JP5165703B2 - Optical element array, optical element array mold, and optical element unit - Google Patents

Optical element array, optical element array mold, and optical element unit Download PDF

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Description

本発明は、樹脂等の被成形物からなるウエハにおける同一面上において、光学素子が複数成形された光学素子アレイ、この光学素子アレイの成形に用いる光学素子アレイ成形型、および、この光学素子アレイに成形された光学素子を用いて製造された光学素子ユニットに関する発明である。   The present invention relates to an optical element array in which a plurality of optical elements are molded on the same surface of a wafer made of a molded object such as resin, an optical element array mold used for molding the optical element array, and the optical element array. It is invention regarding the optical element unit manufactured using the optical element shape | molded in this.

撮像モジュールとしては、CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)およびCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:相補型金属酸化膜半導体)に代表される固体撮像素子を内蔵した、コンパクトなデジタルカメラおよびデジタルビデオユニット等が種々開発されている。特に、情報携帯端末および携帯電話機等の各種携帯端末が普及している近年、これらに搭載される撮像モジュールに対しては、高解像力であることはもちろんのこと、低価格であることが要求されている。   Imaging modules include compact digital cameras and digital video units with built-in solid-state imaging devices such as CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Have been developed. In particular, in recent years when various portable terminals such as portable information terminals and portable telephones have become widespread, imaging modules mounted on them are required to have low resolution as well as high resolution. ing.

低価格であることに対する上記の要求を満足することが可能な技術としては、上記撮像モジュールに備えられる撮像レンズ(光学素子ユニット)の製造コストの削減を図る技術が注目されている。こうした技術の一例として、特許文献1および2には、ウエハレベルレンズプロセスと呼ばれる製造プロセスにより、撮像レンズを製造する技術が開示されている。   As a technique capable of satisfying the above requirement for low cost, a technique for reducing the manufacturing cost of an imaging lens (optical element unit) provided in the imaging module has attracted attention. As an example of such a technique, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for manufacturing an imaging lens by a manufacturing process called a wafer level lens process.

ウエハレベルレンズプロセスとは、樹脂等の被成形物からなるウエハに対して、レンズ等の光学素子を複数、該ウエハにおける同一面上に成形または造形することで、レンズアレイ(光学素子アレイ)を作製し、このレンズアレイを複数用意してこれらを貼り合せた後、1つの撮像レンズ毎に分割することにより、撮像レンズを製造する製造プロセスである。この製造プロセスによれば、大量の撮像レンズを一括して、かつ短時間で製造することが可能となるため、撮像レンズの製造コストは、削減することが可能となる。ここで、レンズアレイは例えば、金型(光学素子アレイ成形型)を用いて、ウエハに対して該金型と反対の形状を転写することによって、作製することが可能である。   The wafer level lens process is to mold or shape a plurality of optical elements such as lenses on the same surface of a wafer made of a molded object such as a resin, thereby forming a lens array (optical element array). This is a manufacturing process in which an imaging lens is manufactured by preparing a plurality of lens arrays and bonding them together and then dividing each lens array. According to this manufacturing process, a large number of imaging lenses can be manufactured in a short time in a short time, so that the manufacturing cost of the imaging lens can be reduced. Here, the lens array can be manufactured by, for example, transferring a shape opposite to the mold to the wafer using a mold (optical element array mold).

また、特許文献1および2に係る技術では、転写体の形状が転写された位置と、所望の位置との間に生じる誤差を防止するために、用いる光硬化性樹脂の収縮にあわせて、転写体が光硬化性樹脂に接触する位置のピッチを変更することができる。   Further, in the techniques according to Patent Documents 1 and 2, in order to prevent an error that occurs between the position where the shape of the transfer body is transferred and a desired position, the transfer is performed in accordance with the shrinkage of the photocurable resin used. The pitch of the position where the body comes into contact with the photocurable resin can be changed.

特開2009‐018578号公報(2009年 1月29日公開)JP 2009-018578 A (published January 29, 2009) 特開2009‐023353号公報(2009年 2月 5日公開)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-023353 (published February 5, 2009)

レンズアレイを作製するウエハレベルレンズプロセスでは、レンズアレイ成形時における温度のバラつき等の、種々の条件バラつきに起因して、該レンズアレイの収縮度合が一様とならず、これにより、該レンズアレイに成形された、隣接する2つのレンズ間の間隔が、各々でバラついてしまう虞があることが懸念される。こうした、隣接する2つのレンズ間の各間隔のバラつきに伴う、レンズアレイにおける各レンズ間のピッチ誤差は、レンズの両面間、または撮像レンズを構成する複数のレンズ間における偏芯となり、レンズの性能低下に影響する。   In a wafer level lens process for producing a lens array, the degree of contraction of the lens array is not uniform due to various conditions such as temperature variations during molding of the lens array. There is a concern that the distance between two adjacent lenses molded in the above may vary. The pitch error between the lenses in the lens array due to the variation in the distance between the adjacent two lenses becomes the eccentricity between both surfaces of the lens or between the lenses constituting the imaging lens. Affects decline.

つまり、隣接する2つのレンズ間の各間隔のバラつきに寄与する、レンズアレイの収縮度合は、プロセス条件によっては、同レンズアレイの全体において一様となるとは限らない。このため、用いる光硬化性樹脂の収縮にあわせて、転写体が光硬化性樹脂に接触する位置のピッチを変更する、特許文献1および2に係る技術では、依然として隣接する2つのレンズ間の各間隔にバラつきが発生し、このバラつきが、レンズアレイにおける各レンズ間のピッチ誤差となる虞が大きいという問題が発生する。   In other words, the degree of contraction of the lens array that contributes to the variation in the distance between two adjacent lenses is not always uniform throughout the lens array depending on the process conditions. For this reason, in the technology according to Patent Documents 1 and 2 in which the pitch of the position where the transfer body contacts the photocurable resin is changed in accordance with the shrinkage of the photocurable resin to be used, There arises a problem that variations occur in the interval, and this variation is likely to cause a pitch error between the lenses in the lens array.

そして、ピッチ誤差が発生したレンズアレイを用いて、ウエハレベルレンズプロセスにより、撮像レンズを製造した場合、この撮像レンズにおいては、備えられた各レンズの相対的な位置関係が、所望の位置関係からずれてしまい、これにより、偏芯が発生して光学特性が悪化してしまう虞があるという問題が発生する。   When an imaging lens is manufactured by a wafer level lens process using a lens array in which a pitch error has occurred, in this imaging lens, the relative positional relationship of each provided lens is determined from a desired positional relationship. This causes a problem that the optical characteristics may be deteriorated due to the occurrence of eccentricity.

本発明は、上記の問題に鑑みて為された発明であり、その目的は、成形された各光学素子におけるピッチ誤差を抑制することを可能とする光学素子アレイ、この光学素子アレイの成形に用いる光学素子アレイ成形型、および、この光学素子アレイに成形された光学素子を用いて製造された光学素子ユニットを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to use an optical element array that can suppress pitch errors in each molded optical element, and to mold this optical element array. An object of the present invention is to provide an optical element array mold and an optical element unit manufactured by using the optical elements formed in the optical element array.

本発明の光学素子アレイは、上記の問題を解決するために、複数の光学素子が、同一面上に成形されており、上記複数の光学素子における隣接する2つは、そのいずれかの該光学素子の光軸である基準光軸に対する法線方向に、離間されて成形されている光学素子アレイであって、上記法線方向に対する傾斜が所定角度より小さいか、または、傾斜角度が0°である平坦部と、上記法線方向に対する傾斜角度が上記平坦部より大きい傾斜部と、を、表面および裏面に備え、表面および裏面の少なくとも一方では、上記隣接する2つの光学素子の光軸間において、上記平坦部の幅が、上記傾斜部の幅以下であることを特徴としている。   In the optical element array of the present invention, in order to solve the above problems, a plurality of optical elements are formed on the same surface, and two adjacent optical elements in the plurality of optical elements are either of the optical elements. An optical element array formed by being spaced apart in a normal direction with respect to a reference optical axis that is an optical axis of the element, wherein an inclination with respect to the normal direction is smaller than a predetermined angle or an inclination angle is 0 ° A flat portion and an inclined portion having an inclination angle with respect to the normal direction larger than the flat portion are provided on the front surface and the back surface, and at least one of the front surface and the back surface is between the optical axes of the two adjacent optical elements. The width of the flat portion is not more than the width of the inclined portion.

本願発明者らは、ウエハ(被成形物)等の光学素子アレイへの成形時において、該光学素子アレイは、光学素子の光軸に対する法線方向に対する傾斜が大きい箇所ほど、同法線方向に発生する応力が大きくなるため、同法線方向への収縮が規制される度合が大きくなる、ということを見出した結果、本発明を案出するに至った。   The inventors of the present application, when molding into an optical element array such as a wafer (molded object), in the optical element array, the portion where the inclination with respect to the normal direction with respect to the optical axis of the optical element is larger is in the normal direction. As a result of finding that the generated stress increases and the degree to which contraction in the normal direction is restricted increases, the present invention has been devised.

すなわち、上記の構成によれば、隣接する2つの光学素子の光軸間において、法線方向に大きな応力を発生させることが困難な平坦部の幅を、法線方向に大きな応力を発生させることが可能な傾斜部の幅以下と短くすることで、法線方向に関する該応力による拘束(収縮の規制)の影響が小さい領域を狭くすることができる。そしてこれにより、本発明の光学素子アレイは、隣接する2つの光学素子が、法線方向に所定ピッチで離間されている場合において、同法線方向への収縮度合が小さくされるため、併せて、成形された各光学素子間のピッチ誤差の変動幅を小さくすることができる。   That is, according to the above configuration, between the optical axes of the two adjacent optical elements, it is possible to generate a large stress in the normal direction with a width of the flat portion where it is difficult to generate a large stress in the normal direction. By reducing the width to be equal to or less than the width of the inclined portion that can be reduced, it is possible to narrow the region where the influence of the constraint (restriction of shrinkage) due to the stress in the normal direction is small. As a result, in the optical element array of the present invention, when two adjacent optical elements are separated by a predetermined pitch in the normal direction, the degree of contraction in the normal direction is reduced. The fluctuation range of the pitch error between the molded optical elements can be reduced.

従って、本発明の光学素子アレイでは、上記ピッチ誤差(各光学素子間のピッチのバラつき)が良好に抑えられる。   Therefore, in the optical element array of the present invention, the pitch error (the pitch variation between the optical elements) can be satisfactorily suppressed.

また、本発明の光学素子アレイは、上記傾斜部は、上記法線方向に対する傾斜角度が10°以上であることを特徴としている。   The optical element array of the present invention is characterized in that the inclined portion has an inclination angle of 10 ° or more with respect to the normal direction.

上記の構成によれば、傾斜部において、収縮の規制に十分な程度に大きな応力を発生させることができる。   According to the above configuration, a large stress can be generated in the inclined portion to a degree sufficient for restricting the contraction.

また、本発明の光学素子アレイは、上記平坦部は、上記法線方向に対する傾斜角度が10°未満であることを特徴としている。   In the optical element array of the present invention, the flat portion has an inclination angle with respect to the normal direction of less than 10 °.

上記の構成によれば、平坦部に該当する領域を、十分に、かつ容易に狭くすることができる。   According to said structure, the area | region applicable to a flat part can be narrowed sufficiently and easily.

また、本発明の光学素子アレイは、上記成形された各光学素子において、PV(Peak to Valley)値のバラつきが最適化されたものであることを特徴としている。   In addition, the optical element array of the present invention is characterized in that, in each of the molded optical elements, the variation in PV (Peak to Valley) value is optimized.

ここで、PV値とは、面精度(形状精度)を示しており、特に本願では、光学素子の光学面の、設計値に対する形状の最大誤差を示している。   Here, the PV value indicates surface accuracy (shape accuracy). In particular, in the present application, the maximum error of the shape of the optical surface of the optical element with respect to the design value is indicated.

上記の構成によれば、PV値を予め最適化して、本発明の光学素子アレイを作製することにより、本発明の光学素子アレイにおいては、十分精緻な形状精度を実現することができる。   According to the above configuration, by sufficiently optimizing the PV value in advance to produce the optical element array of the present invention, sufficiently precise shape accuracy can be realized in the optical element array of the present invention.

特に、本発明の光学素子アレイは、上記PV値のバラつきは、0.5μm以内とされていることが好ましく、これにより、形状精度の観点において非常に良質である光学素子アレイを実現することができる。   In particular, in the optical element array of the present invention, the variation in the PV value is preferably within 0.5 μm, thereby realizing an optical element array having a very high quality in terms of shape accuracy. it can.

また、本発明の光学素子アレイは、上記隣接する2つの光学素子間に、上記基準光軸の方向に伸びる凹凸が形成されていることを特徴としている。   The optical element array of the present invention is characterized in that an unevenness extending in the direction of the reference optical axis is formed between the two adjacent optical elements.

上記の構成によれば、基準光軸の方向に伸びる凹凸を形成することで、平坦部の領域をさらに狭くすることが可能となるため、ピッチ誤差(各光学素子間のピッチのバラつき)をさらに良好に抑えることが可能となる。また、光学素子の凹凸は、他の部材と当接させることで、該光学素子と該他の部材との間隔を調整する部材として利用することも可能である。   According to the above configuration, by forming the unevenness extending in the direction of the reference optical axis, it becomes possible to further narrow the region of the flat portion, and therefore further increase the pitch error (the pitch variation between the optical elements). It becomes possible to suppress well. Further, the unevenness of the optical element can be used as a member for adjusting the distance between the optical element and the other member by contacting with the other member.

また、本発明の光学素子アレイ成形型は、対向する両面でウエハを挟み込み、該ウエハを、本発明の光学素子アレイへと成形する光学素子アレイ成形型であって、上記ウエハを、上記隣接する2つの光学素子の光軸間における上記平坦部へと成形する平坦成形部と、上記ウエハを、上記隣接する2つの光学素子の光軸間における上記傾斜部へと成形する傾斜成形部と、を、上記両面に備え、上記両面の少なくとも一方の面では、上記平坦成形部の幅が、上記傾斜成形部の幅以下であることを特徴としている。   The optical element array mold according to the present invention is an optical element array mold that sandwiches a wafer between opposite surfaces and molds the wafer into the optical element array according to the present invention. A flat molded part that molds into the flat part between the optical axes of two optical elements; and an inclined molded part that molds the wafer into the inclined part between the optical axes of the two adjacent optical elements. In addition, the width of the flat molded portion is equal to or less than the width of the inclined molded portion on at least one of the both surfaces.

上記の構成によれば、ピッチ誤差(各光学素子間のピッチのバラつき)が良好に抑えられた本発明の光学素子アレイを、光学素子アレイ成形型を用いて成形することが可能となる。   According to said structure, it becomes possible to shape | mold the optical element array of this invention in which the pitch error (the pitch variation between each optical element) was suppressed favorably using an optical element array shaping | molding die.

また、本発明の光学素子ユニットは、本発明の光学素子アレイを複数用いて、各光学素子アレイにおいてそれぞれ成形された1つずつの光学素子の光軸同士が、互いに同一直線上に位置するように、各光学素子アレイを貼り合せた後、光軸が互いに同一直線上に位置している各光学素子の組み合わせを単位として分割した結果、得られたものであることを特徴としている。   Further, the optical element unit of the present invention uses a plurality of optical element arrays of the present invention so that the optical axes of one optical element molded in each optical element array are located on the same straight line. In addition, after the optical element arrays are bonded together, they are obtained as a result of dividing each optical element combination whose optical axes are located on the same straight line as a unit.

本発明の光学素子アレイに成形された光学素子は、ピッチ誤差が良好に抑えられているため、複数の光学素子を備える複雑な構成を有する光学素子ユニットを、ウエハレベルレンズプロセスにより製造することに適している。   Since the optical element formed in the optical element array of the present invention has a favorable pitch error, an optical element unit having a complicated configuration including a plurality of optical elements is manufactured by a wafer level lens process. Is suitable.

上記の構成によれば、本発明の光学素子ユニットは、本発明の光学素子アレイを複数用いて、ウエハレベルレンズプロセスにより製造されたものであるため、大量の光学素子ユニットを一括して、かつ短時間で製造することが可能となり、製造コストを削減することが可能となる。従って、安価な光学素子ユニットを実現することが可能である。   According to the above configuration, the optical element unit of the present invention is manufactured by a wafer level lens process using a plurality of optical element arrays of the present invention. It becomes possible to manufacture in a short time, and it becomes possible to reduce manufacturing cost. Therefore, an inexpensive optical element unit can be realized.

また、本発明の光学素子ユニットは、上記組み合わせの一方である第1光学素子は、有効口径の外周部分に突出部が形成されており、上記第1光学素子の突出部と、上記組み合わせの他方である第2光学素子と、が、第1光学素子の光軸方向に当接されていることを特徴としている。   In the optical element unit of the present invention, the first optical element which is one of the combinations has a protrusion formed on the outer peripheral portion of the effective aperture, and the protrusion of the first optical element and the other of the combination The second optical element is abutted in the optical axis direction of the first optical element.

また、本発明の光学素子ユニットは、開口絞りをさらに備え、上記第2光学素子は、有効口径の外周部分に突出部が形成されており、上記第2光学素子の突出部と、上記開口絞りと、が、第2光学素子の光軸方向に当接されていることを特徴としている。   The optical element unit of the present invention further includes an aperture stop, and the second optical element has a protrusion formed on the outer peripheral portion of the effective aperture, and the protrusion of the second optical element and the aperture stop Are in contact with each other in the optical axis direction of the second optical element.

また、本発明の光学素子ユニットは、開口絞りをさらに備え、少なくとも1つの上記光学素子は、有効口径の外周部分に突出部が形成されており、上記光学素子の突出部と、上記開口絞りと、が、該光学素子の光軸方向に当接されていることを特徴としている。   The optical element unit of the present invention further includes an aperture stop, and at least one of the optical elements has a protrusion formed on the outer peripheral portion of the effective aperture, and the protrusion of the optical element, the aperture stop, Is abutted in the optical axis direction of the optical element.

上記の構成によれば、光学素子の突出部に、他の光学素子および/または開口絞りを当接させて、光学素子の有効口径と、他の光学素子の有効口径および/または開口絞りと、の、光軸方向における間隔を調整することで、該間隔を容易に調整することが可能となる。   According to the above configuration, the other optical element and / or the aperture stop is brought into contact with the protruding portion of the optical element, the effective aperture of the optical element, the effective aperture and / or the aperture stop of the other optical element, By adjusting the distance in the optical axis direction, the distance can be easily adjusted.

また、本発明の光学素子ユニットは、上記突出部は、対応する光学素子が成形された光学素子アレイにおいて、成形された2つの光学素子の間に形成された、上記基準光軸の方向に伸びる凹凸であることを特徴としている。   In the optical element unit of the present invention, the protrusion extends in the direction of the reference optical axis formed between two molded optical elements in the optical element array in which the corresponding optical elements are molded. It is characterized by unevenness.

上記の構成によれば、突出部として、本発明の光学素子アレイに形成された凹凸を利用することができる。   According to said structure, the unevenness | corrugation formed in the optical element array of this invention can be utilized as a protrusion part.

以上のとおり、本発明の光学素子アレイは、複数の光学素子が、同一面上に成形されており、上記複数の光学素子における隣接する2つは、そのいずれかの該光学素子の光軸である基準光軸に対する法線方向に、離間されて成形されている光学素子アレイであって、上記法線方向に対する傾斜が所定角度より小さいか、または、傾斜角度が0°である平坦部と、上記法線方向に対する傾斜角度が上記平坦部より大きい傾斜部と、を、表面および裏面に備え、表面および裏面の少なくとも一方では、上記隣接する2つの光学素子の光軸間において、上記平坦部の幅が、上記傾斜部の幅以下である。   As described above, in the optical element array of the present invention, a plurality of optical elements are formed on the same surface, and two adjacent ones of the plurality of optical elements are optical axes of the optical elements. An optical element array that is formed separately from each other in a normal direction with respect to a reference optical axis, and a flat portion having an inclination with respect to the normal direction smaller than a predetermined angle or an inclination angle of 0 °, An inclined portion having an inclination angle with respect to the normal direction larger than the flat portion is provided on the front surface and the back surface, and at least one of the front surface and the back surface is between the optical axes of the two adjacent optical elements. The width is equal to or smaller than the width of the inclined portion.

従って、本発明は、成形された各光学素子におけるピッチ誤差を抑制することが可能であるという効果を奏する。   Therefore, the present invention has an effect that it is possible to suppress a pitch error in each molded optical element.

本発明の一実施の形態に係るレンズアレイの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the lens array which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の別の実施の形態に係るレンズアレイの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the lens array which concerns on another embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the imaging lens which concerns on one embodiment of this invention. 本発明のレンズアレイを用いて、撮像モジュールを製造する方法の一例を示しており、ウエハを、図2に示すレンズアレイへと成形する工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a method for manufacturing an imaging module using the lens array of the present invention, and illustrating a process of forming a wafer into the lens array illustrated in FIG. 2. 本発明のレンズアレイを用いて、撮像モジュールを製造する方法の一例を示しており、複数のレンズアレイを貼り合せる工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the method of manufacturing an imaging module using the lens array of this invention, and shows the process of bonding several lens arrays. 本発明のレンズアレイを用いて、撮像モジュールを製造する方法の一例を示しており、貼り合せた複数のレンズアレイを、撮像モジュール毎に切断する工程を示す断面図である。An example of a method for manufacturing an imaging module using the lens array of the present invention is shown, and is a cross-sectional view showing a process of cutting a plurality of bonded lens arrays for each imaging module. 図4〜図6に示す各工程を経て完成した、撮像モジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the imaging module completed through each process shown in FIGS.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

〔本発明の光学素子アレイの構成1〕
図1は、本発明の一実施の形態に係るレンズアレイの構成を示す断面図である。
[Configuration 1 of Optical Element Array of the Present Invention]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a lens array according to an embodiment of the present invention.

図1に示すレンズアレイ(光学素子アレイ)100は、ウエハ40における同一面上に、複数のレンズ(光学素子)が成形されたものである。図1では便宜上、複数のレンズのうち、ある特定の、隣接する2つのレンズ(光学素子)10および20のみを図示している。   A lens array (optical element array) 100 shown in FIG. 1 is formed by molding a plurality of lenses (optical elements) on the same surface of a wafer 40. For the sake of convenience, FIG. 1 shows only two specific adjacent lenses (optical elements) 10 and 20 among a plurality of lenses.

レンズ10および20は、レンズ10の光軸(基準光軸)11に対する法線方向に、互いに所定のピッチ50間隔で離間されて成形されている。特に、図1において、レンズ20の光軸21は、光軸11に対して平行となっているため、レンズ10および20は、レンズ20の光軸21に対する法線方向に、互いに所定のピッチ50間隔で離間されて成形されていると解釈することもできる。つまり、レンズ10および20は、光軸11および21のいずれか一方に対する法線方向に、互いに所定のピッチ50間隔で離間されて成形されている。   The lenses 10 and 20 are formed so as to be spaced apart from each other at a predetermined pitch of 50 in the normal direction with respect to the optical axis (reference optical axis) 11 of the lens 10. In particular, in FIG. 1, since the optical axis 21 of the lens 20 is parallel to the optical axis 11, the lenses 10 and 20 have a predetermined pitch 50 with respect to each other in the normal direction to the optical axis 21 of the lens 20. It can also be interpreted as being molded at intervals. That is, the lenses 10 and 20 are molded in a normal direction with respect to either one of the optical axes 11 and 21 with a predetermined pitch of 50.

図1において、Z方向は、光軸11および21が伸びる方向を示している。一方、X方向およびY方向は、共に光軸11および21に対する法線方向を示しており、かつ、互いに直交している。さらに、Y方向を基準(傾斜角度が0°)とした、Y方向およびZ方向からなる面における傾斜角度、すなわち、Y方向に対して平行な方向を0°とし、Z方向に対して平行な方向を90°とした場合の、Y方向に対するZ方向への傾斜角度は、θ(但し、0°≦θ≦90°)である。   In FIG. 1, the Z direction indicates the direction in which the optical axes 11 and 21 extend. On the other hand, the X direction and the Y direction both indicate normal directions with respect to the optical axes 11 and 21 and are orthogonal to each other. Furthermore, the inclination angle in the plane composed of the Y direction and the Z direction, with the Y direction as a reference (the inclination angle is 0 °), that is, the direction parallel to the Y direction is 0 ° and is parallel to the Z direction. When the direction is 90 °, the tilt angle in the Z direction with respect to the Y direction is θ (where 0 ° ≦ θ ≦ 90 °).

レンズ10は、傾斜部12および13を有している。傾斜部12および13は、光軸11および21間、すなわちここでは、ピッチ50の幅内において、Y方向に対するZ方向への傾斜角度θが10°以上となっているレンズ10部分であり、ここでは、同範囲内におけるレンズ10の有効口径に概ね等しい部分となっている。ウエハ40において、傾斜部12は一方の面に、傾斜部13は他方の面に、それぞれ形成されている。   The lens 10 has inclined portions 12 and 13. The inclined portions 12 and 13 are portions of the lens 10 where the inclination angle θ in the Z direction with respect to the Y direction is 10 ° or more between the optical axes 11 and 21, that is, within the width of the pitch 50 here. Then, it is a part substantially equal to the effective aperture of the lens 10 within the same range. In the wafer 40, the inclined portion 12 is formed on one surface, and the inclined portion 13 is formed on the other surface.

レンズ20は、傾斜部22および23を有している。傾斜部22および23は、光軸11および21間、すなわちここでは、ピッチ50の幅内において、Y方向に対するZ方向への傾斜角度θが10°以上となっているレンズ20部分であり、ここでは、同範囲内におけるレンズ20の有効口径に概ね等しい部分となっている。ウエハ40において、傾斜部22は傾斜部12と同じ側の面に、傾斜部23は傾斜部13と同じ側の面に、それぞれ形成されている。   The lens 20 has inclined portions 22 and 23. The inclined portions 22 and 23 are portions of the lens 20 where the inclination angle θ in the Z direction with respect to the Y direction is 10 ° or more between the optical axes 11 and 21, that is, within the width of the pitch 50 here. Then, it is a part substantially equal to the effective aperture of the lens 20 within the same range. In the wafer 40, the inclined portion 22 is formed on the same side as the inclined portion 12, and the inclined portion 23 is formed on the same side as the inclined portion 13.

さらに、レンズアレイ100は、レンズ10とレンズ20との間に、平坦部32および33を有している。平坦部32および33は、光軸11および21間、すなわちここでは、ピッチ50の幅内において、Y方向に対するZ方向への傾斜角度θが10°未満(0°を含む)となっているレンズアレイ100部分であり、ここでは、同範囲内における、レンズ10の有効口径と、レンズ20の有効口径と、の間に概ね等しい部分となっている。ウエハ40において、平坦部32は、傾斜部12および22と同じ側の面に、平坦部33は、傾斜部13および23と同じ側の面に、それぞれ形成されている。   Further, the lens array 100 includes flat portions 32 and 33 between the lens 10 and the lens 20. The flat portions 32 and 33 are lenses having an inclination angle θ in the Z direction with respect to the Y direction that is less than 10 ° (including 0 °) between the optical axes 11 and 21, that is, within the width of the pitch 50 here. This is a portion of the array 100, and here, it is a substantially equal portion between the effective aperture of the lens 10 and the effective aperture of the lens 20 within the same range. In the wafer 40, the flat portion 32 is formed on the same side as the inclined portions 12 and 22, and the flat portion 33 is formed on the same side as the inclined portions 13 and 23.

互いに隣接するレンズ10とレンズ20との、Y方向に対して平行であるピッチ50の幅内を占めている寸法のうち、傾斜部12の幅は傾斜部の幅14として、傾斜部13の幅は傾斜部の幅15として、傾斜部22の幅は傾斜部の幅24として、傾斜部23の幅は傾斜部の幅25として、平坦部32の幅は平坦部の幅34として、平坦部33の幅は平坦部の幅35として、それぞれ示している。   Of the dimensions of the adjacent lenses 10 and 20 that occupy the width of the pitch 50 parallel to the Y direction, the width of the inclined portion 12 is the width of the inclined portion 12 as the width 14 of the inclined portion. Is the width 15 of the inclined portion, the width of the inclined portion 22 is the width 24 of the inclined portion, the width of the inclined portion 23 is the width 25 of the inclined portion, the width of the flat portion 32 is the width 34 of the flat portion, and the flat portion 33. Are shown as the width 35 of the flat portion.

そして、レンズアレイ100は、レンズ10および20に関して、以下の関係式(1)を満足しているものである。   The lens array 100 satisfies the following relational expression (1) regarding the lenses 10 and 20.

平坦部の幅35≦傾斜部の幅15+傾斜部の幅25 ・・・(1)
本願発明者らは、ウエハ40のレンズアレイ100への成形時において、レンズアレイ100は、Y方向に対するZ方向への傾斜角度θが大きい箇所ほど、Y方向に発生する応力が大きくなるため、Y方向への収縮が規制される度合が大きくなる、ということを見出した結果、本発明を案出するに至った。
Flat part width 35 ≦ slope part width 15 + slope part width 25 (1)
When the wafer array 40 is molded into the lens array 100, the inventors of the present application increase the stress generated in the Y direction as the tilt angle θ in the Z direction with respect to the Y direction increases. As a result of finding that the degree to which the shrinkage in the direction is restricted increases, the present invention has been devised.

より具体的に、ウエハ40は、レンズアレイ100への成形時において、例えば、金型(図示しない)によって、Z方向に加圧される。このとき、ウエハ40では、金型からの加圧に抗する応力がZ方向に発生し、この応力によって、成形時におけるZ方向に関する収縮が抑制される。Z方向への加圧を用いた、この収縮の抑制効果を、Y方向において同様に発生させるためには、Y方向に対してZ方向に傾斜された傾斜部12、13、22、および23を形成した、レンズアレイ100を成形することが有効である。   More specifically, the wafer 40 is pressed in the Z direction by, for example, a mold (not shown) when molding the lens array 100. At this time, in the wafer 40, a stress against the pressurization from the mold is generated in the Z direction, and the shrinkage in the Z direction during molding is suppressed by this stress. In order to similarly generate this shrinkage suppression effect using the pressurization in the Z direction in the Y direction, the inclined portions 12, 13, 22, and 23 inclined in the Z direction with respect to the Y direction are provided. It is effective to mold the formed lens array 100.

Y方向における位置が、傾斜部12および/または13と等しいレンズアレイ100部分は、拘束領域16となる。この拘束領域16においては、Z方向への加圧によって、Y方向へさらに加圧されるため、上記応力がY方向にも発生し、収縮の抑制効果が大きい。同様に、Y方向における位置が、傾斜部22および/または23と等しいレンズアレイ100部分は、拘束領域26となる。この拘束領域26においては、Z方向への加圧によって、Y方向へさらに加圧されるため、上記応力がY方向にも発生し、収縮の抑制効果が大きい。一方、Y方向における位置が、傾斜部12、13、22、および23のいずれとも異なっているレンズアレイ100部分は、非拘束領域36となる。この非拘束領域36においては、Z方向への加圧による、Y方向への加圧がほとんど無く、上記応力がY方向に発生しないので、収縮の抑制効果が小さいか、効果がほとんど無い。   The portion of the lens array 100 whose position in the Y direction is equal to the inclined portions 12 and / or 13 becomes the constraining region 16. In this constrained region 16, since the pressure is further increased in the Y direction by the pressurization in the Z direction, the stress is also generated in the Y direction, and the effect of suppressing shrinkage is great. Similarly, the portion of the lens array 100 whose position in the Y direction is equal to the inclined portions 22 and / or 23 becomes the constraining region 26. In this constrained region 26, since the pressure is further increased in the Y direction by the pressurization in the Z direction, the stress is also generated in the Y direction, and the effect of suppressing shrinkage is great. On the other hand, the portion of the lens array 100 whose position in the Y direction is different from any of the inclined portions 12, 13, 22, and 23 becomes the unconstrained region 36. In this unconstrained region 36, there is almost no pressurization in the Y direction due to pressurization in the Z direction, and the stress is not generated in the Y direction, so the effect of suppressing shrinkage is small or almost ineffective.

上記の構成によれば、レンズ10の光軸11とレンズ20の光軸21との間において、Y方向に大きな応力を発生させることが困難な平坦部33の幅を、Y方向に大きな応力を発生させることが可能な傾斜部13および23の幅の和以下と短くする。これにより、Y方向に関する該応力による拘束(収縮の規制)の影響が小さい非拘束領域36を狭くする一方、該応力による拘束の影響が大きい拘束領域16および26を広くすることができる。結果、レンズアレイ100は、Y方向への収縮度合が小さくされるため、併せて、成形された各レンズ10および20間のピッチ50におけるピッチ誤差の変動幅を小さくすることができる。   According to the above configuration, the flat portion 33 is difficult to generate a large stress in the Y direction between the optical axis 11 of the lens 10 and the optical axis 21 of the lens 20, and a large stress is applied in the Y direction. It is made shorter than the sum of the widths of the inclined portions 13 and 23 that can be generated. This makes it possible to narrow the non-restraining region 36 that is less affected by the stress (restriction of contraction) due to the stress in the Y direction, while widening the restraining regions 16 and 26 that are more affected by the stress. As a result, since the degree of shrinkage in the Y direction of the lens array 100 is reduced, the fluctuation range of the pitch error in the pitch 50 between the molded lenses 10 and 20 can be reduced.

従って、レンズアレイ100では、上記ピッチ誤差(各レンズ間のピッチのバラつき)が良好に抑えられる。   Accordingly, in the lens array 100, the pitch error (the pitch variation between the lenses) can be satisfactorily suppressed.

なお、図1に示すレンズアレイ100では、レンズ10および20に関して、以下の関係式(2)を満足していても当然よい。   In the lens array 100 shown in FIG. 1, the following relational expression (2) may naturally be satisfied for the lenses 10 and 20.

平坦部の幅34≦傾斜部の幅14+傾斜部の幅24 ・・・(2)
さらに、関係式(2)を満足している場合、関係式(1)を満足していることは必須でない。
Flat part width 34 ≦ inclined part width 14 + inclined part width 24 (2)
Further, when the relational expression (2) is satisfied, it is not essential that the relational expression (1) is satisfied.

以上のことから、図1に示すレンズアレイ100では、レンズ10および20に関して、関係式(1)および(2)のうち、少なくとも一方を満足するものであれば十分である。これはすなわち、ウエハ40における少なくとも一方の面(表面および裏面の少なくとも一方)に関して、光軸11および21間(ピッチ50の幅内)において、平坦部の幅は、傾斜部の幅以下となっていれば十分である、ということを意味している。   From the above, in the lens array 100 shown in FIG. 1, it is sufficient if the lenses 10 and 20 satisfy at least one of the relational expressions (1) and (2). That is, with respect to at least one surface (at least one of the front surface and the back surface) of the wafer 40, the width of the flat portion is less than or equal to the width of the inclined portion between the optical axes 11 and 21 (within the width of the pitch 50). Means that is sufficient.

また、レンズ10および20が互いに略同一の形状である場合において、関係式(1)および/または(2)を満足すると、レンズ10とレンズ20との間隔は、1つのレンズのY方向における寸法未満の長さとなり、ピッチ50は、2つのレンズのY方向における寸法未満の長さとなる。   When the lenses 10 and 20 have substantially the same shape, the relationship between the lens 10 and the lens 20 is the dimension in the Y direction of one lens when the relational expressions (1) and / or (2) are satisfied. The pitch 50 is a length less than the dimension of the two lenses in the Y direction.

収縮の規制に十分な程度に大きな応力を発生させるという観点から、傾斜部は、Y方向に対する傾斜角度θが10°以上であるのが好ましいが、これに限定されず、どの程度の大きさの該応力を発生させるべきかに鑑みて、任意に、傾斜角度の範囲の変更を実施することが可能である。   From the viewpoint of generating a stress large enough to restrict shrinkage, the inclined portion preferably has an inclination angle θ with respect to the Y direction of 10 ° or more, but is not limited to this, and what size is it? In consideration of whether the stress should be generated, it is possible to arbitrarily change the range of the inclination angle.

平坦部に該当する領域を、十分に、かつ容易に狭くするという観点から、平坦部は、Y方向に対する傾斜角度θが10°未満であるのが好ましいが、これに限定されず、平坦部に該当する領域の広さに鑑みて、任意に、傾斜角度の範囲の変更を実施することが可能である。   From the viewpoint of sufficiently and easily narrowing the region corresponding to the flat portion, the flat portion preferably has an inclination angle θ with respect to the Y direction of less than 10 °. In view of the width of the corresponding area, it is possible to arbitrarily change the range of the inclination angle.

また、レンズアレイ100は、レンズ10および20、ならびにその他成形された各レンズにおいて、PV値のバラつきが最適化されたものであるのが好ましい。ここで、PV値とは、面精度(形状精度)を示しており、特に本願では、各レンズの光学面の、設計値に対する形状の最大誤差を示している。PV値を予め最適化して、レンズアレイ100を作製することにより、レンズアレイ100においては、十分精緻な形状精度を実現することができる。特に、このPV値のバラつきは、0.5μm以内とされていることが好ましく、これにより、形状精度の観点において非常に良質であるレンズアレイ100を実現することができる。   In addition, the lens array 100 is preferably one in which the variation in PV value is optimized in the lenses 10 and 20 and other molded lenses. Here, the PV value indicates surface accuracy (shape accuracy). In particular, in the present application, the maximum error of the shape of the optical surface of each lens with respect to the design value is indicated. By preparing the lens array 100 by optimizing the PV value in advance, the lens array 100 can achieve sufficiently fine shape accuracy. In particular, the variation in the PV value is preferably within 0.5 μm, whereby the lens array 100 having a very high quality in terms of shape accuracy can be realized.

なお、以上では便宜上、Z方向に伸びる光軸11および21に対する法線方向を、Y方向と仮定して説明を行ってきたが、該法線方向をX方向と仮定した場合、または、X方向およびY方向以外の該法線方向と仮定した場合であっても、本発明は同様の運用が可能である。   In the above description, for the sake of convenience, the normal direction with respect to the optical axes 11 and 21 extending in the Z direction has been assumed to be the Y direction. However, when the normal direction is assumed to be the X direction, or the X direction Even when the normal direction other than the Y direction is assumed, the present invention can be operated in the same manner.

レンズ10および20はいずれも、光軸を有する他の光学素子に置換されてもよい。   Both lenses 10 and 20 may be replaced with other optical elements having an optical axis.

〔本発明の光学素子アレイの構成2〕
図2は、本発明の別の実施の形態に係るレンズアレイの構成を示す断面図である。
[Configuration 2 of optical element array of the present invention]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a lens array according to another embodiment of the present invention.

図2に示すレンズアレイ(光学素子アレイ)200は、ウエハ140における同一面上に、複数のレンズ(光学素子)が成形されたものである。図2では便宜上、複数のレンズのうち、ある特定の、隣接する2つのレンズ(光学素子)110および120のみを図示している。   A lens array (optical element array) 200 shown in FIG. 2 is obtained by molding a plurality of lenses (optical elements) on the same surface of a wafer 140. For the sake of convenience, FIG. 2 shows only two specific adjacent lenses (optical elements) 110 and 120 among the plurality of lenses.

レンズ110および120は、レンズ110の光軸(基準光軸)111に対する法線方向に、互いに所定のピッチ150間隔で離間されて成形されている。特に、図2において、レンズ120の光軸121は、光軸111に対して平行となっているため、レンズ110および120は、レンズ120の光軸121に対する法線方向に、互いに所定のピッチ150間隔で離間されて成形されていると解釈することもできる。つまり、レンズ110および120は、光軸111および121のいずれか一方に対する法線方向に、互いに所定のピッチ150間隔で離間されて成形されている。   The lenses 110 and 120 are formed in a direction normal to the optical axis (reference optical axis) 111 of the lens 110 and spaced apart from each other at a predetermined pitch of 150. In particular, in FIG. 2, since the optical axis 121 of the lens 120 is parallel to the optical axis 111, the lenses 110 and 120 have a predetermined pitch 150 with respect to each other in the normal direction to the optical axis 121 of the lens 120. It can also be interpreted as being molded at intervals. In other words, the lenses 110 and 120 are formed so as to be separated from each other at a predetermined pitch of 150 in the normal direction with respect to one of the optical axes 111 and 121.

図2において、Z方向は、光軸111および121が伸びる方向を示している。一方、X方向およびY方向は、共に光軸111および121に対する法線方向を示しており、かつ、互いに直交している。さらに、Y方向を基準(傾斜角度が0°)とした、Y方向およびZ方向からなる面における傾斜角度、すなわち、Y方向に対して平行な方向を0°とし、Z方向に対して平行な方向を90°とした場合の、Y方向に対するZ方向への傾斜角度は、θ(但し、0°≦θ≦90°)である。   In FIG. 2, the Z direction indicates the direction in which the optical axes 111 and 121 extend. On the other hand, the X direction and the Y direction both indicate normal directions with respect to the optical axes 111 and 121 and are orthogonal to each other. Furthermore, the inclination angle in the plane composed of the Y direction and the Z direction, with the Y direction as a reference (the inclination angle is 0 °), that is, the direction parallel to the Y direction is 0 ° and is parallel to the Z direction. When the direction is 90 °, the tilt angle in the Z direction with respect to the Y direction is θ (where 0 ° ≦ θ ≦ 90 °).

さらに、ウエハ140に成形された各レンズの間、例えば、レンズ110とレンズ120との間には、突出部(凹凸)130が形成されている。突出部130は、レンズ110および120の両有効口径の外周部分に該当する、レンズアレイ100の平坦部32(図1参照)に対応する部分に形成されている。また、突出部130は、光軸111に対して平行なZ方向に突出しており、より好ましくは、図2に示すように、その側面がY方向に対してZ方向に10°以上傾斜している。   Furthermore, a protrusion (unevenness) 130 is formed between the lenses formed on the wafer 140, for example, between the lens 110 and the lens 120. The protrusion 130 is formed in a portion corresponding to the outer peripheral portion of both effective apertures of the lenses 110 and 120 and corresponding to the flat portion 32 (see FIG. 1) of the lens array 100. Further, the protrusion 130 protrudes in the Z direction parallel to the optical axis 111, and more preferably, as shown in FIG. 2, the side surface thereof is inclined by 10 ° or more in the Z direction with respect to the Y direction. Yes.

レンズ110は、傾斜部112および113を有している。傾斜部112および113は、光軸111および121間、すなわちここでは、ピッチ150の幅内において、Y方向に対するZ方向への傾斜角度θが10°以上となっているレンズ110部分を含み、ここでは、同範囲内におけるレンズ110の有効口径を含む。さらに、図2においては、突出部130の側面が、Y方向に対してZ方向に10°以上傾斜しており、同範囲内における突出部130のレンズ110側の側面が、傾斜部112に含まれる。ウエハ140において、傾斜部112は一方の面に、傾斜部113は他方の面に、それぞれ形成されている。   The lens 110 has inclined portions 112 and 113. The inclined portions 112 and 113 include a lens 110 portion where the inclination angle θ in the Z direction with respect to the Y direction is 10 ° or more between the optical axes 111 and 121, that is, within the width of the pitch 150 here. Then, the effective aperture of the lens 110 within the same range is included. Further, in FIG. 2, the side surface of the protruding portion 130 is inclined by 10 ° or more in the Z direction with respect to the Y direction, and the side surface on the lens 110 side of the protruding portion 130 within the same range is included in the inclined portion 112. It is. In the wafer 140, the inclined portion 112 is formed on one surface, and the inclined portion 113 is formed on the other surface.

レンズ120は、傾斜部122および123を有している。傾斜部122および123は、光軸111および121間、すなわちここでは、ピッチ150の幅内において、Y方向に対するZ方向への傾斜角度θが10°以上となっているレンズ120部分を含み、ここでは、同範囲内におけるレンズ120の有効口径を含む。さらに、図2においては、突出部130の側面が、Y方向に対してZ方向に10°以上傾斜しており、同範囲内における突出部130のレンズ120側の側面が、傾斜部122に含まれる。ウエハ140において、傾斜部122は傾斜部112と同じ側の面に、傾斜部123は傾斜部113と同じ側の面に、それぞれ形成されている。   The lens 120 has inclined portions 122 and 123. The inclined portions 122 and 123 include a lens 120 portion where the inclination angle θ in the Z direction with respect to the Y direction is 10 ° or more between the optical axes 111 and 121, that is, within the width of the pitch 150 here. Then, the effective aperture of the lens 120 within the same range is included. Further, in FIG. 2, the side surface of the protruding portion 130 is inclined by 10 ° or more in the Z direction with respect to the Y direction, and the side surface on the lens 120 side of the protruding portion 130 within the same range is included in the inclined portion 122. It is. In the wafer 140, the inclined portion 122 is formed on the same side surface as the inclined portion 112, and the inclined portion 123 is formed on the same side surface as the inclined portion 113.

さらに、レンズアレイ200は、レンズ110とレンズ120との間に、平坦部132および133を有している。平坦部132および133は、光軸111および121間、すなわちここでは、ピッチ150の幅内において、Y方向に対するZ方向への傾斜角度θが10°未満(0°を含む)となっているレンズアレイ200部分である。平坦部133は、同範囲内における、レンズ110の有効口径と、レンズ120の有効口径と、の間に概ね等しい部分となっている一方、平坦部132は、同範囲内における、突出部130のレンズ110側の側面と、突出部130のレンズ120側の側面と、の間に概ね等しい部分となっている。これにより、平坦部132は、レンズアレイ100の平坦部32(図1参照)よりも狭くなっている。ウエハ140において、平坦部132は、傾斜部112および122と同じ側の面に、平坦部133は、傾斜部113および123と同じ側の面に、それぞれ形成されている。   Further, the lens array 200 has flat portions 132 and 133 between the lens 110 and the lens 120. The flat portions 132 and 133 are lenses in which the inclination angle θ in the Z direction with respect to the Y direction is less than 10 ° (including 0 °) between the optical axes 111 and 121, that is, within the width of the pitch 150 here. Array 200 portion. The flat portion 133 is a substantially equal portion between the effective aperture of the lens 110 and the effective aperture of the lens 120 within the same range, while the flat portion 132 is the same as that of the protrusion 130 within the same range. It is a substantially equal portion between the side surface on the lens 110 side and the side surface on the lens 120 side of the protrusion 130. As a result, the flat portion 132 is narrower than the flat portion 32 (see FIG. 1) of the lens array 100. In the wafer 140, the flat portion 132 is formed on the same surface as the inclined portions 112 and 122, and the flat portion 133 is formed on the same surface as the inclined portions 113 and 123.

互いに隣接するレンズ110とレンズ120との、Y方向に対して平行であるピッチ150の幅内を占めている寸法のうち、傾斜部112の幅は傾斜部の幅114として、傾斜部113の幅は傾斜部の幅115として、傾斜部122の幅は傾斜部の幅124として、傾斜部123の幅は傾斜部の幅125として、平坦部132の幅は平坦部の幅134として、平坦部133の幅は平坦部の幅135として、それぞれ示している。   Of the dimensions of the adjacent lenses 110 and 120 that occupy the width of the pitch 150 that is parallel to the Y direction, the width of the inclined portion 112 is the width of the inclined portion 113 as the width 114 of the inclined portion. Is the width 115 of the inclined portion, the width of the inclined portion 122 is the width 124 of the inclined portion, the width of the inclined portion 123 is the width 125 of the inclined portion, the width of the flat portion 132 is the width 134 of the flat portion, and the flat portion 133. Are shown as the width 135 of the flat portion.

そして、レンズアレイ200は、レンズ110および120に関して、以下の関係式(3)および(4)を満足しているものである。   The lens array 200 satisfies the following relational expressions (3) and (4) with respect to the lenses 110 and 120.

平坦部の幅134≦傾斜部の幅114+傾斜部の幅124 ・・・(3)
平坦部の幅135≦傾斜部の幅115+傾斜部の幅125 ・・・(4)
レンズアレイ200は、レンズアレイ100と同様の、作用および効果を奏するものである。
Flat part width 134 ≤ inclined part width 114 + inclined part width 124 (3)
Width of flat part 135 ≦ width of inclined part 115 + width of inclined part 125 (4)
The lens array 200 has the same functions and effects as the lens array 100.

さらに、レンズアレイ200は、突出部130が形成されている点で、レンズアレイ100と異なっているが、このように突出部130を形成することで得られる効果は、以下のとおりである。   Further, the lens array 200 is different from the lens array 100 in that the protruding portion 130 is formed. The effects obtained by forming the protruding portion 130 in this way are as follows.

すなわち、突出部130を形成することで得られる1つ目の効果は、Z方向に突出する突出部130の側面を、Y方向に対してZ方向に傾斜させることにより、該傾斜を、本発明に係る傾斜部として用いることができる。このため、Y方向における位置が、傾斜部112および/または113と等しいレンズアレイ200部分である拘束領域116は、拘束領域16(図1参照)よりも広くすることができる。同様に、Y方向における位置が、傾斜部122および/または123と等しいレンズアレイ200部分である拘束領域126は、拘束領域26(図1参照)よりも広くすることができる。一方、Y方向における位置が、傾斜部112、113、122、および123のいずれとも異なっているレンズアレイ200部分である非拘束領域136は、非拘束領域36(図1参照)よりも狭くすることができる。従って、レンズアレイ200では、レンズアレイ100よりも、上記ピッチ誤差(各レンズ間のピッチのバラつき)が良好に抑えられることが明らかである。また、この1つ目の効果は、凸である突出部130のかわりに、Z方向に窪む凹である窪み(図示しない)を形成した場合であっても、該窪みの側面が、Y方向に対してZ方向に傾斜していれば、同様の効果を得ることができる。   That is, the first effect obtained by forming the protruding portion 130 is that the side surface of the protruding portion 130 protruding in the Z direction is inclined in the Z direction with respect to the Y direction. It can be used as an inclined part according to the above. For this reason, the constraining region 116, which is the lens array 200 portion whose position in the Y direction is equal to the inclined portions 112 and / or 113, can be made wider than the constraining region 16 (see FIG. 1). Similarly, the constraining region 126, which is the lens array 200 portion whose position in the Y direction is equal to the inclined portions 122 and / or 123, can be made wider than the constraining region 26 (see FIG. 1). On the other hand, the unconstrained region 136, which is the lens array 200 portion whose position in the Y direction is different from any of the inclined portions 112, 113, 122, and 123, should be narrower than the unconstrained region 36 (see FIG. 1). Can do. Accordingly, it is apparent that the lens array 200 can suppress the above-described pitch error (pitch variation between the lenses) better than the lens array 100. In addition, the first effect is that even when a depression (not shown) that is depressed in the Z direction is formed instead of the protruding protrusion 130, the side surface of the depression is in the Y direction. However, if it is inclined in the Z direction, the same effect can be obtained.

また、突出部130を形成することで得られる2つ目の効果は、レンズの突出部130は、他の部材と当接させることで、該レンズの有効口径と該他の部材との間隔を調整することに適用することが可能である。この詳細については後述する。   The second effect obtained by forming the protruding portion 130 is that the protruding portion 130 of the lens is brought into contact with another member so that the distance between the effective aperture of the lens and the other member is increased. It can be applied to adjust. Details of this will be described later.

なお、図2に示すレンズアレイ200では、レンズ110および120に関して、関係式(3)および(4)のうち、少なくとも一方を満足するものであれば十分である。これはすなわち、ウエハ140における少なくとも一方の面(表面および裏面の少なくとも一方)に関して、光軸111および121間(ピッチ150の幅内)において、平坦部の幅は、傾斜部の幅以下となっていれば十分である、ということを意味している。   In the lens array 200 shown in FIG. 2, it is sufficient that the lenses 110 and 120 satisfy at least one of the relational expressions (3) and (4). That is, with respect to at least one surface of the wafer 140 (at least one of the front surface and the back surface), the width of the flat portion is less than or equal to the width of the inclined portion between the optical axes 111 and 121 (within the width of the pitch 150). Means that is sufficient.

また、レンズ110および120が互いに略同一の形状である場合において、関係式(3)および/または(4)を満足すると、レンズ110とレンズ120との間隔は、1つのレンズのY方向における寸法未満の長さとなり、ピッチ150は、2つのレンズのY方向における寸法未満の長さとなる。   When the lenses 110 and 120 have substantially the same shape, the relationship between the lens 110 and the lens 120 is the dimension in the Y direction of one lens when the relational expressions (3) and / or (4) are satisfied. The pitch 150 is less than the dimension in the Y direction of the two lenses.

レンズアレイ100に係る実施の形態と同様に、レンズアレイ200においても、傾斜部は、Y方向に対する傾斜角度θが10°以上である以外にも、平坦部は、Y方向に対する傾斜角度θが10°未満である以外にも、それぞれ任意に、傾斜角度の範囲の変更を実施することが可能である。   Similar to the embodiment of the lens array 100, in the lens array 200, the inclined portion has an inclination angle θ with respect to the Y direction of 10 ° or more, and the flat portion has an inclination angle θ with respect to the Y direction of 10 °. In addition to being less than 0 °, it is possible to arbitrarily change the range of the inclination angle.

レンズアレイ100に係る実施の形態と同様に、レンズアレイ200においても、レンズ110および120、ならびにその他成形された各レンズにおいて、PV値のバラつきが、例えば0.5μm以内と最適化されたものであるのが好ましい。   Similar to the embodiment relating to the lens array 100, in the lens array 200, the variation of the PV value is optimized within, for example, 0.5 μm in the lenses 110 and 120 and other molded lenses. Preferably there is.

なお、以上では便宜上、Z方向に伸びる光軸111および121に対する法線方向を、Y方向と仮定して説明を行ってきたが、該法線方向をX方向と仮定した場合、または、X方向およびY方向以外の該法線方向と仮定した場合であっても、本発明は同様の運用が可能である。   In the above description, for the sake of convenience, the normal direction with respect to the optical axes 111 and 121 extending in the Z direction is assumed to be the Y direction. However, when the normal direction is assumed to be the X direction, or the X direction Even when the normal direction other than the Y direction is assumed, the present invention can be operated in the same manner.

レンズ110および120はいずれも、光軸を有する他の光学素子に置換されてもよい。   Both lenses 110 and 120 may be replaced with other optical elements having an optical axis.

〔本発明の光学素子ユニットの構成1〕
図3は、本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
[Configuration 1 of optical element unit of the present invention]
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging lens according to an embodiment of the present invention.

図3に示す撮像レンズ(光学素子ユニット)300はそれぞれ、開口絞り301、レンズ(光学素子)302および303を備えたものである。   The imaging lens (optical element unit) 300 shown in FIG. 3 includes an aperture stop 301 and lenses (optical elements) 302 and 303, respectively.

開口絞り301は、具体的に、レンズ302における、物体(図示しない)側に向けるべき面を取り囲むように設けられている。開口絞り301は、撮像レンズ300に入射した光が、レンズ302および303を適切に通過するように、入射した光の軸上光線束の直径を制限することを目的に設けられている。   Specifically, the aperture stop 301 is provided so as to surround the surface of the lens 302 to be directed to the object (not shown) side. The aperture stop 301 is provided for the purpose of limiting the diameter of the on-axis beam bundle of the incident light so that the light incident on the imaging lens 300 appropriately passes through the lenses 302 and 303.

レンズ(第2光学素子)302は、レンズアレイ200(図2参照)に成形された複数のレンズのうち1つを示しており、光軸304、および有効口径の外周部分に形成された突出部307を有している。つまり、光軸304は光軸111に、突出部307は突出部130に、それぞれ対応する部材である。   A lens (second optical element) 302 indicates one of a plurality of lenses formed on the lens array 200 (see FIG. 2), and the optical axis 304 and a protrusion formed on the outer peripheral portion of the effective aperture. 307. That is, the optical axis 304 is a member corresponding to the optical axis 111, and the protrusion 307 is a member corresponding to the protrusion 130.

レンズ(第1光学素子)303は、レンズアレイ201に成形された複数のレンズのうち1つを示しており、光軸305を有している。レンズアレイ201は、各レンズ間のピッチが、レンズアレイ200における各レンズ間のピッチと等しくされたものであり、傾斜部の形状こそ異なるものの、レンズアレイ100または200と同様の特徴を有する、本発明の光学素子アレイである。   A lens (first optical element) 303 indicates one of a plurality of lenses formed in the lens array 201, and has an optical axis 305. The lens array 201 has the same characteristics as the lens array 100 or 200, although the pitch between the lenses is equal to the pitch between the lenses in the lens array 200 and the shape of the inclined portion is different. It is an optical element array of invention.

1つの撮像レンズ300は、レンズ302の光軸304と、レンズ303の光軸305と、が同一の直線306上に位置するように、レンズアレイ200とレンズアレイ201とを貼り合せた後、1つの撮像レンズ300毎に、すなわち、レンズ302および303の組み合わせ毎に、分割線308で分割した結果、得られるものである。この、1つの撮像レンズ300を得るまでの工程は、ウエハレベルレンズプロセスに該当する。   After the lens array 200 and the lens array 201 are bonded together so that the optical axis 304 of the lens 302 and the optical axis 305 of the lens 303 are positioned on the same straight line 306, one imaging lens 300 is This is obtained as a result of dividing by the dividing line 308 for each imaging lens 300, that is, for each combination of the lenses 302 and 303. This process until obtaining one imaging lens 300 corresponds to a wafer level lens process.

撮像レンズ300では、光軸304の伸びる直線306方向に関して、突出部307が、開口絞り301と当接しており、これにより、レンズ302の有効口径と、開口絞り301と、の直線306方向における間隔が決定されている。突出部307に、開口絞り301を当接させて、レンズ302の有効口径と、開口絞り301と、の直線306方向における間隔を調整することで、該間隔を容易に調整することが可能となる。   In the imaging lens 300, the protruding portion 307 is in contact with the aperture stop 301 in the direction of the straight line 306 in which the optical axis 304 extends, whereby the distance between the effective aperture of the lens 302 and the aperture stop 301 in the direction of the straight line 306. Has been determined. By making the aperture stop 301 abut on the projecting portion 307 and adjusting the distance between the effective aperture of the lens 302 and the aperture stop 301 in the direction of the straight line 306, the distance can be easily adjusted. .

また、図示はしていないが、レンズ303に対して、有効口径の外周部分に、突出部307と同様の突出部を形成し、光軸305の伸びる直線306方向に関して、該突出部をレンズ302に当接させることにより、レンズ303の有効口径と、レンズ302の有効口径と、の直線306方向における間隔を調整する構成であってもよい。レンズ303の突出部に、レンズ302を当接させて、レンズ303の有効口径と、レンズ302の有効口径と、の直線306方向における間隔を調整することで、該間隔を容易に調整することが可能となる。   Although not shown, a protrusion similar to the protrusion 307 is formed on the outer peripheral portion of the effective aperture with respect to the lens 303, and the protrusion is the lens 302 in the direction of the straight line 306 along which the optical axis 305 extends. The distance between the effective aperture of the lens 303 and the effective aperture of the lens 302 in the direction of the straight line 306 may be adjusted. The distance can be easily adjusted by bringing the lens 302 into contact with the protruding portion of the lens 303 and adjusting the distance between the effective aperture of the lens 303 and the effective aperture of the lens 302 in the direction of the straight line 306. It becomes possible.

もちろん、レンズアレイ200は、レンズアレイ100に置換されてもよいが、置換した場合、レンズアレイ100に突出部は存在しないので、レンズ302の有効口径と、開口絞り301と、の直線306方向における間隔は、別途調整する必要がある。   Of course, the lens array 200 may be replaced with the lens array 100. However, when the lens array 200 is replaced, since there is no protrusion in the lens array 100, the effective aperture of the lens 302 and the aperture stop 301 in the direction of the straight line 306 are used. The interval needs to be adjusted separately.

〔本発明の光学素子アレイ成形型の構成〕
図4は、本発明のレンズアレイを用いて、撮像モジュールを製造する方法の一例を示しており、ウエハ140を、レンズアレイ200へと成形する工程を示す断面図である。
[Configuration of Optical Element Array Mold of the Present Invention]
FIG. 4 shows an example of a method for manufacturing an imaging module using the lens array of the present invention, and is a cross-sectional view showing a process of forming a wafer 140 into the lens array 200.

ウエハ140の、レンズアレイ200への成形は、金型(光学素子アレイ成形型)400・400を用いて実施可能である。   Molding of the wafer 140 into the lens array 200 can be performed using molds (optical element array molds) 400 and 400.

金型400・400は、対向する両面でウエハ140を挟み込み、ウエハ140を、レンズアレイ200へと成形するものである。金型400・400は、対向する該両面のうち一方に、傾斜成形部412および422、ならびに平坦成形部432を、対向する該両面のうち他方に、傾斜成形部413および423、ならびに平坦成形部433を、それぞれ備えている。   The molds 400 and 400 sandwich the wafer 140 on both sides facing each other, and mold the wafer 140 into the lens array 200. The molds 400 and 400 have inclined molding portions 412 and 422 and a flat molding portion 432 on one of the opposing surfaces, and inclined molding portions 413 and 423 and a flat molding portion on the other of the opposing surfaces. 433, respectively.

傾斜成形部412は、ウエハ140を、レンズアレイ200の傾斜部112へと成形する成形型部分であり、傾斜部112と反対の形状を有している。   The inclined molding part 412 is a mold part for molding the wafer 140 into the inclined part 112 of the lens array 200, and has a shape opposite to that of the inclined part 112.

傾斜成形部413は、ウエハ140を、レンズアレイ200の傾斜部113へと成形する成形型部分であり、傾斜部113と反対の形状を有している。   The inclined molding part 413 is a mold part for molding the wafer 140 into the inclined part 113 of the lens array 200, and has a shape opposite to that of the inclined part 113.

傾斜成形部422は、ウエハ140を、レンズアレイ200の傾斜部122へと成形する成形型部分であり、傾斜部122と反対の形状を有している。   The inclined molding part 422 is a mold part for molding the wafer 140 into the inclined part 122 of the lens array 200, and has a shape opposite to that of the inclined part 122.

傾斜成形部423は、ウエハ140を、レンズアレイ200の傾斜部123へと成形する成形型部分であり、傾斜部123と反対の形状を有している。   The inclined molding part 423 is a mold part that molds the wafer 140 into the inclined part 123 of the lens array 200, and has a shape opposite to that of the inclined part 123.

平坦成形部432は、ウエハ140を、レンズアレイ200の平坦部132へと成形する成形型部分であり、平坦部132と反対の形状を有している。   The flat molding portion 432 is a molding die portion that molds the wafer 140 into the flat portion 132 of the lens array 200, and has a shape opposite to that of the flat portion 132.

平坦成形部433は、ウエハ140を、レンズアレイ200の平坦部133へと成形する成形型部分であり、平坦部133と反対の形状を有している。   The flat molding part 433 is a mold part that molds the wafer 140 into the flat part 133 of the lens array 200, and has a shape opposite to that of the flat part 133.

互いに隣接するレンズ110とレンズ120との、Y方向に対して平行であるピッチ150の幅内を占めている寸法のうち、傾斜成形部412の幅は傾斜成形部の幅414として、傾斜成形部413の幅は傾斜成形部の幅415として、傾斜成形部422の幅は傾斜成形部の幅424として、傾斜成形部423の幅は傾斜成形部の幅425として、平坦成形部432の幅は平坦成形部の幅434として、平坦成形部433の幅は平坦成形部の幅435として、それぞれ示している。   Of the dimensions of the adjacent lenses 110 and 120 that occupy the width of the pitch 150 that is parallel to the Y direction, the width of the inclined molding portion 412 is the width 414 of the inclined molding portion. The width of 413 is the width 415 of the inclined forming portion, the width of the inclined forming portion 422 is the width 424 of the inclined forming portion, the width of the inclined forming portion 423 is the width 425 of the inclined forming portion, and the width of the flat forming portion 432 is flat. As the width 434 of the molding part, the width of the flat molding part 433 is shown as the width 435 of the flat molding part.

従って、レンズ110および120に対応する金型400・400の各成形部分に関して、ピッチ150の幅内にあるレンズアレイ200部分を成形する金型400・400の成形型部分においては、上述した関係式(3)および(4)の満足に応じて、以下の関係式(5)および(6)を満足することとなる。   Therefore, with respect to the molding parts of the molds 400 and 400 corresponding to the lenses 110 and 120, in the molding part of the molds 400 and 400 that mold the lens array 200 part within the width of the pitch 150, the relational expression described above is used. According to the satisfaction of (3) and (4), the following relational expressions (5) and (6) are satisfied.

平坦成形部の幅434≦傾斜成形部の幅414+傾斜成形部の幅424・・・(5)
平坦成形部の幅435≦傾斜成形部の幅415+傾斜成形部の幅425・・・(6)
上記の構成によれば、ピッチ誤差(各レンズ間のピッチのバラつき)が良好に抑えられたレンズアレイ200を、金型400・400を用いて成形することが可能となる。
Width of flat molded portion 434 ≦ width 414 of inclined molded portion + width 424 of inclined molded portion 424 (5)
Width of flat molded portion 435 ≦ width 415 of inclined molded portion + width 425 of inclined molded portion 425 (6)
According to said structure, it becomes possible to shape | mold the lens array 200 in which the pitch error (pitch variation between each lens) was suppressed favorably using the metal mold | die 400 * 400.

なお、図4に示す金型400・400では、レンズ110および120に対応する各成形部分に関して、関係式(5)および(6)のうち、少なくとも一方を満足するものであれば十分である。これはすなわち、ウエハ140における少なくとも一方の面(表面および裏面の少なくとも一方)に関して、ピッチ150の幅内において、平坦成形部の幅は、傾斜成形部の幅以下となっていれば十分である、ということを意味している。そして、このことは、金型400・400における、対向する両面の少なくとも一方に関して、ピッチ150に対応する幅内において、平坦成形部の幅は、傾斜成形部の幅以下となっていれば十分である、ということを意味している。   In the molds 400 and 400 shown in FIG. 4, it is sufficient that the molded parts corresponding to the lenses 110 and 120 satisfy at least one of the relational expressions (5) and (6). That is, regarding the at least one surface (at least one of the front surface and the back surface) of the wafer 140, it is sufficient that the width of the flat formed portion is equal to or less than the width of the inclined formed portion within the width of the pitch 150. It means that. This is sufficient if the width of the flat molded portion is equal to or smaller than the width of the inclined molded portion within the width corresponding to the pitch 150 with respect to at least one of the opposing surfaces of the molds 400 and 400. It means that there is.

図4では、レンズアレイ200を成形する金型400・400を、本発明の光学素子アレイ成形型の一例として図示しているが、平坦成型部432に該当する窪み部分を省略して、レンズ110の有効口径と反対の形状を有する傾斜成形部412部分と、レンズ120の有効口径と反対の形状を有する傾斜成形部422部分と、の間を平らにすることで、レンズアレイ100を成形する金型(光学素子アレイ成形型)についても容易に作製できる。   In FIG. 4, the molds 400 and 400 for molding the lens array 200 are illustrated as an example of the optical element array molding die of the present invention. However, the concave portion corresponding to the flat molding portion 432 is omitted, and the lens 110 is omitted. The mold for forming the lens array 100 is made flat by flattening the inclined molded portion 412 portion having a shape opposite to the effective diameter of the lens 120 and the inclined molded portion 422 portion having the shape opposite to the effective diameter of the lens 120. A mold (optical element array mold) can also be easily manufactured.

〔本発明の光学素子ユニットの構成2、およびその製造方法〕
図5は、本発明のレンズアレイを用いて、撮像モジュールを製造する方法の一例を示しており、複数のレンズアレイを貼り合せる工程を示す断面図である。
[Configuration 2 of optical element unit of the present invention, and manufacturing method thereof]
FIG. 5 shows an example of a method for manufacturing an imaging module using the lens array of the present invention, and is a cross-sectional view showing a process of bonding a plurality of lens arrays.

図6は、本発明のレンズアレイを用いて、撮像モジュールを製造する方法の一例を示しており、貼り合せた複数のレンズアレイを、撮像モジュール毎に切断する工程を示す断面図である。   FIG. 6 shows an example of a method for manufacturing an imaging module using the lens array of the present invention, and is a cross-sectional view showing a process of cutting a plurality of bonded lens arrays for each imaging module.

図7は、図4〜図6に示す各工程を経て完成した、撮像モジュールの構成を示す断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging module completed through the steps shown in FIGS. 4 to 6.

ここからは、図4〜図7を参照して、ウエハレベルレンズプロセスにより、撮像モジュール(光学素子ユニット)500を製造する方法について、説明する。   From here, with reference to FIGS. 4-7, the method to manufacture the imaging module (optical element unit) 500 by a wafer level lens process is demonstrated.

図4に示す工程では、成形を行う面同士が対向配置された金型400・400を用いて、ウエハ140をZ方向(図2参照)に挟み込み、レンズアレイ200へと成形する。また、図示はしないが、同工程では、成形を行う面同士が対向配置された別の金型を用いて、ウエハをZ方向に挟み込み、レンズアレイ201へと成形する。   In the process shown in FIG. 4, the wafer 140 is sandwiched in the Z direction (see FIG. 2) using the molds 400 and 400 in which the surfaces to be molded are arranged to face each other, and are molded into the lens array 200. Although not shown, in the same step, the wafer is sandwiched in the Z direction using another mold in which the surfaces to be molded face each other and are molded into the lens array 201.

図5および図6に示す工程では、レンズアレイ200とレンズアレイ201とを貼り合せる。レンズアレイ200とレンズアレイ201とは、レンズ302の光軸304と、レンズ303の光軸305とが直線306上に位置するように、貼り合される。また、同工程では、開口絞り301と、レンズ302の有効口径と、の直線306方向における間隔を調整すべく、開口絞り301を、レンズアレイ200の突出部307に当接させて設ける。さらに、同工程では、複数のセンサ504(図7参照)が同一面上に形成されたセンサアレイ309を、レンズアレイ201に貼り合せる。センサアレイ309は、1つのレンズ303につき、1つのセンサ504が搭載されるように、例えば、センサ504の中心が対応する直線306上に位置するように、貼り合される。   5 and 6, the lens array 200 and the lens array 201 are bonded together. The lens array 200 and the lens array 201 are bonded so that the optical axis 304 of the lens 302 and the optical axis 305 of the lens 303 are positioned on a straight line 306. In the same process, the aperture stop 301 is provided in contact with the protruding portion 307 of the lens array 200 in order to adjust the distance between the aperture stop 301 and the effective aperture of the lens 302 in the direction of the straight line 306. Further, in the same process, a sensor array 309 having a plurality of sensors 504 (see FIG. 7) formed on the same surface is bonded to the lens array 201. The sensor array 309 is bonded so that one sensor 504 is mounted per lens 303, for example, so that the center of the sensor 504 is positioned on the corresponding straight line 306.

そして、図6に示す工程では、以上の工程を経て得られたものを、1つの撮像モジュール500毎に、すなわち、レンズ302および303の組み合わせ毎に、分割線308で分割する。   In the step shown in FIG. 6, what is obtained through the above steps is divided by the dividing line 308 for each imaging module 500, that is, for each combination of the lenses 302 and 303.

図4〜図6に示す各工程を経て完成した、撮像モジュール500は、図7に示したとおり、開口絞り501、レンズ502、レンズ503、およびセンサ504を備えて構成されたものである。開口絞り501、レンズ502、レンズ503、およびセンサ504はそれぞれ、開口絞り301、レンズ302を備えたレンズアレイ200、レンズ303を備えたレンズアレイ201、およびセンサアレイ309に備えられた各センサ504を、個別の撮像モジュール500毎に分割したものである。   The imaging module 500 completed through the steps shown in FIGS. 4 to 6 includes an aperture stop 501, a lens 502, a lens 503, and a sensor 504, as shown in FIG. The aperture stop 501, the lens 502, the lens 503, and the sensor 504 include the aperture stop 301, the lens array 200 that includes the lens 302, the lens array 201 that includes the lens 303, and the sensors 504 that are included in the sensor array 309, respectively. These are divided for each individual imaging module 500.

撮像モジュール500において、センサ504は、結像された像を、光として受光することを目的に設けられているものであり、例えば、CCDおよびCMOSに代表される、固体撮像素子が挙げられる。   In the imaging module 500, the sensor 504 is provided for the purpose of receiving the formed image as light, and examples thereof include solid-state imaging devices represented by CCD and CMOS.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、樹脂等の被成形物からなるウエハにおける同一面上において、光学素子が複数成形された光学素子アレイ、この光学素子アレイの成形に用いる光学素子アレイ成形型、および、この光学素子アレイに成形された光学素子を用いて製造された光学素子ユニットに利用することができる。   The present invention relates to an optical element array in which a plurality of optical elements are molded on the same surface of a wafer made of a molded object such as resin, an optical element array mold used for molding the optical element array, and the optical element array. It can utilize for the optical element unit manufactured using the optical element shape | molded in this.

10、20 レンズ(光学素子)
11 光軸(基準光軸)
21 光軸
12、13、22、23 傾斜部
14、15、24、25 傾斜部の幅
32、33 平坦部
34、35 平坦部の幅
40 ウエハ
50 ピッチ
100 レンズアレイ(光学素子アレイ)
110、120 レンズ(光学素子)
111 光軸(基準光軸)
121 光軸
112、113、122、123 傾斜部
114、115、124、125 傾斜部の幅
130 突出部(凹凸)
132、133 平坦部
134、135 平坦部の幅
140 ウエハ
150 ピッチ
200 レンズアレイ(光学素子アレイ)
201 レンズアレイ(光学素子アレイ)
300 撮像レンズ(光学素子ユニット)
301 開口絞り
302 レンズ(第2光学素子)
303 レンズ(第1光学素子)
304、305 光軸
306 直線(同一直線)
307 突出部(凹凸)
400 金型(光学素子アレイ成形型)
412、413、422、423 傾斜成形部
414、415、424、425 傾斜成形部の幅
432、433 平坦成形部
434、435 平坦成形部の幅
500 撮像モジュール(光学素子ユニット)
501 開口絞り
502、503 レンズ
504 センサ
10, 20 Lens (optical element)
11 Optical axis (reference optical axis)
21 Optical axes 12, 13, 22, 23 Inclined portions 14, 15, 24, 25 Inclined portion widths 32, 33 Flat portions 34, 35 Flat portions width 40 Wafer 50 Pitch 100 Lens array (optical element array)
110, 120 lens (optical element)
111 optical axis (reference optical axis)
121 Optical axis 112, 113, 122, 123 Inclined part 114, 115, 124, 125 Inclined part width 130 Protruding part (unevenness)
132, 133 Flat part 134, 135 Flat part width 140 Wafer 150 Pitch 200 Lens array (optical element array)
201 Lens array (optical element array)
300 Imaging lens (optical element unit)
301 Aperture stop 302 Lens (second optical element)
303 Lens (first optical element)
304, 305 Optical axis 306 Straight line (same straight line)
307 Protruding part (unevenness)
400 mold (optical element array mold)
412, 413, 422, 423 Inclined forming portions 414, 415, 424, 425 Inclined forming portion widths 432, 433 Flat forming portions 434, 435 Flat forming portion width 500 Imaging module (optical element unit)
501 Aperture stop 502, 503 Lens 504 Sensor

Claims (6)

複数の光学素子が、同一面上に成形されており、
上記複数の光学素子における隣接する2つは、そのいずれかの該光学素子の光軸である基準光軸に対する法線方向に、離間されて成形されている光学素子アレイであって、
上記隣接する2つの光学素子間に、上記基準光軸の方向に伸びる突出部が形成されており、
上記光学素子、上記突出部の側面、および上記光学素子と上記突出部との間の領域を除く部分であり、上記法線方向に対する傾斜が10°より小さいか、または、傾斜角度が0°である平坦部と、
上記光学素子の全て、上記突出部の側面、上記光学素子と上記突出部との間の領域、ならびに、上記法線方向に対する傾斜が10°以上である部分から成る傾斜部と、を、表面および裏面に備え、
表面および裏面の少なくとも一方では、上記隣接する2つの光学素子の光軸間において、上記平坦部の幅が、上記傾斜部の幅以下であり、
上記突出部の側面は、上記法線方向に対する傾斜が10°以上であることを特徴とする光学素子アレイ。
A plurality of optical elements are molded on the same surface,
Two adjacent optical elements in the plurality of optical elements are optical element arrays formed by being spaced apart in a direction normal to a reference optical axis that is an optical axis of any one of the optical elements,
A protrusion extending in the direction of the reference optical axis is formed between the two adjacent optical elements,
It is a part excluding the optical element, the side surface of the protrusion, and the region between the optical element and the protrusion, and the inclination with respect to the normal direction is less than 10 ° or the inclination angle is 0 ° A flat part,
All of the optical elements, the side surface of the protrusion region between the optical element and the projecting portion, and an inclined portion inclined obliquely with respect to the normal direction is made from the portion at 10 ° or more, a surface And on the back,
In the front and back surfaces of at least one hand, between the optical axis of the two adjacent optical elements, the width of the flat portion, Ri width der following the inclined portion,
The optical element array , wherein a side surface of the protruding portion has an inclination of 10 ° or more with respect to the normal direction .
対向する両面でウエハを挟み込み、該ウエハを、請求項1に記載の光学素子アレイへと成形する光学素子アレイ成形型であって、
上記ウエハを、上記隣接する2つの光学素子の光軸間における上記平坦部へと成形する平坦成形部と、
上記ウエハを、上記隣接する2つの光学素子の光軸間における上記傾斜部へと成形する傾斜成形部と、を、上記両面に備え、
上記両面の少なくとも一方の面では、上記平坦成形部の幅が、上記傾斜成形部の幅以下であることを特徴とする光学素子アレイ成形型。
An optical element array mold for sandwiching a wafer between opposite sides and molding the wafer into an optical element array according to claim 1 ,
A flat molding part for molding the wafer into the flat part between the optical axes of the two adjacent optical elements;
An inclined molding part that molds the wafer into the inclined part between the optical axes of the two adjacent optical elements;
The optical element array mold according to claim 1, wherein a width of the flat molding portion is equal to or less than a width of the inclined molding portion on at least one of the two surfaces.
請求項1に記載の光学素子アレイを複数用いて、
各光学素子アレイにおいてそれぞれ成形された1つずつの光学素子の光軸同士が、互いに同一直線上に位置するように、各光学素子アレイを貼り合せた後、
光軸が互いに同一直線上に位置している各光学素子の組み合わせを単位として分割した結果、得られたものであることを特徴とする光学素子ユニット。
Using a plurality of optical element arrays according to claim 1 ,
After pasting each optical element array so that the optical axes of one optical element respectively molded in each optical element array are located on the same straight line,
An optical element unit obtained as a result of dividing a combination of optical elements whose optical axes are located on the same straight line as a unit.
上記組み合わせの一方である第1光学素子は、有効口径の外周部分に上記突出部が形成されており、
上記第1光学素子の突出部と、上記組み合わせの他方である第2光学素子と、が、第1光学素子の光軸方向に当接されていることを特徴とする請求項3に記載の光学素子ユニット。
The first optical element is one of the combination is the protrusion formed on the outer peripheral portion of the effective aperture,
4. The optical device according to claim 3 , wherein the protruding portion of the first optical element and the second optical element which is the other of the combinations are in contact with each other in the optical axis direction of the first optical element. Element unit.
開口絞りをさらに備え、
上記第2光学素子は、有効口径の外周部分に上記突出部が形成されており、
上記第2光学素子の突出部と、上記開口絞りと、が、第2光学素子の光軸方向に当接されていることを特徴とする請求項4に記載の光学素子ユニット。
An aperture stop,
The second optical element is the protruding portions on the outer peripheral portion of the effective aperture is formed,
The optical element unit according to claim 4 , wherein the protruding portion of the second optical element and the aperture stop are in contact with each other in the optical axis direction of the second optical element.
開口絞りをさらに備え、
少なくとも1つの上記光学素子は、有効口径の外周部分に上記突出部が形成されており、
上記光学素子の突出部と、上記開口絞りと、が、該光学素子の光軸方向に当接されていることを特徴とする請求項3に記載の光学素子ユニット。
An aperture stop,
At least one of the optical elements is the protrusion at the periphery of the effective aperture is formed,
The optical element unit according to claim 3 , wherein the projecting portion of the optical element and the aperture stop are in contact with each other in the optical axis direction of the optical element.
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