JP2011095337A - 接合レンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１レンズ部２１と第２レンズ部３１とがスペーサ部４１を介して接合された、円筒形の接合レンズ１１の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の円筒形の第１レンズ部２１が格子状に配置され互いに接続された第１レンズアレイ２０を作成する第１レンズアレイ作成工程と、複数の円筒形のスペーサ部４１が格子状に配置され互いに接続されたスペーサアレイ４０を作成するスペーサアレイ作成工程と、複数の円筒形の第２レンズ部３１が格子状に配置され、互いに接続された第２レンズアレイ３１を作成する第２レンズアレイ作成工程と、第１レンズアレイ２０と第２レンズアレイ３０とをスペーサアレイ４０を介して接着剤を用いて接合し、接合レンズアレイ１０を作成する接合工程と、接合レンズアレイ１０を切断して、個片化する個片化工程と、を具備する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ウェハレベルチップサイズパッケージ技術を用いた接合レンズの製造方法に関する。

撮像装置は、電子内視鏡、カメラ付き携帯電話、またはデジタルカメラ等に用いられている。撮像装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子の受光部に被写体の光学像を入光するための光学系を形成する接合レンズを具備する光学ユニットと、から主要部が構成されている。

特開２００３−９５７０８号公報には、接合レンズを小型化し大量生産するためにウェハレベルチップサイズパッケージ（ＷＣＳＰ）法を用いて製造する方法が開示されている。図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、ＷＣＳＰ法では、それぞれが複数のレンズ部１０１〜１０３を有するレンズアレイ１０１Ａ〜１０３Ａを、接着剤１０４を介して接合し、接合レンズアレイ１００を作成する。接合レンズアレイ１００には切断のためのアライメント溝１００Ａが形成されている。そして、接合レンズアレイ１００をアライメント溝１００Ａに沿って切断することにより、それぞれの接合レンズ１１０に個片化される。

図１（Ｂ）に示すように接合レンズ１１０はレンズ部１０１〜１０３が所定厚の接着剤１０４を介して接合された構造を有する。ここで、接合レンズ１１０は、直交する２方向の線に沿った切断により個片化されるために、上方からみた平面形状が矩形の四角柱形状である。しかし、光学系の光路である有効光線領域は光軸Ｏを中心とする円柱状であるために、四角柱形状の接合レンズ１１０では有効光線領域である円柱の範囲外の四隅は光学的に無駄な領域であった。さらに所定厚の接着剤１０４を介して接合された接合レンズ１１０は、接着剤１０４の物性のばらつき等により光学性能が安定しないことがあった。

このため、特に小型化が求められる内視鏡、特にカプセル型内視鏡においては無駄な領域のない接合レンズが求められていた。

特開２００３−９５７０８号公報

本発明は、無駄な領域のない接合レンズの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の接合レンズの製造方法は、第１レンズ部と第２レンズ部とがスペーサ部を介して接合された接合レンズの製造方法であって、複数の円筒形の前記第１レンズ部が格子状に配置され、互いに接続された第１レンズアレイを作成する第１レンズアレイ作成工程と、前記接合レンズの光路領域が空洞となっている複数の円筒形の前記スペーサ部が格子状に配置され、互いに接続されたスペーサアレイを作成するスペーサアレイ作成工程と、複数の円筒形の前記第２レンズ部が格子状に配置され、互いに接続された第２レンズアレイを作成する第２レンズアレイ作成工程と、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとを前記スペーサアレイを介して、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部の光軸が一致するように位置決めし、接着剤を用いて接合し、接合レンズアレイを作成する接合工程と、前記接合レンズアレイを切断して、それぞれの前記接合レンズに個片化する個片化工程と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば無駄な領域のない接合レンズの製造方法を提供できる。

公知の接合レンズを説明するための図であり、図１（Ａ）は公知の接合レンズアレイの外観図であり、図１（Ｂ）は公知の接合レンズの外観図である。 第１の実施の形態の製造方法により製造される接合レンズの構造を説明するための図であり、図２（Ａ）は外観図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面構造を示す図であり、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＩＩＣ−ＩＩＣ線に沿った断面構造を示す図である。 第１の実施の形態の製造方法における第１レンズアレイの構造を説明するための図であり、図３（Ａ）は外観図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面構造を示す図であり、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線に沿った断面構造を示す図である。 第１の実施の形態の製造方法におけるスペーサアレイの構造を説明するための図であり、図４（Ａ）は外観図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面構造を示す図であり、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＩＶＣ−ＩＶＣ線に沿った断面構造を示す図である。 第１の実施の形態の製造方法における第２レンズアレイの構造を説明するための図であり、図５（Ａ）は外観図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＶＢ−ＶＢ線に沿った断面構造を示す図であり、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のＶＣ−ＶＣ線に沿った断面構造を示す図である。 第１の実施の形態の製造方法における接合レンズアレイの構造を説明するための図であり、図６（Ａ）は外観図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面構造を示す図であり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）のＶＩＣ−ＶＩＣ線に沿った断面構造を示す図である。 第２の実施の形態の製造方法におけるスペーサアレイの構造を説明するための図であり、図７（Ａ）は外観図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った断面構造を示す図であり、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のＶＩＩＣ−ＶＩＩＣ線に沿った断面構造を示す図である。 第２の実施の形態の製造方法における接合レンズアレイの構造を説明するための梁部を含む平面における断面構造を示す図である。 第２の実施の形態の製造方法で製造される接合レンズの構造を説明するための断面構造を示す図である。 第２の実施の形態の変形例１の製造方法で製造される接合レンズの構造を説明するための断面構造を示す図である。 第２の実施の形態の変形例２の製造方法で製造される接合レンズの構造を説明するための断面構造を示す図である。 第３の実施の形態の製造方法における接合部の構造を説明するための断面構造を示す図である。 第３の実施の形態の製造方法で製造される接合レンズの接合部の構造を説明するための断面構造を示す図である。 第４の実施の形態の製造方法におけるレンズアレイ等の構造を説明するための上面図である。 第５の実施の形態の製造方法で製造される接合レンズの断面構造を説明するための図である。 第６の実施の形態の製造方法で製造される接合レンズの構造を説明するための上面図である。

＜第１の実施の形態＞
以下、図面を用いて本発明の第１の実施の形態の接合レンズの製造方法について説明する。最初に本実施の形態の接合レンズの製造方法により製造される接合レンズ１１の構造について説明する。図２（Ａ）に示すように接合レンズ１１は、円筒形の第１レンズ部２１と円筒形の第２レンズ部３１とが円筒形のスペーサ部４１を介して接合されている。なお、後述するように接合レンズ１１は、ＷＣＳＰ法を用いた製造方法により製造されている、最低限の構成要素からなる基本構造の接合レンズである。

そして、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すように、第１レンズ部２１は接合レンズ１１の光軸Ｏを中心軸とする円筒形で、第１レンズ枠部２２の中央部に凸凸レンズである第１レンズ２３を有している。第２レンズ部３１は光軸Ｏを中心軸とする円筒形で、第２レンズ枠部３２の中央部に平凹レンズである第２レンズ３３を有している。またスペーサ部４１は光軸Ｏを中心軸とする円筒形で、接合レンズ１１の光学系の光路となる領域である中央部が空洞部４３のスペーサ枠部４２を有しており、第１レンズ２３と第２レンズ３３との光軸Ｏ方向の間隔を所定寸法に定める。

そして、第１レンズ部２１とスペーサ部４１の接合面、および、スペーサ部４１と第２レンズ部３１の接合面は、接着剤を介さないで密着している領域Ｓを有する。なお、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）において図示している接着剤１５は、後述するように、接合面に塗布された後に接合圧着時に接合面から押し出され接合面が露出している側壁面に移動したものである。それぞれの接合面は接着剤１５を介さないで密着している領域Ｓを有するが、側壁面に移動した接着剤１５等により確実に接合されている。

接合レンズ１１は、ＷＣＳＰ法を用いて大量に一括生産可能であるにも関わらず、無駄な領域のない円筒形であるため、狭い空間内に配設することができる。このため内視鏡、特にカプセル型内視鏡に好ましく用いることができる。また接合レンズ１１は、接合面に接着剤が存在しないために、光学性能が安定している。

次に、図３から図６を用いて、本発明の第１の実施の形態の接合レンズ１１の製造方法について説明する。接合レンズ１１の製造方法においては、最初に、第１レンズアレイ２０と、第２レンズアレイ３０と、スペーサアレイ４０と、が作成される。
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、第１レンズアレイ２０は、複数の第１レンズ部２１が格子状に配置され、互いに接続されている。すなわち、それぞれの第１レンズ部２１は、互いに第１のレンズ梁部２４により接続されている。なお、格子状とは所定の間隔で２次元的に整列して配置されている状態である。また、以下、光学部材を有するアレイを単に「アレイ」という。

第１レンズ部２１は第１レンズ枠部２２の上面から観察したときの形状が円形の凸凸レンズである第１レンズ２３を中央部に有する。第１レンズ梁部２４は後述する個片化工程において切断可能な細長い梁である。

なお、図３等では図示を簡単にするために３×３の格子状に配置された９個の第１レンズ部２１を有する第１レンズアレイ２０を示している。このため９個の第１レンズ部２１のうち、互いに４つの第１レンズ梁部２４により接続されている第１レンズ部２１は中央部の１個だけである。しかし、量産性の観点から１００個以上の第１レンズ部２１を有する第１レンズアレイを用いることが好ましい。例えば、２０×２０の格子状に配置された４００個の第１レンズ部２１では、大多数の３２４個の第１レンズ部２１が互いに４つの第１レンズ梁部２４により接続されている。そのため、以下の説明においては互いに４つの第１レンズ梁部２４により接続されている第１レンズ部２１について説明する。

また、それぞれの第１レンズ梁部２４には後述する位置合わせのためのアライメントマーク部２５、２６が両面に配設されている。アライメントマーク部２５は凸形状であり、アライメントマーク部２６はアライメントマーク部２５と嵌合する凹形状である。例えば、上面にはアライメントマーク部２５のみを、下面にはアライメントマーク部２６のみを配設してもよい。

なお、本実施の形態の接合レンズ１１においては、第１レンズアレイ２０の下面のアライメントマーク部は使用されないため配設されていなくともよいが、第１レンズアレイ２０の下面にさらに何らかのアレイ、例えば撮像素子アレイを接合する場合に用いることもできる。

第１レンズアレイ２０は、例えば２つの金型の間に材料を流し込んだり、平板をプレス成型したりする第１レンズアレイ作成工程で作成される。第１レンズアレイ２０の材料としては、透明材料であれば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル等を用いることができる。また単一の材料に限らず、例えば樹脂とガラスとの複合部材であってもよい。さらに、全てが透明材料から作成されている必要はなく、少なくとも光学系の光路に相当する部分のみが透明材料で作成されていればよい。

次に、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように、スペーサアレイ４０は、それぞれの接合レンズ１１の光学系の光路領域、言い換えれば、第１レンズアレイ２０の第１レンズ部２１に相当する領域である中央部が空洞部４３のスペーサ枠部４２を有するスペーサ部４１が格子状に配置され、互いに接続されている。すなわち、それぞれのスペーサ部４１は、互いにスペーサ梁部４４により接続されている。また、それぞれのスペーサ梁部４４には後述する位置合わせのためのアライメントマーク部４５、４６が両面に配設されている。アライメントマーク部４５は凸形状であり、アライメントマーク部４６は凹形状である。

さらに、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、第２レンズアレイ３０は、複数の第２レンズ部３１が格子状に配置され、互いに接続されている。すなわち、それぞれの第２レンズ部３１は、互いに第２レンズ梁部３４により接続されている。それぞれの第２レンズ部３１は第２レンズ枠部３２の上方から観察したときの形状が円形の平凹レンズである第２レンズ３３を中央部に有する。また、第２レンズ梁部３４には後述する位置合わせのためのアライメントマーク部３５、３６が両面に配設されている。アライメントマーク部３５は凸形状であり、アライメントマーク部３６は凹形状である。

なお、本実施の形態の接合レンズ１１においては第２レンズアレイ３０の上面のアライメントマーク部は使用されないため配設されていなくともよいが、第１レンズアレイ３０の上面にさらに何らかのアレイを接合する場合には有効である。

なお、凹形状のアライメントマーク部の深さは凸形状のアライメントマーク部の高さより大きい。このため、位置決め後に圧着されると２つのアレイの接合面は密着状態となる。

また、凸形状のアライメントマーク部の形状は四角柱状、または円柱状に、凹形状のアライメントマーク部の形状は四角柱状、または円柱状と嵌合する形状に限られるものではなく、それぞれ互いに嵌合可能な形状であればよい。また凸形状のアライメントマーク部の先端部または凹形状のアライメントマーク部の表面部の少なくともいずれかが傾斜部を有していると嵌合が容易となる。さらに嵌合のときに内部空間の空気を逃がすための溝部が形成されていてもよい。

なお、第２レンズアレイ３０を作成する第２レンズアレイ作成工程、およびスペーサアレイ４０を作成するスペーサアレイ作成工程は第１レンズアレイ作成工程と同様の方法を用いてもよいし、それぞれ別の方法を用いてもよい。さらに第２レンズアレイ３０およびスペーサアレイ４０は第１レンズアレイ２０と同様の材料を用いて作成してもよいし、それぞれ別の材料、例えば金属またはセラミック等を用いて作成してもよい。特にスペーサアレイ４０は透明材料で作成する必要はなく、むしろ遮光のために光を透過しない材料で作成することが好ましい。ただし第１レンズアレイ２０と第２レンズアレイ３０とスペーサアレイ４０とを作成する材料は略同一の熱膨張係数を有することが好ましい。

そして、図６に示す接合レンズアレイ１０が接合工程において作成される。すなわち、接合工程では、第１レンズアレイ２０と第２レンズアレイ３０とがスペーサアレイ４０を介して、第１レンズ部２１と第２レンズ部３１の光軸が一致するように互いのアライメントマーク部を嵌合することにより位置決めされ、接着剤１５を用いて接合され、接合レンズアレイ１０が作成される。

接合工程では、最初に第１レンズアレイ２０とスペーサアレイ４０とが接合される。第１レンズアレイ２０の第１レンズ枠部２２に接着剤１５が塗布される。さらに、スペーサ梁部４４にも接着剤１５を塗布しても良い。接着剤１５としては公知の各種接着剤を用いることができるが作業性の観点から紫外線硬化型樹脂が好ましい。接着剤１５はアライメントマーク部２５、２６、４５、４６には圧着後も接着剤１５が到達しないように適量が塗布される。接着剤１５が、アライメントマーク部２５、２６、４５、４６に存在すると位置決め精度が低下するためである。さらに接着剤１５は接合する接合面の全面に塗布する必要はなく、公知の方法、例えばインクジェット法により所定の領域のみに塗布してもよい。

接着剤１５が塗布された第１レンズアレイ２０とスペーサアレイ４０とは、アライメントマーク部２６、４５をもとに位置決めされる。すなわち、凸形状のアライメントマーク部２５と凹形状のアライメントマーク部４６、凹形状のアライメントマーク部２６と凹形状のアライメントマーク部４５、のそれぞれのアライメントマーク部を嵌合することにより位置決めが行われる。位置決めが行われた第１レンズアレイ２０とスペーサアレイ４０とは圧着される。圧着されると、接合面に塗布されていた接着剤１５の大部分は接合面から押し出され、接合面が露出している側壁面に移動する。その後、圧着された状態で、紫外線が照射され、接着剤１５は硬化する。さらに必要に応じて、接着剤硬化後に第１レンズアレイ２０とスペーサアレイ４０とからなる接合アレイの全体としての平面度調整等が行われる。

接合工程では、次に、第１レンズアレイ２０とスペーサアレイ４０とからなる接合アレイのスペーサアレイ４０側に、第２レンズアレイ３０が接合され、接合レンズアレイ１０が作成される。この接合方法は第１レンズアレイ２０とスペーサアレイ４０との接合方法と同様である。位置決めは基本的にはアライメントマーク部４５、４６、３５、３６をもとに行われるが、さらに第１レンズ２３の光軸と第２レンズ３３の光軸が一致するように調整が行われる。

なお、接合工程において、第１レンズアレイ２０とスペーサアレイ４０と第２レンズアレイ３０とを同時に接合してもよい。

次に、個片化工程において、接合レンズアレイ１０を固定用フィルム等で固定した状態で、第１レンズ梁部２４、スペーサ梁部４４、および第２レンズ梁部３４が切断され個片化される。切断にはワイヤーソー、ブレードダイシング装置、またはレーザーダイシング装置等を用いることができる。中でもレーザーダイシングは曲線状に切断が可能であるため特に好ましい。そして、切断後に固定用フィルム等から個々の接合レンズ１１が分離される。

以上の説明のように、本実施の形態の接合レンズの製造方法は、円筒形の接合レンズ１１を製造できる製造方法である。そして、ＷＣＳＰ法を用いているため、大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。また製造された接合レンズ１１はすでに説明したように内視鏡、特にカプセル型内視鏡に好ましく用いることができる。また接合レンズ１１は、接合面に接着剤が存在しないために、光学性能が安定している。

すなわち、本発明の接合レンズの製造方法は簡単な方法でありながら、確実に円筒形の接合レンズを製造可能である。

なお、「円筒形」とは完全な円筒形のみを意味するものではなく、本発明の効果を奏することができる範囲で変形していてもよい。

また、「接着剤を介さない」とは全く接着剤が存在しないことまでは意味しておらず、接合レンズ１１の光学系に影響を及ぼさない程度の極めて薄層の接着剤が存在していてもよい。すなわち第１レンズ部２１とスペーサ部４１とを接合するとき、および、スペーサ部４１と第２レンズ部３１とを接合するとき、接合面に塗布された接着剤は接合面から押し出される。接合される双方の接合面が完全な平面であれば、全ての接着剤は押し出され、接合面は接着剤を介さないで密着している状態となる。しかし、実際の接合面が完全な平面であることはないため、一部の接着剤は接合面に残存する。本実施の形態の接合レンズの製造方法では、略平面の双方の接合面を圧着接合するために、接合面は接着剤を介さないで密着している領域Ｓを有すると規定している。

また、第１レンズ部２１、第２レンズ部３１の形状は上記説明の形状に限定されるものではなく、例えば、片面が凹で片面が凸の凹凸レンズを用いてもよいし、片面が平面で片面が凸の平凸レンズを用いてもよい。さらにレンズ光学系に側面からの光が進入するのを防止するために、第１レンズ枠部２２、第２レンズ枠部３２およびスペーサ枠部４２を遮光性材料で形成してもよい。

さらに、全ての梁部にアライメントマーク部を設ける必要はなく、所定精度の位置決めが可能であれば適当な間隔で設けられていればよく、１回の位置合わせのためには凹形状のアライメントマーク部と凸形状のアライメントマーク部を１組としたときに最低限２組設けられていればよい。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態の接合レンズの製造方法について説明する。第２の実施の形態の接合レンズの製造方法は第１の実施の形態の接合レンズの製造方法と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、同じ説明は省略する。

すでに説明したように、第１の実施の形態の接合レンズの製造方法においては、接合時に、接合面に塗布された接着剤１５は接合面から押し出され接合面が露出している側壁面に移動していた。しかし、過剰量の接着剤１５が光学系の光路内に進入すると光路を遮る等の悪影響が出る。また接着剤１５がアライメントマーク部に進入すると位置決め精度が低下してしまう。このため、塗布する接着剤１５を適切な量に制御することが重要であるが、この制御は容易ではないことがあった。

これに対して本実施の形態の接合レンズの製造方法では、第１レンズ枠部２２、第１レンズ梁部２４、スペーサ枠部４２、スペーサ梁部４４、第２レンズ枠部３２、または第２レンズ梁部３４が、枠部に塗布された接着剤１５を受容する凹部である接着剤受容部を有する。そして接着剤受容部は接合時に、接合面に塗布された接着剤を受容するために、本実施の形態の接合レンズの製造方法では、前述の問題が発生し難い。

図７に例示する本実施の形態の接合レンズ１１Ａの製造方法に用いるスペーサアレイ４０Ａは、スペーサ枠部４２Ａからスペーサ梁部４４Ａにまたがった凹部である接着剤受容部５０Ａ１、５０Ａ２を有する。すなわち、本実施の形態の接合レンズの製造方法では、スペーサ枠部４２Ａとスペーサ梁部４４Ａとが、接着剤受容部５０Ａ１、５０Ａ２を有する。接着剤受容部５０Ａ１は図７（Ａ）における上面、すなわち第２レンズアレイ３０と接合される面に形成されており、接着剤受容部５０Ａ２は図７（Ａ）における下面、すなわち第１レンズアレイ２０と接合される面に形成されている。

図８は、スペーサアレイ４０Ａを介して接合された第１レンズアレイ２０Ａと第２レンズアレイ３０Ａからなる接合レンズアレイ１０Ａの一部分の梁部を含む平面での断面構造を示している。なお第１レンズアレイ２０Ａおよび第２レンズアレイ３０Ａは、第１の実施の形態の第１レンズアレイ２０および第２レンズアレイ３０と同じものであり、説明のため、スペーサアレイ４０Ａを太線で表示している。

図８に示すように、接合レンズアレイ１０Ａでは、接合面に塗布されていた接着剤１５は、接合後には接着剤受容部５０Ａ１、５０Ａ２に流れ込んで硬化している。なお、図８では図示の都合上、接着剤受容部５０Ａ１、５０Ａ２の内部が全て接着剤１５で満たされているように図示しているが、実際には接着剤受容部５０Ａ１、５０Ａ２の内部の一部に接着剤１５が存在する程度である。しかし、接着剤受容部５０Ａ１、５０Ａ２の内部の接着剤１５は、接合面の接合部材として機能している。すなわち、接合面は接着剤１５を介さないで密着している領域を有するが、接着剤受容部５０Ａ１、５０Ａ２の内部の接着剤１５により確実に接合することができる。

すなわち、図９に示すように、接合レンズアレイ１０Ａを個片化して得られた接合レンズ１１Ａでは、接着剤受容部５０Ａ１、５０Ａ２においては第１レンズ部２１Ａとスペーサと第２レンズ部３１Ａとが、それぞれ接着剤１５を介して接合されている

なお、接着剤受容部は、接着剤１５で接合される、第１レンズ枠部２２、スペーサ枠部４２、または、第２レンズ枠部３２の、一方の接合面に少なくとも１つ形成されていればよい。

本実施の形態の接合レンズの製造方法は、第１の実施の形態の接合レンズの製造方法の効果を有し、さらに、過剰量の接着剤１５が光学系の光路内に進入して光路を遮る等の悪影響が出ることがなく、また接着剤１５がアライメントマーク部に進入して位置決め精度が低下してしまうことがない。

＜第２の実施の形態の変形例＞
上記第２の実施の形態の接合レンズの製造方法では、スペーサアレイ４０Ａが接着剤受容部５０Ａ１、５０Ａ２を有していた。しかし、接着剤受容部は、スペーサアレイ４０Ａでなく第１レンズアレイ２０Ａまたは第２レンズアレイ３０Ａにあってもよく、また、第１レンズアレイ２０Ａとスペーサアレイ４０Ａとの接合面では第１レンズアレイ２０Ａに接着剤受容部があり、第２レンズアレイ３０Ａとスペーサアレイ４０Ａとの接合面ではスペーサアレイ４０Ａに接着剤受容部があってもよい。また接着剤受容部の位置は接合面に対して同じ位置にあってもよいし、異なる位置にあってもよい。さらに接着剤受容部の形状は、いずれも四角柱状または円柱状に限られるものではない。

例えば、図１０に例示する第２の実施の形態の変形例１の接合レンズ１１Ｂでは、スペーサ部４１Ｂには接着剤受容部がなく、第１レンズ部２１Ｂに接着剤受容部５０Ｂ１が設けられており、さらに第２レンズ部３１Ｂに接着剤受容部５０Ｂ２が、設けられている。

また、図１１に例示する第２の実施の形態の変形例２の接合レンズ１１Ｃでは、スペーサ部４１Ｃに接着剤受容部５０Ｃ１、５０Ｃ２が設けられており、第１レンズ部２１Ｃの接合面にも接着剤受容部５０Ｃ３が設けられており、さらに第２レンズ部３１Ｃの接合面にも接着剤受容部５０Ｃ４が、設けられている。そして、いずれの接着剤受容部も回転楕円体の一部のような形状である。さらに、第１レンズ部２１Ｃとスペーサ部４１Ｃとの接合面において接着剤受容部５０Ｃ１と接着剤受容部５０Ｃ３とは略同位置に設けられているが、第２レンズ部３１Ｃとスペーサ部４１Ｃとの接合面において接着剤受容部５０Ｃ２と接着剤受容部５０Ｃ４とは互い違いに異なる位置に設けられている。

上記変形例の接合レンズの製造方法であっても第２の実施の形態の接合レンズの製造方法と同様の効果を有し、さらに作業性、および製造された接合レンズの特性を向上することができることがある。

＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態の接合レンズ１１Ｄの製造方法について説明する。第３の実施の形態の接合レンズ１１Ｄの製造方法は第２の実施の形態の接合レンズの製造方法と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、同じ説明は省略する。

第２の実施の形態の接合レンズの製造方法では、第１レンズアレイ２０等は接着剤受容部とアライメントマーク部とを有していた。これに対して本実施の形態の接合レンズ１１Ｄの製造方法では、第１レンズアレイ２０Ｄ等は、１組のアライメントマーク部を構成する、接着剤受容機能とアライメントマーク機能とを併せもつ凹部である接着剤受容アライメントマーク部と、接着剤受容アライメントマーク部に嵌合する凸部である接着剤受容アライメントマーク部と、を有する。

図１２に例示する第１レンズアレイ２０Ｄの第１レンズ枠部２２Ｄには凸形状の接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄが設けられている。後述のように、凸形状の接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄは、機能的には、位置決め機能と、凹形状の接着剤受容アライメントマーク部と嵌合後に接着剤受容部となる空間を形成する機能とを有する。

接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄは、先端部２５Ｄ１が高さ方向直交平面の断面積が小さく、傾斜部２５Ｄ２と、先端部２５Ｄ１より大きい前記断面積の基端部２５Ｄ３とから構成されている。なお、先端部２５Ｄ１、傾斜部２５Ｄ２、および基端部２５Ｄ３は円柱状、円錐状等であってもよいし、角柱形状であってもよい。すなわち接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄは先端部に向けて前記断面積が小さくなる凸部であればよい。

これに対して、スペーサアレイ４０Ｄのスペーサ枠部４２Ｄには、接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄに対応した凹形状の接着剤受容アライメントマーク部４５Ｄが設けられている。接着剤受容アライメントマーク部４５Ｄは、傾斜部４５Ｄ１と。底部４５Ｄ２と、から構成されている。

底部４５Ｄ２は、接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄの先端部２５Ｄ１と嵌合するようになっている。このため、接着剤受容アライメントマーク部４５Ｄの底部４５Ｄ２と、接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄの先端部２５Ｄ１とを嵌合することにより、第１レンズアレイ２０Ｄとスペーサアレイ４０Ｄとの位置決めをすることができる。本実施の形態の接合レンズの製造方法は、特に、傾斜部４５Ｄ１があるために、位置決めが容易である。

そして、接着剤受容アライメントマーク部４５Ｄの傾斜部４５Ｄ１の体積は、接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄの傾斜部２５Ｄ２および基端部２５Ｄ３の体積よりも大きい。このため、図１３に示すように、勘合した状態で空間が形成される。そして、アレイが圧着されるとその空間に枠部に塗布された接着剤１５が受容される。なお、図１３では図示の都合上、接着剤受容アライメントマーク部４５Ｄと接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄとの隙間の大部分が接着剤１５で満たされたように図示しているが、実際には隙間の空間の一部に接着剤１５が存在する程度である。しかし、この隙間の接着剤１５は接合面の接合部材として機能している。すなわち、接合面は接着剤１５を介さないで密着している領域を有するが、接着剤受容アライメントマーク部２５Ｄ、４５Ｄの内部の接着剤１５により確実に接合することができる。

なお上記説明では、第１レンズアレイ２０Ｄの第１レンズ枠部２２Ｄとスペーサアレイ４０Ｄのスペーサ枠部４２Ｄとの接合面を例に説明したが、他の接合面においても同様である。

本実施の形態の接合レンズの製造方法は、第２の実施の形態の接合レンズの製造方法が有する効果に加えて、位置決めが容易であるだけでなく、枠部を小さくすることができるため、同じ面積のレンズアレイ等を用いた場合に、より多くの接合レンズを製造することができる。

なお全ての接着剤受容部を、接着剤受容機能とアライメントマーク機能とを併せもつ接着剤受容アライメントマーク部とする必要はなく、所定精度の位置決めが可能であれば適当な間隔で設けられていればよく、１回の位置合わせのためには最低限２組の接着剤受容部アライメントマーク機能を有していればよい。

＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態の接合レンズ１１Ｅの製造方法について説明する。第４の実施の形態の接合レンズの製造方法は第３の実施の形態の接合レンズの製造方法等と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、同じ説明は省略する。

今までの実施の形態および変形例で説明してきた接合レンズの製造方法は、細長い梁部を介して接続されたレンズ等を有するレンズアレイ等を例に説明した。しかし細長い梁部で接続された個々の接合レンズを個片化するには、それぞれの梁部の２箇所を切断する必要があった。さらに、所定サイズのひとつの接合アレイから製造される接合レンズの数が少なくなる。

これに対して本実施の形態の接合レンズ１１Ｅの製造方法では、梁部を介さずに、または極めて短い梁部を介して、それぞれのレンズ等が接続している、例えば第１レンズアレイ２０Ｅ等を用いる。

すなわち、図１４に示すように、第１レンズアレイ２０Ｅでは第１レンズ部２１Ｅの第１レンズ枠部２２Ｅ同士が、個片化のときの切断により消滅する「切りしろ」に相当する極めて短い長さの梁部２４Ｅを介して接続されている。そして接着剤受容機能とアライメントマーク機能とを併せもつアライメントマーク部２５Ｅを第１レンズ枠部２２Ｅに有している。梁部２４Ｅの長さは切断方法、切断歯の板厚により適宜、設定される。

上記構成のレンズアレイ等を用いた接合レンズ１１Ｅの製造方法では、第３の実施の形態の接合レンズ１１Ｄの製造方法が有する効果に加えて、１回の切断で隣り合う接合レンズ１１Ｄを切り離すことができるために作業性が高い。さらに、同じ面積のレンズアレイ等を用いた場合に、より多くの接合レンズを製造することができる。

＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態の接合レンズ１１Ｆの製造方法について説明する。第５の実施の形態の接合レンズ１１Ｆの製造方法は第１の実施の形態の接合レンズ１１の製造方法等と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、同じ説明は省略する。

今までの実施の形態および変形例で説明してきた接合レンズの製造方法は、本発明の説明を容易にするための基本製造方法であった。基本製造方法であっても、レンズの大きさ／レンズ間の距離の変更等により調整できる基本的な光学特性については、所望の特性を達成することが可能である。しかし、さらに、所望の被写界深度の接合レンズを製造したいという要望があった。

本実施の形態の接合レンズの製造方法は、基本製造方法をもとにした類似の製造方法を組み合わせることにより、絞り機能を加えることができるため、前記要望に応える接合レンズを製造できる。

例えば図１５に示す接合レンズ１１Ｆは、第１レンズ部２１Ｆと第２レンズ部３１Ｆとがスペーサ部４１Ｆを介して接合されている接合レンズに、さらに、黒色の樹脂シートまたは金属板を有する絞り部４１Ｆ１と、凸凹レンズ部２１Ｆ１と、凹凹レンズ部２１Ｆ２と、スペーサ部４１Ｆ２と、が接合されている。

すなわち、本実施の形態の接合レンズの製造方法では、凸凹レンズ部２１Ｆ１を有するレンズアレイと凹凹レンズ部２１Ｆ２を有するレンズアレイとをスペーサアレイを介さず接合したり、絞り部を有するアレイ４１Ｆ１を接合したり、している。

本実施の形態の接合レンズ１１Ｆの製造方法によれば、第１の実施の形態の接合レンズの製造方法が有する効果に加えて、所望の被写界深度を満足する接合レンズ１１Ｆを製造することができる。

＜第６の実施の形態＞
次に、本発明の第６の実施の形態の接合レンズ１１Ｇの製造方法について説明する。第６の実施の形態の接合レンズ１１Ｇの製造方法は第１の実施の形態の接合レンズ１１の製造方法等と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、同じ説明は省略する。

今までの実施の形態および変形例で説明してきた接合レンズの製造方法で製造される接合レンズは円筒形であるために他の装置に配設するときに位置決めが容易ではなかったり、固定が容易ではなかったりすることがあった。

これに対して図１６に示すように、本実施の形態の接合レンズの製造方法では、接合レンズ１１Ｇは、個片化工程において、梁部の一部２４Ｇ１が残存するように接合レンズアレイを切断する。このため、接合レンズ１１Ｇは、第１の実施の形態の接合レンズ１１等の効果を有し、さらに梁部の一部２４Ｇ１が残存しているために位置決め、固定を容易に行うことができる。

なお図１６では４本の梁部のうちの１本の一部を残存するように切断する場合を例示していが、２本以上の梁部を残存するように切断してもよいし、その場合には残存する梁部の長さを変えてもよい。

以上のように本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。

１０…接合レンズアレイ、１１…接合レンズ、１５…接着剤、２０…第１レンズアレイ、２１…第１レンズ部、２２…第１レンズ枠部、２３…第１レンズ、２４…第１レンズ梁部、２５、２６…アライメントマーク部、２５Ｃ…接着剤受容アライメントマーク部、３０…第２レンズアレイ、３１…第２レンズ部、３２…第２レンズ枠部、３３…第２レンズ、３４…第２レンズ梁部、３５、３６…アライメントマーク部、４０…スペーサアレイ、４１…スペーサ部、４２…スペーサ枠部、４３…空洞部、４４…スペーサ梁部、４５、４６…アライメントマーク部、４５Ｃ…接着剤受容アライメントマーク部、５０…接着剤受容部、１００…接合レンズアレイ、１００Ａ…アライメント溝、１０４…接着剤、１１０…接合レンズ

Claims (10)

1. 第１レンズ部と第２レンズ部とがスペーサ部を介して接合された接合レンズの製造方法であって、
   複数の円筒形の前記第１レンズ部が格子状に配置され、互いに接続された第１レンズアレイを作成する第１レンズアレイ作成工程と、
   前記接合レンズの光路領域が空洞となっている複数の円筒形の前記スペーサ部が格子状に配置され、互いに接続されたスペーサアレイを作成するスペーサアレイ作成工程と、
   複数の円筒形の前記第２レンズ部が格子状に配置され、互いに接続された第２レンズアレイを作成する第２レンズアレイ作成工程と、
   前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとを前記スペーサアレイを介して、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部の光軸が一致するように位置決めし、接着剤を用いて接合し、接合レンズアレイを作成する接合工程と、
   前記接合レンズアレイを切断して、それぞれの前記接合レンズに個片化する個片化工程と、を具備することを特徴とする接合レンズの製造方法。
2. 前記第１レンズ部と前記スペーサ部の接合面、および、前記スペーサ部と前記第２レンズ部の接合面が、前記接着剤を介さないで密着している領域を有することを特徴とする請求項１に記載の接合レンズの製造方法。
3. 前記第１レンズアレイの前記第１レンズ部が第１レンズ梁部を介して、前記スペーサアレイの前記スペーサがスペーサ梁部を介して、前記第２レンズアレイの前記第２レンズが第２レンズ梁部を介して、それぞれ互いに接続されており、
   前記個片化工程において、前記第１レンズ梁部、前記スペーサ梁部、および前記第２レンズ梁部を切断することを特徴とする請求項２に記載の接合レンズの製造方法。
4. 前記第１レンズアレイと前記スペーサアレイ、および、前記スペーサアレイと前記第２レンズアレイが、互いに位置決めのための凹部または前記凹部に対応した凸部であるアライメントマーク部をそれぞれ有することを特徴とする請求項３に記載の接合レンズの製造方法。
5. 前記アライメントマーク部を前記第１レンズ梁部、前記スペーサ梁部、および前記第２レンズ梁部に有することを特徴とする請求項４に記載の接合レンズの製造方法。
6. 前記第１レンズ枠部、前記第１レンズ梁部、前記スペーサ枠部、前記スペーサ梁部、前記第２レンズ枠部、または前記第２レンズ梁部が、前記接合面に塗布された前記接着剤を受容する凹部である接着剤受容部を有し、
   前記接着剤受容部において前記第１レンズ部と前記スペーサ部と前記第２レンズ部とが前記接着剤を介して接合していることを特徴とする請求項４に記載の接合レンズの製造方法。
7. 前記第１レンズ枠部、前記第２レンズ枠部、または前記スペーサ枠部が、前記接合面に塗布された前記接着剤を受容し、かつ互いに位置決めのための凹部である接着剤受容アライメントマーク部と、前記接着剤受容アライメントマーク部に対応した凸部であるアライメントマーク部とを有し、
   前記接着剤受容部において前記第１レンズ部と前記スペーサ部と前記第２レンズ部とが前記接着剤を介して接合していることを特徴とする請求項４に記載の接合レンズの製造方法。
8. 前記第１レンズ梁部、前記第２レンズ梁部、および前記スペーサ梁部の長さが、前記個片化工程における切断の「切りしろ」に相当する長さであることを特徴とする請求項７に記載の接合レンズの製造方法。
9. 前記個片化工程において前記第１レンズ梁部、前記スペーサ梁部および前記第２レンズ梁部の一部が前記接合レンズに残存するように切断することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の接合レンズの製造方法。
10. 前記個片化工程においてレーザーダイシングにより切断することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の接合レンズの製造方法。

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