マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板を備えた撮像装置、及びその撮像装置を備えた電子機器
【課題】レンズ形成の自由度を高めることが可能なマイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板を備えた撮像装置、及びその撮像装置を備えた電子機器を提供する。
【解決手段】マイクロレンズ１４が形成される領域５２２の周囲に反射膜１８を有する下地パターン１７を形成する工程と、下地パターン１７が形成された基板１２上にポジ型の感光性材料で感光層５２を形成する工程と、感光層５２のうちマイクロレンズ１４に対応する領域以外の領域を、感光層５２を挟んで基板１２とは反対側から露光する工程と、露光された感光性材料を現像する工程と、感光性材料の表面を加熱により曲面状に変形させることでマイクロレンズ１４を形成する工程と、を含む。
【解決手段】マイクロレンズ１４が形成される領域５２２の周囲に反射膜１８を有する下地パターン１７を形成する工程と、下地パターン１７が形成された基板１２上にポジ型の感光性材料で感光層５２を形成する工程と、感光層５２のうちマイクロレンズ１４に対応する領域以外の領域を、感光層５２を挟んで基板１２とは反対側から露光する工程と、露光された感光性材料を現像する工程と、感光性材料の表面を加熱により曲面状に変形させることでマイクロレンズ１４を形成する工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板を備えた撮像装置、及びその撮像装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に複数のマイクロレンズを形成したマイクロレンズ基板は、撮像装置や表示装置等の各種の電子機器に利用される。例えば、特許文献１には、生体認証装置（静脈センサー）として使用される撮像装置にマイクロレンズ基板を設置した構成が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載のマイクロレンズの製造方法では、フォトリソグラフィ技術を利用して形成された感光性材料のパターンを加熱して表面を曲面状に変形させることでマイクロレンズを形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３６０５８号公報
【特許文献２】特開２００６−２３５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に記載のマイクロレンズの製造方法では、所望のマイクロレンズの曲率半径にするために、膜厚を細かく管理したり、最適な材料を選定したりしなければならないという問題がある。よって、上記特許文献に記載の方法だけでは、マイクロレンズの使用範囲（曲率半径の製造範囲）を拡大することが難しいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法は、基板のうちマイクロレンズが形成される領域の周囲に反射性材料で反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記反射膜が形成された前記基板上にポジ型の感光性材料で感光層を形成する感光層形成工程と、前記感光層のうち前記マイクロレンズに対応する領域以外の領域を、前記感光層を挟んで前記基板とは反対側から露光する露光工程と、露光された前記感光性材料を現像する現像工程と、前記感光性材料の表面を加熱により曲面状に変形させることで前記マイクロレンズを形成する加熱工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、基板上のマイクロレンズが形成される領域の周囲に反射膜を形成するので、露光工程において反射膜の表面で反射した光の照射により、反射膜の略縁を外形とする逆台形の形状に感光層を露光することができる。よって、反射膜を形成しない場合と比較して、加熱工程における感光層の高さを増加させることが可能となり、マイクロレンズの曲率半径を小さくすることができる。その結果、膜厚を調整したり、材料を選定したりすることなく、マイクロレンズの曲率半径の範囲を拡大することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記反射膜形成工程は、前記基板上の反射防止膜上に前記反射膜を形成することが好ましい。
【００１０】
この方法によれば、反射防止膜上に反射膜を形成するので、反射防止膜の基板側において光が乱反射することを抑えることができる。よって、マイクロレンズの曲率がばらつくことを抑えることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記反射膜形成工程は、前記マイクロレンズが形成される領域を包囲する閉じた形状に前記反射膜を形成することが好ましい。
【００１２】
この方法によれば、反射膜を閉じた形状に形成するので、露光工程において、感光層のうちマイクロレンズに対応する領域の周縁に、反射膜の表面からの反射光が均一に照射される。したがって、例えば、反射膜が離間した複数の膜で構成される場合と比較して、適切な断面形状のマイクロレンズ前駆体を形成することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記反射膜形成工程では、前記反射膜を円環状に形成することが好ましい。
【００１４】
この方法によれば、円環状に形成するので、露光工程において、感光層のうちマイクロレンズに対応する領域の周縁に、反射膜の表面からの反射光が均一に照射される。したがって、より適切な断面形状のマイクロレンズ前駆体を形成することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記露光工程は、前記マイクロレンズに対応する領域に遮光部が重なるマスクを使用し、前記遮光部の周縁は、前記反射膜の内周縁と外周縁との間に位置することが好ましい。
【００１６】
この方法によれば、遮光部の周縁が反射膜の内周縁と外周縁との間に位置するから、露光工程において、感光層のうちマイクロレンズに対応する領域の周縁に、反射膜の表面からの反射光を充分に照射することが可能である。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記反射膜形成工程は、前記基板を覆う光反射性の反射膜を形成する工程と、前記反射膜を選択的に除去することで、前記反射膜と、前記マイクロレンズ基板の位置合わせに使用されるアライメントマークとを一括的に形成する工程とを含むことが好ましい。
【００１８】
この方法によれば、反射膜とアライメントマークとが共通の工程で形成されるから、反射膜とアライメントマークとを別工程で形成する場合と比較してマイクロレンズ基板の製造工程が簡素化されるという利点がある。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係る撮像装置は、上記に記載のマイクロレンズ基板の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、上記したマイクロレンズ基板の製造方法を用いているので、マイクロレンズの曲率半径の範囲を拡大することが可能になり、例えば、曲率半径が小さい場合、焦点距離を短くすることが可能となり、その結果、薄型の撮像装置を提供することができる。加えて、１枚の基板に焦点深度の異なるマイクロレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
【００２１】
［適用例８］本適用例に係る電子機器は、上記に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、上記した撮像装置を備えているので、薄型の電子機器を提供することができたり、広範囲の距離を撮像することが可能な電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】マイクロレンズ基板、及びマイクロレンズ基板を備えた撮像装置の構造を示す模式断面図。
【図２】マイクロレンズ基板における遮光基板との対向面の平面図。
【図３】図２におけるマイクロレンズ基板のＡ−Ａ'線に沿う模式断面図。
【図４】マイクロレンズ基板の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図５】下地パターンとマスクの遮光部との位置関係を示す平面図。
【図６】マイクロレンズ基板の製造方法のうち一部の工程を示す模式断面図。
【図７】マイクロレンズ基板の製造方法のうち一部の工程を示す模式断面図。
【図８】マイクロレンズの半径とマイクロレンズの高さとの関係を示すグラフ。
【図９】生体認証装置の構成を示すブロック図。
【図１０】（ａ）は電子機器としての携帯型電話機を示す斜視図、（ｂ）は電子機器としてのパーソナルコンピューターを示す概略図。
【図１１】変形例のマイクロレンズ基板の構造を示す模式平面図。
【図１２】変形例のマイクロレンズ基板の構造を示す模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２５】
＜マイクロレンズ基板、撮像装置、及び電子機器の構成＞
図１は、マイクロレンズ基板、及びマイクロレンズ基板を備えた撮像装置の構造を示す模式断面図である。図２は、マイクロレンズ基板における遮光基板との対向面の平面図である。図３は、図２におけるマイクロレンズ基板のＡ−Ａ'線に沿う断面図である。以下、マイクロレンズ基板、及びマイクロレンズ基板を備えた撮像装置（及び電子機器）の構造を、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２６】
図１に示すように、撮像装置１００は、認証処理のために生体（例えば、指）２００の静脈像を撮像する、例えば、電子機器としての生体認証装置（静脈センサー）に用いられるものであり、マイクロレンズ基板１０と遮光基板２０と受光基板３０とを具備する。マイクロレンズ基板１０は、受光基板３０と生体２００との間に介在し、遮光基板２０はマイクロレンズ基板１０と受光基板３０との間に介在する。
【００２７】
図１〜図３に示すように、マイクロレンズ基板１０は、基板１２と複数のマイクロレンズ１４と複数の下地パターン１７とを含んで構成される。基板１２は、例えばガラス基板等の光透過性の板状部材である。
【００２８】
複数のマイクロレンズ１４の各々は、入射光を集光する凸レンズであり、図２に示すように、基板１２の表面１３にアレイ状に配列している。複数の下地パターン１７の各々は、基板１２の表面１３にマイクロレンズ１４毎に配置されている。
【００２９】
各下地パターン１７は、図２に示すように、平面視でマイクロレンズ１４を包囲する円環状のパターンであり、光反射性を有する反射膜１８と、光の反射を抑える反射防止膜１９とが積層されている。なお、反射防止膜１９は、生体２００側に配置されており、反射膜１８からの反射光によってノイズが発生することを防いでいる。
【００３０】
図１に示す遮光基板２０は、光透過性の基板２２と、基板２２の表面に形成された遮光層２４とを含んで構成されている。遮光層２４は、遮光性の材料で形成される。遮光層２４のうち各マイクロレンズ１４の光軸に対応する箇所には開口部２６が形成されている。
【００３１】
マイクロレンズ基板１０と遮光基板２０とは、図示しないスペーサーを介して、相互に対向して配置されている。よって、マイクロレンズ１４は、基板２２の表面２３に対して間隔をあけて対向配置されている。
【００３２】
図１に示す受光基板３０は、基板３２と、基板３２の表面に形成された複数の受光素子３４とを含んで構成されている。また、受光基板３０は、遮光基板２０に対して間隔をあけて対向している。各受光素子３４は、マイクロレンズ１４の光軸に対応する位置に形成され、入射光の光量に応じた検出信号を生成する。
【００３３】
以上の構成において、図１に矢印αで示すように、所定の位置（例えば、生体２００を挟んでマイクロレンズ基板１０とは反対側）に配置された光源（図示略）による照射光が生体２００の内部の静脈にて透過または反射して基板１２に入射する。照射光は、各マイクロレンズ１４で集光されたうえで遮光層２４の開口部２６を通過して、受光素子３４に到達する。すなわち、生体２００の静脈像が撮像される。
【００３４】
＜マイクロレンズ基板の製造方法＞
図４は、マイクロレンズ基板の製造方法を工程順に示す模式断面図である。図５は、下地パターンとマスクの遮光部との平面的な位置関係を示す模式平面図である。図６及び図７は、製造方法のうち一部の工程を示す模式断面図である。以下、マイクロレンズ基板の製造方法を、図４〜図７を参照しながら説明する。
【００３５】
まず、図４（ａ）に示す工程では、基板１２上に、後に下地パターン１７となる反射膜１８ａ（反射膜前駆体膜）及び反射防止膜１９ａを形成する。具体的には、基板１２の表面１３に光の反射を抑える反射防止膜１９ａを形成し、反射防止膜１９ａ上に光反射性の反射膜１８ａを形成する。
【００３６】
反射膜１８ａの材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）等の高反射性の金属材料が好適である。反射防止膜１９ａの材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）やモリブデン（Ｍｏ）や有機系材料（例えば、アクリル系樹脂３０％を含む有機溶媒のアクリル系樹脂）などが挙げられる。
【００３７】
また、反射膜１８ａ及び反射防止膜１９ａの形成方法としては、スパッタリング法や真空蒸着法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の、公知の成膜技術が任意に採用される。
【００３８】
次に、図４（ｂ）に示す工程（反射膜形成工程）では、基板１２上に下地パターン１７を形成する。具体的には、基板１２の表面１３のうちマイクロレンズ１４が形成されるべき領域を包囲するように、反射膜１８及び反射防止膜１９を有する円環状の下地パターン１７を形成する。下地パターン１７の形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィ技術等の公知のパターニング技術を用いることができる。なお、マスク蒸着等の方法で基板１２の表面１３に直接的に複数の下地パターン１７を形成することも可能である。
【００３９】
次に、図４（ｃ）に示す工程（感光層形成工程）では、基板１２上に感光層５２を形成する。具体的には、下地パターン１７が形成された基板１２の表面１３の全域を覆うように感光層５２を形成する。感光層５２は、露光部分が除去されるポジ型の感光性材料を用いる。具体的には、アクリルやポリイミド等の高分子樹脂材料が感光層５２の材料として好適である。感光層５２の形成方法としては、例えば、スピンコート法やロールコート法等の公知の成膜技術を用いることができる。
【００４０】
次に、図４（ｄ）に示す工程（露光工程）では、感光層５２を露光する。具体的には、感光層５２を挟んで基板１２とは反対側から、感光層５２を選択的に露光する。感光層５２の露光には、例えば、遮光部６２を有するマスク６０が使用される。遮光部６２は、感光層５２のうち、マイクロレンズ１４に対応する各領域（マイクロレンズ１４が形成されるべき領域）５２２に重なる部分に配置されている。つまり、感光層５２のうち、領域５２２を除外した領域が露光される。
【００４１】
なお、図５に示すように、遮光部６２は、直径Ｄｂの円形状に形成されて円環状の下地パターン１７と同心に配置される。直径Ｄｂは、下地パターン１７の内径（マイクロレンズ１４に対応する領域５２２の略直径）Ｄｉ以上の寸法で下地パターン１７の外径Ｄｏを下回る寸法に選定される。したがって、遮光部６２の周縁は、平面視で下地パターン１７の内周縁と外周縁との間に位置する。
【００４２】
遮光部６２の周縁が反射膜１８の内周縁と外周縁との間に位置するから、露光工程において、感光層５２のうちマイクロレンズ１４に対応する領域の周縁に、反射膜１８の表面からの反射光を充分に照射することが可能である。
【００４３】
次に、図４（ｅ）に示す工程（現像工程）では、感光層５２を現像（パターニング）する。具体的には、感光層５２のうち、図４（ｄ）に示す工程で露光された領域が除去される。これにより、基板１２上に、遮光部６２で遮光された領域５２２に対応する複数のマイクロレンズ前駆体７２が形成される。
【００４４】
具体的には、図６に示すように、マスク６０（遮光部６２）を透過して、感光層５２のうち領域５２４に入射した光は、感光層５２の内部を直進したうえで下地パターン１７に到達し、下地パターン１７を構成する反射膜１８の表面で反射（散乱）する。
【００４５】
下地パターン１７の表面での反射光は、感光層５２のうち領域５２４の周縁部に照射される。よって、図７に示すように、マイクロレンズ前駆体７２の側面７２２は、表面１３から離れた位置ほど、マイクロレンズ前駆体７２の直径（断面積）が増加するように、表面１３に対して傾斜する。
【００４６】
すなわち、マイクロレンズ前駆体７２の上面の面積Ａｍ１は、底面の面積（すなわち下地パターン１７の内側の面積）Ａｍ２を上回る。概略的には、表面１３に垂直な断面でのマイクロレンズ前駆体７２の断面形状は、上底が下底を上回る逆台形状となる。
【００４７】
次に、図４（ｆ）に示す工程（加熱工程）では、基板１２上にマイクロレンズ１４を完成させる。具体的には、マイクロレンズ前駆体７２を加熱（リフロー処理）することで軟化（溶融）させる。マイクロレンズ前駆体７２は、加熱により流動し、表面張力の作用で表面が曲面状に変形する。このとき、底面の面積Ａｍ２（図７参照）は、殆ど変わらない。その後、マイクロレンズ前駆体７２を冷却することにより、マイクロレンズ１４が完成する。
【００４８】
熱処理の温度は、例えば、１５０℃〜２５０℃である。以上の工程によって製造されたマイクロレンズ基板１０と、別途製造された遮光基板２０とが、図１のように相互に対向して配置される。
【００４９】
図６及び図７を参照して説明したように、リフロー処理（加熱）を施した際、下地パターン１７によってマイクロレンズ１４の底面の面積Ａｍ２を略固定することが可能となるので、マイクロレンズ１４の表面の曲率を、従来と比較して小さくすることができる。その結果、マイクロレンズ１４の設計範囲を広げることができる。
【００５０】
図８は、マイクロレンズの半径とマイクロレンズの高さとの関係を、マイクロレンズ前駆体の膜厚別に示すグラフである。以下、マイクロレンズの半径とマイクロレンズの高さとの関係を、図８を参照しながら説明する。
【００５１】
図８に示すように、グラフの横軸は、マイクロレンズ１４の半径値を示しており、図示右側にいくに従って半径値が大きくなっていることを示している。グラフの縦軸は、マイクロレンズ１４の高さを示しており、図示上側にいくに従って高さが高くなっていることを示している。このようなマイクロレンズ１４の半径値と高さとの関係を、マイクロレンズ前駆体７２の膜厚毎に示している。
【００５２】
グラフＡは、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが５．０μｍであり、下地パターン１７が形成されていない場合のマイクロレンズを測定したものである。グラフＢは、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが５．０μｍであり、下地パターン１７が形成されている場合のマイクロレンズ１４を測定したものである。
【００５３】
グラフＣは、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが３．５μｍであり、下地パターン１７が形成されていない場合のマイクロレンズを測定したものである。グラフＤは、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが３．５μｍであり、下地パターン１７が形成されている場合のマイクロレンズ１４を測定したものである。
【００５４】
以上のように、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが５．０μｍの場合、下地パターン１７を構成する反射膜１８及び反射防止膜１９を設けた場合の方が、従来のマイクロレンズの半径値と比較して、小さな半径値（曲率）のマイクロレンズを形成することが可能となる。これにより、従来のマイクロレンズの設計範囲と比較して、設計範囲を拡大することができる。
【００５５】
一方、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが３．５μｍの場合も同様に、下地パターン１７を構成する反射膜１８及び反射防止膜１９を設けた場合の方が、従来のマイクロレンズの半径値と比較して、小さな半径値（曲率）のマイクロレンズを形成することが可能となる。これにより、従来のマイクロレンズの設計範囲と比較して、設計範囲を拡大することができる。
【００５６】
また、下地パターン１７を形成することにより、所望の曲率のマイクロレンズ１４を形成することができるので、膜厚（マイクロレンズ前駆体７２の膜厚）を細かく管理したり、材料を選定したりすることを省略することができ、マイクロレンズ基板１０の製造工程を簡素化することが可能である。
【００５７】
＜生体認証装置＞
次に、上記実施形態の撮像装置を備えた生体認証装置の例につき、図９を参照して説明する。図９は生体認証装置の構成を示すブロック図である。
【００５８】
図９に示すように、本実施形態の生体認証装置８０は、記憶部８１、撮像部８２、発光部８３、認証実行部８４、およびこれら各部を制御する制御部８５を有する。撮像部８２、発光部８３は撮像装置１００に相当し、撮像部８２はマイクロレンズ基板１０、遮光基板２０、受光基板３０を含むものであり、発光部８３は光源に相当する。
【００５９】
発光部８３は、制御部８５から伝達される信号に基づいて、光（近赤外光）を指に向けて射出する。撮像部８２は、制御部８５から伝達される制御信号に基づいて撮影動作を開始し、撮像された静脈パターンを制御部８５に出力する。
【００６０】
制御部８５は、記憶部８１に格納されたプログラムに基づいて信号の演算処理、信号伝送といった各種の処理を実行し、撮像部８２から出力される静脈パターンを認証実行部８４に伝達する。
【００６１】
記憶部８１は、ハードディスク、半導体メモリー（ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、またはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory））といった記憶装置である。記憶部８１には、生体認証を実現するためのプログラム、画像構成を実現するためのプログラム、認証時に用いられる予め登録された静脈パターン、および認証履歴といった情報が格納される。
【００６２】
認証実行部８４は、撮像部８２によって撮像され出力された静脈パターン（画像情報）と予め登録された生体の静脈パターン（画像情報）とを照合して、撮像された静脈パターンが登録された生体のものか否か判定する。静脈認証の方法は、静脈パターンの類似性を判別する各種方法に依存する。
【００６３】
生体認証装置８０は、上記実施形態の撮像装置１００を備えているので、指の内部における静脈パターン（生体情報）を鮮明な状態で入手することができる。したがって、認証実行部８４は、予め登録された静脈パターンごとに、撮像された静脈パターンとの間で類似性を判別し、高い認証精度を実現することができる。また、より高い認証精度を実現し、不正行為を防止することができる。
【００６４】
＜電子機器＞
次に本実施形態の電子機器について、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は電子機器としての携帯型電話機を示す斜視図、同図（ｂ）は電子機器としてのパーソナルコンピューターを示す概略図である。
【００６５】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態の電子機器としての携帯型電話機３００は、表示部３０１、操作ボタン３０２および生体認証装置８０を備えている。生体認証装置８０は、携帯型電話機３００の本体に搭載された撮像装置１００に指を触れさせることによって取得された静脈パターンを用いて、例えば、携帯型電話機３００のロック状態を解除したり、金融決済の際の個人認証を行うことができる。
【００６６】
図１０（ｂ）に示すように、本実施形態の電子機器としてのノート型のパーソナルコンピューター４００は、表示部４１１、入力ボタン４１２および生体認証装置８０を備えている。生体認証装置８０は、パーソナルコンピューター４００の本体に組み込まれた撮像装置１００に指を触れさせることによって取得された静脈パターンを用い、例えば、パーソナルコンピューター４００にログインしたり、金融決済の際の個人認証を行うことができる。
【００６７】
上記携帯型電話機３００および上記パーソナルコンピューター４００は、室内、屋外を問わず静脈パターンを撮影できる撮像装置１００を有する生体認証装置８０を備えているため、あらゆる環境下で高精度に個人認証を行うことができる。それゆえに、不正な使用行為を防止することができる。
【００６８】
以上詳述したように、本実施形態のマイクロレンズ基板１０の製造方法、マイクロレンズ基板１０の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板１０を備えた撮像装置１００、及びその撮像装置１００を備えた電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。
【００６９】
（１）本実施形態のマイクロレンズ基板１０の製造方法によれば、マイクロレンズ１４が形成される領域５２２の周囲に反射膜１８を有する下地パターン１７を形成するので、露光工程において反射膜１８の表面で反射した光の照射により、反射膜１８の略縁を外形とする逆台形の形状に感光層５２を露光することができる。よって、反射膜１８を形成しない場合と比較して、加熱工程における感光層５２の高さを増加させることが可能となり、マイクロレンズ１４の曲率半径を小さくすることができる。その結果、マイクロレンズ前駆体７２の膜厚を調整したり、感光層５２の材料を選定したりすることなく、マイクロレンズ１４の曲率半径の範囲（設計範囲）を拡大することができる。加えて、下地パターン１７の大きさを変えたり、反射膜１８を形成しなかったりすることにより、同じプロセスであっても、面内に異なる曲率をもったマイクロレンズ１４を容易に形成することができる。
【００７０】
（２）本実施形態のマイクロレンズ基板１０の製造方法によれば、反射防止膜１９上に反射膜１８を形成するので、露光工程において、反射防止膜１９の基板側の光が乱反射することを抑えることができる。よって、マイクロレンズ１４の曲率がばらつくことを抑えることができる。
【００７１】
（３）本実施形態のマイクロレンズ１４を備えた撮像装置１００によれば、マイクロレンズ１４の曲率半径の範囲を拡大することが可能になり、例えば、曲率半径が小さい場合、焦点距離を短くすることが可能となり、その結果、薄型の撮像装置１００を提供することができる。加えて、１枚の基板に焦点深度の異なるマイクロレンズ１４を備えた撮像装置１００を提供することができる。
【００７２】
（４）本実施形態の電子機器によれば、上記した撮像装置１００を備えているので、薄型の電子機器を提供することができたり、広範囲の距離を撮像することが可能な電子機器を提供することができる。
【００７３】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
【００７４】
（変形例１）
上記したように、下地パターン１７は、マイクロレンズ１４が形成される領域を包囲する円環状のパターンであることに限定されず、例えば、図１１に示すように、マイクロレンズ１４が形成される領域を除く全ての領域に形成するようにしてもよい。
【００７５】
図１１は、マイクロレンズ基板（下地パターン）の構造を示す模式平面図である。図１１に示すマイクロレンズ基板１１０の下地パターン１１７は、基板１１２上に反射防止膜１１９が形成されており、反射防止膜１１９上に反射膜１１８が形成されている。つまり、マイクロレンズ１４が形成される領域のみ下地パターン１１７が形成されてない。
【００７６】
これによれば、上記した実施形態の効果に加えて、マイクロレンズ１４間に、別途ＢＭを配置することなく、ＢＭを配置した場合と同じ効果を得ることができる。また、光反射性の高い材料を多く用いており、熱の伝達が早く蓄熱作用があるため、加熱（リフロー処理）時にマイクロレンズの形状を均一にすることができる。
【００７７】
（変形例２）
上記したように、下地パターン１７は、平面的に連続した円環状に形成することに限定されず、例えば、図１２に示すような形状であってもよい。図１２は、下地パターンの変形例の構造を示す模式平面図である。
【００７８】
図１２（ａ）に示す下地パターン１７は、マイクロレンズ１４が形成される領域を多角形（例えば、六角形）の環状に形成している。また、図１２（ｂ）に示す下地パターン１７は、閉じた環状の形状ではなく、複数に離間する円環形状に形成している。
【００７９】
なお、感光層５２のうち領域５２４（図６参照）の周縁に下地パターン１７での反射光を均一に照射するという観点からすると、下地パターン１７を閉じた形状（例えば円形や多角形の環状）に形成した構成が好適である。
【００８０】
（変形例３）
上記したように、下地パターン１７は、反射膜１８と反射防止膜１９との積層構成であることに限定されず、例えば、反射膜１８のみの構成であってもよい。この構成によれば、比較的に乱反射が少ない場合に適用することが可能となり、製造工程を簡略化することができる。
【００８１】
（変形例４）
上記したように、下地パターン１７を形成する方法として、下地パターン１７のために反射防止膜１９ａと反射膜１８ａを積層してパターニングする方法に限定されず、例えば、貼り合わせ時のマークの形成に用いた形成層を下地パターン１７として適用するようにしてもよい。この方法によれば、下地パターン１７とアライメントマークとが共通の工程で形成されるから、下地パターン１７とアライメントマークとを別工程で形成する場合と比較してマイクロレンズ基板１０の製造工程を簡素化することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０，１１０…マイクロレンズ基板、１２，２２，１１２…基板、１３…表面、１４…マイクロレンズ、１７，１１７…下地パターン、１８，１８ａ，１１８…反射膜、１９，１９ａ，１１９…反射防止膜、２０…遮光基板、２３…表面、２４…遮光層、２６…開口部、３０…受光基板、３２…基板、３４…受光素子、５２…感光層、６０…マスク、６２…遮光部、７２…マイクロレンズ前駆体、８０…生体認証装置、８１…記憶部、８２…撮像部、８３…発光部、８４…認証実行部、８５…制御部、１００…撮像装置、１１２…基板、２００…生体、３００…携帯型電話機、３０１，４１１…表示部、３０２…操作ボタン、４００…パーソナルコンピューター、４１２…入力ボタン、５２２，５２４…領域、７２２…側面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板を備えた撮像装置、及びその撮像装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に複数のマイクロレンズを形成したマイクロレンズ基板は、撮像装置や表示装置等の各種の電子機器に利用される。例えば、特許文献１には、生体認証装置（静脈センサー）として使用される撮像装置にマイクロレンズ基板を設置した構成が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載のマイクロレンズの製造方法では、フォトリソグラフィ技術を利用して形成された感光性材料のパターンを加熱して表面を曲面状に変形させることでマイクロレンズを形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３６０５８号公報
【特許文献２】特開２００６−２３５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に記載のマイクロレンズの製造方法では、所望のマイクロレンズの曲率半径にするために、膜厚を細かく管理したり、最適な材料を選定したりしなければならないという問題がある。よって、上記特許文献に記載の方法だけでは、マイクロレンズの使用範囲（曲率半径の製造範囲）を拡大することが難しいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法は、基板のうちマイクロレンズが形成される領域の周囲に反射性材料で反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記反射膜が形成された前記基板上にポジ型の感光性材料で感光層を形成する感光層形成工程と、前記感光層のうち前記マイクロレンズに対応する領域以外の領域を、前記感光層を挟んで前記基板とは反対側から露光する露光工程と、露光された前記感光性材料を現像する現像工程と、前記感光性材料の表面を加熱により曲面状に変形させることで前記マイクロレンズを形成する加熱工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、基板上のマイクロレンズが形成される領域の周囲に反射膜を形成するので、露光工程において反射膜の表面で反射した光の照射により、反射膜の略縁を外形とする逆台形の形状に感光層を露光することができる。よって、反射膜を形成しない場合と比較して、加熱工程における感光層の高さを増加させることが可能となり、マイクロレンズの曲率半径を小さくすることができる。その結果、膜厚を調整したり、材料を選定したりすることなく、マイクロレンズの曲率半径の範囲を拡大することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記反射膜形成工程は、前記基板上の反射防止膜上に前記反射膜を形成することが好ましい。
【００１０】
この方法によれば、反射防止膜上に反射膜を形成するので、反射防止膜の基板側において光が乱反射することを抑えることができる。よって、マイクロレンズの曲率がばらつくことを抑えることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記反射膜形成工程は、前記マイクロレンズが形成される領域を包囲する閉じた形状に前記反射膜を形成することが好ましい。
【００１２】
この方法によれば、反射膜を閉じた形状に形成するので、露光工程において、感光層のうちマイクロレンズに対応する領域の周縁に、反射膜の表面からの反射光が均一に照射される。したがって、例えば、反射膜が離間した複数の膜で構成される場合と比較して、適切な断面形状のマイクロレンズ前駆体を形成することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記反射膜形成工程では、前記反射膜を円環状に形成することが好ましい。
【００１４】
この方法によれば、円環状に形成するので、露光工程において、感光層のうちマイクロレンズに対応する領域の周縁に、反射膜の表面からの反射光が均一に照射される。したがって、より適切な断面形状のマイクロレンズ前駆体を形成することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記露光工程は、前記マイクロレンズに対応する領域に遮光部が重なるマスクを使用し、前記遮光部の周縁は、前記反射膜の内周縁と外周縁との間に位置することが好ましい。
【００１６】
この方法によれば、遮光部の周縁が反射膜の内周縁と外周縁との間に位置するから、露光工程において、感光層のうちマイクロレンズに対応する領域の周縁に、反射膜の表面からの反射光を充分に照射することが可能である。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記反射膜形成工程は、前記基板を覆う光反射性の反射膜を形成する工程と、前記反射膜を選択的に除去することで、前記反射膜と、前記マイクロレンズ基板の位置合わせに使用されるアライメントマークとを一括的に形成する工程とを含むことが好ましい。
【００１８】
この方法によれば、反射膜とアライメントマークとが共通の工程で形成されるから、反射膜とアライメントマークとを別工程で形成する場合と比較してマイクロレンズ基板の製造工程が簡素化されるという利点がある。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係る撮像装置は、上記に記載のマイクロレンズ基板の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、上記したマイクロレンズ基板の製造方法を用いているので、マイクロレンズの曲率半径の範囲を拡大することが可能になり、例えば、曲率半径が小さい場合、焦点距離を短くすることが可能となり、その結果、薄型の撮像装置を提供することができる。加えて、１枚の基板に焦点深度の異なるマイクロレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
【００２１】
［適用例８］本適用例に係る電子機器は、上記に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、上記した撮像装置を備えているので、薄型の電子機器を提供することができたり、広範囲の距離を撮像することが可能な電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】マイクロレンズ基板、及びマイクロレンズ基板を備えた撮像装置の構造を示す模式断面図。
【図２】マイクロレンズ基板における遮光基板との対向面の平面図。
【図３】図２におけるマイクロレンズ基板のＡ−Ａ'線に沿う模式断面図。
【図４】マイクロレンズ基板の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図５】下地パターンとマスクの遮光部との位置関係を示す平面図。
【図６】マイクロレンズ基板の製造方法のうち一部の工程を示す模式断面図。
【図７】マイクロレンズ基板の製造方法のうち一部の工程を示す模式断面図。
【図８】マイクロレンズの半径とマイクロレンズの高さとの関係を示すグラフ。
【図９】生体認証装置の構成を示すブロック図。
【図１０】（ａ）は電子機器としての携帯型電話機を示す斜視図、（ｂ）は電子機器としてのパーソナルコンピューターを示す概略図。
【図１１】変形例のマイクロレンズ基板の構造を示す模式平面図。
【図１２】変形例のマイクロレンズ基板の構造を示す模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２５】
＜マイクロレンズ基板、撮像装置、及び電子機器の構成＞
図１は、マイクロレンズ基板、及びマイクロレンズ基板を備えた撮像装置の構造を示す模式断面図である。図２は、マイクロレンズ基板における遮光基板との対向面の平面図である。図３は、図２におけるマイクロレンズ基板のＡ−Ａ'線に沿う断面図である。以下、マイクロレンズ基板、及びマイクロレンズ基板を備えた撮像装置（及び電子機器）の構造を、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２６】
図１に示すように、撮像装置１００は、認証処理のために生体（例えば、指）２００の静脈像を撮像する、例えば、電子機器としての生体認証装置（静脈センサー）に用いられるものであり、マイクロレンズ基板１０と遮光基板２０と受光基板３０とを具備する。マイクロレンズ基板１０は、受光基板３０と生体２００との間に介在し、遮光基板２０はマイクロレンズ基板１０と受光基板３０との間に介在する。
【００２７】
図１〜図３に示すように、マイクロレンズ基板１０は、基板１２と複数のマイクロレンズ１４と複数の下地パターン１７とを含んで構成される。基板１２は、例えばガラス基板等の光透過性の板状部材である。
【００２８】
複数のマイクロレンズ１４の各々は、入射光を集光する凸レンズであり、図２に示すように、基板１２の表面１３にアレイ状に配列している。複数の下地パターン１７の各々は、基板１２の表面１３にマイクロレンズ１４毎に配置されている。
【００２９】
各下地パターン１７は、図２に示すように、平面視でマイクロレンズ１４を包囲する円環状のパターンであり、光反射性を有する反射膜１８と、光の反射を抑える反射防止膜１９とが積層されている。なお、反射防止膜１９は、生体２００側に配置されており、反射膜１８からの反射光によってノイズが発生することを防いでいる。
【００３０】
図１に示す遮光基板２０は、光透過性の基板２２と、基板２２の表面に形成された遮光層２４とを含んで構成されている。遮光層２４は、遮光性の材料で形成される。遮光層２４のうち各マイクロレンズ１４の光軸に対応する箇所には開口部２６が形成されている。
【００３１】
マイクロレンズ基板１０と遮光基板２０とは、図示しないスペーサーを介して、相互に対向して配置されている。よって、マイクロレンズ１４は、基板２２の表面２３に対して間隔をあけて対向配置されている。
【００３２】
図１に示す受光基板３０は、基板３２と、基板３２の表面に形成された複数の受光素子３４とを含んで構成されている。また、受光基板３０は、遮光基板２０に対して間隔をあけて対向している。各受光素子３４は、マイクロレンズ１４の光軸に対応する位置に形成され、入射光の光量に応じた検出信号を生成する。
【００３３】
以上の構成において、図１に矢印αで示すように、所定の位置（例えば、生体２００を挟んでマイクロレンズ基板１０とは反対側）に配置された光源（図示略）による照射光が生体２００の内部の静脈にて透過または反射して基板１２に入射する。照射光は、各マイクロレンズ１４で集光されたうえで遮光層２４の開口部２６を通過して、受光素子３４に到達する。すなわち、生体２００の静脈像が撮像される。
【００３４】
＜マイクロレンズ基板の製造方法＞
図４は、マイクロレンズ基板の製造方法を工程順に示す模式断面図である。図５は、下地パターンとマスクの遮光部との平面的な位置関係を示す模式平面図である。図６及び図７は、製造方法のうち一部の工程を示す模式断面図である。以下、マイクロレンズ基板の製造方法を、図４〜図７を参照しながら説明する。
【００３５】
まず、図４（ａ）に示す工程では、基板１２上に、後に下地パターン１７となる反射膜１８ａ（反射膜前駆体膜）及び反射防止膜１９ａを形成する。具体的には、基板１２の表面１３に光の反射を抑える反射防止膜１９ａを形成し、反射防止膜１９ａ上に光反射性の反射膜１８ａを形成する。
【００３６】
反射膜１８ａの材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）等の高反射性の金属材料が好適である。反射防止膜１９ａの材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）やモリブデン（Ｍｏ）や有機系材料（例えば、アクリル系樹脂３０％を含む有機溶媒のアクリル系樹脂）などが挙げられる。
【００３７】
また、反射膜１８ａ及び反射防止膜１９ａの形成方法としては、スパッタリング法や真空蒸着法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の、公知の成膜技術が任意に採用される。
【００３８】
次に、図４（ｂ）に示す工程（反射膜形成工程）では、基板１２上に下地パターン１７を形成する。具体的には、基板１２の表面１３のうちマイクロレンズ１４が形成されるべき領域を包囲するように、反射膜１８及び反射防止膜１９を有する円環状の下地パターン１７を形成する。下地パターン１７の形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィ技術等の公知のパターニング技術を用いることができる。なお、マスク蒸着等の方法で基板１２の表面１３に直接的に複数の下地パターン１７を形成することも可能である。
【００３９】
次に、図４（ｃ）に示す工程（感光層形成工程）では、基板１２上に感光層５２を形成する。具体的には、下地パターン１７が形成された基板１２の表面１３の全域を覆うように感光層５２を形成する。感光層５２は、露光部分が除去されるポジ型の感光性材料を用いる。具体的には、アクリルやポリイミド等の高分子樹脂材料が感光層５２の材料として好適である。感光層５２の形成方法としては、例えば、スピンコート法やロールコート法等の公知の成膜技術を用いることができる。
【００４０】
次に、図４（ｄ）に示す工程（露光工程）では、感光層５２を露光する。具体的には、感光層５２を挟んで基板１２とは反対側から、感光層５２を選択的に露光する。感光層５２の露光には、例えば、遮光部６２を有するマスク６０が使用される。遮光部６２は、感光層５２のうち、マイクロレンズ１４に対応する各領域（マイクロレンズ１４が形成されるべき領域）５２２に重なる部分に配置されている。つまり、感光層５２のうち、領域５２２を除外した領域が露光される。
【００４１】
なお、図５に示すように、遮光部６２は、直径Ｄｂの円形状に形成されて円環状の下地パターン１７と同心に配置される。直径Ｄｂは、下地パターン１７の内径（マイクロレンズ１４に対応する領域５２２の略直径）Ｄｉ以上の寸法で下地パターン１７の外径Ｄｏを下回る寸法に選定される。したがって、遮光部６２の周縁は、平面視で下地パターン１７の内周縁と外周縁との間に位置する。
【００４２】
遮光部６２の周縁が反射膜１８の内周縁と外周縁との間に位置するから、露光工程において、感光層５２のうちマイクロレンズ１４に対応する領域の周縁に、反射膜１８の表面からの反射光を充分に照射することが可能である。
【００４３】
次に、図４（ｅ）に示す工程（現像工程）では、感光層５２を現像（パターニング）する。具体的には、感光層５２のうち、図４（ｄ）に示す工程で露光された領域が除去される。これにより、基板１２上に、遮光部６２で遮光された領域５２２に対応する複数のマイクロレンズ前駆体７２が形成される。
【００４４】
具体的には、図６に示すように、マスク６０（遮光部６２）を透過して、感光層５２のうち領域５２４に入射した光は、感光層５２の内部を直進したうえで下地パターン１７に到達し、下地パターン１７を構成する反射膜１８の表面で反射（散乱）する。
【００４５】
下地パターン１７の表面での反射光は、感光層５２のうち領域５２４の周縁部に照射される。よって、図７に示すように、マイクロレンズ前駆体７２の側面７２２は、表面１３から離れた位置ほど、マイクロレンズ前駆体７２の直径（断面積）が増加するように、表面１３に対して傾斜する。
【００４６】
すなわち、マイクロレンズ前駆体７２の上面の面積Ａｍ１は、底面の面積（すなわち下地パターン１７の内側の面積）Ａｍ２を上回る。概略的には、表面１３に垂直な断面でのマイクロレンズ前駆体７２の断面形状は、上底が下底を上回る逆台形状となる。
【００４７】
次に、図４（ｆ）に示す工程（加熱工程）では、基板１２上にマイクロレンズ１４を完成させる。具体的には、マイクロレンズ前駆体７２を加熱（リフロー処理）することで軟化（溶融）させる。マイクロレンズ前駆体７２は、加熱により流動し、表面張力の作用で表面が曲面状に変形する。このとき、底面の面積Ａｍ２（図７参照）は、殆ど変わらない。その後、マイクロレンズ前駆体７２を冷却することにより、マイクロレンズ１４が完成する。
【００４８】
熱処理の温度は、例えば、１５０℃〜２５０℃である。以上の工程によって製造されたマイクロレンズ基板１０と、別途製造された遮光基板２０とが、図１のように相互に対向して配置される。
【００４９】
図６及び図７を参照して説明したように、リフロー処理（加熱）を施した際、下地パターン１７によってマイクロレンズ１４の底面の面積Ａｍ２を略固定することが可能となるので、マイクロレンズ１４の表面の曲率を、従来と比較して小さくすることができる。その結果、マイクロレンズ１４の設計範囲を広げることができる。
【００５０】
図８は、マイクロレンズの半径とマイクロレンズの高さとの関係を、マイクロレンズ前駆体の膜厚別に示すグラフである。以下、マイクロレンズの半径とマイクロレンズの高さとの関係を、図８を参照しながら説明する。
【００５１】
図８に示すように、グラフの横軸は、マイクロレンズ１４の半径値を示しており、図示右側にいくに従って半径値が大きくなっていることを示している。グラフの縦軸は、マイクロレンズ１４の高さを示しており、図示上側にいくに従って高さが高くなっていることを示している。このようなマイクロレンズ１４の半径値と高さとの関係を、マイクロレンズ前駆体７２の膜厚毎に示している。
【００５２】
グラフＡは、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが５．０μｍであり、下地パターン１７が形成されていない場合のマイクロレンズを測定したものである。グラフＢは、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが５．０μｍであり、下地パターン１７が形成されている場合のマイクロレンズ１４を測定したものである。
【００５３】
グラフＣは、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが３．５μｍであり、下地パターン１７が形成されていない場合のマイクロレンズを測定したものである。グラフＤは、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが３．５μｍであり、下地パターン１７が形成されている場合のマイクロレンズ１４を測定したものである。
【００５４】
以上のように、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが５．０μｍの場合、下地パターン１７を構成する反射膜１８及び反射防止膜１９を設けた場合の方が、従来のマイクロレンズの半径値と比較して、小さな半径値（曲率）のマイクロレンズを形成することが可能となる。これにより、従来のマイクロレンズの設計範囲と比較して、設計範囲を拡大することができる。
【００５５】
一方、マイクロレンズ前駆体７２の厚みが３．５μｍの場合も同様に、下地パターン１７を構成する反射膜１８及び反射防止膜１９を設けた場合の方が、従来のマイクロレンズの半径値と比較して、小さな半径値（曲率）のマイクロレンズを形成することが可能となる。これにより、従来のマイクロレンズの設計範囲と比較して、設計範囲を拡大することができる。
【００５６】
また、下地パターン１７を形成することにより、所望の曲率のマイクロレンズ１４を形成することができるので、膜厚（マイクロレンズ前駆体７２の膜厚）を細かく管理したり、材料を選定したりすることを省略することができ、マイクロレンズ基板１０の製造工程を簡素化することが可能である。
【００５７】
＜生体認証装置＞
次に、上記実施形態の撮像装置を備えた生体認証装置の例につき、図９を参照して説明する。図９は生体認証装置の構成を示すブロック図である。
【００５８】
図９に示すように、本実施形態の生体認証装置８０は、記憶部８１、撮像部８２、発光部８３、認証実行部８４、およびこれら各部を制御する制御部８５を有する。撮像部８２、発光部８３は撮像装置１００に相当し、撮像部８２はマイクロレンズ基板１０、遮光基板２０、受光基板３０を含むものであり、発光部８３は光源に相当する。
【００５９】
発光部８３は、制御部８５から伝達される信号に基づいて、光（近赤外光）を指に向けて射出する。撮像部８２は、制御部８５から伝達される制御信号に基づいて撮影動作を開始し、撮像された静脈パターンを制御部８５に出力する。
【００６０】
制御部８５は、記憶部８１に格納されたプログラムに基づいて信号の演算処理、信号伝送といった各種の処理を実行し、撮像部８２から出力される静脈パターンを認証実行部８４に伝達する。
【００６１】
記憶部８１は、ハードディスク、半導体メモリー（ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、またはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory））といった記憶装置である。記憶部８１には、生体認証を実現するためのプログラム、画像構成を実現するためのプログラム、認証時に用いられる予め登録された静脈パターン、および認証履歴といった情報が格納される。
【００６２】
認証実行部８４は、撮像部８２によって撮像され出力された静脈パターン（画像情報）と予め登録された生体の静脈パターン（画像情報）とを照合して、撮像された静脈パターンが登録された生体のものか否か判定する。静脈認証の方法は、静脈パターンの類似性を判別する各種方法に依存する。
【００６３】
生体認証装置８０は、上記実施形態の撮像装置１００を備えているので、指の内部における静脈パターン（生体情報）を鮮明な状態で入手することができる。したがって、認証実行部８４は、予め登録された静脈パターンごとに、撮像された静脈パターンとの間で類似性を判別し、高い認証精度を実現することができる。また、より高い認証精度を実現し、不正行為を防止することができる。
【００６４】
＜電子機器＞
次に本実施形態の電子機器について、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は電子機器としての携帯型電話機を示す斜視図、同図（ｂ）は電子機器としてのパーソナルコンピューターを示す概略図である。
【００６５】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態の電子機器としての携帯型電話機３００は、表示部３０１、操作ボタン３０２および生体認証装置８０を備えている。生体認証装置８０は、携帯型電話機３００の本体に搭載された撮像装置１００に指を触れさせることによって取得された静脈パターンを用いて、例えば、携帯型電話機３００のロック状態を解除したり、金融決済の際の個人認証を行うことができる。
【００６６】
図１０（ｂ）に示すように、本実施形態の電子機器としてのノート型のパーソナルコンピューター４００は、表示部４１１、入力ボタン４１２および生体認証装置８０を備えている。生体認証装置８０は、パーソナルコンピューター４００の本体に組み込まれた撮像装置１００に指を触れさせることによって取得された静脈パターンを用い、例えば、パーソナルコンピューター４００にログインしたり、金融決済の際の個人認証を行うことができる。
【００６７】
上記携帯型電話機３００および上記パーソナルコンピューター４００は、室内、屋外を問わず静脈パターンを撮影できる撮像装置１００を有する生体認証装置８０を備えているため、あらゆる環境下で高精度に個人認証を行うことができる。それゆえに、不正な使用行為を防止することができる。
【００６８】
以上詳述したように、本実施形態のマイクロレンズ基板１０の製造方法、マイクロレンズ基板１０の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板１０を備えた撮像装置１００、及びその撮像装置１００を備えた電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。
【００６９】
（１）本実施形態のマイクロレンズ基板１０の製造方法によれば、マイクロレンズ１４が形成される領域５２２の周囲に反射膜１８を有する下地パターン１７を形成するので、露光工程において反射膜１８の表面で反射した光の照射により、反射膜１８の略縁を外形とする逆台形の形状に感光層５２を露光することができる。よって、反射膜１８を形成しない場合と比較して、加熱工程における感光層５２の高さを増加させることが可能となり、マイクロレンズ１４の曲率半径を小さくすることができる。その結果、マイクロレンズ前駆体７２の膜厚を調整したり、感光層５２の材料を選定したりすることなく、マイクロレンズ１４の曲率半径の範囲（設計範囲）を拡大することができる。加えて、下地パターン１７の大きさを変えたり、反射膜１８を形成しなかったりすることにより、同じプロセスであっても、面内に異なる曲率をもったマイクロレンズ１４を容易に形成することができる。
【００７０】
（２）本実施形態のマイクロレンズ基板１０の製造方法によれば、反射防止膜１９上に反射膜１８を形成するので、露光工程において、反射防止膜１９の基板側の光が乱反射することを抑えることができる。よって、マイクロレンズ１４の曲率がばらつくことを抑えることができる。
【００７１】
（３）本実施形態のマイクロレンズ１４を備えた撮像装置１００によれば、マイクロレンズ１４の曲率半径の範囲を拡大することが可能になり、例えば、曲率半径が小さい場合、焦点距離を短くすることが可能となり、その結果、薄型の撮像装置１００を提供することができる。加えて、１枚の基板に焦点深度の異なるマイクロレンズ１４を備えた撮像装置１００を提供することができる。
【００７２】
（４）本実施形態の電子機器によれば、上記した撮像装置１００を備えているので、薄型の電子機器を提供することができたり、広範囲の距離を撮像することが可能な電子機器を提供することができる。
【００７３】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
【００７４】
（変形例１）
上記したように、下地パターン１７は、マイクロレンズ１４が形成される領域を包囲する円環状のパターンであることに限定されず、例えば、図１１に示すように、マイクロレンズ１４が形成される領域を除く全ての領域に形成するようにしてもよい。
【００７５】
図１１は、マイクロレンズ基板（下地パターン）の構造を示す模式平面図である。図１１に示すマイクロレンズ基板１１０の下地パターン１１７は、基板１１２上に反射防止膜１１９が形成されており、反射防止膜１１９上に反射膜１１８が形成されている。つまり、マイクロレンズ１４が形成される領域のみ下地パターン１１７が形成されてない。
【００７６】
これによれば、上記した実施形態の効果に加えて、マイクロレンズ１４間に、別途ＢＭを配置することなく、ＢＭを配置した場合と同じ効果を得ることができる。また、光反射性の高い材料を多く用いており、熱の伝達が早く蓄熱作用があるため、加熱（リフロー処理）時にマイクロレンズの形状を均一にすることができる。
【００７７】
（変形例２）
上記したように、下地パターン１７は、平面的に連続した円環状に形成することに限定されず、例えば、図１２に示すような形状であってもよい。図１２は、下地パターンの変形例の構造を示す模式平面図である。
【００７８】
図１２（ａ）に示す下地パターン１７は、マイクロレンズ１４が形成される領域を多角形（例えば、六角形）の環状に形成している。また、図１２（ｂ）に示す下地パターン１７は、閉じた環状の形状ではなく、複数に離間する円環形状に形成している。
【００７９】
なお、感光層５２のうち領域５２４（図６参照）の周縁に下地パターン１７での反射光を均一に照射するという観点からすると、下地パターン１７を閉じた形状（例えば円形や多角形の環状）に形成した構成が好適である。
【００８０】
（変形例３）
上記したように、下地パターン１７は、反射膜１８と反射防止膜１９との積層構成であることに限定されず、例えば、反射膜１８のみの構成であってもよい。この構成によれば、比較的に乱反射が少ない場合に適用することが可能となり、製造工程を簡略化することができる。
【００８１】
（変形例４）
上記したように、下地パターン１７を形成する方法として、下地パターン１７のために反射防止膜１９ａと反射膜１８ａを積層してパターニングする方法に限定されず、例えば、貼り合わせ時のマークの形成に用いた形成層を下地パターン１７として適用するようにしてもよい。この方法によれば、下地パターン１７とアライメントマークとが共通の工程で形成されるから、下地パターン１７とアライメントマークとを別工程で形成する場合と比較してマイクロレンズ基板１０の製造工程を簡素化することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０，１１０…マイクロレンズ基板、１２，２２，１１２…基板、１３…表面、１４…マイクロレンズ、１７，１１７…下地パターン、１８，１８ａ，１１８…反射膜、１９，１９ａ，１１９…反射防止膜、２０…遮光基板、２３…表面、２４…遮光層、２６…開口部、３０…受光基板、３２…基板、３４…受光素子、５２…感光層、６０…マスク、６２…遮光部、７２…マイクロレンズ前駆体、８０…生体認証装置、８１…記憶部、８２…撮像部、８３…発光部、８４…認証実行部、８５…制御部、１００…撮像装置、１１２…基板、２００…生体、３００…携帯型電話機、３０１，４１１…表示部、３０２…操作ボタン、４００…パーソナルコンピューター、４１２…入力ボタン、５２２，５２４…領域、７２２…側面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のうちマイクロレンズが形成される領域の周囲に反射性材料で反射膜を形成する反射膜形成工程と、
前記反射膜が形成された前記基板上にポジ型の感光性材料で感光層を形成する感光層形成工程と、
前記感光層のうち前記マイクロレンズに対応する領域以外の領域を、前記感光層を挟んで前記基板とは反対側から露光する露光工程と、
露光された前記感光性材料を現像する現像工程と、
前記感光性材料の表面を加熱により曲面状に変形させることで前記マイクロレンズを形成する加熱工程と、
を含むことを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記反射膜形成工程は、前記基板上の反射防止膜上に前記反射膜を形成することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記反射膜形成工程は、前記マイクロレンズが形成される領域を包囲する閉じた形状に前記反射膜を形成することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記反射膜形成工程では、前記反射膜を円環状に形成することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記露光工程は、前記マイクロレンズに対応する領域に遮光部が重なるマスクを使用し、
前記遮光部の周縁は、前記反射膜の内周縁と外周縁との間に位置することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記反射膜形成工程は、前記基板を覆う光反射性の反射膜前駆体膜を形成する工程と、
前記反射膜前駆体膜を選択的に除去することで、前記反射膜と、前記マイクロレンズ基板の位置合わせに使用されるアライメントマークとを一括的に形成する工程とを含むことを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基板のうちマイクロレンズが形成される領域の周囲に反射性材料で反射膜を形成する反射膜形成工程と、
前記反射膜が形成された前記基板上にポジ型の感光性材料で感光層を形成する感光層形成工程と、
前記感光層のうち前記マイクロレンズに対応する領域以外の領域を、前記感光層を挟んで前記基板とは反対側から露光する露光工程と、
露光された前記感光性材料を現像する現像工程と、
前記感光性材料の表面を加熱により曲面状に変形させることで前記マイクロレンズを形成する加熱工程と、
を含むことを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記反射膜形成工程は、前記基板上の反射防止膜上に前記反射膜を形成することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記反射膜形成工程は、前記マイクロレンズが形成される領域を包囲する閉じた形状に前記反射膜を形成することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記反射膜形成工程では、前記反射膜を円環状に形成することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記露光工程は、前記マイクロレンズに対応する領域に遮光部が重なるマスクを使用し、
前記遮光部の周縁は、前記反射膜の内周縁と外周縁との間に位置することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記反射膜形成工程は、前記基板を覆う光反射性の反射膜前駆体膜を形成する工程と、
前記反射膜前駆体膜を選択的に除去することで、前記反射膜と、前記マイクロレンズ基板の位置合わせに使用されるアライメントマークとを一括的に形成する工程とを含むことを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板の製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２５２１８３（Ｐ２０１２−２５２１８３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２５１０４（Ｐ２０１１−１２５１０４）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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