WO2013146487A1 - レンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法 - Google Patents

レンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013146487A1
WO2013146487A1 PCT/JP2013/057918 JP2013057918W WO2013146487A1 WO 2013146487 A1 WO2013146487 A1 WO 2013146487A1 JP 2013057918 W JP2013057918 W JP 2013057918W WO 2013146487 A1 WO2013146487 A1 WO 2013146487A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
lens array
resin
layer
array according
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/057918
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
藤本章弘
啓司 新井
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コニカミノルタ株式会社 filed Critical コニカミノルタ株式会社
Priority to CN201380017505.2A priority Critical patent/CN104204865B/zh
Publication of WO2013146487A1 publication Critical patent/WO2013146487A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G02B19/0066Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED in the form of an LED array
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00278Lenticular sheets
    • B29D11/00307Producing lens wafers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0085Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing wafer level optics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0012Arrays characterised by the manufacturing method
    • G02B3/0031Replication or moulding, e.g. hot embossing, UV-casting, injection moulding
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0056Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens

Definitions

  • the present invention relates to a lens array, a method for manufacturing a lens array, and a method for manufacturing an optical element, and particularly relates to a lens array suitable for mass production of an optical element, a method for manufacturing a lens array, and a method for manufacturing an optical element.
  • the temperature inside the reflow furnace is set to 260 ° C. or higher in order to promote the remelting of the solder, and the external component of the module (electrical) is caused by the solidification of the solder component as the temperature lowers thereafter.
  • Contacts are connected to the conductor pads on the electronic circuit board, and at the same time a mechanical connection is achieved.
  • a lens having sufficient heat resistance that can withstand solder reflow has been strongly demanded.
  • a lens module is mass-produced by manufacturing a wafer level lens array in which a plurality of lenses are formed on a lens substrate, and separating the plurality of lenses by cutting the lens substrate. How to do is known.
  • Patent Document 1 proposes a junction type compound lens in which a lens formed of a curable resin material is directly bonded to both surfaces of a lens formed of optical glass.
  • a curable resin material is adhered to the glass surface, and dicing using a dicing blade is necessary when the lenses are separated into individual pieces.
  • Dicing requires a dedicated device, and the tact takes about ten minutes, resulting in high costs.
  • chips are generated during dicing, cleaning after dicing is indispensable, and if it is attempted to remove even micro-order garbage, a considerably advanced facility is required, which further increases cost.
  • auxiliary light is emitted toward an object by an auxiliary light source unit such as a flash.
  • an auxiliary light source unit for example, an LED is used as a light source, and an irradiation angle is controlled by allowing light emitted from the LED to pass through a lens to illuminate a range of a subject suitable for imaging.
  • an LED is used as a light source, and an irradiation angle is controlled by allowing light emitted from the LED to pass through a lens to illuminate a range of a subject suitable for imaging.
  • it can be said that it is desirable to manufacture the lens by molding a resin material.
  • a lens is manufactured by manufacturing a wafer level lens array in which a plurality of lenses are formed on a lens substrate, and cutting the lens substrate to separate the plurality of lenses.
  • a method for mass production of modules is known.
  • Patent Document 3 proposes a method in which a wafer level lens array is formed and laminated through spacers, and then diced to separate the lenses.
  • An imaging device called a camera module is installed in a portable terminal, which is a compact and thin electronic device such as a mobile phone or PDA (Personal Digital Assistant), so that not only audio information but also image information can be transmitted to remote locations. Can be transmitted.
  • a solid-state image pickup device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor is used. Is planned.
  • an imaging lens for forming a subject image on these imaging elements a lens made of a resin material that can be mass-produced at low cost is used for cost reduction. It is possible to meet the demand for higher performance by taking an aspherical shape.
  • Patent Document 1 proposes a method of forming a lens array by the above-described manufacturing method and dicing the lens into individual pieces.
  • Patent Document 2 proposes a process in which a multilayer sheet is half-cut.
  • the positioning of the cutting position is a method in which a separate positioning hole is provided and the hole is passed through a pin for positioning to cut, but a positioning hole drilling process is required, a positioning hole drilling blade is required, half cut
  • a positioning pin is necessary on the blade side, which leads to complicated processes and advanced members and devices. As the number of processes increases, the accuracy of positioning tends to deteriorate due to the stacking. In addition, a space for holes and pins is required, and there is a problem that a useless part is generated in the product.
  • Patent Document 2 does not correspond to the manufacture of a lens that requires high accuracy.
  • the dicing apparatus as disclosed in Patent Documents 1 and 3 is large and expensive, and when high-precision positioning is required, the mechanism is added to make the process more expensive and complicated. Since the dicing process itself is sequentially performed one line at a time, it takes time and the influence on the productivity is excessive, and the dicing pattern is substantially limited to a lattice shape, so that the lens shape is limited. In addition, since dicing generates fine chips, a cleaning process is indispensable, and the cleaning liquid must be processed as a consumable item. That is, the lenses manufactured by the techniques of Patent Documents 1 and 3 have poor productivity and increase costs. In addition, a lens cut by dicing has the following problems when combined with a light source.
  • Patent Document 4 describes that a surfactant is added to a thermosetting resin as a resin for molding a Fresnel lens, but there is no mention of its use or content, and the Fresnel lens is cleaved in the first place. Not scheduled to be manufactured at.
  • the present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object thereof is to provide a lens array, a lens array manufacturing method, and an optical element manufacturing method capable of producing optical elements in large quantities at low cost. To do.
  • the lens array according to claim 1 is a lens array including a plurality of lens portions arranged in an array, and the plurality of lens portions and a concave portion surrounding each lens portion are integrally formed.
  • the lens array according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the concave portion has a groove having at least a V-shaped cross section at the bottom, and the groove is formed so as to be cleaved. .
  • the lens array according to a third aspect is characterized in that, in the invention according to the second aspect, a sandwiching angle in the V-shaped cross section of the concave portion is 20 ° to 60 °.
  • the lens array according to claim 4 is characterized in that, in the invention of claim 2 or 3, the minimum thickness of the lens array at the bottom of the groove is 20 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the lens array according to claim 5 is the lens array according to any one of claims 2 to 4, wherein the concave portion further includes a reference surface for positioning, and the lens portion and the reference surface are integrally formed. It is shape
  • the lens array according to claim 6 is characterized in that, in the invention according to claim 5, the reference surface is constituted by a slope of the groove having the V-shaped cross section.
  • the lens array according to claim 7 is characterized in that, in the invention according to claim 5, the reference surface is constituted by a notch formed adjacent to the groove.
  • the lens array according to claim 8 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 2 to 7, the resin constituting the lens array is an energy curable resin.
  • the lens array according to claim 9 is the lens array according to any one of claims 2 to 8, wherein the lens layer chemically bonds with a polymerizable monomer and a functional group of the polymerizable composition to form a bond.
  • An energy curable resin composition having a functional group and containing a modified silicone having a number average molecular weight of 1,000 to 50,000 is made of an energy curable resin molded using a mold.
  • the lens array according to claim 10 is characterized in that, in the invention according to claim 9, the modified silicone has a number average molecular weight of 1000 to 30000.
  • the lens array according to claim 11 is characterized in that, in the invention of claim 9 or 10, the content of the modified silicone in the energy curable resin composition is 0.5 to 10% by weight.
  • the lens array according to a twelfth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the ninth to eleventh aspects, the modified silicone has two or more functional groups.
  • the lens array according to claim 13 is the lens array according to any one of claims 9 to 12, wherein the energy curable resin is an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin.
  • the lens array according to claim 14 is the lens array according to any one of claims 9 to 13, wherein the energy curable resin is an epoxy energy curable resin or an acrylic energy curable resin.
  • a cut is formed in the bottom of the concave portion in the lens layer, and at least a part of the cut reaches the pressure-sensitive adhesive sheet. It does not penetrate through the sheet.
  • a lens array according to a sixteenth aspect is the lens array according to the fifteenth aspect, wherein the lens layer has a V-groove in the concave portion, the angle of the V-groove is 30 to 60 °, It is formed in the bottom.
  • the lens array according to claim 17 is characterized in that, in the invention of claim 15 or 16, the resin constituting the lens array is an energy curable resin.
  • the lens array according to claim 18 has a resin layer between the pressure-sensitive adhesive sheet and the lens layer according to any one of claims 15 to 17, and the cut penetrates the resin layer. However, it does not penetrate the pressure-sensitive adhesive sheet.
  • the lens array according to claim 19 is characterized in that, in the invention of claim 18, a transparent inorganic layer is coated on a surface of the resin layer opposite to the lens layer.
  • the lens array according to claim 20 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 19, the lens portions are arranged in a line.
  • the lens array according to claim 21 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 20, the lens section has a blazed shape in a cross section in the optical axis direction.
  • the lens array according to claim 22 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 21, the back surface of the lens portion is a flat surface.
  • the method for manufacturing a lens array according to claim 23 is a method for manufacturing a lens array having a resin lens layer in which a plurality of lens portions arranged in an array is formed, and corresponds to the plurality of lens portions.
  • the lens layer is manufactured by molding a resin using a mold having a transfer surface including a first portion and a convex second portion surrounding the first portion, and releasing the mold from the die.
  • a detachable adhesive sheet is bonded to the molded product, and each lens part of the lens layer to which the adhesive sheet is bonded is individually removable with the recess as a boundary.
  • the lens array manufacturing method according to claim 24 is the lens layer according to claim 23, wherein the pressure-sensitive adhesive sheet is bonded to the lens layer by forming a recess having a cleaving depth by the molding. Each of the lens portions is in a state in which it can be individually detached with the recess as a boundary.
  • the method for manufacturing a lens array according to claim 25 is the method according to claim 23, wherein the cutting blade is inserted while being guided by the groove, and at least part of the punch reaches the pressure-sensitive adhesive sheet, but penetrates the pressure-sensitive adhesive sheet. By forming such a notch, each lens part of the lens layer can be individually detached with the recess as a boundary.
  • a method for manufacturing an optical element according to claim 26 is characterized in that the lens array according to any one of claims 2 to 14 is cleaved along the groove and is singulated for each lens part.
  • the cleaving is performed by applying a force to the lens array in a direction in which the adjacent lens portions are separated from each other.
  • the method for producing an optical element according to claim 28 is characterized in that the lens layer is peeled off from the pressure-sensitive adhesive sheet of the lens array according to any one of claims 15 to 18.
  • the lens array sheet according to the present invention is a lens array sheet composed of a resin lens layer formed with a plurality of lens portions arranged in an array and a resin base layer bonded to the lens layer.
  • the lens layer is formed with a cut around the lens portion, and at least a part of the cut reaches the base layer, but does not penetrate the base layer.
  • the lens layer has a cut around the lens portion, and at least a part of the cut reaches the base layer, but does not penetrate the base layer.
  • the lens portion is held with almost only the adhesive force between the lens portion and the lens layer, so that the lens layer can be easily peeled off for each lens portion, and with a short tact and high accuracy. It is advantageous in that it can be singulated and the cleaning process can be omitted, and mass production of optical elements is possible at low cost.
  • the lens layer has a V-groove formed around the lens portion, the angle of the V-groove is 30 to 60 °, and the notch is formed at the bottom of the V-groove. If a V-groove is formed around the lens part and the angle of the V-groove is 30 to 60 °, the cutting blade inserted into the V-groove can be guided smoothly, ensuring positioning accuracy on the order of several microns. However, the notch can be formed.
  • the outer shape of the lens part is preferably circular. Since there are no corners in the outer shape of the lens part, there is a merit that cracks hardly occur due to a punching process or thermal shock, and the strength when modularized such as an imaging unit is excellent.
  • the outer shape of the lens part is preferably rectangular.
  • the outer shapes of the adjacent lens portions can be matched, which is preferable since there is no waste of the material after cutting out from the lens array sheet.
  • the outer shape of the lens part is preferably a polygon. This makes it easy to match the outer shapes of the adjacent lens portions, and is preferable since there is no waste of material after cutting out from the lens array sheet. In addition, there is an advantage that it is easy to control to irradiate the passing light in a polygonal shape.
  • the lens portions are arranged in a line. Thus, it can be handled in the same manner as in the semiconductor assembly process, and the lens portion can be taken out from the lens array sheet by the robot.
  • the lens portions are preferably arranged in a lattice pattern. A large number of lens portions can be taken out from a single lens array sheet, thereby improving productivity and reducing costs.
  • the lens portions are arranged in a double row, and the lens portions in adjacent rows are shifted in the row direction.
  • arranging the lens portions in a double row and shifting the lens portions in adjacent rows in the row direction can increase the number of lens portions in one lens array sheet, thereby improving productivity. Cost.
  • the lens layer is preferably formed from an energy curable resin.
  • Energy curable resins represented by ultraviolet curable resins and thermosetting resins are excellent in reflow resistance and environmental reliability. Moreover, the shrinkage rate is low from the viewpoint of optical surface accuracy, and the lens surface can be constructed with high accuracy.
  • the base layer is preferably a single layer.
  • a so-called monolithic optical element is obtained, and the optical characteristics are excellent because there is no interface in the optical axis direction. Moreover, since peeling at the interface is eliminated, environmental reliability is also increased. Furthermore, shrinkage deformation and warpage during molding can be prevented.
  • the base layer is preferably formed of any one of polyimide resin, TAC, PET, acrylic resin, and epoxy resin. These materials have heat resistance, and when annealing after molding is required, the lens portion can be performed in the state of a lens array sheet without dividing the lens portion into individual pieces. Furthermore, since the lens part can be molded, cut, annealed, inspected, and shipped in the same form, the productivity is excellent.
  • the base layer has a first resin layer and a second resin layer, and the notch penetrates the first resin layer but does not penetrate the second resin layer. This results in a two-layer lens part.
  • the second resin layer close to the light source can be made of a material with low outgas and high environmental reliability. Reliability can be improved.
  • a surface opposite to the lens layer is coated with a transparent inorganic layer.
  • a transparent inorganic layer By coating a transparent inorganic layer on the surface of the first resin layer opposite to the lens layer, outgassing can be suppressed when the optical element is disposed and used on the front surface of the light emitting element.
  • the transparent inorganic layer include glass and DLC (diamond-like carbon).
  • the second resin layer of the base layer is formed of any one of polyimide resin, TAC, PET, acrylic resin, and epoxy resin. These materials have heat resistance, and when annealing after molding is required, the lens portion can be performed in the state of a lens array sheet without dividing the lens portion into individual pieces. Furthermore, since the lens part can be molded, cut, annealed, inspected, and shipped in the same form, the productivity is excellent. Further, it is possible to remove the lens portion by extending the base layer, and a system similar to the conventional semiconductor assembly process can be used.
  • An optical element manufacturing method includes a lens array sheet including a resin lens layer formed with a plurality of lens portions arranged in an array and a resin base layer bonded to the lens layer.
  • the optical element manufacturing method for forming an optical element by cutting out each lens part, applying a lens material on the base layer and pressing a mold, together with the plurality of lens parts, A step of forming a groove around the lens portion, and a step of inserting a punching blade while being guided by the groove, and forming a cut so that at least a part reaches the base layer but does not penetrate the base layer And a step of separating the lens portion for each of the cuts.
  • a notch positioned with high accuracy.
  • a notch is formed in the lens layer, and at least a part of the notch reaches the base layer, but does not penetrate the base layer, so that the lens portion is almost adhered to the base layer.
  • the lens layer can be easily peeled off for each lens part, and can be singulated with high accuracy in a short tact, and it is advantageous in that the cleaning process can be omitted. Mass production of optical elements becomes possible at low cost.
  • the punching blade is movable relative to the lens array sheet in a direction crossing the insertion direction, the tip angle of the punching blade is 20 to 55 °, and is 5 ° or more from the V groove angle. Small is preferable.
  • the tip angle of the punching blade 5 ° or more smaller than the V-groove angle, insertion into the V-groove is facilitated, and even if the tip position of the punching blade is slightly shifted, the punching blade is guided by the V-groove wall surface. It is guided smoothly to the cutting position, and positioning accuracy on the order of several microns can be secured. Further, the durability of the blade can be ensured by setting the tip angle of the punching blade to 20 ° or more.
  • the lens part shape may be a blazed shape, an aspherical surface, an anamorphic surface, or a free-form surface expressed by a polynomial.
  • the size of the lens part is preferably ⁇ 0.5 to 5 mm.
  • the maximum thickness is preferably in the range of 0.05 to 1 mm.
  • a curable resin material having transparency after curing such as a photocurable resin material or a thermosetting resin material, is used as the “energy curable resin material”.
  • the difference in linear expansion coefficient from the base layer (the first resin layer in the case of two layers) is preferably 100 ⁇ 10 ⁇ 6 or less. Furthermore, it is more preferable that the difference in linear expansion coefficient with the base layer (the first resin layer in the case of two layers) is 50 ⁇ 10 ⁇ 6 or less.
  • the first resin layer on the lens layer side is preferably made of a transparent polyimide.
  • This resin combines heat resistance and transparency, has a smaller difference in linear expansion characteristics from the lens part made of energy curable resin than glass, and has lower hygroscopicity than acrylic resin, etc.
  • This is preferable as the first resin layer constituting the optical element for the unit.
  • Neoprim manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., Lucera manufactured by JSR Corporation, and the like can be used.
  • the smoothness of the side surface of the lens portion of the first resin layer is preferably a mirror surface with a Ra of 0.1 nm to 10 nm.
  • the smoothness of the side surface of the lens portion of the first resin layer has a minute unevenness of Ra 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, and the bonding force is improved by the anchor effect.
  • the transmittance is preferably 85% or more in the visible light region.
  • the thickness of the first resin layer is preferably 0.05 to 0.5 mm.
  • the first resin layer is preferably pretreated prior to the formation of the lens portion in order to improve the adhesion with the lens portion. Examples of the pretreatment include ultraviolet irradiation and activation treatment with ozone generated by the ultraviolet ray, oxygen plasma treatment such as corona discharge, activation treatment by ion etching, silane coupling treatment, and the like.
  • the light emitting element includes an LED.
  • the base layer (second resin layer in the case of two layers) is preferably formed from polyimide resin, TAC or PET, acrylic resin, or epoxy resin.
  • the lens array according to the present invention is a resin lens array in which a plurality of lens portions arranged in an array are formed, and is used for manufacturing an optical element assembled in an auxiliary light source unit for imaging.
  • a groove having a V-shaped cross section at the bottom and a reference surface for positioning are formed between the lens portions, and the lens portion and the reference surface are integrally molded by a mold.
  • the resin-made lens array is started from the bottom of the groove.
  • the lens unit can be easily separated at low cost without relying on dicing.
  • the lens part when the lens part is separated into pieces, for example, dicing along the groove may be considered.
  • burrs are generated.
  • positioning is hindered by burrs, and it becomes difficult to use the cut surface as a reference surface for positioning.
  • a processing margin for dicing about 100 ⁇ m
  • unnecessary portions increase. Therefore, the outer diameter of each lens part is limited, or if the outer diameter of the lens part is sufficiently secured, the individual lens parts become larger, leading to an increase in the size of the entire lens array, resulting in a problem of deterioration in productivity. Will also occur.
  • the lens array can be cleaved starting from the bottom of the groove, thereby solving the above two problems. Moreover, by not performing dicing, there is no need for a precise and expensive dicing device that performs positioning after recognizing marks such as alignment marks, etc., and the long tact time of dicing processing that necessitates cutting one row at a time. Can be avoided. Furthermore, since a process of cleaning the facets generated by dicing (no cleaning liquid is discarded) is not required, a great advantage of improving productivity can be obtained.
  • the auxiliary light source unit is manufactured by combining the lens portion separated along the groove from the lens array with the auxiliary light source, the lens portion and the reference surface are integrally molded by a mold. Therefore, the lens unit and the auxiliary light source can be accurately positioned using the reference surface.
  • the sandwich angle in the V-shaped cross section of the groove is preferably 20 ° to 60 °.
  • the angle condition of the sandwiching angle for accurately cleaving is defined.
  • the sandwich angle is 20 ° or more, the convex transfer portion of the mold for forming the groove does not become too thin, and the strength and durability of the mold can be ensured.
  • the sandwiching angle is 60 ° or less, the projected area in the optical axis direction of the groove does not become too large, the outer diameter of the lens portion is not limited, and further, when divided into pieces by cleaving.
  • the mold used for molding can be made of an inexpensive resin, but the use time tends to be shorter than that of a metal mold, so the lower limit value of the sandwich angle is higher (for example, 30 ° or more). It is desirable to ensure durability.
  • the reference plane is preferably composed of a slope of the groove having the V-shaped cross section. As a result, mold releasability is enhanced, and the lens array can be easily molded.
  • the reference surface is preferably composed of a notch formed adjacent to the groove.
  • the reference surface is a notched surface different from the V-shaped cross section, for example, an optical axis parallel surface, after the lens array is separated into pieces, the small-sized lens portion can be easily gripped by the reference surface, and the assembly is easy. Excellent.
  • the minimum thickness of the lens array at the bottom of the groove is preferably 20 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the minimum thickness of the lens array is 20 ⁇ m or more, even if a force is applied to the lens array at the time of releasing the lens array or at the time of transporting, the lens array is less likely to be scattered, and the handleability is excellent.
  • the minimum thickness of the lens array is set to 150 ⁇ m or less, when the lens array is divided into pieces by cleaving, it is difficult for cleaving to occur at a portion away from the innermost portion of the groove, and the cross section is sharp. There is an advantage that it is difficult to become.
  • the outer shape of the lens part is preferably circular.
  • the emitted light can be controlled in a circular shape by assembling the separated lens portion into the auxiliary light source unit.
  • the outer shape of the lens part is preferably rectangular. It is preferable because the emitted light can be controlled in a rectangular shape by assembling the individual lens portions into an auxiliary light source unit. In addition, when the lens array is separated into pieces, less resin is wasted and the cost can be reduced.
  • the outer shape of the lens part is preferably a polygon.
  • the lens portions are arranged in a line. Accordingly, the lens unit can be manufactured in the same process as the semiconductor assembly process, and it becomes easy to realize automation of the manufacturing process using a robot or the like that holds the lens unit separated into pieces.
  • the lens portions are preferably arranged in a lattice pattern. A large number of the lens portions can be manufactured from one lens array, and productivity can be improved and cost can be reduced.
  • the resin constituting the lens array is preferably an energy curable resin.
  • the energy curable resin is excellent in heat resistance and environmental reliability required for the reflow process for mounting the lens part together with the light source when the auxiliary light source unit is manufactured. Moreover, since the shrinkage rate at the time of curing is low, it is also desirable from the viewpoint of ensuring the optical surface accuracy of the lens portion. Furthermore, there is an advantage that it is excellent in cleaving property.
  • the back surface of the lens part is preferably a flat surface.
  • a SiO 2 coat is applied to the flat portion.
  • the SiO 2 coat By applying the SiO 2 coat to the planar portion, it is possible to suppress the occurrence of outgas and reduce the influence on the light source after being assembled to the auxiliary light source unit.
  • an antireflection coat is applied to the flat portion.
  • a flexible resin sheet is in close contact with the flat portion. By sticking the flexible resin sheet to the flat surface portion, when the lens array is divided into pieces by cleaving, the lens portion does not fall apart and fall, and the handleability is excellent.
  • a method of manufacturing a lens array according to the present invention is a method of manufacturing a lens array used for manufacturing an optical element to be assembled in an auxiliary light source unit for imaging, the lens transfer unit arranged in an array and the lens transfer unit
  • the resin material is solidified between the molding die having a convex transfer portion provided therebetween and a resin material having fluidity between the opposing die and the molding die and the opposing die. Separating the mold and the opposing mold, the lens portion transferred by the lens transfer portion, the groove of the V-shaped cross section transferred by the tip side of the convex transfer portion, And a step of taking out a lens array having a positioning reference surface transferred by the side surface of the convex transfer portion.
  • the lens array formed by solidifying the fluid resin material according to the present invention at least the bottom transferred by the tip side of the convex transfer portion between the lens portions transferred by the lens transfer portion. Since a groove having a V-shaped cross section is formed, the lens array can be cleaved starting from the bottom of the groove, which makes it easy to singulate the lens part at low cost without relying on dicing. Can be realized.
  • the lens portion transferred by the lens transfer portion and the positioning reference surface transferred by the side surface of the convex transfer portion are integrally molded by a mold, the groove is removed from the lens array.
  • the auxiliary light source unit is manufactured by combining the lens parts separated along with the auxiliary light source, the lens part and the auxiliary light source can be accurately positioned using the reference surface.
  • the lens array manufactured by the manufacturing method is cleaved along the groove and is singulated for each lens part. Since the lens array is not separated into individual pieces, it does not depend on dicing, so that problems such as burrs do not occur.
  • the cleaving is preferably performed by applying a force to the lens array in a direction in which the adjacent lens portions are separated from each other. Thereby, cleaving occurs at the bottom of the most fragile groove, and the lens array can be easily separated.
  • the auxiliary light source unit according to the present invention is characterized in that the optical element manufactured by the manufacturing method and the auxiliary light source are positioned and assembled using the reference surface. Thereby, an inexpensive auxiliary light source unit can be provided in spite of high accuracy.
  • Another method for producing a lens array according to the present invention is an energy curable resin composition containing a polymerizable monomer, having a functional group that chemically reacts with a functional group of the polymerizable composition to form a bond
  • the energy curable resin composition containing a modified silicone having a number average molecular weight of 1000 to 50000 is molded using a mold, so that a plurality of lens parts arranged in an array and the adjacent lens parts are cleaved. It has the process of obtaining the lens array made from energy curable resin in which the groove
  • a modified silicone having a functional group that chemically reacts with a functional group of the energy curable resin to form a bond has a number average molecular weight of 500 to 50000. It has been found that by using the contained energy curable resin, the energy curable resin is imparted with flexibility unique to the modified silicone, and chipping resistance is improved. Furthermore, it has also been found that the addition of the modified silicone increases the conductivity of the lens array surface and reduces the friction so that static electricity is less likely to accumulate, thereby reducing dust adhesion.
  • the modified silicone has a functional group that chemically reacts with the functional group of the energy curable resin to form a bond, and the number average molecular weight is 500 to 50,000, the modified silicone is directly incorporated into the organic chain of the resin.
  • the effect of imparting flexibility is increased.
  • the content of the modified silicone and the number of functional groups increase, it reacts with the resin functional group and is easily incorporated into the organic chain.
  • the number average molecular weight of the modified silicone is less than 500, it tends to volatilize when the resin is cured, and a volatile component is generated, which may cause an outgas problem.
  • the number average molecular weight of the modified silicone exceeds 50,000, the viscosity increases and the solubility of the resin deteriorates.
  • the number average molecular weight of the modified silicone is 500 to 50,000, such a problem can be suppressed.
  • the modified silicone preferably has a number average molecular weight of 1000 to 30000. As a result, the chipping characteristics are further improved, and the dust adhesion reducing effect is enhanced.
  • the content of the modified silicone in the energy curable resin composition is preferably 0.5 to 10% by weight.
  • the content of the modified silicone is 0.5% by weight or more, sufficient flexibility of the resin can be ensured and the effect of suppressing bubbles is high, which is particularly effective when forming a Fresnel lens or the like.
  • the content of the modified silicone is 10% by weight or less, the heat resistance of the resin can be ensured, which is suitable for use in, for example, a reflow process for mounting the lens unit together with an auxiliary light source and an image sensor. Further, in the case of a lens used for the auxiliary light source unit, the lens can withstand the heat from the auxiliary light source.
  • the modified silicone preferably has a bifunctional or higher functional group. This is because the larger the content of the modified silicone and the number of functional groups, the easier it is to react with the resin functional groups and the easier it is to incorporate into the resin skeleton. However, since excessive addition causes deterioration of heat resistance, the content of the modified silicone is preferably 10% by weight or less.
  • the energy curable resin is preferably an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin. These resins are excellent in heat resistance and environmental reliability required for the reflow process for mounting the lens unit together with the imaging element and the light source. Moreover, since the shrinkage rate at the time of curing is low, it is also desirable from the viewpoint of ensuring the optical surface accuracy of the lens portion.
  • the energy curable resin is preferably an epoxy energy curable resin or an acrylic energy curable resin. These resins have the advantage of being excellent in optical properties and relatively easy to obtain.
  • the mold is preferably made of resin. As a result, the mold can be transferred and molded from the master mold, and a plurality of molds can be duplicated by creating only one master mold, thereby reducing the mold manufacturing cost.
  • the mold is preferably made of PDMS.
  • the lens portion has a blazed shape in a cross section in the optical axis direction.
  • the modified silicone is contained in the energy curable resin, a bubble suppressing effect at the time of curing can be expected, so that the cross section in the optical axis direction is particularly blazed, such as a Fresnel lens. It is suitable for a simple lens.
  • a back surface side of the lens portion in the lens array is a flat surface, and a flexible resin sheet is adhered to the flat surface.
  • the lens array manufactured by the manufacturing method is cleaved along the groove and is singulated for each lens part.
  • the resin described above as a raw material, it is possible to manufacture an optical element in a large amount and at a low cost with a small number of man-hours while suppressing chipping and dust generation at the time of cleaving.
  • the cleaving is preferably performed by applying a force to the lens array in a direction in which the adjacent lens portions are separated from each other. Thereby, cleaving occurs at the bottom of the most fragile groove, and the lens array can be easily separated.
  • the optical element according to the present invention is manufactured by the above manufacturing method.
  • ⁇ Energy curable resin As the energy curable resin, a photocurable resin or a thermosetting resin can be used.
  • photocurable resin or thermosetting resin examples include acrylic resin, allyl ester resin, vinyl resin, epoxy resin, and the like.
  • the acrylic resin material, the allyl ester resin material, and the vinyl resin material as the energy curable resin composition include a polymerizable monomer that can be cured by radical polymerization of a photopolymerization initiator and a photopolymerization initiator.
  • the epoxy resin material as the energy curable resin composition contains a polymerizable monomer that can be cured by cationic polymerization or anionic polymerization of a photopolymerization initiator and a photopolymerization initiator.
  • the polymerizable composition (resin material) and the photopolymerization initiator will be described.
  • Acrylic resin material The type of (meth) acrylate used as the acrylic resin material is not particularly limited.
  • Examples of (meth) acrylate include ester (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, ether (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, alkylene (meth) acrylate, and aromatic ring ( (Meth) acrylate, polyfunctional (meth) acrylate, and (meth) acrylate having an alicyclic structure are included. These may be used alone or in combination of two or more.
  • (meth) acrylate having an alicyclic structure is preferable.
  • the alicyclic structure may be an alicyclic structure containing an oxygen atom or a nitrogen atom.
  • examples of such (meth) acrylates include cyclohexyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cycloheptyl (meth) acrylate, bicycloheptyl (meth) acrylate, tricyclodecyl (meth) acrylate, tricyclodecandi Examples include methanol (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and di (meth) acrylate of hydrogenated bisphenols.
  • (meth) acrylates having an alicyclic structure those having an adamantane skeleton are particularly preferable.
  • examples of such (meth) acrylates include 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate (see JP 2002-193883 A), adamantyl di (meth) acrylate (see JP 57-5000785).
  • the acrylic resin material may contain other reactive monomers such as (meth) acrylate and polyfunctional (meth) acrylate.
  • (meth) acrylates include methyl acrylate, methyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isobutyl acrylate, isobutyl methacrylate, tert- Examples include butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, phenyl acrylate, phenyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, and the like.
  • polyfunctional (meth) acrylates include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol.
  • Allyl ester resin material is a resin material having an allyl group and cured by radical polymerization.
  • the kind of allyl ester resin material is not particularly limited.
  • Examples of allyl ester resin materials include bromine-containing (meth) allyl ester resins that do not contain an aromatic ring (see JP 2003-66201 A), allyl (meth) acrylate resins (see JP 5-286896 A), Examples include allyl ester resins (see JP-A-5-286896 and JP-A-2003-66201).
  • Vinyl resin material The type of vinyl resin material is not particularly limited as long as it can form a transparent cured resin.
  • the monomer of the polyvinyl resin is represented by the general formula CH2 ⁇ CH—R.
  • the polyvinyl resin include polyvinyl chloride and polystyrene.
  • an aromatic vinyl resin containing an aromatic in R is preferable.
  • a divinyl resin having two or more vinyl groups in one monomer molecule is more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Epoxy resin material The type of epoxy resin material is not particularly limited as long as it has an epoxy group and is polymerized and cured by light, light, and heat.
  • an acid anhydride, a cation generator, an anion generator, or the like can be used as the curing initiator. Epoxy resins are preferable from the viewpoint of improving molding accuracy because of their low cure shrinkage.
  • epoxy resin examples include novolak phenol type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, and dicyclopentadiene type epoxy resin. More specifically, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, 2,2′-bis (4-glycidyloxycyclohexyl) propane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate Vinylcyclohexene dioxide, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) -5,5-spiro- (3,4-epoxycyclohexane) -1,3-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexyl) adipate, , 2-cyclopropanedicarboxylic acid bisglycidyl ester and the like.
  • Photopolymerization initiator is basically selected according to the type of the polysynthetic composition (resin material).
  • the type of the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has an absorption maximum at a wavelength in the ultraviolet region (400 nm or less) and generates a radical, cation or anion at the wavelength in the ultraviolet region.
  • both an intramolecular cleavage type initiator and a hydrogen abstraction type initiator can be used.
  • the intramolecular cleavage type initiator include a benzoin ether derived type, an acetophenone type, and an acylphosphine oxide type.
  • the acetophenone type include benzyl ketal, ⁇ -hydroxyacetophenone, ⁇ -aminoacetophenone and the like.
  • Examples of the acyl phosphine oxide type include bisacyl phosphine oxide (BAPO), monoacyl phosphine oxide (MAPO), and the like.
  • Hydrogen abstraction type initiators include benzophenone type, amine type, thioxanthone type and the like.
  • DAROCURE® 1173, IRGACURE® 184, IRGACURE® 127 may be used as ⁇ -hydroxyacetophenone. preferable.
  • IRGACURE 907, IRGACURE 369 both are Ciba Japan.
  • a photopolymerization initiator having an effect of photobleaching after UV irradiation as a photopolymerization initiator that generates radicals.
  • examples of such a photopolymerization initiator include acyl phosphine oxide.
  • acylphosphine oxide examples include MAPO 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (DAROCUR TPO) and BAPO bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide ( IRGACURE 819) and IRGACURE 784 of a titanocene compound (both are Ciba Japan Co., Ltd.).
  • DAROCUR TPO 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide
  • IRGACURE 819 2,4,6-trimethylbenzoyl-phenylphosphine oxide
  • IRGACURE 784 examples include Ciba Japan Co., Ltd.
  • Photopolymerization initiators that generate cations include sulfonium salts, iodonium salts, diazonium salts, and ferrocenium salts.
  • sulfonium salts include CYRACURE® UVI-6976, UVI-6990 (both Dow Chemical Co.), Sun-Aid SI-60L, SI-80L (Sanshin Chemical Co., Ltd.), Adekaoptomer SP-150, SP- 170 (ADEKA Corporation), Uvacure 1590 (Daicel UCB Corporation), and the like are included.
  • iodonium salts include UV9380C (Momentive Performance Materials Japan GK), IRGACURE 250 (Ciba Japan Co., Ltd.), and the like.
  • photopolymerization initiators that generate anions include alkyl lithium, carbamate derivatives, oxime ester derivatives, and photoamine generators.
  • the addition amount of the photopolymerization initiator is preferably in the range of 0.001% by mass to 5% by mass with respect to the photocurable resin material (resin material and photopolymerization initiator), and 0.01% by mass to 3% by mass. % Is more preferable, and a range of 0.05% by mass to 1% by mass is particularly preferable.
  • Thermal polymerization initiator examples include diisopropylbenzene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, tert-hexyl hydroperoxide, tert- Hydroperoxides such as butyl hydroperoxide, ⁇ , ⁇ '-bis (tert-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butyl) Peralkyl) hexane, tert-butyl cumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, dialkyl peroxides such as 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexyne-3; ketones Peroxides, Peru Organic peroxides such as ketals, diacyl peroxides, peroxydicarbonates
  • thermal cation curing agent examples include ammonium salts having at least one alkyl group, sulfonium salts, iodonium salts, diazonium salts, boron trifluoride / triethylamine complexes, and the like.
  • counter anions of these salts include SbF 6 ⁇ , PF 6 ⁇ , AsF 6 ⁇ , BF 4 ⁇ , tetrakis (pentafluoro) borate, trifluoromethanesulfonate, methanesulfonate, trifluoroacetate, and acetate.
  • Anions such as sulfonate, tosylate and nitrate.
  • Modified silicone Among silicones, those in which organic groups are introduced into side chains and terminals are called modified silicones, and are roughly classified into four types of structures depending on the bonding position of the organic group to be substituted. Moreover, it is classified into reactive silicone and non-reactive silicone depending on the nature of the organic group to be introduced.
  • the epoxy-modified silicone is obtained by substituting a part of methyl group of silicone with an epoxy group-containing alkyl group.
  • a modified silicone having a functional group that chemically reacts with a functional group of the energy curable resin to form a bond is used.
  • an epoxy resin epoxy-modified silicone, polyether-modified silicone, amine-modified silicone, etc. can be used.
  • methacryl-modified silicone or carboxyl-modified silicone can be used.
  • the silicone compound include those having a substituent at the terminal and / or side chain of the compound chain, which contains a plurality of dimethylsilyloxy units as repeating units.
  • the compound chain containing dimethylsilyloxy as a repeating unit may contain a structural unit other than dimethylsilyloxy.
  • the substituents may be the same or different, and a plurality of substituents are preferable.
  • Examples of preferred substituents include polyether groups, alkyl groups, aryl groups, aryloxy groups, acryloyl groups, methacryloyl groups, vinyl groups, aryl groups, cinnamoyl groups, epoxy groups, oxetanyl groups, hydroxyl groups, fluoroalkyl groups, polyoxy groups. Examples thereof include an alkylene group, a carboxyl group, an amino group and the like.
  • the number average molecular weight of the modified silicone is 1000 or more and 50000 or less, but is preferably 1000 to 30000, more preferably 1000 to 20000, and further preferably 2000 to 20000.
  • the measurement of the number average molecular weight (Mn) is a value obtained as a polystyrene conversion value using gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a developing solvent.
  • GPC measuring device HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation
  • GPC column passed in the following order: TSK guard column HXL-H, TSK gel GMHXL ( ⁇ 2), TSK gel G2000HXL (above, Using Tosoh Corporation), the measurement solvent is tetrahydrofuran and the measurement temperature is 40 ° C. If the number average molecular weight of the modified silicone is excessively small, when added to the energy curable resin composition part, the flexibility imparted to the finally obtained energy curable resin is insufficient, and chipping occurs at the time of cleaving. It becomes easy.
  • the number average molecular weight of the modified silicone is excessively small, when added to the energy curable resin composition, the flexibility of the cured energy curable resin finally obtained may be impaired. There is a problem that adjustment and handling become difficult. Therefore, in the present invention, a modified silicone having a number average molecular weight in the numerical range described above is used from the viewpoint that the above-mentioned problem is unlikely to occur and is relatively easily available.
  • the silicone atom content of the silicone compound is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10% by mass with respect to the entire energy curable resin composition.
  • silicone compounds examples include “X-22-174DX”, “X-22-2426”, “X-22-164B”, “X22-164C”, “X-” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 22-170DX ”,“ X-22-176D ”,“ X-22-1821 ”(named above);“ FM-0725 ”,“ FM-7725 ”,“ FM-4421 ”manufactured by Chisso Corporation, “FM-5521”, “FM-6621”, “FM-1121” (named above); “DMS-U22”, “RMS-033”, “RMS-083”, “UMS-182” manufactured by Gelest, “DMS-H21”, “DMS-H31”, “HMS-301”, “FMS121”, “FMS123”, “FMS131”, “FMS141”, “FMS221” (above product names); “SH200”, “DC11PA”, “SH28PA”, “ST80PA”, “ST86PA”, “ST97PA”, “SH550”, “
  • the present invention it is possible to provide a lens array, a manufacturing method of the lens array, and a manufacturing method of the optical element that can produce optical elements in large quantities at low cost.
  • FIG. 1 is a perspective view of an auxiliary light source unit 10 using an optical element manufactured by a manufacturing method according to a first embodiment. It is the figure which looked at the auxiliary light source unit 10 from the emitting surface side. It is the figure which cut
  • 3 is a perspective view of the auxiliary light source unit 10.
  • FIG. 2A and 2B are external views of a mobile phone 100 that is an example of a mobile terminal in which the auxiliary light source unit 10 is provided adjacent to the imaging device 50, where FIG. It is a figure which shows the manufacturing process (a)-(h) of an auxiliary light source unit.
  • FIG. 4 is a diagram showing lens array manufacturing steps (a) to (g).
  • (A) is a figure which shows the process of assembling an auxiliary light source unit
  • (b) is sectional drawing of an auxiliary light source unit.
  • (A) is a figure which shows a part of type
  • (b) is sectional drawing of the auxiliary light source unit concerning a modification. is there.
  • FIG. 10 is a diagram showing manufacturing steps (a) to (e) of a lens array according to another embodiment. It is a perspective view which shows the state which peels off the lens part located in a line. It is a perspective view of the lens array concerning a modification. It is sectional drawing of the lens array concerning a modification.
  • FIG. 1 is a perspective view of an auxiliary light source unit 10 using an optical element manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a view of the auxiliary light source unit 10 shown in FIG. 1 as viewed from the exit surface side.
  • FIG. 3 is a view of the configuration of FIG. 2 taken along line III-III and viewed in the direction of the arrow.
  • 4 is a perspective view of the auxiliary light source unit 10 shown in FIG.
  • the optical axis direction of the optical element is the Z direction
  • the direction orthogonal to the Z direction is the X direction
  • the direction orthogonal to the Z direction and the X direction is the Y direction.
  • the auxiliary light source unit 10 of this embodiment includes an LED light source 12 as a surface light emitting element attached to a rectangular substrate 11 and an outer shape provided on the light emitting side of the LED light source 12.
  • the spacer 14 has a rectangular outer shape and a cylindrical inner shape, and its lower end is fixed to the upper surface of the substrate 11 with an adhesive, and its upper end is fixed to the lower surface of the optical element 13. It is fixed with an adhesive.
  • the inner peripheral surface 14a of the spacer 14 is a diffusion surface (white paint surface).
  • the substrate 11 is roughly composed of a substrate body made of aluminum, an insulating layer laminated on the substrate body, and a wiring pattern made of a conductor such as Cu formed on the insulating layer.
  • An LED chip constituting the LED light source 12 is connected to the wiring pattern.
  • the LED chip is completely covered with a rectangular flat plate-shaped phosphor-containing transparent resin body (phosphor-containing transparent resin), and light emitted from the LED chip is emitted from the LED chip. All are configured to pass through the phosphor-containing transparent resin body.
  • a blue light emitting diode is used as the LED chip and a yellow phosphor is used as the phosphor contained in the phosphor-containing transparent resin, whereby white light can be emitted.
  • the LED chip is preferably a rectangular shape having sides in the X direction and the Y direction.
  • the optical element 13 includes a circular planar (or spherical or aspherical) light transmitting portion 13b provided at the center portion on the parallel plate 13a (light emitting side), and a blaze surrounding the periphery of the light transmitting portion 13b. And a ring zone portion 13c of the mold. A slope of a V groove 13V, which will be described later, is formed around the annular zone 13c. The optical axis of the optical element 13 passes through the center of the light transmission part 13b. A method for manufacturing the optical element 13 will be described later.
  • the annular zone portion 13 c is divided into four in the circumferential direction, and a pair of (first) fan portions 13 cx facing in the X direction across the light transmission portion 13 b and the light transmission It has a pair of fan portions 13cy (second) sandwiched between a pair of fan portions 13cx and facing in the Y direction across the portion 13b.
  • the fan portions 13cx and 13cy are in contact with each other.
  • the pair of fan portions 13cx has a plurality of first partial ring zones RPx each having an optical axis side surface IPx and an optical axis outer surface OPx with the optical axis as the center, and the pair of fan portions.
  • 13cy has a plurality of second partial annular zones RPy each having an optical axis side surface IPy and an optical axis outer surface OPy with the optical axis as a center.
  • the height d1 of the first partial annular zone RPx and the height d2 of the second partial annular zone RPy are equal.
  • the fan portions 13 cx and 13 cy are shown as opposed to each other, but the fan portions 13 cx and 13 cy do not actually face each other.
  • an identification mark (not shown) is formed on the light emitting side of the optical element 13 in order to identify the (first) pair of fan portions 13cx and the (second) pair of fan portions 13cy. This identification mark indicates the direction of the annular zone when the auxiliary light source unit is incorporated into the apparatus together with the imaging device (in this example, the direction in which the pair of fan portions 13cy are present). This is to prevent installation in the wrong direction.
  • the first resin layer instead of using the first resin layer of the two base layers described later as the parallel flat plate 13a, the first resin layer may be integrally molded with the lens portion including the portion corresponding to the parallel flat plate 13a. Good.
  • FIGS. 5A and 5B are external views of a mobile phone 100 that is an example of a mobile terminal in which the auxiliary light source unit 10 according to the present embodiment is provided adjacent to the imaging device 50.
  • FIG. A cellular phone 100 shown in FIG. 5 includes an upper casing 71 as a case having display screens D1 and D2 and a lower casing 72 having an operation button 60 as an input unit connected via a hinge 73. Yes.
  • the imaging device 50 and the auxiliary light source unit 10 are incorporated below the display screen D2 in the upper casing 71, and the light emitted from the auxiliary light source unit 10 from the outer surface side of the upper casing 71 and reflected by the subject is received. It arrange
  • the mobile phone is not limited to a folding type.
  • a smart phone etc. are included as a mobile phone.
  • the auxiliary light source unit 10 When the auxiliary light source unit 10 according to the present embodiment is mounted on the mobile phone 100, the X direction is set to the short side direction (vertical direction) of the image sensor, and the Y direction is set to the long side direction (horizontal direction) of the image sensor. .
  • the auxiliary light source unit 10 emits light.
  • the light beam emitted from the LED light source and passed through the light transmission part 13b of the optical element 13 proceeds as it is when the light transmission part 13b is a plane, and proceeds while being refracted according to the curved surface in the case of a curved surface. .
  • the light rays that have entered the optical element 13 and passed through the parallel plate 13a are refracted by the optical axis outer surface OPx of the first partial annular zone RPx and then directed toward the subject. And exit.
  • the light rays that have entered the pair of fan portions 13cy are refracted by the optical axis outer surface OPy of the second partial annular zone RPy and then directed toward the subject. And exit. Irradiation according to the imaging screen can be performed by the light beam emitted from the auxiliary light source unit 10.
  • the punching blade device CA used in the present embodiment has a plurality of punching blades C, is elastically supported from both sides by a spring mechanism SP, and is fixed to a jig (not shown). It is possible to move in a direction (left-right direction) that intersects the direction (vertical direction in FIG. 7A) to be inserted into the molded body IM.
  • the transfer surface of the mold M includes a first portion corresponding to the plurality of lens portions 13B and a convex second portion surrounding the periphery of the first portion. . That is, a gold having a plurality of transfer surfaces Ma corresponding to the light transmitting portion 13b and the ring zone portion 13c constituting the lens portion 13B of the optical element 13, and a wedge-shaped raised portion Mb disposed between the transfer surfaces Ma.
  • Resin PL here, an ultraviolet curable epoxy resin
  • Activation treatment is performed by ultraviolet irradiation and ozone gas, oxygen plasma or ion etching generated by the ultraviolet irradiation.
  • the activated surface of the parallel plate 13a is placed on the resin PL provided on the mold M, and ultraviolet rays are irradiated from the outside in this state. By doing so, the resin PL is cured and integrated with the parallel plate 13a. Thereafter, the molded body IM is integrally released from the mold M.
  • the released molded body IM has a plurality of lens portions 13B (on the parallel plate 13a attached to the backing plate BK formed of any one of polyimide resin, TAC, PET, acrylic resin, and epoxy resin. Lens layers) are arranged at a predetermined interval, and a plurality of V-shaped valley portions (V grooves) 13V corresponding to the raised portions Mb are formed between the lens portions 13B.
  • the angle of the valley 13V is preferably 30 to 60 °. Therefore, as shown in FIGS. 6C and 6D, the plurality of punching blades C having the pitches corresponding to the valley portions 13 ⁇ / b> V are opposed to the molded body IM and relatively moved relative to each other. As shown in FIGS.
  • the punching blade C is integrally held by the punching blade device CA and is elastically supported by the spring mechanism SP. Can move freely when guided to the appropriate cutting position. If the tip angle ⁇ of the punching blade C is 20 to 55 ° and is 5 ° or more smaller than the groove angle of the trough 13V, it becomes easy to insert into the V-groove and the tip position of the punching blade is slightly shifted. However, the punching blade is preferably guided by the V-groove wall surface and guided to the cutting position. Further, the durability of the blade can be ensured by setting the tip angle of the punching blade to 20 ° or more.
  • the tip of the punching blade C enters the parallel flat plate 13a, passes through it and reaches the backing plate BK, but stops in the middle of the backing plate BK (may be partially penetrated).
  • the resin lens layer having a plurality of lens portions and the resin base layer bonded to the lens layer are formed, and the lens layer has cuts formed around the lens portions.
  • a lens array sheet that reaches the base layer but does not penetrate the base layer is produced.
  • a slit SL is generated at the bottom of the valley portion 13V after the punching blade C is retracted.
  • the cut parallel flat plate 13a is fixed only by the adhesive force with the backing plate BK, it is difficult to drop off during transportation, so that it is excellent in handleability.
  • the auxiliary light source unit 10 is completed by fixing the spacer 14 and the LED light source 12 to the substrate 11 as shown in FIG. 6 (g).
  • the completed auxiliary light source unit 10 has solder balls HB attached to the back surface of the substrate 11, is transferred to a reflow process (not shown), and is mounted on a portable terminal or the like. ing.
  • the base layer is composed of two layers
  • the base layer may be only one layer.
  • the lens portion 13B as the lens layer may be formed directly on the backing plate BK as the base layer.
  • the punching blade penetrates the lens layer but stops in the middle of the base layer.
  • the lens portion 13B is peeled off from the backing plate BK, and directly attached to the spacer 14 as shown in FIG. 8B to become an auxiliary light source unit.
  • the lens array sheet may be formed so that the lens portions 13B are arranged in a line.
  • FIG. 9 shows a state in which the lens portions 13B arranged using the robot RB are peeled off from the end from the lens array sheet in which the above-mentioned cuts are formed in the molded body IM formed in one row and transferred to the assembly process. Show.
  • the lens array sheet may be formed so that the lens portions 13B are arranged in a matrix.
  • FIG. 10 is a perspective view of a molded body IM in which the lens portions 13B are formed in a matrix.
  • a cutting device in which the punching blades C are arranged in a lattice may be used as shown in FIG.
  • the vertical and horizontal cutting blades C simultaneously enter the valley portions 13V between the lens portions 13B, so that the slits SL can be formed at the same time.
  • the lens portions 13B in a double row on the backing plate BK so that the lens portions 13B in adjacent rows are shifted in the row direction.
  • the lens part 13B can be formed in a nearly circular state, which is preferable for the convenience of processing.
  • the outer shape of the lens portion 13B may be circular.
  • the lens portion 13B can be taken out from the backing plate BK by protruding the back surface side of the lens portion 13B with a pin-shaped one.
  • the outer shape of the lens portion 13B may be a rectangle, or may be a polygon as shown in FIG.
  • a valley portion 13V is provided so as to surround the lens portion 13B, and the above-mentioned cut is formed by the punching blade C corresponding to the valley portion 13V to form a lens array sheet.
  • the V-shaped valley portion (V groove) 13V formed so as to surround the periphery of the lens portion 13B in the lens layer constitutes a concave portion.
  • the base layer has, for example, two layers of a parallel flat plate 13a and a backing plate BK, and is bonded to the lens layer so that the parallel flat plate 13a can be peeled from the backing plate BK.
  • the backing plate BK is detachably joined to the lens layer as an adhesive sheet.
  • the lens array with the adhesive sheet may be referred to as a lens array sheet (or a lens sheet).
  • the auxiliary light source unit 10 of the present embodiment has the same configuration as that shown in FIGS. 1 to 4 and is provided adjacent to the imaging device 50 in the mobile phone 100 as in FIGS. 5 (a) and 5 (b). And have similar functions.
  • the optical element 13 of the auxiliary light source unit 10 can be manufactured from a lens array as follows.
  • the mold M1 has a plurality of lens transfer portions M1a (first portions) corresponding to a light transmitting portion 13b and an annular portion 13c (hereinafter referred to as a lens portion 13B) of the optical element 13 as transfer surfaces on the upper surface thereof. And a wedge-shaped convex transfer portion M1b (second portion) formed between the lens transfer portions M1a.
  • the angle ⁇ of the convex transfer portion M1b is 20 ° to 60 °.
  • the lens transfer portion M1a and the convex transfer portion M1b are formed by one-chuck processing, the distance a in the longitudinal direction between the center of the lens transfer portion M1a and the tip of the convex transfer portion M1b is formed with high accuracy.
  • the One-chuck machining means that when the mold material is metal or the like, cutting is performed with the mold material fixed to the chuck of the machining apparatus (the cutting tool may be different).
  • the material is a resin or the like and is formed by transferring the master mold, it means that the master mold material is cut while being fixed to the chuck of the processing apparatus.
  • the height of the convex transfer portion M1b is higher than the height of the annular zone forming portion of the lens transfer portion M1a (corresponding to the height d1 of the first partial annular zone RPx and the height d2 of the second partial annular zone RPy). .
  • uncured energy curing is performed on a mold M1 having a lens transfer portion M1a and a convex transfer portion M1b so as to cover the lens transfer portion M1a and the convex transfer portion M1b.
  • Resin PL here, uncured ultraviolet curable epoxy resin is used
  • the lower surface of the opposing mold M2 which is a transparent parallel plate, is placed on the uncured resin PL provided on the mold M1, and ultraviolet rays are applied from the outside in this state. Irradiation cures the uncured resin PL. Thereby, the lens array LA made of curable resin is molded.
  • FIG. 14 (b) it is possible to apply an uncured resin to the flat opposed mold M2, from the viewpoint of more reliably preventing bubbles from forming in the lens array LA after molding, FIG. As shown, it is preferable to apply an uncured resin to the mold M1 having the lens transfer portion M1a and the convex transfer portion M1b. The light irradiation for curing the resin may be performed from the transparent opposing mold M2 side.
  • the light irradiation may be performed from the mold M1 side, or between the mold M1 and the opposing mold M2. You may irradiate light from both.
  • curing may be performed by heating at an appropriate curing temperature for a necessary time. Thereafter, the lens array LA is released, and there are the following modes (i) to (iii) as the release pattern, and the respective merits will be described together.
  • the separated lens array LA has a plurality of V-shaped valley portions corresponding to the convex transfer portion M1b between the lens portions 13B transferred by the lens transfer portion M1a.
  • (V groove) 13V is formed.
  • a reference surface 13C described later is formed by the slope of the convex transfer portion M1b.
  • the angle of the valley 13V is 20 ° to 60 °.
  • the back surface of the lens array LA transferred by the corresponding mold M2 is a flat surface.
  • the height d of the lens array LA is 0.1 mm to 0.5 mm, and the thickness h at the innermost part of the V groove 13V is 20 ⁇ m to 150 ⁇ m (see FIG. 18C).
  • an SiO 2 coat or an antireflection coat may be formed on the back surface of the lens array LA by a separate process.
  • a flexible resin sheet PS as an adhesive sheet is pasted on the back surface of the lens array LA using, for example, an ultraviolet curable adhesive that can be easily peeled off in a subsequent process.
  • an ultraviolet curable adhesive that can be easily peeled off in a subsequent process.
  • a polyolefin tape UHP-1525M3 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • the extensibility of the flexible resin sheet PS is preferably more than 100% and 130% or less.
  • the flexible resin sheet PS is detachably joined to the lens array LA as an adhesive sheet. Thereafter, in the process shown in any of FIGS. 14D to 14F, the lens array LA is separated into pieces by applying force to the flexible resin sheet PS.
  • bending stress can be generated in the lens array LA by bending toward the flexible resin sheet PS, and cleaving can be caused at the innermost portion of the V-groove 13V that is the most fragile. .
  • a bending stress is generated in the lens array LA by extruding the flexible resin sheet PS from the back of the lens portion 13B, and cleaving is performed at the innermost portion of the V groove 13V that is the most fragile. Can be generated. This is suitable when the outer diameter of the lens portion 13B is circular (see FIG. 12A).
  • tensile stress is generated in the lens array LA by pulling the flexible resin sheet PS to both sides (or diagonally), and at the innermost portion of the V-groove 13V that is the most fragile. Cleavage can occur.
  • the outermost unnecessary portion LAb is simultaneously cleaved with respect to the adjacent lens portion 13B. This is suitable when the outer diameter of the lens portion 13B is a polygonal shape (see FIG. 12C).
  • the flexible resin sheet PS may be attached, or after the flexible resin sheet PS is attached, The predetermined heat treatment may be performed.
  • the lens array LA is cleaved starting from the bottom of the V-groove 13V. Accordingly, the lens 13 can be easily separated at low cost without relying on dicing. When the separated lens 13 is transported or the like while sticking to the flexible resin sheet PS, it is easy to handle without being separated.
  • the lens 13 as an optical element shown in FIG.
  • the lens 13 has a lens portion 13B, which is an optical surface, and a tapered reference surface 13C around it.
  • the reference surface 13C is formed with high precision so as to have the desired positional relationship with the optical axis of the lens portion 13B.
  • a hollow suction portion VDa having a tapered surface corresponding to the reference surface 13C is connected to the negative pressure pump P.
  • the inside of the suction portion VDa becomes a negative pressure. Therefore, the suction device VD holds the lens 13 by suction by bringing the suction portion VDa into contact with the reference surface 13C of the tapered surface of the lens 13. be able to.
  • the three-dimensional position of the adsorption device VD is controlled with high accuracy. Therefore, as shown in FIG. 15B, the substrate 11 having the spacer 14 and the LED light source 12 attached in advance is arranged at a predetermined position, so that the position of the suction device VD is controlled and the LED light source 12 is controlled.
  • the back surface of the lens 13 can be placed on the spacer 14 with the optical axis of the lens 13 aligned (for example, with respect to the center of the LED light source 12).
  • the auxiliary light source unit 10 is completed by fixing with an adhesive.
  • the completed auxiliary light source unit 10 has a solder ball attached to the back surface of the substrate 11, is transferred to a reflow process (not shown), and is mounted on a portable terminal or the like.
  • the lens portion 13B and the reference surface 13C are integrally molded by the convex transfer portion M1b.
  • the auxiliary light source unit is manufactured by combining the separated lens 13 with the LED light source 12, the lens 13 and the LED light source 12 can be accurately positioned using the reference surface 13C.
  • an ultraviolet curable resin is used as the resin constituting the lens array, but other photocurable resins may be used. Further, other energy curable resins such as thermosetting resins may be used. In this case, the curing reaction may be caused by irradiating the uncured resin with energy necessary for effects such as heat and radiation instead of light.
  • the energy curable resin is excellent in heat resistance and environmental reliability necessary for use in a reflow process for mounting the lens portion together with the light source when the auxiliary light source unit is manufactured. Moreover, since the shrinkage rate at the time of curing is low, it is also desirable from the viewpoint of ensuring the optical surface accuracy of the lens portion. Furthermore, there is an advantage that it is excellent in cleaving property. It is also possible to use a thermosetting resin as a material for the lens array.
  • the thermosetting resin has advantages such as being inexpensive and abundant in types and easily selecting a resin suitable for the required specifications as compared with the energy curable resin. When a thermoplastic resin is used, the resin is heated and melted and applied to the mold in a fluid state.
  • the mold M1 ′ with the top and bottom reversed has a lens transfer portion M1a (first portion) and a surrounding convex transfer portion M1b (second portion) as a transfer surface, as described above. ).
  • the convex transfer part M1b has a convex part M1c at the tip and a parallel part M1d on the base side composed of two parallel surfaces.
  • a parallel groove-shaped notch 13D as a reference surface and a small V groove 13V are formed around the lens portion 13B.
  • cleaving is performed at the innermost part (arrow C ′) of the V-groove 13V as shown in FIG.
  • the whole including the groove and the positioning reference surface is defined as a recess, but in FIG. 16A, the recess is constituted by the V groove 13V, the reference surface 13D, and the entire tapered surface connected to the reference surface 13D.
  • a holder 15 having a positioning portion 15a corresponding to the notch 13D is prepared, and the notch 13D is abutted while being engaged with the positioning portion 15a.
  • the lens 13 is accommodated in the holder 15, the adhesive B is poured between the holder 15 and the side surface of the lens 13, and is fixed by the adhesive B.
  • the auxiliary light source unit is completed by attaching the lens 13 together with the holder 15 to the substrate 11 to which the LED light source 12 is attached. Since the notch 13D is a parallel surface, it can be mechanically easily gripped by a relatively inexpensive gripping device such as a robot gripping arm without using an expensive chucking device having a suction mechanism. Thereby, cost can be reduced.
  • uncured ultraviolet curable resin may overflow and be cured around the lens array LA during molding to form a large burr-like unnecessary portion LAb.
  • FIG. 17B since the V-groove 13V transferred by the convex transfer portion M1b is formed around the outermost lens portion 13B, the innermost portion ( The cleaving is easily caused by the arrow C ′), and the surrounding unnecessary portion LAb can be easily separated from the lens array LA as shown in FIG.
  • the mold M1 ′′ used in this example has the same shape as the mold M1 of the present embodiment described above, except that a gate M1g is provided.
  • the opposing mold M2 is common.
  • the resin used is energy curing.
  • a thermoplastic resin may be used, but it can be cleaved after being cured or solidified.
  • FIG. 18A As shown in FIG. 18A, after the mold M1 ′′ and the opposed mold M2 are clamped, the uncured ultraviolet curable resin PL is filled into the internal cavity CV through the gate M1g. 18B, the uncured ultraviolet curable resin PL in the cavity CV is cured by irradiating ultraviolet rays from the outside, and FIG. 18C illustrates the uncured in the cavity CV through the gate M1g. It is an image figure after being supplied after being filled with the resin PL.
  • the lens array LA is taken out by opening the mold. Since the runner portion LAa corresponding to the gate M1g is formed in the lens array LA, As shown in e), the runner portion LAa is cut with the cutter CT. Thereafter, the lens can be separated into individual pieces through the same steps as those in FIG.
  • the lens array LA may be formed so that the lens portions 13B are arranged in a line.
  • FIG. 19 shows the assembly process by using the robot RB to peel the lenses 13 arranged in a line on the flexible resin sheet PS one by one from the end so as to be inclined toward the flexible resin sheet PS. The state to transfer is shown.
  • the lens may be cleaved simultaneously with the step shown in FIG. 19, or the lens 13 may be cleaved in advance prior to the step shown in FIG.
  • a lens array LA with a flexible resin sheet PS in which the lenses 13 shown in FIG. 19 are arranged in a line is divided from the lens array in which the lenses are arranged in a two-dimensional shape shown in FIG.
  • a sheet array for one row may be cut out by cutting the sheet PS.
  • the lens array LA may be formed such that the lens portions 13B are arranged in a matrix as shown in FIG.
  • the lens portions 13B can be arranged in a double row on the flexible resin sheet PS, and the lens portions 13B in adjacent rows can be arranged so as to be shifted in the row direction.
  • the lens portion 13B can be formed in a nearly circular shape, so that when the uncured resin is applied to the mold, the amount of the resin that is wasted is reduced in accordance with the characteristic of spreading in a circular shape. Can do.
  • the V groove 13V is shown in a simplified manner.
  • the outer shape of the lens portion 13B may be circular as in FIG.
  • the lens portion 13B can be cleaved by projecting the back surface side of the lens portion 13B with a pin-like one in the lens array LA (see FIG. 14E).
  • the outer shape of the lens portion 13B may be rectangular as in FIG. 12B, or a polygon (here, an example in which hexagons are densely arranged) as in FIG. 12C. It may be.
  • the lens array LA when the outer shape of the lens portion 13B is rectangular, any of the cleaving modes shown in FIGS. 14D to 14F may be used.
  • FIG. 21 is a diagram showing a lens array LA according to a modification.
  • another V groove 13U is provided opposite to the back surface side of the V groove 13V.
  • This embodiment relates to the optical element 13 of the auxiliary light source unit 10 shown in FIGS. 1 to 4, and the manufacturing method thereof uses the mold of FIG. 13 as described above, and each of FIGS. 14 (a) to (g). Although it can be carried out in the same manner as in the process, the energy curable resin to be used contains a predetermined modified silicone.
  • the flexibility specific to the modified silicone is imparted, so that the chipping resistance during resin cleaving is improved.
  • the conductivity of the surface of the lens array LA is increased, and friction is weakened, so that static electricity does not easily accumulate in the resin, and dust adhesion is reduced.
  • Example 2 Examples of the present invention will be described below. This inventor added the modified silicone mentioned later to the resin material mentioned later, respectively, prepared the resin composition of an Example and the comparative example 3, and used for evaluation mentioned later. In Comparative Examples 1 and 2, no modified silicone was added. The chemical formula of the resin material when the modified silicone is added is shown below.
  • the uncured resin PL is sandwiched between the mold M1 in FIG. 18 and the translucent counter mold M2, and the resin material PL is cured by UV irradiation through the counter mold M2 or heating in an oven,
  • a plurality of annular structures having an axial thickness of 0.35 mm, a height of 70 ⁇ m, and a pitch of 0.1 mm are provided at 81 locations of a 9 ⁇ 9 array.
  • a lens array was formed by forming a lens part having a circular flat part of 0.5 mm and a V-groove having a cleaving angle of 30 ° and a groove bottom thickness of 50 ⁇ m between the lens parts.
  • the molded lens array was attached to a flexible resin sheet, and the sheet was deformed and cleaved to separate the lenses.
  • Photocurable epoxy resin composition Aromatic sulfonium salt (CYRACURE UVI-6976; Dow Chemical Co., Ltd.) is added to bisphenol A diglycidyl ether as a photopolymerization initiator so as to be 0.1% by weight of the total composition.
  • Example 10 Thermosetting acrylic resin composition: ⁇ , ⁇ ′-azobisisobutyronitrile (AIBN; Otsuka Chemical Co., Ltd.) as a thermal polymerization initiator in cyclohexyl (meth) acrylate and 0.1% by weight of the total composition Added to be
  • AIBN Otsuka Chemical Co., Ltd.
  • the photocurable epoxy resin was cured by irradiation with ultraviolet rays for 300 seconds at an intensity of 20 mW using a mercury lamp at room temperature.
  • the thermosetting epoxy resin was cured by heating at 90 ° C. for 60 minutes using an atmospheric oven.
  • the photocurable acrylic resin was cured by irradiation with ultraviolet rays for 100 seconds at an intensity of 20 mW using a mercury lamp at room temperature.
  • the thermosetting acrylic resin was cured by heating at 90 ° C. for 30 minutes using an atmospheric oven.
  • the 450 nm transmittance fluctuation before and after the heat resistance test is less than 5%, ⁇ if it is 5% or more and less than 10%, ⁇ if it is 10% or more and less than 15%, and x if it is 15% or more.
  • Evaluation results are summarized in Table 1. According to the evaluation results of Table 1, in Comparative Examples 1 and 2, the “heat resistance” was “ ⁇ ”, but “breaking resistance”, “foreign matter adhesion”, and “bubbles” were at levels not suitable for practical use. It turns out that it is unsuitable for singulation by. In Comparative Examples 3, 4, and 6, the functional group of the modified silicone to be added is different from the functional group of the resin, and “bubbles” are ⁇ , but “breaking resistance” is a level not suitable for practical use. It turns out that it is unsuitable for fragmentation by cleaving.
  • the optical element manufactured according to the present invention may be an imaging lens.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

 光学素子を低コストで大量に生産できるレンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法を提供する。レンズアレイは、アレイ状に並んだ複数のレンズ部を備え、複数のレンズ部と各レンズ部の周囲を囲む凹部とが一体的に成形された樹脂製のレンズ層と、レンズ層と着脱可能に接合された粘着シートと、を備え、レンズ層は、凹部を境にして個別に脱離可能な状態で粘着シートに接合されている。

Description

レンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法
 本発明は、レンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法に関し、特に光学素子の大量生産に適したレンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法に関する。
 例えば撮像装置用レンズを装着した状態で、モジュールの外部端子と他の回路基板とを接続する際のハンダ付けを、リフロー工程を用いた自動実装にすると作業効率を高めることができるため、近年では、ハンダリフローに耐えることが可能なように、十分な耐熱性を有するレンズが求められている。具体的には、リフロー炉内の温度は、ハンダの再溶融を促すために最高温度は260℃以上に設定され、その後の温度低下に伴ってハンダ成分が固化することによりモジュールの外部端子(電気接点)が電子回路基板上の導体パッドに接続され、同時に機械的な接続も達成される。このような背景から、ハンダリフローに耐える十分な耐熱性を有するレンズが強く求められるようになってきた。一方で、多数のレンズを低コストで製造することも望まれている。多数のレンズを低コストで製造する方法としては、レンズ基板に複数のレンズを形成したウエハレベルレンズアレイを製造し、該レンズ基板を切断して複数のレンズをそれぞれ分離させることでレンズモジュールを量産する方法が知られている。
 例えば特許文献1では、光学ガラスで形成されたレンズの両面に、硬化性樹脂材料で形成されたレンズを直接接着した接合型複合レンズが提案されている。しかしながら、本方法ではガラスの表面に硬化性樹脂材料を接着させる構成となっており、レンズを個片化する際はダイシングブレードを用いたダイシングが必要になる。ダイシングには専用装置が必要なうえ、タクトは十数分程度要するためコスト高を招く。またダイシング時に切り粉が発生する為、ダイシング後の洗浄が必須で、マイクロオーダーのゴミまで取りきろうとすると、かなり高度な設備が必要となって、更にコスト高を招くこととなる。
 また、近年、カメラ付き携帯端末等における撮像性能の向上は著しいものがあるが、特に被写体が暗い場合、鮮明な画像を撮影することは困難である。そこで最近では、フラッシュ等の補助光源ユニットにより、被写体に向けて補助光を出射することが行われている。補助光源ユニットとしては、例えばLEDを光源とし、LEDからの出射光を、レンズを通過させることでその照射角を制御し、撮像に適切な被写体の範囲を照明するものが知られている。しかるに、レンズを低コストで製造することを考えた場合、樹脂材料を成形してレンズを作製することが望ましいといえる。ここで、多数のレンズを低コストで製造する方法としては、レンズ基板に複数のレンズを形成したウエハレベルレンズアレイを製造し、該レンズ基板を切断して複数のレンズをそれぞれ分離させることでレンズモジュールを量産する方法が知られている。例えば特許文献3では、ウエハレベルレンズアレイを成形し、スペーサを介して積層した後、ダイシングしてレンズを個片化する方法が提案されている。
 カメラモジュールと称される撮像装置が、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistant)等のコンパクトで薄型の電子機器である携帯端末に搭載されることで、遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサ等の固体撮像素子が使用され、近年では、撮像素子の高画素化も進み、高解像、高性能化が図られている。他方、これら撮像素子上に被写体像を形成するための撮像用のレンズとしては、低コスト化のために、安価に大量生産できる樹脂材料で形成されるレンズが用いられており、これにより加工性も良好で非球面形状をとることで高性能化の要求にも対応可能となっている。また、携帯端末の補助光源ユニットに用いるレンズも高精度且つ低コストに製造することが望まれている。ここで、多数のレンズを低コストで製造する方法としては、平行平面ガラス板に複数のレンズを形成したレンズアレイを製造し、該ガラス板を切断して複数のレンズをそれぞれ分離させることでレンズを量産する方法が知られている。例えば特許文献1では、上述した製法でレンズアレイを成形し、ダイシングしてレンズを個片化する方法が提案されている。
特許第3926380号明細書 特開2009-084442号公報 特開2011-113075号公報 特開2002-264140号公報
 特許文献2では、多層シートがハーフカットされる工程が提案されている。カット位置の位置決めは別途位置決め用孔を設け、当該孔を位置決め用にピンに通し、カットする方式となっているが、位置決め穴あけ工程が必要なこと、位置決め穴あけ用刃が必要なこと、ハーフカット刃側に位置決めピンが必要なことという課題があり、このため工程の複雑化と必要部材、装置の高度化を招いている。また工程が増えれば、位置決めはその積み重ねで精度が劣化する傾向がある。加えて孔、ピン用のスペースが必要となり、製品に無駄な部分が生じてしまうという問題がある。更には、特許文献2は高い精度を必要とするレンズの製造に対応するものではない。
 特許文献1,3のようなダイシング装置は大掛かりで高価なうえ、高精度位置決めが求められた場合は、その機構が追加され更に高価になると共に工程も複雑になる。ダイシング工程自体も1行ずつ順次行われるので時間がかかり生産性に与える影響が過大で、ダイシングパターンも実質的に格子状に限られるため、レンズ形状が制限されて問題である。加えてダイシングでは細かい切り子が発生する為、洗浄工程が不可欠となり、洗浄液も消耗品として手間をかけて処理しなくてはならない。すなわち、特許文献1,3の技術により製造されるレンズは、生産性が悪くコスト増を招いている。加えて、ダイシングにより切断されたレンズは、光源と組み合わせる際に以下のような問題がある。最近では撮像装置の画素数が800万画素、1200万画素と高度化が進む中、補助光源ユニットにおいて、レンズの光軸と光源の中心との偏心精度も精度向上が求められている。ところが、ダイシングによって個片化されたレンズ外形には、ダイシングブレードの刃厚等に依存して、ある程度の誤差が生じるため、かかるレンズを光源と組み付ける際に、レンズ外形を基準面として位置決めを行うと、レンズの光軸と光源中心との間に偏心ばらつきが生じ、規格外品が増えて歩留まりが悪化する要因となる。
 特許文献1,3の技術に対し、従来とは全く異なる視点から、レンズアレイを手間のかかるダイシングに頼らず割断にて個片化しようとする試みがある。しかしながら、レンズアレイを割断することでレンズ部の個片化を実現できたとしても、樹脂によっては、その脆弱性により切断面で割れやチッピングが生じ、外観不良が生じる恐れがあることを本発明者が見いだした。また、切断時のゴミがレンズ表面に付着し、これにより更なる外観不良が生じる恐れがあることも、本発明者が見いだした。ところが、かかる問題を樹脂の改良によって解消しようとしても、従来技術には具体的な解決策が示されていない。例えば特許文献4には、フレネルレンズの成形用樹脂として、熱硬化型樹脂に界面活性剤を添加することは記載されているが、その用途や含有量についての言及がなく、そもそもフレネルレンズが割断で製造されることを予定していない。
 本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、光学素子を低コストで大量に生産できるレンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
 請求項1に記載のレンズアレイは、アレイ状に並んだ複数のレンズ部を備えるレンズアレイであって、前記複数のレンズ部と前記各レンズ部の周囲を囲む凹部とが一体的に成形された樹脂製のレンズ層と、前記レンズ層と着脱可能に接合された粘着シートと、を備え、前記レンズ層は、前記凹部を境にして個別に脱離可能な状態で前記粘着シートに接合されている。
 請求項2に記載のレンズアレイは、請求項1の発明において、前記凹部が少なくとも底がV状断面である溝を有しており、前記溝が割断可能に形成されていることを特徴とする。
 請求項3に記載のレンズアレイは、請求項2の発明において、前記凹部のV状断面における挟み角が20°~60°であることを特徴とする。
 請求項4に記載のレンズアレイは、請求項2又は3の発明において、前記溝の底における前記レンズアレイの最小肉厚が20μm~150μmであることを特徴とする。
 請求項5に記載のレンズアレイは、請求項2~4のいずれかの発明において、前記凹部は位置決め用の基準面をさらに有しており、前記レンズ部と前記基準面とは一体的に型により成形されていることを特徴とする。
 請求項6に記載のレンズアレイは、請求項5の発明において、前記基準面は、前記V状断面の溝の斜面から構成されていることを特徴とする。
 請求項7に記載のレンズアレイは、請求項5の発明において、前記基準面は、前記溝に隣接して形成された切欠から構成されていることを特徴とする。
 請求項8に記載のレンズアレイは、請求項2~7のいずれかの発明において、前記レンズアレイを構成する樹脂は、エネルギー硬化性樹脂であることを特徴とする。
 請求項9に記載のレンズアレイは、請求項2~8のいずれかの発明において、前記レンズ層は、重合性単量体と、前記重合性組成物の官能基と化学反応し結合を形成する官能基を持ち、数平均分子量1000~50000の変性シリコーンとを含有するエネルギー硬化性樹脂組成物を、型を用いて成形されているエネルギー硬化性樹脂からなることを特徴とする。
 請求項10に記載のレンズアレイは、請求項9の発明において、前記変性シリコーンは、数平均分子量が1000~30000であることを特徴とする。
 請求項11に記載のレンズアレイは、請求項9又は10の発明において、前記エネルギー硬化性樹脂組成物の前記変性シリコーンの含有量は、0.5~10重量%であることを特徴とする。
 請求項12に記載のレンズアレイは、請求項9~11のいずれかの発明において、前記変性シリコーンは、2官能以上の官能基を有することを特徴とする。
 請求項13に記載のレンズアレイは、請求項9~12のいずれかの発明において、前記エネルギー硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂もしくは熱硬化性樹脂であることを特徴とする。
 請求項14に記載のレンズアレイは、請求項9~13のいずれかの発明において、前記エネルギー硬化性樹脂は、エポキシ系エネルギー硬化性樹脂もしくはアクリル系エネルギー硬化性樹脂であることを特徴とする。
 請求項15に記載のレンズアレイは、請求項1の発明において、前記レンズ層には前記凹部の底に切り込みが形成され、少なくとも一部の前記切り込みは前記粘着シートに達しているが、前記粘着シートを貫通していないことを特徴とする。
 請求項16に記載のレンズアレイは、請求項15の発明において、前記レンズ層は前記凹部にV溝を有し、前記V溝の角度は30~60°であり、前記切り込みは前記V溝の底に形成されていることを特徴とする。
 請求項17に記載のレンズアレイは、請求項15又は16の発明において、前記レンズアレイを構成する樹脂は、エネルギー硬化性樹脂であることを特徴とする。
 請求項18に記載のレンズアレイは、請求項15~17のいずれかの発明において、前記粘着シートと前記レンズ層との間に樹脂層を有し、前記切り込みは前記樹脂層を貫通しているが、前記粘着シートを貫通していないことを特徴とする。
 請求項19に記載のレンズアレイは、請求項18の発明において、前記樹脂層の前記レンズ層と反対側の面には透明無機層がコートされていることを特徴とする。
 請求項20に記載のレンズアレイは、請求項1~19のいずれかの発明において、前記レンズ部は一列に並んでいることを特徴とする。
 請求項21に記載のレンズアレイは、請求項1~20のいずれかの発明において、前記レンズ部は光軸方向断面がブレーズ形状であることを特徴とする。
 請求項22に記載のレンズアレイは、請求項1~21のいずれかの発明において、前記レンズ部の裏面は平面であることを特徴とする。
 請求項23に記載のレンズアレイの製造方法は、アレイ状に並んだ複数のレンズ部を形成した樹脂製のレンズ層を有するレンズアレイの製造方法であって、前記複数のレンズ部に対応する第1の部位と、前記第1の部位の周囲を囲む凸状の第2の部位とを含む転写面を有する型を用いて樹脂を成形し、型から離型して、前記レンズ層を作製し、前記成形物に、着脱可能な粘着シートを接合し、前記粘着シートが接合された前記レンズ層の前記各レンズ部が、前記凹部を境にして個別に脱離可能な状態とすることを特徴とする。
 請求項24に記載のレンズアレイの製造方法は、請求項23に記載の発明において、前記成形により、割断可能な深さの凹部を形成することにより、前記前記粘着シートが接合された前記レンズ層の前記各レンズ部が、前記凹部を境にして個別に脱離可能な状態とすることを特徴とする。
 請求項25に記載のレンズアレイの製造方法は、請求項23の発明において、前記溝により案内しながら抜き刃を挿入し、少なくとも一部が前記粘着シートに達しているが、前記粘着シートを貫通しないような切り込みを形成することで、前記レンズ層の前記各レンズ部が前記凹部を境にして個別に脱離可能な状態とすることを特徴とする。
 請求項26に記載の光学素子の製造方法は、請求項2~14のいずれかに記載のレンズアレイを前記溝に沿って割断し、前記レンズ部ごとに個片化することを特徴とする。
 請求項27に記載の光学素子の製造方法は、請求項26の発明において、前記割断は、隣接する前記レンズ部同士が離間する方向に前記レンズアレイに力を付与することで行われることを特徴とする。
 請求項28に記載の光学素子の製造方法は、請求項15~18のいずれかに記載のレンズアレイの前記粘着シートから、前記レンズ層を剥離して取り出すことを特徴とする。
 次に、本発明における好ましい構成について説明する。
 本発明によるレンズアレイシートは、アレイ状に並んだ複数のレンズ部を形成した樹脂製のレンズ層と、前記レンズ層と接合された樹脂製のベース層と、で構成されたレンズアレイシートであって、前記レンズ層には前記レンズ部の周囲に切り込みが形成され、少なくとも一部の前記切り込みは前記ベース層に達しているが、前記ベース層を貫通していないことを特徴とする。
 特許文献1等に開示されたレンズアレイを用いれば、一度にたくさんのレンズを製造できる為、生産性に優れている。しかし、このようなレンズアレイを個片化するときはダイシングをしなければならない。ダイシングはアライメントマーク等の目印を認識し位置決めを行ったうえで行われることが多く、アライメントマーク位置決め機能付きのダイサーが必要なことと、一行ずつ切っていく為に長タクトである事と、切り子を洗浄しなくてはならないこと等が生産性を阻害する要因としてあげられる。
 これに対し本発明によれば、前記レンズ層には前記レンズ部の周囲に切り込みが形成され、少なくとも一部の前記切り込みは前記ベース層に達しているが、前記ベース層を貫通していないので、前記レンズ部は前記ベース層に対して殆どその間の粘着力のみで保持されていることとなり、これにより前記レンズ層を各レンズ部毎に容易に引き剥がすことができ、もって短いタクトで精度よく個片化でき、洗浄工程も省ける点で優位であり、低コストで光学素子の大量生産が可能になる。
 前記レンズ層は、前記レンズ部の周囲に形成されたV溝を有し、前記V溝の角度は30~60°であり、前記切り込みは前記V溝の底に形成されていることが好ましい。前記レンズ部の周囲にV溝を形成し、更に前記V溝の角度が30~60°であると、前記V溝に挿入した抜き刃をスムーズに案内できるため、数μオーダーの位置決め精度を確保しつつ、前記切り込みを形成できる。
 前記レンズ部の外形は、円形であることが好ましい。前記レンズ部の外形に角が無い為、抜き工程や熱衝撃等でクラックが発生しにくいというメリットがあり、また、撮像ユニットなどモジュール化した際の強度に優れる。
 前記レンズ部の外形は、矩形であることが好ましい。これにより隣接する前記レンズ部の外形を合わせることができるから、前記レンズアレイシートから切り出した後に、素材の無駄がなく好ましい。又、通過する光を四角形状に照射するのにコントロールしやすいという利点もある。
 前記レンズ部の外形は、多角形であることが好ましい。これにより隣接する前記レンズ部の外形を合わせやすくなり、前記レンズアレイシートから切り出した後に、素材の無駄がなく好ましい。又、通過する光を多角形状に照射するのにコントロールしやすいという利点もある。
 前記レンズ部は一列に並んでいることが好ましい。これにより半導体アセンブリ工程と同様に扱う事が出来、レンズアレイシートからロボットによりレンズ部を取り出すことが可能になる。
 前記レンズ部は格子状に並んでいることが好ましい。1枚のレンズアレイシートから、多数のレンズ部を取り出すことができ、生産性を向上させコストを下げることが出来る。
 前記レンズ部は複列に並んでおり、隣接する列の前記レンズ部同士は列方向にシフトしていることが好ましい。樹脂塗布、成形装置の都合上、レンズアレイシートの外形を円形に近くすることが望ましい場合がある。かかる場合、前記レンズ部を複列に並べ、隣接する列の前記レンズ部同士を列方向にシフトさせると、1枚のレンズアレイシート中のレンズ部の数を増やすことが出来、生産性を向上させコストを下げることが出来る。
 前記レンズ層は、エネルギー硬化性樹脂から形成されていることが好ましい。紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂に代表されるエネルギー硬化性樹脂は、リフロー耐性、環境信頼性に優れる。また光学面精度の観点でも収縮率が低く、精度よくレンズ面を構成することが出来る。
 前記ベース層は1層であることが好ましい。これにより、所謂モノリシック状の光学素子となり、光軸方向に界面を有しない分、光学特性に優れる。また界面での剥離が無くなるため環境信頼性も高まる。更に、成形時の収縮変形、反りを防ぐことができる。
 前記ベース層が、ポリイミド樹脂、TAC、PET、アクリル樹脂及びエポキシ樹脂のうち何れかから形成されていることが好ましい。これらの材料は耐熱性があり、成形後のアニールが必要な場合は、レンズ部を個片化することなくレンズアレイシートの状態で行う事が出来る。更に、レンズ部の成形、カット、アニール、検査、出荷まで同形態で行う事が出来る為生産性に優れる。
 前記ベース層が、第1樹脂層と第2樹脂層とを有し、前記切り込みは前記第1樹脂層を貫通しているが、前記第2樹脂層を貫通していないことが好ましい。これにより2層状のレンズ部となるが、例えば補助光源ユニットに用いるような場合、光源に近い第2樹脂層に、アウトガスが少なく環境信頼性の高い素材を用いる事が出来、補助光源ユニットとしての信頼性を向上できる。
 前記ベース層の前記第1樹脂層において、前記レンズ層と反対側の面には透明無機層がコートされていることが好ましい。前記第1樹脂層における前記レンズ層と反対側の面側に、透明無機層をコートすることで、前記光学素子が発光素子の前面に配置され使用される場合にアウトガスの発生を抑制できる。透明無機層とは、ガラスやDLC(ダイヤモンドライクカーボン)などがある。
 前記ベース層の前記第2樹脂層が、ポリイミド樹脂、TAC、PET、アクリル樹脂及びエポキシ樹脂のうち何れかから形成されていることが好ましい。これらの材料は耐熱性があり、成形後のアニールが必要な場合は、レンズ部を個片化することなくレンズアレイシートの状態で行う事が出来る。更に、レンズ部の成形、カット、アニール、検査、出荷まで同形態で行う事が出来る為生産性に優れる。又、前記ベース層を延伸してレンズ部を取り外す事が可能で、従来の半導体アセンブリ工程と同様のシステムを使用出来る。
 本発明による光学素子の製造方法は、アレイ状に並んだ複数のレンズ部を形成した樹脂製のレンズ層と、前記レンズ層と接合された樹脂製のベース層と、で構成されたレンズアレイシートから、各レンズ部毎に切り出すことで光学素子を形成する光学素子の製造方法であって、前記ベース層上にレンズ材料を付与し、金型を押し付けることで、前記複数のレンズ部と共に、各レンズ部の周囲に溝を形成する工程と、前記溝により案内しながら抜き刃を挿入し、少なくとも一部が前記ベース層に達しているが、前記ベース層を貫通しないような切り込みを形成する工程と、前記切り込み毎に、前記レンズ部を切り離す工程と、を有することを特徴とする。
 本発明によれば、前記溝により案内しながら抜き刃を挿入することで、高精度に位置決めされた切り込みを形成できる。更に前記レンズ層において切り込みが形成され、少なくとも一部の前記切り込みは前記ベース層に達しているが、前記ベース層を貫通していないので、前記レンズ部は前記ベース層に対して殆どその間の粘着力のみで保持されていることとなり、これにより前記レンズ層を各レンズ部毎に容易に引き剥がすことができ、もって短いタクトで精度よく個片化でき、洗浄工程も省ける点で優位であり、低コストで光学素子の大量生産が可能になる。
 前記抜き刃は、挿入方向に交差する方向において、前記レンズアレイシートに対して相対移動可能となっており、前記抜き刃の先端角度が20~55°であり、前記V溝角度より5°以上小さいことが好ましい。抜き刃の先端角度をV溝角度より5°以上小さくすることによりV溝内への挿入を容易にし、かつ抜き刃の先端位置が若干ずれていても、抜き刃がV溝壁面にガイドされてスムーズに切断位置に案内され、数μオーダーの位置決め精度を確保できる。また、抜き刃の先端角度を20°以上とすることにより刃の耐久性を確保できる。
 レンズ部形状の代表例としてはブレーズ形状、非球面、アナモルフィック面、多項式で表現される自由曲面でもよい。又、レンズ部の大きさは、φ0.5~5mmが好ましい。厚みは、最大厚を0.05~1mmの範囲とすることが好ましい。レンズ層の材料は、「エネルギー硬化性樹脂材料」として、光硬化性樹脂材料や熱硬化性樹脂材料などの、硬化後に透明性を有する硬化性樹脂材料を用いる。具体的には、熱あるいは紫外線で硬化するエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂を用いると好ましい。レンズ部をこのような硬化性樹脂で構成することにより、光学性能を備えつつ、耐リフロー性と耐ヒートショック性を備えさせることができる。ベース層(2層とした場合は第1樹脂層)との線膨張係数差が100×10-6以下である事が好ましい。さらにはベース層(2層とした場合は第1樹脂層)との線膨張係数差が50×10-6以下である事がより好ましい。
 ベース層を2層とした場合におけるレンズ層側の第1樹脂層は、透明性を有するポリイミドからなると好ましい。この樹脂は、耐熱性と透明性とを兼ね備え、ガラスに比べてエネルギー硬化性樹脂からなるレンズ部との線膨張特性の差が小さく、しかもアクリル樹脂等に比べて吸湿性が低いため、補助光源ユニット用の光学素子を構成する第1樹脂層として好ましいものである。市販されているものとしては、三菱ガス化学株式会社製ネオプリム、JSR株式会社製ルセラ、等が使用できる。第1樹脂層のレンズ部側面の平滑度が、Ra0.1nm~10nmの鏡面であることが好ましい。又、第1樹脂層のレンズ部側面の平滑度が、Ra0.1μm~10μmの微小な凹凸を持つ面で、アンカー効果により接合力が向上していることが好ましい。第1樹脂層の透明性として、透過率は可視光領域で85%以上であることが好ましい。第1樹脂層の厚みは、0.05~0.5mmであることが好ましい。第1樹脂層には、レンズ部との密着性を高めるために、レンズ部の形成に先だって、前処理を行っておくうことが好ましい。前処理としては、紫外線照射およびこの紫外線によって発生するオゾンによる活性化処理、コロナ放電等の酸素プラズマ処理、イオンエッチングによる活性化処理、シランカップリング処理、等が挙げられる。発光素子は、LEDを含む。ベース層(2層とした場合には第2樹脂層)は、ポリイミド樹脂またはTACまたはPETまたはアクリル樹脂またはエポキシ樹脂から形成されると好ましい。
 本発明によるレンズアレイは、撮像用の補助光源ユニットに組み付けられる光学素子を製造するために用いられ、アレイ状に並んだ複数のレンズ部を形成した樹脂製のレンズアレイであって、隣接する前記レンズ部間には、少なくとも底がV状断面である溝と、位置決め用の基準面とが形成されており、前記レンズ部と前記基準面とは一体的に型により成形されていることを特徴とする。
 本発明によれば、前記レンズアレイにおいて、隣接する前記レンズ部間には、少なくとも底がV状断面である溝が形成されているので、樹脂製の前記レンズアレイを、前記溝の底を起点として割断することができ、これによりダイシングに頼ることなく前記レンズ部の個片化を低コストで容易に実現できる。
 ここで、前記レンズ部を個片化する際に、例えば前記溝に沿ってダイシングすることも考えられるが、ダイシングにより前記レンズ部を切り離すとカエリ(バリ)が生じるため、切断面を位置決め用の基準面として利用しようとする場合に、カエリによって位置決めが阻害されてしまい、切断面を位置決め用の基準面として利用することが難しくなる。また、前記溝が備える幅に加えて、さらにダイシング用加工しろ(100μm程度)を設けられると、不要部が増えてしまう。従って、前記各レンズ部の外径が制限されたり、あるいは前記レンズ部の外径を十分確保しようとすると個々の前記レンズ部が大型化して前記レンズアレイ全体のサイズアップを招き生産性悪化の問題も生じたりすることとなる。不要部が増えと素材使用量の増大を招くので、比較的高価格のエネルギー硬化性樹脂を用いると、レンズ単価の増大に繋がるという問題もある。これに対し、本発明によれば、前記溝の底を起点として前記レンズアレイを割断することができ、それにより上記2つの問題を解決できる。しかもダイシングを行わない事で、アライメントマーク等の目印を認識し位置決めを行ったうえで行われる精密で高価なダイシング装置が不要となり、また、一列ずつの切断を余儀なくされるダイシング加工の長タクトを回避出来る。さらにはダイシング加工により生じる切り子を洗浄(洗浄液は廃棄)する工程も不要となるため、生産性向上という大きなメリットが得られる。
 また、前記レンズアレイから、前記溝に沿って個片化されたレンズ部を補助光源に組み合わせて、補助光源ユニットを製作する際に、前記レンズ部と前記基準面とは一体的に型により成形されているので、前記基準面を用いて前記レンズ部と補助光源との位置決めを精度よく行うことができる。
 前記溝のV状断面における挟み角は20°~60°であることが好ましい。ここでは、精度よく割断する為の前記挟み角の角度条件を規定する。前記挟み角が20°以上であれば、前記溝を成形する型の凸状転写部が細くなりすぎず、型の強度及び耐久性を確保できる。一方、前記挟み角が60°以下であれば、前記溝の光軸方向投影面積が大きくなりすぎず、前記レンズ部の外径を制限することがなく、さらには割断により個片化する際に、前記溝の最奥部とは外れた部分で割断が生じにくく、また断面がシャープになりやすいという利点がある。尚、成形に用いる型を安価な樹脂製とすることもできるが、金属製の型に比べると使用時間が短くなる傾向があるので、前記挟み角の下限値をより高く(例えば30°以上)して耐久性を確保することが望ましい。
 前記基準面は、前記V状断面の溝の斜面から構成されていることが好ましい。これにより、型の離型性が高まり、前記レンズアレイの成形が容易になる。
 前記基準面は、前記溝に隣接して形成された切欠から構成されていることが好ましい。前記基準面をV字断面とは異なる切欠面、例えば光軸平行面とすると、前記レンズアレイを個片化した後に、小サイズの前記レンズ部を前記基準面で把持しやすく、組付性に優れる。
 前記溝の底における前記レンズアレイの最小肉厚は、20μm~150μmであることが好ましい。前記レンズアレイの最小肉厚を20μm以上とすると、前記レンズアレイを離型する際あるいは搬送時などに前記レンズアレイに不用意に力が加わってもバラけにくくなり、取り扱い性に優れる。一方、前記レンズアレイの最小肉厚を150μm以下とすると、前記レンズアレイを割断により個片化する際に、前記溝の最奥部とは外れた部分で割断が生じにくく、また断面がシャープになりにくいという利点がある。
 前記レンズ部の外形は、円形であることが好ましい。個片化した前記レンズ部を補助光源ユニットに組み付けることで、出射光を円形状にコントロールできる。
 前記レンズ部の外形は、矩形であることが好ましい。個片化した前記レンズ部を補助光源ユニットに組み付けることで、出射光を矩形状にコントロールできるから好ましい。また、前記レンズアレイを個片化したときに、無駄になる樹脂が少なく、コスト低減を図れる。
 前記レンズ部の外形は、多角形であることが好ましい。個片化した前記レンズ部を補助光源ユニットに組み付けることで、出射光を多角形状にコントロールできる。
 前記レンズ部は一列に並んでいることが好ましい。これにより半導体アッセンブリ工程と同様な工程で前記レンズ部を製造でき、個片化された前記レンズ部を把持するロボットなどを用いて製造工程の自動化を実現しやすくなる。
 前記レンズ部は格子状に並んでいることが好ましい。1枚の前記レンズアレイから、多数の前記レンズ部を製造でき、生産性を向上させてコスト低減を図れる。
 前記レンズアレイを構成する樹脂は、エネルギー硬化性樹脂であることが好ましい。エネルギー硬化性樹脂は、補助光源ユニット製作時に前記レンズ部を光源とともに実装する為のリフロー工程に供する際に必要な耐熱性や、環境信頼性に優れる。また、硬化時の収縮率が低いので、前記レンズ部の光学面精度を確保するという観点からも望ましい。
さらに、割断性に優れているという利点もある。
 前記レンズ部の裏面は平面であることが好ましい。これにより型形状を簡素化でき、コスト低減を図れる。
 前記平面部にSiO2コートが施されていることが好ましい。前記平面部にSiO2コートを施すことで、補助光源ユニットに組み付けた後に、アウトガスの発生を抑制して、光源への影響を抑えることができる。
 前記平面部に反射防止コートが施されていることが好ましい。前記平面部に反射防止コートを施すことで、補助光源ユニットに組み付けた後に、光源からの出射光を効率よく透過することができる。
 前記平面部に可撓性樹脂シートが密着していることが好ましい。前記平面部に可撓性樹脂シートを密着させることで、前記レンズアレイを割断により個片化した際に、前記レンズ部がバラけて落下したりすることがなくなり、取り扱い性に優れる。
 本発明によるレンズアレイの製造方法は、撮像用の補助光源ユニットに組み付けられる光学素子を製造するために用いられるレンズアレイの製造方法であって、アレイ状に並んだレンズ転写部および前記レンズ転写部間に設けた凸状転写部を有する成形型と、対向型との間に流動性を有する樹脂材料を配置する工程と、前記成形型と前記対向型との間で、前記樹脂材料を固化させる工程と、前記成形型と前記対向型とを離型することで、前記レンズ転写部により転写されたレンズ部と、前記凸状転写部の先端側により転写されたV状断面の溝と、前記凸状転写部の側面により転写された位置決め用の基準面とを有するレンズアレイを取り出す工程とを有することを特徴とする。
 本発明により前記流動性を有する樹脂材料を固化させることで形成されたレンズアレイには、前記レンズ転写部により転写されたレンズ部間に、前記凸状転写部の先端側により転写された少なくとも底がV状断面である溝が形成されているので、前記レンズアレイを前記溝の底を起点として割断することができ、これによりダイシングに頼ることなく前記レンズ部の個片化を低コストで容易に実現できる。
 また、前記レンズ転写部により転写されたレンズ部と、前記凸状転写部の側面により転写された位置決め用の基準面とは一体的に型により成形されているので、前記レンズアレイから、前記溝に沿って個片化されたレンズ部を補助光源に組み合わせて、補助光源ユニットを製作する際に、前記基準面を用いて前記レンズ部と補助光源との位置決めを精度よく行うことができる。
 前記製造方法により製造されたレンズアレイを前記溝に沿って割断し、前記レンズ部ごとに個片化することが好ましい。前記レンズアレイを個片化する際にダイシングに頼らないので、カエリ等の不具合を生じさせることがない。
 前記割断は、隣接する前記レンズ部同士が離間する方向に前記レンズアレイに力を付与することで行われることが好ましい。これにより、最も脆弱な前記溝の底で割断が生じて、前記レンズアレイを容易に個片化することができる。
 本発明の補助光源ユニットは、前記製造方法により製造された光学素子と、補助光源とを、前記基準面を用いて位置決めして組み付けられたことを特徴とする。これにより高精度にもかかわらず安価な補助光源ユニットを提供できる。
 本発明による別のレンズアレイの製造方法は、重合性単量体を含むエネルギー硬化性樹脂組成物であって、前記重合性組成物の官能基と化学反応し結合を形成する官能基を持ち、数平均分子量1000~50000の変性シリコーンを含有する前記エネルギー硬化性樹脂組成物を、型を用いて成形することにより、アレイ状に並んだ複数のレンズ部と、隣接する前記レンズ部間に割断用の溝とが形成されたエネルギー硬化性樹脂製のレンズアレイを得る工程を有することを特徴とする。
 本発明者は、鋭意研究の結果、前記レンズアレイを型成形する際に、エネルギー硬化性樹脂の官能基と化学反応し結合を形成する官能基を持ち、数平均分子量500~50000の変性シリコーンを含有した前記エネルギー硬化性樹脂を用いることにより、前記エネルギー硬化性樹脂に前記変性シリコーン特有の柔軟性が付与され、チッピング耐性が向上することを見出した。更に、前記変性シリコーンを添加したことにより、前記レンズアレイ表面の導電性が高まり、かつ摩擦が弱まることによって、静電気が溜まりにくくなるため、ゴミ付着の軽減もあることも見いだした。
 すなわち、変性シリコーンが、前記エネルギー硬化性樹脂の官能基と化学反応し結合を形成する官能基を持ち、数平均分子量が500~50000であると、樹脂の有機鎖に変性シリコーンが直接取り込まれるため、柔軟性付与の効果が大きくなるのである。また、変性シリコーンの含有量および官能基数が多い程、樹脂官能基と反応し、有機鎖に取り込まれやすくなる。ちなみに、変性シリコーンの数平均分子量が500未満であると、樹脂硬化時に揮発しやすくなり、揮発成分が発生してアウトガスの問題が生じうる。一方、変性シリコーンの数平均分子量が50000を超えると、粘度が高くなり、樹脂の溶解性が悪化する。変性シリコーンの数平均分子量が500~50000であると、かかる不具合を抑制できる。
 前記変性シリコーンは、数平均分子量が1000~30000であることが好ましい。これにより更にチッピング特性が向上し、ゴミ付着軽減効果が高まる。
 前記エネルギー硬化性樹脂組成物の前記変性シリコーンの含有量は、0.5~10重量%であることが好ましい。前記変性シリコーンの含有量が0.5重量%以上であると、樹脂の十分な柔軟性を確保でき、気泡の抑制効果も高いので、特にフレネルレンズなどを形成する際に有効である。一方、前記変性シリコーンの含有量が10重量%以下であると、樹脂の耐熱性を確保できるので、例えばレンズ部を補助光源や撮像素子とともに実装する為のリフロー工程に供するのに好適である。また、補助光源ユニットに用いるレンズの場合、補助光源からの熱に耐えうるようになる。
 前記変性シリコーンは、2官能以上の官能基を有することが好ましい。変性シリコーンの含有量、官能基数が多くなる程、樹脂官能基と反応しやすくなり、樹脂骨格内に取り込まれ易くなるからである。但し、過度の添加は耐熱性の劣化を招くので、変性シリコーンの含有量が10重量%以下であるのが好ましい。
 前記エネルギー硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂もしくは熱硬化性樹脂であることが好ましい。これらの樹脂は、前記レンズ部を撮像素子や光源とともに実装する為のリフロー工程に供する際に必要な耐熱性や、環境信頼性に優れる。また、硬化時の収縮率が低いので、前記レンズ部の光学面精度を確保するという観点からも望ましい。
 前記エネルギー硬化性樹脂は、エポキシ系エネルギー硬化性樹脂もしくはアクリル系エネルギー硬化性樹脂であることが好ましい。これらの樹脂は光学特性に優れ、比較的入手しやすいというメリットがある。
 前記型は、樹脂製であることが好ましい。これにより、マスター型から型を転写成形できるので、マスター型を1つ作成するだけで、複数の型を複製できるから、型製造コストを低減できる。尚、前記型はPDMS製であると好ましい。
 前記レンズ部は光軸方向断面がブレーズ形状であることが好ましい。本発明の製造方法によれば、前記エネルギー硬化性樹脂に前記変性シリコーンを含有させることで、硬化時の気泡抑制効果も期待できるので、特にフレネルレンズなど、光軸方向断面がブレーズ形状であるようなレンズに好適である。
 前記レンズアレイにおける前記レンズ部の裏面側は平面であり、前記平面に可撓性樹脂シートを密着することが好ましい。前記平面に可撓性樹脂シートを密着させることで、前記レンズアレイを割断により個片化した際に、前記レンズ部がバラけて落下したりすることがなくなり、取り扱い性に優れる。
 前記製造方法により製造されたレンズアレイを前記溝に沿って割断し、前記レンズ部ごとに個片化することが好ましい。上述した樹脂を素材とすることで、割断時のチッピングやゴミの発生を抑制しつつ、少ない工数で大量に且つ安価に光学素子を製造することができる。
 前記割断は、隣接する前記レンズ部同士が離間する方向に前記レンズアレイに力を付与することで行われることが好ましい。これにより、最も脆弱な前記溝の底で割断が生じて、前記レンズアレイを容易に個片化することができる。
 本発明による光学素子は、前記製造方法により製造されたことを特徴とする。
<エネルギー硬化性樹脂>
 エネルギー硬化性樹脂として、光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができる。
 [光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂]
 光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂の例には、アクリル樹脂やアリルエステル樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂などが含まれる。エネルギー硬化性樹脂組成物としての、アクリル樹脂材料やアリルエステル樹脂材料、ビニル系樹脂材料は、光重合開始剤のラジカル重合により硬化されうる重合性単量体と光重合開始剤とを含む。また、エネルギー硬化性樹脂組成物としてのエポキシ系樹脂材料は、光重合開始剤のカチオン重合またはアニオン重合により硬化されうる重合性単量体と光重合開始剤とを含む。以下、重合性組成物(樹脂材料)および光重合開始剤について説明する。
 1)アクリル樹脂材料
 アクリル樹脂材料として用いられる(メタ)アクリレートの種類は、特に限定されない。(メタ)アクリレートの例には、エステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、エーテル(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、アルキレン(メタ)アクリレート、芳香環を有する(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレート、脂環式構造を有する(メタ)アクリレートが含まれる。これらは、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 これらの中でも、脂環式構造を持つ(メタ)アクリレートが好ましい。脂環式構造は、酸素原子または窒素原子を含む脂環式構造であってもよい。そのような(メタ)アクリレートの例には、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、ビシクロヘプチル(メタ)アクリレート、トリシクロデシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノール(メタ)アクリレートや、イソボロニル(メタ)アクリレート、水添ビスフェノール類のジ(メタ)アクリレートなどが含まれる。また、脂環式構造を有する(メタ)アクリレートの中でも、アダマンタン骨格を持つものが特に好ましい。そのような(メタ)アクリレートの例には、2-アルキル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート(特開2002-193883号公報参照)、アダマンチルジ(メタ)アクリレート(特開昭57-500785号公報参照)、アダマンチルジカルボン酸ジアリル(特開昭60―100537号公報参照)、パーフルオロアダマンチルアクリル酸エステル(特開2004-123687号公報参照)、2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート(新中村化学工業株式会社)、1,3-アダマンタンジオールジアクリレート、1,3,5-アダマンタントリオールトリアクリレート、不飽和カルボン酸アダマンチルエステル(特開2000-119220号公報参照)、3,3'-ジアルコキシカルボニル-1,1'ビアダマンタン(特開2001-253835号公報参照)、1,1'-ビアダマンタン化合物(米国特許第3342880号明細書参照)、テトラアダマンタン(特開2006-169177号公報参照)、2-アルキル-2-ヒドロキシアダマンタン、2-アルキレンアダマンタン、1,3-アダマンタンジカルボン酸ジ-tert-ブチルなどの芳香環を有しないアダマンタン骨格を有する硬化性樹脂(特開2001-322950号公報参照)、ビス(ヒドロキシフェニル)アダマンタン類やビス(グリシジルオキシフェニル)アダマンタン(特開平11-35522号公報および特開平10-130371号公報参照)などが含まれる。
 また、アクリル樹脂材料は、(メタ)アクリレートや多官能(メタ)アクリレートなどの、その他の反応性単量体を含有していてもよい。そのような(メタ)アクリレートの例には、メチルアクリレート、メチルメタアクリレート、n-ブチルアクリレート、n-ブチルメタアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルメタアクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタアクリレート、tert-ブチルアクリレート、tert-ブチルメタアクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタアクリレートなどが含まれる。また、多官能(メタ)アクリレートの例には、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールセプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどが含まれる。
 2)アリルエステル樹脂材料
 アリルエステル樹脂材料は、アリル基を有し、ラジカル重合によって硬化する樹脂材料である。アリルエステル樹脂材料の種類は、特に限定されない。アリルエステル樹脂材料の例には、芳香環を含まない臭素含有(メタ)アリルエステル樹脂(特開2003-66201号公報参照)、アリル(メタ)アクリレート樹脂(特開平5-286896号公報参照)、アリルエステル樹脂(特開平5-286896号公報、特開2003-66201号公報参照)などが含まれる。
 3)ビニル系樹脂材料
 ビニル系樹脂材料の種類は、透明な樹脂硬化物を形成できる物であれば特に限定されない。ポリビニル系樹脂のモノマーは、一般式CH2=CH-Rで表される。ポリビニル系樹脂の例には、ポリ塩化ビニルやポリスチレンなどが含まれる。ポリビニル系樹脂としては、Rに芳香族を含む芳香族系ビニル樹脂が好ましい。特に、モノマー1分子中に2つ以上のビニル基を有するジビニル系樹脂がより好ましい。これらは、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 4)エポキシ系樹脂材料
 エポキシ系樹脂材料の種類は、エポキシ基を有し、光または光および熱により重合硬化するものであれば特に限定されない。硬化開始剤は、酸無水物、カチオン発生剤、アニオン発生剤などを使用することができる。エポキシ系樹脂は、硬化収縮率が低いため、成形精度を向上させる観点からは好ましい。
 エポキシ系樹脂の例には、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が含まれる。より具体的には、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、2,2'-ビス(4-グリシジルオキシシクロヘキシル)プロパン、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカーボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-5,5-スピロ-(3,4-エポキシシクロヘキサン)-1,3-ジオキサン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)アジペート、1,2-シクロプロパンジカルボン酸ビスグリシジルエステルなどを重合したものを例示することができる。
 5)光重合開始剤
 光重合開始剤の種類は、基本的には重合成組成物(樹脂材料)の種類に応じて選択される。光重合開始剤の種類は、紫外域(400nm以下)の波長に吸収極大を持ち、当該紫外域の波長でラジカル、カチオンまたはアニオンを発生するものであれば特に限定されない。なお、光重合開始剤を選択する際には、使用波長域での光透過率を低下させないように配慮するとともに、硬化光(紫外線)に対する吸光度が適切な値になるように考慮することが好ましい。
 ラジカルを発生する光重合開始剤としては、分子内開裂型開始剤および水素引き抜き型開始剤のいずれも使用することができる。分子内開裂型開始剤には、ベンゾインエーテル誘導タイプ、アセトフェノンタイプ、アシルフォスフィンオキサイドタイプなどがある。
アセトフェノンタイプの例には、ベンジルケタール、α-ヒドロキシアセトフェノン、α-アミノアセトフェトンなどが含まれる。アシルフォスフィンオキサイドタイプの例には、ビスアシルフォスフィンオキサイド(BAPO)、モノアシルフォスフィンオキサイド(MAPO)などが含まれる。水素引き抜き型開始剤には、ベンゾフェノンタイプ、アミンタイプ、チオキサントンタイプなどがある。
 ここで、レンズ部に用いるために樹脂が黄変しないことなどを考慮すると、α-ヒドロキシアセトフェノンとしては、DAROCURE 1173、IRGACURE 184、IRGACURE 127(いずれもチバ・ジャパン株式会社)などを使用することが好ましい。また、α-アミノアセトフェトンとしては、IRGACURE 907、IRGACURE 369(いずれもチバ・ジャパン株式会社)などを使用することが好ましい。
 また、ラジカルを発生する光重合開始剤として、UV照射後に光退色(フォトブリーチング)する効果を有する光重合開始剤を使用することも好ましい。そのような光重合開始剤の例には、アシルフォスフィンオキサイドなどが含まれる。光退色効果を有する光重合開始剤を使用した場合、光反応に伴い光重合開始剤の吸収帯が消失(光退色)することにより、硬化光がより樹脂の深部まで到達できるようになり、樹脂の内部硬化が促進される。アシルフォスフィンオキサイドの例には、MAPOの2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(DAROCUR TPO)や、BAPOのビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(IRGACURE 819)や、チタノセン化合物のIRGACURE 784(いずれもチバ・ジャパン株式会社)などが含まれる。特に、DAROCURE TPOやIRGACURE 819などは、光反応に伴い無色となるため、レンズ用途としてより好ましい。
 カチオンを発生する光重合開始剤には、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾニウム塩、フェロセニウム塩などがある。スルホニウム塩の例には、CYRACURE UVI-6976、UVI-6992(いずれもダウ・ケミカル社)、サンエイドSI-60L、SI-80L(三新化学工業株式会社)、アデカオプトマーSP-150、SP-170(株式会社ADEKA)、Uvacure1590(ダイセルUCB株式会社)などが含まれる。ヨードニウム塩の例には、UV9380C(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社)、IRGACURE 250(チバ・ジャパン株式会社)などが含まれる。
 アニオンを発生する光重合開始剤には、アルキルリチウム、カルバメート誘導体、オキシムエステル誘導体、光アミン発生剤などがある。
 光重合開始剤の添加量は、光硬化性樹脂材料(樹脂材料および光重合開始剤)に対して、0.001質量%~5質量%の範囲内が好ましく、0.01質量%~3質量%の範囲内がより好ましく、0.05質量%~1質量%の範囲内が特に好ましい。
 6)熱重合開始剤
 熱重合開始剤としては、例えば、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイド、tert-ヘキシルハイドロパーオキサイド、tert-ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類、α,α’-ビス(tert-ブチルペルオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、ジキュミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、tert-ブチルキュミルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3等のジアルキルパーオキサイド類;ケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、パーオキシエステル類等の有機過酸化物、又は、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、1,1’-(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物等が挙げられる。
 上記熱カチオン硬化剤としては、例えば、アルキル基を少なくとも1個有するアンモニウム塩、スルホニウム塩、ヨウドニウム塩、ジアゾニウム塩、三フッ化ホウ素・トリエチルアミン錯体等が挙げられる。これらの塩類の対アニオンとしては、例えば、SbF6 -、PF6 -、AsF6 -、BF4 -、テトラキス(ペンタフルオロ)ボレート、トリフルオロメタンスルフォネート、メタンスルフォネート、トリフルオロアセテート、アセテート、スルフォネート、トシレート、ナイトレート等のアニオンが挙げられる。
<変性シリコーン> 
 シリコーンの中で、側鎖、末端に有機基を導入したものが変性シリコーンと呼ばれ、置換される有機基の結合位置によって大きく4種類の構造に分類される。また、導入する有機基の性質によって反応性シリコーンと非反応性シリコーンにも分類される。例えば、エポキシ変性シリコーンとは、シリコーンのメチル基の一部をエポキシ基含有アルキル基に置換したものである。ここでは、エネルギー硬化性樹脂の官能基と化学反応し結合を形成する官能基を持つ変性シリコーンを用いる。例えばエポキシ樹脂の場合、エポキシ変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、アミン変性シリコーン等を用いることができる。アクリル樹脂の場合、メタクリル変性シリコーンや、カルボキシル変性シリコーンを用いることができる。
 シリコーン系化合物の好ましい例としては、ジメチルシリルオキシ単位を繰り返し単位として複数個含む、化合物鎖の末端及び/又は側鎖に置換基を有するものが挙げられる。
ジメチルシリルオキシを繰り返し単位として含む化合物鎖中にはジメチルシリルオキシ以外の構造単位を含んでもよい。置換基は同一であっても異なっていてもよく、複数個あることが好ましい。好ましい置換基の例としてはポリエーテル基、アルキル基、アリール基、アリールオキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリール基、シンナモイル基、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基、フルオロアルキル基、ポリオキシアルキレン基、カルボキシル基、アミノ基などを含む基が挙げられる。
 変性シリコーンの数平均分子量は1000以上、50000以下とするが、1000~30000であることがより好ましく、1000~20000であることがさらに好ましく、2000~20000であることがさらに好ましい。ここで、数平均分子量(Mn)の測定は、テトラヒドロフランを展開溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、ポリスチレン換算値として求めた値である。本件明細書においては、GPC測定装置HLC-8020(東ソー社製)、及び、GPCカラム(以下の順に通過):TSK guard column HXL-H、TSK gel GMHXL(×2)、TSK gel G2000HXL(以上、東ソー社製)を用いて、測定溶媒をテトラヒドロフランとし、測定温度40℃の条件で測定した値である。変性シリコーンの数平均分子量が過度に小さいと、エネルギー硬化性樹脂組成部に添加した場合に、最終的に得られる硬化後のエネルギー硬化性樹脂に付与する柔軟性が不足し、割断時にチッピングが生じやすくなる。また、変性シリコーンの数平均分子量が過度に小さいと、エネルギー硬化性樹脂組成物に添加した場合に、最終的に得られる硬化後のエネルギー硬化性樹脂の柔軟性を損なったり、そもそも樹脂組成物の調整や取り扱いが難しくなったりするという問題がある。そこで、本発明においては、上記問題が生じにくく、しかも比較的容易に入手できるという観点から、上述した数値範囲の数平均分子量を有する変性シリコーンを用いるようにしている。
 シリコーン系化合物のシリコーン原子含有量には特に制限はないが、エネルギー硬化性樹脂組成物全体に対して0.5~10質量%であることが好ましい。
 好ましいシリコーン系化合物の例としては、信越化学工業(株)製の“X-22-174DX”、“X-22-2426”、“X-22-164B”、“X22-164C”、“X-22-170DX”、“X-22-176D”、“X-22-1821”(以上商品名);チッソ(株)製の“FM-0725”、“FM-7725”、“FM-4421”、“FM-5521”、“FM-6621”、“FM-1121”(以上商品名);Gelest製の“DMS-U22”、“RMS-033”、“RMS-083”、“UMS-182”、“DMS-H21”、“DMS-H31”、“HMS-301”、“FMS121”、“FMS123”、“FMS131”、“FMS141”、“FMS221”(以上商品名);東レ・ダウコーニング(株)製の“SH200”、“DC11PA”、“SH28PA”、“ST80PA”、“ST86PA”、“ST97PA”、“SH550”、“SH710”、“L7604”、“FZ-2105”、“FZ2123”、“FZ2162”、“FZ-2191”、“FZ2203”、“FZ-2207”、“FZ-3704”、“FZ-3736”、“FZ-3501”、“FZ-3789”、“L-77”、“L-720”、“L-7001”、“L-7002”、“L-7604”、“Y-7006”、“SS-2801”、“SS-2802”、“SS-2803”、“SS-2804”、“SS-2805”(以上商品名);モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製の“TSF400”、“TSF401”、“TSF410”、“TSF433”、“TSF4450”、“TSF4460”(以上商品名);などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
 本発明によれば、光学素子を低コストで大量に生産できるレンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法を提供することができる。
第1の実施形態にかかる製造方法で製造された光学素子を用いた補助光源ユニット10の斜視図である。 補助光源ユニット10を出射面側から見た図である。 図2の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た図である。 補助光源ユニット10の透視斜視図である。 補助光源ユニット10を、撮像装置50に隣接して設けた携帯端末の一例である携帯電話機100の外観図であり、(a)は表面、(b)は裏面である。 補助光源ユニットの製造工程(a)~(h)を示す図である。 抜き刃が弾性支持されている状態を示す図で、抜き刃Cの先端が適切な切断位置に案内される前(a)および案内された後(b)を示す。 ベース層が1層の例を示す図で、裏打ち板BK上に直接形成したレンズ部13Bを示す図(a)、このレンズ部13Bを有する補助光源ユニットを示す図(b)である。 レンズアレイシートの一例を示す斜視図である。 レンズアレイシートの別例を示す斜視図である。 レンズアレイシートの別例を示す斜視図であるが、谷部は簡略図示している。 変形例にかかるレンズ部を有するレンズアレイシートを示す上面図である。 第2の実施形態においてレンズアレイの成形に用いる型の断面図である。 レンズアレイの製造工程(a)~(g)を示す図である。 (a)は、補助光源ユニットを組み付ける工程を示す図であり、(b)は、補助光源ユニットの断面図である。 (a)は、変形例にかかる型M1’の一部と、それにより成形されたレンズアレイLAの一部を示す図であり、(b)は、変形例にかかる補助光源ユニットの断面図である。 (a)は、不要部を形成したレンズアレイの斜視図であり、(b)は、(a)の構成をXB-XB線で切断して矢印方向に見た図であり、(c)は、不要部を割断したレンズアレイの斜視図である。 別な実施形態にかかるレンズアレイの製造工程(a)~(e)を示す図である。 1列に並んだレンズ部を引き剥がす状態を示す斜視図である。 変形例にかかるレンズアレイの斜視図である。 変形例にかかるレンズアレイの断面図である。
 以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張され、実際の比率とは異なる場合がある。
 〈第1の実施形態〉
 図1は、本実施形態にかかる製造方法で製造された光学素子を用いた補助光源ユニット10の斜視図である。図2は、図1に示した補助光源ユニット10を出射面側から見た図である。図3は、図2の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た図である。図4は、図1に示した補助光源ユニット10の透視斜視図である。尚、光学素子の光軸方向をZ方向とし、Z方向に直交する方向をX方向、Z方向とX方向に直交する方向をY方向とする。
 図2,3に示すように、本実施形態の補助光源ユニット10は、矩形状の基板11に取り付けられた面発光素子としてのLED光源12と、LED光源12の光出射側に設けられた外形が矩形状の光学素子13と、LED光源12と光学素子13との間に配置された保持部材としてのスペーサ14とからなる。スペーサ14は、図4に示すように、外形が角筒状であり内形が円筒状であって、その下端を基板11の上面に接着剤で固定し、その上端を光学素子13の下面に接着剤で固定している。スペーサ14の内周面14aは、拡散面(白色塗装面)となっている。
 基板11は、アルミニウムからなる基板本体と、基板本体上に積層された絶縁層と、絶縁層上に形成されたCu等の導体からなる配線パターンとから概略構成されている。配線パターンには、LED光源12を構成するLEDチップが接続されている。
 補助光源であるLED光源12は、LEDチップが、矩形平板状のモールド成型された蛍光体含有透明樹脂体(蛍光体含有透明樹脂)によって完全に被覆されており、LEDチップから出射された光が全て蛍光体含有透明樹脂体を通過するように構成されている。この構成によりたとえば、LEDチップとして青色発光ダイオードを用い、蛍光体含有透明樹脂に含まれる蛍光体として黄色蛍光体を用いることで、白色光を出射できるようになっている。尚、LEDチップは、X方向とY方向にそれぞれ辺を有する矩形状であると好ましい。
 光学素子13は、平行平板13a上(光出射側)において、中央部に設けられた円形の平面状(又は球面あるいは非球面状)の光透過部13bと、光透過部13bの周辺を取り囲むブレーズ型の輪帯部13cとを形成してなる。輪帯部13cの周囲には後述するV溝13Vの斜面が形成されている。光透過部13bの中心を、光学素子13の光軸が通過するようになっている。光学素子13の製造方法は、後述する。
 図2に示すように、輪帯部13cは、周方向に4つに分割されており、光透過部13bを挟んでX方向に対向する(第1の)一対の扇部13cxと、光透過部13bを挟んでY方向に対向し、一対の扇部13cxに挟まれた(第2の)一対の扇部13cyとを有する。扇部13cx、13cyは互いに接している。図3に示すように、一対の扇部13cxは、光軸を中心として、光軸側面IPxと光軸外側面OPxとを備えた複数の第1部分輪帯RPxを有し、一対の扇部13cyは、光軸を中心として、光軸側面IPyと光軸外側面OPyとを備えた複数の第2部分輪帯RPyを有している。本実施形態では、第1部分輪帯RPxの高さd1と、第2部分輪帯RPyの高さd2は等しい。
 なお、図3において図示の都合上、扇部13cx、13cyは互いに対向しているかのように示されているが、実際には扇部13cx、13cyが互いに対向することはない。また、光学素子13の光出射側には、(第1の)一対の扇部13cxと、(第2の)一対の扇部13cyを識別するため識別マーク(不図示)が形成されている。この識別マークは、この補助光源ユニットを撮像装置と共に機器に組み込む際の輪帯部の方向(本例では一対の扇部13cyのある方向)を示し、組込時にX方向とY方向が確認でき、誤った方向に組み込むことを防止するためのものである。また、後述する2層からなるベース層の内の第1樹脂層を平行平板13aとすることに代えて、平行平板13aに相当する部位を含めてレンズ部とともに一体的に成形するようにしてもよい。
 図5(a)(b)は、本実施形態に係る補助光源ユニット10を、撮像装置50に隣接して設けた携帯端末の一例である携帯電話機100の外観図である。図5に示す携帯電話機100は、表示画面D1及びD2を備えたケースとしての上筐体71と、入力部である操作ボタン60を備えた下筐体72とがヒンジ73を介して連結されている。撮像装置50および補助光源ユニット10は、上筐体71内の表示画面D2の下方に内蔵されており、上筐体71の外表面側より補助光源ユニット10が出射して被写体に反射した光を撮像装置50が取り込めるよう配置されている。なお、この撮像装置の位置は上筐体71内の表示画面D2の上方や側面に配置してもよい。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。尚、携帯電話機としてはスマートフォン等を含む。
 本実施形態にかかる補助光源ユニット10を携帯電話機100に搭載する場合、X方向を撮像素子の短辺方向(垂直方向)、Y方向を撮像素子の長辺方向(水平方向)になるようにする。撮像装置50を用いて被写体の撮像を行う際には、補助光源ユニット10が発光する。このとき、LED光源から出射し、光学素子13の光透過部13bを通過した光線は、光透過部13bが平面の場合はそのまま進行し、曲面の場合は該曲面に応じて屈折されて進行する。
 一方、光学素子13に入射して平行平板13aを通過した光線のうち、一対の扇部13cxに入射した光線は、第1部分輪帯RPxの光軸外側面OPxで屈折した後に、被写体に向かって出射する。又、光学素子13に入射して平行平板13aを通過した光線のうち、一対の扇部13cyに入射した光線は、第2部分輪帯RPyの光軸外側面OPyで屈折した後に、被写体に向かって出射する。補助光源ユニット10から出射された光線により、撮像画面に合わせた照射を行うことができる。
(第1の製造工程例)
 次に、図6を参照して、補助光源ユニットの製造工程について説明する。本実施形態で用いる抜き刃装置CAは、図7(a)に示すように、複数の抜き刃Cを有し、バネ機構SPにより両側から弾性支持されており、不図示の治具に固定された成形体IMに対して挿入する方向(図7(a)で上下方向)に交差する方向(左右方向)に移動可能となっている。
 図6(a)に示すように、金型Mの転写面は、複数のレンズ部13Bに対応した第1の部位と、第1の部位の周囲を囲む凸状の第2の部位とを含む。すなわち、光学素子13のレンズ部13Bを構成する光透過部13bと輪帯部13cとに対応した複数の転写面Maと、転写面Maの間に配置された楔状の隆起部Mbとを有する金型Mに対して、転写面Ma及び隆起部Mbを覆うように樹脂PL(ここでは紫外線硬化性のエポキシ樹脂)を付与する。
 これと並行して、裏打ち板(ベース層の第2樹脂層)BKに粘着剤等で貼り付けられた大判の平行平板13a(ベース層の第1樹脂層:ここではポリイミド製)の表面を、紫外線照射およびこの紫外線照射によって発生するオゾンガス、酸素プラズマ或いはイオンエッチングにより活性化処理しておく。
 次いで、図6(b)に示すように、平行平板13aの活性化処理された表面を、金型M上に付与された樹脂PL上に向けて載置し、かかる状態で外部から紫外線を照射することで、樹脂PLを硬化させ、平行平板13aと一体化させる。その後、成形体IMを一体的に金型Mから離型する。
 離型された成形体IMは、ポリイミド樹脂、TAC、PET、アクリル樹脂及びエポキシ樹脂のうち何れかから形成されている裏打ち板BKに貼り付けられた平行平板13a上に、複数のレンズ部13B(レンズ層)が所定間隔で配置されており、また、レンズ部13Bの間には、隆起部Mbに対応した複数の断面V字型の谷部(V溝)13Vが形成されている。谷部13Vの角度は30~60°であると好ましい。そこで、図6(c)(d)に示すように、谷部13Vにピッチを合わせた複数の抜き刃Cを、成形体IMに対峙させて、勢いよく相対移動させる。抜き刃Cは、図7(a)(b)のように、抜き刃装置CAにより一体的に保持され、バネ機構SPにより弾性支持されているから、抜き刃Cの先端が、谷部13Vにより適切な切断位置に案内される際にフリーに移動できる。尚、抜き刃Cの先端角度θが20~55°であり、谷部13Vの溝角度より5°以上小さいと、V溝内へ挿入が容易になり、かつ抜き刃の先端位置が若干ずれていても、抜き刃がV溝壁面にガイドされて切断位置に案内されるので好ましい。また、抜き刃の先端角度を20°以上とすることにより刃の耐久性を確保できる。
 抜き刃Cの先端が平行平板13aに進入し、これを通り越して、裏打ち板BKにまで到達するが、裏打ち板BKの途中で止める(一部貫通していても良い)。以上により、複数のレンズ部を形成した樹脂製のレンズ層と、レンズ層と接合された樹脂製のベース層とを有し、レンズ層にはレンズ部の周囲に切り込みが形成され、該切り込みはベース層に達しているが、ベース層を貫通していないレンズアレイシートが作製される。このように、抜き刃Cの先端が裏打ち板BKの途中で止まるようにすれば、図6(e)に示すように、抜き刃Cを退避したのちに谷部13Vの底に切り込みSLが生じるが、切断された平行平板13aが裏打ち板BKとの間の粘着力のみで固定され、運搬時などに脱落しにくいので、取り扱い性に優れる。
 一方、補助光源ユニットの組み付け工程に移送された後には、図6(f)に示すように、谷部13Vの底に切り込みSLがあるので、個別にレンズ部13Bと共に平行平板13aを切り込みSLに沿って裏打ち板BKから容易に剥がすことができ、更に図6(g)に示すように、スペーサ14及びLED光源12を取り付けた基板11と固定されることで、補助光源ユニット10が完成する。完成した補助光源ユニット10は、図6(h)に示すように、基板11の裏面にハンダボールHBを付着され、不図示のリフロー工程に移送されて、携帯端末等に実装されるようになっている。
 以上の実施形態では、ベース層を2層で構成した例を示したが、ベース層は1層だけにしても良い。具体的には、図8(a)に示すように、ベース層としての裏打ち板BK上に直接、レンズ層としてのレンズ部13Bを形成しても良い。かかる場合、抜き刃は、レンズ層を貫通するがベース層の途中で止まることとなる。レンズ部13Bは、裏打ち板BKから剥がされて、図8(b)に示すように、スペーサ14に直接取り付けられて補助光源ユニットとなる。
 又、レンズアレイシートは、レンズ部13Bが1列に並ぶように形成されても良い。図9は、1列に形成された成形体IMに上述の切り込みが形成されたレンズアレイシートから、ロボットRBを用いて並んだレンズ部13Bを端から引き剥がして組み立て工程へと移送する状態を示している。
 一方、レンズアレイシートは、レンズ部13Bがマトリクス状に並ぶように形成されても良い。図10は、レンズ部13Bがマトリクス状に形成された成形体IMの斜視図である。このように、レンズ部13Bがマトリクス状に並んだ成形体IMに切り込みSLを入れる場合、図10に示すように、抜き刃Cが格子状に並んだ切断装置を用いてもよい。レンズ部13Bの間の谷部13Vに、縦横の抜き刃Cが同時に侵入することで、同時に切り込みSLを形成できる。
 尚、図11に示すように、裏打ち板BK上にレンズ部13Bを複列に並べ、隣接する列のレンズ部13B同士が列方向にシフトしているように配置することもできる。これにより、レンズ部13Bを円形に近い状態で形成出来、処理の都合上好ましい。
 更に、図12(a)に示すように、レンズ部13Bの外形は円形であっても良い。この場合、レンズ部13Bの裏面側をピン状のもので突き出すことで、当該レンズ部13Bを裏打ち板BKから取り出すことができる。或いは、図12(b)に示すように、レンズ部13Bの外形は矩形であっても良いし、図12(c)に示すように多角形であっても良い。いずれも、レンズ部13Bを取り巻くようにして谷部13Vが設けられ、該谷部13Vに対応した抜き刃Cにより上述の切り込みを形成してレンズアレイシートが形成される。
 上述のように、レンズ層においてレンズ部13Bの周囲を囲むようにして形成されたV字型の谷部(V溝)13Vが凹部を構成する。ベース層は、たとえば、平行平板13aと裏打ち板BKの2層を有し、レンズ層に接合され、平行平板13aを裏打ち板BKから剥がすことが可能となっている。たとえば、裏打ち板BKは、粘着シートとしてレンズ層と着脱可能に接合される。また、粘着シート付きのレンズアレイをレンズアレイシート(または、レンズシート)と呼ぶこともある。
 〈第2の実施形態〉
 本実施形態の補助光源ユニット10は、図1~図4に示すものと同じ構成であり、図5(a)(b)と同様に、携帯電話機100において撮像装置50に隣接して設けることができ、同様の機能を有する。補助光源ユニット10の光学素子13は、次のようにしてレンズアレイから製造することができる。
(第1の製造工程例)
 図面を参照して、レンズアレイの製造工程について説明する。本実施形態で用いる型を図13に示す。尚、レンズ部の個数は、図に関わらず任意である。図13において、型M1は、その上面に、転写面として、光学素子13の光透過部13bと輪帯部13c(以下、レンズ部13Bという)とに対応した複数のレンズ転写部M1a(第1の部位)と、レンズ転写部M1a間に形成された楔状の凸状転写部M1b(第2の部位)とを有する。凸状転写部M1bの角度θは、20°~60°である。
 レンズ転写部M1aと凸状転写部M1bとはワンチャック加工により形成されているので、レンズ転写部M1aの中心と、凸状転写部M1bの先端までの長手方向の距離aは精度よく等しく形成される。尚、ワンチャック加工とは、型の素材が金属等である場合、その型の素材を加工装置のチャックに固定した状態で、切削加工することをいい(切削工具は異なる場合もある)、型の素材が樹脂等であってマスター型を転写して形成されるものであるときは、マスター型の素材を加工装置のチャックに固定した状態で、切削加工することをいう。凸状転写部M1bの高さは、レンズ転写部M1aの輪帯形成部分の高さ(第1部分輪帯RPxの高さd1、第2部分輪帯RPyの高さd2に相当)よりも高い。
 次に、図14を参照して、レンズアレイの製造工程を説明する。まず、図14(a)に示すように、レンズ転写部M1aと凸状転写部M1bとを有する型M1に対して、レンズ転写部M1a及び凸状転写部M1bを覆うように未硬化のエネルギー硬化性樹脂PL(ここでは、未硬化の紫外線硬化性エポキシ樹脂を使用)を付与する。
 次いで、図14(b)に示すように、透明な平行平板である対向型M2の下面を、型M1上に付与された未硬化の樹脂PL上に載置し、かかる状態で外部から紫外線を照射することで、未硬化の樹脂PLを硬化させる。これにより硬化性樹脂製のレンズアレイLAが成形される。なお、平板状の対向型M2に未硬化の樹脂を付与することも可能であるが、成形後のレンズアレイLAに気泡が生じるのをより確実に防止するという観点からは、図14(a)に示すように、レンズ転写部M1a及び凸状転写部M1bを有する型M1に未硬化の樹脂を付与することが好ましい。また、樹脂を硬化させるための光照射は透明な対向型M2側から行えばよいが、型M1が透明である場合は型M1側から光照射してもよいし、型M1と対向型M2の両方から光照射してもよい。熱硬化性樹脂の場合は適切な硬化温度で必要な時間加熱することにより硬化を行えばよい。その後、レンズアレイLAを離型するが、離型パターンとしては以下の態様(i)~(iii)があり、それぞれのメリットを併せて説明する。
(i)まず対向型M2から離型し、次いで型M1を離型する。
成形後に、重力加速度方向上方に対向型M2が存在するので、まず対向型M2から離型すると作業しやすい。
(ii)まず型M1から離型し、次いで対向型M2を離型する。
レンズ転写部M1aを有する型M1の離型は比較的困難であるから、離型時の力でレンズアレイLAがバラけやすい。そこで、レンズアレイLAに対向型M2が張り付いた状態で型M1を離型することで、レンズアレイLAがバラけることを抑制できる。尚、対向型M2の離型は容易であるため、その際にレンズアレイLAがバラける恐れは少ない。
(iii)型M1と対向型M2を同時に離型する。
これにより工程時間を低減できる。
 図14(c)に示すように離型されたレンズアレイLAは、レンズ転写部M1aにより転写されたレンズ部13Bの間に、凸状転写部M1bに対応した複数の断面V字型の谷部(V溝)13Vが形成されている。後述する基準面13Cは、凸状転写部M1bの斜面で形成される。谷部13Vの角度は20°~60°である。尚、対応型M2により転写されたレンズアレイLAの裏面は平面である。レンズアレイLAの高さdは0.1mm~0.5mmであり、V溝13Vの最奥部の肉厚hは20μm~150μmである(図18(c)参照)。尚、dを厚くすると、レンズアレイLAが変形しにくくなり離型性が悪くなるので、その分hを増大するのがよい。ここで、別工程により、レンズアレイLAの裏面にSiO2コートや反射防止コート(例えば250μm以下の凹凸膜)を成膜してもよい。
 次いで、図14(c)に示すように、レンズアレイLAの裏面に粘着シートとして可撓性樹脂シートPSを、後工程で容易に引きはがせるような、例えば紫外線硬化接着剤等を用いて貼り付ける。可撓性樹脂シートPSとしては、例えば、UV硬化粘着剤付ポリオレフィンテープUHP-1525M3(電気化学工業社製)を用いることができる。可撓性樹脂シートPSの伸長性としては、100%を超え130%以下のものが望ましい。
 上述のように、可撓性樹脂シートPSは、粘着シートとしてレンズアレイLAに着脱可能に接合される。その後、図14(d)~(f)のいずれかに示す工程で、可撓性樹脂シートPSに力を付与することによりレンズアレイLAを個片化する。
 図14(d)に示す例では、可撓性樹脂シートPS側に曲げることでレンズアレイLAに曲げ応力を発生させ、最も脆弱であるV溝13Vの最奥部で割断を生じさせることができる。
 図14(e)に示す例では、レンズ部13Bの背後から可撓性樹脂シートPSを押し出すことでレンズアレイLAに曲げ応力を発生させ、最も脆弱であるV溝13Vの最奥部で割断を生じさせることができる。これはレンズ部13Bの外径が円形状である場合に好適である(図12(a)参照)。
 図14(f)に示す例では、可撓性樹脂シートPSを両側に(または対角線上で)引っ張ることでレンズアレイLAに引っ張り応力を発生させ、最も脆弱であるV溝13Vの最奥部で割断を生じさせることができる。また、最外周の不要部LAbは、隣接するレンズ部13Bに対して同時に割断される。これはレンズ部13Bの外径が多角形状である場合に好適である(図12(c)参照)。
 尚、レンズアレイLAに、硬化性樹脂の硬化促進のための所定の熱処理を行った後に、可撓性樹脂シートPSを貼り付けてもよいし、可撓性樹脂シートPSを貼り付けた後に、上記所定の熱処理を行ってもよい。
 本実施形態により未硬化の紫外線硬化樹脂PLを硬化させることで形成されたレンズアレイLAには、V溝13Vが形成されているので、レンズアレイLAをV溝13Vの底を起点として割断することができ、これによりダイシングに頼ることなくレンズ13の個片化を低コストで容易に実現できる。個片化されたレンズ13は、可撓性樹脂シートPSに張り付いた状態で搬送等されると、バラけることがなく取り扱いやすい。
 以上の工程を経て、図14(g)に示す光学素子としてのレンズ13が個片化されることとなる。レンズ13は、光学面であるレンズ部13Bと、その周囲のテーパ状基準面13Cとを有する。基準面13Cはレンズ部13Bの光軸と所期の位置関係となるように精度よく形成されている。
 補助光源ユニットの組み付け工程を説明する。図15(a)に示すように、3次元方向に移動可能な吸着装置VDは、基準面13Cに対応するテーパ面を有する中空の吸着部VDaが負圧ポンプPに接続されている。負圧ポンプPを動作させることで、吸着部VDa内が負圧になるので、吸着部VDaをレンズ13のテーパ面を基準面13Cに接触させることで、吸着装置VDはレンズ13を吸着保持することができる。
 吸着装置VDの3次元位置は、精度よく制御される。従って、図15(b)に示すように、あらかじめスペーサ14及びLED光源12を取り付けた基板11を所定位置に配置しておくことで、吸着装置VDを位置制御して、LED光源12に対して(例えば、LED光源12の中心に対して)レンズ13の光軸を一致させた状態で、スペーサ14上にレンズ13の裏面を載置できる。その後、接着剤で固定することで、補助光源ユニット10が完成する。完成した補助光源ユニット10は、基板11の裏面にハンダボールを付着され、不図示のリフロー工程に移送されて、携帯端末等に実装されるようになっている。
 本実施形態によれば、成形されたレンズ13において、凸状転写部M1bによりレンズ部13Bと基準面13Cとは一体的に成形されているので、レンズアレイLAから、V溝13Vに沿って個片化されたレンズ13をLED光源12に組み合わせて、補助光源ユニットを製作する際に、基準面13Cを用いてレンズ13とLED光源12との位置決めを精度よく行うことができる。なお、本実施形態においては、レンズアレイを構成する樹脂として、紫外線硬化性樹脂を用いているが、他の光硬化性樹脂でも構わない。また、熱硬化性樹脂など他のエネルギー硬化性樹脂であってもよい。この場合は、光に変えて熱や放射線など効果に必要なエネルギーを未硬化の樹脂に照射して硬化反応を生じさせるようにすればよい。エネルギー硬化性樹脂は、補助光源ユニット製作時に前記レンズ部を光源とともに実装する為のリフロー工程に供する際に必要な耐熱性や、環境信頼性に優れる。また、硬化時の収縮率が低いので、前記レンズ部の光学面精度を確保するという観点からも望ましい。さらに、割断性に優れているという利点もある。熱硬化性樹脂をレンズアレイの材料に用いることも可能である。熱硬化性樹脂は、エネルギー硬化性樹脂に比べて、安価であること、種類が豊富であり、求められる仕様に適する樹脂を選びやすいこと、などの利点がある。熱可塑性樹脂を用いる場合は、樹脂を加熱して溶融し、流動性を有する状態で型に付与するようにする。
 次に、本実施形態の変形例について説明する。図16(a)において、天地を逆にした型M1’は、上述と同様に、転写面としてレンズ転写部M1a(第1の部位)と、その周囲の凸状転写部M1b(第2の部位)とを有する。凸状転写部M1bは、先端の凸部M1cと、2つの平行面からなる根元側の平行部M1dとを有する。型M1’により未硬化の紫外線硬化性樹脂PLを転写成形することで、レンズ部13Bの周囲に、基準面としての平行溝状の切欠13Dと、小さいV溝13Vが形成される。上述の実施形態で説明したのと同様の手順で、図17(b)のようにV溝13Vの最奥部(矢印C’)で割断が行われて、レンズアレイが個片化される。
 本発明では、溝と位置決め基準面とを含む全体を凹部とするが、図16(a)では、V溝13Vと基準面13Dと基準面13Dに連なるテーパー面全体とにより凹部が構成される。
 補助光源ユニットの組み付け工程において、図16(b)に示すように、切欠13Dに対応した位置決め部15aを有するホルダ15を準備しておき、位置決め部15aに切欠13Dを係合させつつ突き当てるようにして、ホルダ15内にレンズ13を収容し、ホルダ15とレンズ13の側面との間に接着剤Bを流し込んで、接着剤Bにより固定する。その後、LED光源12を取り付けた基板11に、ホルダ15ごとレンズ13を取り付けることで、補助光源ユニットが完成する。尚、切欠13Dは平行面であるため,吸着機構を持つ高価なチャッキング装置を用いなくても、ロボットの把持アーム等の比較的安価な把持装置で機械的に容易に把持することができ、これによりコストを低減できる。
 尚、図17(a)に示すように、成形時に、レンズアレイLAの周囲に未硬化の紫外線硬化樹脂が溢れ出て硬化し、大きなバリ状の不要部LAbを形成する場合がある。しかしながら、図17(b)に示すように、最外周のレンズ部13Bの周囲には、凸状転写部M1bにより転写されたV溝13Vが形成されているので、V溝13Vの最奥部(矢印C’)で割断が生じやすく、図17(c)に示すように、周囲の不要部LAbをレンズアレイLAから容易に切り離すことができる。
(第2の製造工程例)
 次に、図面を参照して、レンズアレイの製造工程の別な例について説明する。本例で用いる型M1”は、上述した本実施形態の型M1と同様な形状を有するが、ゲートM1gを設けている点が異なる。対向型M2は共通である。使用する樹脂は、エネルギー硬化性樹脂のほか、熱可塑性樹脂でも良いが、硬化後あるいは固化後に割断可能なものである。
 図18(a)に示すように、型M1”と対向型M2を型締めした後、ゲートM1gを介して、内部のキャビティCV内に未硬化の紫外線硬化樹脂PLを充填する。次いで、図18(b)に示すように、外部から紫外線を照射することで、キャビティCV内の未硬化の紫外線硬化樹脂PLを硬化させる。図18(c)は、ゲートM1gを介してキャビティCV内に未硬化の樹脂PLが充填された後供給された後のイメージ図である。
 更に、図18(d)に示すように、型開きすることで、レンズアレイLAを取り出すが、かかるレンズアレイLAには、ゲートM1gに対応したランナ部LAaが形成されているので、図18(e)に示すように、カッターCTでランナ部LAaをカットする。その後は、図14(c)以降と同様な工程を経ることで、レンズを個片化することができる。
 又、レンズアレイLAは、レンズ部13Bが1列に並ぶように形成されても良い。図19は、ロボットRBを用いて、可撓性樹脂シートPS上に1列に並んだレンズ13を可撓性樹脂シートPS側に傾けるようにして端から1つずつ引き剥がして組み立て工程へと移送する状態を示している。図19に示す工程と同時にレンズの割断を行うようにしてもよいし、図19に示す工程に先立って、レンズ13を予め割断しておいてもよい。図19に示すレンズ13が一列に並んだ可撓性樹脂シートPS付きレンズアレイLAは、図17(c)に示す二次元状にレンズが並んだレンズアレイから、レンズの割断及び可撓性樹脂シートPSのカットを行って1列分のレンズアレイを切り出したものであってもよい。
 一方、レンズアレイLAは、図17に示すように、レンズ部13Bがマトリクス状に並ぶように形成されても良い。
 また、図20に示すように、可撓性樹脂シートPS上にレンズ部13Bを複列に並べ、隣接する列のレンズ部13B同士が列方向にシフトしているように配置することもできる。これにより、レンズ部13Bを円形に近い状態で形成出来るので、未硬化の樹脂を型に付与した際に円形に広がろうとする特性に合わせて、無駄に使用される樹脂の量を少なくすることができる。また、既存の製造機器が利用しやすくなるという利点もある。尚、V溝13Vは簡略化して図示している。
 更に、上述の図12(a)と同様に、レンズ部13Bの外形は円形であっても良い。この場合、レンズアレイLAにおいてレンズ部13Bの裏面側をピン状のもので突き出すことで、当該レンズ部13Bを割断することができる(図14(e)参照)。或いは、図12(b)と同様に、レンズ部13Bの外形は矩形であっても良いし、図12(c)と同様に多角形(ここでは、六角形を密に配置した例である)であっても良い。レンズアレイLAにおいてレンズ部13Bの外形が矩形である場合、図14(d)~(f)のいずれの割断態様でも良い。
 図21は、変形例にかかるレンズアレイLAを示す図である。本例では、V溝13Vの裏面側に、別のV溝13Uを対向して設けている。これにより、割断精度を出しやすく、割断方向も不問となり、エッジがシャープになるという利点がある。
 〈第3の実施形態〉
 本実施形態は、図1~図4に示す補助光源ユニット10の光学素子13に関し、その製造方法は、上述のように、図13の型を用い、図14(a)~(g)の各工程と同様にして実施可能であるが、用いるエネルギー硬化性樹脂は所定の変性シリコーンを含有する。
 本実施形態によれば、所定の変性シリコーンを含有したエネルギー硬化性樹脂を用いることにより、変性シリコーン特有の柔軟性が付与されるので、樹脂割断時のチッピング耐性が向上する。加えて、所定の変性シリコーンを添加したことにより、レンズアレイLA表面の導電性が高まり、かつ摩擦が弱まることによって、樹脂に静電気が溜まりにくくなるため、ゴミ付着が軽減される。
 (実施例)
 以下、本発明の実施例を説明する。本発明者は、後述する樹脂材料に、後述する変性シリコーンをそれぞれ添加して、実施例と比較例3の樹脂組成物を調製し、後述する評価に供した。尚、比較例1,2は変性シリコーン不添加である。以下に、変性シリコーン添加時の樹脂材料の化学式を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 図18の型M1と透光性の対向型M2との間に未硬化の樹脂PLを挟持し、対向型M2を介してUV照射、またはオーブンに入れ加熱することによって樹脂材料PLを硬化させ、型M1および対向型M2から離型することによって、9×9のアレイ状81箇所に、軸上厚が0.35mmであり、高さ70μmおよびピッチ0.1mmの複数の輪帯構造と、φ0.5mmの円形の平坦部を有するレンズ部と、レンズ部間に割断用の角度30°、溝底厚さ50μmのV溝を形成してなるレンズアレイを作成した。成形したレンズアレイを可撓性樹脂シートに貼り、シートを変形させて割断を行って、レンズを個片化した。
(樹脂材料)
[比較例1,3~5,実施例1~7]
・光硬化性エポキシ樹脂組成物:ビスフェノールAジグリシジルエーテルに光重合開始剤として芳香族スルホニウム塩(CYRACURE UVI-6976 ; ダウ・ケミカル社)を組成物全体の0.1重量%となるように添加したもの
[比較例2,実施例8]
・熱硬化性エポキシ樹脂組成物:ビスフェノールAジグリシジルエーテルに熱重合開始剤として芳香族スルホニウム塩(サンエイドSI-110L ; 三新化学株式会社)を組成物全体の0.1重量%となるように添加したもの
[比較例6、7、実施例9,11~15]
・光硬化性アクリル樹脂組成物:シクロヘキシル(メタ)アクリレートに光重合開始剤としてα-ヒドロキシアセトフェノン(IRGACURE 907 ; チバ・ジャパン株式会社)を組成物全体の0.1重量%となるように添加したもの
[実施例10]
・熱硬化性アクリル樹脂組成物:シクロヘキシル(メタ)アクリレートに熱重合開始剤としてα、α’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN ; 大塚化学株式会社)を組成物全体の0.1重量%となるように添加したもの
(開始剤)
[比較例1~5,実施例1~8]・芳香族スルホニウム塩
[比較例6、7,実施例9,11~15]・α-ヒドロキシアセトフェノン
[実施例10]・α、α’-アゾビスイソブチロニトリル
(変性シリコーン:添加量(変性シリコーン添加後の総重量に対する割合)は表1に示す通り)
[比較例3]
・多官能フェニル基:メチルフェニルシリコーン(KF-54 ; 信越化学工業株式会社、Mn=2800)[実施例1~4]
・単官能エポキシ基:片末端型エポキシ変性シリコーン(X-22-173DX ; 信越化学工業株式会社、Mn=4600)
[比較例6,実施例5~8]
・多官能エポキシ基A:側鎖両末端型エポキシ変性シリコーン(X-22-9002 ; 信越化学工業株式会社、Mn=7800)
[比較例4、実施例9~12]
・単官能メタクリル基:片末端型メタクリル変性シリコーン(X-22-2426 ; 信越化学工業株式会社、Mn=12000)
[実施例13~15]
・多官能メタクリル基A:両末端型メタクリル変性シリコーン(X-22-164C ; 信越化学工業株式会社、Mn=2400)
[比較例7]
・多官能メタクリル基B:両末端型メタクリル変性シリコーン(X-22-164;信越化学工業株式会社、Mn=860)
(硬化条件)
 光硬化性エポキシ樹脂については、室温において、水銀ランプを使用して20mWの強度で紫外線を300秒間照射して硬化させた。熱硬化性エポキシ樹脂については、大気オーブンを使用して90℃の温度で60分加熱して硬化させた。光硬化性アクリル樹脂については、室温において、水銀ランプを使用して20mWの強度で紫外線を100秒間照射して硬化させた。熱硬化性アクリル樹脂については、大気オーブンを使用して90℃の温度で30分加熱して硬化させた。
(評価方法)
「割断耐性」について:
 個片化した81個のレンズの割断面を顕微鏡により観察し、200μm以上のチッピングが発生したレンズが全体の5%未満であれば◎、5%以上10%未満であれば○、10%以上20%未満であれば△、20%以上であれば×とした。
「異物付着」について:
 個片化した81個のレンズ表面を顕微鏡により観察し、100μm以上の異物が付着したレンズが全体の5%未満であれば◎、5%以上10%未満であれば○、10%以上20%未満であれば△、20%以上であれば×とした。
「気泡」について:
 個片化した81個のレンズを顕微鏡により観察し、レンズ1個当たりの気泡が10個以上発生したレンズが全体の5%未満であれば◎、5%以上10%未満であれば○、10%以上20%未満であれば△、20%以上であれば×とした。
「耐熱性」について:
 個片化した81個のレンズの内、3個を抜き取り耐熱試験(100℃500h)に投入し、試験前後の透過率を測定(測定機は分光光度計U-4100;日立ハイテク製)した。そして、耐熱試験前後の450nm透過率変動が5%未満であれば◎、5%以上10%未満であれば○、10%以上15%未満であれば△、15%以上であれば×とした。
 評価結果を表1にまとめて示す。表1の評価結果によれば、比較例1、2は、「耐熱性」は◎であったが、「割断耐性」、「異物付着」、「気泡」が実用に適さないレベルであり、割断による個片化に不適切であることがわかる。比較例3、4、6は、添加する変性シリコーンの官能基が樹脂の官能基と異なっており、「気泡」は◎であるが、「割断耐性」が実用に適さないレベルであり、同様に割断による個片化に不適切であることがわかる。比較例5、7は、変性シリコーンの数平均分子量が小さいことに起因して十分な柔軟性を硬化後の樹脂に付与することができないものと推察され、「異物付着」、「気泡」は良好であるが、「耐熱性」が実用可能ではあるがやや低く、「割断耐性」が実用に適さないレベルであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 これに対し、添加する変性シリコーンの官能基が樹脂の官能基と同じ実施例1~15全てで、「割断耐性」、「異物付着」、「気泡」、「耐熱性」のいずれも実用可能レベルである△以上の評価であり、特に変性シリコーンの含有量が1.2~9.3重量%の範囲の実施例で、「割断耐性」、「異物付着」、「気泡」、「耐熱性」が○以上の評価になることがわかった。 
 本発明は、明細書に記載の実施形態、実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施形態や実施例や技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、本発明により製造する光学素子は、撮像レンズであっても良い。
 10 補助光源ユニット
 11 基板
 12 光源
 13 光学素子、
13B レンズ部
13C 基準面
13V V溝、谷部
 13a 平行平板
 13b 光透過部
 13c 輪帯部
 13cx 扇部
 13cy 扇部
 14 スペーサ
 14a 内周面
 50 撮像装置
 60 操作ボタン
 100 携帯電話機
BK 裏打ち板
C 抜き刃
HB ハンダボール
IM 成形体
LA レンズアレイ
M 金型
Ma 転写面
Mb 隆起部
OPx 光軸外側面
OPy 光軸外側面
PL 樹脂
M1、M1’,M1” 型
M2 対向型
M1a レンズ転写部
M1b 凸状転写部

Claims (28)

  1.  アレイ状に並んだ複数のレンズ部を備えるレンズアレイであって、
     前記複数のレンズ部と前記各レンズ部の周囲を囲む凹部とが一体的に成形された樹脂製のレンズ層と、
     前記レンズ層と着脱可能に接合された粘着シートと、を備え、
     前記レンズ層は、前記凹部を境にして個別に脱離可能な状態で前記粘着シートに接合されているレンズアレイ。
  2.  前記凹部は、少なくとも底がV状断面である溝を有しており、前記溝が割断可能に形成されている請求項1に記載のレンズアレイ。
  3.  前記凹部のV状断面における挟み角は20°~60°である請求項2に記載のレンズアレイ。
  4.  前記溝の底における前記レンズアレイの最小肉厚は、20μm~150μmである請求項2又は3に記載のレンズアレイ。
  5.  前記凹部は、位置決め用の基準面をさらに有しており、前記レンズ部と前記基準面とは一体的に型により成形されている請求項2~4のいずれかに記載のレンズアレイ。
  6.  前記基準面は、前記V状断面の溝の斜面から構成されている請求項5に記載のレンズアレイ。
  7.  前記基準面は、前記溝に隣接して形成された切欠から構成されている請求項5に記載のレンズアレイ。
  8.  前記レンズアレイを構成する樹脂は、エネルギー硬化性樹脂である請求項2~7のいずれかに記載のレンズアレイ。
  9.  前記レンズ層は、重合性単量体と、前記重合性組成物の官能基と化学反応し結合を形成する官能基を持ち、数平均分子量1000~50000の変性シリコーンとを含有するエネルギー硬化性樹脂組成物を、型を用いて成形されているエネルギー硬化性樹脂からなる請求項2~8のいずれかに記載のレンズアレイ。
  10.  前記変性シリコーンは、数平均分子量が1000~30000である請求項9に記載のレンズアレイ。
  11.  前記エネルギー硬化性樹脂組成物の前記変性シリコーンの含有量は、0.5~10重量%である請求項9又は10に記載のレンズアレイ。
  12.  前記変性シリコーンは、2官能以上の官能基を有する請求項9~11のいずれかに記載のレンズアレイ。
  13.  前記エネルギー硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂もしくは熱硬化性樹脂である請求項9~12のいずれかに記載のレンズアレイ。
  14.  前記エネルギー硬化性樹脂は、エポキシ系エネルギー硬化性樹脂もしくはアクリル系エネルギー硬化性樹脂である請求項9~13のいずれかに記載のレンズアレイ。
  15.  前記レンズ層には前記凹部の底に切り込みが形成され、少なくとも一部の前記切り込みは前記粘着シートに達しているが、前記粘着シートを貫通していない請求項1に記載のレンズアレイ。
  16.  前記レンズ層は前記凹部にV溝を有し、前記V溝の角度は30~60°であり、前記切り込みは前記V溝の底に形成されている請求項15に記載のレンズアレイ。
  17.  前記レンズアレイを構成する樹脂は、エネルギー硬化性樹脂である請求項15又は16に記載のレンズアレイ。
  18.  前記粘着シートと前記レンズ層との間に樹脂層を有し、前記切り込みは前記樹脂層を貫通しているが、前記粘着シートを貫通していない請求項15~17のいずれかに記載のレンズアレイ。
  19.  前記樹脂層の前記レンズ層と反対側の面には透明無機層がコートされている請求項18に記載のレンズアレイ。
  20.  前記レンズ部は一列に並んでいる請求項1~19のいずれかに記載のレンズアレイ。
  21.  前記レンズ部は光軸方向断面がブレーズ形状である請求項1~20のいずれかに記載のレンズアレイ。
  22.  前記レンズ部の裏面は平面である請求項1~21のいずれかに記載のレンズアレイ。
  23.  アレイ状に並んだ複数のレンズ部を形成した樹脂製のレンズ層を有するレンズアレイの製造方法であって、
     前記複数のレンズ部に対応する第1の部位と、前記第1の部位の周囲を囲む凸状の第2の部位とを含む転写面を有する型を用いて樹脂を成形し、型から離型して、前記レンズ層を作製し、
     前記成形物に、着脱可能な粘着シートを接合し、
     前記粘着シートが接合された前記レンズ層の前記各レンズ部が、前記凹部を境にして個別に脱離可能な状態とする、ことを特徴とするレンズアレイの製造方法。
  24.  前記成形により、割断可能な深さの凹部を形成することにより、前記前記粘着シートが接合された前記レンズ層の前記各レンズ部が、前記凹部を境にして個別に脱離可能な状態とする請求項23に記載のレンズアレイの製造方法。
  25.  前記溝により案内しながら抜き刃を挿入し、少なくとも一部が前記粘着シートに達しているが、前記粘着シートを貫通しないような切り込みを形成することで、前記レンズ層の前記各レンズ部が前記凹部を境にして個別に脱離可能な状態とする請求項23に記載のレンズアレイの製造方法。
  26.  請求項2~14のいずれかに記載のレンズアレイを前記溝に沿って割断し、前記レンズ部ごとに個片化する光学素子の製造方法。
  27.  前記割断は、隣接する前記レンズ部同士が離間する方向に前記レンズアレイに力を付与することで行われる請求項26に記載の光学素子の製造方法。
  28.  請求項15~18のいずれかに記載のレンズアレイの前記粘着シートから、前記レンズ層を剥離して取り出す光学素子の製造方法。
PCT/JP2013/057918 2012-03-30 2013-03-20 レンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法 WO2013146487A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380017505.2A CN104204865B (zh) 2012-03-30 2013-03-20 透镜阵列、透镜阵列的制造方法及光学元件的制造方法

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012080638 2012-03-30
JP2012-080638 2012-03-30
JP2012-201410 2012-09-13
JP2012201410 2012-09-13
JP2012203969 2012-09-18
JP2012-203969 2012-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013146487A1 true WO2013146487A1 (ja) 2013-10-03

Family

ID=49259744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/057918 WO2013146487A1 (ja) 2012-03-30 2013-03-20 レンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2013146487A1 (ja)
CN (1) CN104204865B (ja)
TW (1) TW201409085A (ja)
WO (1) WO2013146487A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104806975A (zh) * 2014-01-27 2015-07-29 璨圆光电股份有限公司 发光组件
JP2017120364A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 奇景光電股▲ふん▼有限公司 プロジェクタ、プロジェクタを有する電子機器及び関連する製造方法
TWI666505B (zh) * 2018-05-18 2019-07-21 致伸科技股份有限公司 攝像模組之組裝方法
WO2020139193A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Method of manufacturing a plurality of optical elements

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6447817B2 (ja) * 2015-02-25 2019-01-09 コニカミノルタ株式会社 成形方法及び成形品
JP6640341B2 (ja) * 2016-05-24 2020-02-05 オリンパス株式会社 内視鏡用光学ユニットの製造方法、内視鏡用光学ユニット、および内視鏡
TW201810707A (zh) * 2016-08-10 2018-03-16 天正國際精密機械股份有限公司 太陽能發光二極體之裁切機構
CN107768485B (zh) * 2016-08-18 2019-07-30 天正国际精密机械股份有限公司 太阳能发光二极管之裁切机构
WO2019004227A1 (ja) * 2017-06-27 2019-01-03 株式会社ダイセル レンズの製造方法
US10841547B2 (en) 2018-01-09 2020-11-17 Himax Technologies Limited Method for fabricating small right angle prism mirrors involving 3D shape on optical glue layer
JP6911003B2 (ja) * 2018-12-14 2021-07-28 Tdk株式会社 素子アレイの製造方法と特定素子の除去方法
CN110007379A (zh) * 2019-04-19 2019-07-12 豪威光电子科技(上海)有限公司 光学镜头模组及其形成方法
CN110126199B (zh) * 2019-05-17 2021-11-23 广东邦孚光学有限公司 一种带锯齿的透镜加工工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09171977A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Sony Corp 基板の分割方法
JPH1048401A (ja) * 1996-07-29 1998-02-20 Sanyo Electric Co Ltd 光学部品のコーティング方法
JP2005032773A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Seiko Epson Corp 実装後に分割される基板
JP2006024914A (ja) * 2004-06-11 2006-01-26 Showa Denko Kk 化合物半導体素子ウェハーの製造方法
JP2008115302A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Kaneka Corp シリコーン系重合体粒子を含有する光学材料用シリコーン系組成物
JP2011137896A (ja) * 2009-12-26 2011-07-14 Asahi Rubber Inc レンズアレイシート及びそれのダイシング方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09171977A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Sony Corp 基板の分割方法
JPH1048401A (ja) * 1996-07-29 1998-02-20 Sanyo Electric Co Ltd 光学部品のコーティング方法
JP2005032773A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Seiko Epson Corp 実装後に分割される基板
JP2006024914A (ja) * 2004-06-11 2006-01-26 Showa Denko Kk 化合物半導体素子ウェハーの製造方法
JP2008115302A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Kaneka Corp シリコーン系重合体粒子を含有する光学材料用シリコーン系組成物
JP2011137896A (ja) * 2009-12-26 2011-07-14 Asahi Rubber Inc レンズアレイシート及びそれのダイシング方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104806975A (zh) * 2014-01-27 2015-07-29 璨圆光电股份有限公司 发光组件
JP2017120364A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 奇景光電股▲ふん▼有限公司 プロジェクタ、プロジェクタを有する電子機器及び関連する製造方法
TWI666505B (zh) * 2018-05-18 2019-07-21 致伸科技股份有限公司 攝像模組之組裝方法
WO2020139193A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Method of manufacturing a plurality of optical elements

Also Published As

Publication number Publication date
TW201409085A (zh) 2014-03-01
CN104204865A (zh) 2014-12-10
JPWO2013146487A1 (ja) 2015-12-10
CN104204865B (zh) 2016-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013146487A1 (ja) レンズアレイ、レンズアレイの製造方法及び光学素子の製造方法
US10527762B2 (en) Method for manufacturing passive optical components, and devices comprising the same
JP6373268B2 (ja) ウェハレンズ、ウェハレンズアレイ、ウェハレンズ積層体、及びウェハレンズアレイ積層体
US8416514B2 (en) Lens unit, lens assembly, camera module, method of fabricating camera module and lens assembly, method of fabricating optic member, and apparatus of fabricating optic member
JP5352392B2 (ja) ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニット
JP5473609B2 (ja) レンズを有するledデバイス及びその作製方法
JP4924777B2 (ja) 撮像用レンズ、ウエハレンズ、ウエハレンズ積層体、撮像用レンズの製造方法、撮像用レンズの中間物、撮像用レンズの中間物の製造方法
TW200918975A (en) Light guide with flexibility and durability
JP2010204631A (ja) ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニット
TW201249636A (en) Manufacturing a plurality of optical elements
TWI477835B (zh) 光波導之製造方法及光波導
JP2010105357A (ja) 成形装置、成形型部材、ウエハレンズ及びウエハレンズ用成形型の製造方法
JP2011059581A (ja) ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニット
US20210001538A1 (en) Mold-release method for molded article, and mold-release device
JP2011065040A (ja) レンズアレイ積層体及びその製造方法、並びに撮像ユニット集合体及びその製造方法
JP2013210490A (ja) 光学素子及び補助光源ユニット
JP2011090263A (ja) ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニット
KR20090076308A (ko) 웨이퍼 스케일 렌즈 어셈블리 및 기판, 그 제작 방법
JP2011136545A (ja) レンズアレイ用成形型
JP2006221062A (ja) 積層型回折光学素子の製造方法及び積層型回折光学素子
JP2023046714A (ja) レンズの製造方法
JP2019038203A (ja) 接合方法及び接合体の製造方法
JP2011240651A (ja) ウェハレンズ用成形型及びウェハレンズ用成形型の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13767594

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014507761

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13767594

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1