JP2011027867A - 光学部品、光学部品の製造方法、レンズ集合体及びレンズ集合体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反射率を低減させて、フレアやゴーストを防ぐことのできる光学部品、光学部品の製造方法、レンズ集合体及びレンズ集合体の製造方法を提供する。
【解決手段】表面と裏面とを有する基板１０と、基板１０の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り２０，３０と、基板１０の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された硬化性樹脂からなるレンズ部４２，５２と、を有するウエハレンズ１であって、絞り２０，３０の表面には可視光領域の波長より短いピッチの凹凸２０a，３０aが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学部品、光学部品の製造方法、レンズ集合体及びレンズ集合体の製造方法
に関する。

従来、光学レンズの製造分野においては、ガラス平板に熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂からなるレンズ部（光学部材）を設けることで、耐熱性の高い光学部品を得る技術が検討されている。
更に、この技術を適用した光学部品の製造方法としては、ガラス平板の表面に、絞りを形成し、さらに、絞りの表面に硬化樹脂からなるレンズ部を複数設けたいわゆる「ウエハレンズ」を形成する。その後、複数のウエハレンズを別途設けられたガラス基板等のスペーサーをはさんだり光学面と同時成形された突出部を突き当てたりして各ウエハレンズの光学部材間の間隔を調整しながら積み重ねて、接着しウエハレンズ集合体を形成する。
このウエハレンズのような複数のレンズ部が形成された部材に絞りを形成する方法としては、光学基板上に金属膜を蒸着することによって形成する技術が知られている。また特許文献１では、アルミニウムやクロムといった金属膜や黒色レジストで絞りを形成する方法が開示されている。
このようなウエハレンズは、更なる高解像力を得るため、ウエハレンズやウエハレンズ集合体を切断して個片化してレンズ集合体を形成し、それらをセンサーに取り付けること、もしくは、同じくセンサもウエハ化し、ウエハレンズ（集合体）と当該センサウエハとを接合して切断して一挙に個片化する方法によりセンサーを含めた撮像装置を大量生産できるという点でも注目されている。

米国特許出願公開第２００８／０１１３２７３号明細書

特に近年、撮像装置に用いられる撮像用のレンズは、撮像装置の小型化に伴い、さらなる小型化及び薄型化が要求されている。そのため、レンズとセンサーとの距離が近づくことから、従来よりも増してフレアやゴーストによる影響が大きくなり、光学性能の劣化が際立つようになってきた。特にウエハレンズにより更なる小型、薄型化を図る場合にはこれらの影響が無視できない要因になってきている。
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、反射率を低減させて、フレアやゴーストを防ぐことのできる光学部品、光学部品の製造方法、レンズ集合体及びレンズ集合体の製造方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、表面と裏面とを有する基板と、
前記基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
前記基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された硬化性樹脂からなるレンズ部と、を有する光学部品であって、
前記絞り部材の表面には可視光領域の波長より短いピッチの凹凸が形成されていることを特徴とする光学部品が提供される。

本発明の他の態様によれば、表面と裏面とを有する基板と、
前記基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、絞り部材と、
前記基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂からなるレンズ部と、を有する光学部品の製造方法であって、
前記基板の表面に絞り部材の材料層を所望の形状にパターニングした後、前記材料層の表面に、リソグラフィー法を用いて、可視光領域の波長より短いピッチの凹凸を形成することを特徴とする光学部品の製造方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、前記第１基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
前記第１基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂製のレンズ部と、を備えた第１光学部品と、
表面と裏面とを有する第２基板と、
前記第２基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
前記第２基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂製のレンズ部と、を備えた第２光学部品と、を有し、
前記第１基板の表裏面と第２基板の表裏面とが互いに略平行となるように積層してなるレンズ集合体であって、
前記第１及び第２光学部品に形成される前記絞り部材のうち、いずれか少なくとも一方の絞り部材の表面には、可視光領域の波長より短いピッチの凹凸が形成されていることを特徴とするレンズ集合体が提供される。

本発明の他の態様によれば、表面と裏面とを有する第１基板と、
前記第１基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
前記第１基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂製のレンズ部と、を備えた第１光学部品と、
表面と裏面とを有する第２基板と、
前記第２基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
前記第２基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂製のレンズ部と、を備えた第２光学部品と、を有し、
前記第１基板の表裏面と第２基板の表裏面とが互いに略平行となるように積層してなるレンズ集合体の製造方法であって、
前記第１基板及び前記第２基板の表面に絞り部材の材料層を所望の形状にパターニングした後、前記材料層の表面に、リソグラフィー法を用いて、可視光領域の波長より短いピッチの凹凸を形成することを特徴とするレンズ集合体の製造方法が提供される。

本発明によれば、絞りの表面に、可視光領域の波長より短いピッチの凹凸が形成されているので、絞りの表面の凹凸によって可視光領域の反射率を低減させることができ、フレアやゴーストを防ぐことができる。

（ａ）は、本発明の好ましい実施形態（第１の実施形態）に係るウエハレンズの概略的な断面図、（ｂ）は、絞りの拡大図である。 本発明の好ましい実施形態（第１の実施形態）に係るウエハレンズの概略的な分解斜視図である。 本発明の好ましい実施形態（第１の実施形態）に係るウエハレンズの製造方法を概略的に説明するための図面である。 マスターの製造方法を説明するための図面である。 絞りのアライメントマークとマスターとの位置決めを説明するための図面である。 絞りのアライメントマークとマスターとの位置決めを説明するための図面である。 絞りの構成及びその製造方法の変形例を説明するための図面である。 本発明の好ましい実施形態（第２の実施形態）に係るウエハレンズ集合体の概略的な断面図である。 本発明の好ましい実施形態（第２の実施形態）に係るウエハレンズの概略的な分解斜視図である。 本発明の好ましい実施形態（第２の実施形態）に係るウエハレンズ集合体の製造方法を概略的に説明するための図面である。 本発明の好ましい実施形態（第２の実施形態）に係るウエハレンズの製造方法を概略的に説明するための図面である。 図１０の後続の工程を概略的に説明するための図面である。 本発明の好ましい実施形態（第３の実施形態）に係るウエハレンズの概略的な断面図である。 本発明の好ましい実施形態（第３の実施形態）に係るウエハレンズ集合体の概略的な断面図である。

なお、本発明でいう「光学部品」とは、特に限定がない限り、必ずしもウエハレンズから切断、個片化して得られるものには限定されず、最初から基板に単一のレンズ部を備え、切断個片化工程を経ないで得られる部品もこれに含まれる。
同様に、本発明でいう「レンズ集合体」も、特に限定がない限り、後述する詳細な説明からわかるように「ウエハレンズ集合体」から切断個片化して得られるものが含まれることは勿論だが、予め単一のレンズ部を有する基板を複数積層し、切断個片化工程を経ずに得られる集合体も含まれる。
また本発明でいう「レンズ部」は必ずしも屈折パワーを有する球面、非球面レンズ形状を有するものには限定されず、所定のパワーを有する形状部分を有するものはこれに含まれ、所定の凹凸形状からなる回折構造もここでいうレンズ部に含まれるものとする。
また本発明でいう「基板の一方の面に形成された絞り部材」、「基板の一方の面に形成されたレンズ部」は、特に限定がない限り、基板面に直接接触するように絞り部材やレンズ部が形成されない場合も含むものである。

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
図１（ａ）に示す通り、ウエハレンズ（光学部品）１は主にガラス基板１０、絞り２０，３０、樹脂部４０，５０で構成されている。図１（ａ）は図２のＩ−Ｉ線断面図である。ガラス基板１０はウエハレンズ１の中央部に配置されており、ガラス基板１０の上下には絞り２０，３０がそれぞれ形成されている。ガラス基板１０の上部には樹脂部４０が形成されており、樹脂部４０は光の通過を許容する光透過部２２を覆っている。ガラス基板１０の下部には樹脂部５０が形成されており、樹脂部５０は光の通過を許容する光透過部５２を覆っている。

図２に示す通り、ガラス基板１０は円盤状を呈しており所定の厚みを有している。絞り２０，３０は通過する光量調整を行う要素である。絞り２０，３０は遮光性の金属膜２０Ａ，３０Ａで構成されており、ガラス基板１０の上面と下面とにそれぞれ成膜されている。
なお、ガラス基板１０に代えて、熱硬化性樹脂，光硬化性樹脂，熱可塑性樹脂等の透明なプラスチック基板を用いてもよいし、透明なセラミック基板を用いてもよく、ガラス基板１０に相当する基板は光透過性の材料から構成されていれば、その種類は問わない。

絞り２０，３０の表面には、図１（ｂ）に示すような微細な凹凸２０a，３０aが形成されている。凹凸２０a，３０aのピッチは可視光領域の波長より短くなっている。図１（ｂ）に示す通り、具体的にピッチは、１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましいが、さらには５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下が好ましい。ピッチが１０ｎｍより小さいと凹凸形状の形成が難しく、４００ｎｍより大きいと反射率低減の効果が小さくなる。凸形状部分の高さ又は凹形状部分の深さｈと、凸形状部分又は凹形状部分のピッチｄの比率（ｈ／ｄ）は絞りを突き抜けない範囲で１以上が好ましい。１より小さい場合、反射率低減の効果が小さくなる。
絞りの厚みは、その設計や材料によっても異なるが５０ｎｍ以上３μｍ以下程度が好ましい。
なお凹凸ピッチは個々に多少のばらつきがある。従って本発明でいう凹凸ピッチは、公
知の測定装置によって個々の測定ピッチを測定し、所定のN数（例えばN＝３）での平均値
をここでいう凹凸ピッチとする事が好ましい。

絞りの材料は、可視光を遮蔽可能で、反射率が低い材料であれば、何等限定されないが、クロム化合物等の無機材料や黒色レジスト等を含むことが好ましい。
黒色レジストの場合、黒色レジストに含まれる黒色材料としてはカーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック、ペリレン系色素、アントラキノン系色素があるが、カーボンブラック又はチタンブラックが好ましい。
黒色レジストに含まれる光硬化型樹脂としては、不飽和二重結合を有するエポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
また、重合開始剤としては、アセトフェノン系重合開始剤、ベンソイン系重合開始剤等が挙げられる。
黒色レジスト中の黒色材料の含有量としては、４ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下が好ましい。含有量が多い方が絞りの遮蔽力が大きくなるが、多すぎると黒色レジスト材料としての安定性が低下する。

絞り２０，３０の形成方法としては、クロム化合物等の場合は、スパッタ、蒸着等のＰＶＤ法を利用して、絞り材料のベタ層を形成後、フォトレジスト材料等を利用して所望の形状にパターニング後、さらに絞り表面をフォトリソグラフィー法、電子ビームリソグラフィー法等を利用して、１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下のピッチの凹凸構造にする。絞り表面の加工方法としては、特に電子ビームリソグラフィー法が好ましい。
黒色レジストの場合は、スピンコート等の公知の方法で塗布、乾燥後、フォトレジスト材料等を利用して所望の形状にパターニング後、さらに、絞り表面をフォトリソグラフィー法、電子ビームリソグラフィー法等を利用して、１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下のピッチの凹凸構造にする。もしくは、レジスト材料を塗布、乾燥後、フォトレジスト材料等を利用して所望の形状にパターニング後、さらにナノインプリント法等で所望の表面凹凸構造にする。

絞り２０には円形状を呈する複数の光透過部２２が形成されている。光透過部２２は金属膜２０Ａがされていない部位で、光の透過を許容するようになっている。絞り２０の周縁部には３対のアライメントマーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃが形成されている。アライメントマーク２４ａは絞り２０の中心部を通過するライン上において当該中心部に対し対称の位置に配置されている。アライメントマーク２４ｂ，２４ｃもアライメントマーク２４ａと同様の配置を有している。

樹脂部４０，５０は透明な樹脂４０Ａ，５０Ａで構成されている。樹脂４０Ａ，４０Ｂは光硬化性樹脂である。樹脂部４０には複数のレンズ部４２が形成されている。レンズ部４２は上側に凸となる部位であり、その表面が光学面となっている。樹脂部５０にも複数のレンズ部５２が形成されている。レンズ部５２は下側に凸となる部位であり、その表面が光学面となっている。

以上のウエハレンズ１では、図２において、上から順にレンズ部４２，光透過部２２，光透過部３２，レンズ部５２が上下方向において対応した位置に配置されており、これらを平面視した場合にすべてその位置が一致している。絞り２０のアライメントマーク２４ｃと絞り３０の開口部３４ｃも上下方向において対応した位置に配置されており、これらを平面視した場合にその位置が一致している。

続いて、ウエハレンズ１の製造方法について説明する。
図３（ａ）に示す通り、公知のフォトエッチング技術（フォトリソグラフィー技術）を用いてガラス基板１０に絞り２０を形成する。詳しくは、ガラス基板１０に対し、蒸着、スパッタリング等の方法で金属膜２０Ａを成膜し、その後ポジ型のフォトレジストを公知の方法で塗布、乾燥する。その後、絞り２０に対し光透過部２２とアライメントマーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃとを形成可能なパターンを有するマスクを用い、レジストの露光・現像処理を行った、その後、露光部の金属膜２０Ａをエッチングで除去し、不要なレジストを除去、加熱して、光透過部２２、アライメントマーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃを有する絞り２０を形成した。その後、電子ビーム照射により、上記所定のピッチの凹凸２０a（図１（ｂ）参照）が形成されるように絞り２０の表面を加工した。

その後、図３（ｂ）に示す通り、ガラス基板１０上にモノマー状態（硬化前）の樹脂４０Ａを載置しておいて上方からマスター６０を押圧し、マスター６０のキャビティ６２に樹脂４０Ａを充填する。

図４に示す通り、マスター６０はマザーマスター７０（母型）から転写され構成された型であり、透明な光硬化性樹脂で構成されている。マザーマスター７０はシリコン，金属，石英等で構成されており、マザーマスター７０には、樹脂部４０のレンズ部４２と同一形状を有する凸部７２と、絞り２０のアライメントマーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃに対応する位置決め部７４とが、形成されている。マスター６０の作製工程においては、マザーマスター７０上に透明な光硬化性樹脂を充填して光照射・硬化させる。その結果、マスター６０には、マザーマスター７０の凸部７２に対応するキャビティ６２と、マザーマスター７０の位置決め部７４に対応する位置決め部６４とが、形成され、本実施形態ではこれを樹脂部４０の成形用の型として用いている。

その後、図３（ｂ）に示す通り、マスター６０のキャビティ６２に樹脂４０Ａを充填した状態で上方から光照射する。マスター６０は上記の通り透明であるから、その光がマスター６０を透過して樹脂４０Ａに入射し、樹脂４０Ａが硬化する。その結果、樹脂部４０（レンズ部４２）が形成される。

特に、図３（ｂ）の工程では、絞り２０のアライメントマーク２４ａとマスター６０の位置決め部６４とを位置決めした状態で、マスター６０をガラス基板１０に押圧してその後に光照射する。

詳しくは、図５に示す通り、上下方向にのみ移動可能な顕微鏡８０において、ガラス基板１０の上方から絞り２０のアライメントマーク２４ａに焦点を合わせる（図５中（１）参照）。その後、顕微鏡８０を上方に移動させて顕微鏡８０とガラス基板１０との間の位置にマスター６０を配置し、顕微鏡８０の高さ位置を調整しながら、その焦点位置をマスター６０の位置決め部６４又はその近傍に合わせる（図５中（２）参照）。

この場合に、例えば、先に焦点位置を合わせたアライメントマーク２４ａと、その後に焦点位置を合わせた位置決め部６４とが、図６上段に示すような状態にあると仮定したら、絞り２０のアライメントマーク２４ａに対し位置決め部６４が合致するような位置まで、マスター６０を水平方向に移動させ（図６下段参照）、この状態でマスター６０をガラス基板１０に対し押圧して（図５中（３）参照）光照射する。

その後、樹脂部４０が形成されたガラス基板１０をマスター６０から離型して裏返し、図３（ｃ）に示す通り、ガラス基板１０の他方の面にフォトレジストを塗布、乾燥し、その後にマスクをフォトレジストと露光装置との間に介在させた状態で、フォトレジストに対し露光する。
当該マスクとしては、絞り３０に対し光透過部３２と開口部３４ｃとを形成可能なパターン形状を有し、かつ、絞り２０のアライメントマーク２４ｂに対応するような位置決め部を有するマスクを用いる。そして実際に露光する工程では、図３（ｂ）の工程において、絞り２０のアライメントマーク２４ａに対しマスター６０の位置決め部６４を合致させたのと同様に、アライメントマーク２４ｂに対し当該マスクの位置決め部を合致させた状態で露光する。
その後、現像を行い、レジスト像を形成する。
その後、蒸着装置を用いて、フォトレジストのない部分に金属膜３０Ａを成膜し、最終的に残留しているフォトレジストを剥離して光透過部、アライメントマークを有する絞り３０を形成した。そして、電子ビーム照射により、上記所定のピッチの凹凸３０aが形成されるように絞り３０の表面を加工した。

その後、図３（ｄ）に示す通り、ガラス基板１０上にモノマー状態（硬化前）の樹脂５０Ａを載置しておいて上方からマスター８０を押圧し、マスター８０のキャビティ８２に樹脂５０Ａを充填する。

マスター８０はマスター６０と同様の手法で作製されたものである。すなわち、マスター８０も、マザーマスターから転写され構成された型であって、透明な光硬化性樹脂で構成されている。マスター６０と同様に、マスター８０にも、樹脂部５０のレンズ部５２に対応する形状を有するキャビティ８２と、絞り２０のアライメントマーク２４ｃに対応する位置決め部（８４）とが、形成されており、本実施形態ではこれを樹脂部５０の成形用の型として用いている。

その後、マスター８０のキャビティ８２に樹脂５０Ａを充填した状態で上方から光照射する。マスター８０もマスター６０と同様に透明であるから、その光がマスター８０を透過して樹脂５０Ａに入射し、樹脂５０Ａが硬化する。その結果、樹脂部５０（レンズ部５２）が形成される。

特に、図３（ｄ）の工程でも、図３（ｂ）の工程において、絞り２０のアライメントマーク２４ａに対しマスター６０の位置決め部６４を合致させたのと同様に、絞り２０のアライメントマーク２４ｃとマスター８０の位置決め部（８４）とを位置決めした状態で、マスター８０をガラス基板１０に押圧してその後に光照射する。アライメントマーク２４ｃと位置決め部（８４）との位置決めに際しては、図３（ｃ）の工程において絞り３０に開口部３４ｃが形成されているから、顕微鏡８０の視認性は十分に確保され、ガラス基板１０に対しマスター８０がずれた状態で押圧されるのが防止される。

その後、樹脂部５０が形成されたガラス基板１０をマスター８０から離型し、ウエハレンズ１が製造される。

以上の本実施形態では、絞り２０，３０の表面に、可視光領域の波長より短いピッチの凹凸２０a，３０aが形成されているので、絞り２０，３０の表面の凹凸２０a，３０aによって可視光領域の反射率を低減させることができ、フレアやゴーストを防ぐことができる。

［変形例１］
絞り２０にアライメントマーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃを形成せずに、ガラス基板１０の１箇所にアライメントマークを付してこれを絞り２０，３０，樹脂部４０，５０の位置決めの基準としてもよい。すなわち、当該アライメントマークに対し、マスクの位置決め部を合致させて絞り２０，３０を形成し、マスター６０，８０の位置決め部６４，８４を合致させて樹脂部４０，５０を形成すればよい。この場合、絞り２０，３０には当該アライメントマークを視認可能な開口部を形成する必要があり、その開口部を介して当該アライメントマークとマスター６０，８０の位置決め部６４，８４を合致させる。

［変形例２］
絞り２０，３０は金属膜２０Ａ，３０Ａに代えて、プリント（印刷・描画）により構成されてもよい。
絞り２０，３０は金属膜２０Ａ，３０Ａに代えて、カーボンブラック等の遮光性物質を含有させたフォトレジストにより構成されてもよい。例えば、絞り２０を形成する場合を一例として挙げると、図７に示す通り、ガラス基板１０に対し、カーボンブラックを含有させたフォトレジスト２０Ｂを塗布して露光・現像し、残存するフォトレジスト２０Ｂをそのまま絞り２０として使用する。そして、絞り２０の表面に凹凸２０aを形成すれば良い。この場合、金属膜２０Ａ，２０Ｂに係る工程（スパッタリングや蒸着、エッチング等）を省くことができ、ウエハレンズ１の製造工程を簡素化することができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態は主には下記の点で第１の実施形態と異なっており、それ以外は第１の実施形態と同様である。
図８に示す通り、ウエハレンズ（第１光学部品）１に対しウエハレンズ（第２光学部品）１０１が、ウエハレンズ１の基板１０の表裏面とウエハレンズ１０１の基板１０の表裏面とが互いに略平行となるように積層されており、ウエハレンズ集合体１００が構成されている。ウエハレンズ１の樹脂部５０の下部には接着層１４２を介してスペーサー１４０が接着されている。スペーサー１４０はガラス又は透明な樹脂で構成された円盤状を呈する部材であり、ウエハレンズ１のレンズ部５２に対応する位置に開口部が形成されている（当該開口部からレンズ部５２が露出している）。接着層１４２は光硬化性樹脂製の接着剤１４２Ａで構成されている。

ウエハレンズ１とウエハレンズ１０１との間にも接着層１５２，１５４を介してスペーサー１５０が設けられている。スペーサー１５０もガラス又は透明な樹脂で構成された円盤状を呈する部材であり、ウエハレンズ１のレンズ部４２とウエハレンズ１０１のレンズ部５２とに対応する位置に開口部が形成されている（当該開口部からレンズ部４２，５２が露出している）。接着層１５２，１５４は、接着層１４２と同様に、光硬化性樹脂製の接着剤１５２Ａ，１５４Ａで構成されている。

ウエハレンズ１０１では、ウエハレンズ１の絞り２０，３０に代えて絞り１２０，１３０が用いられている。絞り１２０，１３０は、ウエハレンズ１の絞り２０，３０とはパターン形状がやや異なっている。図９に示す通り、絞り１２０には図２のアライメントマーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃが形成されておらず、金属膜１２０Ａで構成されている。絞り１３０は、光透過部３２を取り囲むように金属膜１３０Ａが形成されており、図２の開口部３４ｃを有していない。本実施形態では、絞り１３０が形成されていない部位にスペーサー１５０（接着層１５４）が対向するようになっている。なお、絞り１２０，１３０は遮光性のレジストやシリコン成膜物，カーボン成膜物等で構成されてもよい。また、絞り１２０，１３０の表面には、絞り２０，３０の凹凸２０a，３０aと同様に図１（ｂ）に示すような微細な凹凸１２０a，１３０aが形成されている。凹凸１２０a，１３０aのピッチは可視光領域の波長より短くなっている。

続いて、ウエハレンズ集合体１００の製造方法について説明する。

図３（ａ）〜（ｄ）の工程に従いウエハレンズ１を製造し、製造したウエハレンズ１に対しスペーサー１４０を立設する。詳しくは、図１０（ａ）に示す通り、ウエハレンズ１の樹脂部５０の上面又はスペーサー１４０の下面に接着剤１４２Ａを塗布し、ウエハレンズ１に対しスペーサー１４０を載置する。その後、スペーサー１４０の上方から光を照射して接着剤１４２Ａを硬化させ、スペーサー１４０をウエハレンズ１に固定する。

その後、スペーサー１４０を固定したのと同様にして、図１０（ｂ）に示す通りにウエハレンズ１の樹脂部４０に対しスペーサー１５０を固定する（これにより製造された製造物を「前駆体１６０Ａ」という。）。

図１０の工程とは別に、ウエハレンズ１０１の一部を製造する。詳しくは、図１１（ａ）に示す通り、公知のフォトエッチング技術やリフトオフ技術を用いてガラス基板１０に金属膜１３０Ａを成膜し、絞り１３０を形成する。この場合、マスクとして、絞り１３０を形成可能なパターン形状を有するマスクを用いる。
さらに、電子ビーム照射により、上記所定のピッチの凹凸１３０a（図１（ｂ）参照）が形成されるように絞り１３０の表面を加工する。

その後、ウエハレンズ１の樹脂部５０（レンズ部５２）を形成したのと同様に、図１１（ｂ）に示す通り、マスター８０のキャビティ８２に樹脂５０Ａを充填した状態で光照射し、樹脂部５０を形成する（これにより製造された製造物を「前駆体１６０Ｂ」という。）。

その後、図１２（ａ）に示す通り、前駆体１６０Ａのスペーサー１５０の上面、又は前駆体１６０Ｂの樹脂部５０の下面に接着剤１５４Ａを塗布し、前駆体１６０Ａ上に前駆体１６０Ｂを載置する。その後、前駆体１６０Ｂのガラス基板１０の上方から光を照射して接着剤１５４Ａを硬化させ、前駆体１６０Ａ，１６０Ｂ間にスペーサー１５０を固定する。

その後、図１２（ｂ）に示す通り、公知のフォトエッチング技術やリフトオフ技術を用いて前駆体１６０Ｂのガラス基板１０上に金属膜１２０Ａを成膜し、絞り１２０を形成する。この場合、マスクとして、好ましくは前駆体１６０Ａの絞り２０のアライメントマーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃのいずれかに対応する位置に位置決め部を有するマスクを用い、絞り２０に対する絞り１２０の水平方向における位置ずれを防止する。
また、電子ビーム照射により、上記所定のピッチの凹凸１２０a（図１（ｂ）参照）が形成されるように絞り１２０の表面を加工する。

なお、図１２（ａ），（ｂ）の工程では、前駆体１６０Ｂのガラス基板１０の上面（光学面が形成されていない面）には当初から絞り１２０を形成せずに、前駆体１６０Ｂと前駆体１６０Ａとを接着剤１５４Ａで接着してから、その後に絞り１２０を形成しているが、前駆体１６０Ｂと前駆体１６０Ａとを接着する前に当初から、前駆体１６０Ｂのガラス基板１０の上面であってスペーサー１５０と接着（対向）する部位に対し、光が入射可能な絞りパターンを、前駆体１６０Ｂのガラス基板１０に予め形成しておき、当該前駆体１６０Ｂをそのまま前駆体１６０Ａに接着するようにしてもよい。

その後、ウエハレンズ１の樹脂部４０（レンズ部４２）を形成したのと同様に、図１２（ｃ）に示す通り、マスター６０のキャビティ６２に樹脂４０Ａを充填した状態で光照射し、樹脂部４０を形成する。この場合、好ましくは図１２（ｂ）の工程において絞り１２０に対し、前駆体１６０Ａのアライメントマーク２４ａに対応する位置に開口部を形成しておき、その開口部を介してアライメントマーク２４ａにマスター６０の位置決め部６４を合致させれば、絞り２０に対する前駆体１６０Ｂ上の樹脂部４０の水平方向における位置ずれを防止することができる。

その後、樹脂部４０が形成されたガラス基板１０をマスター６０から離型し、ウエハレンズ集合体１００が製造される。

以上の本実施形態では、ウエハレンズ１に対して積層したウエハレンズ１０１の絞り１２０，１３０の表面にも、可視光領域の波長より短いピッチの凹凸１２０a，１３０aが形成されているので、絞り１２０，１３０の表面の凹凸１２０a，１３０aによって可視光領域の反射率を低減させることができ、フレアやゴーストを防ぐことができる。
また、前駆体１６０Ｂを製造する工程において、スペーサー１５０に対向する位置に絞り１３０を形成しないから（図１１参照）、前駆体１６０Ａと前駆体１６０Ｂとを接着させる場合に、接着剤１５４Ａの硬化用の光が前駆体１６０Ｂのガラス基板１０を介して直接的に接着剤１５４Ａに入射し（図１２（ａ）参照）、確実に接着剤１５４Ａを硬化させることができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態は主には下記の点で第２の実施形態と異なっており、それ以外は第２の実施形態と同様である。
図１３に示す通り、ウエハレンズ（第１光学部品）２０１及びウエハレンズ（第２光学部品）３０１において、レンズ部６２が上側に窪む部位となっている。なお、これらウエハレンズ２０１，３０１の絞り２０，３０にも上述した図１（ｂ）に示すような所定のピッチの凹凸２０a，３０aが形成されている。
また、図１４に示す通り、ウエハレンズ２０１，３０１は、ウエハレンズ２０１の基板１０の表裏面と、ウエハレンズ３０１の基板１０の表裏面とが互いに略平行となるように対向配置し、一方のウエハレンズ２０１の樹脂部６０のレンズ部６２を除く箇所に接着剤２０２が塗布されて、他方のウエハレンズ３０１を載置することによって両ウエハレンズ２０１，３０１同士が固定される。このようにしてスペーサーを使用しないでウエハレンズ集合体４００が製造される。

以下、本発明について実施例及び比較例を用いて具体的に説明する。
なお、下記に示す実施例１〜１２及び比較例１〜２は、上述した第３の実施形態と同様の形状の第１及び第２ウエハレンズを使用して、ウエハレンズ集合体とし、これを個片化した。
［実施例１］
（第１ウエハレンズの作製）
０．６ｍｍ厚のガラス基板の一方の面にクロム化合物の金属膜を成膜し、ポジ型フォトレジストを公知の方法で塗布、乾燥した。その後、マスクを用いて、レジストの露光・現像処理を行い、さらに露光部のクロム化合物をエッチングで除去し、不要なレジストを除去、１３０℃、２分加熱して、光透過部、アライメントマークを有する絞りを形成した。そして、電子ビーム照射により１５ｎｍピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った。
その後は、ガラス基板上に樹脂を載置し、マスターで押圧してキャビティに樹脂を充填した状態で光照射し、樹脂を硬化させる。
次いで、マスターを離型して、ガラス基板を裏返し、ガラス基板の他方の面にフォトレジストを塗布、乾燥し、その後にマスクをフォトレジストと露光装置との間に介在させた状態で、フォトレジストに対し露光する。その後、現像を行い、レジスト像を形成する。さらに、蒸着装置を用いてフォトレジストのない部分にクロム化合物の膜を成膜し、最終的に残留しているフォトレジストを剥離して絞りを形成した。そして、電子ビームにより１５ｎｍピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った。
その後は、ガラス基板上に樹脂を載置し、マスターで押圧してキャビティに樹脂を充填した状態で光照射し、樹脂を硬化させる。最後に、マスターを離型して第１ウエハレンズを作製した。

（第２ウエハレンズの作製）
１．３ｍｍ厚のガラス基板の一方の面に、第１ウエハレンズと同様にクロム化合物でアライメントマークを有する絞りを形成した。そして、電子ビーム照射により、１５ｎｍピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った。その後、レンズ部を形成し、ガラス基板の他方の面にもアライメントマークを有する絞りと、レンズ部を形成し、第２ウエハレンズを作製した。

（ウエハレンズ集合体の個片化）
上記第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを、それぞれ最初に絞り加工した面を上にして、積層し、接着層が４０μｍ厚となるように接着剤で接着した。この際のアライメントは、レンズ自体で行い、レンズ部に接着剤が付着しないように接着した。この後、絞りとレンズ部が形成されていない部分を公知のダイサーで断裁し、ウエハレンズ集合体を個片化した。

［実施例２、実施例３］
表１に記載のピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った以外は、実施例１と同様の方法で第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを作製した。その後、実施例１と同様に、第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを積層して、接着し、断裁個片化を行った。

［実施例４〜実施例６］
上述の図７で説明したように、０．６ｍｍ厚のガラス基板の一方の面に、カーボンブラックを含むネガ型黒色レジスト材料をスピンコーターで塗布し、黒色のレジストを成膜した。その後、黒色膜に対して光透過部とアライメントマークとを形成可能なパターンを有するマスクを用い、レジストの露光・現像処理を行った。２００℃、３０分加熱して、光透過部、アライメントマークを有する絞りを形成した。その後、電子ビーム照射により、表１に記載のピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った。それ以降は、実施例１と同様にレンズ部を形成して、ガラス基板の他方の面にもカーボンブラックを含むネガ型黒色レジストを用いて、絞りとレンズ部を形成し、第１ウエハレンズを作製した。
また、１．３ｍｍ厚のガラス基板の一方の面に上記第１ウエハレンズと同様に、カーボンブラックを含むネガ型黒色レジストを塗布して、レジスト膜を成膜し、レジストの露光・現像処理を行い、さらに加熱して絞りを形成した。その後、表１に記載のピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った。さらに、レンズ部を形成して、ガラス基板の他方の面にもカーボンブラックを含むネガ型黒色レジストを用いて、絞りとレンズ部を形成し、第２ウエハレンズを作製した。
その後、実施例１と同様に、第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを積層して、接着し、断裁個片化を行った。

［実施例７〜実施例９］
上記実施例４〜実施例６において、ネガ型黒色レジストとしてチタンブラックを含むものを使用して、表１に記載のピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った以外は、実施例４〜実施例６と同様の方法で第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを作製した。その後、第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを積層して、接着し、断裁個片化を行った。

［実施例１０〜実施例１２］
実施例１〜９に記載の複数レンズと絞り、アライメントマークからなる構成ではなく、単数レンズと絞り、アライメントマークの構成で、表１に記載のピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った以外は、実施例４〜実施例６と同様の方法で第１光学部品及び第２光学部品を作製した。その後、第１光学部品及び第２光学部品を積層して、接着した。

［比較例１］
表１に記載のピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った以外は、実施例１と同様の方法で第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを作製した。その後、実施例１と同様に、第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを積層して、接着し、断裁個片化を行った。

［比較例２］
表１に記載のピッチの凹凸構造を持つように絞りの表面加工を行った以外は、実施例４と同様の方法で第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを作製した。その後、実施例４と同様に、第１ウエハレンズ及び第２ウエハレンズを積層して、接着し、断裁個片化を行った。

［評価方法］
（反射率）
オリンパス社製反射率測定器ＵＳＰＭ−ＲｕIII（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ測定可能）を使用し、絞りを形成した基板の表面の反射率を測定した。そして、５５０ｎｍの反射率を表１に示した。反射率は１．５％以下であることが好ましい。
なお上記実施例、比較例では基板の両面に絞りが形成されている。従って表１に記載の反射率は、これら各面の絞り表面の反射率を測定し、その平均値で示している。

（レンズのゴースト）
レンズユニットをＣＣＤモジュールに積層してカメラモジュール化し、正面に人形、６０°上方に光源を置き、正面から光源まで１０°おきに撮影して、ゴースト発生レベルを評価した。表１に、正面から光源側に２０°上方を撮影した際のゴーストレベルを示した。○：ゴーストなし、△：ゴースト許容レベル、×：ゴースト不可

表１の結果より、絞りの表面が可視光領域の波長より短いピッチの凹凸構造を有する実施例１〜実施例１２では、反射率が１．５％以下でかつゴーストが少ない良好なレンズであることが認められる。
なお上述の説明では、ウエハレンズが形成される基板の表裏面両方に対して絞りが形成されているもので説明しているが、本発明はこれに限定されず、基板の少なくとも一面に絞りが形成されているものであっても良い。
また本発明の絞りには、フレアやゴーストを防ぐ位置に配置された絞り、開口絞りも同様に含まれる。

１，２０１ ウエハレンズ（第１光学部品）
１０ ガラス基板（第１基板、第２基板）
２０，３０，１２０，１３０ 絞り（絞り部材）
２０a，３０a，１２０a，１３０a 凹凸
４２，５２ レンズ部
１００，４００ ウエハレンズ集合体（レンズ集合体）
１０１，３０１ ウエハレンズ（第２光学部品）

Claims (17)

1. 表面と裏面とを有する基板と、
   前記基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
   前記基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された硬化性樹脂からなるレンズ部と、を有する光学部品であって、
   前記絞り部材の表面には可視光領域の波長より短いピッチの凹凸が形成されていることを特徴とする光学部品。
2. 前記絞り部材のピッチは、１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
3. 前記絞り部材は、クロム又はクロム化合物、黒色レジストから選ばれた材料、又はそれら材料の複合材料を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品。
4. 前記絞り部材は黒色レジストであり、その黒色レジストが、カーボンブラック又はチタンブラックを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品。
5. 前記レンズ部を形成する硬化性樹脂は前記絞り部材上に形成されており、前記レンズ部は周辺部が前記絞り部材と直接接し、中央部は前記絞りが形成された基板に直接接するように形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学部品。
6. 前記レンズ部及び前記絞り部材は前記基板の両面に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学部品。
7. 前記光学部品は複数のレンズ部を基板上に形成したウエハレンズを、レンズ部毎に切断されて形成される事を特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学部品。
8. 表面と裏面とを有する基板と、
   前記基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、絞り部材と、
   前記基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂からなるレンズ部と、を有する光学部品の製造方法であって、
   前記基板の表面に絞り部材の材料層を所望の形状にパターニングした後、前記材料層の表面に、リソグラフィー法を用いて、可視光領域の波長より短いピッチの凹凸を形成することを特徴とする光学部品の製造方法。
9. 前記光学部品は複数のレンズ部を基板上に形成したウエハレンズを、レンズ部毎に切断されて形成されることを特徴とする請求項８に記載の光学部品の製造方法。
10. 表面と裏面とを有する第１基板と、
    前記第１基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
    前記第１基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂製のレンズ部と、を備えた第１光学部品と、
    表面と裏面とを有する第２基板と、
    前記第２基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
    前記第２基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂製のレンズ部と、を備えた第２光学部品と、を有し、
    前記第１基板の表裏面と第２基板の表裏面とが互いに略平行となるように積層してなるレンズ集合積層体であって、
    前記第１及び第２光学部品に形成される前記絞り部材のうち、いずれか少なくとも一方の絞り部材の表面には、可視光領域の波長より短いピッチの凹凸が形成されていることを特徴とするレンズ集合体。
11. 前記絞り部材に形成されるピッチは、１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載のレンズ集合体。
12. 前記絞り部材は、クロム又はクロム化合物、黒色レジストから選ばれた材料、又はそれら材料の複合材料を含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のレンズ集合体。
13. 前記絞り部材は黒色レジストであり、その黒色レジストが、カーボンブラック又はチタンブラックを含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のレンズ集合体。
14. 前記レンズ部を形成する硬化性樹脂は前記絞り部材上に形成されると共に、前記レンズ部は周辺部が前記絞り部材と直接接し、中央部は前記絞り部材が形成された基板に直接接するように形成されていることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のレンズ集合体。
15. 前記レンズ部及び前記絞り部材は前記基板の両面に形成されていることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のレンズ集合体。
16. 表面と裏面とを有する第１基板と、
    前記第１基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
    前記第１基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂製のレンズ部と、を備えた第１光学部品と、
    表面と裏面とを有する第２基板と、
    前記第２基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された絞り部材と、
    前記第２基板の表裏面のいずれか少なくとも一方の面に形成された、硬化性樹脂製のレンズ部と、を備えた第２光学部品と、を有し、
    前記第１基板の表裏面と第２基板の表裏面とが互いに略平行となるように積層してなるレンズ集合体の製造方法であって、
    前記第１基板及び前記第２基板の表面に絞り部材の材料層を所望の形状にパターニングした後、前記材料層の表面に、リソグラフィー法を用いて、可視光領域の波長より短いピッチの凹凸を形成することを特徴とするレンズ集合体の製造方法。
17. 前記レンズ集合体は複数のレンズ部を前記第１基板又は前記第２基板上に形成したウエハレンズを、レンズ部毎に切断されて形成されることを特徴とする請求項１６に記載のレンズ集合体の製造方法。

Images