組の異なる受動光学部品のための複製表面を有する部分は通常、別々の部分ではなく、依然として一体型部分を形成するであろう。これは、特に受動光学部品の相互位置および配向に関して、整列精度の増加に寄与し得る。前身ツールからの材料の除去は、たとえばミリング、レーザーアブレーション、微細機械加工、ブレードを用いた切断を使用して遂行されてもよい。
【０１７９】
そのような前身ツールは、複製を使用して得られてもよい。その場合、一体型のマスターが使用されてもよく、１回の複製ステップで前身ツールを得ることを可能にする。しかしながら、特に、球面を有する受動光学部品が製造される場合、たとえばダイヤモンド旋削を使用して製造され得る、球面を有する１つ以上の前身マスターから、マスターを製造することが望ましい場合がある。ツールを製造するために、たとえば図２７に示すように、そのような前身マスターのうちの１つまたは各々の一部を切断し、それらを共通のホルダに固定すると、次に、２つ以上の受動光学部品用の前述の前身ツールの製造にとって好適なマスターが生じ得る。
【０１８０】
切頭受動光学部品、または複数組の受動光学部品の製造では、特定のマスター、特に、材料を前身マスターに追加することによって前身マスターから得ることができるようなマスターが使用されてもよい。前述の製造方法で述べたように、特に、球面を有する受動光学部品が製造される場合、各々球面を有する１つ以上の前身マスターから、マスターを製造することが望ましい場合がある。そのような前身マスターは、たとえばダイヤモンド旋削を使用して製造されてもよい。そのような前身マスターのうちの１つまたは各々の一部を切断し、材料が除去された表面でたとえばバーを切断縁に追加すると、好適なマスターを得ることが可能になる。
【０１８１】
なお、前身マスターの回転対称の複製表面はこのため、マスターのもはや回転対称でない複製表面を生成するように修正されてもよい。
【０１８２】
図２８は、前身マスターＭｐを断面図で示す。図２９は、前身マスターＭｐから材料４２が除去された状況を示す。次に、マスターＭの突出部分４１を形成するために、材料が追加される。図２９は、突出部分４１の追加された材料を有する切断された前身マスターを含むマスターＭについての一例を示す。突出部分４１は、突出表面と呼ばれる表面４４を形成しており、それは、複製表面の隣接部分との間に角度αを形成する。その角度αは通常、１５０°よりも小さく、むしろ１３０°よりも小さい。
【０１８３】
図３１〜３３は、別のマスターＭが、図３０のものと同様のやり方でどのように得られるかを示す。
【０１８４】
突出部分４１は、マスターを用いた複製を使用して得られたツール（または前身ツール）における空の体積の存在を確実にすることを可能にする。そのような空の体積は、図２７の２つの部分的なツール間の空間と同じかまたは少なくとも同様の機能を果たし得る。
【０１８５】
なお、図３０のもの、または図３３のもののようなマスターは、たとえば、２つ一組の受動光学部品用のツールの製造における第１の、および続く第２のエンボスステップのために、特に図３９に関連するツールについて説明されたようにツールが第２のステップで１８０°回転される場合に、使用されてもよい。マスターをそのように多数回使用することは、異なるやり方で得られたマスター、たとえば、少なくともそれがその複製表面を形成するところで、一体型のまたは一体的に形成された部分を形成するマスターを用いても遂行され得る。
【０１８６】
もちろん、次に、同じマスターだけでなく異なるマスターも使用してエンボスすることにより、異なる受動光学部品を含む複数組の製造が可能になる。
【０１８７】
２つの（または一般にさらにより多くの）受動光学部品用のマスターＭは、たとえば図２８および図３１のもののような前身マスターを２つ（またはより多く）用いて作ることができる。切断された２つのマスターと追加材料（突出部分４１）とから構成されたそのようなマスターＭについての一例を、図３４に示す。図３５は、図３４のもののような複合マスターＭの上面図を、正確な縮尺に従わずに非常に概略的にのみ示す。
【０１８８】
図３６に示すように、２つの（またはより多くの）受動光学部品用のマスターＭを、たとえば微細機械加工を使用して、（少なくともそれがその複製表面を形成する領域で）一体型部分として製造することも可能である。もちろん、同様の態様で、１つだけの受動光学部品用のマスターを製造することも可能である。
【０１８９】
ここに説明されるさまざまな光学構造、ならびに光学構造および装置の複数組は、たとえば光学もしくは光電気装置またはモジュールで、特にセンサおよび写真用途で、特にアレイカメラまたは近接センサなどのマルチチャネル装置で、さまざまに適用されてもよい。
【０１９０】
図３７は、２チャネル光学モジュールである装置１を斜視図で示す。このモジュールは、近接センサ、または近接センサ用のモジュールであると仮定する。しかしながら、原理は、おそらく若干修正すれば、他の多くの種類のモジュールおよび装置に当てはまる。モジュール１は、光、たとえば赤外光を放射可能な放射チャネル２０と、光、たとえば赤外光を検出可能な検出チャネルとを含む。複合レンズ８ａおよび８ｂがそれぞれ、チャネル２０および３０内に存在しており、それらの受動光学部品またはレンズ素子５２および５３がそれぞれ見える。それらは光学部材Ｏに含まれる。光学部材Ｏの上側には、バッフル部材Ｂが配置されており、反対側には、プリント回路基板といった基板Ｐが存在しており、それはスペーサ部材６０によって光学部材Ｏから間隔をおかれている。
【０１９１】
モジュールは、完全にウェーハレベルで製造可能であり、
−  多数の基板部材Ｐを含む基板ウェーハと、
−  多数のスペーサ部材６０を含むスペーサウェーハと、
−  多数の光学部材Ｏを含む光学ウェーハと、
−  多数のバッフル部材Ｂを含むバッフルウェーハと
を含むウェーハスタックに、ダイシングが適用される。
【０１９２】
図３８は、図３７の２チャネル光学モジュール１を含む装置１０を示す。装置１０は、たとえば、アレイカメラなどの写真装置、またはセンサ装置、もしくは、スマートフォンまたは携帯型電子装置などの通信装置であってもよい。
【０１９３】
原則として、そのような装置１０およびモジュール１の製造および構成に関する詳細については、援用された米国仮特許出願連続番号第６１／５７７，９６５号を参照してもよい。とはいえ、いくつかの点についてここに明示的に述べる。
【０１９４】
装置１０はプリント回路基板９を含み、その上に、モジュール１と、さらに特に、たとえばモジュール１用の制御部として機能する集積回路８１などの電子部品とが搭載されている。モジュール１は、たとえばはんだボール７を介して、プリント回路基板９と電気的に相互接続されており、このため、部品８１にも電気的接続を提供する。したがって、電子回路７０が形成される。
【０１９５】
基板Ｐ上には、ＬＥＤなどの発光体Ｅと、フォトダイオードなどの光検出器Ｄとが存在する。たとえばアレイカメラの場合、各チャネルは画像センサ（多画素センサ）を含み得る。複合レンズ８ａは、２つの受動光学部品またはレンズ素子５２、５２’を含み、それらは、透明なポリマーのブロックといった透明素子６の形をした、光学部材Ｏに存在する透明部分ｔの両面に取付けられている。複合レンズ８ｂは、２つの受動光学部品またはレンズ素子５３、５３’を含み、それらは、光学部材Ｏに存在する別の透明部分ｔの両面に取付けられている。
【０１９６】
図３８では、部材Ｐ、６０、Ｏ、Ｂの斜線部分は透明ではなく、斜線部分以外の部分は透明である。スペーサ部材６０の開口部４、およびバッフル部材Ｂの透明領域３の場合、固体材料は存在しないが、通常、空気、または別のガス、または真空のみが存在する。
【０１９７】
レンズ素子５２’は切頭受動光学部品であり、その光軸Ａ２’は、レンズ素子５２の光軸Ａ２に対してずれている。
【０１９８】
レンズ素子５３は切頭受動光学部品であり、その光軸Ａ３は、レンズ素子５３’の光軸Ａ３’に対してずれている。
【０１９９】
そのようなモジュール１、および特に複合受動光学部品８ａ、８ｂを製造するさまざまな可能なやり方は、上述の方法から容易に推論される。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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