JP5682451B2 - レンズユニットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも一面に複数の凹レンズ部又は凸レンズ部が形成されたウエハレンズを用いたレンズユニットの製造方法に関する。

従来、レンズユニットの製造方法としては、ガラス基板に対して硬化性樹脂（熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等）からなる凹レンズ部又は凸レンズ部を複数設けた所謂「ウエハレンズ」を作製した後、レンズ部毎にガラス基板をカットすることで、複数のレンズユニットを得る方法がある（特許文献１参照）。

ウエハレンズを製造する方法としては、例えば以下の方法がある。

まず金属等からなるマスター型と基板との間に樹脂材料を介在させて樹脂を硬化させることにより、基板上に樹脂製のレプリカを形成し、この工程を繰り返すことにより、複数のレプリカが形成された樹脂製の中間型を作製する。次に、その中間型に対して樹脂材料を塗布・硬化させることにより、樹脂製の転写型を作製する。そして、その転写型に樹脂材料を充填し、ガラス基板を押圧した後、樹脂材料を硬化させることにより、ガラス基板上に複数の樹脂製レンズ部を形成する。更に、そのレンズ部とガラス基板とを転写型から離型することにより、ガラス基板上に複数のレンズ部が形成された１枚のウエハレンズが製造される。

他のウエハレンズの製造方法として、ガラス素材を用いる方法がある。この場合、一方の金型の上にガラス素材を置き、そのガラス素材を加熱して溶融させる。その状態で、他方の金型により押圧することで複数のレンズ部が形成されたガラス素材のウエハレンズが製造される。更に、ガラス素材を用いたウエハレンズの製造方法には、溶融したガラス素材を金型の成形面に対して上部から落下させ、その後、他方の金型で押圧する方法も存在する。

また、レンズユニットとしては、スペーサー基板等を介して複数のウエハレンズを積層した積層体をレンズ部毎にカットして得られるものもある（特許文献１参照）。

このように、ウエハレンズに対して積層やダイシングなどの作業を行う場合、ウエハレンズは作業台に設置される。その際、レンズ部の破損を防止するために真空チャックを介してウエハレンズを作業台に設置する。

真空チャックは、ウエハレンズ等を真空で吸引して保持するための装置である。真空チャックにウエハレンズを配置した状態で外部から吸引することにより、真空チャックに対してウエハレンズを吸着させることができる（特許文献２参照）。

このように真空チャックを介してウエハレンズを作業台に設置する方法としては大きく２通りある。第１の方法としては、作業台に予め真空チャックを設置し、その上にウエハレンズを載置して吸引する。第２の方法としては、真空チャックにウエハレンズを載置し、それらをクリップ等で固定した状態で作業台に配置した後に吸引する。

特開２０１１−４３６０５号公報 特開２００３−１５２０６０号公報

ここで、第１の方法においては、作業台に設置された真空チャックの上にウエハレンズを載置する必要がある。

しかし、作業台の周辺には、接着剤を塗布するディスペンス装置や、ウエハレンズの精度を測定する測定装置等、様々な装置が設けられているため限られた作業空間しかない場合が多い。従って、ウエハレンズを真空チャックに載置する作業が行い難い。よって、載置の作業中にレンズ部が真空チャックや当該装置と接触し、破損するおそれがある。ここで、レンズ部は光学面であるため、少しでも接触すれば光学面としての機能を満たせなくなるおそれがある。つまり、真空チャックや当該装置とレンズ部とを接触させないことは非常に重要である。

一方、第２の方法では、予め作業台周辺の広いスペースで真空チャックにウエハレンズを載置できるため、ウエハレンズを真空チャックに載置する際にレンズ部が破損するおそれは低い。

しかし、ウエハレンズと真空チャックとは、クリップ等で簡易に固定されているだけであるから、ウエハレンズが載置された真空チャックを作業台に配置する際に、ウエハレンズと真空チャックとの間でズレが生じることがあった。その際、真空チャックにレンズ部が当たり破損する可能性があった。

本発明は、上記課題を解決するために、レンズ部の破損の防止を図ることが可能なレンズユニットの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、少なくとも一面に複数のレンズ部が形成されたウエハレンズを用いたレンズユニットの製造方法であって、載置ステップと、第１吸着ステップと、設置ステップと、第２吸着ステップとを有する。載置ステップは、レンズ部が配置される空間部と、空間部と外部とをそれぞれ連通する第１の経路及び第２の経路とを有する真空チャックに対し、ウエハレンズを載置する。第１吸着ステップは、ウエハレンズが真空チャックに載置された状態で、真空チャックの第１の経路から空間部内の空気を吸引し、空間部内を真空状態にすることで、ウエハレンズを真空チャックに対して吸着させる。設置ステップは、ウエハレンズが吸着された状態の真空チャックを作業台に設置する。第２吸着ステップは、第１の経路を介した吸引を終了し、且つ第２の経
路から空間部内の空気を吸引することで、ウエハレンズが真空チャックに対して吸着された状態を保つ。
また、上記課題を解決するために、請求項２記載の発明は、請求項１記載のレンズユニットの製造方法であって、空間部は、複数のレンズ部毎に設けられており、第１吸着ステップ及び第２吸着ステップは、真空チャックに対しウエハレンズを複数のレンズ部毎に吸着させる。
また、上記課題を解決するために、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のレンズユニットの製造方法であって、ウエハレンズは、基板と、レンズ部周辺の基板上に形成された樹脂部とを有する。載置ステップは、空間部の周囲に形成された頂面と樹脂部とを当接させることにより、真空チャックに対しウエハレンズを載置する。
また、上記課題を解決するために、請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載のレンズユニットの製造方法であって、ウエハレンズは、基板と、レンズ部周辺の基板上に形成された樹脂部とを有する。載置ステップは、空間部の周囲に形成された頂面と基板とを当接させることにより、真空チャックに対しウエハレンズを載置する。
また、上記課題を解決するために、請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載のレンズユニットの製造方法であって、ウエハレンズは、レンズ部がガラス素材で形成されている。

本発明によれば、ウエハレンズが真空チャックに載置された状態で、真空チャックの第１の経路から空間部内の空気を吸引し、空間部内を真空状態にすることで、ウエハレンズを真空チャックに対して吸着させる。その後、ウエハレンズが吸着された状態の真空チャックを作業台に設置し、第１の経路を介した吸引を終了し、且つ第２の経路から空間部内の空気を吸引することで、ウエハレンズが真空チャックに対して吸着された状態を保つ。これにより、ウエハレンズが載置された真空チャックを作業台に設置する際に、ウエハレンズと真空チャックとの間でズレが生じることがない。また、予め作業台周辺の広いスペースで真空チャックにウエハレンズを載置できる。従って、レンズ部の破損の防止を図ることが可能となる。

実施形態に係るウエハレンズの構成を示す図である。 実施形態に係るマスター型から中間型を成形する工程を示すフローチャートである。 図２のフローチャートの説明を補足する図である。 図２のフローチャートの説明を補足する図である。 図２のフローチャートの説明を補足する図である。 図２のフローチャートの説明を補足する図である。 図２のフローチャートの説明を補足する図である。 実施形態に係る中間型から転写型を成形する工程を示すフローチャートである。 図４のフローチャートの説明を補足する図である。 図４のフローチャートの説明を補足する図である。 実施形態に係る転写型からウエハレンズを成形する工程を示すフローチャートである。 図６のフローチャートの説明を補足する図である。 図６のフローチャートの説明を補足する図である。 図６のフローチャートの説明を補足する図である。 実施形態に係るレンズユニットを成形する工程を示すフローチャートである。 図８のフローチャートの説明を補足する図である。 図８のフローチャートの説明を補足する図である。 図８のフローチャートの説明を補足する図である。 図８のフローチャートの説明を補足する図である。 図８のフローチャートの説明を補足する図である。 実施形態に係る真空チャックの構成を示す図である。 実施形態に係る作業台の構成を示す図である。 実施形態に係るウエハレンズを作業台に固定する工程を示すフローチャートである。 図１１のフローチャートの説明を補足する図である。 図１１のフローチャートの説明を補足する図である。 図１１のフローチャートの説明を補足する図である。 図１１のフローチャートの説明を補足する図である。 変形例２に係るウエハレンズの構成を示す図である。 ガラスモールドレンズの成形工程を示すフローチャートである。 図１４のフローチャートの説明を補足する図である。 図１４のフローチャートの説明を補足する図である。 図１４のフローチャートの説明を補足する図である。

＜実施形態＞
図１から図１２Ｄを用いて、本実施形態に係るレンズユニットの製造方法について説明する。本実施形態に係るレンズユニットの製造方法は、後述の「ウエハレンズ製造工程」及び「レンズユニット製造工程」の少なくとも一方を含む。

＜ウエハレンズ１の構成＞
はじめに、図１を用いて、ウエハレンズ１の構成について説明する。本実施形態では、樹脂成形により得られるウエハレンズ１について述べる。

ウエハレンズ１は、基板２、レンズ部３及び平坦部３ａを含んで構成されている。

本実施形態における基板２は、円形状に形成された透過性を有する部材で形成されている。基板２の材質としては透光性をもつものであればよく、ガラスが好適に用いられる。また、基板２は円形状に限らず方形状等でもよい。なお、基板２を薄くした場合などは、破損のおそれがある。従って、基板２の材質として樹脂を用いてもよい。

レンズ部３は、基板２の表面及び裏面それぞれに複数成形されている。レンズ部３は、その光軸が表面側と裏面側とで一致するように成形されている。基板２をレンズ部３毎にダイシングすることにより、個片化された複数のレンズユニットを得ることができる。レンズ部３は凹面レンズ或いは凸面レンズである。レンズ部３は、基板２の表面及び裏面で同じ種類のレンズを成形することが可能である。逆に、基板２の表面と裏面で異なる種類のレンズ（たとえば、表面は凹面レンズ、裏面は凸面レンズ）を成形することも可能である。また、レンズ部３は、基板２の一方の面のみに成形されてもよい。以下、本実施形態では、表面及び裏面共に凸面レンズが成形された構成について説明する。

レンズ部３は、樹脂３Ａで形成されている。この樹脂３Ａとしては、硬化性樹脂を用いることが可能である。硬化性樹脂としては、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられる。これらの硬化性樹脂は、一般的に、重合性単量体などの重合性組成物と重合開始剤とを含み、かつ、未硬化の状態で流動性を有する樹脂材料を、光照射や加熱により重合させて硬化させることにより得られる。

なお、レンズ部３の光学面の表面には、回折溝や段差等の微細構造が設けられていてもよい。

平坦部３ａは、レンズ部３と同じ樹脂３Ａで形成されている。平坦部３ａは、レンズ部３の周辺の基板２上に一様に設けられている。本実施形態における平坦部３ａは、「樹脂部」の一例である。

＜ウエハレンズの製造工程＞
次に、図２から図７Ｃを参照して、ウエハレンズ１の製造工程について説明を行う。ウエハレンズ１の製造にあたって、本実施形態では、ウエハレンズ成形用の型としてマスター型１０、サブマスター型２０（以下、「中間型２０」という場合がある）、サブサブマスター型３０（以下、「転写型３０」という場合がある）を用いる。本実施形態においてウエハレンズ１の製造工程は、「中間型製造工程」、「転写型製造工程」、「ウエハレンズ成形工程」の３つに分けることができる。以下、それぞれの工程について述べる。

［中間型製造工程］
図２から図３Ｅを参照して、マスター型１０から中間型２０を製造する方法を説明する。なお、図３Ａから図３Ｅは、マスター型１０を側面から見た場合の断面図である。

まず、図３Ａに示すように所望のマスター型１０を選択する（Ｓ１０）。マスター型１０の上面には、凹部１１が複数個所に形成されている。また、各凹部１１の周辺には、平坦部１２が形成されている。マスター型１０はたとえば、金属で形成されている。

図３Ｂに示すように、Ｓ１０で選択されたマスター型１０の上方にディスペンス装置４０を配置する。そしてディスペンス装置４０から、マスター型１０の上面に流動性を有する未硬化の樹脂材料２１Ａ´を吐出する（Ｓ１１）。本実施形態において、樹脂材料２１Ａ´としては光硬化性樹脂材料が用いられる。なお、図３Ｂでは樹脂材料２１Ａ´を複数個に分けて滴下する例を示しているが、樹脂材料２１Ａ´の吐出方法はこれに限られない。たとえば、ディスペンス装置４０から樹脂材料２１Ａ´を吐出させた状態で、ディスペンス装置４０の吐出口をマスター型１０の形状に沿って移動させることにより、またディスペンス装置４０の吐出口を金型の中心に配置することにより、連続的に吐出（マスター型１０に対する樹脂材料２１Ａ´の塗布）を行ってもよい。

図３Ｃに示すように、製造装置（図示なし）は、Ｓ１１で樹脂材料２１Ａ´が配置された状態のマスター型１０を基板２３に向けて上昇させ、樹脂材料２１Ａ´を基板２３に押圧する（Ｓ１２）。本実施形態において基板２３は光を透過可能な材質（たとえばガラス）で形成されている。基板２３の押圧は製造装置により、基板２３の全体に均一の圧力がかかるようになされることが望ましい。なお、樹脂材料２１Ａ´を塗布した基板２３に対して、マスター型１０を押圧してもよい。このように、基板側に樹脂材料を塗布する方法は後述する転写型製造工程やウエハレンズ成形工程においても同様に用いることができる。

図３Ｄに示すように、Ｓ１２で基板２３とマスター型１０が押圧された状態において、光源４１は、基板２３を介して樹脂材料２１Ａ´対して光を照射する（Ｓ１３）。上述のように、樹脂材料２１Ａ´は光硬化性樹脂材料であり、基板２３は光を透過可能な材質で形成されている。よって光源４１からの光は基板２３を透過して樹脂材料２１Ａ´に到達し、その光により重合反応が生じることで樹脂材料２１Ａ´は硬化して樹脂２１Ａとなる。

Ｓ１３で樹脂材料２１Ａ´が硬化された後、図３Ｅに示すように、製造装置は、基板２３と結合された状態の樹脂２１Ａをマスター型１０から剥離させる（Ｓ１４）。樹脂２１Ａのうち、マスター型１０の凹部１１に対応する部分は凸部２２として成形される。また、凸部２２の周辺には、平坦部２４が成形される。このとき、基板２３を剥離させてから樹脂２１Ａを剥離させてもよいが、基板２３があることにより、樹脂２１Ａのみよりも強度が上がる。従って、基板２３と樹脂２１Ａを一体としてマスター型１０から剥離させることが望ましい。このことは、後述する転写型製造工程においても同様である。

ここで、基板２３上において凸部２２を成形できるスペースがある場合（Ｓ１５でＮの場合）、基板２３の別の位置（先に凸部２２が成形された位置と異なる位置）にマスター型１０を移動させ（Ｓ１６）、Ｓ１１からＳ１４までの工程を再度行う。基板２３上で凸部２２を成形できるスペースが無くなると（Ｓ１５でＮの場合）、基板２３上に複数の凸部２２を有する中間型２０が完成する（Ｓ１７）。

また、平坦部１２には予め離型剤を塗布し、Ｓ１１で吐出された樹脂材料２１Ａ´とマスター型１０との離型性を上げることが望ましい。このように、離型剤の塗布等によって離型層がマスター型に設けられていると、樹脂材料の粘度が小さい場合でも吐出された樹脂材料が滴状になりやすくなるため、後述する樹脂配置方法を適用する意義がより高まるといえる。離型剤を用いる場合、平坦部１２に対してＵＶオゾン洗浄や酸素プラズマアッシング等の表面改質処理を行うことにより、ＯＨ基（水酸基）を立たせる。そして平坦部１２に対して、末端に加水分解可能な官能基が結合した材料（例えばシランカップリング構造を有する材料）を塗布する。するとその官能基と平坦部１２の表面に存在するＯＨ基との間で脱水縮合又は水素結合等が起こり、離型剤が平坦部１２の表面に固着されることとなる。

［転写型製造工程］
図４から図５Ｂを参照して、本実施形態における中間型２０から転写型３０を製造する方法を説明する。なお、図５Ａ及び図５Ｂは、中間型２０及び転写型３０を側面から見た場合の断面図である。また、中間型製造工程と同様の工程については詳細な説明を省略する場合がある。

まず、Ｓ１７で得られた中間型２０の下方に、中間型２０の凸部２２に面するように基板３３を配置する（Ｓ２０）。基板３３上には、流動性を有する未硬化の樹脂材料３１Ａ´が予め塗布されているものとする。本実施形態において樹脂材料３１Ａ´としては光硬化性樹脂材料が用いられる。

製造装置（図示なし）は、Ｓ２０で樹脂材料３１Ａ´が塗布された状態の基板３３に対して、中間型２０を押圧する（Ｓ２１）。本実施形態において基板３３は光を透過可能な材質（例えばガラス）で形成されている。基板３３の押圧は製造装置により、基板３３の全体に均一の圧力がかかるようになされることが望ましい。

図５Ａに示すように、Ｓ２１で基板３３と中間型２０が押圧された状態において、光源４１は、基板３３を介して光を照射する（Ｓ２２）。上述のように、樹脂材料３１Ａ´は光硬化性樹脂材料であり、基板３３は光を透過可能な材質で形成されている。よって光源４１からの光は基板３３を透過して樹脂材料３１Ａ´に到達し、その光により重合反応が生じることで樹脂材料３１Ａ´は硬化し、樹脂３１Ａとなる。

Ｓ２２で樹脂材料３１Ａ´が硬化された後、製造装置は、基板３３と結合された状態の樹脂３１Ａを中間型２０から剥離する。その結果、図５Ｂに示すように、転写型３０が完成する（Ｓ２３）。樹脂３１Ａのうち、中間型２０の凸部２２に対応する部分は凹部３２として成形される。また、凹部３２の周辺には、平坦部３４が成形される。

なお、平坦部３４に予め離型剤を塗布するなどして、樹脂３１Ａと中間型２０との離型性を上げることが望ましい。離型剤を塗布する場合には、更に平坦部３４の表面改質処理を行うことが望ましい。

［ウエハレンズ成形工程］
図６から図７Ｃを参照して、本実施形態における転写型３０からウエハレンズ１を成形する方法を説明する。なお、図７Ａ〜図７Ｃは、転写型３０及びウエハレンズ１を側面から見た場合の断面図である。また、中間型製造工程及び転写型製造工程と同様の工程については詳細な説明を省略する場合がある。

まず、Ｓ２３で得られた転写型３０の上方に基板２を配置する。転写型３０の上面には、流動性を有する未硬化の樹脂材料３Ａ´が予め塗布されているものとする（Ｓ３０）。本実施形態において樹脂材料３Ａ´としては光硬化性樹脂材料が用いられる。

製造装置（図示なし）は、Ｓ３０で樹脂材料３Ａ´が塗布された状態の転写型３０を基板２に対して上昇させ、樹脂材料３Ａ´を基板２に押圧する（Ｓ３１）。本実施形態において、基板２は光を透過可能な材質（例えばガラス）で形成されている。基板２の押圧は製造装置により、基板２の全体に均一の圧力がかかるようになされることが望ましい。

図７Ａに示すように、Ｓ３１で基板２と転写型３０が押圧された状態において、光源４１は、基板２を介して光を照射する（Ｓ３２）。上述のように、樹脂材料３Ａ´は光硬化性樹脂材料であり、基板２は光を透過可能な材質で形成されている。よって光源４１からの光は基板２を透過して樹脂材料３Ａ´に到達し、その光により重合反応が生じることで樹脂材料３Ａ´は硬化し樹脂３Ａとなる。

Ｓ３２で樹脂材料３Ａ´が硬化された後、製造装置は、基板２と結合された状態の樹脂３Ａを転写型３０から剥離させる。その結果、図７Ｂに示すように、基板２の片面にレンズ部３及び平坦部３ａが形成されたウエハレンズ中間体１´が完成する（Ｓ３３）。樹脂３Ａのうち、転写型３０の凹部３２に対応する部分はレンズ部３として成形される。また、レンズ部３の周辺には、平坦部３ａが成形される。

そして、ウエハレンズ中間体１´のレンズ部３等が成形されていない面に対して、上述のＳ３０〜Ｓ３２の工程を行うことにより、図７Ｃに示すような基板２の両面にレンズ部３及び平坦部３ａが形成されたウエハレンズ１が完成する（Ｓ３４）。

なお、平坦部３４に予め離型剤を塗布するなどして、樹脂３Ａと転写型３０との離型性を上げることが望ましい。離型剤を塗布する場合には、更に平坦部３４の表面改質処理を行うことが望ましい。

＜レンズユニットの製造工程＞
次に、図８から図９Ｅを参照して、レンズユニット１００の製造工程について説明する。本実施形態におけるレンズユニット１００は、スペーサー５０を介して２つのウエハレンズ１を積層してなる積層体を個片化することにより、取得することができる。なお、図９Ａ〜図９Ｄは、ウエハレンズ１等を側面から見た場合の断面図である。

まず、図９Ａに示すように、ウエハレンズ１の平坦部３ａに対し、ディスペンス装置４０により、接着剤４ａを塗布する（Ｓ４０）。接着剤４ａとしては、たとえば、紫外線硬化特性を有するものを用いる。

図９Ｂに示すように、接着剤４ａが塗布された平坦部３ａに対してスペーサー５０の突出部５１を突き当て、その状態で紫外線を照射する（Ｓ４１）。接着剤４ａは、紫外線により硬化する。よって、ウエハレンズ１とスペーサー５０とは、平坦部３ａ及び突出部５１を介して接合され、ユニット５２が成形される。スペーサー５０の取付はレンズ部３の成形が片面のみ完了した段階で行ってもよい。

別のウエハレンズ１についても、Ｓ４０と同様に、平坦部３ａに対し、ディスペンス装置４０により、接着剤４ａを塗布する（Ｓ４２）。

図９Ｃに示すように、Ｓ４１で形成されたユニット５２のスペーサー５０において接合されていない側の突出部５１を、Ｓ４２で接着剤４ａが塗布された平坦部３ａに対して突き当て、その状態で紫外線を照射する（Ｓ４３）。このようにして、スペーサー５０の両側にウエハレンズ１が接合されたユニット５３が成形される。各ウエハレンズ１には、位置基準となるマークが基板２又は平坦部３ａ（樹脂部）に設けられており、当該マークの位置を合致させることでレンズ部３の光軸を合わせる。また、スペーサー５０についてもマークを設け、レンズ部３との位置合わせを行なう。

図９Ｄに示すように、ダイシングブレードＤＢにより、ユニット５３をレンズ部３単位（図９Ｄの破線）で切断する（Ｓ４４）。その結果、図９Ｅに示すようなレンズユニット１００がレンズ部３の数だけ完成する（Ｓ４５。図９Ｅでは１つのレンズユニット１００のみ図示している）。

＜真空チャックを用いたレンズユニットの製造方法＞
次に、図１０Ａから図１２Ｄを参照して、本実施形態に係るレンズユニット１００の製造方法において真空チャック６０及び作業台７０を用いる例について説明する。なお、図１０Ａは、真空チャック６０を側面から見た場合の断面図である。図１０Ｂは、作業台７０を側面から見た場合の断面図である。図１２Ａから図１２Ｄは、ウエハレンズ１等を側面から見た場合の断面図である。

［真空チャック及び作業台の構成］
図１０Ａに示すように、真空チャック６０は、空間部６０ａ、頂面６０ｂ、第１の経路６０ｃ、第２の経路６０ｄ、バルブ６０ｅ、第１の弁６０ｆ及び第２の弁６０ｇを含んで構成されている。真空チャック６０は、たとえば、ガラスやセラミックにより形成されている。

空間部６０ａは、真空チャック６０の上面に複数設けられた方形状の凹部である。真空チャック６０にウエハレンズ１が載置された場合、空間部６０ａ内にレンズ部３が配置される。本実施形態において、空間部６０ａは、ウエハレンズ１に設けられた複数のレンズ部３と同じ数だけ設けられている。空間部６０ａの形状は方形状に限らない。空間部６０ａは、その内部と干渉しない状態でレンズ部３を配置できる形状（たとえば円形状）であればよい。なお、空間部６０ａは、１つの空間部６０ａ内に複数のレンズ部３を配置できるような構成でもよい。

頂面６０ｂは、空間部６０ａの周囲に形成された平坦部分（真空チャック６０の上面のうち、空間部６０ａが設けられていない部分）である。真空チャック６０にウエハレンズ１が載置された場合に、頂面６０ｂは、ウエハレンズ１の平坦部３ａに当接する。このとき、空間部６０ａ内を真空状態にし易くするよう、真空チャック６０（頂面６０ｂ）とウエハレンズ１（平坦部３ａ）とが隙間なく当接されていることが望ましい。たとえば、真空チャック６０をガラスやセラミックで形成することにより、頂面６０ｂを平坦に形成し易くなる。従って、真空チャック６０（頂面６０ｂ）とウエハレンズ１（平坦部３ａ）とを隙間なく当接させることができる。

第１の経路６０ｃ及び第２の経路６０ｄは、空間部６０ａと真空チャック６０の外部とを連通する。第１の経路６０ｃの一端は空間部６０ａの下面に開口部を有し、他端は真空チャック６０の側面に開口部を有する。第２の経路６０ｄの一端は空間部６０ａの下面に開口部を有し、他端は真空チャック６０の下面に開口部を有する。つまり、第１の経路６０ｃ及び第２の経路６０ｄは、空間部６０ａ内部から真空チャック６０の外部へと連通する経路を形成している。空間部６０ａそれぞれの下面から延びる複数の経路は、真空チャック６０内で一つの経路にまとめられ、バルブ６０ｅの位置まで延出している。この経路（空間部６０ａの下面からバルブ６０ｅまでの経路）は、第１の経路６０ｃ及び第２の経路６０ｄで共通となっている。

バルブ６０ｅは、第１の経路６０ｃ及び第２の経路６０ｄの分岐点に設けられている。バルブ６０ｅは、第１の経路６０ｃと第２の経路６０ｄとを切り替える（たとえば、第１の経路６０ｃに切り替えた場合には、第２の経路６０ｄは遮断される）。本実施形態において、通常時は第２の経路６０ｄが遮断されている。バルブ６０ｅは、２つの経路を切り替えることができればよく、公知のバルブを用いることが可能である。

第１の弁６０ｆは、第１の経路６０ｃに設けられている。第２の弁６０ｇは、第２の経路６０ｄに設けられている。第１の弁６０ｆは、第１の経路６０ｃと外部との連通状態を切り替える。第２の弁６０ｇは、第２の経路６０ｄと外部との連通状態を切り替える。本実施形態において、通常時は第１の弁６０ｆ及び第２の弁６０ｇが閉じられた状態にある。

図１０Ｂに示すように、作業台７０は、上面７０ａ及び第３の経路７０ｂを含んで構成されている。作業台７０は、床Ｆに固定配置される。なお、作業台７０は、真空チャンバー（図示なし）内に設けられていてもよい。

上面７０ａには、真空チャック６０が設置される。上面７０ａは、真空チャック６０の下面と当接するよう平坦に形成されている。第３の経路７０ｂは、真空チャック６０が設置された状態で第２の経路６０ｄと接続される。当該接続された状態で、バルブ６０ｅを第２の経路６０ｄに切り替え、且つ第２の経路６０ｄに設けられた第２の弁６０ｇが開放されると、第３の経路７０ｂと第２の経路６０ｄとが連通される。

［具体例］
次に、図１１から図１２Ｄを参照し、本実施形態に係るレンズユニット１００の製造方法において真空チャック６０及び作業台７０を用いる具体例について説明する。以下では、Ｓ４０の工程を真空チャック６０及び作業台７０を用いて行う場合を例に説明する。

まず、図１２Ａに示すように、真空チャック６０に対し、ウエハレンズ１を載置する（Ｓ５０）。このとき、ウエハレンズ１の平坦部３ａと真空チャック６０の頂面６０ｂとが当接することにより、真空チャック６０とウエハレンズ１とが密着される。本実施形態におけるＳ５０が「載置ステップ」の一例である。

図１２Ｂに示すように、第１の弁６０ｆを開放し、真空チャック６０の側面から第１の経路６０ｃを通じて、空間部６０ａ内の空気を吸引する（Ｓ５１。図１２Ｂの矢印参照）。空間部６０ａ内の空気が吸引されることにより、真空チャック６０に対してウエハレンズ１が吸着される。このとき、真空チャック６０とウエハレンズ１とは密着状態にあるため、空間部６０ａ内及び第１の経路６０ｃ内は真空状態に保たれる。空気の吸引は、たとえば、真空チャック６０側面にある第１の経路６０ｃの開口部にチューブ（図示なし）を接続し、吸引装置（図示なし）を用いて行う。本実施形態におけるＳ５１が「第１吸着ステップ」の一例である。なお、本実施形態における「真空」とは、完全な真空状態である絶対真空である必要はなく、大気圧より低い状態である負圧状態であればよい。

図１２Ｃに示すように、Ｓ５１の状態のまま（真空状態を保ったまま）、作業台７０に真空チャック６０を設置する（Ｓ５２）。なお、Ｓ５２では、第２の弁６０ｇが開放された場合に第２の経路６０ｄと第３の経路７０ｂとが連通するように、真空チャック６０を設置する。本実施形態におけるＳ５２が「設置ステップ」の一例である。

図１２Ｄに示すように、Ｓ５１の状態から第１の弁６０ｆを閉じ、第１の経路６０ｃからの吸引を終了する。一方、バルブ６０ｅを第２の経路６０ｄに切り替え、第２の弁６０ｇを開放し（図１２Ｄ参照）、作業台７０の外部から第３の経路７０ｂを介して空間部６０ａ内の空気を吸引する（Ｓ５３。図１２Ｄの矢印参照）。空間部６０ａ内の空気を吸引することにより、真空チャック６０に対してウエハレンズ１が吸着された状態（Ｓ５１の状態）を保つことができる。すなわち、真空チャック６０に対するウエハレンズ１の位置決め精度を保つことができる。このとき、空間部６０ａ内及び第３の経路７０ｂ内は真空状態に保たれている。その後、Ｓ４０のステップが開始される。本実施形態におけるＳ５３が「第２吸着ステップ」の一例である。真空チャック６０と作業台７０との接続には、吸引と合わせて、脱落防止のためのメカクランプ（不図示）を用いてもよい。

なお、第１の経路６０ｃからの吸引の終了と、第２の経路６０ｄ（第３の経路７０ｂ）からの吸引の開始はいずれが先に行われてもよい。或いは同時に行うことも可能である。

たとえば、作業台７０が真空チャンバー（図示なし）内に設置されている場合について説明する。真空チャンバーの扉を開放し、真空チャック６０を作業台７０に載置した際に、チューブが第１の経路６０ｃに接続されたままになっていると、当該チューブが扉に挟まれることで真空チャンバーに隙間が形成される。よって、真空チャンバー内を真空状態にしようとしても、当該隙間を介して外部からの空気が真空チャンバー内に流入するため、真空チャンバー内を真空に保つことができない。

このような場合、まず、Ｓ５１の状態から第１の弁６０ｆを閉じ、チューブを外す。その後、真空チャンバーの扉を閉める。それにより、チューブが扉に挟まれ、隙間ができることがなくなる。また、Ｓ５１の状態において、バルブ６０ｅは第１の経路６０ｃに切り替えられているため、チューブが外されたとしても空間部６０ａ内及び第１の経路６０ｃ内は、真空状態に保たれる。その後、バルブ６０ｅを第２の経路６０ｄに切り替え、第２の弁６０ｇを開放し、作業台７０の外部から第３の経路７０ｂを介して空間部６０ａ内部を吸引することにより、空間部６０ａ内の真空状態を維持することができる。また、真空チャンバー内を真空にすることも可能となるため、真空チャンバー内での作業を行うことが可能となる。

＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態に係るレンズユニット１００の製造方法は、少なくとも一面に複数のレンズ部３が形成されたウエハレンズ１を用いる。レンズユニット１００の製造方法は、載置ステップ（Ｓ５０）と、第１吸着ステップ（Ｓ５１）と、設置ステップ（Ｓ５２）と、第２吸着ステップ（Ｓ５３）とを有する。載置ステップは、レンズ部３が配置される空間部６０ａと、空間部６０ａと外部とをそれぞれ連通する第１の経路６０ｃ及び第２の経路６０ｄとを有する真空チャック６０に対し、ウエハレンズ１を載置する。第１吸着ステップは、ウエハレンズ１が真空チャック６０に載置された状態で、真空チャック６０の第１の経路６０ｃから空間部６０ａ内の空気を吸引し、空間部６０ａ内を真空状態にすることで、ウエハレンズ１を真空チャック６０に対して吸着させる。設置ステップは、ウエハレンズ１が吸着された状態の真空チャック６０を作業台７０に設置する。第２吸着ステップは、第１の経路６０ｃを介した吸引を終了し、且つ第２の経路６０ｄから空間部６０ａ内の空気を吸引することで、ウエハレンズ１が真空チャック６０に対して吸着された状態を保つ。

これにより、ウエハレンズ１が載置された真空チャック６０を作業台７０に設置する際に、ウエハレンズ１と真空チャック６０との間でズレが生じることがない。また、予め作業台７０周辺の広いスペースで真空チャック６０にウエハレンズ１を載置できる。従って、レンズ部３の破損の防止を図ることが可能となる。

また、本実施形態において、空間部６０ａは、複数のレンズ部３毎に設けられている。第１吸着ステップ（Ｓ５１）及び第２吸着ステップ（Ｓ５３）は、真空チャック６０に対しウエハレンズ１を複数のレンズ部３毎に吸着させる。

一般に、ウエハレンズ１は非常に薄い。従って、複数のレンズ部３を１つの空間部６０ａに配置して吸引を行なうと、ウエハレンズ１が変形し、レンズ部３が破損するおそれがある。特に、レンズ部３の数が多いほど少しのずれでも破損する確率が増えるためより厳格にする必要がある。そこで、本実施形態のように、レンズ部３毎に吸着させることで、ウエハレンズ１の変形を極力抑えつつ、レンズ部３の破損の防止を図ることができる。また、レンズ部３毎に吸着させることにより、各レンズ部３の位置決めが容易となる。従って、芯出しを正確に行うことが可能となる。

また、本実施形態において、ウエハレンズ１は、基板２と、レンズ部３周辺の基板２上に形成された樹脂部（平坦部３ａ）とを有する。載置ステップ（Ｓ５０）は、空間部６０ａの周囲に形成された頂面６０ｂと樹脂部（平坦部３ａ）とを当接させることにより、真空チャック６０に対しウエハレンズ１を載置する。

ウエハレンズ１を真空チャック６０に載置した際、その間に隙間があると、空間部６０ａ内の空気を吸引してもその隙間から外部の空気が流入する。このような状態で、ウエハレンズ１を載置した真空チャック６０を作業台７０に設置するために移動させると、ウエハレンズ１と真空チャック６０にズレが生じ、レンズ部３が破損するおそれがある。ここで、本実施形態では、平坦部３ａは樹脂成形によって成形されるため、平坦にすることが容易である。また、上述の通り、真空チャック６０をガラスやセラミックで形成する場合、その頂面６０ｂを平坦にすることができる。従って、平坦部３ａに頂面６０ｂを当接させることで、ウエハレンズ１と真空チャック６０の密着度合いを高くすることができる。それにより、空間部６０ａ内の空気を吸引する際にウエハレンズ１と真空チャック６０との隙間から外部の空気が流入するおそれを低減できる。よって、空間部６０ａ内部の真空状態を形成しやすくなるため、ウエハレンズ１と真空チャック６０にズレが生じる可能性を低くできる。よって、レンズ部３の破損の防止を図ることができる。

＜変形例１＞
上述の実施形態においては、真空チャック６０及び作業台７０に載置されたウエハレンズ１に対してＳ４０の工程を行う場合を例に説明したが、真空チャック６０及び作業台７０を用いる場合はこれに限られない。レンズ部３の成形の工程、ウエハレンズ１に対するスペーサー５０の積層の工程、及びウエハレンズ１同士がスペーサー５０を介して接合されたユニット５３の精度を確認するための測定の工程等、レンズ部３が破損する可能性がある全ての工程で応用可能である。

具体例として、ウエハレンズ中間体１´のレンズ部３が成形されていない面に対してレンズ部３を成形する場合（Ｓ３４の工程）、既に形成されたレンズ部３を真空チャック６０の空間部６０ａに配置し、吸引を行って真空状態を形成する。この場合、ウエハレンズ中間体１´が載置された真空チャック６０を移動させてもレンズ部３が破損するおそれは低い。

＜変形例２＞
上述の実施形態においては、平坦部３ａが基板２上のレンズ部３以外の領域に一様に設けられた構成について説明したが、平坦部３ａの構成はこれに限られない。たとえば、図１３に示すように、平坦部３ａは、レンズ部３周辺にのみ設けられていてもよい。つまり、基板２上には、樹脂材料２１Ａ´で被複されていない領域Ｅ（基板２の表面が露出している領域）が存在する。この場合、真空チャック６０の頂面６０ｂは、上記実施形態と同様、ウエハレンズ１の平坦部３ａに当接させることができる。

或いは、真空チャック６０の頂面６０ｂを領域Ｅに当接させてもよい。つまり、載置ステップにおいて、頂面６０ｂと基板２（領域Ｅ）とを当接させることにより、真空チャック６０に対しウエハレンズ１を載置することも可能である。

＜変形例３＞
レンズユニットの製造方法は実施形態で説明したものに限られない。たとえば、転写型製造工程を挟まない場合や、中間型製造工程、転写型工程の両方を挟まない場合であっても適用可能である。

＜変形例４＞
上記実施形態等では、樹脂成形されたウエハレンズ１について説明したが、ウエハレンズ１の材質はこれに限られない。たとえば、レンズ部３がガラス素材で形成されるガラスモールドレンズＩＭ１をウエハレンズ１として用いてもよい。以下に、図１４から図１５Ｃを参照してガラスモールドレンズＩＭ１の製造方法を説明する。

図１４は、本変形例に係るガラスモールドレンズＩＭ１の成形工程を示すフローチャートである。図１５Ａから図１５Ｃは、金型及びガラスモールドレンズＩＭ１を側面から見た図である。

図１５Ａに示すように、上金型８０は、底板８１、スペーサー部８２、コア支持部材８３及びコア８４を含んで構成されている。

底板８１は上金型８０の上底を覆う板状部材である。スペーサー部８２はコア８４の突き出し量を調整する。コア支持部材８３は、上金型８０内に設けられ、コア８４を支持する。コア８４は、転写面８４ａ（本実施形態では、凸形状）を有し、ガラスＧＬに対して押圧されることにより、その形状を転写する。コア８４は、上金型８０の下面８０ａに配置されている。

図１５Ａに示すように、下金型９０は、底板９１、スペーサー部９２、コア支持部材９３及びコア９４を含んで構成されている。

底板９１は下金型９０の下底を覆う板状部材である。スペーサー部９２はコア９４の突き出し量を調整する。コア支持部材９３は、下金型９０内に設けられ、コア９４を支持する。コア９４は、転写面９４ａ（本実施形態では、凹形状）を有し、ガラスＧＬに対して押圧されることにより、その形状を転写する。コア９４は、下金型９０の上面９０ａに配置されている。

ガラスモールドレンズＩＭ１の成形は、まず、図１５Ａに示すように、溶融させたガラスＧＬを貯蔵する貯蔵部（不図示）に連通する白金ノズルＮＺの下方に下金型９０を位置させる。そして、白金ノズルＮＺから溶融したガラスＧＬの液滴を、下金型９０の上面９０ａ上に一括滴下させる（Ｓ６０）。かかる状態では、ガラスＧＬの粘度は低いので、落下したガラスＧＬは、上面９０ａ上に広がり、コア９４の転写面９４ａ内に容易に進入する。それにより、ガラスＧＬに転写面９４ａの形状が転写される（Ｓ６１）。

次いで、Ｓ６０でガラスＧＬが滴下された下金型９０を、ガラスＧＬが冷却する前に、上金型８０の下方位置まで移動させて上金型８０と下金型９０とを対向させる。そして、位置決めガイド（不図示）を用いて上金型８０と下金型９０との位置合わせを行う（Ｓ６２）。

更に、図１５Ｂに示すように、上金型８０と下金型９０とを接近させて、ガラスＧＬの成形を行う。これにより、コア８４の転写面８４ａの形状がガラスＧＬに転写される（Ｓ６３）。このとき、上金型８０の下面８０ａと下金型９０の上面９０ａとが、所定の距離で離間するように保持してガラスＧＬを冷却させる。ガラスＧＬは、周囲に回り込んでテーパ部９５を覆った状態で固化する。

その後、図１５Ｃに示すように、上金型８０と下金型９０とを離間させ、ガラスＧＬを取り出すことで、ガラスモールドレンズＩＭ１が成形される（Ｓ６４）。

図１５Ｃに示すように、ガラスモールドレンズＩＭ１は、上金型８０の転写面８４ａにより転写成形された凹状光学面ＩＭ１ｂと、下金型９０の転写面９４ａにより転写形成された凸状光学面ＩＭ１ｅとを有する。本変形例において、凹状光学面ＩＭ１ｂ及び凸状光学面ＩＭ１ｅがレンズ部３を構成する。

１ ウエハレンズ
２、２３、３３ 基板
３ レンズ部
３Ａ、２１Ａ、３１Ａ 樹脂
４ａ 接着剤
１０ マスター型
１１、３２ 凹部
３ａ、１２、２４、３４ 平坦部
２０ 中間型
２２ 凸部
３０ 転写型
４０ ディスペンス装置
４１ 光源
５０ スペーサー
５１ 突出部
６０ 真空チャック
６０ａ 空間部
６０ｂ 頂面
６０ｃ 第１の経路
６０ｄ 第２の経路
６０ｅ バルブ
６０ｆ 第１の弁
６０ｇ 第２の弁
７０ 作業台
７０ａ 上面
７０ｂ 第３の経路

Claims (5)

1. 少なくとも一面に複数のレンズ部が形成されたウエハレンズを用いたレンズユニットの製造方法であって、
   前記レンズ部が配置される空間部と、前記空間部と外部とをそれぞれ連通する第１の経路及び第２の経路とを有する真空チャックに対し、前記ウエハレンズを載置する載置ステップと、
   前記ウエハレンズが前記真空チャックに載置された状態で、前記真空チャックの前記第１の経路から前記空間部内の空気を吸引し、前記空間部内を真空状態にすることで、前記ウエハレンズを前記真空チャックに対して吸着させる第１吸着ステップと、
   前記ウエハレンズが吸着された状態の前記真空チャックを作業台に設置する設置ステップと、
   前記第１の経路を介した吸引を終了し、且つ前記第２の経路から前記空間部内の空気を吸引することで、前記ウエハレンズが前記真空チャックに対して吸着された状態を保つ第２吸着ステップと、
   を有することを特徴とするレンズユニットの製造方法。
2. 前記空間部は、前記複数のレンズ部毎に設けられており、前記第１吸着ステップ及び前記第２吸着ステップは、前記真空チャックに対し前記ウエハレンズを前記複数のレンズ部毎に吸着させることを特徴とする請求項１記載のレンズユニットの製造方法。
3. 前記ウエハレンズは、基板と、前記レンズ部周辺の基板上に形成された樹脂部とを有し、
   前記載置ステップは、前記空間部の周囲に形成された頂面と前記樹脂部とを当接させることにより、前記真空チャックに対し前記ウエハレンズを載置することを特徴とする請求項１又は２記載のレンズユニットの製造方法。
4. 前記ウエハレンズは、基板と、前記レンズ部周辺の基板上に形成された樹脂部とを有し、
   前記載置ステップは、前記空間部の周囲に形成された頂面と基板とを当接させることにより、前記真空チャックに対し前記ウエハレンズを載置することを特徴とする請求項１又は２記載のレンズユニットの製造方法。
5. 前記ウエハレンズは、前記レンズ部がガラス素材で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズユニットの製造方法。

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