CN1295521C - 微透镜及制法、光学装置、光传送装置、激光打印机用头 - Google Patents

微透镜及制法、光学装置、光传送装置、激光打印机用头 Download PDF

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Abstract

提供一种可以提高液滴弹落精度、制造形状精度良好的微透镜的微透镜制造方法以及微透镜、光学装置、光传送装置、激光打印机用头和激光打印机。本发明的方法，是在基体(3)上形成的基座构件(4b)上，由液滴喷头(34)喷出作透镜材料用的所定滴数液滴而形成微透镜(8a)的制造方法，其特征在于：停止基体(3)与液滴喷头(34)之间的相对移动，用液滴喷头(34)在基体(3)的所定位置上喷出多个液滴。

Description

微透镜及制法、光学装置、光传送装置、激光打印机用头
技术领域
本发明涉及微透镜的制造方法和微透镜、光学装置、光传送装置、激光打印机用头和激光打印机。
背景技术
近年来提供了一种具有多个被称为微透镜的微小透镜的光学装置。作为这种光学装置，例如有具备激光器的发光装置、光纤互联、以及使入射光纤聚焦用的聚光透镜的固体摄像元件等。
然而构成这种光学装置的微透镜，过去一般采用金属模具成形法、或光刻法形成。
而且近年来有人也提出了采用在打印机等中使用的液滴喷出法，形成作为微细图案的微透镜这一提案(例如参照专利文献1)。
专利文献1：特开平11-142608号公报(第2～3页，图1)。
如上所述，在采用液滴喷出法的已有微透镜制造方法中，一边使形成微透镜的基板与喷出液滴的液滴喷头相对移动，一边在同一处喷出多个液滴，制造了一个微透镜。具体讲，是将基板进行扫描(往复移动)，每当基板通过液滴喷头的下方时，从液滴喷头向所定之处喷出一滴液滴。
然而，这种方法中由于基板与液滴喷头作相对移动，所以存在很难使液滴弹落位置的精度提高的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述课题而完成的，目的在于提供一种可以提高液滴弹落位置的精度，制造形状精度更加优良的微透镜的微透镜制造方法和微透镜、光学装置、光传送装置、激光打印机用头和激光打印机。
为了达成上述目的，本发明的微透镜的制造方法，是在基体上形成的基座构件上，由液滴喷头喷出作为透镜材料的所定滴数液滴，形成微透镜的制造方法，其特征在于：停止所述基体与所述液滴喷头的相对移动，从所述液滴喷头在所述基体的所定位置上喷出多个所述液滴。
也就是说，本发明的微透镜的制造方法，由于上述基体和上述液滴喷头在停止相对移动的状态下喷出多个上述液滴，所以与过去采用的一边使基体与液滴喷头作相对移动一边喷出液滴的方法相比，可以提高上述液滴弹落位置的精度。因此可以提高微透镜的形状精度。
而且，由于喷出多个上述液滴，所以直至喷出上述所定滴数液滴之前可以减少使上述基体与上述液滴喷头相对移动(扫描)的次数。因此可以抑制液滴弹落位置的波动，提高弹落位置的精度。
此外，使上述基体与上述液滴喷头的相对移动处于停止的状态下，被喷出的上述液滴的滴数增加得越多，越容易提高上述液滴弹落位置的精度。
为了实现上述的构成，更具体讲，由液滴喷头一次连续喷出的所述液滴滴数还可以与所述所定滴数相等。
根据这种构成，在上述基体与上述液滴喷头的相对移动处于停止的状态下，可以一次连续喷出上述所定滴数的液滴。因此，可以容易进一步抑制液滴弹落位置的波动，进一步提高弹落位置精度。
为了实现上述构成，更具体讲，还可以使液滴喷头一次连续喷出的液滴滴数比所定滴数少，然后直到在同一基座构件上喷出液滴为止，使在基座构件上弹落的透镜材料进行临时固化。
根据这种构成，基座构件上弹落的透镜材料临时固化之后，再向基座构件上喷出液滴。通过进行临时固化，与未进行临时固化的情况相比，可以在无损于微透镜形状的情况下，使更多的透镜材料液滴被喷出在基座构件上。因此，可以在基座构件上形成更大的微透镜。
为了实现上述构成，更具体讲，直到在同一基座构件上喷出的液滴总数与所述的所定滴数相等为止，在使相对移动停止的状态下，反复在同一基座构件上喷出液滴。
根据这种构成，直到被喷出的液滴总数变成所定滴数为止，在同一基座构件上喷出液滴。因此直到液滴喷出终止为止，上述基座构件与上述液滴喷头的相对位置关系均可以保持一定，所以可以抑制液滴弹落位置波动，提高弹落位置精度。
为了实现上述构成，更具体讲，还可以在一个基座构件上喷出液滴之后，在其他基座构件中至少一个基座构件上喷出液滴，然后再于一个基座构件上喷出液滴。
根据这种构成，在于其他基座构件上喷出液滴之间，由于可以使弹落的透镜材料的临时固化平行地进行，所以可以缩短在上述基体上形成微透镜所需的时间。
为了实现上述构成，更具体讲，也可以由所述液滴喷头一次向多个基座构件上喷出所述液滴。
根据这种构成，由于在多个基座构件上同时喷出液滴，所以可以缩短在上述基体上形成微透镜所需的时间。
为了实现上述构成，更具体讲，透镜材料还可以是用挥发性溶剂稀释的材料，所述的临时固化也可以是以将弹落的透镜材料放置所定时间的方式进行。
根据这种构成，通过将弹落的透镜材料放置所定时间，使透镜材料中的上述溶剂蒸发，并通过使透镜材料粘度增加来进行临时固化。因此，可以在无损于微透镜形状的情况下，在基座构件上喷出更多的透镜材料，并可以形成更大的透镜。
为了实现上述构成，更具体讲，透镜材料也可以是对紫外线反应而固化的材料，临时固化是在对弹落的透镜材料照射紫外线的方式下进行的。
根据这种构成，通过对弹落的透镜材料照射紫外线，以对透镜材料进行临时固化。因此，可以在无损于微透镜形状的情况下在基座构件上喷出更多的透镜材料，并可以形成更大的透镜。
本发明的微透镜，其特征在于：是利用上述本发明的微透镜制造方法制造的。
根据这种微透镜，由于液滴是在上述基体与上述液滴喷头的相对移动停止的情况下喷出的，所以可以使液滴以更高精度弹落在上述基座构件上，可以制成形状精度更高的微透镜。
而且，由于是使弹落的透镜材料临时固化之后再将液滴喷出和弹落的，所以可以在上述基座构件上承载的透镜材料数量更多，可以制成更大的微透镜。
本发明的光学装置，其特征在于：其中具备面发光激光器，和用上述本发明的微透镜制造方法得到的微透镜，将微透镜设置在面发光激光器的出射侧。
根据这种光学装置，如上所述，由于将形状精度更高、形成得更大的微透镜设置在上述面发光激光器的出射一侧，所以在这种微透镜的作用下，能更好地进行从发光激光器的出射光的平行光化等，因此是具有良好发光特性(光学特性)的光学装置。
本发明的光传送装置，其特征在于：其中具备上述本发明的光学装置、受光元件、和将从光学装置的出射光传送到上述受光元件的光传送机构。
根据这种光传送装置，如上所述，由于具备良好的发光特性(光学特性)，所以将使一种输送特性良好的光传送装置。
本发明的激光打印机用头，其特征在于：其中具备上述本发明的光学装置。
采用这种激光打印机用头，如上所述，由于备有具有良好的发光特性(光学特性)的光学装置，所以是描绘特性良好的激光打印机用头。
本发明的激光打印机，其特征在于：其中具备上述本发明的激光打印机用头。
根据这种激光打印机，如上所述，由于备有描绘特性良好的激光打印机用头，所以这种激光打印机本身将具有优良的描绘特性。
附图说明
图1是表示第一种实施方式的工序流程图。
图2(a)～(e)是第一种实施方式中微透镜的制造工序图。
图3(a)(b)是第一种实施方式中液滴喷头的微构成示意图。
图4(a)、(b)是第一种实施方式中微透镜的制造工序图。
图5(a)～(c)是表示第一种实施方式中微透镜的图。
图6(a)～(c)是表示微透镜的平行光化功能的图。
图7是为了说明通过疏液处理的透镜材料的接触角的图。
图8是本发明激光打印机用头的构成示意图。
图9是表示第二种实施方式中工序流程的图。
图10(a)、(b)是第二种实施方式中微透镜的制造工序图。
图11是表示第二种实施方式的变形实例的工序流程的图。
图中，
2…面发光激光器、3…基体、4b…基座构件、7…透镜材料、8a…微透镜、34…液滴喷头
具体实施方式
〔第一种实施方式〕
以下参照图1～图8说明本发明的第一种实施方式。
图1是表示本实施方式中微透镜制造方法的工序概况的流程图。
首先，说明本实施方式的微透镜的制造方法。本发明的微透镜的制造方法，如图1所示，备有：在基体上形成基座构件的基座形成工序(S1)；对上述基座构件的上面进行疏液处理的基体疏液化工序(S2)；通过液滴喷出法在经过上述疏液处理的基座构件的上面喷出多滴抗蚀剂材料，使上述基座构件上形成微透镜的喷出工序(S3)；对抗蚀剂材料照射紫外线使之固化的紫外线固化工序(S4)；和对固化后的微透镜实施热处理的固化工序(S5)。
其中本发明中所述的“基体”是指，具有可以形成上述基座构件的面的物质，具体讲是指玻璃基板或半导体基板，以及在其上形成了各种功能膜或功能要素的物质。而且关于可以使上述基座构件形成的面，既可以是平面，也可以是曲面，而且对于基体本身的形状也没有特别限定，能够采用各种形状的。
在本发明中，如图2(a)所示，例如采用GaAs基板1，在此GaAs基板1上形成了多个面发光激光器2的材料作为基体3而准备。而且在此基体3的上面侧，即形成上述面发光激光器2的出射侧的面上，设置基座构件的形成材料，形成基座构件材料层4。另外，在面发光激光器2上，于其出射口周边处形成着由聚酰亚胺树脂等组成的绝缘层(图中未示出)。其中，作为基座构件的形成材料，优选具有透过性的材料，即在由上述的面发光激光器2发出光的光波长区域几乎不产生吸收，因而是使这种发射光实质上透过的材料，例如可适宜地采用聚酰亚胺系树脂、丙烯系树脂、环氧系树脂、或含氟树脂等，聚酰亚胺系树脂是更适用的。
首先说明基座构件形成工序(S1)。
在本实施方式中，使用聚酰亚胺系树脂作为基座构件的形成材料。而且将这种聚酰亚胺系树脂的前体涂布在基体3上，然后通过大约150℃下热处理，制成如图2(a)所示的基座构件材料层4。另外，关于这种基座构件材料层4，在此阶段并未进行充分固化，其硬度事先控制在可以保持其形状的程度下。
这样形成由聚酰亚胺系树脂组成的基座构件材料层4之后，如图2(b)所示，在此基座构件材料层4上形成抗蚀剂层5。而且用形成了所定图案的掩模6使抗蚀剂层5曝光，进而经过显影后，如图2(c)所示形成抗蚀剂图案5a。
接着以抗蚀剂图案5a作为掩模，例如采用碱溶液的湿法蚀刻法使基座构件材料层4形成图案。这样如图2(d)所示，在基体3上形成基座构件图案4a。这里关于形成的基座构件图案4a，其上面形状虽然形成为圆形、椭圆形或多角形的，但是当在其上形成微透镜时，本实施方式中优选将上述形状形成为圆形。而且这种圆形上面的中心位置，应当形成得使在基体3上形成的上述面发光激光器2的出射口(图中未示出)处于正上方位置处。
然后如图2(e)所示，除去抗蚀剂图案5a，进而通过大约在350℃下进行热处理，使基座构件图案4a充分固化后形成基座构件4b。
以下说明对这种基座构件4b的上面进行疏液处理的基体疏液化工序(S2)。
这种疏液化处理，例如可以采用在基板表面上形成自组织化膜的方法、等离子体处理法等。
在自组织化膜形成方法中，在应当形成导电性膜布线的基板表面上形成由有机分子膜形成的自组织化膜。
处理基板表面用的有机分子膜，备有能与基板结合的官能团、对其相对侧进行亲液基团或疏液基团这一基板的表面性能改性(控制表面能量)的官能团、和连接这些官能团的直碳链或一部分支碳链，与基板结合而自组织化形成分子膜，例如单分子膜。
这里所述的自组织化膜，是指能与由基板基底层等的构成原子反应的结合性官能团及其以外的直链分子构成，使在直链分子的相互作用下具有极高取向性的化合物取向而形成的膜。这种自组织化膜由于使单分子取向而形成，所以可以使膜厚极薄，而且是分子水平变得均匀的膜。也就是说，因为相同分子处于膜的表面上，所以可以赋予膜的表面以均匀而优良的疏液性或亲液性。
作为上述具有高取向性的化合物，例如通过采用氟代烷基甲硅烷，使各化合物取向而形成自组织化膜，以使氟代烷基位于膜的表面上，可以对膜的表面赋予均匀的疏液性。
作为形成自组织化膜的化合物，例如可以举出十七氟代-1，1，2，2-四氢癸基三乙氧基甲硅烷、十七氟代-1，1，2，2-四氢癸基三甲氧基甲硅烷、十七氟代-1，1，2，2-四氢癸基三氯代甲硅烷、十三氟代-1，1，2，2-四氢辛基三乙氧基甲硅烷、十三氟代-1，1，2，2-四氢辛基三甲氧基甲硅烷、十三氟代-1，1，2，2-四氢辛三氯代甲硅烷、三氟丙基三甲氧基甲硅烷等氟代烷基甲硅烷(以下称为“FAS”)。这些化合物既可以单独使用，也可以两种以上组合使用。
而且，通过使用FAS可以得到与基板的密接性和良好的疏液性。
FAS一般可以用结构式RnSiX(4-n)表示。式中，n表示1以上3以下的整数，X表示甲氧基、乙氧基、卤原子等水解性基团。而且R是氟代烷基，当具有(CF3)(CF2)x(CH2)y(式中x表示0以上和10以下的整数，y表示0以上4以下的整数)的结构，而且多个R或X与Si键合的情况下，R或X可以分别都相同或不同。由X表示的水解基团因水解而形成硅烷醇，因与基板P(玻璃或硅)基底的羟基反应而以硅氧烷键与基板结合。另一方面，R由于表面上具有(CF2)等氟代基团，所以将基板的基底表面改质为不湿润的(表面能量低的)表面。
由有机分子膜等形成的自组织化膜，可以通过将上述原料化合物与基板放入同一密闭容器中，室温下放置2～3日左右的方式在基板上形成。而且通过将密闭容器全体保持在100℃下经过3小时左右的方法形成。这些是气相形成法，但是也可以从液相中形成自组织化膜。例如将基板浸渍在含有原料化合物的溶液中，经过洗涤和干燥形成自组织化膜。
另外，在形成自组织化膜之前，优选对基板表面照射紫外线，或者利用溶剂洗涤，以此方法对基板表面实施前处理。
另一方面，作为等离子体处理方法，可以适当采用在大气气氛中以四氟甲烷作处理气体的CF4等离子体处理法。这种CF4等离子体处理条件例如为：等离子体功率为50～1000W、四氟甲烷(CF4)流量为50～100毫升/分钟、基板3相对于等离子体放电电极的移动速度为0.5～1020毫米/秒钟、基板温度为70～90℃。而且，作为处理气体，并不限于四氟甲烷(CF4)，也可以使用其他氟碳系气体。通过进行这样的疏液处理，能够在基座部件表面将含氟基团导入构成它的树脂中，并以这种方法赋予疏液性。
其中，有关这种疏液处理，特别是将后述的透镜材料配置在用基座构件4b的形成材料形成的平面上时，优选进行得能够发挥使该透镜材料的接触角处于20°以上的疏液性。
也就是说，如图7所示，用基座构件4b的形成材料(本例中为聚酰亚胺系树脂)形成基座构件材料层4，并该表面制成平面。而且对这种表面实施上述的疏液处理。然后利用液滴喷出法将透镜材料7配置在此表面上。
于是透镜材料7将变成对基座构件材料层4表面的湿润性所对应形状的液滴。此时，若将基座构件材料层4的表面张力定为γS、将透镜材料7的表面张力定为γL、将基座构件材料层4与透镜材料7之间的表面张力定为γSL、并将透镜材料7相对于基座构件材料层4的接触角定为θ，则在γS、γL、γSL和θ之间有以下公式成立。
γS＝γSL+γL·cosθ
如后述那样将要变成微透镜的透镜材料7，其曲率受由上式决定的接触角θ所限制。也就是说，使透镜材料7固化后得到的透镜的曲率，是最终微透镜形状的决定因素之一。因此，本发明中，要使得到的微透镜形状更接近球形，优选利用疏液处理增大基座构件材料层4与透镜材料7之间的表面张力γSL，增大上述接触角θ，即使之处于20°以上。
由此，通过对基座构件4b的上面实施采用使接触角θ达到20°以上这种条件的疏液处理，如后述那样被喷出配置在这种基座构件4b的上面的透镜材料7相对于基座构件4b上面的接触角θ将确实地增大。因此，可以使基座构件4b上面承载的材料量更多，这样利用喷出量(喷出液滴量)来控制其形状变得容易。
以下说明喷出工序(S3)
这样对基座构件4b的上面实施疏液处理后，通过液滴喷出法在基座构件4b上喷出多个液滴颁材料7。其中作为液滴喷出法，能够采用分配器法或喷墨法等。分配器法是作为喷出液滴方法的一般方法，是对较广区域喷出液滴的一种有效方法。喷墨法是用液滴喷头喷出液滴的喷出方法，可以将液滴于喷出位置控制在微米数量级单位内，而且喷出液滴的量也可以控制微微升数量级单位内，所以适于特别微小透镜(微透镜)的制造。
因此，在本实施方式中，决定采用喷墨法作为液滴喷出法。这种喷墨法，作为液滴喷头34，例如，如图3(a)所示，备有不锈钢制的喷嘴板12和振动板13。在喷嘴板12和振动板13之间借助于隔离部件14形成多个凹槽15和储槽16，这些凹槽15和储槽16经通路17连通。
使各凹槽15和储槽16的内部事先充满喷出用液体(透镜材料)，它们之间的通路17具有从储槽16向凹槽15供给液体的供给口的功能。而且在喷嘴板12上，以整列纵横排列状态形成有多个孔状喷嘴18，其为喷射自凹槽15液体用的。另一方面，在振动板13上事先形成在储槽16内开口的孔19，借助于管子(图中未示出)将液体罐(图中未示出)与此孔19连接。
而且在振动板13的朝向凹槽15面的对面上连接有图3(b)所示的压电元件(压电元件)20。这种压电元件20被夹持在一对电极21、21之间，其构成为通电后弯曲得向外侧突出，所以是具有本发明中喷出机构功能的元件。
在这种构成下，连接压电元件20的振动板13与压电元件20形成一体，同时向外侧弯曲，这样能使凹槽15的容积增大。于是当凹槽15内与储槽16内连通，在储槽16内充填了液体的情况下，与凹槽15内增大的容积部分相当的液体，就会从储槽16经由通路17流入。
而且这种状态下一旦解除对压电元件20的通电，压电元件20和振动板13就会恢复到原状。于是由于凹槽15也恢复到原有的容积，凹槽15内部的液体压力上升，因而可以从喷嘴18喷出液体的液滴22。
另外，作为液滴喷头的喷出方式，除了采用上述压电元件(压电元件)的电能—机械能转换方式之外，还可以采用例如采用电热转换体作为能量发生元件的方式、或带电控制型、加压振动型的连续方式、静电吸引方式、以及因照射激光等电磁波波而放热，在这种放热作用下使液体喷出的方式。
而且，可以采用透光性树脂作为喷出的透镜材料7，即将形成微透镜的透镜材料7。具体讲可以举出聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟基乙酯、聚甲基丙烯酸环己酯等丙烯系树脂，聚二甘醇双烯丙基碳酸酯、聚碳酸酯等烯丙基系树脂，甲基丙烯树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯系树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、纤维素系树脂、聚酰胺系树脂、氟树脂、聚丙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂等热塑性树脂或热固性树脂，这些树脂可以使用一种或者数种混合使用。
另外，作为透镜材料7用的透光性树脂的表面张力，优选为0.02N/m以上、0.07N/m以下范围内。用液滴喷出法喷出油墨时，表面张力一旦低于0.02N/m，因油墨对喷嘴面的湿润性增大而容易使飞行路线产生弯曲。而且若超过0.07N/m则因喷嘴端部的弯月面形状不稳定而使喷出量和喷出计时的控制变得困难。为了调整表面张力，可以在与基板的接触角不显著降低，不影响折射率等光学特性的范围内，向上述透光性树脂的分散液中添加微量含氟类、硅酮类、非离子类等表面张力调节剂。非离子类表面张力调节剂能提高油墨对基板的湿润性，改善膜的流平性，具有防止膜产生微小凹凸的作用。上述表面张力调节剂，必要时还可以含有醇类、醚类、酯类、酮类等有机化合物。
此外，作为透镜材料7用的透光性树脂的粘度，优选为1mPa·s以上、200mPa·s以下。采用液滴喷出法以液滴形式喷出油墨时，在粘度小于1mPa·s的情况下，在喷嘴周边部分容易因油墨的流出而被污染。而且在粘度大于50mPa·s的情况下，在喷头或液滴喷出装置上设置油墨加热机构的情况下虽然喷出成为可能，但是在常温下喷嘴孔被堵塞的频度增高，很难顺利的喷出液滴。处于200mPa·s以上的情况下，即使加热也难以使粘度降低到可以喷出液滴的程度。
而且在本发明中，特别适于采用非溶剂系物质作为上述透光性树脂。这种非溶剂系透光性树脂，并不是采用有机溶剂将透光性树脂溶解后制成液体，而是例如用其单体稀释这种透光性树脂的方法液化，能够用液滴喷头34喷出的物质。此外，这种非溶剂系透光性树脂中，通过配合双联咪唑等光聚合引发剂，可以作为射(辐射)线照射固化性树脂使用。也就是说，通过混合这种光聚合引发剂可以对所述透光性树脂赋予射线照射固化性。其中所述射线是指可见光、紫外线、远紫外线、X射线、电子射线等的总称，一般特别使用紫外线。
其中，上述透光性树脂并不限于非溶剂系树脂，也可以使用溶剂系的上述透光性树脂。
利用具有上述构成的液滴喷头34，如图4(a)所示在基座构件4b上喷出数滴这种透镜材料7，在基座构件4b上形成微透镜的前体8。
此时，基座构件4b在液滴喷头34的下方停止，自液滴喷头34一次连续喷出形成微透镜8a所需量(例如20滴)的透镜材料。一旦在一个基座构件4b上喷出了20滴透镜材料7，就移动基座构件4b，将没有承载透镜材料7的基座构件4b设置在液滴喷头34的下方，喷出20滴透镜材料7。
另外，通过调节液滴喷头34相对于基座构件4b进行方向的角度，也可以使喷嘴18的间距与基座构件4b的间距大体一致，同时可以从多个喷嘴18向多个基座构件4b上喷出透镜材料7。这样一旦可以在多个基座构件4b上喷出透镜材料7，就可以同时形成多个微透镜，并可以缩短形成多个微透镜所需的时间。
而且如上所述，通过对基座构件4b的上面进行疏液处理，使被喷出的透镜材料7的液滴在基座构件4b的上面上很难湿润扩展，因而被配置在基座构件4b上的透镜材料7，不会从基座构件4b上洒落下来，使基座构件4b上保持在稳定的状态下。
此外，通过一次连续喷出20滴液滴，对于由这种被喷出材料7形成微透镜前体8而言，使其横断面(与基座构件4b的上面平行的水平面)最终变得比基座构件4b的上面更大。
也就是说，在透镜材料7喷出的初期，由于透镜材料7的喷出量少，所以如图5(a)所示不会在基座构件4b的上面以全体扩展的状态下全体铺开，而相对于基座构件4b上面的接触角θ’成锐角。
一旦从这种状态进一步继续喷出透镜材料7，后来被喷出的透镜材料7与前面被喷出的透镜材料7之间当然具有高密接性，所以如图5(b)所示这些液滴不会洒落而一体化。于是，这种一体化的透镜材料7的体积显著向上隆起，因此相对于基座构件4b上面的接触角θ’增大，最后变成超过直角的状态。
如果自这种状态继续喷出透镜材料7，特别是由于采用喷墨法喷出液滴量不大，所以在基座构件4b上能保持总体上平衡，结果如图5(c)所示接触角θ’变成很大的钝角，因而呈接近于球形的状态。
以下就紫外线固化工序(S4)进行说明。
这样形成所需形状(本实施方式中制成形状接近于如图5(c)所示的球形)的微透镜前体8之后，如图4(b)所示使这些微透镜前体8固化，形成微透镜8a。作为微透镜前体8的固化处理，如上所述作为透镜材料7由于使用以未事先加入有机溶剂的方式赋予射线固化性的物质，所以特别适于采用紫外线(波长λ＝365nm)照射的处理方法。
以下说明固化工序(S5)。
经过这种紫外线固化处理之后，优选在例如100℃进行1小时左右的热处理。通过这种热处理，即使在紫外线照射固化处理阶段产生固化不均，也可以使这种固化不均减少使固化度大体均匀。
这样形成微透镜8a之后，必要时将基体3剪切单片或阵列状，制成所需的形状。
另外，由这样制造的微透镜8a和事先在基体3上形成的上述面发光激光器2，得到作为本发明一种实施方式的光学装置。
就这种微透镜8a的制造方法而言，在使基座构件4b与液滴喷头34处于相对静止的状态下一次连续喷出20滴透镜材料7。因此，能以高精度将透镜材料7配置在基座构件4b上的大体中心位置部分，即可以提高弹落位置的精度。从而，可以提高弹落位置的精度。
而且由于对基座构件4b的上面实施了疏液处理，所以可以使被喷出的配置透镜材料7相对于基座构件4b上面的接触角θ’增大，这样可以增加透镜材料7在基座构件4b上面的承载量。
也就是说，可以增加微透镜8a的尺寸，如图6(a)～(c)所示，微透镜8a的尺寸一旦增大，与上面侧透镜相当的曲面焦点位置就会与在基板3上形成的面发光激光器2的出射面靠近。上述焦点位置一旦与上述出射面接近，就可以使从微透镜8a的上面出射的光线进一步形成平行光线。
而且反之当从面发光激光器2等光源出射的光线没有辐射性而具有直进性的情况下，在透过微透镜8a的情况下，使这种透过光线可以具有辐射性。
另外，对于由这样制成的微透镜8a和在基体3上形成的上述面发光激光器2所构成的光学装置来说，如上所述，由于将尺寸和形状都被控制得良好的微透镜8a设置在上述面发光激光器2的出射侧，所以在这种微透镜8a的作用下，从面发光激光器2出射的光线可以顺利地形成平行光线，因而变成具有良好发光特性(光学特性)的装置。
还有，在上述实施方式中，虽然是在基体3上形成基座构件材料层4，再由这种基座构件材料层4形成基座构件4b的，但是本发明并不限于这种情况，例如当采用透光性材料形成基体3的表层部分等的情况下，也可以在这种表层部分直接形成基座部分。
而且关于基座构件4b的形成方法并不限于上述的光刻法，还可以采用其他形成方法，例如选择性生长法和转写法等。
另外，关于基座构件4b的上面形状，也可以根据形成微透镜所要求的特性形成三角形或四角形等各种形状，而且关于基座构件4b本身的形状，可以形成锥形和倒锥形等各种形状。
上述实施方式中，微透镜8a虽然可以以在基座构件4b上形成的状态下作为透镜使用，发挥透镜的作用，但是本发明并不限于此，还可以利用适当方法从基座构件4b分离或剥离后，将微透镜8a作为单独的光学部件使用，这种情况下，关于制造上使用的基座构件4b，当然不需具有透光性。
而且本发明中，除由上述的面发光激光器2和微透镜8a构成的光学装置以外，还可以通过具备由输送来自这种光学装置出射光的光纤和光导通路等构成的光传送机构，和接受由这种光传送机构所输送光线的受光元件，使之具有作光传送装置用的功能。
对于这种光传送装置而言，如上所述由于具有良好发光特性(光学特性)的光学装置，所以这种光传送装置也具有良好的输送特性。
此外，本发明的激光打印机用头，是具备上述光学装置的头。也就是说，这种激光打印机用头使用的光学装置，如图8所示，是具备由多个面发光激光器2以直线排列而成的面发光激光器阵列2a，和对着构成这种面发光激光器阵列2a的每个面发光激光器2配置的微透镜8a的一种装置。另外，事先对着面发光激光器2设有TFT等驱动元件(图中未示出)，而且在这种激光打印机用头上还设有温度补偿电路(图中未示出)。
不仅如此，通过具备这种结构的激光打印机用头，可以构成本发明的激光打印机。
对于这种激光打印机用头而言，如上所述由于是具有良好发光特性(光学特性)的光学装置，所以是一种描绘特性良好的激光打印机用头。
而且对于具备这种激光打印机用头的激光打印机而言，如上所述由于备有描绘特性良好的激光打印机用头，所以这种激光打印机本身也是一种描绘特性优良的打印机。
〔第二种实施方式〕
以下参照图9和图10说明本发明的第二种实施方式。
本发明的微透镜的制造方法与第一种实施方式大体相同，但是与第一种实施方式相比，在透镜材料喷出工序中有一部分不同。因此本实施方式中，仅就透镜材料喷出工序的部分周边加以说明，关于基座形成工序的说明省略。
图9是表示本实施方式中微透镜制造方法工序的流程示意图。
首先说明本实施方式的微透镜的制造方法。本发明的微透镜的制造方法，如图9所示，其中备有：在基体上形成基座构件的基座形成工序(S1)；对基座构件的上面疏液处理的基体疏液化工序(S2)；利用液滴喷出法在经过上述疏液处理的基座构件的上面喷出多滴透镜材料，使基座构件上形成微透镜的喷出工序(S13)；对透镜材料照射紫外线使之临时固化的紫外线固化工序(S14)；和对固化后的微透镜实施热处理的固化(cure)工序(S5)。
另外，基座形成工序(S1)、基体疏液化工序(S2)和固化工序(S5)由于与第一种实施方式中的相同所以仅在图9中示出，省略对其的说明。
因此首先说明喷出工序(S13)。
图10是本实施方式中微透镜的制造工序图。
对基座构件4b的上面实施疏液处理后，如图10(a)所示，首先用由上述结构形成的液滴喷头34在此基座构件4b上喷出多滴透镜材料7。例如一次连续喷出20滴(形成微透镜8a所需的透镜材料量为100滴)，在基座构件4b上形成微透镜前体8。而且当喷出透镜材料7时，基座构件4b与液滴喷头34相对停止。
以下说明紫外线固化工序(S14)。
当喷出20滴透镜材料7形成微透镜前体后，如图10(b)所示，使微透镜前体8临时固化。作为临时固化的程度，可以固化到这样一种程度，即使透镜材料7的粘度达到在临时固化的微透镜前体8上弹落的透镜材料7形状不崩溃、不会从基座构件4b崩落的程度。
作为微透镜前体8的临时固化处理，如上所述，作为透镜材料7由于采用不加有机溶剂的情况下赋予射线照射固化性的材料，所以特别是可以适当采用紫外线(波长λ＝365nm)照射的处理方法。
微透镜前体8的临时固化工序一旦终止，就再返回喷出工序(S13)，在经过临时固化的微透镜前体8上喷出20滴透镜材料7。然后进行紫外线固化工序(S14)，这种操作循环一直进行到在基座构件4b上形成由100滴透镜材料形成的微透镜前体8为止(本实施方式中反复五次)。
在本实施方式中，虽然是列举制造100滴微透镜的实例进行说明的，但是并不限于100滴的微透镜的制造方法，也可以采用由更多或更少滴数构成的微透镜的制造方法。而且在一次喷出工序(S13)中喷出透镜材料7的滴数，虽然也可以是20滴以外的滴数，但是优选的滴数下应当使所形成的微透镜前体8的形状不崩落。
而且这些工序既可以在一个基座构件4b上完成一个微透镜之前使基座构件4b与液滴喷头的相对位置一定的情况下进行，也可以在紫外线固化工序(S14)之间在其他基座构件4b上喷出透镜材料。
当上述工序是在一个基座构件4b上完成一个微透镜之前使基座构件4b与液滴喷头的相对位置一定的情况下，在微透镜完成之前可以抑制透镜材料7弹落位置的波动，可以形成形状精度良好的微透镜。
而且在紫外线固化工序(S14)之间在其他基座构件4b上喷出透镜材料的情况下，可以使透镜材料7的喷出工序(S13)与紫外线固化工序(S14)平行进行，可以缩短形成微透镜所需的时间。
根据上述构成，使在基座构件4b上弹落的透镜材料7临时固化之后，再向临时固化的透镜材料上喷出透镜材料7。通过对弹落的透镜材料7进行临时固化，可以在无损于微透镜形状的情况下在基座构件4b上喷出多滴透镜材料液滴。因此可以在基座构件4b炻形成更大的微透镜。
具体讲一旦不进行临时固化，透镜材料7就会因崩解而从基座构件4b上崩落，在需要这种大量透镜材料的大微透镜的情况下，也可以形成精度良好的球形微透镜。
此外，由于采用紫外线使透镜材料7临时固化，所以可以在所定的时序下，使临时固化进行到透镜材料7具有所定粘度。因此可以缩短微透镜制造所花费的时间，同时还可以形成形状精度良好的微透镜。
其中本发明的技术范围并不限于上述实施方式上，在不超出本发明要点的范围内可以作各种变更。
(图案1)中，上述的实施方式中，虽然是就由A构成的做了说明，但是并不限于由A构成的情况，也可以用于B等和其他各种B+的情况。
(图案2)中，上述的实施方式中，虽然是就本发明用于压缩机进行说明的，但是本发明并不限于压缩机，也可以用于其他各种旋转机械上。
〔第二种实施方式的变形实例〕
以下参照图11说明本发明中的第二种实施方式的变形实例。
本实施方式的微透镜的制造方法与第一种实施方式大体相同，但是与第一种实施方式相比，在透镜材料喷出工序中有部分不同。因此本实施方式中，仅就透镜材料喷出工序的周边部分加以说明，关于基座形成工序等的说明省略。
图11是本实施方式中微透镜的制造方法的工序流出管示意图。
首先说明本实施方式的微透镜的制造方法。本发明的微透镜的制造方法，如图11所示，其中备有在基体上形成基座构件的基座形成工序(S1)；对基座构件的上面进行疏液处理的基体疏液化工序(S2)；通过液滴喷出法在经上述疏液处理的基座构件的上面喷出多滴透镜材料，在基座构件上形成微透镜的喷出工序(S23)；将弹落的透镜材料放置使之临时固化的待机工序(S24)；和对固化后的微透镜实施热处理的固化工序(S5)。
另外，基座形成工序(S1)、基体疏液化工序(S2)和固化工序(S5)由于与第一种实施方式中的相同，所以仅在图11中示出，而省略对其的说明。
因此首先说明喷出工序(S23)。
本实施方式的喷出工序(S23)与第二种实施方式的喷出工序(S13)大体相同，但是所使用的透镜材料7不同。在第二种实施方式中，透镜材料7虽然特别优选采用了非溶剂系材料，但是本变形例中却优选采用溶剂系材料。
因此，除了使用溶剂系透镜材料7这一点以外与第二种实施方式相同，因此省略对其的说明。
以下说明待机工序(S24)。
喷出20滴透镜材料7形成微透镜前体8之后，将微透镜前体8放置所定时间使之临时固化。一旦将微透镜前体8放置所定时间，透镜材料7中的溶剂就会蒸发使其粘度增加而处于临时固化状态下。而且放置的所定时间可以是使透镜材料7具有一定程度粘度所需的时间，在这段时间内即使透镜材料7进一步弹落在微透镜前体8之上，其形状也不会崩溃得从基座构件4b上崩落。
另外，在待机工序(S24)中，既可以使基座构件4b与液滴喷头的相对位置一定的状态下(不动的状态下)放置透镜材料7，也可以在其他基座构件4b上喷出透镜材料7。
在待机工序(S24)中，当基座构件4b与液滴喷头的相对位置一定的状态下，可以抑制下一喷出工序(S23)中透镜材料7的弹落位置与前次喷出工序中弹落位置之间的偏差，形成形状精度良好的微透镜。
而且在待机工序(S24)之间向其他基座构件4b上喷出透镜材料7的情况下，可以使透镜材料7的喷出工序(S23)与待机工序(S24)平行地进行，缩短形成微透镜所需的时间。
微透镜前体8的临时固化工序一旦终止，就再返回喷出工序(S23)，在经临时固化的微透镜前体8上喷出20滴透镜材料7。然后进行待机工序(S24)，这种循环一直反复进行到在基座构件4b上形成由100滴透镜材料组成的微透镜前体8为止(本实施方式中反复进行五次)。
根据上述构成，将在基座构件4b上弹落的溶剂系透镜材料7放置所定时间的情况下，通过使透镜材料7的粘度增加而进行临时固化。因此，无需使用使透镜材料7临时固化所需的装置，可以简化微透镜制造装置的构成。
再有，本发明范围并不限于上述实施方式，在不超出本发明思想的范围内可以作出各种变更。
例如本发明的微透镜，除上述的用途以外，还可以用于各种光学装置中，例如也可以作为被设置在固体摄像装置(CCD)的受光面和光纤的光结合部分上的光学部件使用。

Claims (13)

1.一种微透镜的制造方法，是在基体上形成的基座构件上，由液滴喷头喷出作为透镜材料的所定滴数的液滴而形成微透镜的制造方法，其特征在于：停止所述基体与所述液滴喷头之间的相对移动，由所述液滴喷头在所述基体的所定位置上喷出多个所述液滴。
2.根据权利要求1所述的微透镜的制造方法，其特征在于：由所述液滴喷头一次连续喷出的所述液滴滴数与所述所定滴数相等。
3.根据权利要求1所述的微透镜的制造方法，其特征在于：由所述液滴喷头一次连续喷出的所述液滴滴数比所述所定滴数少，然后直到在同一基座构件上喷出所述液滴之前，使在所述基座构件上弹落的透镜材料进行临时固化。
4.根据权利要求3所述的微透镜的制造方法，其特征在于：直到在同一基座构件上喷出的所述液滴的总数与所述所定滴数相等之前，在使所述相对移动停止的状态下，反复在同一基座构件上喷出所述液滴。
5.根据权利要求3所述的微透镜的制造方法，其特征在于：在一个基座构件上喷出液滴之后，在其他基座构件中至少一个基座构件上喷出所述液滴，再于所述一个基座构件上喷出液滴。
6.根据权利要求1～5中的任何一项所述的微透镜的制造方法，其特征
在于：由所述液滴喷头一次向多个所述基座构件上喷出所述液滴。
7.根据权利要求3～5中的任何一项所述的微透镜的制造方法，其特征在于：所述透镜材料是用挥发性溶剂稀释的材料，所述临时固化是以将弹落的透镜材料放置所定时间的方式进行的。
8.根据权利要求3～5中的任何一项所述的微透镜的制造方法，其特征在于：所述透镜材料是与紫外线反应而固化的材料，所述的临时固化是在对弹落的所述透镜材料照射紫外线的方式进行的。
9.一种微透镜，其特征在于：是利用权利要求1～8中的任何一项所述的微透镜制造方法制造的。
10.一种光学装置，其特征在于：其中具备面发光激光，和采用权利要求1～8中的任何一项所述的微透镜制造方法得到的微透镜，将所述的微透镜设置在所述面发光激光的出射侧。
11.一种光传送装置，其特征在于：其中具备权利要求10所述的光学装置、受光元件、和将由所述的光学装置出射的光传送到所述受光元件的光传送机构。
12.一种激光打印机用头，其特征在于：其中具备权利要求10所述的光学装置。
13.一种激光打印机，其特征在于：其中具备权利要求12所述的激光打印机用头。
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