成形型等の製造方法並びに成形型の製造装置
【課題】効率的な型作製ができる成形型の製造方法及び成形型の製造装置を提供すること及び上記製造方法によって得られる成形型を利用したウェハレンズ及び光学レンズの製造方法を提供すること。
【解決手段】成形型の製造装置では、サブマスター基板のサイズ即ち半径Ｒの値やマスター型のサイズ即ち長さａ，ｂの値に対応して複数の配列規則のうち最適なものを選択することで、例えばサブマスター基板やマスター型を取り換えてもこれに迅速に対応し、より効率的な成形型の作製ができるものとなっている。
【解決手段】成形型の製造装置では、サブマスター基板のサイズ即ち半径Ｒの値やマスター型のサイズ即ち長さａ，ｂの値に対応して複数の配列規則のうち最適なものを選択することで、例えばサブマスター基板やマスター型を取り換えてもこれに迅速に対応し、より効率的な成形型の作製ができるものとなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の光学レンズを有するウェハレンズを製造する際に用いられる成形型並びにかかる成形型を利用するウェハレンズ及び光学レンズの製造方法と、成形型の製造装置とに関し、特に基板上に転写によって樹脂製の形状転写層を形成することによって得られる成形型の製造方法並びにこの成形型を利用するウェハレンズ及び光学レンズの製造方法と成形型の製造装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多数の光学レンズが形成されたウェハ状の板状部材（ウェハレンズ）を作製し、個片化することで、個々の光学レンズを得ることが検討されている。微小光学部品をウェハ規模で転写する方法として、小さなマスター型を繰り返し使用して転写することで樹脂等からなる第１世代複製ツールを作製し、続いて第１世代複製ツールから複数のサブマスター型を作製し、サブマスター型から多数の微小光学素子を設けた複数の第２世代複製ツールを製造するものが知られている（特許文献１参照）。この方法によって得られるウェハ状の第１世代複製ツールは、次の成形物を作製するための成形型であり、基板上に樹脂製の形状転写層を形成したものとなる。また、複数の光学素子に対応した形状の複数の転写形状を備えたマスター型を用いて、基板上に位置を変えながら成形を繰り返すことにより、多数の光学素子を有するウェハレンズや多数の光学素子に対応した形状を有する成形型をより効率的に作製することも提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０２５９５４６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０８７０８３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近、小型の光学レンズの用途が増大しており、以上のような方法によって第１世代複製ツール即ち転写型を得る際にさらに効率的に作製することが望まれる。
【０００５】
ここで、例えば種々の形状・サイズのウェハ基板に対して同じマスター型を用いて成形型を作製する場合、基板の余白部分が大きくなって作製効率が下がる場合がある。一方、余白部分を減らすためにマスター型を小さいものとすると、転写回数が増えて手間がかかり、また、マスター型の劣化も早くなるため、結果的に作製効率が下がる。
【０００６】
そこで、本発明は、効率的な型作製ができる成形型の製造方法及び成形型の製造装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、上記製造方法によって得られる成形型を利用したウェハレンズ及び光学レンズの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形型の製造方法では、光学レンズ形状が複数配列された第１成形面を有するマスター型と成形型用の第１基板とを準備し、第１成形面と第１成形面による転写の対象となる第１基板上の成形位置との間に第１の樹脂材料を満たして硬化させ、マスター型を離型することで、第１成形面を転写した単位成形面を得る転写工程と、転写工程をマスター型と第１基板との相対位置を変更しつつ繰り返し実行することにより、第１基板上において複数の単位成形面が特定の配列パターンとなることで形成される第２成形面を有する樹脂製の成形型を得る型作製工程と、を備え、上記特定の配列パターンを決定するに当たり、複数の配列規則を用意し、各配列規則に基づく配列パターンでの単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出する算出工程と、複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、算出工程で算出された最大取り数が最大のもの及び最大から所定の差以内のものの中から一つの配列パターンを選択し、上記特定の配列パターンとして採用する配列選択工程と、を備えることを特徴とする。ここで、配列規則とは、配列中心位置を定めて単位成形面を２次元的に仮想的に無限に並べるための規則を言い、例えば、配列中心位置に対して対称に各単位成形面の中心の位置を格子状に並べる際の並べ方を定めるものである。また、配列規則に基づく配列パターンとは、上記のような配列規則に基づいて配列された単位成形面となるべきもののうち、第１基板上の領域内に実際に配列可能なもののみを取り出した状態の配列パターンをいう。
【０００９】
上記製造方法によれば、算出工程において、用意した複数の配列規則に対応する単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出し、配列選択工程において、単位成形面の最大取り数の算出結果に基づいて上記特定の配列パターンとして採用すべきものを選択している。これにより、例えばマスター型、成形型用の第１基板のサイズ等が変更された場合であっても、迅速に最適な配列パターンの選択ができ、効率的な型作製が可能となる。
【００１０】
本発明の具体的な側面又は観点によれば、配列選択工程において、各配列規則に基づく配列パターンの外縁が、円盤状の第１基板の基板半径よりも所定のマージン分小さい歩留保証半径の領域内にある。この場合、製造される成形型が光学レンズの作製に際して歩留の高い品質の良いものとなる。
【００１１】
本発明の別の側面によれば、算出工程での最大取り数の算出のために、複数の配列規則の配列中心位置を第１基板の中心と一致させている。この場合、対称性を利用して最大取り数の算出をより的確に行うことができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面によれば、配列選択工程において、複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、最大取り数が最大のものを特定の配列パターンとする。この場合、１回の転写でより多くの光学レンズを生産できる成形型が作製される。
【００１３】
本発明のさらに別の側面によれば、複数の配列規則は、第１基板の少なくとも１つの中心軸についてそれぞれ軸対称である。この場合、第１基板に対して無駄が少なく、より効率的な配列パターンとなる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面によれば、複数の配列規則は、複数の単位成形面の中心を格子点状に配列するものを含む。この場合、配列自体の対称性が高くより効率的な配列パターンとなる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面によれば、複数の配列規則は、格子点状に配列された単位成形面の中心を第１方向に結んで延びる複数の線をそれぞれ第１基準線とし、第２方向に結んで延びる複数の線をそれぞれ第２基準線として、隣接する一対の第１基準線の中間線と隣接する一対の第２基準線の中間線との交点を配列中心位置とする第１の配列規則と、第１基準線と第２基準線との交点を配列中心位置とする第２の配列規則と、隣接する一対の第１基準線の中間線と第２基準線との交点を配列中心位置とする第３の配列規則と、第１基準線と隣接する一対の第２基準線の中間線との交点を配列中心位置とする第４の配列規則と、を含む。この場合、いずれも対称性が高く、かつ、配列中心位置が互いに異なる第１〜第４の配列規則を用いることで、第１基板やマスター型の形状やサイズが変更された場合であっても、当該変更に応じてより適した配列規則を選択できる。
【００１６】
本発明のさらに別の側面によれば、マスター型の第１成形面は、長方形形状である。この場合、例えば第１成形面が正方形状である場合に比べて、サイズだけでなく縦横比も適宜変更できるので、１つのウェハからより効率的に取り出せる配列規則を用意することが可能となる。
【００１７】
本発明のさらに別の側面によれば、上述の成形型の製造方法により得られた樹脂製の成形型を第１の成形型とし、当該第１の成形型と成形型用の第２基板との間に第２の樹脂材料を満たし、当該第２の樹脂材料を硬化させ、第１の成形型を離型することにより、第２の成形型を得る。この場合、第２の成形型は、レンズ基板等を形成するための、一括転写用の成形型となっている。
【００１８】
本発明に係るレンズ基板の製造方法は、上述の成形型の製造方法により得られた樹脂製の成形型と、第３基板との間に第３の樹脂材料を満たし、当該第３の樹脂材料を硬化させ、上記成形型を離型することにより、第３基板の表面に複数のレンズ要素が形成されたウェハレンズを得る。この場合、上記成形型等の転写を利用した複製によって第３基板の片側に複数のレンズ要素を設けたウェハレンズを得ることができる。
【００１９】
本発明の具体的な側面又は観点によれば、上述の成形型の製造方法により得られた樹脂製の成形型と、上述のウェハレンズの製造方法により得られたウェハレンズの裏面との間に第４の樹脂材料を満たし、当該第４の樹脂材料を硬化させ、成形型を離型することにより、第３基板の裏面に複数の光学レンズが形成されたウェハレンズを得る。この場合、第２の成形型等の転写を利用した複製によって第３基板の両側に複数のレンズ要素を設けたウェハレンズを得ることができる。
【００２０】
本発明に係る光学レンズの製造方法は、上述のウェハレンズの製造方法により得られたウェハレンズを切断して個片化する工程を備える。この場合、ウェハレンズから個片化した多数の高性能の光学レンズを一括して得ることができる。
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形型の製造装置では、光学レンズ形状が複数配列された第１成形面を有するマスター型と成形型用の第１基板とを支持し、第１成形面と第１成形面による転写の対象となる第１基板上の成形位置との間に第１の樹脂材料を満たして硬化させ、マスター型を離型することで、第１成形面を転写した単位成形面を得る転写手段と、転写手段によって第１成形面の転写をマスター型と第１基板との相対位置を変更しつつ繰り返し実行することにより、第１基板上において複数の単位成形面が特定の配列パターンとなることで形成される第２成形面を有する樹脂製の成形型を得る型作製手段と、を備え、上記特定の配列パターンを決定するに当たり、複数の配列規則を用意し、各配列規則に基づく配列パターンでの単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出する算出手段と、複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、算出手段で算出された最大取り数が最大のもの及び最大から所定の差以内のものの中から一つの配列パターンを選択し、上記特定の配列パターンとして採用する配列選択手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
上記製造方法によれば、算出手段において、用意した複数の配列規則に対応する単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出し、配列選択手段において、単位成形面の最大取り数の算出結果に基づいて上記特定の配列パターンとして採用すべきものを選択している。これにより、例えばマスター型、成形型用の第１基板のサイズ等が変更された場合であっても、迅速に最適な配列パターンの選択ができ、効率的な型作製が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の製造方法によって得られるウェハレンズ（レンズ基板）の側面図であり、表裏の部分拡大斜視図を含む。
【図２】図１のウェハレンズから得た光学レンズの側面図である。
【図３】（Ａ）は、ウェハレンズの製造のために用いるマスター型を説明する斜視図であり、（Ｂ）は、マスター型によって作製されるべきサブマスター型のうちサブマスター基板の斜視図である。
【図４】（Ａ）は、マスター型の一部を切り出して説明する斜視図であり、（Ｂ）は、サブマスター型の一部を切り出して説明する斜視図であり、（Ｃ）は、サブサブマスター型の一部を切り出して説明する斜視図である。
【図５】サブマスター型等を作製するための製造装置を回路的に説明するブロック図である。
【図６】（Ａ）は、一つの配列規則について示すためのサブマスター基板上の配列規則の一部拡大図であり、（Ｂ）は、サブマスター基板の全体の配列規則の図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、配列された単位成形面の個数の数え方について説明するための図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、サブマスター基板上の他の配列規則について示すための一部拡大図である。
【図９】配列規則の選択の動作について説明するフローチャートである。
【図１０】（Ａ）〜（Ｅ）は、ウェハレンズの製造工程を説明するための図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｄ）は、ウェハレンズの製造工程を説明するための図である。
【図１２】ウェハレンズの製造工程を概念的に説明するフローチャートである。
【図１３】第２実施形態の製造方法について説明するためのサブマスター基板の一部拡大図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態の製造方法について説明するためのサブマスター基板上の配列規則の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔第１実施形態〕
図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る成形型の製造方法を利用することによって最終的に得られるウェハレンズについて説明し、かかるウェハレンズを作製するための成形型の構造や製造方法について説明する。
【００２５】
ウェハレンズ等の構造
図１に示すように、ウェハレンズ１０は、円盤状の外形を有しており、基板１１と、第１レンズ樹脂層１２と、第２レンズ樹脂層１３とを有する。本実施形態においては、ウェハレンズ１０をレンズ基板とも称する場合がある。なお、図１において、第１レンズ樹脂層１２や第２レンズ樹脂層１３の表面を部分的に拡大して斜視図として示している。
【００２６】
ウェハレンズ（レンズ基板）１０のうち基板１１は、ウェハレンズ１０の中心に埋め込まれた円形の平板（後述する第３基板）であり、光透過性を有するガラスで形成されている。基板１１の外径は、第１及び第２レンズ樹脂層１２，１３の外径と略同じである。基板１１の厚さは、基本的には光学的仕様によって決定されるが、少なくとも成形物を離型してウェハレンズ１０を得るに際して破損しない程度の厚さとなっている。
【００２７】
第１レンズ樹脂層１２は、光透過性を有し、基板１１の一方の面１１ａ上に形成されている。第１レンズ樹脂層１２は、部分的な拡大斜視図に示すように、第１レンズ本体１ａと第１フランジ部１ｂとを一組とする多数の第１レンズ要素Ｌ１をＸＹ面内で２次元的に配列している。これらの第１レンズ要素Ｌ１は、連結部１ｃを介して一体に成形されている。各第１レンズ要素Ｌ１と連結部１ｃとを合わせた表面は、転写によって一括成形される第１被転写面１２ａとなっている。第１レンズ本体１ａは、図２にも示すように、例えば凸形状の非球面型又は球面型のレンズ部であり、第１光学面ＯＳ１を有している。周囲の第１フランジ部１ｂは、第１光学面ＯＳ１の周囲に広がる平坦な第１フランジ面ＦＰ１を有し、第１フランジ面ＦＰ１の外周は、連結部１ｃの表面ともなっている。第１フランジ面ＦＰ１は、光軸ＯＡに垂直なＸＹ面に対して平行に配置されている。
【００２８】
なお、図１に示すように、第１レンズ樹脂層１２は、製造工程に由来して多数のアレイユニットＡＵに区分されており、これらのアレイユニットＡＵは、詳細な図示を省略するが、矩形の輪郭を有し、基板１１上でマトリックス状又は格子状に配列されている。各アレイユニットＡＵは、後述するマスター型３０の端面３０ａを反転したような表面形状を有しており、等間隔でマトリクス状に配列された多数の第１レンズ本体１ａを有している。
【００２９】
第１レンズ樹脂層１２は、例えば光硬化性樹脂で構成される。光硬化性樹脂は、主成分である重合性単量体などの重合性組成物と、重合性組成物の重合硬化を開始させるための光重合開始剤と、必要に応じて用いられる各種添加剤とを含む光硬化性樹脂材料を硬化させることにより得られる。このような光硬化性樹脂材料は、硬化前の状態では流動性を有している。光硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、ビニル樹脂等がある。エポキシ樹脂は、光重合開始剤のカチオン重合により重合性組成物を反応硬化させて得ることができ、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、及びビニル樹脂は、光重合開始剤のラジカル重合により重合性組成物を反応硬化させて得ることができる。
【００３０】
第２レンズ樹脂層１３は、第１レンズ樹脂層１２と同様に、光透過性を有し、基板１１の他方の面１１ｂ上に形成されている。第２レンズ樹脂層１３は、部分的な拡大斜視図に示すように、第２レンズ本体２ａと第２フランジ部２ｂとを一組とする多数の第２レンズ要素Ｌ２をＸＹ面内で２次元的に配列している。これらの第２レンズ要素Ｌ２は、連結部２ｃを介して一体に成形されている。各第２レンズ要素Ｌ２と連結部２ｃとを合わせた表面は、転写によって一括成形される第２被転写面１３ａとなっている。第２レンズ本体２ａは、図２にも示すように、例えば凸形状の非球面型又は球面型のレンズ部であり、第２光学面ＯＳ２を有している。周囲の第２フランジ部２ｂは、第２光学面ＯＳ２の周囲に広がる平坦な第２フランジ面ＦＰ２を有し、第２フランジ面ＦＰ２の外周は、連結部２ｃの表面ともなっている。第２フランジ面ＦＰ２は、光軸ＯＡに垂直なＸＹ面に対して平行に配置されている。
【００３１】
なお、第２レンズ樹脂層１３も、製造工程に由来して多数のアレイユニットＡＵに区分されており、これらのアレイユニットＡＵは、矩形の輪郭を有し、基板１１上でマトリックス状又は格子状に配列されている。
【００３２】
第２レンズ樹脂層１３に用いられる光硬化性樹脂は、第１レンズ樹脂層１２に用いられるものと同様の光硬化性樹脂である。ただし、両レンズ樹脂層１２，１３を同一の光硬化性樹脂で形成する必要はなく、別の光硬化性樹脂で形成することができる。
【００３３】
なお、第１レンズ樹脂層１２と第２レンズ樹脂層１３とのうち一方を省略することができる。つまり、基板１１の一方の面１１ａ又は他方の面１１ｂにのみレンズ樹脂層を設けてもよい。
【００３４】
図２に示すように、第１レンズ樹脂層１２に設けたいずれか１つの第１レンズ要素Ｌ１と、これに対向する第２レンズ樹脂層１３の第２レンズ要素Ｌ２と、これらのレンズ要素Ｌ１，Ｌ２間に挟まれた基板１１の部分１１ｐとは、１つの光学レンズ４に相当する。光学レンズ４は、ウェハレンズ１０を連結部１ｃ，２ｃの位置でダイシングすることによって個片化して得られる平面視正方形の複合レンズとなっている。
【００３５】
形状転写用の成形型の構造
図１のウェハレンズ１０は、図３（Ａ）に示すマスター型３０を原版として３段階の転写を行うことによって作製される。以下、マスター型３０やこれから得られる樹脂製の形状転写面を持つ成形型の構造について説明する。
【００３６】
図３（Ａ）及び４（Ａ）に示すように、マスター型３０は、直方体状のブロック部材であり、その端面３０ａ上に、図４（Ｂ）のサブマスター型４０の第２成形面４３を形成するための第１成形面３１と、第１成形面３１の周囲に設けられた環状の段差３２とを有する。マスター型３０は、サブマスター型４０の作製のため繰返し使用されるものであり、サブマスター基板４２上にマトリックス状又は格子状の配列で一様に形成された浅い矩形の凹部４２ｃに対向するように２次元的に移動しながら転写を繰り返すステップ＆リピート方式の転写によって、サブマスター基板４２上に分離して配列された単位成形面ＰＵをまとめた第２成形面４３を有するサブマスター樹脂層４１を形成することができる。マスター型３０の第１成形面３１は、最終的に得られるウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２の第１被転写面１２ａを部分的に反転した形状を有する。また、第１成形面３１の輪郭即ち転写される面の外形は、長方形形状となっている。第１成形面３１は、第１被転写面１２ａのうち第１光学面ＯＳ１を形成するための第１光学転写面３１ａと、第１フランジ面ＦＰ１を形成するための平坦な第１フランジ転写面３１ｂとを含む。第１光学転写面３１ａは、例えば等間隔の格子点上に多数個配置されており、各々が最終的に得られる光学レンズに対応する形状、ここでは、略半球の凹形状に形成されている。一方、段差３２は、サブマスター型４０のサブマスター樹脂層４１に残膜部を形成するための部分である。後退面３２ａから端面３０ａに至る側面部には、成形物の離型性向上のために、端面３０ａに近づくほど第１成形面３１の中央に向かって傾斜するテーパーを設けてもよい。
【００３７】
マスター型３０は、一般に金属材料で形成される。金属材料としては、例えば鉄系材料、鉄系合金、非鉄系合金等が挙げられる。なお、マスター型３０は、金属ガラスやアモルファス合金で形成されてもよい。マスター型３０は、単一の材料で形成されるものに限らず、適当な基材上に上記のような金属材料等を被覆したものとすることもできる。
【００３８】
図４（Ｂ）に部分的に拡大して示すように、第１の成形型であるサブマスター型４０は、サブマスター樹脂層４１とサブマスター基板４２とを有する。なお、図４（Ｂ）においては、理解を容易にするために、サブマスター型４０の一部を切り出した状態を模式的に示している。サブマスター樹脂層４１とサブマスター基板４２とは、積層構造となっている。サブマスター樹脂層４１は、その端面４１ａ上に、後述するサブサブマスター型５０の第３成形面５３を形成するための第２成形面４３を有する。第２成形面４３は、上記のステップ＆リピート方式によって第１成形面３１をサブマスター基板４２上に繰り返し転写して形成される多数の単位成形面ＰＵで構成される。つまり、１つの単位成形面ＰＵが１つのアレイユニットＡＵ（図１参照）に対応する。この第２成形面４３は、最終的に得られるウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２の第１被転写面１２ａのポジ型に対応し、第１被転写面１２ａのうち第１光学面ＯＳ１を形成するための第２光学転写面４３ａと、第１フランジ面ＦＰ１を形成するための第２フランジ転写面４３ｂとを含む。第２光学転写面４３ａは、第１光学転写面３１ａによって転写され、格子点上に多数個配置されており、略半球の凸形状に形成されている。
【００３９】
サブマスター樹脂層４１は、第１の樹脂材料を用いて形成されている。第１の樹脂材料としては、光硬化性樹脂材料が挙げられ、上記ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２と同様の、硬化後に、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、ビニル樹脂等になる光硬化性樹脂材料が使用可能である。また、第１の樹脂材料としては、硬化後に良好な離型性を示す樹脂材料、特に硬化波長で十分な光透過性を有し、離型剤を塗布しなくても離型できる樹脂材料が好ましい。
【００４０】
サブマスター基板４２は、光透過性を有し十分な剛性を有する材料、例えばガラス等で形成されている第１基板である。サブマスター基板４２（第１基板）の表面４２ａ上には、図３（Ｂ）に示すように、略全面に亘ってマトリックス状に配列された多数の浅い矩形の凹部４２ｃが形成されている。各凹部４２ｃは、２００μｍ程度以下の深さを有し、底面４２ｄと側面４２ｅとを有し内部が閉じた形状を持つ窪みである。凹部４２ｃは、マスター型３０の端面３０ａとサブマスター基板４２の表面４２ａとの間に第１の樹脂材料を挟んで転写を行う際に、第１の樹脂材料が極端に薄くなることを防止している。これにより、マスター型３０を大きな圧力でサブマスター基板４２側に押し付けることなく、マスター型３０をサブマスター基板４２の表面４２ａに対して適所まで近づけることができる。凹部４２ｃは、サブマスター基板４２に対する切削加工やエッチング等、各種の方法によって形成することができる。凹部４２ｃの側面４２ｅは、底面４２ｄに近づくほど凹部４２ｃの開口面積が小さくなるように傾斜していたり曲面になっていたりしてもよい。このようにすると凹部４２ｃを比較的容易に形成できる。あるいは、底面４２ｄに近づくほど広くなるように側面４２ｅを傾斜させたり、側面４２ｅを粗面化してもよい。このようにすると、マスター型３０からの離型時における離型不良を低減することができる。ここで、凹部４２ｃの配列パターンは、上記のステップ＆リピート方式によってサブマスター型４０のＸＹ面上においてマスター型３０を転写することで得られる被転写面である第２成形面４３を構成する長方形形状の単位成形面ＰＵの配列パターンに対応するものである。従って、後述する単位成形面ＰＵの配列パターンの決定は、凹部４２ｃの配列パターンを決定することでもある。
【００４１】
図４（Ｃ）に部分的に拡大して示すように、第２の成形型であるサブサブマスター型５０は、サブサブマスター樹脂層５１とサブサブマスター基板５２とを有する。なお、図４（Ｃ）においては、理解を容易にするために、サブサブマスター型５０の一部を切り出した状態を模式的に示している。サブサブマスター樹脂層５１とサブサブマスター基板５２とは、積層構造となっている。サブサブマスター樹脂層５１は、その端面５１ａ上に、ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２を転写によって形成するための第３成形面５３を有する。この第３成形面５３は、ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２の第１被転写面１２ａを反転した形状を有し、第１被転写面１２ａのうちのうち第１光学面ＯＳ１を形成するための第３光学転写面５３ａと、第１フランジ面ＦＰ１を形成するための第３フランジ転写面５３ｂとを含む。第３光学転写面５３ａは、上述のように第２光学転写面４３ａによって転写され、マトリクス状に複数個配置されており、略半球の凹形状に形成されている。
【００４２】
サブサブマスター樹脂層５１は、サブマスター樹脂層４１の第１の樹脂材料と同様の第２の樹脂材料で形成され、第２基板としてのサブサブマスター基板５２は、サブマスター基板４２と同様の材料で形成される。即ち、サブサブマスター樹脂層５１の第２の樹脂材料としては、硬化後に、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、ビニル樹脂等になる光硬化性樹脂材料が使用可能である。また、サブサブマスター基板（第２基板）５２としては、光透過性を有し十分な剛性を有する材料、例えばガラス等で形成されている。
【００４３】
なお、サブマスター樹脂層４１とサブサブマスター樹脂層５１とは、必ずしも同一の材料で形成される必要はなく、異なる光硬化性樹脂等で形成されてもよい。また、サブマスター基板４２とサブサブマスター基板５２も、必ずしも同一の材料で形成される必要はなく、異なる材料で形成されてもよい。
マスター型３０、サブマスター型４０、及び、サブサブマスター型５０には、成形物の離型を容易にするため、離型剤を塗布するなどして離形層を形成してもよい。
【００４４】
サブマスター型等の製造装置
以下、図５を参照して、図４（Ｂ）に示すサブマスター型４０等を作製するための製造装置について説明する。
【００４５】
図５に示すように、製造装置１００は、アライメント駆動部６１と、ディスペンサー６２と、光源６３と、制御装置６５と、基板ステージセンサー７１と、マスター型取付部センサー７２と、ユーザー操作部７３とを備える。ここで、アライメント駆動部６１は、図３（Ａ）に示すマスター型３０を図３（Ｂ）に示すサブマスター基板４２に設けた各凹部４２ｃに対して精密に位置決めして配置するためのものである。アライメント駆動部６１は、サブマスター基板４２を支持する基板用ステージ６１ｍと、マスター型３０を支持する金型用ステージ６１ｎと、基板用ステージ６１ｍ上のサブマスター基板４２をＸ軸方向の所望位置に移動させためのＸ軸移動機構６１ａと、サブマスター基板４２をＹ軸方向の所望位置に移動させるＹ軸移動機構６１ｂと、金型用ステージ６１ｎ上のマスター型３０をＺ軸方向の所望位置に移動させるＺ軸移動機構６１ｃと、移動機構６１ａ，６１ｂ，６１ｃ等の滑らかな動作を可能にするエアスライド駆動機構６１ｄと、マスター型３０の傾斜や回転姿勢を調整するアクチュエーター６１ｅと、マスター型３０の周辺空間を適当なタイミングで減圧するための減圧機構６１ｇと、マスター型３０のサブマスター基板４２に対する３次元的な相対的位置又は姿勢を検出する位置センサー６１ｉと、アライメント状態を観察するための顕微鏡６１ｊと、マスター型３０のサブマスター基板４２への押し付け圧力を検出する圧力センサー６１ｈとを備える。
【００４６】
ディスペンサー６２は、図３（Ｂ）に示すサブマスター基板４２のサブマスター樹脂層４１を形成するために、マスター型３０上に光硬化性樹脂材料からなる第１の樹脂材料を供給する役割を有する。光源６３は、マスター型３０とサブマスター基板４２との間に挟まれた第１の樹脂材料に対して、例えばＵＶ光源などの、樹脂材料を硬化させる波長の光を発生するものであり、光を照射することにより、サブマスター基板４２上に固化したサブマスター樹脂層４１を形成する。
【００４７】
基板ステージセンサー７１は、基板用ステージ６１ｍ上に載置されたサブマスター基板４２について、例えばＸ，Ｙ及びＺ方向から感知して位置情報等を制御装置６５に送信する。
【００４８】
マスター型取付部センサー７２は、金型用ステージ６１ｎに支持されたマスター型３０について、例えばＸ，Ｙ及びＺ方向或いは傾斜角度を感知して位置情報等を制御装置６５に送信する。
【００４９】
ユーザー操作部７３は、ユーザーによるキーボードやマウス等（不図示）の操作に基づいて入力された情報を受け付ける。例えばユーザーによって、ユーザー操作部７３を介してサブマスター基板４２のサイズやマスター型３０の縦横のサイズ等の情報が制御装置６５に入力される。なお、基板ステージセンサー７１がサブマスター基板４２のサイズ等を検出可能であれば、検出した情報を制御装置６５に送信し、マスター型取付部センサー７２がマスター型３０の縦横のサイズ等の情報を送信するという構成も可能である。
【００５０】
制御装置６５は、サブマスター型４０等の作製のため、上記のアライメント駆動部６１の各部、ディスペンサー６２、光源６３等の動作を統括的に制御する部分であり、かつ、成形型の型作製に際してサブマスター基板４２上での成形面の配列パターンを決定する部分である。つまり、制御装置６５は、入力されたマスター型３０及びサブマスター基板４２のサイズ情報に応じて最適なマスター型３０の転写パターンである特定の配列パターンを選択するための手段として機能する。このため、制御装置６５は、成形面の転写数を演算する制御部６６と、特定の配列パターンを選択するための候補である複数の配列規則の情報を格納するとともに現状設置されているサブマスター基板４２及びマスター型３０についてのサイズ等外形に関する情報を保存する記憶部６７と、各種情報の送受信を行うインターフェース部ＩＦとを有する。制御装置６５は、インターフェース部ＩＦを介してユーザー操作部７３等からの情報を受け取り、これらの情報を記憶部６７の各部に保存する。さらに、制御装置６５は、これらの情報に基づいて、記憶部６７に格納された複数の配列規則を呼び出して制御部６６で演算をそれぞれ行い、演算結果から最適な配列規則を選択し、現状のサブマスター基板４２及びマスター型３０についての特定の配列パターンとして採用する。また、記憶部６７には、複数の配列規則として、異なる手法で単位成形面ＰＵを格子状に配列した第１〜第４の配列規則が保存されているものとする（図６（Ａ）及び図８（Ａ）〜８（Ｃ）参照）。また、各配列規則の配列中心位置即ち各配列規則に基づく配列パターンの基準位置は、いずれもサブマスター基板４２の中心点に一致させている。さらに、制御装置６５は、制御部６６で採用した特定の配列パターンに基づいて、基板用ステージ６１ｍ上に載置されたサブマスター基板４２の移動のさせ方を決定する。つまり、１つの転写ステップごとのマスター型３０に対するサブマスター基板４２の移動方向及び量を決定する。
【００５１】
配列規則での最大取り数の演算
以下、図６（Ａ）及び６（Ｂ）により、配列規則の一例について説明する。図６（Ａ）及び６（Ｂ）は、記憶部６７に記憶された４つの配列規則のうち、第１の配列規則について示す図であり、図６（Ａ）は、その一部としてサブマスター基板４２の１／４の領域（第１象限）についてのパターンを拡大したものである。なお、図６（Ｂ）は、サブマスター基板４２全体についてのパターンの様子を示すものである。
【００５２】
既述のように、サブマスター基板４２は円板状であり、ここでは、図６（Ａ）に示すように、その中心を中心点ＰＡとし、縁部であるエッジＥＧ上の点を周辺点ＰＢとしている。つまり、中心点ＰＡから周辺点ＰＢまでの距離がサブマスター基板４２の半径Ｒである。
【００５３】
これに対して、多数の単位成形面ＰＵがサブマスター基板４２の中に納まっていることが、サブマスター基板４２から有効に取り出されるために最低限必要な条件となる。この条件下で、単位成形面ＰＵを取り出すことのできる最大限の個数が、図６（Ａ）に示す第１の配列規則での最大取り数となる。
【００５４】
ここで、図６（Ｂ）に示すように、格子状に配列される多数の単位成形面ＰＵの中心である成形位置ＰＰをＸ方向に結んだ線を第１基準線ＬＸとし、Ｙ方向に結んだ線を第２基準線ＬＹとする。第１の配列規則の場合、サブマスター基板４２のＸ方向の中心軸ＡＸは、中心点ＰＡを挟んで隣接して延びる一対の第１基準線ＬＸ，ＬＸの中間線となっている。つまり、当該一対の第１基準線ＬＸ，ＬＸは、中心軸ＡＸに対して対称となっている。また、同様に、サブマスター基板４２のＹ方向の中心軸ＡＹは、中心点ＰＡを挟んで隣接して延びる一対の第２基準線ＬＹ，ＬＹの中間線となっている。この結果、第１の配列規則では、配列中心位置である中心点ＰＡを４つの単位成形面ＰＵで囲むような構成配列となっている。以上より、第１の配列規則は、サブマスター基板４２の中心軸ＡＸ，ＡＹの双方に対して軸対称なパターンとなっている。
【００５５】
以下、上記最大取り数をカウントするために第１の配列規則で配列された多数の単位成形面ＰＵの満たすべき条件をより具体的にする。中心点ＰＡを原点とし、多数の単位成形面ＰＵの占める領域上の点に関して原点からＸ方向についての距離を距離ＸＸ、Ｙ方向についての距離を距離ＹＹとすると、これらがサブマスター基板４２の半径Ｒに対して、
となっていることが上述した条件に相当する。さらに具体的には、第１の配列規則の多数の単位成形面ＰＵの外縁のうち、中心点ＰＡから最も遠くなる可能性のある図６（Ａ）中の周辺点Ｐ１や周辺点ＰＺについて、上式（１）の条件が満たされていればよい。ここでは、一例として、Ｘ及びＹ方向に格子状に並ぶ多数の単位成形面ＰＵのうち、Ｙ方向に並ぶ列を一列として、各列を−Ｘ側のものから順に確認していくものとする。この場合、最も−Ｘ側の第１列目Ｃ１を構成する単位成形面ＰＵのうち中心点ＰＡから最も遠くなる可能性のある点は、最も＋Ｙ側に位置する単位成形面ＰＵの＋Ｙ側かつ＋Ｘ側の頂点である周辺点Ｐ１である。従って、第１列目Ｃ１については、周辺点Ｐ１が上式（１）の条件を満たさせば他の全ての単位成形面ＰＵについて上式（１）の条件を満たすことになる。同様の条件を、第２列目Ｃ２から最終列目ＣＺまで考察することで、全ての単位成形面ＰＵについて上式（１）の条件を満たす最大限の単位成形面ＰＵの配列及びその時の単位成形面ＰＵの個数である最大取り数が分かる。なお、Ｘ方向及びＹ方向についての対称性により、図６（Ａ）に示す１／４の領域配列と他の領域（第２〜第４象限）の配列とは等しいものとして捉えられるので、図６（Ａ）に示す領域についてのみ考察すれば、他の領域について同様に考察できる。
【００５６】
ここで、上記周辺点Ｐ１等の周辺点を一般化した式を考える。このため、Ｙ方向に並ぶ任意の１つの列での単位成形面ＰＵの個数をｎｙとし、Ｘ方向についての個数即ちその列が第何列目であるかを示す数をｎｘとする。従って、ｎｘ、ｎｙは、整数である。また、各単位成形面ＰＵのＹ方向の長さをａとし、Ｘ方向の長さをｂとする。さらに、各単位成形面ＰＵ間のＹ方向の間隔をｃｙとし、Ｘ方向の間隔をｃｘとする。この場合、中心線ＡＸが隣接する一対の基準線ＬＸ，ＬＸの中間線に一致することから距離ＹＹは、長さａと間隔ｃｙとの和に個数ｎｙを掛けた値から間隔ｃｙの半分の値を引いて、
と表される。同様に、中心線ＡＹが隣接する一対の基準線ＬＹ，ＬＹの中間線に一致することから距離ＸＸは、
と表される。これらの式（２）、（３）を上式（１）に代入して、Ｙ方向についての個数ｎｙについて解くと、
となる。従って、例えば図７（Ａ）に示すように、第１列目Ｃ１の単位成形面ＰＵのＹ方向に並ぶ個数は、上式（４）において、ｎｘ＝１とした場合での個数ｎｙの最大値に相当する。ここで、個数ｎｙは整数である。同様に、図７（Ｂ）に示すように、第２列目Ｃ２の成形面４２のＹ方向に並ぶ個数は、上式（４）において、ｎｘ＝２とした場合の個数ｎｙの最大値に相当する。以下同様にして個数ｎｙをカウントし、最後に、図７（Ｂ）に示すように、Ｘについて最終列目ＣＺの成形面４２のＹ方向に並ぶ個数ｎｙについてカウントする（図７（Ｃ）の場合、ｎｙ＝１である）。その後、すべての個数ｎｙを足し合わせ、さらに、第１の配列規則の場合、足し合わせたものを４倍すれば、基板４２全体での単位成形面ＰＵの個数の最大である最大取り数が算出できる。なお、最終列が第何列目となるかについては、例えば距離ＸＸがとり得る最大の条件を考慮すればよい。具体的には、距離ＸＸが半径Ｒ以下となるための条件
即ち
を満たす最大の整数ｎｘの値（ｎｘは整数）を最終列の値とすればよい。
【００５７】
以下、より具体的な一実施例について説明する。上記において、Ｒ＝９０ｍｍ、ａ＝１０ｍｍ、ｂ＝２０ｍｍ、ｃｘ＝ｃｙ＝１ｍｍとする。この場合、図６（Ａ）に示す全体の１／４の領域における単位成形面ＰＵの個数は、２３個となる。具体的に算出すると、まず、上式（５'）より、ｎｘの最大は、ｎｘ＝４即ちＸについての最終列は第４列である。次に、上式（４）より、ｎｘ＝１（第１列目）のときｎｙ＝８、ｎｘ＝２（第２列目）のときｎｙ＝７、ｎｘ＝３（第３列目）のときｎｙ＝５、ｎｘ＝４（第４列目）のときｎｙ＝３となり、個数ｎｙの合計が８＋７＋５＋３＝２３となる。従って、図６（Ｂ）に示す基板４３全体からは、最大で２３個×４＝９２個の単位成形面ＰＵを取り出せることになる。つまり、この場合の第１の配列規則での最大取り数は９２個である。
【００５８】
以下、図８（Ａ）〜８（Ｃ）により、他の配列規則である第２〜第４の配列規則について説明する。なお、各図は、１／４の領域について示すものであり、全体については第１の配列規則の場合と同様、対称性により同等であるので省略する。
【００５９】
まず、図８（Ａ）は、第２の配列規則について示す図である。図示のように、第２の配列規則では、単位成形面ＰＵの中心である成形位置ＰＰと配列中心位置である中心点ＰＡとが一致している。つまり、１つの第１基準線ＬＸと中心軸ＡＸとが一致し、１つの第２基準線ＬＹと中心軸ＡＹとが一致し、これらの交点が配列中心位置となっている。以上より、第２の配列規則も、サブマスター基板４２の中心軸ＡＸ，ＡＹの双方に対して軸対称なパターンとなっている。この場合、周辺点の距離ＹＹ、距離ＸＸは、単位成形面ＰＵの中心である成形位置ＰＰと中心点ＰＡとが一致していることから、長さａと間隔ｃｙとの和に個数ｎｙを掛けた値から長さａの半分の値と間隔ｃｙの１つ分の値とを引いて、
と表される。従って、これらの式（６），（７）を上式（１）に代入して、Ｙ方向についての個数ｎｙについて解くと、
となる。
【００６０】
次に、図８（Ｂ）は、第３の配列規則について示す図である。図示のように、第３の配列規則では、１つの第１基準線ＬＸが中心軸ＡＸに一致し、中心点ＰＡを挟んで隣接して延びる一対の第２基準線ＬＹ，ＬＹの中間線が中心軸ＡＹに一致する。以上より、第３の配列規則も、サブマスター基板４２の中心軸ＡＸ，ＡＹの双方に対して軸対称なパターンとなっている。この場合、距離ＹＹは、上記第２の配列規則と同様であり、距離ＸＸは、上記第１の配列規則と同様であるので、
と表される。従って、これらの式（９），（１０）を上式（１）に代入して、Ｙ方向についての個数ｎｙについて解くと、
となる。
【００６１】
次に、図８（Ｃ）は、第４の配列規則について示す図である。図示のように、第４の配列規則では、中心点ＰＡを挟んで隣接して延びる一対の第１基準線ＬＸ，ＬＸの中間線が中心軸ＡＸに一致し、１つの第２基準線ＬＹが中心軸ＡＹに一致する。以上より、第４の配列規則は、サブマスター基板４２の中心軸ＡＸ，ＡＹの双方に対して軸対称なパターンとなっている。この場合、距離ＹＹは、上記第１の配列規則と同様であり、距離ＸＸは、上記第２の配列規則と同様であるので、
と表される。従って、これらの式（１２），（１３）を上式（１）に代入して、Ｙ方向についての個数ｎｙについて解くと、
となる。
【００６２】
以上の第２〜第４の配列規則に関して、第１の配列規則の場合と同様に、上述した具体的な一実施例について、上式（８），（１１），（１４）等を用いて各配列規則の最大取り数を算出すると、１／４の領域における単位成形面ＰＵの個数は、第２の配列規則で２８個、第３の配列規則で２４個、第４の配列規則で２４個となる。ただし、全体としての個数を算出するに当たっては、これらを単純に４倍すると、例えば第２の配列規則の場合、縦の中心軸ＡＹ上の単位成形面ＰＵや横の中心軸ＡＸ上の単位成形面ＰＵを重複してカウントすることになる。従って、４倍した後に重複してカウントした分を差し引いた個数が第２の配列規則での最大取り数となる。この場合、第２の配列規則での最大取り数は８３個となる。同様に、第３の配列規則では、横の中心軸ＡＸ上の単位成形面ＰＵの重複分を除いた８８個が最大取り数となり、第４の配列規則では、縦の中心軸ＡＹ上の単位成形面ＰＵの重複分を除いた８４個が最大取り数となる。従って、上記一例の場合、第１の配列規則が最大取り数９２個で最も大きな値をとる。したがって、この場合、第１の配列規則を採用することで、基板４２からより効率的に光学素子を取り出すことができる。なお、光学レンズがマスター型３０に対して縦横２ｍｍ間隔で切り出されるものとすると、１つの単位成形面ＰＵから５０個の光学レンズが切り出されることになる。つまり、１つのウェハ基板から９２×５０＝４６００個の光学レンズが切り出されることになる。
【００６３】
以上に対して、別の具体的な一実施例では、第１の配列規則以外の配列規則の最大取り数が最も大きな値となる場合もある。例えば、Ｒ＝９０ｍｍ、ａ＝１０ｍｍ、ｂ＝１２ｍｍ、ｃｘ＝ｃｙ＝２ｍｍとする。この場合、第１〜第４の配列規則の最大取り数は、１２８個、１２３個、１３２個及び１３０個となり、第３の配列規則の最大取り数が最も大きな値をとる。この場合、光学レンズがマスター型３０に対して縦横２ｍｍ間隔で切り出されるものとすると、１つの単位成形面ＰＵから３０個の光学レンズが切り出され、１つのウェハ基板から１３２×３０＝３９６０個の光学レンズが切り出される。また、別の具体的な一実施例として、例えば、Ｒ＝９０ｍｍ、ａ＝２０ｍｍ、ｂ＝２２ｍｍ、ｃｘ＝ｃｙ＝２ｍｍとする。この場合、第１〜第４の配列規則の最大取り数は、３６個、３９個、３８個及び３６個となり、第２の配列規則の最大取り数が最も大きな値をとる。この場合、光学レンズがマスター型３０に対して縦横２ｍｍ間隔で切り出されるものとすると、１つの単位成形面ＰＵから１１０個の光学レンズが切り出され、１つのウェハ基板から３９×１１０＝４２９０個の光学レンズが切り出される。
【００６４】
以上のように、成形型の製造装置１００では、サブマスター基板４２のサイズ即ち半径Ｒの値やマスター型３０のサイズ即ち長さａ，ｂの値に対応して複数の配列規則のうち最適なものを選択することで、例えばサブマスター基板４２やマスター型３０を取り換えてもこれに迅速に対応し、より効率的な成形型の作製ができるものとなっている。
【００６５】
最大取り数の算出の処理
以下、図５のブロック図及び図９のフローチャートにより、上述した最大取り数の算出の処理を含む特定の配列パターンを選択するための手段として機能する成形型の製造装置１００の動作について説明する。
【００６６】
まず、製造装置１００の制御装置６５において、制御部６６は、インターフェースＩＦで受け付けたサブマスター基板４２に関する情報を記憶部６７の基板情報記憶部６７ａに保存し、マスター型３０に関する情報を記憶部６７のマスター型情報記憶部６７ｂに保存する（図９のステップＳ１０１）。また、制御部６６は、記憶部６７の配列規則記憶部６７ｃに保存された複数の配列規則の中から一つの配列規則を読み出す（図９のステップＳ１０２）。ここでは、配列規則記憶部６７ｃにおいて、上述した第１〜第４の配列規則が記憶されており、これらのうちから一つが読み出されるものとする。次に、制御部６６の最大取り数演算部６６ａは、読み出した一つの配列規則について、基板４２及びマスター型３０に関する基板４２の半径Ｒやマスター型３０の縦横の長さａ，ｂ等についての情報を照合する。これとともに、最大取り数演算部６６ａは、上式（４）等に基づいて、ｎｘ＝１とした場合即ち第１列目の単位成形面ＰＵの個数ｎｙの最大値を初期のｎｙの値として算出する（図９のステップＳ１０３）。次に、最大取り数演算部６６ａは、上式（４）等においてｎｘ＝２とし（図９のステップＳ１０４）、個数ｎｙの最大値を求める（図９のステップＳ１０５）。以上の動作を個数ｎｘが最大となるまで繰り返す（図９のステップＳ１０６）。ステップＳ１０５において、個数ｎｘが最大となったと判断されると、最大取り数演算部６６ａは、算出された各個数ｎｙの値を足し合わせるとともに、上述した各配列規則に応じた計算方法によって、その配列規則に基づく配列パターンでの最大取り数を算出する処理を行う（図９のステップＳ１０７）。以上により一つの配列規則に基づく配列パターンを確定するとともに当該配列パターンでの最大取り数の算出がなされると、制御部６６は、他の配列規則について上記と同様の算出処理が終了したか否かを確認し、全ての配列規則について上記の算出処理が終了するまで同様の動作を繰り返す（図９のステップＳ１０８）。ステップＳ１０８において、全ての配列規則についての算出処理が終了したと判断されると、各配列規則での最大取り数に基づいて、これらのうち最適な配列規則を選択するとともに選択した配列規則を特定の配列パターンとして記憶部６７の選択処理記憶部６７ｄに保存する（図９のステップＳ１０９）。
【００６７】
製造装置１００は、以上の結果から得られた特定の配列パターンに基づいて、サブマスター基板４２の表面４２ａ上に凹部４２ｃ（図３（Ｂ）参照）を形成させるとともに、マスター型３０によって凹部４２ｃ上に単位成形面ＰＵを形成させる。これにより、第２成形面４３が形成される。
【００６８】
ウェハレンズの製造工程
以下、図１０（Ａ）〜１０（Ｅ）、１１（Ａ）〜１１（Ｄ）等を参照しつつ、上述のマスター型３０、サブマスター型４０、サブサブマスター型５０を使用して行われるウェハレンズ１０の製造工程の概要について説明する。なお、以下では第１レンズ樹脂層１２の成形について説明するが、第２レンズ樹脂層１３の成形についても同様の工程が行われる。
【００６９】
まず、研削加工等によって、ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２を構成する各アレイユニットＡＵのネガ型に対応するマスター型３０を作製する（図１２のステップＳ１参照）。
【００７０】
次に、図１０（Ａ）に示すように、図５等に示す製造装置１００を用いて、マスター型３０の第１成形面３１上に第１の樹脂材料４１ｂを配置する。その後、図１０（Ｂ）に示すように、図５等に示す製造装置１００を用いて、マスター型３０の端面３０ａをサブマスター基板４２の表面４２ａに形成された特定の凹部４２ｃに対向するようにアライメントして配置し、サブマスター基板４２の下方からマスター型３０を押圧して、第１成形面３１と凹部４２ｃとが適当な間隔となるまで近接させる。この状態で、光源６３によりＵＶ光などの所定波長の光を照射し、間に挟まれた樹脂材料４１ｂを硬化させる。結果的に、マスター型３０の第１成形面３１が転写されかつ硬化した樹脂によって構成される樹脂層部分４１ｄが形成される。これにより、第２成形面４３が形成される。次に、図１０（Ｃ）に示すように、マスター型３０から樹脂層部分４１ｄとサブマスター基板４２とを一体として離型する。これにより、マスター型３０の端面３０ａを対向させた凹部４２ｃを含む矩形領域において樹脂層部分４１ｄが露出する。この樹脂層部分４１ｄは、マスター型３０の段差３２を転写したものとして、本体の周囲に残膜部４４を有する。また、樹脂層部分４１ｄは、その表面として、第２成形面４３の一部を構成する転写面要素４３ｄを有する。この転写面要素４３ｄは、マスター型３０の第１成形面３１上にｎ個の第１光学転写面３１ａが形成されている場合、これに対応してｎ個の第２光学転写面４３ａを有する。つまり、１つの転写面要素４３ｄが、図６（Ａ）等に示す単位成形面ＰＵの１つ分に相当する。
【００７１】
次に、図１０（Ａ）に戻って、マスター型３０の第１成形面３１上に第１の樹脂材料４１ｂを配置する。その後、図１０（Ｂ）に示すように、マスター型３０の端面３０ａをサブマスター基板４２の表面４２ａに形成された次の凹部４２ｃに対向するようにアライメントして配置し、サブマスター基板４２の下方からマスター型３０を押圧して第１成形面３１と凹部４２ｃとが適当な間隔となるまで近接させる。ここで、樹脂材料４１ｂはマスター型３０によって押圧され、凹部４２ｃ及びマスター型３０の段差３２の後退面３２ａとサブマスター基板４２との対向部とを満たす。この状態で、光源６３によりＵＶ光などの所定波長の光を照射させ、間に挟まれた第１の樹脂材料４１ｂを硬化させる。結果的に、第１の樹脂材料４１ｂにマスター型３０の第１成形面３１が転写され、第１の樹脂材料４１ｂに第２成形面４３を分割した転写面要素４３ｄを有する樹脂層部分４１ｄが形成される。この樹脂層部分４１ｄは、マスター型３０の段差３２を転写したものとして、本体の周囲に残膜部４４を有する。
【００７２】
以上の工程を、図５に示す記憶部６７の選択処理記憶部６７ｄにおいて特定の配列パターンとして選択・保存された内容に基づいて繰り返す。具体的には、例えば移動機構６１ａ，６１ｂによって、まず、基板用ステージ６１ｍ上のサブステージ基板４２の中心を特定の配列パターンの配列中心位置である中心点ＰＡに一致させる。次に、特定の配列パターンに応じて定まっているサブマスター基板４２の移動パターンに従って、１つの転写ステップごとに移動機構６１ａ，６１ｂ等が動作してマスター型３０とサブマスター基板４２との相対的な位置関係を特定の移動方向及び移動量で順次変化させ、転写動作が進められる。この際、第１成形面３１上の樹脂材料４１ｂの塗布や樹脂材料４１ｂの硬化等が各転写ステップでのルーチン動作としてなされる。以上により、マスター型３０とサブマスター基板４２との組み合わせに対して、制御装置６５によって最適と判断された配列パターンでの第１成形面３１の転写がなされる。これにより、サブマスター基板４２上に形成されたすべての凹部４２ｃにおいて樹脂層部分４１ｄが形成され、マトリックス状又は格子状に配列された多数の樹脂層部分４１ｄを含むサブマスター樹脂層４１が形成され、結果としてサブマスター型４０が完成する（図１２のステップＳ２参照）。サブマスター樹脂層４１は、サブマスター基板４２上にｍ個の凹部４２ｃが形成されている場合、これに対応してｍ個の樹脂層部分４１ｄを有する。つまり、サブマスター型４０上には、ｎ×ｍ個の第２光学転写面４３ａが形成されている。
【００７３】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、図５等に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いて、サブマスター型４０の第２成形面４３上に第２の樹脂材料５１ｂを広範囲に配置する。その後、図１０（Ｅ）に示すように、図５等に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いて、サブサブマスター基板５２の下方からサブマスター型４０を押圧して第２成形面４３とサブサブマスター基板５２の表面５２ａとが近接して適当な間隔となるまで移動させる。この状態で、光源によりＵＶ光などの所定波長の光を照射し、間に挟まれた第２の樹脂材料５１ｂを硬化させる。結果的に、サブマスター型４０の第２成形面４３が転写されかつ硬化した樹脂から構成されるサブサブマスター樹脂層５１が形成される。つまり、サブサブマスター樹脂層５１上に第３成形面５３（図４（Ｃ）に示す第３光学転写面５３ａ及び第３フランジ転写面５３ｂを含む）が形成される。なお、本実施形態においては、サブサブマスター基板５２側から光を照射しているが、サブマスター型４０側から光を照射してもよいし、サブサブマスター基板５２側とサブマスター型との両方から光を照射してもよい。
【００７４】
次に、図１１（Ａ）に示すように、サブマスター型４０からサブサブマスター樹脂層５１とサブサブマスター基板５２とを一体として離型し、独立したサブサブマスター型５０が完成する（図１２のステップＳ３参照）。なお、サブサブマスター型５０のサブサブマスター樹脂層５１は、サブマスター型４０の樹脂層部分４１ｄ即ち図６（Ａ）等の単位成形面ＰＵに対応して多数の樹脂層部分５１ｄに区分されており、これらの樹脂層部分５１ｄは、マトリックス状に配列されている。各樹脂層部分５１ｄの外側には、サブマスター型４０の残膜部４４に挟まれた凹部の形状に対応する突起部５４が形成される。この突起部５４は、サブマスター型４０の表面において格子パターン状に延びる。
【００７５】
次に、ウェハレンズ１０の作製を開始する。図１１（Ｂ）に示すように、図５等に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いて、サブサブマスター型５０の第３成形面５３上に第３の樹脂材料１２ｂ（第１レンズ樹脂層１２を形成するための光硬化性樹脂材料）を広範囲に配置する。その後、図１１（Ｃ）に示すように、図５等に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いて、基板１１の下方からサブサブマスター型５０を押圧して第３成形面５３と基板１１の表面とが適当な間隔となるまで移動させる。この状態で、光源によりＵＶ光等の所定波長の光を照射し、間に挟まれた樹脂材料１２ｂを硬化させる。結果的に、サブサブマスター型５０の第３成形面５３が転写されかつ硬化した樹脂から構成される第１レンズ樹脂層１２が形成される。つまり、第１樹脂層１２上に第１被転写面１２ａ（図１に示す第１光学面１１ｄ及び第２フランジ面１１ｇを含む）が形成される。なお、本実施形態においては、基板１１側から光を照射しているが、サブサブマスター基板５２側から光を照射してもよいし、基板１１側とサブサブマスター基板５２側との両方から光を照射してもよい。
【００７６】
その後、図１１（Ｄ）に示すように、サブサブマスター型５０から第１レンズ樹脂層１２と基板１１とを一体として離型する。既に第２レンズ樹脂層１３が形成されている場合、ウェハレンズ１０が完成する（図１２のステップＳ４参照）。第２レンズ樹脂層１３が形成されていない場合、第１レンズ樹脂層１２と同様の工程を行うことで第４の樹脂材料からなる第２レンズ樹脂層１３が形成され、第２レンズ樹脂層１３用のサブサブマスター型５０から第２レンズ樹脂層１３と基板１１とを一体として離型することで、ウェハレンズ１０が完成する（図１２のステップＳ４参照）。なお、第１レンズ樹脂層１２を得るためにサブサブマスター型５０を離型する前に、第２レンズ樹脂層１３を形成するための工程を開始するようにしてもよい。基板１１の一方の面に成形型を残した状態で、基板１１の他方の面に成形を始めることで、成形物に反りが発生するのを抑えやすくなる。
ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２は、サブサブマスター型５０の樹脂層部分５１ｄに対応してマトリックス状に配列された多数のアレイユニットＡＵに区分されている。各アレイユニットＡＵの外縁には、サブサブマスター型５０のサブサブマスター樹脂層５１に形成された突起部５４に隣接する窪み、即ちサブマスター型４０の残膜部４４に対応するものとして、突起１４が形成される。
【００７７】
ウェハレンズ１０は、例えば上記と同様の工程で複数種類作製され、これらが適宜積層され、ダイシングラインＬに沿って、第１レンズ本体１１ａ等を中心とする四角柱状にダイシングによって切り出されることにより、複数の分割された複合レンズ即ち光学レンズ４（図２参照）となる。
【００７８】
以上で説明したマスター型３０、サブマスター型４０及びサブサブマスター型５０は、複数回使用される（図１２のステップＳ５参照）。つまり、これらの型３０，４０，５０が劣化して型交換又は型変更が必要となった場合、マスター型３０、サブマスター型４０及びサブサブマスター型５０のいずれかを新たなものと交換又は別のものを再利用しつつ、図１２のステップＳ１〜Ｓ４が適当な上限回数まで実行される。結果的に、例えばマスター型３０がｉ回転写され、サブマスター型４０がｊ回転写され、サブサブマスター型５０がｋ回転写されることで、計ｉ×ｊ×ｋ個のウェハレンズ１０を得ることができる。
【００７９】
〔第２実施形態〕
以下、図１３を参照しながら、第２実施形態に係る成形型の製造方法及び製造装置について説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態の成形型の製造装置１００の変形例であり、製造方法に関する内部的な処理を除き、第１実施形態の場合と同様であるので、装置の構造等については、図示及び説明を省略する。
【００８０】
図１３に示すように、本実施形態では、サブマスター基板４２の半径Ｒに対して、エッジＥＧからある程度大きなマージン（余白）を持たせるための第１歩留保証半径Ｒ１と、第１歩留保証半径Ｒ１に比べるとマージンの少ない第２歩留保証半径Ｒ２とを定め、最大取出し数を算出する際の基準の１つとしている。
【００８１】
上記のようなウェハのうち縁に近い周辺部分では、切り出される製品の精度が落ちやすく、歩留を高く保つためにこのような周辺部分を使用しないようにする場合がある。つまり、ウェハの縁からある程度のマージンをもたせる場合がある。ここでは、一例として、サブマスター基板４２上において、製品の精度が落ちることなく高い歩留を保つことができる範囲を第１歩留保証半径Ｒ１の領域ＭＤ１とし、多少製品の精度が落ち歩留が悪くなる可能性はあるが一定の割合以上で適正な製品の作製が可能である範囲を第２歩留保証半径Ｒ２の領域ＭＤ１とし、上式（４）等の半径Ｒとして、歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２の選択が可能であるものとする。
【００８２】
以上の場合、各配列規則に基づく配列パターンでの最大取り数の算出において、当該配列パターンの外縁が歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２の領域ＭＤ１，ＭＤ２内にあるか否かを加味することで、例えば作製される光学レンズの精度に応じて最適な配列パターンを選択する、といったことが可能になる。例えば、より高い精度を必要とする光学レンズ用の成形型を作製する場合には、上式（４）等において半径Ｒを第１歩留保証半径Ｒ１として最大取り数の算出を行い、それほど高い精度を必要としない光学レンズ用の成形型を作製する場合には、半径Ｒを第２歩留保証半径Ｒ２として最大取り数の算出を行う、といった設定ができる。
【００８３】
この場合、図中点線で示す成形候補面ＰＵ１のように、第２歩留保証半径Ｒ２を選択した場合には最大取り数の算出においてカウントされるが、第１歩留保証半径Ｒ１を選択した場合にはカウントされないものが存在する。つまり、歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２の選択次第で、最大取り数の算出結果、延いては特定の配列パターンとして選択されるべきものが異なってくる。
【００８４】
なお、成形候補面ＰＵ１において、製品の精度が落ちる可能性があるのは、第１歩留保証半径Ｒ１の外側である図中斜線で示す一部領域ＤＡのみであり、領域ＤＡ以外の領域から切り出される製品については、高精度のものとなる。従って、例えば成形候補面ＰＵ１の大きさに対する領域ＤＡの大きさの割合に応じて成形候補面ＰＵ１を取り入れるか否かを決定することも可能である。
【００８５】
以上の場合、図５に示す制御装置６５において、例えば次のような処理が可能である。まず、制御装置６５の制御部６６において、複数の配列規則について、第２歩留保証半径Ｒ２を基準として最大取り数を算出し、最大取り数が最大のものと、最大から所定の差以内のものとを特定の配列パターンの候補として選択する。次に、制御部６６は、選択されたものの中から第１歩留保証半径Ｒ１を基準とした最大取り数や領域ＤＡの割合を算出し、それらの算出結果から最適と判断される一つの配列規則を特定の配列パターンとして採用する。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係る成形型の製造方法では、マスター型３０のサイズ等に加え、サブマスター基板４２の歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２や成形候補面ＰＵ１の領域ＤＡを参酌して複数の配列規則のうち最適なものを選択することで、より効率的な成形型の作製ができるものとなっている。
【００８７】
〔第３実施形態〕
以下、図１４（Ａ）〜１４（Ｃ）を参照しながら、第３実施形態に係る成形型の製造方法について説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態の成形型の製造装置１００等の変形例であり、配列規則として新たなものを含むことを除き、第１実施形態等の場合と同様であるので、装置の構造等については、図示及び説明を省略する。
【００８８】
図１４（Ａ）に一例を示すように、本実施形態では、多数の単位成形面ＰＵをレンガ積状に配列する配列規則を有している。図１４（Ａ）の場合では上述した格子状を組み合わせて、Ｘ方向に並ぶ列を一列としてＹ方向についての各列が奇数列と偶数列とで互い違いになった千鳥（ジグザグ）状の配列となっている。以下、図１４（Ａ）〜１４（Ｃ）を用いてこの場合についてより具体的に説明する。まず、図１４（Ａ）に示すように、Ｘ方向に並ぶ列をＹ方向について最も−Ｙ側から第１列目Ｍ１、第２列目Ｍ２…として見る。この場合、図１４（Ｂ）に実線で示すように、偶数列目Ｍ２，Ｍ４…については、図６（Ａ）等に示す第１の配列規則と同様になっている。つまり、Ｙ方向について第１の配列規則の奇数列目を飛ばしたパターンとなっている。一方、図１４（Ｃ）に実線で示すように、奇数列目Ｍ１，Ｍ３…については、図８（Ｃ）に示す第４の配列規則と同様になっている。つまり、Ｙ方向について第４の配列規則偶数列目を飛ばしたパターンとなっている。以上のように、図１４（Ａ）に示す新たな配列規則は、第１の配列規則と第４の配列規則とを組み合わせることによって得られる。なお、この配列規則での最大取り数についても、第１及び第４の配列規則を組み合わせることで算出できる。
【００８９】
上記のほか、例えば第２の配列規則と第３の配列規則とを組み合わせて新たな配列規則を構成することも可能である。また、上記では、奇数列目か偶数列目かでパターンを分けており１つ飛ばしとなっているが、２つ飛ばし以上で組み合わせを作ることも可能である。
【００９０】
以上のように、本実施形態に係る成形型の製造方法では、マスター型３０やサブマスター基板４２のサイズ等に加え、種々の配列規則を用意し、これらのうち最適なものを選択することで、より効率的な成形型の作製ができるものとなっている。
【００９１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００９２】
例えば、ウェハレンズ１０の輪郭形状や、レンズ要素Ｌ１，Ｌ２の形状及び配列は、図示のものに限らず、用途に応じて様々な形状とすることができる。同様に、サブマスター型４０に形成されるサブマスター樹脂層４１、サブサブマスター型５０に形成されるサブサブマスター樹脂層５１等の形状も図示のものに限らず、用途に応じて様々な形状とすることができる。なお、これらの場合、サブマスター型４０等の形状に応じて配列規則の最大取り数の取り方を適宜定めることができる。
【００９３】
また、上記した最大取り数の算出について、例えば予め記憶部６７に円盤状のサブマスター基板４２の半径Ｒと長方形状のマスター型３０の長さａ，ｂに対する各配列規則での最大取り数がテーブルデータとして記憶されており、制御部６６が入力された半径Ｒ等の各情報に基づいて各配列規則での最大取り数を記憶部６７から読出し、最適なパターンを選択するものであってもよい。
【００９４】
また、上記では、第１実施形態において、Ｘについての列ごとに、Ｙ方向について単位成形面ＰＵの個数を数えているが、単位成形面ＰＵの数え方はこれ以外の方法であってもよい。例えば、サブマスター基板４２の範囲よりも広くなるように各配列規則を十分大きな範囲で用意し、サブマスター基板４２上に当該パターンを投影し、半径Ｒ又は歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２の外側の領域にあるもの及び当該外側の領域を一部に含むものを除外して残った単位成形面ＰＵの数を数えるものとしてもよい。
【００９５】
また、上記では、レンズ樹脂層１２等が光硬化性樹脂で形成されるものとし、光照射で樹脂材料を硬化させたが、光照射に加えて加熱により硬化を促進させてもよい。また、光硬化性樹脂に代えて、熱硬化性樹脂等の他のエネルギー硬化性樹脂で形成することもできる。
【００９６】
サブマスター基板４２に対するマスター型３０の移動方法については、特に制限はないが、なるべく隣接する凹部４２ｃに移動する経路とすることが処理速度上は望ましい。マスター型３０に対してサブマスター基板４２を移動させてもよいし、両者を移動させてもよい。両者で樹脂を押圧する際も同様であり、マスター型３０をサブマスター基板４２に押圧する代わりに、サブマスター基板４２をマスター型３０に押圧してもよいし、両者を移動して近づけてもよい。
【００９７】
上記実施形態においては、最終的に得られるウェハレンズとして、基板上に光学レンズとして機能する樹脂層を設けたもの（レンズ基板）について説明したが、これに限らず、特に基板を有しておらず、光学レンズとして機能する部分とその周囲の平坦部、及び、それらを連結する部分が樹脂で一体的に構成されたものであってもよい。この場合、２つの成形型の間に樹脂材料を介在させて当該樹脂材料を硬化させることで光学レンズ部及びその周囲部が一体的に構成されたウェハレンズを作製することができる。
【００９８】
上記実施形態においては、サブサブマスター型を用いてウェハレンズを作製する例について説明したが、これに限るものではなく、サブマスター型を用いてウェハレンズを作製するようにしてもよい。この場合、原版となるマスター型は、最終成形物であるウェハレンズのレンズ要素のポジ型とする。第１の樹脂層１２と第２の樹脂層１３ともに、サブサブマスター型を用いて成形を行ってもよいし、両者ともにサブマスター型を用いて成形を行ってもよいし、一方をサブサブマスター型、他方をサブマスター型で成形してもよい。
【００９９】
また、上記では、凹部４２ｃを設けることを前提としているが、凹部４２ｃを設けず、直接サブマスター基板４２上に単位成形面ＰＵを転写する構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１ａ，２ａ…レンズ本体、 １ｂ，２ｂ…フランジ部、 ４…光学レンズ、 １０…ウェハレンズ、 １１…基板、 １２…第１レンズ樹脂層、 １３…第２レンズ樹脂層、 ３０…マスター型、 ３１…第１成形面、 ４０…サブマスター型、 ４１…サブマスター樹脂層、 ４１ｂ…樹脂材料、 ４２…サブマスター基板、 ４２ｃ…凹部、 ４３…第２成形面、 ４４…残膜部、 ５０…サブサブマスター型、 ５１…サブサブマスター樹脂層、 ５１ｂ…樹脂材料、 ５２…サブサブマスター基板、 ５３…成形面、 ６１…アライメント駆動部、 ６２…ディスペンサー、 ６３…光源、 ６５…制御装置、 ６６…制御部、 ６７…記憶部、 １００…製造装置、 ＡＵ…アレイユニット、 ＰＵ…単位成形面、 Ｌ…ダイシングライン、 Ｌ１，Ｌ２…レンズ要素、 ＯＡ…光軸、ＡＸ，ＡＹ…中心軸、 ＬＸ，ＬＹ…基準線、 ＰＰ…成形位置、 ＰＡ…中心点、Ｒ…半径、 Ｒ１，Ｒ２…留保証半径
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の光学レンズを有するウェハレンズを製造する際に用いられる成形型並びにかかる成形型を利用するウェハレンズ及び光学レンズの製造方法と、成形型の製造装置とに関し、特に基板上に転写によって樹脂製の形状転写層を形成することによって得られる成形型の製造方法並びにこの成形型を利用するウェハレンズ及び光学レンズの製造方法と成形型の製造装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多数の光学レンズが形成されたウェハ状の板状部材（ウェハレンズ）を作製し、個片化することで、個々の光学レンズを得ることが検討されている。微小光学部品をウェハ規模で転写する方法として、小さなマスター型を繰り返し使用して転写することで樹脂等からなる第１世代複製ツールを作製し、続いて第１世代複製ツールから複数のサブマスター型を作製し、サブマスター型から多数の微小光学素子を設けた複数の第２世代複製ツールを製造するものが知られている（特許文献１参照）。この方法によって得られるウェハ状の第１世代複製ツールは、次の成形物を作製するための成形型であり、基板上に樹脂製の形状転写層を形成したものとなる。また、複数の光学素子に対応した形状の複数の転写形状を備えたマスター型を用いて、基板上に位置を変えながら成形を繰り返すことにより、多数の光学素子を有するウェハレンズや多数の光学素子に対応した形状を有する成形型をより効率的に作製することも提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０２５９５４６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０８７０８３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近、小型の光学レンズの用途が増大しており、以上のような方法によって第１世代複製ツール即ち転写型を得る際にさらに効率的に作製することが望まれる。
【０００５】
ここで、例えば種々の形状・サイズのウェハ基板に対して同じマスター型を用いて成形型を作製する場合、基板の余白部分が大きくなって作製効率が下がる場合がある。一方、余白部分を減らすためにマスター型を小さいものとすると、転写回数が増えて手間がかかり、また、マスター型の劣化も早くなるため、結果的に作製効率が下がる。
【０００６】
そこで、本発明は、効率的な型作製ができる成形型の製造方法及び成形型の製造装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、上記製造方法によって得られる成形型を利用したウェハレンズ及び光学レンズの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形型の製造方法では、光学レンズ形状が複数配列された第１成形面を有するマスター型と成形型用の第１基板とを準備し、第１成形面と第１成形面による転写の対象となる第１基板上の成形位置との間に第１の樹脂材料を満たして硬化させ、マスター型を離型することで、第１成形面を転写した単位成形面を得る転写工程と、転写工程をマスター型と第１基板との相対位置を変更しつつ繰り返し実行することにより、第１基板上において複数の単位成形面が特定の配列パターンとなることで形成される第２成形面を有する樹脂製の成形型を得る型作製工程と、を備え、上記特定の配列パターンを決定するに当たり、複数の配列規則を用意し、各配列規則に基づく配列パターンでの単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出する算出工程と、複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、算出工程で算出された最大取り数が最大のもの及び最大から所定の差以内のものの中から一つの配列パターンを選択し、上記特定の配列パターンとして採用する配列選択工程と、を備えることを特徴とする。ここで、配列規則とは、配列中心位置を定めて単位成形面を２次元的に仮想的に無限に並べるための規則を言い、例えば、配列中心位置に対して対称に各単位成形面の中心の位置を格子状に並べる際の並べ方を定めるものである。また、配列規則に基づく配列パターンとは、上記のような配列規則に基づいて配列された単位成形面となるべきもののうち、第１基板上の領域内に実際に配列可能なもののみを取り出した状態の配列パターンをいう。
【０００９】
上記製造方法によれば、算出工程において、用意した複数の配列規則に対応する単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出し、配列選択工程において、単位成形面の最大取り数の算出結果に基づいて上記特定の配列パターンとして採用すべきものを選択している。これにより、例えばマスター型、成形型用の第１基板のサイズ等が変更された場合であっても、迅速に最適な配列パターンの選択ができ、効率的な型作製が可能となる。
【００１０】
本発明の具体的な側面又は観点によれば、配列選択工程において、各配列規則に基づく配列パターンの外縁が、円盤状の第１基板の基板半径よりも所定のマージン分小さい歩留保証半径の領域内にある。この場合、製造される成形型が光学レンズの作製に際して歩留の高い品質の良いものとなる。
【００１１】
本発明の別の側面によれば、算出工程での最大取り数の算出のために、複数の配列規則の配列中心位置を第１基板の中心と一致させている。この場合、対称性を利用して最大取り数の算出をより的確に行うことができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面によれば、配列選択工程において、複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、最大取り数が最大のものを特定の配列パターンとする。この場合、１回の転写でより多くの光学レンズを生産できる成形型が作製される。
【００１３】
本発明のさらに別の側面によれば、複数の配列規則は、第１基板の少なくとも１つの中心軸についてそれぞれ軸対称である。この場合、第１基板に対して無駄が少なく、より効率的な配列パターンとなる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面によれば、複数の配列規則は、複数の単位成形面の中心を格子点状に配列するものを含む。この場合、配列自体の対称性が高くより効率的な配列パターンとなる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面によれば、複数の配列規則は、格子点状に配列された単位成形面の中心を第１方向に結んで延びる複数の線をそれぞれ第１基準線とし、第２方向に結んで延びる複数の線をそれぞれ第２基準線として、隣接する一対の第１基準線の中間線と隣接する一対の第２基準線の中間線との交点を配列中心位置とする第１の配列規則と、第１基準線と第２基準線との交点を配列中心位置とする第２の配列規則と、隣接する一対の第１基準線の中間線と第２基準線との交点を配列中心位置とする第３の配列規則と、第１基準線と隣接する一対の第２基準線の中間線との交点を配列中心位置とする第４の配列規則と、を含む。この場合、いずれも対称性が高く、かつ、配列中心位置が互いに異なる第１〜第４の配列規則を用いることで、第１基板やマスター型の形状やサイズが変更された場合であっても、当該変更に応じてより適した配列規則を選択できる。
【００１６】
本発明のさらに別の側面によれば、マスター型の第１成形面は、長方形形状である。この場合、例えば第１成形面が正方形状である場合に比べて、サイズだけでなく縦横比も適宜変更できるので、１つのウェハからより効率的に取り出せる配列規則を用意することが可能となる。
【００１７】
本発明のさらに別の側面によれば、上述の成形型の製造方法により得られた樹脂製の成形型を第１の成形型とし、当該第１の成形型と成形型用の第２基板との間に第２の樹脂材料を満たし、当該第２の樹脂材料を硬化させ、第１の成形型を離型することにより、第２の成形型を得る。この場合、第２の成形型は、レンズ基板等を形成するための、一括転写用の成形型となっている。
【００１８】
本発明に係るレンズ基板の製造方法は、上述の成形型の製造方法により得られた樹脂製の成形型と、第３基板との間に第３の樹脂材料を満たし、当該第３の樹脂材料を硬化させ、上記成形型を離型することにより、第３基板の表面に複数のレンズ要素が形成されたウェハレンズを得る。この場合、上記成形型等の転写を利用した複製によって第３基板の片側に複数のレンズ要素を設けたウェハレンズを得ることができる。
【００１９】
本発明の具体的な側面又は観点によれば、上述の成形型の製造方法により得られた樹脂製の成形型と、上述のウェハレンズの製造方法により得られたウェハレンズの裏面との間に第４の樹脂材料を満たし、当該第４の樹脂材料を硬化させ、成形型を離型することにより、第３基板の裏面に複数の光学レンズが形成されたウェハレンズを得る。この場合、第２の成形型等の転写を利用した複製によって第３基板の両側に複数のレンズ要素を設けたウェハレンズを得ることができる。
【００２０】
本発明に係る光学レンズの製造方法は、上述のウェハレンズの製造方法により得られたウェハレンズを切断して個片化する工程を備える。この場合、ウェハレンズから個片化した多数の高性能の光学レンズを一括して得ることができる。
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形型の製造装置では、光学レンズ形状が複数配列された第１成形面を有するマスター型と成形型用の第１基板とを支持し、第１成形面と第１成形面による転写の対象となる第１基板上の成形位置との間に第１の樹脂材料を満たして硬化させ、マスター型を離型することで、第１成形面を転写した単位成形面を得る転写手段と、転写手段によって第１成形面の転写をマスター型と第１基板との相対位置を変更しつつ繰り返し実行することにより、第１基板上において複数の単位成形面が特定の配列パターンとなることで形成される第２成形面を有する樹脂製の成形型を得る型作製手段と、を備え、上記特定の配列パターンを決定するに当たり、複数の配列規則を用意し、各配列規則に基づく配列パターンでの単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出する算出手段と、複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、算出手段で算出された最大取り数が最大のもの及び最大から所定の差以内のものの中から一つの配列パターンを選択し、上記特定の配列パターンとして採用する配列選択手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
上記製造方法によれば、算出手段において、用意した複数の配列規則に対応する単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出し、配列選択手段において、単位成形面の最大取り数の算出結果に基づいて上記特定の配列パターンとして採用すべきものを選択している。これにより、例えばマスター型、成形型用の第１基板のサイズ等が変更された場合であっても、迅速に最適な配列パターンの選択ができ、効率的な型作製が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の製造方法によって得られるウェハレンズ（レンズ基板）の側面図であり、表裏の部分拡大斜視図を含む。
【図２】図１のウェハレンズから得た光学レンズの側面図である。
【図３】（Ａ）は、ウェハレンズの製造のために用いるマスター型を説明する斜視図であり、（Ｂ）は、マスター型によって作製されるべきサブマスター型のうちサブマスター基板の斜視図である。
【図４】（Ａ）は、マスター型の一部を切り出して説明する斜視図であり、（Ｂ）は、サブマスター型の一部を切り出して説明する斜視図であり、（Ｃ）は、サブサブマスター型の一部を切り出して説明する斜視図である。
【図５】サブマスター型等を作製するための製造装置を回路的に説明するブロック図である。
【図６】（Ａ）は、一つの配列規則について示すためのサブマスター基板上の配列規則の一部拡大図であり、（Ｂ）は、サブマスター基板の全体の配列規則の図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、配列された単位成形面の個数の数え方について説明するための図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、サブマスター基板上の他の配列規則について示すための一部拡大図である。
【図９】配列規則の選択の動作について説明するフローチャートである。
【図１０】（Ａ）〜（Ｅ）は、ウェハレンズの製造工程を説明するための図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｄ）は、ウェハレンズの製造工程を説明するための図である。
【図１２】ウェハレンズの製造工程を概念的に説明するフローチャートである。
【図１３】第２実施形態の製造方法について説明するためのサブマスター基板の一部拡大図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態の製造方法について説明するためのサブマスター基板上の配列規則の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔第１実施形態〕
図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る成形型の製造方法を利用することによって最終的に得られるウェハレンズについて説明し、かかるウェハレンズを作製するための成形型の構造や製造方法について説明する。
【００２５】
ウェハレンズ等の構造
図１に示すように、ウェハレンズ１０は、円盤状の外形を有しており、基板１１と、第１レンズ樹脂層１２と、第２レンズ樹脂層１３とを有する。本実施形態においては、ウェハレンズ１０をレンズ基板とも称する場合がある。なお、図１において、第１レンズ樹脂層１２や第２レンズ樹脂層１３の表面を部分的に拡大して斜視図として示している。
【００２６】
ウェハレンズ（レンズ基板）１０のうち基板１１は、ウェハレンズ１０の中心に埋め込まれた円形の平板（後述する第３基板）であり、光透過性を有するガラスで形成されている。基板１１の外径は、第１及び第２レンズ樹脂層１２，１３の外径と略同じである。基板１１の厚さは、基本的には光学的仕様によって決定されるが、少なくとも成形物を離型してウェハレンズ１０を得るに際して破損しない程度の厚さとなっている。
【００２７】
第１レンズ樹脂層１２は、光透過性を有し、基板１１の一方の面１１ａ上に形成されている。第１レンズ樹脂層１２は、部分的な拡大斜視図に示すように、第１レンズ本体１ａと第１フランジ部１ｂとを一組とする多数の第１レンズ要素Ｌ１をＸＹ面内で２次元的に配列している。これらの第１レンズ要素Ｌ１は、連結部１ｃを介して一体に成形されている。各第１レンズ要素Ｌ１と連結部１ｃとを合わせた表面は、転写によって一括成形される第１被転写面１２ａとなっている。第１レンズ本体１ａは、図２にも示すように、例えば凸形状の非球面型又は球面型のレンズ部であり、第１光学面ＯＳ１を有している。周囲の第１フランジ部１ｂは、第１光学面ＯＳ１の周囲に広がる平坦な第１フランジ面ＦＰ１を有し、第１フランジ面ＦＰ１の外周は、連結部１ｃの表面ともなっている。第１フランジ面ＦＰ１は、光軸ＯＡに垂直なＸＹ面に対して平行に配置されている。
【００２８】
なお、図１に示すように、第１レンズ樹脂層１２は、製造工程に由来して多数のアレイユニットＡＵに区分されており、これらのアレイユニットＡＵは、詳細な図示を省略するが、矩形の輪郭を有し、基板１１上でマトリックス状又は格子状に配列されている。各アレイユニットＡＵは、後述するマスター型３０の端面３０ａを反転したような表面形状を有しており、等間隔でマトリクス状に配列された多数の第１レンズ本体１ａを有している。
【００２９】
第１レンズ樹脂層１２は、例えば光硬化性樹脂で構成される。光硬化性樹脂は、主成分である重合性単量体などの重合性組成物と、重合性組成物の重合硬化を開始させるための光重合開始剤と、必要に応じて用いられる各種添加剤とを含む光硬化性樹脂材料を硬化させることにより得られる。このような光硬化性樹脂材料は、硬化前の状態では流動性を有している。光硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、ビニル樹脂等がある。エポキシ樹脂は、光重合開始剤のカチオン重合により重合性組成物を反応硬化させて得ることができ、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、及びビニル樹脂は、光重合開始剤のラジカル重合により重合性組成物を反応硬化させて得ることができる。
【００３０】
第２レンズ樹脂層１３は、第１レンズ樹脂層１２と同様に、光透過性を有し、基板１１の他方の面１１ｂ上に形成されている。第２レンズ樹脂層１３は、部分的な拡大斜視図に示すように、第２レンズ本体２ａと第２フランジ部２ｂとを一組とする多数の第２レンズ要素Ｌ２をＸＹ面内で２次元的に配列している。これらの第２レンズ要素Ｌ２は、連結部２ｃを介して一体に成形されている。各第２レンズ要素Ｌ２と連結部２ｃとを合わせた表面は、転写によって一括成形される第２被転写面１３ａとなっている。第２レンズ本体２ａは、図２にも示すように、例えば凸形状の非球面型又は球面型のレンズ部であり、第２光学面ＯＳ２を有している。周囲の第２フランジ部２ｂは、第２光学面ＯＳ２の周囲に広がる平坦な第２フランジ面ＦＰ２を有し、第２フランジ面ＦＰ２の外周は、連結部２ｃの表面ともなっている。第２フランジ面ＦＰ２は、光軸ＯＡに垂直なＸＹ面に対して平行に配置されている。
【００３１】
なお、第２レンズ樹脂層１３も、製造工程に由来して多数のアレイユニットＡＵに区分されており、これらのアレイユニットＡＵは、矩形の輪郭を有し、基板１１上でマトリックス状又は格子状に配列されている。
【００３２】
第２レンズ樹脂層１３に用いられる光硬化性樹脂は、第１レンズ樹脂層１２に用いられるものと同様の光硬化性樹脂である。ただし、両レンズ樹脂層１２，１３を同一の光硬化性樹脂で形成する必要はなく、別の光硬化性樹脂で形成することができる。
【００３３】
なお、第１レンズ樹脂層１２と第２レンズ樹脂層１３とのうち一方を省略することができる。つまり、基板１１の一方の面１１ａ又は他方の面１１ｂにのみレンズ樹脂層を設けてもよい。
【００３４】
図２に示すように、第１レンズ樹脂層１２に設けたいずれか１つの第１レンズ要素Ｌ１と、これに対向する第２レンズ樹脂層１３の第２レンズ要素Ｌ２と、これらのレンズ要素Ｌ１，Ｌ２間に挟まれた基板１１の部分１１ｐとは、１つの光学レンズ４に相当する。光学レンズ４は、ウェハレンズ１０を連結部１ｃ，２ｃの位置でダイシングすることによって個片化して得られる平面視正方形の複合レンズとなっている。
【００３５】
形状転写用の成形型の構造
図１のウェハレンズ１０は、図３（Ａ）に示すマスター型３０を原版として３段階の転写を行うことによって作製される。以下、マスター型３０やこれから得られる樹脂製の形状転写面を持つ成形型の構造について説明する。
【００３６】
図３（Ａ）及び４（Ａ）に示すように、マスター型３０は、直方体状のブロック部材であり、その端面３０ａ上に、図４（Ｂ）のサブマスター型４０の第２成形面４３を形成するための第１成形面３１と、第１成形面３１の周囲に設けられた環状の段差３２とを有する。マスター型３０は、サブマスター型４０の作製のため繰返し使用されるものであり、サブマスター基板４２上にマトリックス状又は格子状の配列で一様に形成された浅い矩形の凹部４２ｃに対向するように２次元的に移動しながら転写を繰り返すステップ＆リピート方式の転写によって、サブマスター基板４２上に分離して配列された単位成形面ＰＵをまとめた第２成形面４３を有するサブマスター樹脂層４１を形成することができる。マスター型３０の第１成形面３１は、最終的に得られるウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２の第１被転写面１２ａを部分的に反転した形状を有する。また、第１成形面３１の輪郭即ち転写される面の外形は、長方形形状となっている。第１成形面３１は、第１被転写面１２ａのうち第１光学面ＯＳ１を形成するための第１光学転写面３１ａと、第１フランジ面ＦＰ１を形成するための平坦な第１フランジ転写面３１ｂとを含む。第１光学転写面３１ａは、例えば等間隔の格子点上に多数個配置されており、各々が最終的に得られる光学レンズに対応する形状、ここでは、略半球の凹形状に形成されている。一方、段差３２は、サブマスター型４０のサブマスター樹脂層４１に残膜部を形成するための部分である。後退面３２ａから端面３０ａに至る側面部には、成形物の離型性向上のために、端面３０ａに近づくほど第１成形面３１の中央に向かって傾斜するテーパーを設けてもよい。
【００３７】
マスター型３０は、一般に金属材料で形成される。金属材料としては、例えば鉄系材料、鉄系合金、非鉄系合金等が挙げられる。なお、マスター型３０は、金属ガラスやアモルファス合金で形成されてもよい。マスター型３０は、単一の材料で形成されるものに限らず、適当な基材上に上記のような金属材料等を被覆したものとすることもできる。
【００３８】
図４（Ｂ）に部分的に拡大して示すように、第１の成形型であるサブマスター型４０は、サブマスター樹脂層４１とサブマスター基板４２とを有する。なお、図４（Ｂ）においては、理解を容易にするために、サブマスター型４０の一部を切り出した状態を模式的に示している。サブマスター樹脂層４１とサブマスター基板４２とは、積層構造となっている。サブマスター樹脂層４１は、その端面４１ａ上に、後述するサブサブマスター型５０の第３成形面５３を形成するための第２成形面４３を有する。第２成形面４３は、上記のステップ＆リピート方式によって第１成形面３１をサブマスター基板４２上に繰り返し転写して形成される多数の単位成形面ＰＵで構成される。つまり、１つの単位成形面ＰＵが１つのアレイユニットＡＵ（図１参照）に対応する。この第２成形面４３は、最終的に得られるウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２の第１被転写面１２ａのポジ型に対応し、第１被転写面１２ａのうち第１光学面ＯＳ１を形成するための第２光学転写面４３ａと、第１フランジ面ＦＰ１を形成するための第２フランジ転写面４３ｂとを含む。第２光学転写面４３ａは、第１光学転写面３１ａによって転写され、格子点上に多数個配置されており、略半球の凸形状に形成されている。
【００３９】
サブマスター樹脂層４１は、第１の樹脂材料を用いて形成されている。第１の樹脂材料としては、光硬化性樹脂材料が挙げられ、上記ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２と同様の、硬化後に、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、ビニル樹脂等になる光硬化性樹脂材料が使用可能である。また、第１の樹脂材料としては、硬化後に良好な離型性を示す樹脂材料、特に硬化波長で十分な光透過性を有し、離型剤を塗布しなくても離型できる樹脂材料が好ましい。
【００４０】
サブマスター基板４２は、光透過性を有し十分な剛性を有する材料、例えばガラス等で形成されている第１基板である。サブマスター基板４２（第１基板）の表面４２ａ上には、図３（Ｂ）に示すように、略全面に亘ってマトリックス状に配列された多数の浅い矩形の凹部４２ｃが形成されている。各凹部４２ｃは、２００μｍ程度以下の深さを有し、底面４２ｄと側面４２ｅとを有し内部が閉じた形状を持つ窪みである。凹部４２ｃは、マスター型３０の端面３０ａとサブマスター基板４２の表面４２ａとの間に第１の樹脂材料を挟んで転写を行う際に、第１の樹脂材料が極端に薄くなることを防止している。これにより、マスター型３０を大きな圧力でサブマスター基板４２側に押し付けることなく、マスター型３０をサブマスター基板４２の表面４２ａに対して適所まで近づけることができる。凹部４２ｃは、サブマスター基板４２に対する切削加工やエッチング等、各種の方法によって形成することができる。凹部４２ｃの側面４２ｅは、底面４２ｄに近づくほど凹部４２ｃの開口面積が小さくなるように傾斜していたり曲面になっていたりしてもよい。このようにすると凹部４２ｃを比較的容易に形成できる。あるいは、底面４２ｄに近づくほど広くなるように側面４２ｅを傾斜させたり、側面４２ｅを粗面化してもよい。このようにすると、マスター型３０からの離型時における離型不良を低減することができる。ここで、凹部４２ｃの配列パターンは、上記のステップ＆リピート方式によってサブマスター型４０のＸＹ面上においてマスター型３０を転写することで得られる被転写面である第２成形面４３を構成する長方形形状の単位成形面ＰＵの配列パターンに対応するものである。従って、後述する単位成形面ＰＵの配列パターンの決定は、凹部４２ｃの配列パターンを決定することでもある。
【００４１】
図４（Ｃ）に部分的に拡大して示すように、第２の成形型であるサブサブマスター型５０は、サブサブマスター樹脂層５１とサブサブマスター基板５２とを有する。なお、図４（Ｃ）においては、理解を容易にするために、サブサブマスター型５０の一部を切り出した状態を模式的に示している。サブサブマスター樹脂層５１とサブサブマスター基板５２とは、積層構造となっている。サブサブマスター樹脂層５１は、その端面５１ａ上に、ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２を転写によって形成するための第３成形面５３を有する。この第３成形面５３は、ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２の第１被転写面１２ａを反転した形状を有し、第１被転写面１２ａのうちのうち第１光学面ＯＳ１を形成するための第３光学転写面５３ａと、第１フランジ面ＦＰ１を形成するための第３フランジ転写面５３ｂとを含む。第３光学転写面５３ａは、上述のように第２光学転写面４３ａによって転写され、マトリクス状に複数個配置されており、略半球の凹形状に形成されている。
【００４２】
サブサブマスター樹脂層５１は、サブマスター樹脂層４１の第１の樹脂材料と同様の第２の樹脂材料で形成され、第２基板としてのサブサブマスター基板５２は、サブマスター基板４２と同様の材料で形成される。即ち、サブサブマスター樹脂層５１の第２の樹脂材料としては、硬化後に、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、ビニル樹脂等になる光硬化性樹脂材料が使用可能である。また、サブサブマスター基板（第２基板）５２としては、光透過性を有し十分な剛性を有する材料、例えばガラス等で形成されている。
【００４３】
なお、サブマスター樹脂層４１とサブサブマスター樹脂層５１とは、必ずしも同一の材料で形成される必要はなく、異なる光硬化性樹脂等で形成されてもよい。また、サブマスター基板４２とサブサブマスター基板５２も、必ずしも同一の材料で形成される必要はなく、異なる材料で形成されてもよい。
マスター型３０、サブマスター型４０、及び、サブサブマスター型５０には、成形物の離型を容易にするため、離型剤を塗布するなどして離形層を形成してもよい。
【００４４】
サブマスター型等の製造装置
以下、図５を参照して、図４（Ｂ）に示すサブマスター型４０等を作製するための製造装置について説明する。
【００４５】
図５に示すように、製造装置１００は、アライメント駆動部６１と、ディスペンサー６２と、光源６３と、制御装置６５と、基板ステージセンサー７１と、マスター型取付部センサー７２と、ユーザー操作部７３とを備える。ここで、アライメント駆動部６１は、図３（Ａ）に示すマスター型３０を図３（Ｂ）に示すサブマスター基板４２に設けた各凹部４２ｃに対して精密に位置決めして配置するためのものである。アライメント駆動部６１は、サブマスター基板４２を支持する基板用ステージ６１ｍと、マスター型３０を支持する金型用ステージ６１ｎと、基板用ステージ６１ｍ上のサブマスター基板４２をＸ軸方向の所望位置に移動させためのＸ軸移動機構６１ａと、サブマスター基板４２をＹ軸方向の所望位置に移動させるＹ軸移動機構６１ｂと、金型用ステージ６１ｎ上のマスター型３０をＺ軸方向の所望位置に移動させるＺ軸移動機構６１ｃと、移動機構６１ａ，６１ｂ，６１ｃ等の滑らかな動作を可能にするエアスライド駆動機構６１ｄと、マスター型３０の傾斜や回転姿勢を調整するアクチュエーター６１ｅと、マスター型３０の周辺空間を適当なタイミングで減圧するための減圧機構６１ｇと、マスター型３０のサブマスター基板４２に対する３次元的な相対的位置又は姿勢を検出する位置センサー６１ｉと、アライメント状態を観察するための顕微鏡６１ｊと、マスター型３０のサブマスター基板４２への押し付け圧力を検出する圧力センサー６１ｈとを備える。
【００４６】
ディスペンサー６２は、図３（Ｂ）に示すサブマスター基板４２のサブマスター樹脂層４１を形成するために、マスター型３０上に光硬化性樹脂材料からなる第１の樹脂材料を供給する役割を有する。光源６３は、マスター型３０とサブマスター基板４２との間に挟まれた第１の樹脂材料に対して、例えばＵＶ光源などの、樹脂材料を硬化させる波長の光を発生するものであり、光を照射することにより、サブマスター基板４２上に固化したサブマスター樹脂層４１を形成する。
【００４７】
基板ステージセンサー７１は、基板用ステージ６１ｍ上に載置されたサブマスター基板４２について、例えばＸ，Ｙ及びＺ方向から感知して位置情報等を制御装置６５に送信する。
【００４８】
マスター型取付部センサー７２は、金型用ステージ６１ｎに支持されたマスター型３０について、例えばＸ，Ｙ及びＺ方向或いは傾斜角度を感知して位置情報等を制御装置６５に送信する。
【００４９】
ユーザー操作部７３は、ユーザーによるキーボードやマウス等（不図示）の操作に基づいて入力された情報を受け付ける。例えばユーザーによって、ユーザー操作部７３を介してサブマスター基板４２のサイズやマスター型３０の縦横のサイズ等の情報が制御装置６５に入力される。なお、基板ステージセンサー７１がサブマスター基板４２のサイズ等を検出可能であれば、検出した情報を制御装置６５に送信し、マスター型取付部センサー７２がマスター型３０の縦横のサイズ等の情報を送信するという構成も可能である。
【００５０】
制御装置６５は、サブマスター型４０等の作製のため、上記のアライメント駆動部６１の各部、ディスペンサー６２、光源６３等の動作を統括的に制御する部分であり、かつ、成形型の型作製に際してサブマスター基板４２上での成形面の配列パターンを決定する部分である。つまり、制御装置６５は、入力されたマスター型３０及びサブマスター基板４２のサイズ情報に応じて最適なマスター型３０の転写パターンである特定の配列パターンを選択するための手段として機能する。このため、制御装置６５は、成形面の転写数を演算する制御部６６と、特定の配列パターンを選択するための候補である複数の配列規則の情報を格納するとともに現状設置されているサブマスター基板４２及びマスター型３０についてのサイズ等外形に関する情報を保存する記憶部６７と、各種情報の送受信を行うインターフェース部ＩＦとを有する。制御装置６５は、インターフェース部ＩＦを介してユーザー操作部７３等からの情報を受け取り、これらの情報を記憶部６７の各部に保存する。さらに、制御装置６５は、これらの情報に基づいて、記憶部６７に格納された複数の配列規則を呼び出して制御部６６で演算をそれぞれ行い、演算結果から最適な配列規則を選択し、現状のサブマスター基板４２及びマスター型３０についての特定の配列パターンとして採用する。また、記憶部６７には、複数の配列規則として、異なる手法で単位成形面ＰＵを格子状に配列した第１〜第４の配列規則が保存されているものとする（図６（Ａ）及び図８（Ａ）〜８（Ｃ）参照）。また、各配列規則の配列中心位置即ち各配列規則に基づく配列パターンの基準位置は、いずれもサブマスター基板４２の中心点に一致させている。さらに、制御装置６５は、制御部６６で採用した特定の配列パターンに基づいて、基板用ステージ６１ｍ上に載置されたサブマスター基板４２の移動のさせ方を決定する。つまり、１つの転写ステップごとのマスター型３０に対するサブマスター基板４２の移動方向及び量を決定する。
【００５１】
配列規則での最大取り数の演算
以下、図６（Ａ）及び６（Ｂ）により、配列規則の一例について説明する。図６（Ａ）及び６（Ｂ）は、記憶部６７に記憶された４つの配列規則のうち、第１の配列規則について示す図であり、図６（Ａ）は、その一部としてサブマスター基板４２の１／４の領域（第１象限）についてのパターンを拡大したものである。なお、図６（Ｂ）は、サブマスター基板４２全体についてのパターンの様子を示すものである。
【００５２】
既述のように、サブマスター基板４２は円板状であり、ここでは、図６（Ａ）に示すように、その中心を中心点ＰＡとし、縁部であるエッジＥＧ上の点を周辺点ＰＢとしている。つまり、中心点ＰＡから周辺点ＰＢまでの距離がサブマスター基板４２の半径Ｒである。
【００５３】
これに対して、多数の単位成形面ＰＵがサブマスター基板４２の中に納まっていることが、サブマスター基板４２から有効に取り出されるために最低限必要な条件となる。この条件下で、単位成形面ＰＵを取り出すことのできる最大限の個数が、図６（Ａ）に示す第１の配列規則での最大取り数となる。
【００５４】
ここで、図６（Ｂ）に示すように、格子状に配列される多数の単位成形面ＰＵの中心である成形位置ＰＰをＸ方向に結んだ線を第１基準線ＬＸとし、Ｙ方向に結んだ線を第２基準線ＬＹとする。第１の配列規則の場合、サブマスター基板４２のＸ方向の中心軸ＡＸは、中心点ＰＡを挟んで隣接して延びる一対の第１基準線ＬＸ，ＬＸの中間線となっている。つまり、当該一対の第１基準線ＬＸ，ＬＸは、中心軸ＡＸに対して対称となっている。また、同様に、サブマスター基板４２のＹ方向の中心軸ＡＹは、中心点ＰＡを挟んで隣接して延びる一対の第２基準線ＬＹ，ＬＹの中間線となっている。この結果、第１の配列規則では、配列中心位置である中心点ＰＡを４つの単位成形面ＰＵで囲むような構成配列となっている。以上より、第１の配列規則は、サブマスター基板４２の中心軸ＡＸ，ＡＹの双方に対して軸対称なパターンとなっている。
【００５５】
以下、上記最大取り数をカウントするために第１の配列規則で配列された多数の単位成形面ＰＵの満たすべき条件をより具体的にする。中心点ＰＡを原点とし、多数の単位成形面ＰＵの占める領域上の点に関して原点からＸ方向についての距離を距離ＸＸ、Ｙ方向についての距離を距離ＹＹとすると、これらがサブマスター基板４２の半径Ｒに対して、
となっていることが上述した条件に相当する。さらに具体的には、第１の配列規則の多数の単位成形面ＰＵの外縁のうち、中心点ＰＡから最も遠くなる可能性のある図６（Ａ）中の周辺点Ｐ１や周辺点ＰＺについて、上式（１）の条件が満たされていればよい。ここでは、一例として、Ｘ及びＹ方向に格子状に並ぶ多数の単位成形面ＰＵのうち、Ｙ方向に並ぶ列を一列として、各列を−Ｘ側のものから順に確認していくものとする。この場合、最も−Ｘ側の第１列目Ｃ１を構成する単位成形面ＰＵのうち中心点ＰＡから最も遠くなる可能性のある点は、最も＋Ｙ側に位置する単位成形面ＰＵの＋Ｙ側かつ＋Ｘ側の頂点である周辺点Ｐ１である。従って、第１列目Ｃ１については、周辺点Ｐ１が上式（１）の条件を満たさせば他の全ての単位成形面ＰＵについて上式（１）の条件を満たすことになる。同様の条件を、第２列目Ｃ２から最終列目ＣＺまで考察することで、全ての単位成形面ＰＵについて上式（１）の条件を満たす最大限の単位成形面ＰＵの配列及びその時の単位成形面ＰＵの個数である最大取り数が分かる。なお、Ｘ方向及びＹ方向についての対称性により、図６（Ａ）に示す１／４の領域配列と他の領域（第２〜第４象限）の配列とは等しいものとして捉えられるので、図６（Ａ）に示す領域についてのみ考察すれば、他の領域について同様に考察できる。
【００５６】
ここで、上記周辺点Ｐ１等の周辺点を一般化した式を考える。このため、Ｙ方向に並ぶ任意の１つの列での単位成形面ＰＵの個数をｎｙとし、Ｘ方向についての個数即ちその列が第何列目であるかを示す数をｎｘとする。従って、ｎｘ、ｎｙは、整数である。また、各単位成形面ＰＵのＹ方向の長さをａとし、Ｘ方向の長さをｂとする。さらに、各単位成形面ＰＵ間のＹ方向の間隔をｃｙとし、Ｘ方向の間隔をｃｘとする。この場合、中心線ＡＸが隣接する一対の基準線ＬＸ，ＬＸの中間線に一致することから距離ＹＹは、長さａと間隔ｃｙとの和に個数ｎｙを掛けた値から間隔ｃｙの半分の値を引いて、
と表される。同様に、中心線ＡＹが隣接する一対の基準線ＬＹ，ＬＹの中間線に一致することから距離ＸＸは、
と表される。これらの式（２）、（３）を上式（１）に代入して、Ｙ方向についての個数ｎｙについて解くと、
となる。従って、例えば図７（Ａ）に示すように、第１列目Ｃ１の単位成形面ＰＵのＹ方向に並ぶ個数は、上式（４）において、ｎｘ＝１とした場合での個数ｎｙの最大値に相当する。ここで、個数ｎｙは整数である。同様に、図７（Ｂ）に示すように、第２列目Ｃ２の成形面４２のＹ方向に並ぶ個数は、上式（４）において、ｎｘ＝２とした場合の個数ｎｙの最大値に相当する。以下同様にして個数ｎｙをカウントし、最後に、図７（Ｂ）に示すように、Ｘについて最終列目ＣＺの成形面４２のＹ方向に並ぶ個数ｎｙについてカウントする（図７（Ｃ）の場合、ｎｙ＝１である）。その後、すべての個数ｎｙを足し合わせ、さらに、第１の配列規則の場合、足し合わせたものを４倍すれば、基板４２全体での単位成形面ＰＵの個数の最大である最大取り数が算出できる。なお、最終列が第何列目となるかについては、例えば距離ＸＸがとり得る最大の条件を考慮すればよい。具体的には、距離ＸＸが半径Ｒ以下となるための条件
即ち
を満たす最大の整数ｎｘの値（ｎｘは整数）を最終列の値とすればよい。
【００５７】
以下、より具体的な一実施例について説明する。上記において、Ｒ＝９０ｍｍ、ａ＝１０ｍｍ、ｂ＝２０ｍｍ、ｃｘ＝ｃｙ＝１ｍｍとする。この場合、図６（Ａ）に示す全体の１／４の領域における単位成形面ＰＵの個数は、２３個となる。具体的に算出すると、まず、上式（５'）より、ｎｘの最大は、ｎｘ＝４即ちＸについての最終列は第４列である。次に、上式（４）より、ｎｘ＝１（第１列目）のときｎｙ＝８、ｎｘ＝２（第２列目）のときｎｙ＝７、ｎｘ＝３（第３列目）のときｎｙ＝５、ｎｘ＝４（第４列目）のときｎｙ＝３となり、個数ｎｙの合計が８＋７＋５＋３＝２３となる。従って、図６（Ｂ）に示す基板４３全体からは、最大で２３個×４＝９２個の単位成形面ＰＵを取り出せることになる。つまり、この場合の第１の配列規則での最大取り数は９２個である。
【００５８】
以下、図８（Ａ）〜８（Ｃ）により、他の配列規則である第２〜第４の配列規則について説明する。なお、各図は、１／４の領域について示すものであり、全体については第１の配列規則の場合と同様、対称性により同等であるので省略する。
【００５９】
まず、図８（Ａ）は、第２の配列規則について示す図である。図示のように、第２の配列規則では、単位成形面ＰＵの中心である成形位置ＰＰと配列中心位置である中心点ＰＡとが一致している。つまり、１つの第１基準線ＬＸと中心軸ＡＸとが一致し、１つの第２基準線ＬＹと中心軸ＡＹとが一致し、これらの交点が配列中心位置となっている。以上より、第２の配列規則も、サブマスター基板４２の中心軸ＡＸ，ＡＹの双方に対して軸対称なパターンとなっている。この場合、周辺点の距離ＹＹ、距離ＸＸは、単位成形面ＰＵの中心である成形位置ＰＰと中心点ＰＡとが一致していることから、長さａと間隔ｃｙとの和に個数ｎｙを掛けた値から長さａの半分の値と間隔ｃｙの１つ分の値とを引いて、
と表される。従って、これらの式（６），（７）を上式（１）に代入して、Ｙ方向についての個数ｎｙについて解くと、
となる。
【００６０】
次に、図８（Ｂ）は、第３の配列規則について示す図である。図示のように、第３の配列規則では、１つの第１基準線ＬＸが中心軸ＡＸに一致し、中心点ＰＡを挟んで隣接して延びる一対の第２基準線ＬＹ，ＬＹの中間線が中心軸ＡＹに一致する。以上より、第３の配列規則も、サブマスター基板４２の中心軸ＡＸ，ＡＹの双方に対して軸対称なパターンとなっている。この場合、距離ＹＹは、上記第２の配列規則と同様であり、距離ＸＸは、上記第１の配列規則と同様であるので、
と表される。従って、これらの式（９），（１０）を上式（１）に代入して、Ｙ方向についての個数ｎｙについて解くと、
となる。
【００６１】
次に、図８（Ｃ）は、第４の配列規則について示す図である。図示のように、第４の配列規則では、中心点ＰＡを挟んで隣接して延びる一対の第１基準線ＬＸ，ＬＸの中間線が中心軸ＡＸに一致し、１つの第２基準線ＬＹが中心軸ＡＹに一致する。以上より、第４の配列規則は、サブマスター基板４２の中心軸ＡＸ，ＡＹの双方に対して軸対称なパターンとなっている。この場合、距離ＹＹは、上記第１の配列規則と同様であり、距離ＸＸは、上記第２の配列規則と同様であるので、
と表される。従って、これらの式（１２），（１３）を上式（１）に代入して、Ｙ方向についての個数ｎｙについて解くと、
となる。
【００６２】
以上の第２〜第４の配列規則に関して、第１の配列規則の場合と同様に、上述した具体的な一実施例について、上式（８），（１１），（１４）等を用いて各配列規則の最大取り数を算出すると、１／４の領域における単位成形面ＰＵの個数は、第２の配列規則で２８個、第３の配列規則で２４個、第４の配列規則で２４個となる。ただし、全体としての個数を算出するに当たっては、これらを単純に４倍すると、例えば第２の配列規則の場合、縦の中心軸ＡＹ上の単位成形面ＰＵや横の中心軸ＡＸ上の単位成形面ＰＵを重複してカウントすることになる。従って、４倍した後に重複してカウントした分を差し引いた個数が第２の配列規則での最大取り数となる。この場合、第２の配列規則での最大取り数は８３個となる。同様に、第３の配列規則では、横の中心軸ＡＸ上の単位成形面ＰＵの重複分を除いた８８個が最大取り数となり、第４の配列規則では、縦の中心軸ＡＹ上の単位成形面ＰＵの重複分を除いた８４個が最大取り数となる。従って、上記一例の場合、第１の配列規則が最大取り数９２個で最も大きな値をとる。したがって、この場合、第１の配列規則を採用することで、基板４２からより効率的に光学素子を取り出すことができる。なお、光学レンズがマスター型３０に対して縦横２ｍｍ間隔で切り出されるものとすると、１つの単位成形面ＰＵから５０個の光学レンズが切り出されることになる。つまり、１つのウェハ基板から９２×５０＝４６００個の光学レンズが切り出されることになる。
【００６３】
以上に対して、別の具体的な一実施例では、第１の配列規則以外の配列規則の最大取り数が最も大きな値となる場合もある。例えば、Ｒ＝９０ｍｍ、ａ＝１０ｍｍ、ｂ＝１２ｍｍ、ｃｘ＝ｃｙ＝２ｍｍとする。この場合、第１〜第４の配列規則の最大取り数は、１２８個、１２３個、１３２個及び１３０個となり、第３の配列規則の最大取り数が最も大きな値をとる。この場合、光学レンズがマスター型３０に対して縦横２ｍｍ間隔で切り出されるものとすると、１つの単位成形面ＰＵから３０個の光学レンズが切り出され、１つのウェハ基板から１３２×３０＝３９６０個の光学レンズが切り出される。また、別の具体的な一実施例として、例えば、Ｒ＝９０ｍｍ、ａ＝２０ｍｍ、ｂ＝２２ｍｍ、ｃｘ＝ｃｙ＝２ｍｍとする。この場合、第１〜第４の配列規則の最大取り数は、３６個、３９個、３８個及び３６個となり、第２の配列規則の最大取り数が最も大きな値をとる。この場合、光学レンズがマスター型３０に対して縦横２ｍｍ間隔で切り出されるものとすると、１つの単位成形面ＰＵから１１０個の光学レンズが切り出され、１つのウェハ基板から３９×１１０＝４２９０個の光学レンズが切り出される。
【００６４】
以上のように、成形型の製造装置１００では、サブマスター基板４２のサイズ即ち半径Ｒの値やマスター型３０のサイズ即ち長さａ，ｂの値に対応して複数の配列規則のうち最適なものを選択することで、例えばサブマスター基板４２やマスター型３０を取り換えてもこれに迅速に対応し、より効率的な成形型の作製ができるものとなっている。
【００６５】
最大取り数の算出の処理
以下、図５のブロック図及び図９のフローチャートにより、上述した最大取り数の算出の処理を含む特定の配列パターンを選択するための手段として機能する成形型の製造装置１００の動作について説明する。
【００６６】
まず、製造装置１００の制御装置６５において、制御部６６は、インターフェースＩＦで受け付けたサブマスター基板４２に関する情報を記憶部６７の基板情報記憶部６７ａに保存し、マスター型３０に関する情報を記憶部６７のマスター型情報記憶部６７ｂに保存する（図９のステップＳ１０１）。また、制御部６６は、記憶部６７の配列規則記憶部６７ｃに保存された複数の配列規則の中から一つの配列規則を読み出す（図９のステップＳ１０２）。ここでは、配列規則記憶部６７ｃにおいて、上述した第１〜第４の配列規則が記憶されており、これらのうちから一つが読み出されるものとする。次に、制御部６６の最大取り数演算部６６ａは、読み出した一つの配列規則について、基板４２及びマスター型３０に関する基板４２の半径Ｒやマスター型３０の縦横の長さａ，ｂ等についての情報を照合する。これとともに、最大取り数演算部６６ａは、上式（４）等に基づいて、ｎｘ＝１とした場合即ち第１列目の単位成形面ＰＵの個数ｎｙの最大値を初期のｎｙの値として算出する（図９のステップＳ１０３）。次に、最大取り数演算部６６ａは、上式（４）等においてｎｘ＝２とし（図９のステップＳ１０４）、個数ｎｙの最大値を求める（図９のステップＳ１０５）。以上の動作を個数ｎｘが最大となるまで繰り返す（図９のステップＳ１０６）。ステップＳ１０５において、個数ｎｘが最大となったと判断されると、最大取り数演算部６６ａは、算出された各個数ｎｙの値を足し合わせるとともに、上述した各配列規則に応じた計算方法によって、その配列規則に基づく配列パターンでの最大取り数を算出する処理を行う（図９のステップＳ１０７）。以上により一つの配列規則に基づく配列パターンを確定するとともに当該配列パターンでの最大取り数の算出がなされると、制御部６６は、他の配列規則について上記と同様の算出処理が終了したか否かを確認し、全ての配列規則について上記の算出処理が終了するまで同様の動作を繰り返す（図９のステップＳ１０８）。ステップＳ１０８において、全ての配列規則についての算出処理が終了したと判断されると、各配列規則での最大取り数に基づいて、これらのうち最適な配列規則を選択するとともに選択した配列規則を特定の配列パターンとして記憶部６７の選択処理記憶部６７ｄに保存する（図９のステップＳ１０９）。
【００６７】
製造装置１００は、以上の結果から得られた特定の配列パターンに基づいて、サブマスター基板４２の表面４２ａ上に凹部４２ｃ（図３（Ｂ）参照）を形成させるとともに、マスター型３０によって凹部４２ｃ上に単位成形面ＰＵを形成させる。これにより、第２成形面４３が形成される。
【００６８】
ウェハレンズの製造工程
以下、図１０（Ａ）〜１０（Ｅ）、１１（Ａ）〜１１（Ｄ）等を参照しつつ、上述のマスター型３０、サブマスター型４０、サブサブマスター型５０を使用して行われるウェハレンズ１０の製造工程の概要について説明する。なお、以下では第１レンズ樹脂層１２の成形について説明するが、第２レンズ樹脂層１３の成形についても同様の工程が行われる。
【００６９】
まず、研削加工等によって、ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２を構成する各アレイユニットＡＵのネガ型に対応するマスター型３０を作製する（図１２のステップＳ１参照）。
【００７０】
次に、図１０（Ａ）に示すように、図５等に示す製造装置１００を用いて、マスター型３０の第１成形面３１上に第１の樹脂材料４１ｂを配置する。その後、図１０（Ｂ）に示すように、図５等に示す製造装置１００を用いて、マスター型３０の端面３０ａをサブマスター基板４２の表面４２ａに形成された特定の凹部４２ｃに対向するようにアライメントして配置し、サブマスター基板４２の下方からマスター型３０を押圧して、第１成形面３１と凹部４２ｃとが適当な間隔となるまで近接させる。この状態で、光源６３によりＵＶ光などの所定波長の光を照射し、間に挟まれた樹脂材料４１ｂを硬化させる。結果的に、マスター型３０の第１成形面３１が転写されかつ硬化した樹脂によって構成される樹脂層部分４１ｄが形成される。これにより、第２成形面４３が形成される。次に、図１０（Ｃ）に示すように、マスター型３０から樹脂層部分４１ｄとサブマスター基板４２とを一体として離型する。これにより、マスター型３０の端面３０ａを対向させた凹部４２ｃを含む矩形領域において樹脂層部分４１ｄが露出する。この樹脂層部分４１ｄは、マスター型３０の段差３２を転写したものとして、本体の周囲に残膜部４４を有する。また、樹脂層部分４１ｄは、その表面として、第２成形面４３の一部を構成する転写面要素４３ｄを有する。この転写面要素４３ｄは、マスター型３０の第１成形面３１上にｎ個の第１光学転写面３１ａが形成されている場合、これに対応してｎ個の第２光学転写面４３ａを有する。つまり、１つの転写面要素４３ｄが、図６（Ａ）等に示す単位成形面ＰＵの１つ分に相当する。
【００７１】
次に、図１０（Ａ）に戻って、マスター型３０の第１成形面３１上に第１の樹脂材料４１ｂを配置する。その後、図１０（Ｂ）に示すように、マスター型３０の端面３０ａをサブマスター基板４２の表面４２ａに形成された次の凹部４２ｃに対向するようにアライメントして配置し、サブマスター基板４２の下方からマスター型３０を押圧して第１成形面３１と凹部４２ｃとが適当な間隔となるまで近接させる。ここで、樹脂材料４１ｂはマスター型３０によって押圧され、凹部４２ｃ及びマスター型３０の段差３２の後退面３２ａとサブマスター基板４２との対向部とを満たす。この状態で、光源６３によりＵＶ光などの所定波長の光を照射させ、間に挟まれた第１の樹脂材料４１ｂを硬化させる。結果的に、第１の樹脂材料４１ｂにマスター型３０の第１成形面３１が転写され、第１の樹脂材料４１ｂに第２成形面４３を分割した転写面要素４３ｄを有する樹脂層部分４１ｄが形成される。この樹脂層部分４１ｄは、マスター型３０の段差３２を転写したものとして、本体の周囲に残膜部４４を有する。
【００７２】
以上の工程を、図５に示す記憶部６７の選択処理記憶部６７ｄにおいて特定の配列パターンとして選択・保存された内容に基づいて繰り返す。具体的には、例えば移動機構６１ａ，６１ｂによって、まず、基板用ステージ６１ｍ上のサブステージ基板４２の中心を特定の配列パターンの配列中心位置である中心点ＰＡに一致させる。次に、特定の配列パターンに応じて定まっているサブマスター基板４２の移動パターンに従って、１つの転写ステップごとに移動機構６１ａ，６１ｂ等が動作してマスター型３０とサブマスター基板４２との相対的な位置関係を特定の移動方向及び移動量で順次変化させ、転写動作が進められる。この際、第１成形面３１上の樹脂材料４１ｂの塗布や樹脂材料４１ｂの硬化等が各転写ステップでのルーチン動作としてなされる。以上により、マスター型３０とサブマスター基板４２との組み合わせに対して、制御装置６５によって最適と判断された配列パターンでの第１成形面３１の転写がなされる。これにより、サブマスター基板４２上に形成されたすべての凹部４２ｃにおいて樹脂層部分４１ｄが形成され、マトリックス状又は格子状に配列された多数の樹脂層部分４１ｄを含むサブマスター樹脂層４１が形成され、結果としてサブマスター型４０が完成する（図１２のステップＳ２参照）。サブマスター樹脂層４１は、サブマスター基板４２上にｍ個の凹部４２ｃが形成されている場合、これに対応してｍ個の樹脂層部分４１ｄを有する。つまり、サブマスター型４０上には、ｎ×ｍ個の第２光学転写面４３ａが形成されている。
【００７３】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、図５等に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いて、サブマスター型４０の第２成形面４３上に第２の樹脂材料５１ｂを広範囲に配置する。その後、図１０（Ｅ）に示すように、図５等に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いて、サブサブマスター基板５２の下方からサブマスター型４０を押圧して第２成形面４３とサブサブマスター基板５２の表面５２ａとが近接して適当な間隔となるまで移動させる。この状態で、光源によりＵＶ光などの所定波長の光を照射し、間に挟まれた第２の樹脂材料５１ｂを硬化させる。結果的に、サブマスター型４０の第２成形面４３が転写されかつ硬化した樹脂から構成されるサブサブマスター樹脂層５１が形成される。つまり、サブサブマスター樹脂層５１上に第３成形面５３（図４（Ｃ）に示す第３光学転写面５３ａ及び第３フランジ転写面５３ｂを含む）が形成される。なお、本実施形態においては、サブサブマスター基板５２側から光を照射しているが、サブマスター型４０側から光を照射してもよいし、サブサブマスター基板５２側とサブマスター型との両方から光を照射してもよい。
【００７４】
次に、図１１（Ａ）に示すように、サブマスター型４０からサブサブマスター樹脂層５１とサブサブマスター基板５２とを一体として離型し、独立したサブサブマスター型５０が完成する（図１２のステップＳ３参照）。なお、サブサブマスター型５０のサブサブマスター樹脂層５１は、サブマスター型４０の樹脂層部分４１ｄ即ち図６（Ａ）等の単位成形面ＰＵに対応して多数の樹脂層部分５１ｄに区分されており、これらの樹脂層部分５１ｄは、マトリックス状に配列されている。各樹脂層部分５１ｄの外側には、サブマスター型４０の残膜部４４に挟まれた凹部の形状に対応する突起部５４が形成される。この突起部５４は、サブマスター型４０の表面において格子パターン状に延びる。
【００７５】
次に、ウェハレンズ１０の作製を開始する。図１１（Ｂ）に示すように、図５等に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いて、サブサブマスター型５０の第３成形面５３上に第３の樹脂材料１２ｂ（第１レンズ樹脂層１２を形成するための光硬化性樹脂材料）を広範囲に配置する。その後、図１１（Ｃ）に示すように、図５等に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いて、基板１１の下方からサブサブマスター型５０を押圧して第３成形面５３と基板１１の表面とが適当な間隔となるまで移動させる。この状態で、光源によりＵＶ光等の所定波長の光を照射し、間に挟まれた樹脂材料１２ｂを硬化させる。結果的に、サブサブマスター型５０の第３成形面５３が転写されかつ硬化した樹脂から構成される第１レンズ樹脂層１２が形成される。つまり、第１樹脂層１２上に第１被転写面１２ａ（図１に示す第１光学面１１ｄ及び第２フランジ面１１ｇを含む）が形成される。なお、本実施形態においては、基板１１側から光を照射しているが、サブサブマスター基板５２側から光を照射してもよいし、基板１１側とサブサブマスター基板５２側との両方から光を照射してもよい。
【００７６】
その後、図１１（Ｄ）に示すように、サブサブマスター型５０から第１レンズ樹脂層１２と基板１１とを一体として離型する。既に第２レンズ樹脂層１３が形成されている場合、ウェハレンズ１０が完成する（図１２のステップＳ４参照）。第２レンズ樹脂層１３が形成されていない場合、第１レンズ樹脂層１２と同様の工程を行うことで第４の樹脂材料からなる第２レンズ樹脂層１３が形成され、第２レンズ樹脂層１３用のサブサブマスター型５０から第２レンズ樹脂層１３と基板１１とを一体として離型することで、ウェハレンズ１０が完成する（図１２のステップＳ４参照）。なお、第１レンズ樹脂層１２を得るためにサブサブマスター型５０を離型する前に、第２レンズ樹脂層１３を形成するための工程を開始するようにしてもよい。基板１１の一方の面に成形型を残した状態で、基板１１の他方の面に成形を始めることで、成形物に反りが発生するのを抑えやすくなる。
ウェハレンズ１０の第１レンズ樹脂層１２は、サブサブマスター型５０の樹脂層部分５１ｄに対応してマトリックス状に配列された多数のアレイユニットＡＵに区分されている。各アレイユニットＡＵの外縁には、サブサブマスター型５０のサブサブマスター樹脂層５１に形成された突起部５４に隣接する窪み、即ちサブマスター型４０の残膜部４４に対応するものとして、突起１４が形成される。
【００７７】
ウェハレンズ１０は、例えば上記と同様の工程で複数種類作製され、これらが適宜積層され、ダイシングラインＬに沿って、第１レンズ本体１１ａ等を中心とする四角柱状にダイシングによって切り出されることにより、複数の分割された複合レンズ即ち光学レンズ４（図２参照）となる。
【００７８】
以上で説明したマスター型３０、サブマスター型４０及びサブサブマスター型５０は、複数回使用される（図１２のステップＳ５参照）。つまり、これらの型３０，４０，５０が劣化して型交換又は型変更が必要となった場合、マスター型３０、サブマスター型４０及びサブサブマスター型５０のいずれかを新たなものと交換又は別のものを再利用しつつ、図１２のステップＳ１〜Ｓ４が適当な上限回数まで実行される。結果的に、例えばマスター型３０がｉ回転写され、サブマスター型４０がｊ回転写され、サブサブマスター型５０がｋ回転写されることで、計ｉ×ｊ×ｋ個のウェハレンズ１０を得ることができる。
【００７９】
〔第２実施形態〕
以下、図１３を参照しながら、第２実施形態に係る成形型の製造方法及び製造装置について説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態の成形型の製造装置１００の変形例であり、製造方法に関する内部的な処理を除き、第１実施形態の場合と同様であるので、装置の構造等については、図示及び説明を省略する。
【００８０】
図１３に示すように、本実施形態では、サブマスター基板４２の半径Ｒに対して、エッジＥＧからある程度大きなマージン（余白）を持たせるための第１歩留保証半径Ｒ１と、第１歩留保証半径Ｒ１に比べるとマージンの少ない第２歩留保証半径Ｒ２とを定め、最大取出し数を算出する際の基準の１つとしている。
【００８１】
上記のようなウェハのうち縁に近い周辺部分では、切り出される製品の精度が落ちやすく、歩留を高く保つためにこのような周辺部分を使用しないようにする場合がある。つまり、ウェハの縁からある程度のマージンをもたせる場合がある。ここでは、一例として、サブマスター基板４２上において、製品の精度が落ちることなく高い歩留を保つことができる範囲を第１歩留保証半径Ｒ１の領域ＭＤ１とし、多少製品の精度が落ち歩留が悪くなる可能性はあるが一定の割合以上で適正な製品の作製が可能である範囲を第２歩留保証半径Ｒ２の領域ＭＤ１とし、上式（４）等の半径Ｒとして、歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２の選択が可能であるものとする。
【００８２】
以上の場合、各配列規則に基づく配列パターンでの最大取り数の算出において、当該配列パターンの外縁が歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２の領域ＭＤ１，ＭＤ２内にあるか否かを加味することで、例えば作製される光学レンズの精度に応じて最適な配列パターンを選択する、といったことが可能になる。例えば、より高い精度を必要とする光学レンズ用の成形型を作製する場合には、上式（４）等において半径Ｒを第１歩留保証半径Ｒ１として最大取り数の算出を行い、それほど高い精度を必要としない光学レンズ用の成形型を作製する場合には、半径Ｒを第２歩留保証半径Ｒ２として最大取り数の算出を行う、といった設定ができる。
【００８３】
この場合、図中点線で示す成形候補面ＰＵ１のように、第２歩留保証半径Ｒ２を選択した場合には最大取り数の算出においてカウントされるが、第１歩留保証半径Ｒ１を選択した場合にはカウントされないものが存在する。つまり、歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２の選択次第で、最大取り数の算出結果、延いては特定の配列パターンとして選択されるべきものが異なってくる。
【００８４】
なお、成形候補面ＰＵ１において、製品の精度が落ちる可能性があるのは、第１歩留保証半径Ｒ１の外側である図中斜線で示す一部領域ＤＡのみであり、領域ＤＡ以外の領域から切り出される製品については、高精度のものとなる。従って、例えば成形候補面ＰＵ１の大きさに対する領域ＤＡの大きさの割合に応じて成形候補面ＰＵ１を取り入れるか否かを決定することも可能である。
【００８５】
以上の場合、図５に示す制御装置６５において、例えば次のような処理が可能である。まず、制御装置６５の制御部６６において、複数の配列規則について、第２歩留保証半径Ｒ２を基準として最大取り数を算出し、最大取り数が最大のものと、最大から所定の差以内のものとを特定の配列パターンの候補として選択する。次に、制御部６６は、選択されたものの中から第１歩留保証半径Ｒ１を基準とした最大取り数や領域ＤＡの割合を算出し、それらの算出結果から最適と判断される一つの配列規則を特定の配列パターンとして採用する。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係る成形型の製造方法では、マスター型３０のサイズ等に加え、サブマスター基板４２の歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２や成形候補面ＰＵ１の領域ＤＡを参酌して複数の配列規則のうち最適なものを選択することで、より効率的な成形型の作製ができるものとなっている。
【００８７】
〔第３実施形態〕
以下、図１４（Ａ）〜１４（Ｃ）を参照しながら、第３実施形態に係る成形型の製造方法について説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態の成形型の製造装置１００等の変形例であり、配列規則として新たなものを含むことを除き、第１実施形態等の場合と同様であるので、装置の構造等については、図示及び説明を省略する。
【００８８】
図１４（Ａ）に一例を示すように、本実施形態では、多数の単位成形面ＰＵをレンガ積状に配列する配列規則を有している。図１４（Ａ）の場合では上述した格子状を組み合わせて、Ｘ方向に並ぶ列を一列としてＹ方向についての各列が奇数列と偶数列とで互い違いになった千鳥（ジグザグ）状の配列となっている。以下、図１４（Ａ）〜１４（Ｃ）を用いてこの場合についてより具体的に説明する。まず、図１４（Ａ）に示すように、Ｘ方向に並ぶ列をＹ方向について最も−Ｙ側から第１列目Ｍ１、第２列目Ｍ２…として見る。この場合、図１４（Ｂ）に実線で示すように、偶数列目Ｍ２，Ｍ４…については、図６（Ａ）等に示す第１の配列規則と同様になっている。つまり、Ｙ方向について第１の配列規則の奇数列目を飛ばしたパターンとなっている。一方、図１４（Ｃ）に実線で示すように、奇数列目Ｍ１，Ｍ３…については、図８（Ｃ）に示す第４の配列規則と同様になっている。つまり、Ｙ方向について第４の配列規則偶数列目を飛ばしたパターンとなっている。以上のように、図１４（Ａ）に示す新たな配列規則は、第１の配列規則と第４の配列規則とを組み合わせることによって得られる。なお、この配列規則での最大取り数についても、第１及び第４の配列規則を組み合わせることで算出できる。
【００８９】
上記のほか、例えば第２の配列規則と第３の配列規則とを組み合わせて新たな配列規則を構成することも可能である。また、上記では、奇数列目か偶数列目かでパターンを分けており１つ飛ばしとなっているが、２つ飛ばし以上で組み合わせを作ることも可能である。
【００９０】
以上のように、本実施形態に係る成形型の製造方法では、マスター型３０やサブマスター基板４２のサイズ等に加え、種々の配列規則を用意し、これらのうち最適なものを選択することで、より効率的な成形型の作製ができるものとなっている。
【００９１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００９２】
例えば、ウェハレンズ１０の輪郭形状や、レンズ要素Ｌ１，Ｌ２の形状及び配列は、図示のものに限らず、用途に応じて様々な形状とすることができる。同様に、サブマスター型４０に形成されるサブマスター樹脂層４１、サブサブマスター型５０に形成されるサブサブマスター樹脂層５１等の形状も図示のものに限らず、用途に応じて様々な形状とすることができる。なお、これらの場合、サブマスター型４０等の形状に応じて配列規則の最大取り数の取り方を適宜定めることができる。
【００９３】
また、上記した最大取り数の算出について、例えば予め記憶部６７に円盤状のサブマスター基板４２の半径Ｒと長方形状のマスター型３０の長さａ，ｂに対する各配列規則での最大取り数がテーブルデータとして記憶されており、制御部６６が入力された半径Ｒ等の各情報に基づいて各配列規則での最大取り数を記憶部６７から読出し、最適なパターンを選択するものであってもよい。
【００９４】
また、上記では、第１実施形態において、Ｘについての列ごとに、Ｙ方向について単位成形面ＰＵの個数を数えているが、単位成形面ＰＵの数え方はこれ以外の方法であってもよい。例えば、サブマスター基板４２の範囲よりも広くなるように各配列規則を十分大きな範囲で用意し、サブマスター基板４２上に当該パターンを投影し、半径Ｒ又は歩留保証半径Ｒ１，Ｒ２の外側の領域にあるもの及び当該外側の領域を一部に含むものを除外して残った単位成形面ＰＵの数を数えるものとしてもよい。
【００９５】
また、上記では、レンズ樹脂層１２等が光硬化性樹脂で形成されるものとし、光照射で樹脂材料を硬化させたが、光照射に加えて加熱により硬化を促進させてもよい。また、光硬化性樹脂に代えて、熱硬化性樹脂等の他のエネルギー硬化性樹脂で形成することもできる。
【００９６】
サブマスター基板４２に対するマスター型３０の移動方法については、特に制限はないが、なるべく隣接する凹部４２ｃに移動する経路とすることが処理速度上は望ましい。マスター型３０に対してサブマスター基板４２を移動させてもよいし、両者を移動させてもよい。両者で樹脂を押圧する際も同様であり、マスター型３０をサブマスター基板４２に押圧する代わりに、サブマスター基板４２をマスター型３０に押圧してもよいし、両者を移動して近づけてもよい。
【００９７】
上記実施形態においては、最終的に得られるウェハレンズとして、基板上に光学レンズとして機能する樹脂層を設けたもの（レンズ基板）について説明したが、これに限らず、特に基板を有しておらず、光学レンズとして機能する部分とその周囲の平坦部、及び、それらを連結する部分が樹脂で一体的に構成されたものであってもよい。この場合、２つの成形型の間に樹脂材料を介在させて当該樹脂材料を硬化させることで光学レンズ部及びその周囲部が一体的に構成されたウェハレンズを作製することができる。
【００９８】
上記実施形態においては、サブサブマスター型を用いてウェハレンズを作製する例について説明したが、これに限るものではなく、サブマスター型を用いてウェハレンズを作製するようにしてもよい。この場合、原版となるマスター型は、最終成形物であるウェハレンズのレンズ要素のポジ型とする。第１の樹脂層１２と第２の樹脂層１３ともに、サブサブマスター型を用いて成形を行ってもよいし、両者ともにサブマスター型を用いて成形を行ってもよいし、一方をサブサブマスター型、他方をサブマスター型で成形してもよい。
【００９９】
また、上記では、凹部４２ｃを設けることを前提としているが、凹部４２ｃを設けず、直接サブマスター基板４２上に単位成形面ＰＵを転写する構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１ａ，２ａ…レンズ本体、 １ｂ，２ｂ…フランジ部、 ４…光学レンズ、 １０…ウェハレンズ、 １１…基板、 １２…第１レンズ樹脂層、 １３…第２レンズ樹脂層、 ３０…マスター型、 ３１…第１成形面、 ４０…サブマスター型、 ４１…サブマスター樹脂層、 ４１ｂ…樹脂材料、 ４２…サブマスター基板、 ４２ｃ…凹部、 ４３…第２成形面、 ４４…残膜部、 ５０…サブサブマスター型、 ５１…サブサブマスター樹脂層、 ５１ｂ…樹脂材料、 ５２…サブサブマスター基板、 ５３…成形面、 ６１…アライメント駆動部、 ６２…ディスペンサー、 ６３…光源、 ６５…制御装置、 ６６…制御部、 ６７…記憶部、 １００…製造装置、 ＡＵ…アレイユニット、 ＰＵ…単位成形面、 Ｌ…ダイシングライン、 Ｌ１，Ｌ２…レンズ要素、 ＯＡ…光軸、ＡＸ，ＡＹ…中心軸、 ＬＸ，ＬＹ…基準線、 ＰＰ…成形位置、 ＰＡ…中心点、Ｒ…半径、 Ｒ１，Ｒ２…留保証半径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズ形状が複数配列された第１成形面を有するマスター型と成形型用の第１基板とを準備し、前記第１成形面と前記第１成形面による転写の対象となる前記第１基板上の成形位置との間に第１の樹脂材料を満たして硬化させ、前記マスター型を離型することで、前記第１成形面を転写した単位成形面を得る転写工程と、
前記転写工程を前記マスター型と前記第１基板との相対位置を変更しつつ繰り返し実行することにより、前記第１基板上において複数の前記単位成形面が特定の配列パターンとなることで形成される第２成形面を有する樹脂製の成形型を得る型作製工程と、を備え、
前記特定の配列パターンを決定するに当たり、複数の配列規則を用意し、各配列規則に基づく配列パターンでの前記単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出する算出工程と、
前記複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、前記算出工程で算出された前記最大取り数が最大のもの及び最大から所定の差以内のものの中から一つの配列パターンを選択し、前記特定の配列パターンとして採用する配列選択工程と、
を備えることを特徴とする成形型の製造方法。
【請求項２】
前記配列選択工程において、各配列規則に基づく配列パターンの外縁が、円盤状の前記第１基板の基板半径よりも所定のマージン分小さい歩留保証半径の領域内にあることを特徴とする請求項１に記載の成形型の製造方法。
【請求項３】
前記算出工程での前記最大取り数の算出のために、前記複数の配列規則の配列中心位置を前記第１基板の中心と一致させていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項４】
前記配列選択工程において、前記複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、前記最大取り数が最大のものを前記特定の配列パターンとすることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項５】
前記複数の配列規則は、前記第１基板の少なくとも１つの中心軸についてそれぞれ軸対称であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項６】
前記複数の配列規則は、複数の前記単位成形面の中心を格子点状に配列するものを含むことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項７】
前記複数の配列規則は、格子点状に配列された前記単位成形面の中心を第１方向に結んで延びる複数の線をそれぞれ第１基準線とし、第２方向に結んで延びる複数の線をそれぞれ第２基準線として、隣接する一対の第１基準線の中間線と隣接する一対の第２基準線の中間線との交点を配列中心位置とする第１の配列規則と、前記第１基準線と前記第２基準線との交点を配列中心位置とする第２の配列規則と、隣接する一対の第１基準線の中間線と前記第２基準線との交点を配列中心位置とする第３の配列規則と、前記第１基準線と隣接する一対の第２基準線の中間線との交点を配列中心位置とする第４の配列規則と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の成形型の製造方法。
【請求項８】
前記マスター型の前記第１成形面は、長方形形状であることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法により得られた前記樹脂製の成形型を第１の成形型とし、当該第１の成形型と成形型用の第２基板との間に第２の樹脂材料を満たし、当該第２の樹脂材料を硬化させ、前記第１の成形型を離型することにより、第２の成形型を得ることを特徴とする成形型の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の成形型の製造方法により得られた前記第２の成形型と請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法により得られた前記樹脂製の成形型との少なくとも一方と、第３基板との間に第３の樹脂材料を満たし、当該第３の樹脂材料を硬化させ、前記成形型を離型することにより、前記第３基板の表面に複数のレンズ要素が形成されたウェハレンズを得るウェハレンズの製造方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の成形型の製造方法により得られた前記第２の成形型と請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法により得られた前記樹脂製の成形型との少なくとも一方と、請求項１０に記載のウェハレンズの製造方法により得られた前記ウェハレンズの裏面との間に第４の樹脂材料を満たし、当該第４の樹脂材料を硬化させ、前記成形型を離型することにより、前記第３基板の裏面に複数の光学レンズが形成されたウェハレンズを得ることを特徴とするウェハレンズの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のウェハレンズの製造方法により得られた前記ウェハレンズを切断して個片化する工程を備えることを特徴とする光学レンズの製造方法。
【請求項１３】
光学レンズ形状が複数配列された第１成形面を有するマスター型と成形型用の第１基板とを支持し、前記第１成形面と前記第１成形面による転写の対象となる前記第１基板上の成形位置との間に第１の樹脂材料を満たして硬化させ、前記マスター型を離型することで、前記第１成形面を転写した単位成形面を得る転写手段と、
前記転写手段によって前記第１成形面の転写を前記マスター型と前記第１基板との相対位置を変更しつつ繰り返し実行することにより、前記第１基板上において複数の前記単位成形面が特定の配列パターンとなることで形成される第２成形面を有する樹脂製の成形型を得る型作製手段と、を備え、
前記特定の配列パターンを決定するに当たり、複数の配列規則を用意し、各配列規則に基づく配列パターンでの前記単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出する算出手段と、
前記複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、前記算出手段で算出された前記最大取り数が最大のもの及び最大から所定の差以内のものの中から一つの配列パターンを選択し、前記特定の配列パターンとして採用する配列選択手段と、
を備えることを特徴とする成形型の製造装置。
【請求項１】
光学レンズ形状が複数配列された第１成形面を有するマスター型と成形型用の第１基板とを準備し、前記第１成形面と前記第１成形面による転写の対象となる前記第１基板上の成形位置との間に第１の樹脂材料を満たして硬化させ、前記マスター型を離型することで、前記第１成形面を転写した単位成形面を得る転写工程と、
前記転写工程を前記マスター型と前記第１基板との相対位置を変更しつつ繰り返し実行することにより、前記第１基板上において複数の前記単位成形面が特定の配列パターンとなることで形成される第２成形面を有する樹脂製の成形型を得る型作製工程と、を備え、
前記特定の配列パターンを決定するに当たり、複数の配列規則を用意し、各配列規則に基づく配列パターンでの前記単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出する算出工程と、
前記複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、前記算出工程で算出された前記最大取り数が最大のもの及び最大から所定の差以内のものの中から一つの配列パターンを選択し、前記特定の配列パターンとして採用する配列選択工程と、
を備えることを特徴とする成形型の製造方法。
【請求項２】
前記配列選択工程において、各配列規則に基づく配列パターンの外縁が、円盤状の前記第１基板の基板半径よりも所定のマージン分小さい歩留保証半径の領域内にあることを特徴とする請求項１に記載の成形型の製造方法。
【請求項３】
前記算出工程での前記最大取り数の算出のために、前記複数の配列規則の配列中心位置を前記第１基板の中心と一致させていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項４】
前記配列選択工程において、前記複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、前記最大取り数が最大のものを前記特定の配列パターンとすることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項５】
前記複数の配列規則は、前記第１基板の少なくとも１つの中心軸についてそれぞれ軸対称であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項６】
前記複数の配列規則は、複数の前記単位成形面の中心を格子点状に配列するものを含むことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項７】
前記複数の配列規則は、格子点状に配列された前記単位成形面の中心を第１方向に結んで延びる複数の線をそれぞれ第１基準線とし、第２方向に結んで延びる複数の線をそれぞれ第２基準線として、隣接する一対の第１基準線の中間線と隣接する一対の第２基準線の中間線との交点を配列中心位置とする第１の配列規則と、前記第１基準線と前記第２基準線との交点を配列中心位置とする第２の配列規則と、隣接する一対の第１基準線の中間線と前記第２基準線との交点を配列中心位置とする第３の配列規則と、前記第１基準線と隣接する一対の第２基準線の中間線との交点を配列中心位置とする第４の配列規則と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の成形型の製造方法。
【請求項８】
前記マスター型の前記第１成形面は、長方形形状であることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法により得られた前記樹脂製の成形型を第１の成形型とし、当該第１の成形型と成形型用の第２基板との間に第２の樹脂材料を満たし、当該第２の樹脂材料を硬化させ、前記第１の成形型を離型することにより、第２の成形型を得ることを特徴とする成形型の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の成形型の製造方法により得られた前記第２の成形型と請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法により得られた前記樹脂製の成形型との少なくとも一方と、第３基板との間に第３の樹脂材料を満たし、当該第３の樹脂材料を硬化させ、前記成形型を離型することにより、前記第３基板の表面に複数のレンズ要素が形成されたウェハレンズを得るウェハレンズの製造方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の成形型の製造方法により得られた前記第２の成形型と請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の成形型の製造方法により得られた前記樹脂製の成形型との少なくとも一方と、請求項１０に記載のウェハレンズの製造方法により得られた前記ウェハレンズの裏面との間に第４の樹脂材料を満たし、当該第４の樹脂材料を硬化させ、前記成形型を離型することにより、前記第３基板の裏面に複数の光学レンズが形成されたウェハレンズを得ることを特徴とするウェハレンズの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のウェハレンズの製造方法により得られた前記ウェハレンズを切断して個片化する工程を備えることを特徴とする光学レンズの製造方法。
【請求項１３】
光学レンズ形状が複数配列された第１成形面を有するマスター型と成形型用の第１基板とを支持し、前記第１成形面と前記第１成形面による転写の対象となる前記第１基板上の成形位置との間に第１の樹脂材料を満たして硬化させ、前記マスター型を離型することで、前記第１成形面を転写した単位成形面を得る転写手段と、
前記転写手段によって前記第１成形面の転写を前記マスター型と前記第１基板との相対位置を変更しつつ繰り返し実行することにより、前記第１基板上において複数の前記単位成形面が特定の配列パターンとなることで形成される第２成形面を有する樹脂製の成形型を得る型作製手段と、を備え、
前記特定の配列パターンを決定するに当たり、複数の配列規則を用意し、各配列規則に基づく配列パターンでの前記単位成形面の最大取り数をそれぞれ算出する算出手段と、
前記複数の配列規則に基づく配列パターンのうち、前記算出手段で算出された前記最大取り数が最大のもの及び最大から所定の差以内のものの中から一つの配列パターンを選択し、前記特定の配列パターンとして採用する配列選択手段と、
を備えることを特徴とする成形型の製造装置。
【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１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１５８０９８（Ｐ２０１２−１５８０９８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３３２（Ｐ２０１１−１９３３２）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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