▶ フォトニック センサーズ アンド アルゴリズムス，エセ．エレ．の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-05
(54)【発明の名称】マイクロレンズアレイを含む光学システム
(51)【国際特許分類】
G02B 7/02 20210101AFI20230928BHJP
H01L 27/146 20060101ALI20230928BHJP
【ＦＩ】
G02B7/02 F
H01L27/146 D
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023519725
(86)(22)【出願日】2021-01-16
(85)【翻訳文提出日】2023-03-29
(86)【国際出願番号】 EP2021050880
(87)【国際公開番号】W WO2022128163
(87)【国際公開日】2022-06-23
(31)【優先権主張番号】P202031247
(32)【優先日】2020-12-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】ES
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519141357
【氏名又は名称】フォトニック センサーズ アンド アルゴリズムス，エセ．エレ．
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】ブラスコ，ホルヘ
(72)【発明者】
【氏名】ヴィルジーリオ ペリノ，イヴァン
(72)【発明者】
【氏名】カリオン，レティシア
(72)【発明者】
【氏名】グランディア，ハビエル
(72)【発明者】
【氏名】アルベントサ，フランシスコ
【テーマコード（参考）】
2H044
4M118
【Ｆターム（参考）】
2H044AH01
2H044AH14
2H044AH18
4M118AB01
4M118BA09
4M118CA01
4M118GC11
4M118GD04
4M118HA02
4M118HA09
(57)【要約】
光学システム（４００）は、マイクロレンズアレイ（１０４）と、イメージセンサ（１０８）と、ＰＣＢ（２０６）とを含む。マイクロレンズアレイ（１０４）は、マイクロレンズアレイ（１０４）の非活性領域（４０４）の周りに分配される接着剤線（８０４）もしくは接着剤滴（８０２）を用いてイメージセンサ（１０８）に接合される。イメージセンサ（１０８）は、イメージセンサ（１０８）の中央領域のみに塗布された粘着剤材料（５０２）の層を用いてＰＣＢ（２０６）に接合されてもよい。あるいは、イメージセンサは、補強材（２０７）の上に配置された熱伝導性の樹脂層（１０９）上に載置することができ、イメージセンサは、イメージセンサ（１０８）の少なくとも１つの辺に配置された１つ以上の接着剤滴（１１１）もしくは接着剤線（１１３）によって、または、イメージセンサ（１０８）を横方向に取り囲む粘着剤層（１１５）によって、ＰＣＢ（２０６）に取り付けることができる。光学システム（４００）は、温度変化に起因するイメージセンサとマイクロレンズアレイとの位置ずれの問題を解決する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイクロレンズアレイ（１０４）と、イメージセンサ（１０８）と、プリント回路基板（２０６）とを含む光学システムであって、前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記イメージセンサ（１０８）に直接接着されることを特徴とする、光学システム。
【請求項2】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の基部の中央領域上のみに塗布された粘着剤材料（５０２）の層を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項１に記載の光学システム。
【請求項3】
前記イメージセンサ（１０８）は、補強材（２０７）を介して前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項２に記載の光学システム。
【請求項4】
前記システム（１７００、１８００、１９００）は、前記イメージセンサ（１０８）の基部と、以下：前記プリント回路基板（２０６）、
前記プリント回路基板（２０６）に取り付けられた補強材（２０７）、または、
その底部に取り付けられた補強材を有する前記プリント回路基板、
のうちの１つとの間に配置された樹脂層（１０９）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光学システム。
【請求項5】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の側面のうちの少なくとも１つに塗布された少なくとも１つの接着剤滴（１１１）もしくは接着剤線（１１３）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項４に記載の光学システム。
【請求項6】
前記少なくとも１つの接着剤滴（１１１）もしくは接着剤線（１１３）は、弾性粘着剤材料からなることを特徴とする、請求項５に記載の光学システム。
【請求項7】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の単一の側面に塗布された接着剤滴（１１１）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項５または６に記載の光学システム。
【請求項8】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の複数の側面に塗布された複数の接着剤滴（１１１）もしくは接着剤線（１１３）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項５または６に記載の光学システム。
【請求項9】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の対向する側面に塗布された接着剤線（１１３）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項８に記載の光学システム。
【請求項10】
前記イメージセンサ（１０８）が、前記イメージセンサ（１０８）の側面のうちの少なくとも１つに塗布された弾性粘着剤材料を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項11】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の全ての側面に塗布された弾性粘着剤層（１１５）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項12】
前記樹脂層（１０９）は、熱伝導性であることを特徴とする、請求項４～１１のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項13】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、１つまたは複数の接着剤滴（８０２）もしくは接着剤線（８０４）を用いて前記イメージセンサ（１０８）に直接接合されることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項14】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の周囲の少なくとも一対の対向する辺に塗布された１つ以上の接着剤滴（８０２）を用いて前記イメージセンサ（１０８）に直接接合されることを特徴とする、請求項１３に記載の光学システム。
【請求項15】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の角部に塗布された１つ以上の接着剤滴（８０２）を用いて前記イメージセンサ（１０８）に直接接合されることを特徴とする、請求項１３に記載の光学システム。
【請求項16】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の周囲の少なくとも一部に塗布された複数の接着剤線（８０４）を用いて前記イメージセンサ（１０８）に直接接合されることを特徴とする、請求項１３に記載の光学システム。
【請求項17】
前記接着剤線（８０４）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の前記周囲の少なくとも一対の対向する辺に塗布されることを特徴とする、請求項１６に記載の光学システム。
【請求項18】
前記システム（４００；１７００；１８００；１９００）において使用される前記粘着剤材料（５０２；８０２；８０４；１１１；１１３；１１５）は、熱伝導性であることを特徴とする、請求項２～１７のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項19】
さらに、前記マイクロレンズアレイ（１０４）を支持するための複数のブロック（１００２）を備えることを特徴とする、請求項１～１８のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項20】
前記ブロック（１００２）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の角部に配置されることを特徴とする、請求項１９に記載の光学システム。
【請求項21】
前記ブロック（１００２）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の周囲の各辺の中央部分に配置されることを特徴とする、請求項１９に記載の光学システム。
【請求項22】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記イメージセンサ（１０８）の熱膨張係数と３・１０－６Ｋ－１未満だけ異なる熱膨張係数を有する材料からなるガラス基板（３０２）を含むことを特徴とする、請求項１～２１のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項23】
前記ガラス基板（３０２）の材料がＡＦ３２であることを特徴とする、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項24】
プレノプティックカメラが、請求項１～２３のいずれか一項に記載の光学システム（４００；１７００；１８００；１９００）を備えることを特徴とする、ポータブルデバイス用のプレノプティックカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロレンズアレイ、マイクロレンズアレイを組み込んだ光学システム、光照射野画像、および光照射野カメラの分野に含まれる。
【背景技術】
【0002】
マイクロレンズアレイは、特に結像および照明の分野において、多数の適用を有するマイクロ光学構造における一般的な要素である。プレノプティックカメラなどの光照射野（ライトフィールド）デバイスの分野では、マイクロレンズアレイが重要な役割を果たす。
【0003】
プレノプティックカメラは、空間情報だけでなく、シーンの角度情報も取り込むことができる結像装置である。この捕捉された情報は光照射野（ＬＦ）として知られ、４次元タプルＬＦ（ｐｘ，ｐｙ，ｌｘ，ｌｙ）として表すことができ、ここで、ｐｘおよびｐｙはイメージセンサへの光線の到来方向を選択し、ｌｘ，ｌｙは、これらの光線の空間位置である。プレノプティックカメラは、典型的にはイメージセンサの前に配置されたマイクロレンズアレイによって形成される。
【0004】
プレノプティックカメラでは、マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の完全な平行位置合わせが極めて重要である。厳しい公差に達する必要があり、そうしないと、光学システムは正しく動作しない。あるいは、光学システムを適切に動作させるために、膨大な量の較正データがカメラに記憶される必要がある。
【0005】
イメージセンサとマイクロレンズアレイとの間の位置ずれ（位置合わせ不良）の問題は、多種多様な原因を有し得る。最も明白なものは、２つの構成要素間の不良な機械的位置合わせである。マイクロレンズアレイがイメージセンサに取り付けられる方法（直接接着される、ホルダを使用するなど）は、特に機械的応力がシステムに導入される場合、位置ずれの原因となり得る。
【0006】
加えて、イメージセンサはプリント回路基板（ＰＣＢ）に、または基板もしくはＰＣＢに取り付けられる補強材に取り付けられる。イメージセンサがＰＣＢまたは補強材に取り付けられる方法はまた、特に機械的応力下で、イメージセンサの反りに影響を及ぼし得る。
【0007】
位置ずれに起因し得る問題の別の原因は補強材（および／またはＰＣＢ）、イメージセンサ、およびマイクロレンズアレイの間の異なる熱膨張係数であり、それは、異なる熱膨張係数がこれらの構成要素の異なる材料に直接依存するからである。
【0008】
これらの問題はすべて、マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の完全な平行位置合わせに、個別にまたは併せて悪影響を及ぼす可能性があり、特にカメラの性能を損なう可能性がある。実際、機械的位置ずれ、イメージセンサ、ＰＣＢ、補強材、の反りおよびカメラを構成するいくつかの材料の異なる熱膨張の問題は、マイクロレンズアレイおよびイメージセンサが一緒に位置合わせされる方法に依存し、また、これは、材料が温度に伴ってどのように膨張および収縮するかに依存するので、すべて同時に考慮される必要がある。
【0009】
マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の最終的な位置ずれの問題は、より厳しい公差を尊重する必要があるので、システムが小型化されるにつれて、より繊細になる。可能な限り温度変化に敏感でない、可能な限り最良の機械的位置合わせに到達する必要がある。
【0010】
この問題は、先行技術において既に指摘されている。例えば、特許文献ＵＳ８２９０３５８－Ｂ１は種々の熱シフトによって引き起こされる位置ずれを取り扱っているが、実際には解決策が文献に提示されていない。特許文献ＵＳ２０１５０２８８８６１－Ａ１はイメージセンサの反りが光学システムに不正確さを生じさせる場合に、レンズスタックアレイに反りを導入することによってそれを保証する試みを開示しているが、この解決策は平行位置合わせに関して最適ではなく、温度振動に非常に依存する。
【0011】
このため、上述した熱シフトによるイメージセンサとマイクロレンズアレイとの位置ずれの問題を解決する光学システムが必要である。
【発明の概要】
【0012】
本発明は、イメージセンサとマイクロレンズアレイとの間の位置ずれ、とりわけ、温度変化によって引き起こされるものを解決するか、または少なくとも低減する方法を含む、マイクロレンズアレイおよび小型プレノプティックカメラを有する光学システムを指す。
【0013】
光学システムはイメージセンサに取り付けられたマイクロレンズアレイの構造を含み、このマイクロレンズアレイは直接、または基板もしくは補強材を介してＰＣＢに取り付けられ、マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の位置ずれはが低減され、両方の構成要素の相対位置および温度によるそれらの可能な変動についての複雑な較正情報を記憶することを回避する。
【0014】
光学システムにおいて、マイクロレンズアレイは、粘着剤、接着剤、または発泡体を用いて、イメージセンサに直接接合される。この物質は、イメージセンサとマイクロレンズアレイとの間に１組の／１パターンのドットもしくは線を形成するマイクロレンズアレイの非活性領域の周りに分配することができる。接着剤はまた、マイクロレンズアレイの４つの角部（かど）（ｃｏｒｎｅｒｓ）または側面に液滴として分配することができる。接着剤は、マイクロレンズアレイ上に、イメージセンサ上に、または両方の構成要素間のエアギャップに分配することができる。接着剤滴もしくは接着剤線の粘着剤材料は、好ましくは熱伝導性である。
【0015】
一実施形態では、イメージセンサは、イメージセンサの基部の中央領域上のみに塗布される、好ましくは熱伝導性である、粘着剤材料の層を用いてＰＣＢに接合され、粘着剤材料によって占められる領域は、好ましくはイメージセンサの全面積の１０％未満の表面まで延在し、その原点はイメージセンサの中心にある。別の実施形態では、イメージセンサは、イメージセンサ（１０８）の側面のうちの少なくとも１つに塗布された弾性粘着剤材料を用いてＰＣＢに接合される。
【0016】
別の実施形態では、システムは、イメージセンサの基部とプリント回路基板との間に配置された樹脂層（これはその底部に取り付けられた補強材を有することができる）、またはイメージセンサの基部と補強材との間に配置された樹脂層（これは次にプリント回路基板に取り付けられる）を備え、イメージセンサは、イメージセンサの少なくとも１つの側面上に塗布された少なくとも１つの接着剤滴もしくは接着剤線（好ましくは弾性粘着剤材料からなる）で、または、イメージセンサの１つ以上の側面上に塗布された粘着剤層（好ましくはすべての側面上に塗布される）で、プリント回路基板に接合される。接着剤滴、接着剤線、または粘着剤層の粘着剤材料は、好ましくは熱伝導性である。
【0017】
一実施形態では、イメージセンサは、イメージセンサの単一の側面に塗布された接着剤滴と、イメージセンサの基部とＰＣＢまたはＰＣＢに取り付けられた補強材との間に配置された（ただし接着されていない）樹脂層と、を用いて、プリント回路基板に接合される。この構造は、熱膨張および収縮によって生じるＰＣＢ対補強材およびイメージセンサのより自由な変位を保証する一方で、イメージセンサまたは他の構成要素に対する不必要な機械的応力を回避し、なぜなら、それは、単一の接着剤滴である１つの点のみでシステムに機械的に固定されるからである。
【0018】
別の実施形態では、イメージセンサは、イメージセンサの複数の側面上に塗布された複数の接着剤滴もしくは接着剤線を用いて、好ましくは、イメージセンサの対向する側面上に塗布された２つ以上の接着剤線を用いて、プリント回路基板に接合される。
【0019】
さらに別の実施形態では、イメージセンサは、イメージセンサの側面上に塗布された高弾性粘着剤層を用いてプリント回路基板に接合され、樹脂層は、イメージセンサの基部と、ＰＣＢまたはＰＣＢに取り付けられた基板もしくは補強材との間に敷設される（接着されない）。粘着剤層の弾性は、ＰＣＢおよびカメラの他のすべての構成要素に対する温度変化によって引き起こされる膨張および収縮に対する弾性反応を保証するのに十分に高い。この弾性反応は、任意の異なるＸ－Ｙ平面方向からの機械的力を中和することによって、その初期位置に対するセンサの任意の変位を防止する。
【0020】
一実施形態では、マイクロレンズが構築されるガラス基板は、熱膨張係数（ＣＴＥ）がΔ＝３×１０－６Ｋ－１の最大差を有するイメージセンサのＣＴＥに一致する材料からなる。
【0021】
一実施形態では、光学システムは、好ましくは同じガラスまたはポリマー材料を有する、マイクロレンズアレイの非活性領域に組み込まれる支持ブロックを含む。ブロックはマイクロレンズアレイを支持するように配置され、Ｘ軸およびＹ軸（ピッチおよびロール）の周りの傾斜を制限しながら、Ｚ方向（イメージセンサに垂直な方向）におけるより容易な位置合わせを保証し、マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の平行性を維持することにも寄与する。
【0022】
本発明の光学システムは、電子モバイルデバイスで使用されるプレノプティックカメラまたはプレノプティックミニカメラに統合することができる。電子モバイルデバイスはたとえば、とりわけ、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、またはコンパクトカメラであり得る。また、ＩｏＴアプリケーション、ＡＲ／ＶＲアプリケーション、または任意の他のカメラアプリケーションで使用される装置であってもよい。本発明の別の態様は携帯機器用のプレノプティックカメラに関し、プレノプティックカメラは、前述の光学システムを備える。
【0023】
本発明の記述のために、以下の定義および頭字語が考慮される：
マイクロレンズアレイまたはＭＬＡ： アレイ状に配列された複数の小型レンズ（マイクロレンズ）。
レンズレットまたはマイクロレンズ： マイクロレンズアレイを形成する各小型レンズ。
プレノプティックカメラ： 空間位置だけでなく入射光線の到来方向も捕捉する装置。
ＬＦ： 光照射野、プレノプティックカメラ内のマイクロレンズ（ｌｘ，ｌｙ）の下のピクセル（ｐｘ，ｐｙ）によって捕捉された光の情報を含む４次元構造ＬＦ（ｐｘ，ｐｙ，ｌｘ，ｌｙ）。
ＣＴＥ（α）： αとも呼ばれる、材料の線形熱膨張係数。
充填材： 粘着剤／接着剤の一部であり、粘着剤のいくつかの物理的および機械的特性を変化させるかまたは決定する目的を有する化合物。それらは、接着剤の収縮速度を低下させるのに寄与する。
Ｓｘ、Ｓｙ： Ｘ方向とＹ方向のイメージセンサの寸法。
Ｓｚ： イメージセンサの厚さ。
Ｍｘ、Ｍｙ： ＸおよびＹ方向におけるマイクロレンズの活性領域の寸法。
ＧＳｘ、ＧＳｙ： Ｘ方向およびＹ方向におけるマイクロレンズの基板領域の寸法。
ＧＳｚ： ガラス基板の厚さ。
ＩＲフィルタ： ＩＲ光を遮断し、ＩＲ光がセンサ上に衝突するのを防止する光学素子。
ＰＣＢ： プリント回路基板。
補強材： 機械的安定性および剛性を与える硬直性プレート。
マイクロレンズアレイまたはＭＬＡ： アレイ状に配列された複数の小型レンズ（マイクロレンズ）。
レンズレットまたはマイクロレンズ： マイクロレンズアレイを形成する各小型レンズ。
プレノプティックカメラ： 空間位置だけでなく入射光線の到来方向も捕捉する装置。
ＬＦ： 光照射野、プレノプティックカメラ内のマイクロレンズ（ｌｘ，ｌｙ）の下のピクセル（ｐｘ，ｐｙ）によって捕捉された光の情報を含む４次元構造ＬＦ（ｐｘ，ｐｙ，ｌｘ，ｌｙ）。
ＣＴＥ（α）： αとも呼ばれる、材料の線形熱膨張係数。
充填材： 粘着剤／接着剤の一部であり、粘着剤のいくつかの物理的および機械的特性を変化させるかまたは決定する目的を有する化合物。それらは、接着剤の収縮速度を低下させるのに寄与する。
Ｓｘ、Ｓｙ： Ｘ方向とＹ方向のイメージセンサの寸法。
Ｓｚ： イメージセンサの厚さ。
Ｍｘ、Ｍｙ： ＸおよびＹ方向におけるマイクロレンズの活性領域の寸法。
ＧＳｘ、ＧＳｙ： Ｘ方向およびＹ方向におけるマイクロレンズの基板領域の寸法。
ＧＳｚ： ガラス基板の厚さ。
ＩＲフィルタ： ＩＲ光を遮断し、ＩＲ光がセンサ上に衝突するのを防止する光学素子。
ＰＣＢ： プリント回路基板。
補強材： 機械的安定性および剛性を与える硬直性プレート。
【0024】
本発明をより良く理解するのに役立ち、本発明の実施形態と明確に関連する一連の図面を、その非限定的な実施例として提示し、以下に簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】メインレンズ、マイクロレンズアレイ、およびイメージセンサを含む、従来技術による基本的なプレノプティックカメラの概略図を示す。
【図2】メインレンズがホルダ内のレンズの胴体によって構成される、従来技術のより現実的なプレノプティックカメラの断面模式図を示す。
【図4A】プレノプティックカメラに設置された光学システムの、補強材のないマイクロレンズアレイ、イメージセンサ、およびＰＣＢの上面図、側面図、および正面図を示す。
【図4B】プレノプティックカメラに設置された光学システムの、補強材のあるマイクロレンズアレイ、イメージセンサ、およびＰＣＢの上面図、側面図、および正面図を示す。
【図5】従来技術による、イメージセンサの全領域を覆う接着剤の層によってＰＣＢに取り付けられたイメージセンサを示す。
【図6】本発明の一実施形態による、中央領域上のみにおいてＰＣＢに接着されたイメージセンサを示す。
【図7】従来技術による、マイクロレンズアレイをイメージセンサに取り付けるために使用されるホルダ構造を示す。
【図8A】本発明の様々な実施形態による、接着によってイメージセンサに取り付けられたマイクロレンズアレイの上面図を示す。
【図8B】本発明の様々な実施形態による、接着によってイメージセンサに取り付けられたマイクロレンズアレイの上面図を示す。
【図8C】本発明の様々な実施形態による、接着によってイメージセンサに取り付けられたマイクロレンズアレイの上面図を示す。
【図8D】本発明の様々な実施形態による、接着によってイメージセンサに取り付けられたマイクロレンズアレイの上面図を示す。
【図8E】本発明の様々な実施形態による、接着によってイメージセンサに取り付けられたマイクロレンズアレイの上面図を示す。
【図8F】本発明の様々な実施形態による、接着によってイメージセンサに取り付けられたマイクロレンズアレイの上面図を示す。
【図11A】マイクロレンズアレイおよびイメージセンサの配置の上面図、正面図、および側面図を示し、４つの柱がマイクロレンズアレイの非活性領域に内蔵され、接着剤滴もしくは接着剤線が、マイクロレンズアレイおよびイメージセンサの非活性領域上の各長辺の両方の部分を取り付けるように分配される。
【図11B】マイクロレンズアレイおよびイメージセンサの配置の上面図、正面図、および側面図を示し、４つの列がマイクロレンズアレイの非活性領域に内蔵され、マイクロレンズアレイの全周を覆うように分配される。
【図12A】イメージセンサとマイクロレンズアレイとの間に、どのようにして熱が位置ずれを生じ得るかの例を示す。
【図12B】支持ブロックを含めることが、マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の平行性を維持するのにどのように役立つかを示す。
【図13A】両方の部品が非常に異なる熱膨張係数を有するときの、マイクロレンズアレイおよびイメージセンサの熱膨張の効果を示す。
【図13B】両方の部品が同様もしくは等しい熱膨張係数を有し、自由かつ調和的に膨張するときの、マイクロレンズアレイおよびイメージセンサの熱膨張の効果を示す。
【図14】イメージセンサがその中心によって接着剤を用いてＰＣＢに取り付けられ、マイクロレンズアレイがその中心によって接着剤を用いてイメージセンサに取り付けられ、したがって、温度が上昇したときにすべての構成要素が中心点の周りで自由に膨張することができるような配置の上面図、正面図、および側面図を示す。
【図15A】マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の異なる接着選択肢が考慮される光学システム上で実行されるシミュレーションの正面図を示し、これらの４つのケースではイメージセンサおよびＰＣＢは図５のパターンに従って取り付けられる。
【図15B】マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の異なる接着選択肢が考慮される光学システム上で実行されるシミュレーションの正面図を示し、これらの４つのケースではイメージセンサおよびＰＣＢは図５のパターンに従って取り付けられる。
【図15C】マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の異なる接着選択肢が考慮される光学システム上で実行されるシミュレーションの正面図を示し、これらの４つのケースではイメージセンサおよびＰＣＢは図５のパターンに従って取り付けられる。
【図15D】マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の異なる接着選択肢が考慮される光学システム上で実行されるシミュレーションの正面図を示し、これらの４つのケースではイメージセンサおよびＰＣＢは図５のパターンに従って取り付けられる。
【図16A】マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の異なる接着選択肢が考慮される光学システム上で実行されるシミュレーションの正面図を示し、これらの４つのケースではイメージセンサおよびＰＣＢは図６のパターンに従って取り付けられる。
【図16B】マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の異なる接着選択肢が考慮される光学システム上で実行されるシミュレーションの正面図を示し、これらの４つのケースではイメージセンサおよびＰＣＢは図６のパターンに従って取り付けられる。
【図16C】マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の異なる接着選択肢が考慮される光学システム上で実行されるシミュレーションの正面図を示し、これらの４つのケースではイメージセンサおよびＰＣＢは図６のパターンに従って取り付けられる。
【図16D】マイクロレンズアレイとイメージセンサとの間の異なる接着選択肢が考慮される光学システム上で実行されるシミュレーションの正面図を示し、これらの４つのケースではイメージセンサおよびＰＣＢは図６のパターンに従って取り付けられる。
【図17A】熱伝導性樹脂の薄層がセンサの基部とＰＣＢに取り付けられた補強材との間に塗布され、接着剤滴がセンサの片側、より正確にはイメージセンサとＰＣＢとの間の側部間隙に配置される、別の実施形態を示す。
【図17B】補強材を有する異なる実施形態を示す。
【図17C】補強材を有さない異なる実施形態を示す。
【図19A】イメージセンサを補強材およびＰＣＢに取り付けたままにするための異なる解決策を示し、ここでは熱伝導性樹脂の薄い層がセンサの基部とＰＣＢに取り付けられた補強材との間に配置され、弾性粘着剤層がＰＣＢとイメージセンサとの間の周囲間隙の周りに塗布される。
【図19B】補強材を有する異なる実施形態を示す。
【図19C】補強材を有さない異なる実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0026】
〔詳細な説明〕
従来技術によるプレノプティックカメラ１００は、図１の模式図に示されるように、一般に、メインレンズ１０２（通常、光学部品の上部胴体または前記メインレンズ１０２と同等のレンズのセット）、マイクロレンズアレイ１０４内に配置された複数のマイクロレンズ１０６、イメージセンサ１０８を統合する。このシステムは瞳結像システムであり、マイクロレンズアレイ１０４の各マイクロレンズ１０６は、プレノプティックカメラのメインレンズ１０２の主アパーチャの像をイメージセンサ１０８の小領域（マイクロイメージ１１０ａおよび１１０ｂ）上に形成する。
従来技術によるプレノプティックカメラ１００は、図１の模式図に示されるように、一般に、メインレンズ１０２（通常、光学部品の上部胴体または前記メインレンズ１０２と同等のレンズのセット）、マイクロレンズアレイ１０４内に配置された複数のマイクロレンズ１０６、イメージセンサ１０８を統合する。このシステムは瞳結像システムであり、マイクロレンズアレイ１０４の各マイクロレンズ１０６は、プレノプティックカメラのメインレンズ１０２の主アパーチャの像をイメージセンサ１０８の小領域（マイクロイメージ１１０ａおよび１１０ｂ）上に形成する。
【0027】
図１は、プレノプティックカメラ１００の主アパーチャ１０２を横断し、マイクロレンズアレイ１０４内の中央のマイクロレンズ１０６ａおよび隣接するマイクロレンズ１０６ｂにそれぞれ達する２つの光線束（１１２ａ、１１２ｂ）を示す。各光線束（１１２ａ、１１２ｂ）は、イメージセンサ１０８上に異なるマイクロイメージ（１１０ａ、１１０ｂ）を生成する。マイクロレンズアレイ１０４は、数十ミクロンのエアギャップ１１４によって分離されて、イメージセンサ１０８に対して平行に位置合わせされる。
【0028】
図２は、図１のプレノプティックカメラ１００のより現実的な実施形態を示す。この図では、メインレンズ１０２は、ホルダ２０２に順に挿入されるいくつかのレンズ（図示せず）の胴体である。メインレンズ１０２およびホルダ２０２は、単一の部品であってもよく、または２つの分離された部品であってもよい。フィルタ２０４は一般にＩＲフィルタであり、スペクトルの赤外光を遮断する。イメージセンサ１０８は、プリント回路基板、ＰＣＢ２０６に電子的に接続される。
【0029】
マイクロレンズアレイ１０４は、ガラス基板３０２（一貫性を提供する）およびマイクロレンズ１０６自体によって形成される（図３Ａ～図３Ｃ参照）。マイクロレンズ１０６はガラス基板３０２上に堆積されたポリマーで作製することができるが、ガラスのみで構築することもできる。特に、マイクロレンズ１０６は、ガラス（基板３０２と同じガラス）のマイクロ光学エッチング、ガラス基板上のマイクロ内蔵ポリマー、またはインクジェットポリマーもしくは他のマイクロ光学技術でマイクロプリントすることによって製造することができる。マイクロレンズアレイ１０４はイメージセンサ１０８に取り付けられ、センサ１０８は直接または補強材（図３Ａ～図３Ｃには図示せず）を介してＰＣＢ２０６に取り付けられる。
【0030】
図３Ａ～図３Ｃに示すように、マイクロレンズ１０６は、ガラスの底面（図３Ａ）、ガラスの上面（図３Ｂ）、またはガラス基板３０２の両面（図３Ｃ）のいずれかに構築することができる。以下の実施例に記載される実施形態は、限定的な実施ではなく、実施例であることが意図される。図３Ａ～図３Ｃは縮尺通りに描かれておらず、マイクロレンズアレイ１０４の基板３０２の厚さは通常、２００～５００μｍであり、一方、マイクロレンズ１０６のサジタはわずか数ミクロンであることに留意されたい（縮尺通りに描かれるべきであるが、それは図２に示される平坦な表面として見える）。マイクロレンズ１０６がガラス上のポリマーで作られる場合、ポリマーの厚さは約５０μｍ以下である。
【0031】
図４Ａは、マイクロレンズアレイ１０４と、センサ１０８と、ＰＣＢ２０６とを含む光学システム４００の概略図を、上方、右側方、および前側から見た図である。デカルト軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を図に示す。
【0032】
理想的な構成では、マイクロレンズアレイ１０４は、イメージセンサ１０８の前面に対して完全に平行に位置合わせされ、数十ミクロンのエアギャップ１１４によって分離され、両方の要素が互いに平行に位置合わせされる。マイクロレンズアレイ１０４はマイクロレンズ１０６が構築される寸法Ｍｘ×Ｍｙの光学的活性領域４０２を有するが、マイクロレンズアレイ１０４は、寸法ＧＳｘ×ＧＳｙのサイズを有する非活性領域４０４（光学的非活性領域）まで延在する。Ｍｘ、Ｍｙ、ＧＳｘおよびＧＳｙは、約数ｍｍのオーダーである。マイクロレンズアレイ１０４の各側、（ＧＳｘ－Ｍｘ）／２および（Ｇｓｙ－Ｍｙ）／２に、約２００μｍの非活性領域４０４が存在する（これは、マイクロレンズ１０６が装着されていない基板３０２の外側部分である）。マイクロレンズアレイ１０４の非活性領域４０４は、接着剤および／または機械的構造を用いてマイクロレンズアレイ１０４をイメージセンサ１０８に取り付けるために使用される。
【0033】
イメージセンサ１０８は、数ｍｍ程度のＳｘ×Ｓｙのダイサイズを有する。典型的にはシリコン（ケイ素）で構築されるイメージセンサ１０８の厚さＳｚは、約１００～３００μｍである。イメージセンサ１０８の基部（すなわち、下面）は、直接（図４Ａ）または補強材２０７（図４Ｂ）を介して、好ましくは１００～２００μｍの厚さで、ＰＣＢ２０６に接着され、これは構造に機械的安定性を与える。
【0034】
接着剤および、イメージセンサ１０８がＰＣＢ２０６または補強材に接着される方法は、イメージセンサ１０８の最終的な反りに影響を及ぼし、これは、マイクロレンズアレイ１０４を位置合わせして取り付けるときに考慮される必要がある。
【0035】
図５は、従来技術において一般的に行われているように、イメージセンサ１０８の背面の全領域を覆う粘着剤材料の層５０２（灰色で表される）を使用した、ＰＣＢ２０６（または補強材）へのイメージセンサ１０８の接着を示す。
【0036】
図６は、本発明の一実施形態による、イメージセンサ１０８の基部の中央領域のみに塗布された粘着剤材料の層５０２を用いてプリント回路基板２０６に接合されたイメージセンサ１０８を示している。イメージセンサ１０８は直接または補強材を介してＰＣＢ２０６に接合されてもよく、すなわち、粘着剤材料の層５０２は、ＰＣＢ２０６およびイメージセンサ１０８を一緒に接着するために、または補強材２０７およびイメージセンサ１０８を一緒に接着するために塗布されてもよい（その場合、補強材２０７は、熱接合または感圧粘着剤などの任意の手段によってＰＣＢ２０６に取り付けられる）。接着面積の形状は、この図に示されるように、任意の既知の形状を包含することができ、円形に限定される必要はないことを考慮しなければならない。
【0037】
一実施形態では、粘着剤層５０２が塗布される中央領域は、実質的にイメージセンサ１０８の中心に位置する表面であってイメージセンサ１０８の総面積の１０％以下の面積を占める表面まで、延在する。
【0038】
イメージセンサ１０８は主にシリコン（熱係数α１）からなり、ＰＣＢ２０６または補強材は熱係数α２の金属合金または他の合金からなること、および、α１≠α２であることを考慮すると、両材料が温度に応じて異なって線形的に膨張するので、両材料の密着性が反りを導入する。図６の実施形態では、イメージセンサ１０８は、従来技術で使用されている図５の既知の接着技術に比べて、温度でより自由に膨張し、反りの量をより少なくする。この反りの低減は、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間の全体的な位置合わせを改善する。
【0039】
先に説明したように、光照射野の取得および処理において最良の性能を達成するために、マイクロレンズアレイ１０４は、センサから数ミクロンの距離でセンサに対して完全に平行に固定され、６つの軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ、ロール、ピッチおよびヨー）に位置合わせされるべきである。従来技術によれば、マイクロレンズアレイ１０４を保持するために機械的構造を使用することができ、いくつかの軸において機械的安定性を提供することによって位置合わせに寄与することができる。図７において、マイクロレンズアレイ１０４は、高精度公差で設計されたホルダ５０２に挿入される。この場合、ホルダ５０２がこの位置合わせを確実にするので、Ｚ軸およびロールおよびピッチ角（それぞれＸ軸およびＹ軸の周りの回転角）が正確に位置合わせされる。他の３つの軸が位置合わせされると、ホルダ５０２（マイクロレンズアレイ１０４を支持する）は、接着剤または粘着剤５０４によってイメージセンサ１０８の非活性領域に接合される。
【0040】
本発明によれば、マイクロレンズアレイ１０４は、ホルダ５０２の代わりに接着剤を用いてイメージセンサ１０８に直接的に接合される。マイクロレンズアレイ１０４は、例えばＣｈａｔｅａｕｎｅｕｆ ｅｔ． ａｌ， ”Ｓｉｘ－ｄｅｇｒｅｅｓ－ｏｆ－ｆｒｅｅｄｏｍ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｈａｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ” （２００４）およびＢｒｅｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ．， “Ｆｌｅｘｕｒｅ－Ｂａｓｅｄ ６－Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｍｏｄｕｌｅ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ” （２０１０）に記載されているように、通常はサブマイクロニック精度（極微小物体の、超顕微鏡的）で、６軸位置合わせ技術を使用して、イメージセンサ１０８と位置合わせされる。図８Ａ～図８Ｆは、接着を実施する異なる方法による、イメージセンサ１０８に取り付けられたマイクロレンズアレイ１０４の上面図を示す。灰色で強調された領域は、１つまたは複数の接着剤滴および／もしくは接着剤線を使用してイメージセンサ１０８に接着されたマイクロレンズアレイ１０４の領域を表し、接着剤滴は、接着剤塗布処理中にインジェクタの変位なしに離散的に配置され、接着剤線は、表面上のディスペンサの相対移動によって実行されるパターンに従う動的接着剤塗布処理であり、この特定の場合には、この表面は、イメージセンサの画定された領域である。
【0041】
一実施形態では、マイクロレンズアレイ１０４は、マイクロレンズアレイ１０４の周囲の少なくとも１ペアの対向する辺に１つまたは複数の接着剤滴８０２が塗布された状態で、イメージセンサ１０８に直接接合され、周囲は、非活性領域４０４に部分的にまたは完全に含まれる。図８Ａおよび図８Ｂに示される場合、４つの接着剤滴８０２が、マイクロレンズアレイ１０４の対向する辺に分配され、２つの液滴が各側に分配される。図８Ｂの場合、周囲が非活性領域４０４に部分的に含まれ、接着剤滴８０２は、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８とがすでに適切な距離で位置合わせされた後に、イメージセンサ１０８の上に堆積されるか、マイクロレンズアレイ１０４の上に堆積されるか、または、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間のエアギャップ１１４に分配され得る。
【0042】
別の実施形態では、マイクロレンズアレイ１０４は、マイクロレンズアレイ１０４の各角部に塗布された１つ以上の接着剤滴８０２を用いて、イメージセンサ１０８に直接接合される。図８Ｃに示される実施例では、１つの接着剤滴８０２がマイクロレンズアレイ１０４のそれぞれの角部に塗布される。
【0043】
マイクロレンズアレイ１０４は、マイクロレンズアレイ１０４の周囲の少なくとも一部に塗布された複数の接着剤線８０４を用いて、イメージセンサ１０８に直接接合されてもよい。接着剤線８０４は、好ましくはマイクロレンズアレイ１０４の周囲の少なくとも１ペアの対向する辺に塗布される。図８Ｄおよび図８Ｅに示される実施例では、２つの接着剤線８０４がマイクロレンズアレイ１０４のマイクロレンズアレイ１０４の対向する辺の非活性領域４０４に分配され、これらの辺の各々の１つに１つの接着剤線があり、接着剤の無い、マイクロレンズアレイ１０４の他の２つの辺を残している。図８Ｆに示される場合では、４つの接着剤線８０４が、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間のエアギャップ１１４内のマイクロレンズアレイ１０４の全周囲に沿って分配される。マイクロレンズアレイ１０４が適所に配置されてイメージセンサ１０８と正確に位置合わせされると、マイクロレンズアレイ１０４とセンサ１０８との間のエアギャップ１１４の辺から接着剤が分配される。
【0044】
接着剤を分配する様々な方法がある：
マイクロレンズアレイ１０４の非活性領域４０４上に直接分配された後、それをイメージセンサ１０８に近づける。
イメージセンサ１０８上に分配される。
両構成要素が適切に位置合わせされたとき、両構成要素間のエアギャップ１１４に分配される。
マイクロレンズアレイ１０４の非活性領域４０４上に直接分配された後、それをイメージセンサ１０８に近づける。
イメージセンサ１０８上に分配される。
両構成要素が適切に位置合わせされたとき、両構成要素間のエアギャップ１１４に分配される。
【0045】
図９Ａおよび図９Ｂは、マイクロレンズアレイ１０４をイメージセンサ１０８に接着する２つの方法を示す。図９Ａの場合、接着剤（接着剤滴８０２もしくは接着剤線８０４）は、マイクロレンズアレイ１０４を配置して位置合わせする前に、マイクロレンズアレイ１０４の非活性領域４０４の上に直接塗布されるか、または、マイクロレンズアレイ１０４を配置する前に、イメージセンサ１０８の非活性領域の上に直接塗布される。図９Ｂでは、接着剤は、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間のエアギャップ１１４において、それらが適切に位置合わせされた後に分配される。
【0046】
本発明の光学システムはまた、マイクロレンズアレイ１０４を支持するための複数のブロック（例えば、突起、柱、または壁面として実施されてもよい）を含んでもよく、したがって、接着および／または位置合わせ処理を助ける。支持ブロックはマイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間のエアギャップ１１４内に配置され、マイクロレンズアレイ１０４の周囲の少なくとも一部を覆い、非活性領域４０４においてマイクロレンズアレイ１０４を支持する。
【0047】
図１０Ａの実施形態では、マイクロレンズアレイ１０４およびイメージセンサ１０８を含む構成の上面図および正面図を示しており、ブロック１００２はマイクロレンズアレイ１０４の角部に配置されている。代替的に、またはそれに加えて、ブロック１００２は、マイクロレンズアレイの非活性領域４０４の上の壁（図１０Ｂ）または柱（図１０Ｃ）として構築される、マイクロレンズアレイ１０４の周囲の各辺の中央部分に配置されてもよい。ブロック１００２は、イメージセンサ１０８上でのマイクロレンズアレイ１０４の位置合わせを実行するのを助け、また、マイクロレンズ１０６が構築されるマイクロレンズアレイ１０４の光学的活性領域４０２における接着剤の分配を回避する。また、ブロック１００２は、温度変化によって生じるマイクロレンズアレイ１０４の反りの影響を低減するのにも役立つ。
【0048】
ブロック１００２は、マイクロレンズに使用されるのと同じ材料で構築することができる。そのようなブロック１００２の存在は、構造に機械的安定性を与え、位置ずれを回避するのに役立つ。このようにして、ブロックが正確かつ適切な高さで構築されてそれらがイメージセンサ１０８上に直接載置されるので、Ｘ－Ｙ軸の周りの傾斜およびイメージセンサ１０８に対するマイクロレンズアレイ１０４の高さのより良好な集合体が保証される。また、マイクロレンズアレイ１０４は、Ｘ、Ｙ、ヨー（Ｚ軸回りの回転）に位置合わせされてイメージセンサ１０８に接着されている必要がある。接着は、前述のように、接着剤滴８０２もしくは接着剤線８０４を使用して行われる。
【0049】
図１１Ａはイメージセンサ１０８に取り付けられたマイクロレンズアレイ１０４の実施例を示し、マイクロレンズアレイ１０４の角部に配置されたブロック１００２と、マイクロレンズアレイ１０４の対向する辺に分配された接着剤滴８０２とを有する。図１１Ｂは、イメージセンサ１０８に取り付けられたマイクロレンズアレイ１０４と、マイクロレンズアレイ１０４の角部におけるブロック１００２と、ブロック１００２によって占有される角部における領域を除いて、マイクロレンズアレイ１０４の全周囲に沿って塗布された接着剤線８０４（または接着剤の等価分布）との場合を示す。これらの実施形態は例示的であることを試みるが、限定的ではない。支持ブロック１００２と、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間の直接接着との組み合わせによって、より良好な機械的位置合わせが達成される。
【0050】
支持ブロック１００２は、位置合わせ技術を容易にすること以外に、別の重要な目的を有する。ブロック１００２は、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８とを可能な限り平行に保つのに寄与する。図１２Ａは、上側の画像において、室温でイメージセンサ１０８とマイクロレンズアレイ１０４の反りが無視できると仮定する光学システム４００を描写し、マイクロレンズアレイは図８Ａの概要に沿ってイメージセンサ１０８に接合され、イメージセンサ１０８は図６のようにＰＣＢ２０６に接合される。温度が（例えば熱を加えることによって）上昇すると、イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４は膨張し、ｄ１≠ｄ２なので、図１２Ａの下側の画像に描写されるように、両構成要素間の平行度が部分的に失われる可能性がある。図１２Ｂに描写されるように、ブロック１００２を含めることは、ブロック１００２が、物理的ブロックとして作用してｄ１をｄ２に実質的に等しくする（または少なくとも非常に近くする）ことに寄与するので、平行度の不足を回避（または少なくとも最小化）し、それによって、多量の較正を必要とすることなく、プレノプティックカメラの光学システム４００を適切に動作させる。
【0051】
位置ずれを考慮する場合、温度変化によって生じる部品の線膨張によって生じる位置ずれを考慮することが重要である。図１３Ａは、マイクロレンズアレイ１０４およびイメージセンサ１０８において自由熱膨張が異なるように生じる実施例を示しており、これは、両方の材料が非常に異なる熱膨張係数（ＣＴＥ）を有するためである。
【0052】
一実施形態によれば、これらの位置ずれを最小限に抑えるために、マイクロレンズアレイ１０４は、イメージセンサ１０８のＣＴＥとは３・１０－６Ｋ－１より小さい値分だけ異なるＣＴＥを有する材料で作製されたガラス基板３０２を含む。図１３Ｂは、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８の線熱膨張の実施例であり、両者が類似または等しいＣＴＥ（少なくとも３・１０－６Ｋ－１より小さい差）を有し、それらが自由にかつ調和的に膨張する場合を示している。
【0053】
イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４（ガラス製）の両方が室温（２０℃）で反りを受けず、自由に膨張することができる理論上の場合を考慮すると、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間の位置ずれを回避するために、マイクロレンズ１０６が構築されるガラス基板３０２は、理想的には、そのＣＴＥがイメージセンサ１０８のＣＴＥに一致するガラスであるべきである。この場合、両方の構成要素は、構成要素間の相対位置を一定に保ちながら、正確に同じように膨張する。イメージセンサ１０８と全く同じＣＴＥを有するガラス基板３０２を見つけることは、まだ不可能である。実施形態によれば、Δα＝｜α１－α１｜の最大差を有するガラス基板３０２であって、ここで、α１はイメージセンサ１０８のＣＴＥであり、α２はガラス基板３０２のＣＴＥであり、できるだけΔαを小さくしようとするガラス基板３０２が用いられる。一実施形態では、ＡＦ３２は、ガラス基板３０２のために選択される材料である。両部品（イメージセンサ１０８およびガラス基板３０２）は、好ましくは、同じ厚さを有する。
【0054】
すでに述べたように、マイクロレンズアレイ１０４はガラス基板３０２およびマイクロレンズ１０６自体によって形成され、マイクロレンズ１０６は、ガラス基板３０２と同じガラスで製造することができ、または例えば、ガラス上にポリマーを組み込むことができる。ポリマーはガラスよりもはるかに高いＣＴＥを有し、これは、反りを引き起こすマイクロレンズアレイ自体の膨張に影響を及ぼし得る。しかしながら、ポリマーはガラスに取り付けられ、ポリマーの厚さはガラスの厚さよりも少なくとも５倍小さい。したがって、ガラスの膨張は、マイクロレンズアレイ１０４全体の膨張を支配する。いずれにせよ、ポリマーは、図１５および図１６に説明される熱シミュレーションにおいても考慮され、その結果、ガラスおよびポリマーのＣＴＥの不整合によって誘発される反りが考慮される。
【0055】
イメージセンサ１０８とマイクロレンズアレイ１０４が、両方とも単一の素材（シリコンおよびガラス）で構成されており、反りを示さず、他の要素に取り付けられていない部分であることを（理論的に）考慮すると、図１３Ａ、図１３Ｂは、昇温時のイメージセンサ１０８とマイクロレンズ１０４の膨張の実施例を示している。シリコン製センサ１０８およびガラス製マイクロレンズアレイ１０４の両方はそれらのそれぞれのＣＴＥ（α）に従って膨張し、それらのサイズを３つの空間方向（ｘ、ｙ、およびｚ）に増加させる。両方の部分が（同じまたは非常に類似したＣＴＥを用いて）調和的に膨張するとき、光学システムは、イメージセンサのピクセルがマイクロレンズと同じように膨張するので、依然として適切に機能する。図１３Ｂに示す場合には、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８とは、同一のＣＴＥを有するため、均整が保たれる。図１３Ｂの下部には、マイクロレンズアレイ１０４およびイメージセンサ１０８の中央領域の拡大表示が示されている。デバイスはコリメート光１３０２で照明され、したがって、マイクロレンズアレイ１０４内の各マイクロレンズ１０６は、イメージセンサ１０８の上にスポット１３０４を形成する。スポット１３０４は、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間の相対位置と、マイクロレンズの焦点距離とに応じて合焦（集中）する。これらの図では、簡単にするために、スポット１３０４はイメージセンサ１０８上に合焦させて描かれているが、この実施例は限定することを意図していない。図１３Ｂの拡大表示に示されるように、３つのマイクロレンズ（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）が、（熱膨張前の）連続黒線で描かれ、同じマイクロレンズが（熱膨張後の）破線で描かれる。イメージセンサ１０８の１５個のピクセル１３０６も（熱膨張前は黒で、熱膨張後は明るい灰色で）描かれている。ピクセル１３０６の膨張がマイクロレンズ１０６の膨張に比例するので、各マイクロレンズ１０６は、システムが加熱され熱的に膨張した後にそのスポット１３０４を同じ正確なピクセル位置に依然として合焦させる。したがって、マイクロレンズアレイ１０４のマイクロレンズ１０６ｂは、加熱または冷却された後に、図１３Ｂのピクセル番号８に光を集中させる場合、光学システムは調和的に膨張または収縮し、マイクロレンズ１０６ｂは、熱膨張後に、依然としてその光をピクセル番号８に合焦させる。隣接するマイクロレンズ（１０６ａ、１０６ｃ）については、それらはそれらのスポットをそれぞれピクセル番号３および番号１３に合焦させるが、熱効果による熱膨張または収縮後、光は依然として同じピクセル番号３および番号１３に合焦される。そして、イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４の膨張が比例するので、これは、それらが位置する照射野の位置にかかわらず、全てのマイクロレンズ１０６について起こる。
【0056】
プレノプティックカメラなどの光照射野デバイスでは、マイクロレンズアレイ１０４に沿ったマイクロレンズの位置は、各マイクロレンズ１０６が、イメージセンサ１０８の特定のピクセル１３０６の中心に位置するその焦点１３０４を有するように、注意深く設計され、位置合わせされる。すべてガラスで出来ているマイクロレンズアレイ１０４のＣＴＥ（α１）と、イメージセンサ１０８のＣＴＥ（α２）とが非常に異なっている場合、それらは調和的に膨張せず、マイクロレンズアレイ１０４およびイメージセンサ１０８の好ましい設計／位置合わせ位置を失う。これを図１３Ａに示す。通常の場合では、α１＞＞α２であり、マイクロレンズ１０６がシリコンよりも膨張する。したがって、各マイクロレンズ１０６の焦点１３０４は、温度が変化するにつれてピクセル１３０６に衝突せず、温度に依存するので較正するのが非常に困難な凹凸を生成する。最終的に、ＣＴＥにおけるこれらの不整合は、光学システムの性能を劣化させる。室温では、マイクロレンズ１０６ｂはそのスポット１３０４をピクセル番号８に合焦させ、その隣接するマイクロレンズ（１０６ａ、１０６ｃ）はそれぞれピクセル番号３および番号１３に光を合焦させる。光学システムが加熱されると、マイクロレンズアレイ１０４の膨張がイメージセンサ１０８の膨張と異なるので、好ましい合焦位置は失われる。マイクロレンズ１０６ａはそのスポット１３０４をピクセル番号２と番号３との間（図１３Ｂのようにピクセル番号３の中心に位置するのではなく）に合焦させ、マイクロレンズ１０６ｃはそのスポット１３０４をピクセル番号１３と番号１４との間（図１３Ｂのようにピクセル番号１３の中心に位置するのではなく）に合焦させる。
【0057】
マイクロレンズアレイ１０４およびイメージセンサ１０８の異なるＣＴＥおよび膨張に関して上述した現象は、両方の部品を２つのバルク材料および自由な非取り付け部品とみなす。しかしながら、イメージセンサ１０８とマイクロレンズアレイ１０４とは、互いに取り付けられ／接合されている必要がある。加えて、イメージセンサ１０８はＰＣＢ２０６または補強材に接着され、これはマイクロレンズアレイ１０４をイメージセンサ１０８に接着する瞬間に非平坦センサをもたらし得る。前に説明したように、マイクロレンズアレイ１０４およびイメージセンサ１０８の取り付けは、マイクロレンズアレイ１０４をイメージセンサ１０８に直接接着すること、マイクロレンズアレイ１０４の非活性領域４０４に接着剤を分配すること、イメージセンサ１０８に接着剤を分配すること、または、２つの構成要素が所定の位置に来ると、それらの間のエアギャップ１１４に接着剤を分配すること、によって行うことができる。
【0058】
好ましい実施形態では、マイクロレンズアレイ１０４は、接着剤または粘着剤を用いてイメージセンサ１０８に直接接合される。この場合、６つの軸における良好な位置合わせを保証することが困難であるため、ＵＳ９７６６３８０－Ｂ２に開示されているような、カメラの性能を損なう可能性がある機械的な位置ずれを導入することを回避するために、活性位置合わせを行う必要がある。
【0059】
本発明はまた、関与する３つの構成要素（すなわち、マイクロレンズアレイ１０４、イメージセンサ１０８、およびＰＣＢ２０６）を接着する方法を考慮し、したがって、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間の位置ずれは劇的に低減される。理想的な状況では、図１４に示されるように、３つの構成要素は、各構成要素のまさに中心で、少量の接着剤で互いに取り付けられ、この場合、イメージセンサ１０８の幾何学的中心に配置される少量の接着剤（粘着剤材料の層５０２）を用いてイメージセンサ１０８がＰＣＢ２０６に接着／取り付けられる。この場合、イメージセンサ１０８とＰＣＢ２０６は、それらの熱膨張係数は異なるが、自由に膨張することができる。イメージセンサ１０８とマイクロレンズアレイ１０４との間でも同様である。マイクロレンズアレイ１０４のまさに中心に少量の接着剤１４０２を付着させると、両方の構成要素が自由に膨張することができる。実際の状況ではこれは起こり得ない：すなわち、マイクロレンズアレイ１０４の中心は光学活性領域であり接着剤１４０２は光の経路を中断することができないので、マイクロレンズアレイ１０４をそのまさに中心に接着することはできず、したがってこれは起こり得ない。
【0060】
本発明は、マイクロレンズアレイ１０４をイメージセンサ１０８に接着する様々な方法、イメージセンサ１０８をそのまさに中心でＰＣＢ２０６に接着する方法、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間に支持ブロック１００２を含む方法、および、イメージセンサ１０８のＣＴＥに近い特定のＣＴＥを有するマイクロレンズアレイ１０４のガラス基板３０２のための材料の選択を含む、熱的影響による位置ずれを回避または最小限にするための様々な技術を提供する。
【0061】
マイクロレンズアレイ１０４をイメージセンサ１０８に取り付けるために使用される接着剤または粘着剤、ならびにイメージセンサ１０８とＰＣＢ／補強材とを一緒に接合するために使用される粘着剤は、紫外線硬化性粘着剤であってもよい。マイクロレンズアレイ１０４をイメージセンサ１０８に取り付け、イメージセンサ１０８をＰＣＢ／補強材に取り付けるために、最終製品の所望の特性に応じて、同様のまたは異なるタイプの粘着剤／接着剤を使用することができる。好ましくは、粘着剤は、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間の位置ずれを誘発し得る高い機械的応力を導入しないように、硬化プロセス中に非常に低い収縮を示す。また、接着剤は好ましくは揺変性であり、その結果、接着剤滴８０２もしくは接着剤線８０４としてマイクロレンズアレイ１０４の非活性領域４０４上に、または直接イメージセンサ１０８上に分配されるとき、マイクロレンズアレイ１０４に沿って全て散乱しない。粘着剤に充填材を導入することはまた、機械的安定性を与え、接着剤の低収縮に寄与する。
【0062】
マイクロレンズアレイ１０４をイメージセンサ１０８に接着する好ましい方法は各特定の光学システムに依存し、これは、反りおよび温度に対する感度ができるだけ低減されるように、最も適切な方法を選択するために注意深く分析されなければならない。そのために、光学システム性能のシミュレーションが考慮され得る。
【0063】
マイクロレンズアレイ１０４をイメージセンサ１０８（図８Ａ～図８Ｆに示す）に接着する異なる可能性のシミュレーションのために、図５および図６の両方の場合を考慮する。図１５および図１６は、すべてのシミュレーションされた概要の概要を示す。これらの図では全ての要素が室温（Ｔ＝２０℃）で平坦で反りのない要素として定義され、次いで、光学システムはＴ＝４５℃まで加熱される。シミュレーションにおける変形スケールは実際の変形に比べて５０倍強くなり、物体の変形が一目で分かるようになった。グレースケールは、最初の点（Ｔ＝２０℃で定義）に対するＹ軸方向の各点の絶対変位（ＵＹ（ｍｍ））を示す。
【0064】
図１５Ａ～図１５Ｄは、正面図において、図５に示されるように、イメージセンサ１０８がイメージセンサ１０８の全領域を覆う粘着剤材料５０２の層を用いてＰＣＢ２０６に接着される、光学システム４００上で実行されたシミュレーションの結果を示す。これらの全ての場合において、イメージセンサ１０８がＰＣＢ２０６に完全に接着され、ＰＣＢと共に膨張するという事実に起因して変形が明らかであり、また、両方の材料が異なるＣＴＥを有するので、それらは、それらの膨張中に互いに対して変形を受ける。これらの図において、マイクロレンズアレイ１０４は図８Ａ～図８Ｆに示される様々な実施形態に従ってイメージセンサ１０８に接着され、特に、図１５Ａは、図８Ａに示される接着技術を使用し、図１５Ｂは、図８Ｄの実施形態を使用し、図１５Ｃは、図８Ｃの実施形態を使用し、図１５Ｄは、図８Ｆの実施形態を使用する。このとき、図１５Ｄの実施形態では、反っているにもかかわらず、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１１８との距離ができるだけ平行に保たれているため、最良の効果が得られる。
【0065】
図１６Ａ～１６Ｄは、光学システム４００の正面図を示し、図６に示すように、イメージセンサ１０８の全表面の約１０％を占める領域上に、イメージセンサ１０８の中央領域のみに塗布された粘着剤材料５０２の層を用いて、イメージセンサ１０８がＰＣＢ２０６に取り付けられている。これらの実施形態では、イメージセンサ１０８は、イメージセンサ１０８とＰＣＢ２０６との間の機械的応力なしに、より自由に膨張する。これらの図では、マイクロレンズアレイ１０４は、図８Ａ～図８Ｆの様々な実施形態に従ってイメージセンサ１０８に接着され、特に、図１６Ａは図８Ａの接着実施形態を使用し、図１６Ｂは図８Ｄの実施形態を使用し、図１６Ｃは図８Ｃの実施形態を使用し、図１６Ｄは図８Ｆの実施形態を使用する。
【0066】
イメージセンサ１０８をその中心だけで接着することは、光学システム４００が加熱されたときに、イメージセンサ１０８とマイクロレンズアレイ１０４との間の位置ずれを劇的に低減する。図１６Ａ～図１６Ｄの実施形態のいずれも、この理由により、図１５Ａ～図１５Ｄの実施形態よりも良い選択肢である。したがって、ＵＹ変形スケールに見られるように、反りがより少なく、イメージセンサ１０８とマイクロレンズアレイ１０４との間の平行性がより高くなるので、図１６Ａ～図１６Ｄの実施形態は好ましい実施形態である。
【0067】
図１７Ａは、イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４がＹ－Ｘ軸上の不変の位置に保持される光学システム１７００の別の実施形態の上面図および正面図を示す。イメージセンサ１０８の基部とＰＣＢ２０６との間、または、（図１７Ａに示される実施形態のように）ＰＣＢ用の補強材が使用されるときは、イメージセンサ１０８の基部と、ＰＣＢ２０６に取り付けられた補強材２０７との間に、樹脂層１０９が配置される。樹脂層１０９は好ましくは熱伝導性であり、これは、システムによって生成された熱を排気することをより容易にし、熱膨張および熱収縮の最小化に寄与し、システムの耐用年数中の欠陥をより少なくする。イメージセンサ１０８は樹脂層１０９の上に配置され、マイクロレンズアレイ１０４はイメージセンサ１０８の上に配置される。マイクロレンズアレイ１０４は、先の実施形態で説明したように、１つ以上の接着剤滴８０２もしくは接着剤線８０４を用いてイメージセンサ１０８に直接接合される。
【0068】
イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４を、ＰＣＢ２０６または補強材２０７のような他のカメラ要素によって引き起こされる最小限の機械的応力でＸ－Ｙ軸上に位置合わせしたままにするために、接着剤滴１１１が、イメージセンサ１０８の片側に配置され、ＰＣＢ２０６に貼り付けられる。接着剤滴１１１は、好ましくは弾性接着剤で作られる。接着剤滴１１１はアンカーとして働き、このテザリング点と、ＰＣＢ／補強材上の樹脂層１０９によって可能にされる機械的応力の欠如とに起因して、イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４を同じ相対Ｘ－Ｙ位置に保つ。ＰＣＢ２０６の横方向突出部はＰＣＢ２０６上に施されたエッチングプロセスの結果であり、その厚さの一部は、局所領域において除去され、イメージセンサ１０８を取り囲むＰＣＢ２０６のエッジを残す。イメージセンサ１０８は、光学システムとそれに対応するカメラアセンブリとが高さにおいてよりコンパクトになるように、ＰＣＢ２０６の横方向突出部の間に配置される。
【0069】
図１７Ａの実施例では、エッチングプロセスの後、ＰＣＢの中央領域は完全に消失し、ＰＣＢ２０６の横方向突出部のみが残る。別の実施形態では、図１７Ｂに示されるように、中央領域の厚さはエッチングプロセス中に低減されるが、完全には除去されない。この場合、樹脂層１０９はイメージセンサ１０８の基部とＰＣＢ２０６との間にあり、補強材２０７は、ＰＣＢ２０６の基部に取り付けられて、セットに剛性または機械的硬直性を提供する。さらに別の実施形態では、図１７Ｃに示すように、樹脂層１０９はイメージセンサ１０８の基部とＰＣＢ２０６との間に位置するが、この場合、補強材２０７は使用されない。
【0070】
図１８は、図１７Ａに示される光学システムに対応する光学システム１８００の別の実施形態の上面図および側面図を示し、唯一の違いは、イメージセンサ１０８の単一の側面に配置された接着剤滴１１１の代わりに、この特定の場合には、イメージセンサ１０８の対向する側面に２つ以上の接着剤線１１３が配置されることである。イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４をＸ－Ｙ軸上に位置合わせしたままにするために、および、ＰＣＢ２０６または補強材２０７からの機械的応力によって反らないように保つために、２つの接着剤線１１３がイメージセンサ１０８の対向する辺に配置され、ＰＣＢ２０６に貼り付けられる。接着剤線１１３は、弾性接着剤で作られることが好ましい。接着剤線１１３は、これらのテザリングラインの機械的固定と、ＰＣＢ２０６および／または補強材２０７の温度変化および異なるＣＴＥによって引き起こされる寸法変化を物理的に吸収するそれらの能力とに起因して、イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４を同じ相対Ｘ－Ｙ位置に保つのに役立つ。樹脂層１０９は、センサに反りを生じさせずに、イメージセンサ１０８の下のＰＣＢ２０６および／または補強材２０７の、応力のない膨張および収縮を可能にする。単一の接着剤滴１１１の代わりに２つの接着剤線１１３を使用することも、図１７Ｂおよび図１７Ｃに示される実施形態に適用することができる。
【0071】
図１９Ａに示される実施形態は、イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４をＹ－Ｘ軸上の不変の位置に保ち、ＰＣＢ２０６または補強材２０７によって引き起こされるゆがみを最小限に抑えるように設計された光学システム１９００の上面図および正面図を示す。マイクロレンズアレイ１０４は、前述の実施形態のいずれかによるイメージセンサ１０８に接合される。（図１９Ａに示す実施形態のように）補強材が使用される場合、イメージセンサ１０８の基部とＰＣＢ２０６との間、または、イメージセンサ１０８の基部とＰＣＢ２０６に取り付けられた補強材２０７との間に、樹脂層１０９が配置される。イメージセンサ１０８とＰＣＢ２０６との間の周囲間隙には、弾性粘着剤層１１５が配置されており、イメージセンサ１０８の側壁が弾性粘着剤層１１５によって覆われている。
【0072】
樹脂層１０９および粘着剤層１１５は好ましくは熱伝導性であり、システムに対してより大きな安定性を提供し、システムの異なる要素に対する温度の上昇によって引き起こされる影響を最小限に抑える。したがって、イメージセンサ１０８の、上端面および基部を除くすべての面は、粘着剤層１１５によって囲まれ、これらの側面のいずれも、非常に異なるＣＴＥを示すＰＣＢ２０６および／または補強材２０７と直接接触しない。この実施形態では、イメージセンサ１０８上のＰＣＢ２０６および／または補強材２０７の収縮および膨張によって生じる機械的応力の結果が、好ましくは高い弾性率を有する粘着剤層１１５の弾性によって相殺されることを可能にすることによって、イメージセンサ１０８およびマイクロレンズアレイ１０４がＸ－Ｙ座標上のそれらの相対位置を維持するように管理する。
【0073】
図１９Ｂに示される実施形態では、ＰＣＢ２０６の中央領域の厚さはエッチングプロセス中に低減されるが、完全には除去されず、その結果、樹脂層１０９はイメージセンサ１０８の基部とＰＣＢ２０６との間に位置し、補強材２０７はＰＣＢ２０６の下に配置される。図１９Ｃの実施形態では、補強材２０７は使用されていない。
【0074】
エッチングプロセスにおけるＰＣＢおよび／または補強材の同様の配置を、図４Ｂの実施形態に適用することができる（例えば、イメージセンサ１０８は、ＰＣＢ２０６のエッチングされた中央領域に直接的に接着されることができ、補強材２０７は、ＰＣＢ２０６の基部に取り付けられる）。
【0075】
要約すると、プレノプティックカメラ１００では、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間の相対位置は基本的である。これらの２つの要素が、温度変動とは無関係に、平行かつ一定の距離に保たれる場合、カメラは、大量の較正情報を必要とすることなく、適切に動作する。本発明は、いくつかの接着技術、特定のＣＴＥを有するマイクロレンズアレイのガラス基板の材料の選択、および、マイクロレンズアレイに物理的なブロックを含めることに言及し、これらは、組み合わされると（例えば、図１１および図１２の実施形態のように）、マイクロレンズアレイ１０４とイメージセンサ１０８との間の正確な位置合わせに相乗的に寄与し、温度に対してできるだけ非感受性の堅牢なシステムを達成する。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図8F】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【手続補正書】
【提出日】2022-11-16
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイクロレンズアレイ（１０４）と、イメージセンサ（１０８）と、プリント回路基板（２０６）とを含む光学システムであって、前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記イメージセンサ（１０８）に直接接着され、前記システム（１７００、１８００、１９００）は、前記イメージセンサ（１０８）の基部と、以下：
前記プリント回路基板（２０６）、
前記プリント回路基板（２０６）に取り付けられた補強材（２０７）、または、
その底部に取り付けられた補強材を有する前記プリント回路基板、
のうちの１つとの間に配置されるが接着されない樹脂層（１０９）を備え、
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の側面のうちの少なくとも１つに塗布された、少なくとも１つの接着剤滴（１１１）もしくは線（１１３）または弾性粘着剤材料（１１５）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、光学システム。
【請求項2】
前記少なくとも１つの接着剤滴（１１１）もしくは線（１１３）は、弾性粘着剤材料からなることを特徴とする、請求項１に記載の光学システム。
【請求項3】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の単一の側面に塗布された接着剤滴（１１１）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項１または２に記載の光学システム。
【請求項4】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の複数の側面に塗布された複数の接着剤滴（１１１）もしくは接着剤線（１１３）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項１または２に記載の光学システム。
【請求項5】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の対向する側面に塗布された接着剤線（１１３）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項４に記載の光学システム。
【請求項6】
前記イメージセンサ（１０８）は、前記イメージセンサ（１０８）の全ての側面に塗布された弾性粘着剤層（１１５）を用いて前記プリント回路基板（２０６）に接合されることを特徴とする、請求項１に記載の光学システム。
【請求項7】
前記樹脂層（１０９）は、熱伝導性であることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項8】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、１つまたは複数の接着剤滴（８０２）もしくは接着剤線（８０４）を用いて前記イメージセンサ（１０８）に直接接合されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項9】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の周囲の少なくとも一対の対向する辺に塗布された１つ以上の接着剤滴（８０２）を用いて前記イメージセンサ（１０８）に直接接合されることを特徴とする、請求項８に記載の光学システム。
【請求項10】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の角部に塗布された１つ以上の接着剤滴（８０２）を用いて前記イメージセンサ（１０８）に直接接合されることを特徴とする、請求項８に記載の光学システム。
【請求項11】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の周囲の少なくとも一部に塗布された複数の接着剤線（８０４）を用いて前記イメージセンサ（１０８）に直接接合されることを特徴とする、請求項８に記載の光学システム。
【請求項12】
前記接着剤線（８０４）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の前記周囲の少なくとも一対の対向する辺に塗布されることを特徴とする、請求項１１に記載の光学システム。
【請求項13】
前記システム（４００；１７００；１８００；１９００）において使用される前記粘着剤材料（５０２；８０２；８０４；１１１；１１３；１１５）は、熱伝導性であることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項14】
さらに、前記マイクロレンズアレイ（１０４）を支持するための複数のブロック（１００２）を備えることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項15】
前記ブロック（１００２）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の角部に配置されることを特徴とする、請求項１４に記載の光学システム。
【請求項16】
前記ブロック（１００２）は、前記マイクロレンズアレイ（１０４）の周囲の各辺の中央部分に配置されることを特徴とする、請求項１４に記載の光学システム。
【請求項17】
前記マイクロレンズアレイ（１０４）は、前記イメージセンサ（１０８）の熱膨張係数と３・１０－６Ｋ－１未満だけ異なる熱膨張係数を有する材料からなるガラス基板（３０２）を含むことを特徴とする、請求項１～１６のいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項18】
前記ガラス基板（３０２）の材料がＡＦ３２であることを特徴とする、請求項１７に記載の光学システム。
【請求項19】
プレノプティックカメラが、請求項１～１８のいずれか一項に記載の光学システム（４００；１７００；１８００；１９００）を備えることを特徴とする、ポータブルデバイス用のプレノプティックカメラ。
【国際調査報告】