WO2012173252A1 - ウェハーレンズの製造方法及びウェハーレンズ、並びにレンズユニットの製造方法及びレンズユニット - Google Patents

ウェハーレンズの製造方法及びウェハーレンズ、並びにレンズユニットの製造方法及びレンズユニット Download PDF

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WO2012173252A1
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lens
spacer
wafer
substrate
wafer lens
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PCT/JP2012/065421
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山本信一
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コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00278—Lenticular sheets
    • B29D11/00307—Producing lens wafers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
    • G02B3/0031—Replication or moulding, e.g. hot embossing, UV-casting, injection moulding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/025—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using glue

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a wafer lens, and more particularly to a method for manufacturing a wafer lens for use in an imaging lens and the like, a wafer lens manufactured by the manufacturing method, a method for manufacturing a lens unit obtained from the wafer lens, and the manufacturing method
  • a method for producing a wafer lens there is a method in which a curable resin is interposed between a substrate (for example, a glass flat plate) and a mold, and the curable resin is cured to mold a lens portion (for example, Patent Document 1). reference). At this time, the lens portions are arranged independently on the substrate.
  • a configuration may be adopted in which a spacer is sandwiched between the wafer lenses for reasons such as appropriately determining the interval between the wafer lenses and maintaining the bonding strength.
  • the outer diameter of the lens portion molded on the substrate varies due to variations in the amount of dispensed resin (distribution amount) for molding the lens portion, the outer peripheral portion of the lens portion and the spacer interfere with each other during bonding. There is a fear.
  • Patent Document 2 has a problem in that it is difficult to reduce the pitch between lenses because a region that does not have a function after lamination after being formed from the buffer region after molding remains. Therefore, the inter-lens pitch between adjacent lens portions is widened, and the number of lens portions that can be arranged in one wafer is reduced, making it difficult to obtain a wafer lens suitable for mass production of lenses. Further, if a structure for suppressing the spread of the resin is provided in the transfer-type buffer region, there is a problem that the shape of the transfer mold becomes complicated, and the processing cost increases and the processing becomes difficult.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a lens unit obtained from the wafer lens and a lens unit manufactured by the manufacturing method.
  • a method for manufacturing a wafer lens according to the present invention includes a substrate, a plurality of lens portions formed on at least one substrate surface of the substrate and including an optical surface, and provided on one substrate surface side.
  • a wafer lens manufacturing method comprising a spacer having an opening corresponding to a lens part, wherein a resin is supplied between one substrate surface and a molding die to mold the lens part, and one substrate
  • a holding step of holding at intervals, and a curing step of curing the adhesive with the adhesive interposed between the one substrate surface and the spacer A holding step of holding at intervals, and a curing step of curing the adhesive with the adhesive interposed between the one substrate surface and the spacer.
  • the constant interval means that the interval is zero, that is, a state where one substrate surface of the substrate and the spacer are not in close contact with each other but a slight gap is left.
  • the adjustment for setting the constant interval can be performed based on the positional relationship between the substrate and the spacer (for example, the end face). For example, when a plurality of wafer lenses are stacked, the interval can be adjusted based on the positional relationship between the substrates. In this case, even when the thickness of the resin of the wafer lens varies or even when the spacer has an error, the lamination can be performed with high accuracy.
  • the outer diameter of the lens portion on the wafer lens varies and a part of the lens portion is a substrate by curing the adhesive in a state where the substrate and the spacer are kept at a constant interval. Even if it is arranged between the spacer and the spacer, it is possible to prevent the lens portion and the spacer from interfering at the time of lamination. Thereby, the malfunction that a spacer contacts the outer peripheral part of a lens part and rides up can be prevented.
  • the inter-lens pitch can be made narrower than in the case where a buffer region is provided in the transfer mold for molding the lens portion.
  • the resin in the molding step of the wafer lens manufacturing method, is individually supplied for each position corresponding to the lens portion between one substrate surface and the mold.
  • a plurality of lens portions can be formed on the substrate surface in a state of being separated from each other.
  • a holding process is performed after the coating process.
  • the substrate and the spacer are opposed to each other with a certain interval.
  • the coating process is performed after the holding process.
  • the adhesive is filled in the gap between the substrate and the spacer in a state where the substrate and the spacer are opposed to each other with a certain interval.
  • the distance between the outer edge of the optical surface of the lens portion and the outer edge of the outer peripheral portion of the lens portion in at least one direction parallel to the substrate surface is the outer edge of the optical surface of the lens portion in the corresponding direction.
  • the edge of the opening of the spacer is the edge or corner of the end face of the spacer facing the substrate surface.
  • the outer peripheral part of the lens part is formed between the substrate and the spacer, but since the fixed distance is provided between the substrate and the spacer, the spacer contacts the outer peripheral part of the lens part. Can be prevented.
  • the maximum value of the thickness of the outer peripheral portion of the lens portion in the at least one direction parallel to the substrate surface overlapping with the spacer is larger than a certain distance between the one substrate surface and the spacer. thin. In this case, it is possible to prevent the outer peripheral portion of the lens portion from abutting against the spacer.
  • the surface of the substrate at the time of bonding with the spacer means the surface of the substrate.
  • the thickness of the outer peripheral portion of the lens portion is the thickness of the thin film. It shall be based on the sum.
  • a substrate having a lens portion is laminated in two or more layers via a spacer.
  • a spacer Even if the outer diameter of the lens portion of each layer varies, it is possible to prevent the lens portion and the spacer from interfering during lamination.
  • the lens portions are arranged independently in a state of being separated from each other.
  • the step formed between the substrate surface and the outer peripheral portion of the lens portion is larger than when the lens portion is connected.
  • the lens portion in the molding step, is molded by a transfer mold having a transfer surface for transferring the molding surface of the lens portion, and the transfer surface has water repellency.
  • the transfer surface since the transfer surface has water repellency, the release of the wafer lens can be facilitated.
  • a hydrophilic treatment is performed on one substrate surface.
  • the adhesion between the substrate surface and the resin can be improved by performing, for example, a coupling treatment or a plasma treatment as a hydrophilic treatment on the substrate surface.
  • a wafer lens according to the present invention includes a substrate, a plurality of lens portions formed on at least one substrate surface of the substrate and including an optical surface, and a lens portion provided on one substrate surface side.
  • a wafer lens including a spacer having a corresponding opening, wherein the outer peripheral portion of the lens portion is thinner at the edge of the opening of the spacer than the distance between the one substrate surface and the spacer.
  • the outer periphery of the lens portion can be prevented from striking the spacer because the substrate and the spacer have a certain distance through the adhesive.
  • the pitch between the lenses can be made narrower than when the buffer part is provided in the transfer mold for forming the lens part, and the cost of the transfer mold for forming the wafer lens can be reduced.
  • the wafer lens in the above-described wafer lens, at least one of the lens portions is independent from the other lens portions.
  • the wafer lens is, for example, one in which individual lens portions are separated from each other, or one in which compound eye lenses having a predetermined number of lens portions connected to each other are separated from each other.
  • a trace cut in a direction parallel to the optical axis of the lens portion there is a trace cut in a direction parallel to the optical axis of the lens portion, and a cross section of the cut trace includes a spacer layer including at least a spacer, an adhesive layer including an adhesive, and a lens portion. And a resin layer including an outer peripheral portion.
  • the resin layer and the spacer layer sandwich the adhesive layer, and the outer peripheral portion of the lens portion does not interfere with the spacer.
  • the lens unit manufacturing method includes a dicing step of cutting out the wafer lens.
  • the lens unit is not limited to a lens unit cut out from a plurality of stacked wafer lenses, but includes a lens unit cut out from a single wafer lens.
  • the manufacturing method of the lens unit since the wafer lens is cut out, the dimensional accuracy of the lens unit can be improved. In addition, since a wafer lens having a narrow inter-lens pitch can be used, a large number of lens units can be manufactured.
  • the lens unit manufacturing method includes a lamination step of laminating a wafer lens and at least one other wafer lens via a spacer before the dicing step. .
  • a lamination step of laminating a wafer lens and at least one other wafer lens via a spacer before the dicing step is included in the lens unit manufacturing method.
  • a first lens unit includes a substrate, at least one compound lens having a lens portion formed on at least one substrate surface of the substrate and including an optical surface, A lens unit provided with a spacer provided on a substrate surface side and having an opening corresponding to the lens portion, and the thickness of the outer peripheral portion of the lens portion at the edge of the spacer opening is determined by the distance between the one substrate surface and the spacer. Is also thin.
  • the lens portion and the spacer do not interfere with each other.
  • the dimensional accuracy of the unit is good.
  • the second lens unit according to the present invention is manufactured using the above-described manufacturing method of the lens unit.
  • the dimensional accuracy of the lens unit can be improved.
  • FIG. 1A is a plan view of a laminated wafer lens
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA of the laminated wafer lens shown in FIG. 1A. It is the elements on larger scale of the wafer lens of FIG. 1A.
  • 3A to 3E are views for explaining the manufacturing process of the wafer lens.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a laminating apparatus used in the method for manufacturing a wafer lens according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining a molding process in the wafer lens manufacturing process.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the spacer mounting process in the wafer lens manufacturing process.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a laminating apparatus used in the method for manufacturing a wafer lens according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining a molding process in the wafer lens manufacturing process.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the spacer mounting process in
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining a wafer lens laminating process in the wafer lens manufacturing process.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the lens unit
  • FIG. 8B is a conceptual diagram when dicing a laminated wafer lens.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a laminating apparatus used in the method for manufacturing a wafer lens according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a laminated wafer lens according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a laminated wafer lens according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the wafer lens of the fifth embodiment.
  • FIG. 13A is a flowchart for explaining a spacer mounting step in the wafer lens manufacturing process of the sixth embodiment
  • FIG. 13B is a flowchart for explaining a wafer lens stacking step.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a modification of the wafer lens shown in FIG. 1A and the like.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a modification of the lens unit in FIG. 8A.
  • a laminated structure 1000 includes a first wafer lens 100 and a second wafer lens 200, which is another wafer lens, that is, two wafer lenses extending in parallel to the xy plane in the Z-axis direction. Laminated. By cutting out the laminated structure 1000 by dicing, a lens unit 2000 (see FIG. 8A) in which two composite lenses 10 are laminated can be obtained.
  • the laminated structure 1000 is also a wafer lens in a broad sense.
  • the first wafer lens 100 is a wafer lens with a spacer.
  • the first wafer lens 100 has a disk shape, for example, and includes a substrate 101, a first resin layer 102, a second resin layer 103, a diaphragm 104, and a spacer 105.
  • the first and second resin layers 102 and 103 are bonded to the substrate 101 in alignment with each other with respect to translation in the xy plane perpendicular to the axis AX and rotation around the axis AX.
  • a large number of compound lenses 10 are formed as optical elements constituting the first lens, and are secondarily arranged along the xy plane.
  • Each compound lens 10 has a structure laminated in the optical axis OA direction (up and down direction in the drawing), a lens body 10a that forms an optical surface around the optical axis, and a flange portion 10b that exists around the lens body 10a. And have.
  • the substrate 101 of the first wafer lens 100 is a flat plate extending over the entire first wafer lens 100 and is made of glass.
  • the thickness of the substrate 101 is basically determined by optical specifications, but is such a thickness that the first wafer lens 100 is not damaged when the first wafer lens 100 is released.
  • the substrate 101 partially includes a central lens body 10a of the compound lens 10 and an annular flange portion 10b extending in the periphery thereof as a base portion sandwiched between the first and second resin layers 102 and 103. Constitute.
  • the substrate 101 may be formed of resin or ceramic.
  • the first resin layer 102 is made of resin, and is formed on one surface 101 a of the substrate 101.
  • the first resin layer 102 has a plurality of first lens elements 11.
  • Each first lens element 11 is independent in a state of being separated from each other, and constitutes an upper portion of the lens body 10 a of the compound lens 10.
  • the first lens elements 11 are two-dimensionally arranged in the xy plane on the substrate 101.
  • the first lens element 11 is a convex aspherical lens portion, for example, and has a first optical surface 11a.
  • the first optical surface 11a of each first lens element 11 is a first molding surface 102a that is collectively molded by transfer.
  • an outer peripheral portion 11 b is formed around the first optical surface 11 a of each first lens element 11.
  • the outer peripheral portion 11b is formed of a resin overflowing from the transfer surface for forming the first optical surface 11a of the transfer mold during molding.
  • the outer peripheral part 11b does not have specific functions, such as an optical function.
  • the first resin layer 102 is made of a photocurable resin.
  • the photocurable resin contains a photopolymerization initiator that initiates polymerization of the photocurable resin.
  • a photopolymerization initiator that initiates polymerization of the photocurable resin.
  • acrylic resin, allyl ester resin, epoxy resin, vinyl resin and the like can be used.
  • acrylic resin, allyl ester resin, and vinyl resin are used, it can be cured by radical polymerization of photopolymerization initiator, and when epoxy resin is used, it is cured by cationic polymerization of photopolymerization initiator. be able to.
  • the second resin layer 103 is made of resin, like the first resin layer 102, and is formed on the other surface 101b of the substrate 101.
  • the second resin layer 103 has a plurality of second lens elements 12.
  • Each second lens element 12 is independent in a state of being separated from each other, and constitutes a lower portion of the lens body 10 a of the compound lens 10.
  • the second lens elements 12 are two-dimensionally arranged in the xy plane on the substrate 101.
  • the position of each second lens element 12 corresponds to the position of each first lens element 11 on the opposite side of the substrate 101.
  • the second lens element 12 is, for example, a convex aspheric lens part, and has a second optical surface 12a.
  • the second optical surface 12a of each second lens element 12 is a second molding surface 103a that is collectively molded by transfer.
  • an outer peripheral part 12 b is formed around the second optical surface 12 a of each second lens element 12.
  • the outer peripheral portion 12b is formed of a resin overflowing from the transfer surface for forming the second optical surface 12a of the transfer mold at the time of molding.
  • the outer peripheral portion 12b does not have a specific function such as an optical function.
  • the photocurable resin used for the second resin layer 103 is the same as the photocurable resin of the first resin layer 102. However, both the resin layers 102 and 103 do not need to be formed of the same photocurable resin, and can be formed of different photocurable resins.
  • the diaphragm 104 is provided between the substrate 101 and the first resin layer 102 and between the substrate 101 and the second resin layer 103.
  • the diaphragm 104 has a diaphragm main body 104a that is a diaphragm member and an opening 104b.
  • the aperture body 104a is formed in a part of the region excluding the lens body 10a on at least one of the surfaces 101a and 101b of the substrate 101.
  • the aperture body 104a is disposed so as not to interfere with the lens body 10a.
  • the opening 104b is substantially circular, and is formed at a position corresponding to the lens body 10a so that the center of the opening coincides with the optical axis OA.
  • the aperture body 104a is formed of a light-shielding metal film, a resist, a silicon film, a carbon film, or the like.
  • the aperture body 104 a may be provided only between the substrate 101 and the first resin layer 102 and between the substrate 101 and the second resin layer 103.
  • the spacer 105 is fixed in an aligned state between the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200.
  • the spacer 105 is made of a light transmissive material such as glass or resin, or a light non-transmissive material.
  • the spacer 105 is exaggerated in the vertical direction in the drawing, but is a flat plate member as a whole, and a hole is formed in a portion corresponding to the lens body 10a. That is, the spacer 105 has a spacer body 105a and an opening 105b.
  • the spacer main body 105a is arranged on the second resin layer 103 side in the first wafer lens 100 so as to fill a space between a plurality of adjacent lens main bodies 10a so as not to interfere with the second lens element 12 of the lens main body 10a.
  • the spacer body 105 a is a support member for the first wafer lens 100 with respect to the second wafer lens 200.
  • the opening 105b has a substantially circular shape and is formed as a through hole that is hollowed out in a cylindrical shape at a position corresponding to the lens body 10a.
  • the contour shape of the spacer 105 is not limited to a circle but may be a square or the like.
  • One end surface 105 c of the spacer body 105 a is bonded to the other surface 101 b of the substrate 101 of the first wafer lens 100 via an adhesive 106.
  • the other end surface 105 d of the spacer main body 105 a is bonded to the one surface 101 a of the substrate 101 of the second wafer lens 200 via an adhesive 106.
  • a photo-curing resin is used for the adhesive 106.
  • a fixed gap X is provided between the other surface (substrate surface) 101b or one surface (substrate surface) 101a of the substrate 101 and one end surface 105c or the other end surface 105d of the spacer 105.
  • the distance L2 is larger than the distance L1 between the outer edge of the second optical surface 12a of the second lens element 12 and the edge 105e of the opening 105b of the spacer 105 in the corresponding direction.
  • the edge 105e of the opening 105b is an edge or corner of one end surface 105c of the spacer 105 facing the other surface 101b of the substrate 101.
  • the thickness of the outer peripheral portion 12b is smaller than the distance X between the other surface 101b of the substrate 101 and one end surface 105c of the spacer 105 at the edge 105e of the opening 105b. ing. That is, in the first wafer lens 100, the maximum value t of the thickness (thickness in the optical axis direction) of the outer peripheral portion 12b at a position overlapping the spacer 105 in at least one direction (AB direction) is smaller than the predetermined interval X. Therefore, in other words, since the interval X is larger than the maximum value t, the outer peripheral portion 12b of the second lens element 12 does not hit the end surface 105c of the spacer body 105a.
  • the maximum value t is usually the thickness of the outer peripheral portion 12b in the optical axis OA direction of the edge 105e of the opening 105b of the spacer 105.
  • the maximum thickness t of the outer peripheral portion 12b of the second lens element 12 is the maximum discharge amount determined from the variation in the known discharge amount of the resin, or the wettability and shape of the surface of the known mold, substrate 101 or spacer 105 Predicted from.
  • the interval X is determined based on the predicted maximum value t.
  • the interval X is determined in consideration of the thickness of the diaphragm 104.
  • the relationship between the maximum value t and the interval X has been described only in the AB direction. However, the same as the above between the maximum value t and the interval X also in the CD direction perpendicular to the AB direction and the intermediate direction thereof. It is desirable that this relationship holds.
  • the second wafer lens 200 is a wafer lens without a spacer. Similar to the first wafer lens 100, the second wafer lens 200 has a disk shape, for example, and includes a substrate 101, a first resin layer 102, and a second resin layer 103. Also in the second wafer lens 200, as in the first wafer lens 100, the maximum value t of the thickness of the outer peripheral portion 11b at a position overlapping the spacer 105 provided in the first wafer lens 100 in at least one direction is the constant value.
  • the distance X is smaller (specifically, the distance X between one surface (substrate surface) 101b of the substrate 101 and the other end surface 105d of the spacer 105).
  • the interval X is determined in consideration of the thickness t2 of the diaphragm 104.
  • the configuration of the second wafer lens 200 is the same as the configuration of the first wafer lens 100 except for the spacer 105, and thus the description thereof is omitted.
  • the lens manufacturing apparatus includes a molding apparatus (only the molding die 40 is illustrated) illustrated in FIG. 3C and the like, and a laminating apparatus 50 illustrated in FIG.
  • the molding device is used to mold the first and second wafer lenses 100 and 200 by pouring a fluid-like resin onto the molding die 40 or the substrate 101 and curing it. About the 1st wafer lens 100, it can produce until the state (henceforth the non-lamination wafer lens 110) before attaching the spacer 105.
  • FIG. Hereinafter, the non-layered wafer lens 110 and the second wafer lens 200 have the same configuration, and the non-layered wafer lens 110 before the completion of the first wafer lens 100 will be mainly described in order to simplify the description.
  • the molding apparatus includes a molding die 40 for moving the molding die 40 and performing an opening / closing operation in addition to the molding die 40 as a main member, and a resin for applying the resin to the substrate 101.
  • a resin coating device, a UV light generator for curing the resin, a mold release device for taking out the molded first and second wafer lenses 100 and 200, a control drive device for driving these devices, and the like are provided.
  • a device (camera and shaft) for mutual alignment with the wafer lens and spacer is provided.
  • the mold 40 includes a first mold 41 and a second mold 42.
  • the first resin layer 102 and the second resin layer 103 are sequentially formed on both surfaces 101 a and 101 b of the substrate 101, and one of the first molding dies 41 is formed on the one surface 101 a side of the substrate 101 when releasing.
  • the resin layer 102 is in close contact with the resin layer 102.
  • the other second molding die 42 is placed in close contact with the second resin layer 103 on the other surface 101 b side of the substrate 101.
  • the first molding die 41 is for molding the first molding surface 102a of the non-laminated wafer lens 110.
  • the first mold 41 is made of light transmissive glass and has an outer shape on a thick disk.
  • the first molding die 41 has a first transfer surface 41 b corresponding to the first molding surface 102 a of the first resin layer 102 on the end surface 41 a on the substrate 101 side.
  • the first transfer surface 41b has a first optical surface transfer surface 41c for forming each first optical surface 11a of the first molding surface 102a.
  • a plurality of first optical surface transfer surfaces 41c are arranged in an array, and are formed in a substantially hemispherical concave shape corresponding to the shape of the first optical surface 11a.
  • molding die 41 should just be a transparent material, for example, the thing made from resin and the type
  • the second molding die 42 is for molding the second molding surface 103a of the non-laminated wafer lens 110. Similarly to the first mold 41, the second mold 42 is made of light-transmitting glass and has a thick disk-shaped outer shape.
  • the second molding die 42 has a second transfer surface 42 b corresponding to the second molding surface 103 a of the second resin layer 103 on the end surface 42 a on the substrate 101 side.
  • the second transfer surface 42b has a second optical surface transfer surface 42c for forming each second optical surface 12a of the second molding surface 103a.
  • a plurality of second optical surface transfer surfaces 42c are arranged in an array, and are formed in a substantially hemispherical concave shape corresponding to the shape of the second optical surface 12a.
  • the first and second transfer surfaces 41b and 42b have been subjected to water repellent finishing. Thereby, the mold release of the non-laminated wafer lens 110 can be facilitated.
  • the laminating device 50 in FIG. 4 is for attaching the spacer 105 constituting the first wafer lens 100.
  • the laminating apparatus 50 is for laminating the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 to which the spacer 105 is attached.
  • the stacking device 50 includes a first support 51, a second support 52, a tilt control unit 53, a Z-axis control unit 54, a position sensor unit 55, a suction device 56, and a total control unit 57.
  • the laminating apparatus 50 includes an adhesive application device for applying the adhesive 106 to the spacer 105 and a UV light generator for curing the adhesive.
  • the first support 51 is for supporting the spacer 105.
  • the first support 51 is provided below an object to be attached such as the non-laminated wafer lens 110, that is, below the laminating apparatus 50.
  • the first support body 51 is a flat plate, and the spacer 105 can be kept parallel to the XY plane.
  • a plurality of suction holes 51 a for sucking the end face 105 d (see the enlarged view of FIG. 1B) of the spacer 105 are formed on the installation surface of the spacer 105 of the first support 51.
  • Each suction hole 51 a communicates with the suction device 56.
  • the end surface 51 b of the first support 51 is in close contact with the end surface of the spacer 105.
  • the second support 52 is for supporting the non-laminated wafer lens 110.
  • the second support 52 is provided on the upper side of the attachment target such as the non-laminated wafer lens 110, that is, on the upper side of the laminating apparatus 50.
  • the second support 52 is a flat plate and can keep the non-laminated wafer lens 110 parallel to the XY plane.
  • a lens protection hole 52 a is formed in the second support 52 at a position corresponding to the first lens element 11 of the non-laminated wafer lens 110.
  • the diameter of the lens protection hole 52 a is relatively larger than the outer edge of the first optical surface 11 a of the first lens element 11.
  • the depth of the lens protection hole 52a is such that the first optical surface 11a of the first lens element 11 does not contact.
  • a suction hole 52b for sucking the non-laminated wafer lens 110 is formed in the approximate center of each lens protection hole 52a. Each suction hole 52 b communicates with the suction device 56. At the time of attracting the non-laminated wafer lens 110, the end surface 52 c of the second support 52 is in close contact with the one surface 101 a of the substrate 101 of the non-laminated wafer lens 110.
  • a position measuring unit 52d extending downward, that is, toward the first support 51 is provided on the outer periphery of the second support 52. The position measuring unit 52d is a detection target portion of the position sensor unit 55 described later.
  • the tilt control unit 53 is for supporting the second support 52 parallel to the XY plane.
  • the tilt control unit 53 is provided to hold, for example, three locations on the surface of the second support 52 opposite to the surface that attracts the non-laminated wafer lens 110.
  • a servo motor, a piezoelectric actuator, or the like is used for the tilt control unit 53. By operating the tilt control unit 53, the tilt of the second support body 52 can be adjusted.
  • the Z-axis control unit 54 is for adjusting the position of the second support body 52 in the Z-axis direction.
  • the Z-axis control unit 54 includes a holding plate 54a and a Z-axis control drive unit 54b.
  • the holding plate 54 a of the Z-axis control unit 54 holds the second support body 52 via the tilt control unit 53.
  • the Z-axis control drive unit 54 b is provided on the opposite side of the second support body 52.
  • a servo motor or the like is used for the Z-axis control unit 54. By operating the Z-axis control unit 54, the position of the second support body 52 in the Z-axis direction can be adjusted via the holding plate 54a.
  • the position sensor unit 55 is for detecting the position of the unlaminated wafer lens 110.
  • the position sensor unit 55 is provided with a detection unit 55a so as to face the position measurement unit 52d of the second support body 52.
  • the detection unit 55a detects detection information from the position measurement unit 52d of the second support body 52. Based on the detected detection information, the position of the second support 52, specifically, the position and inclination in the Z-axis direction, and the like are measured.
  • the position of the second support 52 is based on the position (or extension plane) C1 of the end face 51b of the first support 51 that is the suction fixing surface of the spacer 105, and the suction of the non-laminated wafer lens 110 with respect to the position C1 of the end face 51b.
  • the interval X is adjusted based on the positional relationship between the substrate 101 and the spacer 105 of the non-laminated wafer lens 110.
  • the distance X is adjusted based on the positional relationship of the substrate 101 between the wafer lenses 100 and 200.
  • the stop 104 is provided on the substrate 101, the surface of the main body of the substrate 101 can be used as a reference, but the surface of the stop 104 can also be used as a reference.
  • the position sensor unit 55 for example, an optical encoder, a laser displacement meter, a capacitance sensor, or the like is used.
  • the total control unit 57 controls the operation of the tilt control unit 53 and the Z-axis control unit 54.
  • the total control unit 57 controls the operations of the tilt control unit 53 and the Z-axis control unit 54 based on the measurement result of the position sensor unit 55.
  • the molding process is performed by operating a lifting device (not shown), a resin coating device, and a UV light generator while using the first and second molding dies 41 and 42 shown in FIG. 3C.
  • the molding process includes a drawing process (step S11), a substrate processing process (step S12), a first resin layer molding process (step S13), and a second resin layer molding process (step S14). ) And a mold release step (step S15).
  • a diaphragm 104 is formed on both surfaces 101a and 101b of the substrate 101 (step S11).
  • the diaphragm 104 is formed, for example, by forming an opaque metal film on both surfaces 101a and 101b of the substrate 101 by vapor deposition, sputtering, or the like, and then patterning to form an opening.
  • the diaphragm 104 can also be formed by depositing a dark color photoresist and then performing patterning to form an opening.
  • hydrophilic treatment such as silane coupling treatment or plasma treatment is performed on both surfaces 101a and 101b of the substrate 101 (step S12).
  • the first resin layer 102 is molded (step S13).
  • a resin coating apparatus (not shown) is operated to supply a predetermined amount of resin onto each first optical surface transfer surface 41c of the first mold 41 individually.
  • the predetermined amount is an amount in which the portion corresponding to the first lens element 11 of the molding die is completely filled with resin when pressed by the molding die and slightly overflows from the portion corresponding to the first lens element 11. It is. In the ideal state, it is best that the resin does not overflow, but it is intentionally caused to overflow slightly due to variation in the amount of dispensing.
  • the resins are spaced apart from each other and arranged in a dot shape.
  • a lifting device (not shown) is operated to press the substrate 101 from above the first mold 41 with the one surface 101 a facing the first mold 41.
  • a slight gap is formed between the end surface 41 a of the first mold 41 and the one surface 101 a of the substrate 101.
  • the resin slightly protrudes from the first optical surface transfer surface 41c.
  • a UV light generator (not shown) is operated to irradiate ultraviolet rays, and the resin sandwiched between the first mold 41 and the substrate 101 is cured.
  • the first transfer surface 41b of the first mold 41 is transferred to the resin.
  • the second resin layer 103 is formed on the other surface 101b of the substrate 101 (step S14).
  • the lifting / lowering device is operated, and the substrate 101 and the first mold 41 are reversed with the first resin layer 102 integrated, and the other surface 101b of the substrate 101 is placed on the lower side.
  • the resin coating apparatus is operated to supply a predetermined amount of resin onto each second optical surface transfer surface 42c of the second mold 42. As a result, on the second transfer surface 42b of the second mold 42, the resins are separated from each other and arranged in a dot shape.
  • the lifting device is operated to direct the substrate 101 from above the second mold 42 with the other surface 101b facing the second mold 42. And press. A slight gap is formed between the end surface 42 a of the second mold 42 and the other surface 101 b of the substrate 101. At this time, the resin slightly protrudes from the second optical surface transfer surface 42c.
  • a UV light generator (not shown) is operated to irradiate ultraviolet rays, and the resin sandwiched between the second mold 42 and the substrate 101 is cured. At this time, the second transfer surface 42b of the second mold 41 is transferred to the resin.
  • a release device (not shown) is operated to release the non-laminated wafer lens 110 from the first and second molding dies 41 and 42 as shown in FIG. 3D (step S15).
  • the spacer attaching step includes an application step (step S21), a holding step (step S22), and a curing step (step S23).
  • the non-laminated wafer lens 110 molded in advance in steps S11 to S15 is adsorbed to the second support 52 of the laminating apparatus 50 with the second resin layer 103 facing downward. Further, the spacer 105 attached to the non-laminated wafer lens 110 is adsorbed to the first support 51.
  • the adhesive 106 is applied to one end face 105c of the spacer 105 (step S21).
  • Application of the adhesive 106 to the spacer 105 uses screen printing or dispensing.
  • the Z-axis control unit 54 is operated to lower the unstacked wafer lens 110.
  • the position of the second support body 52 is measured by the position sensor unit 55. Therefore, even when the unlaminated wafer lens 110 is lowered, the inclination of the unlaminated wafer lens 110 is corrected by the operation of the tilt control unit 53, and the end surface 52 c of the second support 52 is the end surface of the first support 51. It is parallel to 51b.
  • the non-laminated wafer lens 110 and the spacer 105 are held close to each other. That is, the substrate 101 and the spacer 105 are held at a constant interval X (step S22).
  • the constant interval X is close to zero but not zero, and is a sufficient interval that the outer peripheral portions 11 b and 12 b of the first or second lens element 11 and 12 do not hit the end surface 105 c of the spacer 105. Specifically, this corresponds to the interval X in FIG.
  • the Z-axis control unit 54 holds the substrate 101 and the spacer 105 so as to maintain a constant distance X.
  • a UV light generator (not shown) is operated, and the UV light irradiated through the first support 51 or the second support 52 is used.
  • the adhesive 106 is cured to form a solidified layer (step S23).
  • the spacer 105 is attached to the non-laminated wafer lens 110, and the first wafer lens 100 is manufactured.
  • the first resin layer 102 is molded on one surface 101a of the substrate 101 using the molding die 40, and then released, and the first lens element 11 and the spacer 105 are opposed to each other to attach the spacer.
  • a process may be performed.
  • the spacer 105 serves as a base, it is possible to prevent warping of the substrate 101, and as compared with the case where the first lens element 11 is sucked in a protected state as shown in FIG. There is an advantage that can be simplified.
  • the wafer lens laminating process includes an application process (step S31), a laminating process (step S32), and a curing process (step S33).
  • the first or second wafer lens is not damaged in the laminating apparatus 50 of FIG. 4 so that the first or second lens element 11 or 12 of the first or second wafer lens 100 or 200 is not damaged. It is desirable to use a supporting jig having a recess corresponding to the first or second lens element 11, 12 of 100,200.
  • the second wafer lens 200 molded in advance in steps S11 to S15 is adsorbed to the second support 52 of the laminating apparatus 50 with the first resin layer 102 facing downward. Further, the first wafer lens 100 to be attached to the second wafer lens 200 is adsorbed to the first support 51 with the spacer 105 facing upward.
  • step S31 the adhesive 106 is applied to the other end face 105d of the spacer 105 (step S31). Thereafter, the Z-axis control unit 54 is operated to lower the second wafer lens 200.
  • step S32 the substrate 101 of the second wafer lens 200 and the spacer 105 are held at a constant interval X, and the first and second wafer lenses 100 and 200 are stacked.
  • the UV light generator (not shown) is operated to cure the adhesive 106 (step S33).
  • the laminated structure 1000 shown in FIG. 1B and the like is manufactured.
  • the first and second wafer lenses 100 are cured by curing the adhesive 106 in a state where the substrate 101 and the spacer 105 are not brought into contact with each other and the constant distance X is maintained. , 200 even when the outer diameter of the second lens element 12 varies, the second lens element 12 and the spacer 105 can be prevented from interfering when the first wafer lens 100 with the spacer is manufactured. In addition, it is possible to prevent the first lens element 11 and the spacer 105 from interfering when the second wafer lenses 100 and 200 are stacked. As a result, it is possible to prevent a problem that the spacer 105 comes into contact with the outer peripheral portions 11b and 12b of the first and second lens elements 11 and 12. Also.
  • the inter-lens pitch can be made narrower than when the buffer regions are provided in the first and second molding dies 41 and 42 which are transfer dies for molding the first and second lens elements 11 and 12. Further, by adjusting the distance X with reference to the positional relationship between the substrates 101 of the first and second wafer lenses, the thicknesses of the outer peripheral portions 11b and 12b of the first and second lens elements 11 and 12 vary. Even when there is an error in the dimension of the spacer 105, the first and second wafer lenses 100 and 200 can be stacked with high accuracy. Furthermore, since it is not necessary to provide a structure for suppressing the spread of the resin in the buffer region of the mold, the costs of the first and second molds 41 and 42 can be reduced.
  • the total thickness of the laminated structure 1000 with the spacer 105 composed of the first and second wafer lenses 100 and 200 interposed therebetween is caused by variations in the thickness of the substrate 101 and the spacer 105. Instead, it can be managed to a desired value. Further, the variation from the installation reference surface (for example, the substrate surface 101b of the second wafer lens 200) to the focal position of the laminated structure 1000 due to the shape variation of the molded first and second optical surfaces 11a and 12a is constant. Can also be kept.
  • a lens unit 2000 shown in FIG. 8A includes a first compound lens 80 and a second compound lens 90.
  • the lens unit 2000 is, for example, a quadrangular prism-like member, and has a quadrangular outline when viewed from the optical axis OA direction.
  • the lens unit 2000 is housed in, for example, a separately prepared holder, and is bonded to the imaging circuit board as an imaging lens.
  • the first compound lens 80 (corresponding to the compound lens 10 shown in FIG. 1A and the like) includes the already described first lens element 11, the second lens element 12, and the flat plate portion 13 sandwiched therebetween.
  • the flat plate portion 13 is a portion obtained by cutting out the substrate 101.
  • the first and second lens elements 11 and 12 may have the same shape or different shapes.
  • the second compound lens 90 (corresponding to the compound lens 10 shown in FIG. 1A and the like) is a first lens element 11, a second lens element 12, and a flat plate sandwiched between them. Unit 13.
  • the first and second wafer lenses 100 and 200 are used to manufacture the lens unit 2000 shown in FIG. 8A.
  • the first and second wafer lenses 100 and 200 are fixed by an adhesive 106 in a state of being laminated via a spacer 105 through a wafer lens lamination process.
  • the laminated first and second wafer lenses 100 and 200, that is, the laminated structure 1000 are cut out at a broken line portion DX shown in FIG.
  • the substrate 101 including the diaphragm
  • the spacer 105 And the adhesive 106 is cut.
  • the unstacked wafer lens 110 is molded by performing the molding process of steps S11 to S15 shown in FIG.
  • the resin pressed by the first and second molds 41 and 42 is the outer peripheral portion 11b of the first and second lens elements 11 and 12 on the substrate 101.
  • 12b has a relatively small water repellent angle (for example, about 10 °).
  • the resin corresponding to the outer peripheral portions 11b and 12b of the first and second lens elements 11 and 12 spreads thinly on the substrate 101 with a thickness of about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m, for example.
  • the resin is cured by light irradiation in such a state, and the molding is completed by releasing the first wafer lens 100 from the first and second molding dies 41 and 42.
  • the spacer 105 is attached to the non-laminated wafer lens 110 by performing the spacer attaching process of steps S21 to S23 shown in FIG.
  • the substrate 101 and the spacer 105 are held at a constant interval X, for example, 50 ⁇ m.
  • the distance X between the substrate 101 and the spacer 105 is set to be larger than the thickness (including the diaphragm 104) of the outer peripheral portions 11b and 12b of the first and second lens elements 11 and 12, for example, 20 ⁇ m.
  • the outer peripheral portions 11b and 12b that do not contribute to the optical function can be embedded between the substrate 101 and the spacer 105.
  • the inter-lens pitch of the first wafer lens 100 can be made smaller.
  • the first and second wafer lenses 100 and 200 are stacked by performing the wafer lens stacking step of steps S31 to S33 shown in FIG. Also in the laminating process (step S32) of the wafer lens laminating process, the substrate 101 and the spacer 105 are held at a constant interval X, for example, 50 ⁇ m. Thereby, the laminated structure 1000 having the structure shown in FIG. 1B and the like was obtained.
  • the wafer lens manufacturing method of the second embodiment is a modification of the wafer lens manufacturing method of the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those of the first embodiment.
  • the laminating apparatus 150 used in the method for manufacturing a wafer lens according to this embodiment includes a first support 51, a second support 52, a suction device 56, and a holding member 58.
  • the holding member 58 surrounds the support contact portion of the first support body 51 and the support contact portion of the second support body 52, and the base portion 51 h of the first support body 51 and the base portion 52 h of the second support body 52. It is provided between.
  • the holding member 58 holds the first support 51 and the like so that the substrate 101 of the unlaminated wafer lens 110 and the spacer 105 have a certain distance X.
  • the height of the holding member 58 is adjusted in advance so that the substrate 101 of the unlaminated wafer lens 110 and the spacer 105 are at a constant distance X.
  • the holding member 58 holds the first support 51 and the like so that the inclination of the substrate 101 is parallel to the XY plane.
  • interval adjustment in the lamination apparatus 50 can be simplified compared with 1st Embodiment.
  • the laminating apparatus 150 changes the shape or the like of the support contact portion of the first support 51 to stack the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 after the spacer 105 is bonded. Can also be used.
  • the first resin layer 102 has a first abutting portion 14.
  • the first abutting portion 14 is formed in an annular shape adjacent to the periphery of the second lens element 12.
  • the first abutting portion 14 has tapered surfaces 14a and 14b that are inclined to spread toward the substrate 101 side.
  • An abutting end surface 14c facing the second wafer lens 400 sandwiched between the tapered surfaces 14a and 14b abuts against an abutting end surface 24c of a second abutting portion 24 of the second wafer lens 400 described later.
  • the second resin layer 103 has a second abutting portion 24.
  • the second butting portion 24 is formed in an annular shape adjacent to the periphery of the first lens element 12.
  • the second butting portion 24 has tapered surfaces 24 a and 24 b that are widened and inclined toward the substrate 101 side.
  • the distance X between the substrate 101 and the spacer 105 is defined by the first and second butting portions 14 and 24.
  • the total height (H1 + H2) of the height H1 of the first butting portion 14 and the height H2 of the second butting portion 24 is higher than the height H3 of the spacer 105.
  • the distance X is 1 ⁇ 2 of the distance H4 between the substrates 101, 101 of the first and second wafer lenses 300, 400 minus the height H3 of the spacer 105.
  • first and second abutting portions 14 and 24 made of resin are formed by molding, even if the positions of the outer edges of the first and second abutting portions 14 and 24 vary, the first and second abutting portions are provided. Interference between the two lens elements 11 and 12 and the spacer 105 can be prevented, and an increase in the distance between the adjacent first and second lens elements 11 and 12 can be prevented.
  • the wafer lens manufacturing method of the fourth embodiment is a modification of the wafer lens manufacturing method of the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those of the first embodiment.
  • the first and second lens elements 11 and 12 are not separated from each other. Instead, the adjacent first and second lens elements 11 and 12 are connected by the transferred resin.
  • the present invention is effective even when the first and second lens elements 11 and 12 are connected by the resin. That is, even when there is a variation in the thickness of the resin or when there is an error in the dimension of the spacer 105 such as the thickness or the opening diameter, there is a certain distance X between the substrate 101 and the spacer 105 with the resin portion interposed. Therefore, the attachment of the spacer 105 and the lamination of the first and second wafer lenses 100 and 200 can be performed with high accuracy.
  • the wafer lens manufacturing method of the fifth embodiment is a modification of the wafer lens manufacturing method of the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those of the first embodiment.
  • a predetermined number of first and second lens elements 11, 12 are connected to each other to form a compound eye lens ML.
  • the compound eye lens ML has a predetermined number of first and second optical surfaces 11a and 12a.
  • the compound eye lens ML has, for example, four first and second lens elements 11 and 12 (first and second optical surfaces 11a and 12a).
  • the outer peripheral portion 11b is provided around the plurality of first and second optical surfaces 11a and 12a, that is, on the outer periphery of the compound eye lens ML. At least one of the first and second lens elements 11 and 12 is independent in a state of being separated from the first and second lens elements 11 and 12 of another adjacent compound eye lens ML.
  • the coating step (step S21) is performed after the holding step (step S22).
  • the coating process (step S31) is performed after the laminating process (step S32).
  • the adhesive 106 penetrates into the gap between the substrate 101 and the spacer 105 with the substrate 101 and the spacer 105 facing each other with a certain distance X. Filled in.
  • the wafer lens manufacturing method according to the present embodiment has been described above, but the wafer lens manufacturing method according to the present invention is not limited to the above.
  • the shape and size of the first and second optical surfaces 11a and 12a can be changed as appropriate according to the application and function.
  • the first optical surface 11a of the first lens element 11 may have a convex shape
  • the second optical surface 12a of the second lens element 12 may have a concave shape.
  • the first and second transfer surfaces 41b and 42b of the first and second molding dies 41 and 42 shown in FIG. 3C correspond to the shapes of the first and second lens elements 11 and 12, respectively. Yes.
  • the number of the 1st and 2nd lens elements 11 and 12 formed in the 1st and 2nd wafer lenses 100 and 200 is not restricted to nine of illustration, and more than two or more. can do.
  • the arrangement of the first and second lens elements 11 and 12 is preferably on a lattice point for convenience of dicing.
  • the interval between the adjacent lens elements 11 and 12 is not limited to the illustrated one, and can be set as appropriate in consideration of workability and the like.
  • the substrate 101 may not be subjected to hydrophilic treatment such as silane coupling treatment or plasma treatment, although it depends on molding conditions such as the material of the resin layers 102 and 103. Further, the first and second molds 41 and 42 may not be subjected to water repellent processing.
  • the first and second lens elements 11 and 12 are formed independently on the substrate 101.
  • the outer peripheral portions 11b and 12b of the first and second lens elements 11 and 12 are formed on the substrate 101.
  • the spacer 105 may be connected to each other within a range having a thickness not exceeding the gap.
  • the adhesive 106 when bonding the non-laminated wafer lens 110 and the spacer 105, the adhesive 106 is applied to the end face 105 c of the spacer 105, but it adheres to the corresponding end face of the substrate 101 of the non-laminated wafer lens 110.
  • An agent 106 may be applied.
  • the adhesive 106 is applied to the corresponding surface of the substrate 101 by, for example, dispensing. Further, it may be applied to both the end face 105 c of the spacer 105 and the substrate 101.
  • the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 are stacked, but the present invention is not limited to this.
  • the first wafer lens 100 with a spacer may be diced.
  • a lens unit 2100 having the first compound lens 80 as shown in FIG. 15 can be obtained.
  • the lens unit 2100 may be bonded to a sensor substrate having an image sensor.
  • the cross section of the trace of the first and second lens elements 11 and 12 cut in the direction parallel to the optical axis OA includes a spacer layer 105x including a spacer 105, and an adhesive layer 106x including an adhesive 106.
  • first and second resin layers 102 and 103 including outer peripheral portions 11b and 12b of the first and second lens elements 11 and 12, respectively.
  • the first and second resin layers 102 and 103 and the spacer layer 105x sandwich the adhesive layer 106x, and the outer peripheral portions 11b and 12b of the first and second lens elements 11 and 12 do not interfere with the spacer 105. It has become.
  • the number of the first and second wafer lenses 100 and 200 is not limited to two, and three or more wafer lenses may be stacked.
  • the spacer 105 is etched or blasted so as to have a hole that does not interfere with the first resin layer 102 or the second resin layer 103 or the light path in the flat plate material. Can be formed.
  • the spacer 105 can also be formed by molding. In any case, the above-described spacer mounting process can be applied when the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 are laminated.
  • the spacer 105 is attached to the second lens element 12 side.
  • the spacer 105 may be attached to the first lens element 11 side.
  • the spacer 105 is disposed on the first support 51 of the laminating apparatuses 50 and 150.
  • the spacer 105 may be disposed on the second support 52.
  • the spacer 105 or the unlaminated wafer lens 110 is adsorbed on the second support 52.
  • the spacer 105 is provided in the non-laminated wafer lens 110 and the second wafer lens 200 with the constant interval X, but the spacer 105 is provided in only one of them with the constant interval X. Also good. That is, either one of the non-laminated wafer lens 110 and the second wafer lens 200 is attached with the spacer 105 through, for example, a thin adhesive, and the substrate 101 and the spacer 105 do not have a constant distance X. Also good.
  • end surfaces 105c and 105d of the spacer 105 are not limited to flat surfaces but can be rough surfaces, and concave portions or the like can be formed with an appropriate pattern.

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Abstract

レンズ部の外径がばらついても、省スペースでレンズ部の外周部とスペーサーとの干渉を防ぐことができるウェハーレンズの製造方法を提供することを目的とする。基板１０１とスペーサー１０５とを互いに突き当てずに一定の間隔Ｘを保った状態で接着剤１０６を硬化させることにより、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００上の第２レンズ要素１２の外径がばらついても積層時に第２レンズ要素１２とスペーサー１０５とが干渉しないようにすることができる。これにより、スペーサー１０５が第２レンズ要素１２の外周部１２ｂに接触して乗り上げるという不具合を防ぐことができる。また。第１及び第２レンズ要素１１，１２を成形する転写型である第１及び第２成形型４１，４２にバッファー領域を設ける場合に比べてレンズ間ピッチを狭くすることができ、第１及び第２成形型４１，４２のコストを削減することができる。

Description

ウェハーレンズの製造方法及びウェハーレンズ、並びにレンズユニットの製造方法及びレンズユニット
　本発明は、ウェハーレンズの製造方法に関し、特に撮像レンズ等に用いるためのウェハーレンズの製造方法及びこの製造方法によって製造されるウェハーレンズ、並びにウェハーレンズから得られるレンズユニットの製造方法及びこの製造方法によって製造されるレンズユニットに関する。
　ウェハーレンズの製造方法として、基板（例えば、ガラス平板）と成形型との間に硬化性樹脂を介在させ該硬化性樹脂を硬化させて、レンズ部を成形するものがある（例えば、特許文献１参照）。この際、レンズ部は基板上に独立して配列されている。このようなウェハーレンズを複数枚積層する場合、ウェハーレンズ同士の間隔を適切に定めることや、接合強度を保つ等の理由からウェハーレンズ間にスペーサーを挟み接着する構成を取ることがある。その際、レンズ部を成形するための樹脂のディスペンス量（分配量）のばらつき等により基板上に成形されたレンズ部の外径がばらつくと、レンズ部の外周部とスペーサーとが接着時に干渉するおそれがある。
　一方、レンズ部の外径をコントロールすることを目的として、レンズ部を基板上に成形するための転写型に樹脂のオーバーフロー分を吸収するようなバッファー領域を持たせる方法がある（例えば、特許文献２参照）。
　しかしながら、特許文献２の方法では、成形後のバッファー領域に由来して積層後に機能を持たない領域が残存するため、レンズ間ピッチを狭くすることが難しいという問題がある。従って、隣り合うレンズ部のレンズ間ピッチが広くなり１枚のウェハー内に配置できるレンズ部の数が減少し、レンズの大量生産に適したウェハーレンズを得ることが難しくなる。また、転写型のバッファー領域に樹脂の拡がりを抑えるための構造を設けると転写型の形状が複雑になり、加工コストが上がったり、加工が困難になったりするという問題もある。
特開２００９－２２６６３１号公報 特表２００９－５３０１３５号公報
　本発明は、レンズ部の外径がばらついても、省スペースでレンズ部の外周部とスペーサーとの干渉を防ぐことができるウェハーレンズの製造方法を提供することを目的とする。
　また、本発明は、レンズ部の外径がばらついても省スペースでレンズ部の外周部とスペーサーとの干渉を防ぐことによって信頼性を高めたウェハーレンズを提供することを目的とする。
　また、本発明は、上記ウェハーレンズから得られるレンズユニットの製造方法及びこの製造方法によって製造されるレンズユニットを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明に係るウェハーレンズの製造方法は、基板と、基板の少なくとも一方の基板面上に成形され光学面を含む複数のレンズ部と、一方の基板面側に設けられレンズ部に対応する開口を有するスペーサーとを備えるウェハーレンズの製造方法であって、一方の基板面上と成形型との間に樹脂を供給し、レンズ部を成形する成形工程と、一方の基板面のスペーサーとの接合面及びスペーサーの一方の基板面との接合面の少なくともいずれか一方の接合面の少なくとも一部に接着剤を塗布する塗布工程と、一方の基板面とスペーサーとを一定の間隔を置いて保持する保持工程と、一方の基板面とスペーサーとの間に接着剤を介した状態で接着剤を硬化させる硬化工程と、を備える。ここで、一定の間隔を置くとは、間隔がゼロ、すなわち基板の一方の基板面とスペーサーとが密着した状態ではなく、僅かな隙間が空いている状態をいう。なお、この一定の間隔を置くための調整は、基板とスペーサー（例えば端面）との位置関係を基準にして行うことができる。また、例えばウェハーレンズを複数枚積層する際には、基板と基板との位置関係を基準にして間隔を調整することもできる。この場合、ウェハーレンズの樹脂の厚みにばらつきがある場合でもスペーサーの寸法に誤差がある場合でも、積層を精度良く行うことができる。
　上記ウェハーレンズの製造方法によれば、基板とスペーサーとを一定の間隔を保った状態で接着剤を硬化させることにより、ウェハーレンズ上のレンズ部の外径がばらついてレンズ部の一部が基板とスペーサーとの間に配置されても積層時にレンズ部とスペーサーとが干渉しないようにすることができる。これにより、スペーサーがレンズ部の外周部に接触して乗り上げるという不具合を防ぐことができる。また、レンズ部を成形する転写型にバッファー領域を設ける場合に比べてレンズ間ピッチを狭くすることができる。
　本発明の具体的な態様又は観点では、上記ウェハーレンズの製造方法の成形工程において、一方の基板面上と成形型との間のレンズ部に対応する位置毎に、樹脂を個別に供給する。この場合、基板面上に複数のレンズ部を互いに分離した状態で形成することができる。
　本発明の別の観点では、塗布工程の後に保持工程を行う。この場合、基板及び／又はスペーサーに接着剤を塗布した後に、基板とスペーサーとを一定の間隔を空けて対向させる。
　本発明のさらに別の観点では、保持工程の後に塗布工程を行う。この場合、基板とスペーサーとを一定の間隔を空けて対向させた状態で、基板とスペーサーとの間隙に接着剤が充填される。
　本発明のさらに別の観点では、基板面に平行な少なくとも１つの方向におけるレンズ部の光学面の外縁とレンズ部の外周部の外縁との距離は、対応する方向におけるレンズ部の光学面の外縁とスペーサーの開口の縁との距離よりも大きい。ここで、スペーサーの開口の縁は、基板面に対向するスペーサーの端面のエッジ又は角のことである。この場合、レンズ部の外周部が基板とスペーサーとの間に形成されることとなるが、基板とスペーサーとの間に一定の間隔が設けられているため、スペーサーがレンズ部の外周部に接触することを防ぐことができる。
　本発明のさらに別の観点では、基板面に平行な少なくとも１つの方向におけるレンズ部の外周部のうちスペーサーと重なる位置の厚みの最大値は、一方の基板面とスペーサーとの一定の間隔よりも薄い。この場合、レンズ部の外周部がスペーサーに確実に突き当たらないようにすることができる。なお、スペーサーとの接合に際しての基板面とは、基板の表面を意味するものとし、基板の表面に絞りその他の薄膜が形成されている場合、レンズ部の外周部の厚みは、薄膜の厚みを加算したものを基準にするものとする。
　本発明のさらに別の観点では、レンズ部を有する基板がスペーサーを介して２層以上に積層される。この場合、各層のレンズ部の外径がばらついていても積層時にレンズ部とスペーサーとが干渉しないようにすることができる。
　本発明のさらに別の観点では、レンズ部は、互いに分離した状態で独立して配列されている。ここで、レンズ部が基板面上で独立していると、基板面とレンズ部の外周部とで形成される段差は、レンズ部が繋がっている場合よりも大きくなる。基板とスペーサーとを互いに突き当てずに一定の間隔を保った状態にすることにより、ウェハーレンズ上のレンズ部の段差が大きくなり或いはばらついても積層時にレンズ部とスペーサーとが干渉しないようにすることができる。
　本発明のさらに別の観点では、成形工程において、レンズ部は、レンズ部の成形面を転写する転写面を有する転写型によって成形され、転写面は、撥水性を有する。この場合、転写面が撥水性を有することにより、ウェハーレンズの離型を容易にすることができる。
　本発明のさらに別の観点では、一方の基板面に、親水化処理を行う。この場合、具体的には、基板面に親水化処理として例えばカップリング処理やプラズマ処理等を行うことにより、基板面と樹脂との接着性を良くすることができる。なお、上記処理を行うことにより、レンズ部の外周部が比較的大きく広がるが、基板とスペーサーとの間に一定の間隔が設けられているため、レンズ部の外周部がスペーサーに突き当たることを防ぐことができる。
　上記課題を解決するため、本発明に係るウェハーレンズは、基板と、基板の少なくとも一方の基板面上に成形され光学面を含む複数のレンズ部と、一方の基板面側に設けられレンズ部に対応する開口を有するスペーサーとを備えるウェハーレンズであって、スペーサーの開口の縁において、レンズ部の外周部の厚みは、一方の基板面とスペーサーとの間隔よりも薄い。
　上記ウェハーレンズによれば、基板とスペーサーとが接着剤を介して一定の間隔を有することにより、レンズ部の外周部がスペーサーに突き当たることを防ぐことができる。これにより、ウェハーレンズ上のレンズ部の外径がばらついてレンズ部の一部が基板とスペーサーとの間に配置されても積層時にレンズ部とスペーサーとが干渉しないようにすることができる。また、レンズ部を成形する転写型にバッファー部を設ける場合に比べてレンズ間ピッチを狭くすることができ、ウェハーレンズを成形するための転写型のコストを削減することができる。
　本発明の具体的な態様又は観点では、上記ウェハーレンズにおいて、レンズ部の少なくとも１つは、他のレンズ部から分離した状態で独立している。この場合、ウェハーレンズは、例えば個々のレンズ部が互いに分離したもの、所定数のレンズ部が互いに繋がった複眼レンズ同士が互いに分離したもの等となる。
　本発明の別の観点では、レンズ部の光軸と平行方向に切断した跡を有し、切断した跡の断面は、少なくともスペーサーを含むスペーサー層と、接着剤を含む接着層と、レンズ部の外周部を含む樹脂層とを有する。この場合、ウェハーレンズの切断した跡の断面において、樹脂層とスペーサー層とは、接着層を間に挟んでおり、レンズ部の外周部がスペーサーに干渉しない状態となっている。
　上記課題を解決するため、本発明に係るレンズユニットの製造方法は、上述のウェハーレンズを切り出すダイシング工程を備える。ここで、レンズユニットは、積層された複数枚のウェハーレンズから切り出されたものに限らず、１枚のウェハーレンズから切り出されたものも含まれる。
　上記レンズユニットの製造方法によれば、上述のウェハーレンズを切り出しているため、レンズユニットの寸法精度を良好にすることができる。また、レンズ間ピッチが狭いウェハーレンズを用いることができるため、レンズユニットを大量に製造することができる。
　本発明の具体的な態様又は観点では、上記レンズユニットの製造方法において、ダイシング工程前に、ウェハーレンズと、少なくとも１枚の他のウェハーレンズとをスペーサーを介した状態で積層する積層工程を備える。この場合、ウェハーレンズを２枚以上積層した場合でも、寸法精度が良好なレンズユニットを製造することができる。
　上記課題を解決するため、本発明に係る第１のレンズユニットは、基板と、基板の少なくとも一方の基板面上に成形され光学面を含むレンズ部とを有する少なくとも１つの複合レンズと、一方の基板面側に設けられレンズ部に対応する開口を有するスペーサーとを備えるレンズユニットであって、スペーサーの開口の縁において、レンズ部の外周部の厚みは、一方の基板面とスペーサーとの間隔よりも薄い。
　上記第１のレンズユニットによれば、スペーサーの開口の縁において、レンズ部の外周部の厚みが一方の基板面とスペーサーとの間隔よりも薄いため、レンズ部とスペーサーとが干渉せず、レンズユニットの寸法精度が良好となる。
　上記課題を解決するため、本発明に係る第２のレンズユニットは、上述のレンズユニットの製造方法を用いて製造される。
　上記第２のレンズユニットによれば、上述のウェハーレンズを切り出しているため、レンズユニットの寸法精度を良好にすることができる。
図１Ａは、積層したウェハーレンズの平面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す積層したウェハーレンズのＡＡ矢視断面図である。 図１Ａのウェハーレンズの部分拡大図である。 図３Ａ～３Ｅは、ウェハーレンズの製造工程を説明するための図である。 図４は、第１実施形態のウェハーレンズの製造方法に用いる積層装置を説明する概念図である。 図５は、ウェハーレンズの製造工程のうち成形工程について説明するフローチャートである。 図６は、ウェハーレンズの製造工程のうちスペーサー取付工程について説明するフローチャートである。 図７は、ウェハーレンズの製造工程のうちウェハーレンズ積層工程について説明するフローチャートである。 図８Ａは、レンズユニットの断面図であり、図８Ｂは、積層したウェハーレンズをダイシングする際の概念図である。 図９は、第２実施形態のウェハーレンズの製造方法に用いる積層装置を説明する概念図である。 図１０は、第３実施形態の積層したウェハーレンズを説明する断面図である。 図１１は、第４実施形態の積層したウェハーレンズを説明する断面図である。 図１２は、第５実施形態のウェハーレンズを説明する断面図である。 図１３Ａは、第６実施形態のウェハーレンズの製造工程のうちスペーサー取付工程について説明するフローチャートであり、図１３Ｂは、ウェハーレンズ積層工程について説明するフローチャートである。 図１４は、図１Ａ等に示すウェハーレンズの変形例について説明する図である。 図１５は、図８Ａのレンズユニットの変形例を説明する図である。
〔第１実施形態〕
Ａ）ウェハーレンズ
　図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るウェハーレンズについて説明する。
　図１Ａ及び１Ｂに示すように、積層構造体１０００は、第１ウェハーレンズ１００及び他のウェハーレンズである第２ウェハーレンズ２００、すなわちｘｙ面に平行に延びる２枚のウェハーレンズをＺ軸方向に積層したものである。積層構造体１０００をダイシングによって切り出すことにより、複合レンズ１０が２枚積層されたレンズユニット２０００（図８Ａ参照）を得ることができる。なお、積層構造体１０００も広義のウェハーレンズとする。
　積層構造体１０００のうち第１ウェハーレンズ１００は、スペーサー付ウェハーレンズである。第１ウェハーレンズ１００は、例えば円盤状であり、基板１０１と、第１樹脂層１０２と、第２樹脂層１０３と、絞り１０４と、スペーサー１０５とを有する。ここで、第１及び第２樹脂層１０２，１０３は、軸ＡＸに垂直なｘｙ面内での並進及び軸ＡＸのまわりの回転に関して相互にアライメントされて基板１０１に接合されている。第１ウェハーレンズ１００には、これを構成する光学素子として、多数の複合レンズ１０が形成されｘｙ面に沿って２次的に配列されている。各複合レンズ１０は、光軸ＯＡ方向（紙面上下方向）に積層された構造を有し、光軸のまわりに光学面を形成するレンズ本体１０ａと、レンズ本体１０ａの周辺に存在するフランジ部１０ｂとを有する。
　第１ウェハーレンズ１００のうち基板１０１は、第１ウェハーレンズ１００の全体に亘って延びる平板であり、ガラスで形成されている。基板１０１の厚さは、基本的には光学的仕様によって決定されるが、第１ウェハーレンズ１００の離型時において破損しない程度の厚さとなっている。基板１０１は、第１及び第２樹脂層１０２，１０３に挟まれた下地部分として、複合レンズ１０のうち中央のレンズ本体１０ａと、その周辺に延在する環状のフランジ部１０ｂとを部分的に構成する。なお、基板１０１は樹脂やセラミックで形成されていてもよい。
　第１樹脂層１０２は、樹脂製であり、基板１０１の一方の面１０１ａ上に形成されている。第１樹脂層１０２は、複数の第１レンズ要素１１を有する。各第１レンズ要素１１は、互いに分離した状態で独立しており、複合レンズ１０のレンズ本体１０ａの上部を構成する。各第１レンズ要素１１は、基板１０１上のｘｙ面内で２次元的に配列されている。第１レンズ要素１１は、例えば凸形状の非球面型のレンズ部であり、第１光学面１１ａを有している。各第１レンズ要素１１の第１光学面１１ａは、転写によって一括成形される第１成形面１０２ａとなっている。第１樹脂層１０２において、各第１レンズ要素１１の第１光学面１１ａの周囲には外周部１１ｂが形成されている。外周部１１ｂは、成形時において、転写型の第１光学面１１ａを成形する転写面からあふれた樹脂によって形成される。なお、外周部１１ｂは、光学機能等の特定の機能を有しない。
　第１樹脂層１０２は、光硬化性樹脂で形成されている。光硬化性樹脂には、光硬化性樹脂の重合を開始させる光重合開始剤が含まれている。光硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系樹脂等を使用することができる。アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、及びビニル系樹脂を使用する場合、光重合開始剤のラジカル重合により反応硬化させることができ、エポキシ系樹脂を使用する場合、光重合開始剤のカチオン重合により反応硬化させることができる。
　第２樹脂層１０３は、第１樹脂層１０２と同様に、樹脂製であり、基板１０１の他方の面１０１ｂ上に形成されている。第２樹脂層１０３は、複数の第２レンズ要素１２を有する。各第２レンズ要素１２は、互いに分離した状態で独立しており、複合レンズ１０のレンズ本体１０ａの下部を構成する。各第２レンズ要素１２は、基板１０１上のｘｙ面内で２次元的に配列している。各第２レンズ要素１２の位置は、基板１０１の反対側の各第１レンズ要素１１の位置に対応している。第２レンズ要素１２は、例えば凸形状の非球面型のレンズ部であり、第２光学面１２ａを有している。各第２レンズ要素１２の第２光学面１２ａは、転写によって一括成形される第２成形面１０３ａとなっている。第２樹脂層１０３において、各第２レンズ要素１２の第２光学面１２ａの周囲には外周部１２ｂが形成されている。外周部１２ｂは、成形時において、転写型の第２光学面１２ａを成形する転写面からあふれた樹脂によって形成される。なお、外周部１２ｂは、光学機能等の特定の機能を有しない。
　第２樹脂層１０３に用いられる光硬化性樹脂は、第１樹脂層１０２の光硬化性樹脂と同様のものである。ただし、両樹脂層１０２，１０３を同一の光硬化性樹脂で形成する必要はなく、別の光硬化性樹脂で形成することができる。
　絞り１０４は、基板１０１と第１樹脂層１０２との間、及び基板１０１と第２樹脂層１０３との間に設けられている。絞り１０４は、絞り部材である絞り本体１０４ａと、開口１０４ｂとを有する。絞り本体１０４ａは、基板１０１の少なくともいずれか一方の面１０１ａ，１０１ｂのレンズ本体１０ａを除いた領域の一部に形成されている。絞り本体１０４ａは、レンズ本体１０ａに干渉しないように配置されている。開口１０４ｂは、略円形であり、レンズ本体１０ａに対応する位置に開口中心を光軸ＯＡと一致させるように形成されている。絞り本体１０４ａは、遮光性の金属膜、レジスト、シリコン成膜物、カーボン成膜物等で形成されている。なお、絞り本体１０４ａは、基板１０１と第１樹脂層１０２との間及び基板１０１と第２樹脂層１０３との間のいずれか一方に設けるのみでもよい。
　スペーサー１０５は、第１ウェハーレンズ１００と第２ウェハーレンズ２００との間にアライメントされた状態で固定されている。スペーサー１０５は、ガラスや樹脂等の光透過性の材料又は光非透過性の材料からなる。スペーサー１０５は、図面では縦方向に誇張しているが、全体として平板状の部材であって、レンズ本体１０ａに対応する部分に穴が開けられている。つまり、スペーサー１０５は、スペーサー本体１０５ａと、開口１０５ｂとを有する。スペーサー本体１０５ａは、第１ウェハーレンズ１００において、第２樹脂層１０３側において、レンズ本体１０ａの第２レンズ要素１２に干渉しないように、複数の隣接するレンズ本体１０ａ間の空間を埋めるように配置されている。スペーサー本体１０５ａは、第２ウェハーレンズ２００に対する第１ウェハーレンズ１００の支持部材となっている。開口１０５ｂは、略円形であり、レンズ本体１０ａに対応する位置に円柱状にくり抜かれた貫通孔として形成されている。なお、スペーサー１０５の輪郭形状は、円形に限らず、四角形等でもよい。スペーサー本体１０５ａの一方の端面１０５ｃは、第１ウェハーレンズ１００の基板１０１の他方の面１０１ｂと接着剤１０６を介して接合されている。また、スペーサー本体１０５ａの他方の端面１０５ｄは、第２ウェハーレンズ２００の基板１０１の一方の面１０１ａと接着剤１０６を介して接合されている。接着剤１０６は、例えば光硬化性樹脂を用いている。基板１０１の他方の面（基板面）１０１ｂ又は一方の面（基板面）１０１ａとスペーサー１０５の一方の端面１０５ｃ又は他方の端面１０５ｄとの間には、一定の間隔Ｘがそれぞれ設けられている。
　ここで、図２に拡大して示すように、基板１０１の他方の面１０１ｂとスペーサー１０５の端面との間に、第２レンズ要素１２の外周部１２ｂが延在する場合（図中の点線）がある。このような状態は、スペーサー１０５の開口１０５ｂの径の大きさのばらつきや、第１ウェハーレンズ１００に対するスペーサー１０５の位置のずれ、またはディスペンス量のばらつきや基板１０１の表面の濡れ性によって生じる。この場合、ｘｙ面、すなわち基板１０１の他方の面１０１ｂに平行な少なくも１つの方向における第２レンズ要素１２の第２光学面１２ａの外縁と第２レンズ要素１２の外周部１２ｂの外縁との距離Ｌ２が、対応する方向における第２レンズ要素１２の第２光学面１２ａの外縁とスペーサー１０５の開口１０５ｂの縁１０５ｅとの距離Ｌ１より大きくなる。ここで、開口１０５ｂの縁１０５ｅは、基板１０１の他方の面１０１ｂに対向するスペーサー１０５の一方の端面１０５ｃのエッジ又は角のことである。第１ウェハーレンズ１００は、上記のような場合でも、開口１０５ｂの縁１０５ｅにおいて、外周部１２ｂの厚みが基板１０１の他方の面１０１ｂとスペーサー１０５の一方の端面１０５ｃとの間隔Ｘよりも薄くなっている。つまり、第１ウェハーレンズ１００は、少なくとも１つの方向（ＡＢ方向）におけるスペーサー１０５と重なる位置の外周部１２ｂの厚さ（光軸方向の厚み）の最大値ｔが上記一定の間隔Ｘよりも薄いため、換言すれば、間隔Ｘが最大値ｔよりも大きいため、第２レンズ要素１２の外周部１２ｂがスペーサー本体１０５ａの端面１０５ｃに突き当たらないようになっている。ここで、最大値ｔは、通常、スペーサー１０５の開口１０５ｂの縁１０５ｅの光軸ＯＡ方向における外周部１２ｂの厚さである。第２レンズ要素１２の外周部１２ｂの厚さの最大値ｔは、樹脂の既知の吐出量のばらつきから決まる最大吐出量、又は既知の成形型、基板１０１或いはスペーサー１０５の表面の濡れ性や形状から予測される。この予測された最大値ｔをもとに間隔Ｘが決定される。なお、間隔Ｘは、絞り１０４の厚さも考慮して決定される。具体的には、基板１０１の他方の面１０１ｂ上に絞り１０４が設けられている場合、絞り１０４の表面４０１ａからの高さとして見積もられた最大値ｔに対して例えば絞り１０４の厚みｔ２を加算した修正最大値ｔ'＝ｔ＋ｔ２を基準として間隔Ｘが決定されるため、絞り１０４とスペーサー１０５とが密着しないようになっている。なお、以上ではＡＢ方向についてのみ最大値ｔと間隔Ｘとの関係を説明したが、ＡＢ方向に垂直なＣＤ方向やこれらの中間方向についても、最大値ｔと間隔Ｘとの間に上記と同様の関係が成り立つことが望ましい。
　第２ウェハーレンズ２００は、スペーサーなしのウェハーレンズである。第２ウェハーレンズ２００は、第１ウェハーレンズ１００と同様に、例えば円盤状であり、基板１０１と、第１樹脂層１０２と、第２樹脂層１０３とを有する。第２ウェハーレンズ２００においても、第１ウェハーレンズ１００と同様に、少なくとも１つの方向において第１ウェハーレンズ１００に設けたスペーサー１０５と重なる位置の外周部１１ｂの厚さの最大値ｔは、上記一定の間隔Ｘ（具体的には、基板１０１の一方の面（基板面）１０１ｂとスペーサー１０５の他方の端面１０５ｄとの間隔Ｘ）よりも薄くなっている。ここで、基板１０１の一方の面１０１ａ上に絞り１０４が設けられている場合、絞り１０４の厚みｔ２を考慮して間隔Ｘが決定される。なお、第２ウェハーレンズ２００の構成は、スペーサー１０５以外は第１ウェハーレンズ１００の構成と同様であるため、説明を省略する。
Ｂ）レンズ製造装置
　以下、図３Ａ～３Ｅ及び図４を参照しつつ、図１Ａ等に示すウェハーレンズ１００，２００を製造するためのレンズ製造装置の一例について説明する。
　レンズ製造装置は、図３Ｃ等に示す成形装置（成形型４０のみ図示）と、図４に示す積層装置５０とを備える。
Ｂ－１）成形装置
　成形装置は、流動体状の樹脂を成形型４０又は基板１０１上に流し込み、硬化させ第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００の成形を行うためのものである。第１ウェハーレンズ１００については、スペーサー１０５を取り付ける以前の状態（以下、未積層ウェハーレンズ１１０とする。）まで作製することができる。以下、未積層ウェハーレンズ１１０及び第２ウェハーレンズ２００は同様の構成であり、説明を簡易にするため、第１ウェハーレンズ１００の完成前の未積層ウェハーレンズ１１０について主に説明する。
　図示は省略するが、成形装置は、主要な部材である成形型４０の他に、成形型４０に移動、開閉動作等を行わせるための成形型昇降装置、樹脂を基板１０１に塗布するための樹脂塗布装置、樹脂を硬化させるためのＵＶ光発生装置、成形した第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００を取り出すための離型装置、これらの装置を駆動するための制御駆動装置等を備える。また、ウェハーレンズやスペーサーとの相互のアライメントを取る装置（カメラと軸）を備える。なお、成形装置とは独立した装置として樹脂塗布装置、離型装置を設けても良い。
　図３Ｃ等に示すように、成形型４０は、第１成形型４１と、第２成形型４２とを備える。第１樹脂層１０２及び第２樹脂層１０３は、基板１０１の両面１０１ａ，１０１ｂに順次成形され、離型の際に、一方の第１成形型４１は基板１０１の一方の面１０１ａ側に第１樹脂層１０２に密着して配置された状態となる。他方の第２成形型４２は基板１０１の他方の面１０１ｂ側に第２樹脂層１０３に密着して配置された状態となる。
　第１成形型４１は、未積層ウェハーレンズ１１０の第１成形面１０２ａを成形するためのものである。第１成形型４１は、光透過性のガラス製であり、肉厚の円板上の外形を有する。第１成形型４１は、基板１０１側の端面４１ａ上に、第１樹脂層１０２の第１成形面１０２ａに対応する第１転写面４１ｂを有する。第１転写面４１ｂは、第１成形面１０２ａの各第１光学面１１ａを形成するための第１光学面転写面４１ｃを有する。第１光学面転写面４１ｃは、アレイ状に複数個配置されており、第１光学面１１ａの形状に対応して略半球の凹形状に形成されている。なお、第１成形型４１は透明材料であれば良く、例えば樹脂製や、ガラス基板上に樹脂製で型を形成したものでも良い。
　第２成形型４２は、未積層ウェハーレンズ１１０の第２成形面１０３ａを成形するためのものである。第２成形型４２も、第１成形型４１と同様に、光透過性のガラス製であり、肉厚の円板状の外形を有する。第２成形型４２は、基板１０１側の端面４２ａ上に、第２樹脂層１０３の第２成形面１０３ａに対応する第２転写面４２ｂを有する。第２転写面４２ｂは、第２成形面１０３ａの各第２光学面１２ａを形成するための第２光学面転写面４２ｃを有する。第２光学面転写面４２ｃは、アレイ状に複数個配置されており、第２光学面１２ａの形状に対応して略半球の凹形状に形成されている。
　以上において、第１及び第２転写面４１ｂ，４２ｂには、撥水加工が施されている。これにより、未積層ウェハーレンズ１１０の離型を容易にすることができる。
Ｂ－２）積層装置
　図４の積層装置５０は、第１ウェハーレンズ１００を構成するスペーサー１０５の取り付けを行うためのものである。また、積層装置５０は、スペーサー１０５が取り付けられた第１ウェハーレンズ１００と第２ウェハーレンズ２００とを積層するためのものである。
　積層装置５０は、第１支持体５１と、第２支持体５２と、チルト制御部５３と、Ｚ軸制御部５４と、位置センサー部５５と、吸着装置５６と、総制御部５７とを備える。なお、積層装置５０は、図示を省略するが、接着剤１０６をスペーサー１０５に塗布するための接着剤塗布装置、接着剤を硬化させるためのＵＶ光発生装置を備える。
　第１支持体５１は、スペーサー１０５を支持するためのものである。第１支持体５１は、未積層ウェハーレンズ１１０等の被取付対象物の下側、すなわち積層装置５０の下側に設けられている。第１支持体５１は、平坦な平板であり、スペーサー１０５をＸＹ面に対して平行に保つことができる。第１支持体５１のスペーサー１０５の設置面には、スペーサー１０５の端面１０５ｄ（図１Ｂの拡大図参照）を吸着するための複数の吸着穴５１ａが形成されている。各吸着穴５１ａは吸着装置５６に連通されている。スペーサー１０５の吸着時において、第１支持体５１の端面５１ｂは、スペーサー１０５の端面と密着した状態になる。
　第２支持体５２は、未積層ウェハーレンズ１１０を支持するためのものである。第２支持体５２は、未積層ウェハーレンズ１１０等の被取付対象物の上側、すなわち積層装置５０の上側に設けられている。第２支持体５２は、平坦な平板であり、未積層ウェハーレンズ１１０をＸＹ面に対して平行に保つことができる。第２支持体５２には、未積層ウェハーレンズ１１０の第１レンズ要素１１に対応する位置にレンズ保護穴５２ａが形成されている。レンズ保護穴５２ａの直径は、第１レンズ要素１１の第1光学面１１ａの外縁よりも比較的大きくなっている。レンズ保護穴５２ａの深さは、第１レンズ要素１１の第１光学面１１ａが接触しない程度になっている。各レンズ保護穴５２ａの略中央には、未積層ウェハーレンズ１１０を吸着するための吸着穴５２ｂが形成されている。各吸着穴５２ｂは、吸着装置５６に連通されている。未積層ウェハーレンズ１１０の吸着時において、第２支持体５２の端面５２ｃは、未積層ウェハーレンズ１１０の基板１０１の一方の面１０１ａと密着した状態になる。なお、第２支持体５２の外周には、下方、すなわち第１支持体５１側に延びる位置測定部５２ｄが設けられている。位置測定部５２ｄは、後述する位置センサー部５５の被検出対象部である。
　チルト制御部５３は、第２支持体５２をＸＹ面に平行に支持するためのものである。チルト制御部５３は、第２支持体５２の未積層ウェハーレンズ１１０を吸着する面の反対側の面に例えば３箇所を保持するように設けられている。チルト制御部５３には、例えばサーボモーター、圧電アクチュエーター等が用いられる。チルト制御部５３を動作することにより、第２支持体５２の傾きを調整することができる。
　Ｚ軸制御部５４は、第２支持体５２のＺ軸方向の位置を調整するためのものである。Ｚ軸制御部５４は、保持板５４ａと、Ｚ軸制御駆動部５４ｂとを有する。Ｚ軸制御部５４のうち保持板５４ａは、チルト制御部５３を介して第２支持体５２を保持する。Ｚ軸制御駆動部５４ｂは、第２支持体５２の反対側に設けられている。Ｚ軸制御部５４には、例えばサーボモーター等が用いられる。Ｚ軸制御部５４を動作することにより、保持板５４ａを介して第２支持体５２のＺ軸方向の位置を調整することができる。
　位置センサー部５５は、未積層ウェハーレンズ１１０の位置を検出するためのものである。位置センサー部５５には、第２支持体５２の位置測定部５２ｄに対向するように検出部５５ａが設けられている。検出部５５ａは、第２支持体５２の位置測定部５２ｄからの検出情報を検出する。検出された検出情報に基づいて、第２支持体５２の位置、具体的にはＺ軸方向の位置及び傾き等が測定される。第２支持体５２の位置は、スペーサー１０５の吸着固定面である第１支持体５１の端面５１ｂの位置（又は延長平面）Ｃ１を基準とし、端面５１ｂの位置Ｃ１に対する未積層ウェハーレンズ１１０の吸着固定面である第２支持体５２の端面５２ｃの位置（又は延長平面）Ｃ２によって求められる。例えば、未積層ウェハーレンズ１１０にスペーサー１０５を取り付ける場合、未積層ウェハーレンズ１１０の基板１０１とスペーサー１０５との位置関係を基準にして間隔Ｘの調整が行われる。また、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００を積層する場合、両ウェハーレンズ１００，２００の基板１０１の位置関係を基準にして間隔Ｘの調整が行われる。基板１０１上に絞り１０４が設けられている場合、基板１０１本体の表面を基準とすることができるが、絞り１０４の表面を基準とすることもできる。位置センサー部５５には、例えば光エンコーダー、レーザー変位計、静電容量センサー等が用いられる。
　総制御部５７は、チルト制御部５３とＺ軸制御部５４との動作を制御する。総制御部５７は、位置センサー部５５の測定結果に基づいて、チルト制御部５３とＺ軸制御部５４との動作を制御する。
Ｃ）ウェハーレンズの製造方法
　図３Ａ～３Ｅ、図４、図５、及び図６を参照しつつ、上述の成形装置、積層装置５０を使用して行われる第１ウェハーレンズ１００の製造工程について説明する。なお、以下では第１ウェハーレンズ１００の成形等について説明するが、第２ウェハーレンズ２００についても同様の工程を行う。
〔成形工程〕
　成形工程は、図３Ｃに示す第１及び第２成形型４１，４２を用いつつ、不図示の昇降装置と、樹脂塗布装置と、ＵＶ光発生装置とを動作させることで行われる。成形工程は、図５に示すように、絞り形成工程（ステップＳ１１）と、基板処理工程（ステップＳ１２）と、第１樹脂層成形工程（ステップＳ１３）と、第２樹脂層成形工程（ステップＳ１４）と、離型工程（ステップＳ１５）とを備える。
　まず、図３Ａに示すように、基板１０１の両面１０１ａ，１０１ｂ上に絞り１０４を形成する（ステップＳ１１）。絞り１０４は、例えば基板１０１の両面１０１ａ，１０１ｂ上に蒸着やスパッタリング等によって不透明な金属膜を成膜し、その後、開口を形成するためのパターニングをすることよって形成する。また、絞り１０４は、暗色のフォトレジストを成膜し、その後、開口を形成するためのパターニングをすることによっても形成することができる。
　次に、基板１０１の両面１０１ａ，１０１ｂにシランカップリング処理又はプラズマ処理等の親水化処理を施す（ステップＳ１２）。これにより、基板１０１の樹脂に対する濡れ性が向上し、樹脂の接着をより良くすることができる。
　次に、第１樹脂層１０２を成形する（ステップＳ１３）。図３Ｂに示すように、不図示の樹脂塗布装置を動作させ、第１成形型４１の各第１光学面転写面４１ｃ上に個別にそれぞれ、所定量の樹脂を供給する。ここで、所定量とは、成形型で押圧したときに成形型の第１レンズ要素１１に対応する部分が完全に樹脂で充填され、かつ第１レンズ要素１１に対応する部分からわずかにあふれる量である。なお、理想状態では樹脂があふれないことが最良ではあるが、ディスペンス量のばらつきからあえてわずかにあふれさせることを行っている。結果的に、第１成形型４１の第１転写面４１ｂにおいて、樹脂が互いに離間してドット状に配列する。不図示の昇降装置を動作させ、第１成形型４１の上方から基板１０１を一方の面１０１ａを第１成形型４１に向けて押圧する。第１成形型４１の端面４１ａと基板１０１の一方の面１０１ａとの間には僅かな隙間が形成される。この際、樹脂は、第１光学面転写面４１ｃからわずかにはみ出す。基板１０１を押圧した状態で不図示のＵＶ光発生装置を動作させ紫外線を照射し、第１成形型４１と基板１０１との間に挟まれた樹脂を硬化させる。この際、樹脂に第１成形型４１の第１転写面４１ｂが転写される。
　次に、基板１０１の他方の面１０１ｂ上に第２樹脂層１０３を成形する（ステップＳ１４）。昇降装置を動作させ、図３Ｃに示すように、基板１０１と第１成形型４１とを第１樹脂層１０２を介して一体化させた状態で反転させ、基板１０１の他方の面１０１ｂが下側になるようにする。樹脂塗布装置を動作させ、第２成形型４２の各第２光学面転写面４２ｃ上に、所定量の樹脂を供給する。結果的に、第２成形型４２の第２転写面４２ｂにおいて、樹脂が互いに離間しドット状に配列する。第２成形型４２を第１成形型４１等に対してアライメントさせた状態で、昇降装置を動作させ、第２成形型４２の上方から基板１０１を他方の面１０１ｂを第２成形型４２に向けて押圧する。第２成形型４２の端面４２ａと基板１０１の他方の面１０１ｂとの間には僅かな隙間が形成される。この際、樹脂は、第２光学面転写面４２ｃからわずかにはみ出す。基板１０１を押圧した状態で不図示のＵＶ光発生装置を動作させ紫外線を照射し、第２成形型４２と基板１０１との間に挟まれた樹脂を硬化させる。この際、樹脂に第２成形型４１の第２転写面４２ｂが転写される。
　最後に、不図示の離型装置を動作させ、図３Ｄに示すように、第１及び第２成形型４１，４２から未積層ウェハーレンズ１１０を離型する（ステップＳ１５）。
〔スペーサー取付工程〕
　次に、成形された第１ウェハーレンズ１００にスペーサー１０５を取り付けるスペーサー取付工程について説明する。スペーサー取付工程は、図６に示すように、塗布工程（ステップＳ２１）と、保持工程（ステップＳ２２）と、硬化工程（ステップＳ２３）とを備える。
　まず、予めステップＳ１１～Ｓ１５により成形された未積層ウェハーレンズ１１０を第２樹脂層１０３を下側に向けて積層装置５０の第２支持体５２に吸着させておく。また、未積層ウェハーレンズ１１０に取り付けるスペーサー１０５を第１支持体５１に吸着させておく。
　次に、スペーサー１０５の一方の端面１０５ｃに接着剤１０６を塗布する（ステップＳ２１）。スペーサー１０５への接着剤１０６の塗布は、スクリーン印刷又はディスペンス等を用いる。その後、Ｚ軸制御部５４を動作させ、未積層ウェハーレンズ１１０を降下させる。この際、第２支持体５２の位置は、位置センサー部５５によって測定されている。そのため、未積層ウェハーレンズ１１０の降下の際にも、未積層ウェハーレンズ１１０は、チルト制御部５３の動作により、傾きが補正され、第２支持体５２の端面５２ｃが第１支持体５１の端面５１ｂに対して平行になっている。
　次に、図４に示すように、未積層ウェハーレンズ１１０とスペーサー１０５とを近接させて保持する。すなわち、基板１０１とスペーサー１０５とを一定の間隔Ｘをおいて保持する（ステップＳ２２）。ここで、一定の間隔Ｘとは、ゼロに近いがゼロではなく、第１又は第２レンズ要素１１，１２の外周部１１ｂ，１２ｂがスペーサー１０５の端面１０５ｃに突き当たらない十分な間隔である。具体的には、図２の間隔Ｘに相当する。位置センサー部５５の測定結果に基づいて、Ｚ軸制御部５４は、基板１０１とスペーサー１０５とが一定の間隔Ｘを維持するように保持する。
　次に、基板１０１とスペーサー１０５とを一定の間隔Ｘに保持した状態で、不図示のＵＶ光発生装置を動作させ、第１支持体５１又は第２支持体５２越しに照射されるＵＶ光によって接着剤１０６を硬化させ固化層とする（ステップＳ２３）。これにより、図３Ｅに示すように、未積層ウェハーレンズ１１０にスペーサー１０５を取り付けることになり、第１ウェハーレンズ１００が作製される。
　なお、図３Ｂに示すように基板１０１の一方の面１０１ａに成形型４０を用いて第１樹脂層１０２を成形した後に離型し、第１レンズ要素１１とスペーサー１０５とを対向させてスペーサー取付工程を行っても良い。この場合、スペーサー１０５が台となるため基板１０１のソリを防止することが可能となることや、図４に示すように第１レンズ要素１１を保護した状態で吸着する場合に比べ吸着治具構造を簡素化できるなどの利点がある。
〔ウェハーレンズ積層工程〕
　次に、図７を参照しつつ、上述のように作製した第１ウェハーレンズ１００と第２ウェハーレンズ２００とを積層するウェハーレンズ積層工程について説明する。ウェハーレンズ積層工程は、塗布工程（ステップＳ３１）と、積層工程（ステップＳ３２）と、硬化工程（ステップＳ３３）とを備える。なお、ウェハーレンズ積層工程では、図４の積層装置５０において、第１又は第２ウェハーレンズ１００，２００の第１又は第２レンズ要素１１，１２が傷つかないように、第１又は第２ウェハーレンズ１００，２００の第１又は第２レンズ要素１１，１２に対応した凹みを有する支持治具を用いることが望ましい。
　まず、予めステップＳ１１～Ｓ１５により成形された第２ウェハーレンズ２００を第１樹脂層１０２を下側に向けて積層装置５０の第２支持体５２に吸着させておく。また、第２ウェハーレンズ２００に取り付ける対象である第１ウェハーレンズ１００をスペーサー１０５を上側にして第１支持体５１に吸着させておく。
　次に、スペーサー１０５の他方の端面１０５ｄに接着剤１０６を塗布する（ステップＳ３１）。その後、Ｚ軸制御部５４を動作させ、第２ウェハーレンズ２００を降下させる。
　次に、第２ウェハーレンズ２００の基板１０１とスペーサー１０５とを一定の間隔Ｘをおいて保持し、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００を積層する（ステップＳ３２）。
　次に、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００を積層した状態で、不図示のＵＶ光発生装置を動作させ、接着剤１０６を硬化させる（ステップＳ３３）。これにより、図１Ｂ等に示す積層構造体１０００が作製される。
　以上説明したウェハーレンズの製造方法によれば、基板１０１とスペーサー１０５とを互いに突き当てずに一定の間隔Ｘを保った状態で接着剤１０６を硬化させることにより、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００上の第２レンズ要素１２の外径がばらついてもスペーサー付の第１ウェハーレンズ１００の作製時に第２レンズ要素１２とスペーサー１０５とが干渉しないようにすることができ、また、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００の積層時に第１レンズ要素１１とスペーサー１０５とが干渉しないようにすることができる。これにより、スペーサー１０５が第１及び第２レンズ要素１１，１２の外周部１１ｂ，１２ｂに接触して乗り上げるという不具合を防ぐことができる。また。第１及び第２レンズ要素１１，１２を成形する転写型である第１及び第２成形型４１，４２にバッファー領域を設ける場合に比べてレンズ間ピッチを狭くすることができる。また、第１及び第２ウェハーレンズの基板１０１の位置関係を基準にして間隔Ｘの調整をすることにより、第１及び第２レンズ要素１１，１２の外周部１１ｂ，１２ｂの厚みにばらつきがある場合でもスペーサー１０５の寸法に誤差がある場合でも、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００の積層を精度良く行うことができる。さらに、成形型のバッファー領域に樹脂の拡がりを抑えるための構造を設けることも不要となるため、第１及び第２成形型４１，４２のコストを削減することができる。
　また、積層装置５０を用いることにより、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００で構成されるスペーサー１０５を介在させた積層構造体１０００の総厚を、基板１０１やスペーサー１０５の厚みのばらつきによらず、所望の値に管理することができる。さらに、成形された第１及び第２光学面１１ａ，１２ａの形状ばらつきに起因する積層構造体１０００の設置用基準面（例えば第２ウェハーレンズ２００の基板面１０１ｂ）から焦点位置までのばらつきを一定に保つこともできる。
Ｄ）複合レンズ
　図８Ａに示すレンズユニット２０００は、第１複合レンズ８０と第２複合レンズ９０とを備える。レンズユニット２０００は、例えば四角柱状の部材であり、光軸ＯＡ方向から見て四角形の輪郭を有する。なお、レンズユニット２０００は、例えば別途準備したホルダーに収納され、撮像レンズとして撮像回路基板に接着される。
　第１複合レンズ８０（図１Ａ等に示す複合レンズ１０に相当）は、既に説明した第１レンズ要素１１と、第２レンズ要素１２と、これらの間に挟まれた平板部１３とを備える。平板部１３は、基板１０１を切り出した部分である。第１複合レンズ８０において、第１及び第２レンズ要素１１，１２の形状は同一でも異なる形状であってもよい。
　第２複合レンズ９０（図１Ａ等に示す複合レンズ１０に相当）は、第１複合レンズ８０と同様に、第１レンズ要素１１と、第２レンズ要素１２と、これらの間に挟まれた平板部１３とを備える。
Ｅ）複合レンズの製造方法
　図８Ａに示すレンズユニット２０００を作製するために、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００が用いられる。第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００は、ウェハーレンズの積層工程を経て、スペーサー１０５を介して積層された状態で接着剤１０６によって固定されている。積層された第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００、すなわち積層構造体１０００は、ダイシング工程によって図８Ｂに示す破線部分ＤＸで切り出され、レンズユニット２０００となる。なお、本実施形態では、第１及び第２レンズ要素１１，１２が基板１０１上に互いに独立して形成されているため、ダイシング工程の際には、基板１０１（絞りを含む）、スペーサー１０５、及び接着剤１０６が切断される。
〔実施例〕
　以下、本発明の実施例について説明する。
　図５に示すステップＳ１１～Ｓ１５の成形工程を行うことにより、未積層ウェハーレンズ１１０を成形する。
　基板１０１にシランカップリング処理又はプラズマ処理を行った場合、第１及び第２成形型４１，４２で押圧された樹脂は、基板１０１上における第１及び第２レンズ要素１１，１２の外周部１１ｂ，１２ｂの外縁に相当する部分の撥水角が比較的小さな値（例えば、約１０°）となる。この際、第１及び第２レンズ要素１１，１２の外周部１１ｂ，１２ｂに相当する樹脂は、例えば１０μｍ～２０μｍ程度の厚さで基板１０１上に薄く広がっている。このような状態で光照射されることにより樹脂が硬化し、第１ウェハーレンズ１００を第１及び第２成形型４１，４２から離型することで成形が完了する。
　次に、図６に示すステップＳ２１～Ｓ２３のスペーサー取付工程を行うことにより、未積層ウェハーレンズ１１０にスペーサー１０５を取り付ける。
　保持工程（ステップＳ２２）において、基板１０１とスペーサー１０５とを一定の間隔Ｘ、例えば５０μｍで保持する。基板１０１とスペーサー１０５との間隔Ｘは、第１及び第２レンズ要素１１，１２の外周部１１ｂ，１２ｂの厚さ（絞り１０４込み）、例えば２０μｍよりも大きく設定されている。このように、基板１０１とスペーサー１０５との間隔Ｘを管理することにより、光学機能に寄与しない外周部１１ｂ，１２ｂを基板１０１とスペーサー１０５との間に埋め込むことができる。その結果、第１ウェハーレンズ１００のレンズ間ピッチをより小さく取ることができる。
　続いて、スペーサー取付工程と同様に、図７に示すステップＳ３１～Ｓ３３のウェハーレンズ積層工程を行うことにより、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００を積層する。ウェハーレンズ積層工程の積層工程（ステップＳ３２）においても、基板１０１とスペーサー１０５とを一定の間隔Ｘ、例えば５０μｍで保持する。これにより、図１Ｂ等に示す構造を有する積層構造体１０００が得られた。
〔第２実施形態〕
　以下、第２実施形態に係るウェハーレンズの製造方法等について説明する。なお、第２実施形態のウェハーレンズの製造方法等は第１実施形態のウェハーレンズの製造方法等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態と同様であるものとする。
　図９に示すように、本実施形態のウェハーレンズの製造方法に用いる積層装置１５０は、第１支持体５１と、第２支持体５２と、吸着装置５６と、保持部材５８とを備える。
　保持部材５８は、第１支持体５１の支持当接部と第２支持体５２の支持当接部とを囲むように、第１支持体５１の基部５１ｈと第２支持体５２の基部５２ｈとの間に設けられている。保持部材５８は、未積層ウェハーレンズ１１０の基板１０１とスペーサー１０５とが一定の間隔Ｘを有するように第１支持体５１等を保持している。保持部材５８の高さは、未積層ウェハーレンズ１１０の基板１０１とスペーサー１０５とが一定の間隔Ｘになるように予め調整されている。また、保持部材５８は、基板１０１の傾きがＸＹ面に平行になるように第１支持体５１等を保持している。本実施形態のウェハーレンズの製造方法では、第１実施形態に比べて積層装置５０における間隔調整のための構成を簡易なものにすることができる。なお、この積層装置１５０は、第１支持体５１の支持当接部の形状等を変更することで、スペーサー１０５を接着した後の第１ウェハーレンズ１００と第２ウェハーレンズ２００とを積層する際にも用いることができる。
〔第３実施形態〕
　以下、第３実施形態に係るウェハーレンズの製造方法等について説明する。なお、第３実施形態のウェハーレンズの製造方法等は第１実施形態のウェハーレンズの製造方法等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態と同様であるものとする。
　図１０に示すように、第１ウェハーレンズ３００において、第１樹脂層１０２は、第１突き当て部１４を有する。第１突き当て部１４は、第２レンズ要素１２の周囲に隣接して円環状に形成されている。第１突き当て部１４は、基板１０１側に広がって傾斜するテーパー面１４ａ，１４ｂを有する。テーパー面１４ａ，１４ｂに挟まれた第２ウェハーレンズ４００に対向する突き当て端面１４ｃは、後述する第２ウェハーレンズ４００の第２突き当て部２４の突き当て端面２４ｃと当接する。
　第２ウェハーレンズ４００において、第２樹脂層１０３は、第２突き当て部２４を有する。第２突き当て部２４は、第１レンズ要素１２の周囲に隣接して円環状に形成されている。第２突き当て部２４は、第１突き当て部１４に第２突き当て部２４は、基板１０１側に広がって傾斜するテーパー面２４ａ，２４ｂを有する。テーパー面２４ａ，２４ｂに挟まれた第１ウェハーレンズ３００に対向する突き立て端面２４ｃは、既に説明したように、第１ウェハーレンズ３００の第１突き当て部１４の突き当て端面１４ｃと当接する。なお、両端面１４ｃ，２４ｃは密着しており、接着剤等を介在させていない。
　ここで、基板１０１とスペーサー１０５との間隔Ｘは、第１及び第２突き当て部１４，２４によって規定される。第１突き当て部１４の高さＨ１と第２突き当て部２４の高さＨ２とを合わせた総高さ（Ｈ１＋Ｈ２）は、スペーサー１０５の高さＨ３よりも高くなっている。第１及び第２ウェハーレンズ３００，４００の基板１０１，１０１間の距離Ｈ４からスペーサー１０５の高さＨ３を引いたものの１／２が間隔Ｘとなる。第１突き当て部１４の突き当て端面１４ｃと第２突き当て部２４の突き当て端面２４ｃとを突き当てることで、基板１０１とスペーサー１０５とは間隔Ｘを保持することができる。
　このように、成形によって樹脂製の第１及び第２突き当て部１４，２４を設ける場合において、第１及び第２突き当て部１４，２４の外縁の位置がばらついたとしても、第１及び第２レンズ要素１１，１２とスペーサー１０５との干渉を防ぐことができ、隣り合う第１及び第２レンズ要素１１，１２間の距離が大きくなるのを防ぐことができる。
〔第４実施形態〕
　以下、第４実施形態に係るウェハーレンズの製造方法等について説明する。なお、第４実施形態のウェハーレンズの製造方法等は第１実施形態のウェハーレンズの製造方法等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態と同様であるものとする。
　図１１に示すように、本実施形態の第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００の第１及び第２樹脂層１０２，１０３において、第１及び第２レンズ要素１１，１２は互いに分離しておらず、隣接する第１及び第２レンズ要素１１，１２が転写された樹脂で繋がった状態となっている。
　このように、第１及び第２レンズ要素１１，１２が樹脂で繋がった状態であっても、本発明は有効である。つまり、樹脂の厚みにばらつきがある場合でも、スペーサー１０５の厚みや開口径等の寸法に誤差がある場合でも、樹脂部分を介在させた基板１０１とスペーサー１０５との間に一定の間隔Ｘがあるため、スペーサー１０５の取付や第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００の積層を精度良く行うことができる。
〔第５実施形態〕
　以下、第５実施形態に係るウェハーレンズの製造方法等について説明する。なお、第５実施形態のウェハーレンズの製造方法等は第１実施形態のウェハーレンズの製造方法等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態と同様であるものとする。
　図１２に示すように、ウェハーレンズ５００は、所定数の第１及び第２レンズ要素１１，１２が互いに繋がり、複眼レンズＭＬを形成している。複眼レンズＭＬは、所定数の第１及び第２光学面１１ａ，１２ａを有する。本実施形態の場合、複眼レンズＭＬは、例えば４つの第１及び第２レンズ要素１１，１２（第１及び第２光学面１１ａ，１２ａ）を有している。外周部１１ｂは、この複数の第１及び第２光学面１１ａ，１２ａの周囲、すなわち複眼レンズＭＬの外周に設けられている。第１及び第２レンズ要素１１，１２の少なくとも１つは、隣接する別の複眼レンズＭＬの第１及び第２レンズ要素１１，１２から分離した状態で独立している。
〔第６実施形態〕
　以下、第６実施形態に係るウェハーレンズの製造方法等について説明する。なお、第６実施形態のウェハーレンズの製造方法等は第１実施形態のウェハーレンズの製造方法等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態と同様であるものとする。
　本実施形態では、図１３Ａに示すように、スペーサー取付工程において、保持工程（ステップＳ２２）の後に、塗布工程（ステップＳ２１）を行う。また、図１３Ｂに示すように、ウェハーレンズ積層工程において、積層工程（ステップＳ３２）の後に、塗布工程（ステップＳ３１）を行う。
　この場合、塗布工程（ステップＳ２１，Ｓ３１）において、基板１０１とスペーサー１０５とを一定の間隔Ｘを空けて対向させた状態で、基板１０１とスペーサー１０５との間隙に接着剤１０６が浸透するように入り込んで充填される。
　以上、本実施形態に係るウェハーレンズの製造方法等について説明したが、本発明に係るウェハーレンズの製造方法は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、第１及び第２光学面１１ａ，１２ａの形状、大きさは、用途や機能に応じて適宜変更することができる。例えば、図１４に示すように、第１レンズ要素１１の第１光学面１１ａを凸形状とし、第２レンズ要素１２の第２光学面１２ａを凹形状としてもよい。この場合、図３Ｃに示す第１及び第２成形型４１，４２の第１及び第２転写面４１ｂ，４２ｂは、各第１及び第２レンズ要素１１，１２の形状に対応したものとなっている。
　また、上記実施形態において、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００内に形成される第１及び第２レンズ要素１１，１２の数も、図示の９つに限らず、２つ以上の複数とすることができる。この際、第１及び第２レンズ要素１１，１２の配置は、ダイシングの都合から格子点上が望ましい。さらに、隣接するレンズ要素１１，１２の間隔も、図示のものに限らず、加工性等を考慮して適宜設定することができる。
　また、上記実施形態において、第１及び第２成形型４１，４２上に滴下又は吐出するように樹脂を供給したが、基板１０１の一方の面１０１ａ及び他方の面１０１ｂに樹脂を供給してもよい。
　また、上記実施形態において、樹脂層１０２，１０３の材料等の成形条件にもよるが、基板１０１にシランカップリング処理又はプラズマ処理等の親水化処理を行わなくてもよい。また、第１及び第２成形型４１，４２に撥水加工を施さなくてもよい。
　また、上記実施形態において、第１及び第２レンズ要素１１，１２を基板１０１上に独立して形成するとしたが、各第１及び第２レンズ要素１１，１２の外周部１１ｂ，１２ｂが基板１０１とスペーサー１０５とのギャップを超えない厚みを持つ範囲内で互いに繋がっていてもよい。
　また、上記実施形態において、未積層ウェハーレンズ１１０とスペーサー１０５とを接合する際に、接着剤１０６をスペーサー１０５の端面１０５ｃに塗布したが、未積層ウェハーレンズ１１０の基板１０１の対応する端面に接着剤１０６を塗布してもよい。この場合、基板１０１の対応する面への接着剤１０６の塗布は、例えばディスペンス等により行われる。また、スペーサー１０５の端面１０５ｃと基板１０１との両方に塗布してもよい。
　また、上記実施形態において、第１ウェハーレンズ１００と第２ウェハーレンズ２００とを積層したが、これに限るものではない。例えばスペーサー付きの第１ウェハーレンズ１００をダイシングしてもよい。これにより、図１５に示すような第１複合レンズ８０を有するレンズユニット２１００を得ることができる。このレンズユニット２１００を撮像素子を有するセンサー基板に接着してもよい。図１５に示すように、第１及び第２レンズ要素１１，１２の光軸ＯＡと平行方向に切断した跡の断面は、スペーサー１０５を含むスペーサー層１０５ｘと、接着剤１０６を含む接着層１０６ｘと、第１及び第２レンズ要素１１，１２の外周部１１ｂ，１２ｂを含む第１及び第２樹脂層１０２，１０３とを有する。第１及び第２樹脂層１０２，１０３とスペーサー層１０５ｘとは、接着層１０６ｘを間に挟んでおり、第１及び第２レンズ要素１１，１２の外周部１１ｂ，１２ｂがスペーサー１０５に干渉しない状態となっている。
　また、上記実施形態において、第１及び第２ウェハーレンズ１００，２００の２枚に限らす、ウェハーレンズを３枚以上積層してもよい。
　また、上記実施形態において、スペーサー１０５は、平板材料に対して、第１樹脂層１０２又は第２樹脂層１０３や光線経路と干渉しないような穴を持つようにエッチング加工やブラスト加工等をすることによって形成することができる。スペーサー１０５は、成形によって形成することもできる。いずれの場合であっても、第１ウェハーレンズ１００と第２ウェハーレンズ２００との積層の際に、上述のスペーサー取付工程を適用することができる。
　また、上記実施形態において、第２レンズ要素１２側にスペーサー１０５を取り付けたが、第１レンズ要素１１側にスペーサー１０５を取り付けてもよい。
　また、上記実施形態において、積層装置５０，１５０の第１支持体５１にスペーサー１０５が配置されるようにしたが、第２支持体５２にスペーサー１０５が配置されるようにしてもよい。具体的には、第２支持体５２にスペーサー１０５又は未積層ウェハーレンズ１１０を吸着させる。
　また、上記実施形態において、未積層ウェハーレンズ１１０及び第２ウェハーレンズ２００に一定の間隔Ｘを保ってスペーサー１０５を設けたが、いずれか一方のみに一定の間隔Ｘを保ってスペーサー１０５を設けてもよい。つまり、未積層ウェハーレンズ１１０及び第２ウェハーレンズ２００のいずれか一方は、例えば薄い接着剤を介してスペーサー１０５を取り付け、基板１０１とスペーサー１０５との間が一定の間隔Ｘを有していなくてもよい。
　また、スペーサー１０５の端面１０５ｃ，１０５ｄは、平坦面に限らず粗面とすることができ、適当なパターンで凹部等を形成することもできる。

Claims (21)

  1. 　基板と、前記基板の少なくとも一方の基板面上に成形され光学面を含む複数のレンズ部と、前記一方の基板面側に設けられ前記レンズ部に対応する開口を有するスペーサーとを備えるウェハーレンズの製造方法であって、
    　前記一方の基板面上と成形型との間に樹脂を供給し、前記レンズ部を成形する成形工程と、
    　前記一方の基板面の前記スペーサーとの接合面及び前記スペーサーの前記一方の基板面との接合面の少なくともいずれか一方の少なくとも一部に接着剤を塗布する塗布工程と、
    　前記一方の基板面と前記スペーサーとを一定の間隔を置いて保持する保持工程と、
    　前記一方の基板面と前記スペーサーとの間に前記接着剤を介した状態で前記接着剤を硬化させる硬化工程と、
    を備える、ウェハーレンズの製造方法。
  2. 　前記成形工程において、前記一方の基板面上と前記成形型との間の前記レンズ部に対応する位置毎に、樹脂を個別に供給する、請求項１に記載のウェハーレンズの製造方法。
  3. 　前記塗布工程の後に前記保持工程を行う、請求項１及び２のいずれか１項に記載のウェハーレンズの製造方法。
  4. 　前記保持工程の後に前記塗布工程を行う、請求項１及び２のいずれか１項に記載のウェハーレンズの製造方法。
  5. 　前記基板面に平行な少なくとも１つの方向における前記レンズ部の前記光学面の外縁と前記レンズ部の外周部の外縁との距離は、対応する方向における前記レンズ部の前記光学面の外縁と前記スペーサーの前記開口の縁との距離よりも大きい、請求項１から４までのいずれか１項に記載のウェハーレンズの製造方法。
  6. 　前記基板面に平行な少なくとも１つの方向における前記レンズ部の外周部のうち前記スペーサーと重なる位置の厚みの最大値は、前記一方の基板面と前記スペーサーとの前記一定の間隔よりも薄い、請求項１から５までのいずれか１項に記載のウェハーレンズの製造方法。
  7. 　前記レンズ部を有する前記基板が前記スペーサーを介して２層以上に積層される、請求項１から６までのいずれか１項に記載のウェハーレンズの製造方法。
  8. 　前記レンズ部は、互いに分離した状態で独立して配列されている、請求項１から７までのいずれか１項に記載のウェハーレンズの製造方法。
  9. 　前記成形工程において、前記レンズ部は、前記レンズ部の成形面を転写する転写面を有する転写型によって成形され、
    　前記転写面は、撥水性を有する、請求項１から８までのいずれか１項に記載のウェハーレンズの製造方法。
  10. 　前記一方の基板面に、親水化処理を行う、請求項１から９までのいずれか１項に記載のウェハーレンズの製造方法。
  11. 　基板と、前記基板の少なくとも一方の基板面上に成形され光学面を含む複数のレンズ部と、前記一方の基板面側に設けられ前記レンズ部に対応する開口を有するスペーサーとを備えるウェハーレンズであって、
    　前記スペーサーの前記開口の縁において、前記レンズ部の外周部の厚みは、前記一方の基板面と前記スペーサーとの間隔よりも薄い、ウェハーレンズ。
  12. 　前記レンズ部の少なくとも１つは、他のレンズ部から分離した状態で独立している、請求項１１に記載のウェハーレンズ。
  13. 　前記レンズ部は、互いに分離した状態で独立して配列している、請求項１１及び１２のいずれか１項に記載のウェハーレンズ。
  14. 　前記基板面に平行な少なくとも１つの方向における前記レンズ部の前記光学面の外縁と前記レンズ部の外周部の外縁との距離は、対応する方向における前記レンズ部の前記光学面の外縁と前記スペーサーの前記開口の縁との距離よりも大きい、請求項１１から１３までのいずれか１項に記載のウェハーレンズ。
  15. 　前記基板面に平行な少なくとも１つの方向における前記レンズ部の外周部のうち前記スペーサーと重なる位置の厚みの最大値は、前記一方の基板面と前記スペーサーとの前記一定の間隔よりも薄い、請求項１１から１４までのいずれか１項に記載のウェハーレンズ。
  16. 　前記レンズ部の光軸と平行方向に切断した跡を有し、
    　前記切断した跡の断面は、少なくとも前記スペーサーを含むスペーサー層と、前記接着剤を含む接着層と、前記レンズ部の外周部を含む樹脂層とを有する、請求項１１から１５までのいずれか１項に記載のウェハーレンズ。
  17. 　前記レンズ部を有する前記基板が前記スペーサーを介して２層以上に積層される、請求項１１から１６までのいずれか１項に記載のウェハーレンズ。
  18. 　請求項１１から１７までのいずれか１項に記載のウェハーレンズを切り出すダイシング工程を備える、レンズユニットの製造方法。
  19. 　前記ダイシング工程前に、前記ウェハーレンズと、少なくとも１枚の他のウェハーレンズとをスペーサーを介した状態で積層する積層工程を備える、請求項１８に記載のレンズユニットの製造方法。
  20. 　基板と、前記基板の少なくとも一方の基板面上に成形され光学面を含むレンズ部とを有する少なくとも１つの複合レンズと、前記一方の基板面側に設けられ前記レンズ部に対応する開口を有するスペーサーとを備えるレンズユニットであって、
    　前記スペーサーの前記開口の縁において、前記レンズ部の外周部の厚みは、前記一方の基板面と前記スペーサーとの間隔よりも薄い、レンズユニット。
  21. 　請求項１８及び１９のいずれか１項に記載のレンズユニットの製造方法を用いて製造される、レンズユニット。
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