JPWO2014098075A1 - 積層レンズアレイ、積層レンズアレイの製造方法、及び積層レンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

複数のレンズアレイ１０，２０として、物体側の光学面１１ａに第１のマークＵ１を有し像側の光学面１１ｂに第２のマークＵ２を有する第１のレンズ部Ｋ１と、物体側の光学面１１ａ及び像側の光学面１１ｂのうち一方の光学面に第３のマークＵ３を有するとともに他方の光学面にマークを有しない第２のレンズ部Ｋ２と、を含む第１レンズアレイ１０と、物体側の光学面２１ａ及び像側の光学面２１ｂのうち一方の光学面に第４のマークＵ４を有するとともに他方の光学面にマークを有しない第３のレンズ部Ｋ３を含む第２レンズアレイ２０と、を含み、第３のマークＵ３と第４のマークＵ４とは、物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なる。

Description

本発明は、２枚上のレンズアレイを積層した積層レンズアレイ、当該積層レンズアレイの製造方法、及び当該積層レンズアレイから得る積層レンズの製造方法に関する。

近年、レンズ製作に当たり、研磨によるのではなく、金型形状の転写によるモールド法が多く用いられている。モールド法の利点として、金型を１つ作製することで、大量かつ安価にてレンズを生産可能である点、研磨によっては困難である非球面、自由曲面、アレイレンズ等の生産も可能である点が挙げられる。モールド法で成形する場合、成形機に取り付けられた２つの金型の位置にずれがあると、成形されたレンズの上面と下面とにずれ（偏心）が生じる。レンズによってはわずかなずれでも所望のレンズ特性が達成できなくなる場合がある。従って、この場合、成形機の金型の位置を調整する必要があり、成形されたレンズの偏心を測定し、金型の位置へフィードバックする必要がある。成形されたレンズの偏心を測定する技術として、回転対称中心にマーク形状が加工された金型を用いてモールド成形し、成形レンズの上面と下面とのマーク座標からレンズの偏心、つまり、上面側光学面の光軸と下面側光学面の光軸とのずれを算出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

２枚以上のレンズを積層する場合も同様であり、レンズ間の中心位置にずれ（偏心）が生じると所望のレンズ特性を達成できなくなる場合がある。そのため、レンズ間の偏心を測定し、レンズ間の位置決めへフィードバックする必要がある。レンズ間の偏心を測定する技術として、２枚のレンズの回転対称中心にマークを形成し、それぞれの座標からレンズ間の偏心を算出し、座標が一致するようにレンズを移動させて偏心を調整する方法がある（例えば、特許文献２参照）。

レンズアレイをモールド法によって作製し、複数のレンズアレイを積層するときの偏心測定方法に、上述の特許文献１及び２の方法を用いると、次のような問題が発生する。レンズアレイの場合、複数の光学面があるため、対向する一対のマークの座標が一致するように金型の位置を調整する必要がある。そのため、成形されたレンズアレイの一対の光学面には、マークがそれぞれ形成される。このレンズアレイ同士を積層する際に、２枚のレンズのマーク座標が一致するようにレンズの位置を調整する。この際、同一の光軸上には４つのマークが並ぶことになる。通常、レンズ間の偏心調整はレンズ特性の偏心感度が一番高い面同士で行うが、上記の場合、この偏心調整に不要なマークも光軸上に並んでいるため、所望のマーク以外を測定してしまうおそれがある。画像処理によってマークの座標を測定する場合、このリスクはより高くなる。偏心測定を誤ると調整回数増加による工数増加や、不良品の流出といった問題を発生させてしまう。

特表２００７−５１９０２０号公報 特開２００６−１４６０４３号公報

本発明は、所望のマーク以外のマークを測定することなく精度の良い偏心測定及び調整ができる積層レンズアレイを提供することを目的とする。

また、本発明は、上述の積層レンズアレイの製造方法及び当該積層レンズアレイから得る積層レンズ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、本発明に係る積層レンズアレイは、複数のレンズアレイを積層した積層レンズアレイであって、各レンズアレイは複数のレンズ部を含み、物体側及び像側に複数のレンズ部に対応する複数の光学面をそれぞれ有し、複数のレンズアレイは、物体側の光学面に第１のマークを有し像側の光学面に第２のマークを有する第１のレンズ部と、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第３のマークを有するとともに他方の光学面にマークを有しない第２のレンズ部と、を含む第１レンズアレイと、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第４のマークを有するとともに他方の光学面にマークを有しない第３のレンズ部を含む第２レンズアレイと、を含み、第３のマークと第４のマークとは、物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なる。

本発明の具体的な態様又は観点では、第１乃至第４のマークは、それぞれ対応する第１乃至第３のレンズ部の光軸上に設けられる。

本発明の別の観点では、第１レンズアレイは、離れた位置に少なくとも２か所設けられる複数の第１のマーク及び複数の第２のマークを備える。ここで、離れた位置とは、レンズ部間の最小間隔より大きい位置を意味する。例えばレンズ部の配列が規則的であれば、レンズ部間の最小間隔の整数倍離れた位置にマークを設ける。

本発明のさらに別の観点では、複数のレンズ部はマトリックス状に配列されており、第１のマーク及び第２のマークは対角方向に配置される。

本発明のさらに別の観点では、複数のレンズ部はマトリックス状に配列されており、第１のマーク及び第２のマークは辺方向に配置される。

本発明のさらに別の観点では、第１レンズアレイは、離れた位置に少なくとも２か所設けられる複数の第３のマークを備える。

本発明のさらに別の観点では、複数のレンズアレイは、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第５のマークを有するとともに他方の光学面にマークを有しない第４のレンズ部を含む第３レンズアレイをさらに含み、複数の第３のマークのうちの１つと第４のマークとは物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なり、複数の第３のマークのうちの他の１つと第５のマークとは物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なる。

本発明のさらに別の観点では、第２レンズアレイは、離れた位置に少なくとも２か所設けられる複数の第４のマークを備える。

本発明のさらに別の観点では、複数のレンズアレイは、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第５のマークを有するとともに他方の光学面にマークを有しない第４のレンズ部を含む第３レンズアレイをさらに含み、複数の第４のマークのうちの１つと第３のマークとは物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なり、複数の第４のマークのうちの他の１つと第５のマークとは物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なる。

本発明のさらに別の観点では、第２レンズアレイは、物体側の光学面に第６のマークを有し像側の光学面に第７のマークを有する第５のレンズ部を含む。

上記課題を解決するため、本発明に係る第１の積層レンズアレイの製造方法は、物体側及び像側に複数のレンズ部に対応する複数の光学面を有するレンズアレイを成形する成形工程と、成形工程で成形された少なくとも複数のレンズアレイを積層する積層工程と、を備え、成形工程において、複数のレンズアレイのうち第１レンズアレイの第１のレンズ部に、物体側の光学面に第１のマークを形成し、像側の光学面に第２のマークを形成し、第１レンズアレイの第２のレンズ部に、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第３のマークを形成するとともに他方の光学面にマークを形成せず、複数のレンズアレイのうち第２レンズアレイの第３のレンズ部に、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第４のマークを形成するとともに他方の光学面にマークを形成せず、積層工程において、第３のマークと第４のマークとが、物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なるように、第１及び第２レンズアレイを積層する。

本発明の具体的な態様又は観点では、成形工程において第１の成形型および第２の成形型によって第１レンズアレイを成形し、第１の成形型は、第１レンズアレイの物体側の光学面を成形するための複数の第１光学転写面を有し、第１のレンズ部の物体側の光学面に対応する第１光学転写面は第１のマークを形成するための第１のマーク転写面を含み、第２の成形型は、第１レンズアレイの像側の光学面を成形するための複数の第２光学転写面を有し、第１のレンズ部の像側の光学面に対応する第２光学転写面は第２のマークを形成するための第２のマーク転写面を含み、第１の成形型の第２のレンズ部を形成するための第３光学転写面、又は、第２の成形型の第２のレンズ部を形成するための第４光学転写面は、第２のレンズ部の第３のマークを形成するための第３のマーク転写面を含む。

本発明の別の観点では、第１レンズアレイの第１及び第２のマークを観察することにより、第１のレンズ部の偏心を測定する。

本発明の別の観点では、第１の成形型は第１のマーク転写面を複数有し、第２の成形型は第２のマーク転写面を複数有し、成形工程において、離れた位置にある複数の第１のレンズ部を有する第１レンズアレイを成形し、複数組の第１及び第２のマークを観察することにより、複数の異なる光軸上に配置された一組の第１のレンズ部の偏心を測定する。

本発明の別の観点では、成形工程において第３の成形型および第４の成形型によって第２レンズアレイを成形し、第３の成形型の第３のレンズ部の物体側光学面を形成するための第５光学転写面、又は、第４の成形型の第３のレンズ部の像側光学面を形成するための第６光学転写面は、第３のレンズ部の第４のマークを形成するための第４のマーク転写面を含み、第１の成形型又は第２の成形型は第３のマーク転写面を複数有し、成形工程において、離れた位置にある複数の第１のレンズ部を有する第１レンズアレイを成形し、第３の成形型又は第４の成形型は第４のマーク転写面を複数有し、成形工程において、離れた位置にある複数の第３のレンズ部を有する第２レンズアレイを成形し、複数組の第３及び第４マークを観察することにより、第１及び第２レンズアレイの偏心を測定する。

上記課題を解決するため、本発明に係る第２の積層レンズの製造方法は、物体側及び像側に複数のレンズ部に対応する複数の光学面を有するレンズアレイを成形する成形工程と、成形工程で成形された少なくとも複数のレンズアレイを積層する積層工程と、積層工程で積層した積層レンズアレイを切断して複数の積層レンズに個片化する切断工程と、を備え、成形工程において、複数のレンズアレイのうち第１レンズアレイの第１のレンズ部に、物体側の光学面に第１のマークを形成し、像側の光学面に第２のマークを形成し、第１レンズアレイの第２のレンズ部に、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第３のマークを形成するとともに他方の光学面にマークを形成せず、複数のレンズアレイのうち第２レンズアレイの第３のレンズ部に、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第４のマークを形成するとともに他方の光学面にマークを形成せず、第３のマークと第４のマークとは、物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なる。

図１Ａは、第１実施形態の積層レンズアレイの平面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す積層レンズアレイのＡＡ矢視断面図である。 図２Ａ〜２Ｄは、同一方向から見た第１及び第２対マークの配置を説明する概念図である。 図３Ａ〜３Ｃは、第１実施形態の積層レンズの断面図である。 レンズアレイを成形するための成形金型を説明する概念図である。 図５Ａ〜５Ｃは、積層レンズアレイの製造工程のうち成形工程を説明する図である。 積層レンズアレイの製造工程のうち成形時のレンズアレイの偏心測定及び調整工程を説明する図である。 図７Ａ〜７Ｄは、積層レンズアレイの製造工程のうち積層工程を説明する図である。 積層レンズアレイの製造工程のうち積層時のレンズアレイの偏心測定及び調整工程を説明する図である。 積層レンズの製造工程のうち切断工程を説明する図である。 第２実施形態の積層レンズアレイにおけるマークの配置を説明する図である。 図１１Ａは、第３実施形態の積層レンズアレイの平面図であり、図１１Ｂは、図１１Ａに示す積層レンズアレイのＡＡ矢視断面図である。 図１２Ａ〜１２Ｄは、第３実施形態の積層レンズの断面図である。 図１３Ａ〜１３Ｃは、積層レンズアレイのマークの配置の変形例を説明する図である。

〔第１実施形態〕
Ａ）積層レンズアレイ
図１Ａ、１Ｂ、及び２Ａ〜２Ｄを参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る積層レンズアレイについて説明する。なお、図２Ａ〜２Ｄは、各光学面１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ上の第１乃至第４、第６、及び第７のマークＵ１〜Ｕ４，Ｕ６，Ｕ７の配置を説明する図であり、説明の便宜上、第１光学面１１ａ側から見た第１乃至第４、第６、及び第７のマークＵ１〜Ｕ４，Ｕ６，Ｕ７の配置を示す。

図１Ａ及び１Ｂに示すように、積層レンズアレイ１００は、例えば矩形状であり、第１レンズアレイ１０と、第２レンズアレイ２０と、スペーサー基板４０とを有する。

第１レンズアレイ１０は、ガラス製であり、複数のレンズ部１１と、複数のレンズ部１１を繋ぐ支持体１２とを有する。第１レンズアレイ１０は、巨視的に見て複数のレンズ形状が設けられた板状の部材である。

各レンズ部１１は、第１レンズアレイ１０のＸＹ面内で外形が四角形となるマトリックス状に配列されている。レンズ部１１は、両凸の非球面形状であり、第１レンズアレイ１０の一方の側に第１光学面１１ａと、第１レンズアレイ１０の他方の側に第２光学面１１ｂとを有する。第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂの外縁は略円形である。支持体１２は、全体として軸ＡＸに対して略垂直に延びている。支持体１２の厚さは、第１レンズアレイ１０の離型時において破損しない程度の厚さとなっている。支持体１２は、積層レンズアレイ１００を切断して個片化した積層レンズ２００（図３参照）において、フランジ部２１２となる。なお、積層レンズアレイ１００のいずれか一方の面が物体側となり、他方の面が像側になる。本実施形態では、図１Ｂの上方を物体側、下方を像側としてもよいし、図１Ｂの下方を像側、上方を物体側としてもよい。

複数のレンズ部１１の第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂのうち一部の光学面には、偏心測定及び調整用の第１、第２、又は第３のマークＵ１，Ｕ２，Ｕ３がそれぞれ設けられている。具体的には、第１及び第２のマークＵ１，Ｕ２は、レンズ部１１のうち第１のレンズ部Ｋ１の第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂにそれぞれに設けられている。また、第３のマークＵ３は、レンズ部１１のうち第１のレンズ部Ｋ１とは別の第２のレンズ部Ｋ２の第２光学面１１ｂに設けられている。つまり、第１及び第２のマークＵ１，Ｕ２は、第３のマークＵ３と異なるレンズ部１１の光軸ＯＡ上に設けられている。なお、第２のレンズ部Ｋ２の第１光学面１１ａには、マークは設けられていない。第１レンズアレイ１０の第３のマークＵ３は、後述する第２レンズアレイ２０の第４のマークＵ４と対向する。光軸ＯＡ上に設けられた第１及び第２のマークＵ１，Ｕ２や第３及び第４のマークＵ３，Ｕ４は、被写界深度によるがピントを調整すれば単一の顕微鏡でそれぞれ観察することができる。よって、同一光軸ＯＡ上に第１及び第２のマークＵ１，Ｕ２や第３及び第４のマークＵ３，Ｕ４が並んでいる場合、これらを実質的に同時観察することができる。

第２レンズアレイ２０は、第１レンズアレイ１０の構成と略同様であるため、以下適宜説明を省略する。第２レンズアレイ２０は、ガラス製であり、複数のレンズ部２１と、複数のレンズ部２１を繋ぐ支持体２２とを有する。レンズ部２１は、非球面形状であり、第２レンズアレイ２０の一方の側に第１光学面２１ａと、第２レンズアレイ２０の他方の側に第２光学面２１ｂとを有する。第１光学面２１ａは、凹形状を有し、第２光学面２１ｂは、凸形状を有する。支持体２２は、積層レンズアレイ１００を切断した積層レンズ２００（図３参照）において、フランジ部２２２となる。複数のレンズ部２１の第１及び第２光学面２１ａ，２１ｂの一部の光学面には、偏心測定及び調整用の第６、第７、又は第４のマークＵ６，Ｕ７，Ｕ４が設けられている。具体的には、第６及び第７のマークＵ６，Ｕ７は、レンズ部２１のうち第５のレンズ部Ｋ５の第１及び第２光学面２１ａ，２１ｂにそれぞれ設けられている。また、第４のマークＵ４は、レンズ部２１のうち第５のレンズ部Ｋ５とは別の第３のレンズ部Ｋ３の第２光学面２１ｂに設けられている。つまり、第６及び第７のマークＵ６，Ｕ７は、第４のマークＵ４と異なるレンズ部２１の光軸ＯＡ上に設けられている。なお、第３のレンズ部Ｋ３の第１光学面２１ａには、マークは設けられていない。既に説明したとおり、第２レンズアレイ２０の第４のマークＵ４は、第１レンズアレイ１０の第３のマークＵ３と対向する。つまり、第１レンズアレイ１０の第３のマークＵ３と、第２レンズアレイ２０の第４のマークＵ４とは、一対のマークとなる。第２レンズアレイ２０は、第１レンズアレイ１０と同一の材料で形成してもよいし、異なる材料で形成しもよい。

以下、説明の便宜上、１つのレンズ部１１，２１（第１及び第５のレンズ部Ｋ１，Ｋ５）の物体側及び像側の光学面に設けられる第１、第２、第６、及び第７のマークＵ１，Ｕ２，Ｕ６，Ｕ７を、単独で第１対マークＭ１と呼ぶ場合がある。また、１つのレンズ部１１，２１（第２及び第３のレンズ部Ｋ２，Ｋ３）の物体側及び像側のいずれか一方の光学面（本実施形態では第２光学面１１ｂ，２１ｂ）に設けられる第３及び第４のマークＵ３，Ｕ４を、単独で第２対マークＭ２ａと呼ぶ場合がある。

第１対マークＭ１は、成形時の偏心測定及び調整用のマークである。第１レンズアレイ１０において、第１対マークＭ１は、第１レンズアレイ１０に含まれる一部のレンズ部１１（第１のレンズ部Ｋ１）を構成する一対の光学面、すなわち第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂ上であって本体部分を挟んで対向する位置に設けられている。ここで、第１対マークＭ１としての、第１光学面１１ａの第１のマークＵ１と、第２光学面１１ｂの第２のマークＵ２とは、レンズ部１１（第１のレンズ部Ｋ１）自体の偏心を検出するための一対のマークとなる。また、図１Ａに示すように、第１対マークＭ１は、単一の第１レンズアレイ１０において複数組存在し、測定点間距離の長い対角線方向に離れた位置に２か所設けられている。後述するレンズアレイを成形するための成形型において、レンズアレイ内の各レンズ部間の位置関係（相対配置）が略正確である場合、最低２か所で偏心測定及び調整を行えば、２枚のレンズアレイ間のシフトと回転とを一致させることができる。そのため、離れた位置に少なくとも２か所複数の第１対マークＭ１を備えることにより、全てのレンズ部の光学面において偏心を効率良く調整することができる。
対角線方向に複数組の第１対マークＭ１（１），Ｍ１（２）を配置することで、異なる光軸ＯＡ上に配置された一対のレンズ部１１の偏心を測定及び調整することができる。これにより、各レンズ部１１内の偏心に加え、２つのレンズ部１１間の偏心を精度良く測定することができる。また、測定点間の距離が長くなるので、レンズアレイ間の回転ずれに対する感度が高くなり、偏心を高精度に調整することができる。第１対マークＭ１の形状は、図示では凸状の円柱形であるが、円錐形、半球形、楕円球形、四角柱形等のいずれでもよい。また、第１対マークＭ１は、凸状に限らず、凹状でもよい。また、物体側と像側とで第１対マークＭ１の形状を同じにしてもよいし、異ならせてもよい。後者の場合は、偏心測定を可能とするために物体側のマークの中心と像側のマークの中心とが、物体側又は像側から見て重なっている場合において、一方が完全に他方に隠れない関係の形状を選択するのが適当である。

なお、第２レンズアレイ２０に設けられる第１対マークＭ１は、第１レンズアレイ１０の第１対マークＭ１と略同様の配置、形状等であるため、以下適宜説明を省略する。第２レンズアレイ２０において、第１対マークＭ１は、第２レンズアレイ２０に含まれる一部のレンズ部２１（第５のレンズＫ５）を構成する一対の光学面、すなわち第１及び第２光学面２１ａ，２１ｂ上であって本体部分を挟んで対向する位置に設けられている。ここで、第１対マークＭ１としての、第１光学面２１ａの第６のマークＵ６と第２光学面２１ｂの第７のマークＵ７とは、レンズ部２１（第５のレンズ部Ｋ５）自体の偏心を検出するための一対のマークとなる。

第２対マークＭ２ａは、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の積層時の偏心測定及び調整用のマークである。一方の第２対マークＭ２ａは、第１レンズアレイ１０に含まれる一部のレンズ部１１（第２のレンズ部Ｋ２）を構成する一対の光学面の一方である第２光学面１１ｂに設けられている。また、他方の第２対マークＭ２ａは、第２レンズアレイ２０に含まれる一部のレンズ部２１（第３のレンズ部Ｋ３）を構成する一対の光学面の一方である第２光学面２１ｂに設けられている。つまり、各レンズアレイ１０，２０には、レンズアレイ間の偏心を検出するためのマークとして、第２対マークＭ２ａが物体側の光学面又は像側の光学面のみに設けられている。ここで、第２対マークＭ２ａとしての、第２光学面１１ｂの第２のマークＵ２と、第２光学面２１ｂの第３のマークＵ３とは、レンズアレイ間の偏心を検出するための一対のマークとなる。また、第２対マークＭ２ａは、第１対マークＭ１と同様に、測定点間距離の長い対角線方向に離れた位置に２か所設けられている。図１Ａ、１Ｂ、及び２Ａ〜２Ｄに示すように、第２対マークＭ２ａは、第１対マークＭ１と異なる位置に設けられている。第２対マークＭ２ａの形状は、第１対マークＭ１の形状と同様に円柱形であるが、第１対マークＭ１と異なる形状であってもよい。

レンズアレイ間にまたがる第２対マークＭ２ａ（１），Ｍ２ａ（２）が対角線方向に離れた２か所に設けられているため、第１及び第２レンズアレイ１０，２０間のシフト及び回転のずれを偏心として測定及び調整することができる。

スペーサー基板４０は、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０との間に設けられている。スペーサー基板４０は、積層レンズアレイ１００の支持部として機能し、第１及び第２レンズアレイ１０，２０間の距離を調整する役割を有する。スペーサー基板４０は、ガラス、セラミックス、樹脂等で形成された平板状の部材である。スペーサー基板４０には、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の各レンズ部１１，２１に対応する配列で開口部４１が形成されている。

Ｂ）積層レンズ
以下、図３Ａ〜３Ｃを参照しつつ、図１Ａ及び１Ｂに示す積層レンズアレイ１００から得られる積層レンズ２００について説明する。

積層レンズ２００は、第１レンズ要素１１０と、第２レンズ要素１２０と、スペーサー１４０とを有する。

第１レンズ要素１１０は、第１レンズアレイ１０を切り出したものであり、レンズ部１１とフランジ部２１２とを有する。第２レンズ要素１２０は、第２レンズアレイ２０を切り出したものであり、レンズ部２１とフランジ部２２２とを有する。スペーサー１４０は、スペーサー基板４０を切り出したものであり、開口部４１と支持体１４２とを有する。

積層レンズアレイ１００から切り出された積層レンズ２００には、第１乃至第４、第６、及び第７のマークＵ１〜Ｕ４，Ｕ６，Ｕ７を有するレンズと有さないレンズとがある。つまり、図３Ａに示す積層レンズ２００は、第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ上に第１対マークＭ１のみを有し、図３Ｂに示す積層レンズ２００は、第２光学面１１ｂ，２１ｂ上に第２対マークＭ２ａのみを有し、図３Ｃに示す積層レンズ２００は、第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ上にマークを有さない。

Ｃ）積層レンズアレイの製造方法
以下、図４〜図６を参照しつつ、図１に示す積層レンズアレイ１００の製造方法の一例について説明する。

積層レンズアレイ１００は、第１及び第２レンズアレイ１０，２０を成形する成形工程と、成形した第１及び第２レンズアレイ１０，２０を積層する積層工程とを経て製造する。

〔成形工程〕
本実施形態では、図４に示す成形金型７０を用いて第１及び第２レンズアレイ１０，２０を成形する。図４に示すように、成形金型７０は、第１金型７１と、第２金型７２とを備える。各金型７１，７２は、それぞれ、レンズの各光学面を成形するための成形型である。成形型としては、金属製の金型に限らず、セラミック製の成形型や金属とセラミック等の無機材料との複合材料からなる成形型を用いてもよい。また、レンズ材料が樹脂である場合は、これらの成形型に加えて、樹脂製の成形型や、樹脂とガラスとを組み合わせた成形型を用いることもできる。

第１金型（成形型）７１は、第２金型７２に対向する側に複数の第１光学転写面７１ａと、第１端面転写面７１ｂとを有する。各第１光学転写面７１ａは、第１レンズアレイ１０の各第１光学面１１ａを形成するための転写面であり、第１光学面１１ａの形状に対応する。複数の第１光学転写面７１ａのうち一部の第１光学転写面７１ａには、第１光学面１１ａの第１対マークＭ１（第１のマークＵ１）を形成するための第１マーク転写面７１ｃが設けられている。第１光学面１１ａ第１端面転写面７１ｂは、第１レンズアレイ１０の支持体１２のうち第１光学面１１ａ側の端面１１ｃ（図１Ｂ参照）を形成するための転写面であり、端面１１ｃの形状に対応する。第１金型７１は、駆動装置７３によってＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に動作する。これにより、第１金型７１は、第２金型７２に対して位置調整可能である。

第２金型（成形型）７２は、第１金型７１に対向する側に複数の第２光学転写面７２ａと、第２端面転写面７２ｂとを有する。各第２光学転写面７２ａは、第１レンズアレイ１０の各第２光学面１１ｂを形成するためのものであり、第２光学面１１ｂの形状に対応する。複数の第２光学転写面７２ａのうち一部の第２光学転写面７２ａには、第２光学面１１ｂの第１対マークＭ１（第２のマークＵ２）を形成するための第１マーク転写面７２ｃと、第２対マークＭ２ａ（第３のマークＵ３）を形成するための第２マーク転写面７２ｄとが設けられている。第２金型７２の第１マーク転写面７２ｃは、第１金型７１の第１マーク転写面７１ｃと対向する位置に設けられている。第２マーク転写面７２ｄは、第１マーク転写面７２ｃと異なる位置に設けられている。第２端面転写面７２ｂは、第１レンズアレイ１０の支持体１２のうち第２光学面１１ｂ側の端面１１ｄ（図１Ｂ参照）を形成するためのものであり、端面１１ｄの形状に対応する。

第１及び第２金型７１，７２は、一般に金属材料で形成されている。金属材料としては、例えば鉄系材料や鉄系合金、非鉄系合金等が挙げられる。鉄系材料としては、例えば熱間金型、冷間金型、プラスチック金型、高速度工具鋼、一般構造用圧延鋼材、機械構造用炭素鋼、クロム・モリブデン鋼、ステンレス鋼が挙げられる。

以下、第１レンズアレイ１０の成形方法について説明する。
まず、図５Ａに示すように、材料供給部７４を用いて第２金型７２の第２光学転写面７２ａ及び第２端面転写面７２ｂ上に適量の溶融ガラスＧＰを滴下する。次に、図５Ｂに示すように、第２金型７２の上方から第１金型７１を押圧する。第１金型７１は、第２金型７２に対して第１レンズアレイ１０の支持体１２の厚さ分の距離を空けた状態で保持されている。次に、図５Ｂに示すように、第１金型７１を押圧した状態で冷却し、間に挟まれた溶融ガラスＧＰを固化させる。この際、溶融ガラスＧＰに第１及び第２金型７１，７２の各転写面７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂが転写され、溶融ガラスＧＰに第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂや端面１１ｃ，１１ｄが形成される（図１Ｂ参照）。

次に、図５Ｃに示すように、第１及び第２金型７１，７２から第１レンズアレイ１０を離型する。第１レンズアレイ１０において、一部のレンズ部１１（第１のレンズ部Ｋ１）には、第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂの両面に第１対マークＭ１が形成されており、第１対マークＭ１が形成されたレンズ部１１とは別のレンズ部１１（第２のレンズ部Ｋ２）の第２光学面１１ｂに第２対マークＭ２ａが形成されている。

第２レンズアレイ２０も第１レンズアレイ１０と同様の方法で成形する。詳細な説明は省略するが、第１レンズアレイ１０の成形のために用いた第１及び第２金型７１，７２と同様の構造を有するが、光学面用の転写面の形状やマーク転写面の配置が異なる第３及び第４金型を準備し、これら第３及び第４金型を用いて第１レンズアレイ１０と同様の工程で成形を行う。

次に、成形した第１レンズアレイ１０の偏心を測定する。第１レンズアレイ１０の偏心測定は、図６に示す偏心測定装置８０を用いて行う。図６に示すように、偏心測定装置８０は、第１レンズアレイ１０を支持する支持装置８１と、第１レンズアレイ１０を光学的に観察する観察装置８２と、各装置８１，８２を制御する制御装置８３とを備える。

支持装置８１は、第１レンズアレイ１０を支持する支持部８１ａと、支持部８１ａを駆動する駆動部８１ｂとを有する。支持部８１ａは、駆動部８１ｂの動作により第１レンズアレイ１０を第１レンズアレイ１０の端面１１ｃ，１１ｄに平行なＸ軸方向及びＹ軸方向や端面１１ｃ，１１ｄに垂直なＺ軸方向に移動可動である、また、支持部８１ａは、Ｚ軸を回転軸とするθ方向にも回転可能である。

観察装置８２は、顕微鏡８２ａと、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）カメラ８２ｂと、ディスプレイ８２ｃとを備える。観察装置８２のうち顕微鏡８２ａは、光源ＳＰの照明光を第１レンズアレイ１０に照射して、結像レンズＬＬによって結像する。ＣＣＤカメラ８２ｂは、顕微鏡８２ａによって得られた結像画像を取得する。ディスプレイ８２ｃは、ＣＣＤカメラ８２ｂによって得られた画像を表示する。なお、図示において照明光を第２光学面１１ｂ側から照射（落射照明）しているが、第１光学面１１ａ側から照射（透過照明）してもよい。
照明光としては、ＬＥＤや白熱ランプなどの各種の光源から放射される、可視光領域のスペクトル光、例えば、白色光、青色光、緑色光、赤色光などの光を用いることができる。また、レンズに反射防止膜を設けている場合、反射率が比較的高い波長領域の光を照明光として用いると、マークの判別に有利である。例えば、可視領域の光の反射を防止する反射防止膜をレンズに設ける場合は、赤外に近い赤色光を照明光として用いればよい。

制御装置８３は、各装置８１，８２の動作を制御する制御部８３ａと、第１対マークＭ１の座標を算出する演算部８３ｂと、を有する。演算部８３ｂは、観察装置８２のＣＣＤカメラ８２ｂによって取得した画像から第１対マークＭ１の座標を算出する。画像において、第１対マークＭ１は、周囲の第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂよりも明るく又は暗く表示される。ここで、第１光学面１１ａ上の第１対マークＭ１と第２光学面１１ｂ上の第１対マークＭ１とは、結像レンズの被写界深度等の関係により同一画像で焦点が合わないため、第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂのそれぞれの画像から第１対マークＭ１の座標をそれぞれ算出する。座標は、例えば閾値処理によって算出する。

第１レンズアレイ１０の偏心測定は、第１光学面１１ａ上の第１対マークＭ１と、この第１光学面１１ａの同一光軸ＯＡ上の第２光学面１１ｂ上の第１対マークＭ１との座標差を求めることによって行う。本実施形態において、第１対マークＭ１はレンズ部１１の光軸ＯＡ上に位置する第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂの頂点に設けられているため、偏心測定の基準軸は光軸ＯＡである。偏心測定は、第１レンズアレイ１０に設けられた２か所の一対の第１対マークＭ１について行う。まず、観察装置８２の顕微鏡８２ａによって第１光学面１１ａ上の第１対マークＭ１に焦点を合わせて、観察装置８２のＣＣＤカメラ８２ｂで取得した画像から制御装置８３の演算部８３ｂによって当該第１対マークＭ１の座標を算出する。次に、顕微鏡８２ａによって光軸ＯＡ方向に焦点位置をずらし、第２光学面１１ｂ上の第１対マークＭ１に焦点を合わせて、ＣＣＤカメラ８２ｂで取得した画像から演算部８３ｂによって当該第１対マークＭ１の座標を算出する。第１対マークＭ１内の任意の一点をマークの座標とすることができるが、第１対マークＭ１の形状に関わらず、得られたマーク画像の中心位置の座標を算出すると精度及び演算容易性の面で有利である。第１対マークＭ１が十分小さい場合はマーク自身をマークの中心とみなして測定することもできる。次に、演算部８３ｂによって両者（第１対マークＭ１の中心位置等）の座標差を算出する。座標差がなければ偏心がない状態であり、座標差があれば光軸ＯＡが本来の光軸からずれて偏心がある状態である。ここで、偏心又は座標差が許容範囲内に収まっていれば、物体側の第１対マークＭ１の中心と像側の第１対マークＭ１の中心とが、物体側又は像側から見て実質的に重なっているものとみなすことができる。１か所目のレンズ部１１（第１のレンズ部Ｋ１）の偏心測定が終了したら、支持装置８１の支持部８１ａをＸ軸又はＹ軸方向に移動し、２か所目のレンズ部１１（第１のレンズ部Ｋ１）の偏心測定を行う。第１レンズアレイ１０内の２か所の第１対マークＭ１の偏心測定により、レンズアレイ内の配置誤差を測定することができる。

成形時の偏心測定において、座標差がある場合、成形金型７０の第２金型７２に対する第１金型７１の位置を調整し、再度成形工程を行う。成形工程と偏心測定及び調整工程とは、２か所のレンズ部１１の第１対マークＭ１の座標差が実質的になくなるまで（座標差がゼロになるか許容誤差内に収まるまで）繰り返し行う。このようにすることで、座標差が実質的になくなった後は、物体側と像側の光学面の偏心が実質的に解消されたレンズアレイを次々と製造することができる。なお、偏心測定の結果を成形金型へのフィードバックに限らず、不良品の除去のために利用してもよい。

第２レンズアレイ２０も第１レンズアレイ１０と同様の方法で偏心測定する。

〔積層工程〕
以下、図７及び図８を参照しつつ、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の積層方法について説明する。積層工程においても上述した偏心測定及び調整工程と同様の工程を行う。

まず、図７Ａに示すように、第１レンズアレイ１０の端面１１ｄ又はスペーサー基板４０の一方の端面に接着剤Ｇ１を塗布する。その後、第１レンズアレイ１０とスペーサー基板４０とをアライメントし、図７Ｂに示すように、スペーサー基板４０の端面を第１レンズアレイ１０の端面１１ｄに押し付け、接着剤Ｇ１にＵＶ光を照射して硬化させる。

次に、図７Ｃに示すように、スペーサー基板４０の他方の端面又は第２レンズアレイ２０の端面２１ｃに接着剤Ｇ２を塗布する。その後、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とをアライメントし、図７Ｄに示すように、スペーサー基板４０の端面を第２レンズアレイ２０の端面２１ｃに押し付ける。

次に、第１レンズアレイ１０及び第２レンズアレイ２０間の偏心を測定し、偏心調整を行う。この際、成形時の偏心測定及び調整工程と同様の偏心測定装置を用いる。具体的には、第１レンズアレイ１０及び第２レンズアレイ２０間の偏心測定は、図８に示す偏心測定装置１８０を用いて行う。図８に示す偏心測定装置１８０は、図６に示す偏心測定装置８０に追加して第２レンズアレイ２０を支持する支持装置１８１をさらに備える。支持装置１８１は、第２レンズアレイ２０を支持する支持部１８１ａと、支持部１８１ａを駆動する駆動部１８１ｂとを有する。なお、図８に示す偏心測定装置１８０は、図６に示す偏心測定装置８０として併用又は兼用することができる。

積層時の偏心測定において、第１レンズアレイ１０の第２光学面１１ｂ上の第２対マークＭ２ａと、この第２光学面１１ｂの同一光軸ＯＡ上の第２レンズアレイ２０の第２光学面２１ｂ上の第２対マークＭ２ａとの座標差を求める。偏心測定は、第１及び第２レンズアレイ１０，２０に設けられた２か所の一対の第２対マークＭ２ａについて行う。まず、顕微鏡８２ａによって第１レンズアレイ１０の第２光学面１１ｂ上の第２対マークＭ２ａに焦点を合わせて、ＣＣＤカメラ８２ｂで取得した画像から演算部８３ｂによって当該第２対マークＭ２ａの座標を算出する。次に、顕微鏡８２ａによって光軸ＯＡ方向に焦点位置をずらし、第２レンズアレイ２０の第２光学面２１ｂ上の第２対マークＭ２ａに焦点を合わせて、ＣＣＤカメラ８２ｂで取得した画像から演算部８３ｂによって当該第２対マークＭ２ａの座標を算出する。ここで、光軸ＯＡ方向には、第１レンズアレイ１０の第１光学面１１ａ上及び第２レンズアレイ２０の第１光学面２１ａ上にはいずれもマークがないため、物体側又は像側から見る場合に、所望のマーク以外のものを測定してしまうことを防止することができる。なお、第２対マークＭ２ａの座標算出は、成形工程において述べたのと同様に行うことができる。つまり、第２対マークＭ２ａ内の任意の一点をマークの座標としてもよいし、得られたマーク画像の中心位置の座標を算出してもよいし、第２対マークＭ２ａが十分小さい場合はマーク自身をマークの中心とみなして測定してもよい。次に、演算部８３ｂによって両者の座標差を算出する。座標差がなければ偏心がない状態であり、座標差があればレンズ部２１の光軸ＯＡがレンズ部１１の光軸ＯＡからずれて偏心がある状態である。ここで、偏心が許容範囲内に収まっていれば、物体側の第２対マークＭ２ａの中心と像側の第２対マークＭ２ａの中心とが、物体側又は像側から見て実質的に重なっているものとみなすことができる。２か所の第２対マークＭ２ａの偏心測定により、第１及び第２レンズアレイ１０，２０間のシフト及び回転のずれを測定することができる。

積層時の偏心測定において、座標差がある場合、支持装置１８１によって第２レンズアレイ２０の位置を移動又は回転させ偏心調整を行い、再度偏心測定を行う。偏心測定及び調整は、レンズ部１１，２１の２か所の第２対マークＭ２ａの座標差が実質的になくなるまで（座標差がゼロになるか許容誤差内に収まるまで）繰り返し行う。

偏心測定において座標差が実質的になくなった後、図７Ｄに示すように、接着剤Ｇ２にＵＶ光を照射して硬化させる。

以上により図１Ｂ等に示す、第１及び第２レンズアレイ１０，２０間の偏心が実質的に解消された積層レンズアレイ１００が得られる。なお、アライメントを行う装置の駆動プログラムに、第１及び第２レンズアレイ１０，２０間の偏心が実質的に解消される条件を記憶させて同じ条件でアライメントを実行させることにより、高精度な複数レンズアレイの積層を繰り返し実行することができる。積層レンズアレイ１００は、不図示のホルダー等に組み込み撮像装置等として使用することができる。

Ｄ）積層レンズの製造方法
積層レンズの製造方法において、上述の積層レンズアレイの製造方法と同様に、成形工程と積層工程とを行い、その後、切断工程を行う。

〔切断工程〕
図９に示すように、切断線ＤＬに沿って積層レンズアレイ１００を切断し、図３Ａ〜３Ｃに示す積層レンズ２００を得る。積層レンズ２００は、不図示のホルダー等に組み込み使用することができる。

以上説明した積層レンズアレイ１００等によれば、第１及び第２対マークＭ１，Ｍ２ａが異なる位置に設けられており、レンズ部１１，２１の同一基準軸としての同一光軸ＯＡ上に第１対マークＭ１又は第２対マークＭ２ａのみが配置される。つまり、目的とする箇所の同一光軸ＯＡ上には、２つのマークのみが配置される。そのため、成形や積層の偏心測定及び調整時に同一光軸ＯＡ上に所望のマーク以外の意図しないものが並ぶことを回避でき、第１又は第２対マークＭ１，Ｍ２ａを明確に区別することができる。これにより、所望のマーク以外を誤って測定することを防ぐことができる。その結果、精度の良い偏心測定及び調整がされた良好な光学性能を有する積層レンズアレイ１００や積層レンズ２００となる。

なお、既に説明したとおり、同一光軸ＯＡ上のレンズ部１１，２１に第１及び第２対マークＭ１，Ｍ２ａを設けてレンズ部１１の第２光学面１１ｂのマークとレンズ部２１の第２光学面２１ｂのマークとで第１及び第２レンズアレイ１０，２０の偏心を測定する場合、以下の問題が生じる。レンズ部１１の第２光学面１１ｂとレンズ部２１の第１光学面２１ａとが接近していると、レンズ部１１の第２光学面１１ｂのマークの座標を測定する際にレンズ部２１の第１光学面２１ａのマークも同時に合焦してしまう場合があり、マークの判別が困難になる。この場合、所望のマーク以外を測定してしまうおそれがある。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る積層レンズアレイ等について説明する。なお、第２実施形態の積層レンズアレイ等は第１実施形態の積層レンズアレイ等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態と同様であるものとする。

図１０に示すように、第１及び第２対マークＭ１，Ｍ２ａは辺方向にそれぞれ２か所配置されている。つまり、マトリックス状に配列されたレンズ部１１，２１のうち列Ｌ１上のレンズ部１１，２１に第１対マークＭ１としての第１、第２、第６、及び第７のマークＵ１，Ｕ２，Ｕ６，Ｕ７が設けられており、列Ｌ２上のレンズ部１１，２１に第２対マークＭ２ａとしての第３及び第４のマークＵ３，Ｕ４が設けられている。これにより、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の回転ずれの方向が直感的に理解しやすいので、偏心の調整が容易になる

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る積層レンズアレイ等について説明する。なお、第３実施形態の積層レンズアレイ等は第１実施形態の積層レンズアレイ等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態と同様であるものとする。

図１１Ａに示すように、積層レンズアレイ３００は、第１レンズアレイ１０と、第２レンズアレイ２０と、第３レンズアレイ３０と、スペーサー基板４０，５０とを有する。つまり、積層レンズアレイ３００は、３枚のレンズアレイで構成される。

第１及び第２レンズアレイ１０，２０及びスペーサー基板４０は、第１実施形態と同様である。

第３レンズアレイ３０は、第１レンズアレイ１０の構成と略同様であるため、以下適宜説明を省略する。第３レンズアレイ３０は、ガラス製又は樹脂製であり、複数のレンズ部３１と、複数のレンズ部３１を繋ぐ支持体３２とを有する。レンズ部３１は、非球面形状であり、第３レンズアレイ３０の一方の側に第１光学面３１ａと、第３レンズアレイ３０の他方の側に第２光学面３１ｂとを有する。第１及び第２光学面３１ａ，３１ｂは、凸形状を有する。支持体３２は、積層レンズアレイ３００を切断した積層レンズ４００（図１２参照）において、フランジ部２３２となる。レンズ部３１の複数の第１及び第２光学面３１ａ，３１ｂのうち一部の光学面には、偏心測定及び調整用の第８、第９、及び第５のマークＵ８，Ｕ９，Ｕ５がそれぞれ設けられている。具体的には、第８及び第９のマークＵ８，Ｕ９は、レンズ部３１のうち第６のレンズ部Ｋ６の第１及び第２光学面３１ａ，３１ｂにそれぞれ設けられている。また、第５のマークＵ５は、第４のレンズ部Ｋ４の第２光学面３１ｂに設けられている。つまり、第８及び第９のマークＵ８，Ｕ９は、第５のマークＵ５と異なるレンズ部３１の光軸ＯＡ上に設けられている。なお、第４のレンズ部Ｋ４の第１光学面３１ａには、マークは設けられていない。第３レンズアレイ３０は、第１レンズアレイ１０や第２レンズアレイ２０と同一の材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。

以下、説明の便宜上、第１実施形態で説明した第１、第２、第６、及び第７のマークＵ１，Ｕ２，Ｕ６，Ｕ７と同様に、１つのレンズ部３１（第６のレンズ部Ｋ６）の物体側及び像側の光学面に設けられる第８及び第９のマークＵ８，Ｕ９を、単独で第１対マークＭ１と呼ぶ場合がある。また、第１実施形態で説明した第３及び第４のマークＵ３，Ｕ４と同様に、１つのレンズ部１１，２１（第４のレンズ部Ｋ４）の物体側及び像側のいずれか一方の光学面（本実施形態では第２光学面３１ｂ）に設けられる第５のマークＵ５を、単独で第２対マークＭ２ｂと呼ぶ場合がある。

第３実施形態において、第１レンズアレイ１０には、第２レンズアレイ２０の第４のマークＵ４と対となる第３のマークＵ３（第２対マークＭ２ａ）とは異なる位置に第３レンズアレイ３０の第５のマークＵ５と対となる第３のマークＵ３（第２対マークＭ２ｂ）が設けられている。つまり、第３レンズアレイ３０の第２対マークＭ２ｂは、第１レンズアレイ１０の第２対マークＭ２ｂと対向する。なお、図示の例では、第１レンズアレイ１０において第２対マークＭ２ｂを構成するものとして第３のマークＵ３を設けているが、これに代えて、第２レンズアレイ２０において、第２対マークＭ２ｂを構成するものとして第４のマークＵ４を設けることもできる。

スペーサー基板５０は、スペーサー基板４０の構成と略同様であるため、以下適宜説明を省略する。スペーサー基板５０は、第２レンズアレイ２０と第３レンズアレイ３０との間に設けられている。スペーサー基板５０は、第２及び第３レンズアレイ２０，３０間の距離を調整する役割を有する。スペーサー基板５０には、第２及び第３レンズアレイ２０，３０の各レンズ部２１，３１に対応する配列で開口部５１が形成されている。

図１１Ａ等に示す積層レンズアレイ３００を切り出すと、図１２Ａ〜１２Ｄに示す積層レンズ４００を得る。積層レンズ４００は、第１レンズ要素１１０と、第２レンズ要素１２０と、第３レンズ要素１３０と、スペーサー１４０，１５０とを有する。第１及び第２レンズ要素１１０，１２０及びスペーサー１４０は、第１実施形態と同様である。

第３レンズ要素１３０は、第３レンズアレイ３０を切り出したものであり、レンズ部３１とフランジ部２３２とを有する。スペーサー１５０は、スペーサー基板５０を切り出したものであり、開口部５１と支持体１５２とを有する。

図１２Ａ〜１２Ｄに示すように、積層レンズアレイ３００から切り出された積層レンズ４００には、第１又は第２対マークＭ１，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂを有するレンズと有さないレンズとがある。

なお、３枚以上のレンズアレイを積層する場合、第１対マークＭ１と第２対マークＭ２ａ，Ｍ２ｂを同一光軸ＯＡ上に配置すると、２枚のレンズアレイを積層する場合よりも光軸ＯＡ上に多くの数のマークが並ぶ。そのため、偏心測定及び調整時において、所望のマーク以外を誤って測定する可能性が高まる。よって、本実施形態のように、第１及び第２対マークＭ１，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂが互いに異なるように配置すれば、所望のマーク以外を誤って測定することがなくなり、より精度の良い積層レンズアレイ３００や積層レンズ４００を得ることができる。

以上、本実施形態に係る積層レンズアレイ等について説明したが、本発明に係る積層レンズアレイ等は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂ等の形状、大きさは、用途や機能に応じて適宜変更することができる。また、積層レンズアレイ１００内に形成されるレンズ部１１，２１，３１の数も適宜変更することができる。

また、上記実施形態においては、第１及び第２対マークＭ１，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂを光軸ＯＡ上に設けている。これにより、偏心測定及び調整を容易にすることができ、偏心測定及び調整が容易で精度の高いアレイレンズを作製しやすくなる。しかしながら、これに限定されるものではなく、第１及び第２対マークＭ１，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂを光軸ＯＡからずらして設けてもよい。また、光軸ＯＡを中心として複数のマークを設け、マークの座標によって第１及び第２光学面１１ａ，１１ｂ等の頂点の座標を算出するようにしてもよい。

また、上記実施形態において、第１、第２、及び第３レンズアレイ１０，２０，３０間にスペーサー基板４０，５０を設けたが、設けなくてもよい。また、接着剤によって第１、第２、及び第３レンズアレイ１０，２０，３０間の距離を調整してもよい。

また、上記実施形態において、第１、第２、及び第３レンズアレイ１０，２０，３０内の第１及び第２対マークＭ１，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂの配置は、第１及び第２対マークＭ１，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂがそれぞれ異なる位置にあり、偏心を調整できる配置であればよい。例えば図１３Ａに示すように、一方のマーク（図示では第２対マークＭ２ａ）を対角方向に配置し、他方のマーク（図示では第１対マークＭ１）を辺方向に配置してもよい。また、例えば３枚のレンズアレイを積層する積層レンズの場合、図１３Ｂに示すような並列配列もある。また、各レンズアレイ１０，２０，３０において第１対マークＭ１の配置を変更してもよい。

また、上記実施形態において、第１及び第２対マークＭ１，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂを２か所ずつ設けたが、図１３Ｃに示すように、３か所以上設けてもよい。この場合、偏心調整のためにより信頼できるデータを取得することができる。

また、上記実施形態において、第１及び第２レンズアレイ１０，２０をガラスで形成したが、樹脂で形成してもよい。材料に樹脂を用いる場合、第１及び第２レンズアレイ１０，２０を樹脂のみで形成してもよいし、樹脂製のレンズ部とガラス等の基板とでレンズアレイを構成してもよい。樹脂による成形方法は、プレス成形の他に射出成形等を用いることができる。プレス成形の場合、樹脂の材料として例えば光硬化性樹脂を用いる。また、射出成形の場合、樹脂の材料として例えば熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いる。

また、上記実施形態において、積層レンズアレイ１００内に絞りを設けてもよい。

また、上記各実施形態において、積層される複数のレンズアレイの中に、物体側又は像側のうち一方の光学面が平坦なものが含まれていてもよい。このようにしても、光学性能を大きく低下させることなく、レンズアレイの成形を比較的容易にすることができる。なお、この場合は、当該レンズアレイについては、１つのレンズ部内での偏心調整を不要にすることができるため、物体側及び像側の両方にマークが形成されたレンズ部を設けなくてもよい。

また、上記各実施形態において、積層時の偏心測定を行うための第２対マークＭ２ａ，Ｍ２ｂを全て各レンズアレイの物体側（又は像側）に設けた例を示しているが、これに限るものではなく、物体側に第２対マークＭ２ａ，Ｍ２ｂが設けられたレンズアレイと、像側に第２対マークＭ２ａ，Ｍ２ｂが設けられたレンズアレイとを積層するようにしても構わない。この場合、２つのマークが近くなるように配列されていてもよいし、２つのマークが遠くなるように配列されていてもよい。

また、上記実施形態において、マークを用いて、積層レンズアレイ１００，３００と組み合わせるＣＣＤやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサーなどの撮像素子との位置合わせを行うようにしてもよい。例えば、図１３Ｂや図１３Ｃのように、マトリクス状に並んだ複数のレンズ部のうち、角部のものにマークを配するようにしておき、これらを物体側から観察して得られる画像データから、角部のマークを結んで得られる仮想的な矩形を抽出し、センサーの有効領域の形状とマッチングさせるように、積層レンズアレイ（レンズアレイ１０，２０）とセンサーとをアライメントすることにより、両者の位置合わせを行うことができる。

また、上記実施形態において、積層レンズアレイ１００は、切断工程（ダイシング）により個片化して積層レンズ２００を作製し、これを撮像装置に用いるという用途だけでなく、個片化せずにそのまま使用することもできる。例えば、ＣＣＤ型イメージセンサーやＣＭＯＳ型イメージセンサー等の固体撮像素子と、２次元的に配置された複数の撮像レンズとで構成され、各レンズによって得られる複数の画像から１つの画像を再構成する複眼撮像装置のレンズアレイとして用いることもできる。

また、第３実施形態において、第３レンズアレイ３０を積層する際に、第１及び第３レンズアレイ１０，３０の組み合わせで偏心測定及び調整を行ったが、第２及び第３レンズアレイ２０，３０の組み合わせで偏心測定及び調整を行うこともできる。

Claims (16)

1. 複数のレンズアレイを積層した積層レンズアレイであって、
   各レンズアレイは複数のレンズ部を含み、物体側及び像側に前記複数のレンズ部に対応する複数の光学面をそれぞれ有し、
   前記複数のレンズアレイは、物体側の光学面に第１のマークを有し像側の光学面に第２のマークを有する第１のレンズ部と、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第３のマークを有するとともに他方の光学面にマークを有しない第２のレンズ部と、を含む第１レンズアレイと、
   物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第４のマークを有するとともに他方の光学面にマークを有しない第３のレンズ部を含む第２レンズアレイと、を含み、
   前記第３のマークと前記第４のマークとは、物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なることを特徴とする積層レンズアレイ。
2. 前記第１乃至第４のマークは、それぞれ対応する前記第１乃至第３のレンズ部の光軸上に設けられることを特徴とする請求項１に記載の積層レンズアレイ。
3. 前記第１レンズアレイは、離れた位置に少なくとも２か所設けられる複数の前記第１のマーク及び複数の前記第２のマークを備えることを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
4. 前記複数のレンズ部はマトリックス状に配列されており、前記第１のマーク及び前記第２のマークは対角方向に配置されることを特徴とする請求項３に記載の積層レンズアレイ。
5. 前記複数のレンズ部はマトリックス状に配列されており、前記第１のマーク及び前記第２のマークは辺方向に配置されることを特徴とする請求項３に記載の積層レンズアレイ。
6. 前記第１レンズアレイは、離れた位置に少なくとも２か所設けられる複数の前記第３のマークを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
7. 前記複数のレンズアレイは、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第５のマークを有するとともに他方の光学面にマークを有しない第４のレンズ部を含む第３レンズアレイをさらに含み、
   前記複数の第３のマークのうちの１つと前記第４のマークとは物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なり、前記複数の第３のマークのうちの他の１つと前記第５のマークとは物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なることを特徴とする請求項６に記載の積層レンズアレイ。
8. 前記第２レンズアレイは、離れた位置に少なくとも２か所設けられる複数の前記第４のマークを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
9. 前記複数のレンズアレイは、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第５のマークを有するとともに他方の光学面にマークを有しない第４のレンズ部を含む第３レンズアレイをさらに含み、
   前記複数の第４のマークのうちの１つと前記第３のマークとは物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なり、前記複数の第４のマークのうちの他の１つと前記第５のマークとは物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なることを特徴とする請求項８に記載の積層レンズアレイ。
10. 前記第２レンズアレイは、物体側の光学面に第６のマークを有し像側の光学面に第７のマークを有する第５のレンズ部を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の積層レンズアレイ。
11. 物体側及び像側に複数のレンズ部に対応する複数の光学面を有するレンズアレイを成形する成形工程と、
    前記成形工程で成形された少なくとも複数のレンズアレイを積層する積層工程と、
    を備え、
    前記成形工程において、前記複数のレンズアレイのうち第１レンズアレイの第１のレンズ部に、物体側の光学面に第１のマークを形成し、像側の光学面に第２のマークを形成し、前記第１レンズアレイの第２のレンズ部に、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第３のマークを形成するとともに他方の光学面にマークを形成せず、前記複数のレンズアレイのうち第２レンズアレイの第３のレンズ部に、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第４のマークを形成するとともに他方の光学面にマークを形成せず、
    前記積層工程において、前記第３のマークと前記第４のマークとが、物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なるように、前記第１及び第２レンズアレイを積層することを特徴とする積層レンズアレイの製造方法。
12. 前記成形工程において第１の成形型および第２の成形型によって前記第１レンズアレイを成形し、
    前記第１の成形型は、前記第１レンズアレイの物体側の光学面を成形するための複数の第１光学転写面を有し、前記第１のレンズ部の物体側の光学面に対応する前記第１光学転写面は前記第１のマークを形成するための第１のマーク転写面を含み、
    前記第２の成形型は、前記第１レンズアレイの像側の光学面を成形するための複数の第２光学転写面を有し、前記第１のレンズ部の像側の光学面に対応する前記第２光学転写面は前記第２のマークを形成するための第２のマーク転写面を含み、
    前記第１の成形型の前記第２のレンズ部を形成するための第３光学転写面、又は、前記第２の成形型の前記第２のレンズ部を形成するための第４光学転写面は、前記第２のレンズ部の前記第３のマークを形成するための第３のマーク転写面を含む、
    請求項１１に記載の積層レンズアレイの製造方法。
13. 前記第１レンズアレイの前記第１及び第２のマークを観察することにより、前記第１のレンズ部の偏心を測定する請求項１１又は１２に記載の積層レンズアレイの製造方法。
14. 前記第１の成形型は前記第１のマーク転写面を複数有し、前記第２の成形型は前記第２のマーク転写面を複数有し、前記成形工程において、離れた位置にある複数の前記第１のレンズ部を有する前記第１レンズアレイを成形し、複数組の前記第１及び第２のマークを観察することにより、複数の異なる光軸上に配置された一組の前記第１のレンズ部の偏心を測定する請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の積層レンズアレイの製造方法。
15. 前記成形工程において第３の成形型および第４の成形型によって前記第２レンズアレイを成形し、
    前記第３の成形型の前記第３のレンズ部の物体側光学面を形成するための第５光学転写面、又は、前記第４の成形型の前記第３のレンズ部の像側光学面を形成するための第６光学転写面は、前記第３のレンズ部の前記第４のマークを形成するための第４のマーク転写面を含み、
    前記第１の成形型又は前記第２の成形型は前記第３のマーク転写面を複数有し、前記成形工程において、離れた位置にある複数の前記第１のレンズ部を有する前記第１レンズアレイを成形し、
    前記第３の成形型又は前記第４の成形型は前記第４のマーク転写面を複数有し、前記成形工程において、離れた位置にある複数の前記第３のレンズ部を有する前記第２レンズアレイを成形し、
    複数組の前記第３及び第４マークを観察することにより、前記第１及び第２レンズアレイの偏心を測定する請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の積層レンズアレイの製造方法。
16. 物体側及び像側に複数のレンズ部に対応する複数の光学面を有するレンズアレイを成形する成形工程と、
    前記成形工程で成形された少なくとも複数のレンズアレイを積層する積層工程と、
    前記積層工程で積層した積層レンズアレイを切断して複数の積層レンズに個片化する切断工程と、
    を備え、
    前記成形工程において、前記複数のレンズアレイのうち第１レンズアレイの第１のレンズ部に、物体側の光学面に第１のマークを形成し、像側の光学面に第２のマークを形成し、前記第１レンズアレイの第２のレンズ部に、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第３のマークを形成するとともに他方の光学面にマークを形成せず、
    前記複数のレンズアレイのうち第２レンズアレイの第３のレンズ部に、物体側の光学面及び像側の光学面のうち一方の光学面に第４のマークを形成するとともに他方の光学面にマークを形成せず、
    前記第３のマークと前記第４のマークとは、物体側又は像側から見て両者の中心において実質的に重なることを特徴とする積層レンズの製造方法。

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