FR2803395A1

FR2803395A1 - FLAT-SIDE SOLID OPTICAL MICROSYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING SUCH MICROSYSTEM

Info

Publication number: FR2803395A1
Application number: FR9916759A
Authority: FR
Inventors: Marc Rabarot
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-07-06
Also published as: WO2001050158A1

Abstract

The invention concerns a method for making an optical microsystem comprising the following steps: a) forming an optical substrate (100) from a first optical material to provide therein at least one microlens (110) having a relief; b) forming the covering cap (120) of the microlens, containing at least a second optical material different from the first optical material and having a surface layer (122) with a thickness greater than the relief of the microlens; c) flattening the surface layer (122, 126). The invention is useful for making micro-optical components.

Description

MICROSYSTEME OPTIQUESOLIDE A FACE PLANE ET PROCEDE REALISATION D'UN TEL MICROSYSTEME Domaine technique La présente invention se rapporteà microsystème optique solideà face plane età un procède de réalisation d'un tel microsystème. OPTICAL OPTICAL MICROSYSTEM WITH FLAT PANEL AND PROCESS OF A TEL MICROSYSTEM Technical field The present invention relates to to solid optical microsystem to plane face and to a method of making such a microsystem.

on entend par microsystème optique solide un ensemble constitué d'au moins deux matériaux optiques différents qui définissent un ou plusieurs dioptres propresà la réfraction de rayons lumineux. By solid optical microsystem is meant a set of at least two different optical materials which define one or more clean dioptres at the refraction of light rays.

L'invention trouve des applications dans la fabrication de composants de micro-optique, tels que des lentilles, des réseaux de lentilles, des micro- objectifs ou des cavités laser, par exemple. The invention has applications in the manufacture of micro-optical components, such as lenses, lens arrays, micro-lenses or laser cavities, for example.

De tels composants sont utilisés notamment dans les domaines des communications, des microtechnologies, ou des biotechnologies. Such components are used in particular in the fields of communications, microtechnologies, or biotechnologies.

Etat la technique antérieure Le texte qui suit fait référenceà un certain nombre de documents(1) à (14) dont les références détaillées sont donnéesà la fin de la description pour des raisons de commodité. State the prior art The following text references to a number of documents (1) to (14) whose detailed references are given at the end of the description for convenience.

On connaîtà l'heure actuelle un certain nombre de techniques permettant la fabrication de microlentilles sphériques, cylindriques ou asphériques. At the present time, a number of techniques are known which make it possible to manufacture spherical, cylindrical or aspherical microlenses.

Une première technique, illustrée par les documents(1) et (2) est désignée par technique de réplication par emboutissage. Cette technique fait appel1 une matrice d'emboutissage présentant une forme déterminée. La matrice est utilisée pour imprimer une forme complémentaire dans un matériau optique qu'un verre fusible, un polymère ou une résine photosensible. La réplique de la forme de la matrice présente une qualité de surface comparableà celle de la matrice. Cependant, cette technique ne peut être mise en oeuvre que pour matériaux optiques plastiques. A first technique, illustrated by the documents (1) and (2) is referred to as a stamping replication technique. This technique uses 1 a stamping die having a certain shape. The matrix is used to print a complementary shape in an optical material that a fusible glass, a polymer or a photosensitive resin. The replica of the shape of the matrix has a comparable surface quality to that of the matrix. However, this technique can be implemented only for plastic optical materials.

Une deuxième technique de fabrication de microlentilles, illustrée par le document(3), est designée par technique de lithographieà masque en densité variable. A second microlens fabrication technique, illustrated by the document (3), is designed by lithography technique to mask in variable density.

Cette technique fait appelà un masque pr ésentant des plagesà des densités différentes (différents niveaux de gris), utilisé pour insoler une résine. Les plages de différentes densités permettent d'insoler localement la résineà des profondeurs egalement différentes. La technique de lithographie 'avère avantageuse car elle permet en unique cycle d'insolation et de développement de structurer une resine avec un relief souhaité Elle fait cependant appelà des machines de lithographie projection relativement coÛteuses et complexes. This technique uses a mask with ranges to of different densities (different levels of gray), used to insolate a resin. The ranges of different densities make it possible to locally insolve the resin at equally different depths. The lithography technique is advantageous because it allows, in a single irradiation and development cycle, to structure a resin with a desired relief. However, it uses relatively expensive and complex projection lithography machines.

Les documents (4),(5) et(6) illustrent une troisième technique de fabrication de microlentilles dite technique d'insolation par balayage de faisceau. Selon cette technique, on soumet une résine sensibleà faisceau laser ouà un faisceau d'électrons avant de la développer. La résine est balayée par le faisceau et la forme de la lentille finalement obtenue est dictée par une modulation de l'intensité du faisceau ou de la vitesse de balayage. Documents (4), (5) and (6) illustrate a third microlensing technique known as beam scanning insolation technique. According to this technique, a sensitive resin is subjected to a laser beam or to an electron beam before developing it. The resin is scanned by the beam and the shape of the lens finally obtained is dictated by a modulation of the intensity of the beam or the scanning speed.

quatrième technique connue de fabrication de microlentilles est illustrée par le document(7). Il s'agit lune technique de gravure ionique réactive. Le matériau optique sélectionné pour la réalisation de la lentille est directement soumisà une gravure au moyen d'un plasma réactifà travers un masque. Les dimensions du masque et les paramètres de la gravure sont ajustés pour conférer au matériau la forme souhaitée. Ce procédé reste toutefois limitéà une gamme limitée de matériaux susceptibles d'être gravés par plasma réactif. The fourth known technique for making microlenses is illustrated in document (7). This is the reactive ion etching technique. The optical material selected for producing the lens is directly subjected to etching by means of reactive plasma through a mask. The dimensions of the mask and the parameters of the etching are adjusted to give the material the desired shape. This method however remains limited to a limited range of materials capable of being etched by reactive plasma.

document(8) décrit une cinquième technique de fabrication de lentilles, diteà transfert de forme. Un pavé résine, formé sur un substrat de matériau optique, est soumisà un fluage thermique pour lui conférer une forme convexe. Cette forme est ensuite transférée dans le matériau optique sous-jacent moyen d'une gravure anisotrope simultanée du substrat et de résine. La forme du relief pratiqué dans substrat est déterminé par la forme donnéeà la résine et par sélectivité de gravure entre la résine et matériau optique. Document (8) describes a fifth technique for producing lenses, called "B-shape transfer". A resin block, formed on a substrate of optical material, is subjected to thermal creep to give it a convex shape. This shape is then transferred into the underlying optical material by means of simultaneous anisotropic etching of the substrate and resin. The shape of the relief practiced in the substrate is determined by the given form to the resin and by selectivity of etching between the resin and optical material.

Les différentes techniques de fabrication microlentilles indiquées ci-dessus permettent d'obtenir des composants dont les caractéristiques optiques sont limitéesà des gammes de valeurs assez restreintes. The different microlensing techniques mentioned above make it possible to obtain components whose optical characteristics are limited to relatively small ranges of values.

En général, il est assez difficile, voire impossible d'obtenir des microientilles de grande distance focale. On considère, dans le cadre des techniques décrites, qu'une grande distance focale est une distance focale excédant quelques millimètres. In general, it is quite difficult, if not impossible, to obtain micro-cells of great focal length. It is considered, within the framework of the techniques described, that a large focal length is a focal length exceeding a few millimeters.

Pour obtenir des composants avec une distance focale plus importante, plusieurs méthodes peuvent également être mentionnées. To obtain components with a larger focal length, several methods can also be mentioned.

Une première méthode décrite dans le document (9) consisteà réaliser des composants' gradient indice. Ceux-ci sont obtenus par un échange d'ions alcalins entre un matériau optique vitreux un bain sels d'argent par exemple. on obtient ainsi des lentilles appelées lentilles "GRIN" (Graded Index en Anglais) dont les distances focales peuvent être ajustées. Les distances focales ne peuvent être ajustées cependant que dans une limite de compatibilité entre les bains d'échange d'ions et les matériaux optiques utilisés. Les lentilles obtenues présentent, en général, une distance focale inférieure au millimètre. A first method described in document (9) consists of to making index components . These are obtained by an alkaline ion exchange between a glassy optical material and a silver salt bath, for example. lenses known as "GRIN" lenses (Graded Index) are thus obtained whose focal lengths can be adjusted. The focal lengths can not be adjusted, however, only within a limit of compatibility between the ion exchange baths and the optical materials used. The lenses obtained have, in general, a focal length of less than one millimeter.

Une deuxième méthode, permettant d'adapter et d'augmenter la distance focale des lentilles, consiste 1 immerger et maintenir les lentilles dans un milieu liquide d'indice déterminé. Cette méthode est illustrée le document(10) par exemple. Le milieu liquide est retenu par capillarité entre la lentille et un superstrat en verre situéà faible distance de la lentille. A second method, to adapt and increase the focal length of the lenses, consists of 1 immerse and maintain the lenses in a liquid medium of determined index. This method is illustrated in document (10) for example. The liquid medium is held by capillarity between the lens and a glass superstrate located at at a short distance from the lens.

Cette construction permet d'ajuster la distance focale dans une large gamme de valeurs. La présence de liquide dans la structure finale ne permet pas d'envisager son intégration dans un microsystème compact. De plus, la structure est susceptible d'être affectée de façon destructive par des variations de température ou d'hygrométrie. This construction makes it possible to adjust the focal length in a wide range of values. The presence of liquid in the final structure does not allow to consider its integration into a compact microsystem. In addition, the structure is likely to be destructively affected by changes in temperature or humidity.

Une troisième méthode permettant d'adapter la distance focale des lentilles est illustrée par le document(11). Celle-ci se distingue de la méthode décrite ci-dessus par le fait que le liquide d'adaptation d'indice fixe est remplacé par cristal liquide dont l'indice de réfraction peut être contrôlé par un champ électrostatique. Ce champ est appliqué au cristal liquide au moyen d'électrodes sont transparentes pour la lumière devant traverser la lentille. A third method for adapting the focal distance of the lenses is illustrated by the document (11). This differs from the method described above by the fact that the adaptation liquid of fixed index is replaced by liquid crystal whose refractive index can be controlled by an electrostatic field. This field is applied to the liquid crystal by means of electrodes are transparent to the light to pass through the lens.

Les structures optiques incluant lentille et une pellicule de cristal liquide souffrent cependant des mêmes limitations que les structures précédemment décrites et, en particulier, s'avèrent adaptéesà intégration dans un système compact. Optical structures including a lens and a liquid crystal film, however, suffer from the same limitations as previously described structures and, in particular, are adapted to integration into a compact system.

Une quatrième méthode permettant également une adaptation "active" de la distance focale est illustrée par le document (12). Cette méthode consiste pour l'essentielà déformer une membrane transparente pour en modifier la distance focale. A fourth method also allowing "active" adaptation of the focal length is illustrated by document (12). This method consists essentially of to deform a transparent membrane to modify the focal length.

Un fluide d'indice connu, contenu dans une chambre localement délimitée par la membrane transparente, permet de déformer celle-ci faisant varier sa pression. A fluid of known index, contained in a chamber locally defined by the transparent membrane, allows to deform it by varying its pressure.

La membrane en verre, d'une épaisseur de 50pm, définit une lentille d'un diamètre de10 mm dont la distance focale pourrait varier jusqu'à des valeurs de plusieurs mètres. L'association 'une lentilleà un système de "microfluidiquel' constitue cependant une contrainte qui n'est pas compatible avec les impératifs d'intégration imposés pour certaines applications. The glass membrane, 50 μm thick, defines a lens with a diameter of 10 mm whose focal length could vary to values of several meters. However, the combination of a "microfluidic" lens with a "B" lens is a constraint that is not compatible with the integration requirements imposed for certain applications.

Exposé de l'invention La présente invention a pour but de proposer un microsystème optique son procédé de fabrication ne présentant pas les limitations des techniques de fabrication de lentilles ou des méthodes d'adaptation de distance focale présentées ci-dessus. The object of the present invention is to propose an optical microsystem its manufacturing method which does not have the limitations of the lens manufacturing techniques or of the methods of focal length adaptation presented hereinafter. above.

Un but est particulier de proposer un tel microsystème qui soit compact, susceptible d'une forte intégration, qui soit durable et insensible aux conditions extérieures d'utilisation. Ce type de composant pouvant être actif ou passif. A goal is particular to propose such a microsystem that is compact, capable of strong integration, which is durable and insensitive to external conditions of use. This type of component can be active or passive.

Un but est également de proposer un procédé de fabrication permettant d'obtenir des systèmes optiques avec une distance focale plus importante que celle des lentilles obtenues par les techniques de fabrication connues. Another aim is also to propose a manufacturing method making it possible to obtain optical systems with a greater focal length than those obtained by known manufacturing techniques.

Pour atteindre ces buts, l'invention a plus précisément pour obj un procédé de fabrication d'un microsystème optique comprenant les étapes successives suivantes: a) la mise en forme 'un substrat optique en un premier matériau optique poury pratiquer au moins une microlentille présentant un relief, b) la formation d'une calotte de recouvrement de la microlentille, incluant au moins un deuxième matériau optique, différent du premier matériau optique, et présentant une couche superficielle avec épaisseur supérieure au relief de la microlentille, c) 'aplanissement de la couche superficielle. To achieve these aims, the invention more specifically for obj a method of manufacturing an optical microsystem comprising the following successive steps: a) shaping an optical substrate into a first optical material for y practice at least one microlens having a relief, b) the formation of a cover cap of the microlens, including at least a second optical material, different from the first optical material, and having a surface layer with a thickness greater than the relief of the microlens, c) 'flattening of the surface layer.

On entend par matériau optique un materiau sensiblement transparentà la lumière et en particulier à longueur d'ondes de la lumière de travail prévue pour le microsystème. By optical material is meant a substantially transparent material to the light and in particular to wavelength of the working light provided for the microsystem.

on considère, par ailleurs, que deux matériaux optiques sont différents s'ils présentent des indices de refraction différents, de sorte que leur association permette de former un dioptre. it is considered, moreover, that two optical materials are different if they have different refractive indices, so that their combination allows to form a diopter.

L'étape a) du procédé comprend la formation di ou de plusieurs lentilles. Elle comprend, par exemple, la formation d'un réseau de lentilles. Step a) of the process comprises forming one or more lenses. It includes, for example, the formation of a lens array.

La lentille ou les lentilles forméesà l'etape a) présentent un relief qui est caractérisé par une hauteur h mesuréeà l'apex des lentilles. Cette hauteur correspond ainsià 1-épaisseur', de la lentille selon son optique. The lens or lenses formed at step a) have a relief that is characterized by a height h measured at the apex of the lenses. This height thus corresponds to at 1-thickness', the lens according to its optical.

Dans la description qui suit, on désigne par substrat optique le matériau dans lequel est formee la microlentille. Il convient cependant de préciser que l'étape a) du procédé peut être précédée la formation d'une couche de matériau optique sur un substrat de support, distinct du substrat optique. Dans ce cas, la couche de matériau optique constitue le substrat optique. In the description which follows, the optical substrate designates the material in which the microlens are formed. However, it should be noted that step a) of the method may be preceded by the formation of a layer of optical material on a support substrate, distinct from the optical substrate. In this case, the layer of optical material constitutes the optical substrate.

La microlentille est formée directement dans le substrat optique. Cette opération peut avoir lieu en mettant en oeuvre, selon le matériau du substrat optique, exemple l'un des procédés suivants: - le procédé de lithographieà masques "en densité variable", - le procédé d'insolation par balayage de faisceau, - le procédé de gravure ionique réactive, - le procédé de réplication par emboutissage, tout autre procédé équivalent. The microlens is formed directly in the optical substrate. This operation can take place by using, according to the material of the optical substrate, one of the following methods: - the lithography process to masks "in variable density", - the process of beam scanning insolation, - the process of reactive ion etching, - the process of replication by stamping, any other equivalent method.

Ces procédés, bien connus en soi, sont décrits dans la partie introductive de la description et sont largement illustrés par les documents(1) à (8) dej' évoqués, auxquels on peut se référer. These methods, which are well known per se, are described in the introductory part of the description and are largely illustrated by the documents (1) to (8) mentioned above, to which reference may be made.

Selon une autre possibilité, la mise en forme substrat optique lors de l'étape a) peut comporter - le dépôt et la mise en forme d'un bossage matériau fluable, c'est-à-dire susceptible de fluage,à la surface du substrat, - la gravure du substrat et du bossage de résine pour imprimer au substrat un relief. According to another possibility, the optical substrate shaping during step a) may comprise the deposition and the shaping of a flowable material, that is to say susceptible creep, to the surface of the substrate, - the etching of the substrate and the resin boss to print to the substrate a relief.

Le matériau fluable peut être, par exemple, résine ou un matériau fusible tel qu'un alliage métalliqueà bas point de fusion. The flowable material may be, for example, a resin or a fuse material such as a low melting point metal alloy.

Lors de la gravure, préférentiellement anisotrope, du substrat et du bossage, des parties substrat recouvertes d'une épaisseur plus ou moins importante du matériau du bossage sont plus ou moins rapidement entamées par la gravure. Ainsi, la forme générale du bossage est transférée dans le substrat optique sous-jacent. La forme du relief finalement conférée au substrat optique, bien que dictée par celle du bossage, est largement influencée les paramètres de gravure, et notamment par la sélectivité de la gravure du matériau optique par rapport au matériau du bossage. During the etching, preferably anisotropic, of the substrate and the boss, substrate portions covered with a greater or lesser thickness of the material of the boss are more or less rapidly etched by etching. Thus, the overall shape of the boss is transferred to the underlying optical substrate. The shape of the relief finally imparted to the optical substrate, although dictated by that of the boss, is largely influenced by the etching parameters, and in particular by the selectivity of the etching of the optical material relative to the material of the boss.

La mise en forme initiale du bossage peut avoir lieu par un fluage thermique. Selon la quantité du matériau du bossage et le diamètre du bossage, ainsi qu'en fonction des conditions de traitement thermique mises en oeuvre (température, durée) on peut obtenir un bossage avec une forme convexe ou concave, sensiblement sphérique. The initial shaping of the boss can take place by thermal creep. Depending on the amount of the material of the boss and the diameter of the boss, and depending on the heat treatment conditions used (temperature, duration) can be obtained a boss with a convex or concave shape, substantially spherical.

En maintenant des paramètres de gravure constants, le relief conféré au substrat optique est également sensiblement sphérique et homothétiqueà celui du bossage. By maintaining constant etching parameters, the relief imparted to the optical substrate is also substantially spherical and homothetic to that of the boss.

En revanche, si paramètres de gravure sont modifiés au cours de cette étape, il est possible de conférer au substrat un relief asphérique. On the other hand, if etching parameters are modified during this step, it is possible to give the substrate an aspheric relief.

Les aspects de gravure du substrat seront décrits plus en détail dans la suite du texte en référence aux figures. The etching aspects of the substrate will be described in more detail in the following text with reference to the figures.

L'étapeb) du procédé de l'invention consisteà former une calotte de recouvrement du substrat. La fonction de cette calotte est de constituer avec le substrat optique et en particulier avec la partie du substrat constituant la microlentille un dioptre. Step b) of the process of the invention consists in forming a cap covering the substrate. The function of this cap is to constitute with the optical substrate and in particular with the portion of the substrate constituting the microlens a diopter.

La calotte peut être constituée d'une seule couche de matériau optique. Celle-ci doit alors être en un matériau optique different de celui du substrat optique et doit présenter épaisseur supérieureà la hauteur h de son relief. La couche unique constitue dans ce cas la couche superficielle au sens de l'invention. The cap may consist of a single layer of optical material. This must then be in an optical material different from that of the optical substrate and must have a thickness greater than the height h of its relief. In this case, the single layer constitutes the surface layer within the meaning of the invention.

La calotte peut également présenter une structure multicouche. Elle peut comporter dans ce cas une première couche en un deuxième materiau optique différent du premier matériau optique utilisé pour le substrat optique, et uneou plusieurs couches supplémentaires, dont au moins l'une, constituant la couche superficielle, présente une épaisseur supérieure à la hauteur du relief. The cap may also have a multilayer structure. It may comprise in this case a first layer in a second optical material different from the first optical material used for the optical substrate, and a or several additional layers, at least one of which constitutes the superficial layer. , has a thickness greater than at the height of the relief.

Cette couche superficielle peut être en un matériau optique identique au premier au deuxième matériau optique, ou encore en un matériau différent de ceux-ci Selon une particularité de mise en oeuvre de l'invention, avec une calotteà deux ouà plusieurs couches le procédé peut comprendre, avant le dépôt d'une deuxième couche de matériau optique, la mise en formed une première couche, déposée préalablement. This surface layer may be in an optical material identical to the first to the second optical material, or alternatively in a material different from them. According to a feature of implementation of the invention, with a cap to two or to several layers the method may comprise, before the deposition of a second layer of optical material, the shaping d a first layer, previously deposited.

La mise en forme de la première couche peut, de la façon évoquée précédemment, comporter: - le depôt et la mise en forme par fluage d'un bossage de matériau fluable à la surface de la première couche, - la gravure de la première couche et du bossage pour imprimerà la première couche un relief. The shaping of the first layer may, in the manner mentioned above, comprise : - the deposition and creep shaping of a flowable material boss to the surface of the first layer, - the etching of the first layer and the boss to print to the first layer a relief.

L'étape c) est une étape essentielle du procédé de l'invention lors de laquelle la surface libre de la couche dite superficielle est rendue plane. Dans le cas où le microsystème est réalisé' partir d'un substrat optique parallélépipédique à faces planes parallèles, la surface libre est rendue plane parallèle aux faces principales du substrat optique. Step c) is an essential step in the process of the invention in which the free surface of the so-called surface layer is made flat. In the case where the microsystem is made ' from a parallelepiped optical substrate to parallel plane faces, the free surface is made plane parallel to the main faces of the optical substrate.

L'aplanissement de la couche superficielle permet de conférerà la calotte sa fonction d'ajustage de la distance focale de la microlentille réalisée dans le substrat optique. The flattening of the surface layer makes it possible to confer on the cap its function of adjusting the focal length of the microlens made in the optical substrate.

Comme l'épaisseur de la couche superficielle est supérieureà la hauteur du relief, l'aplanissement de cette couche ne met pasà nu une couche sous-jacente et permet donc de conserver des propriétés optiques homogènes. Since the thickness of the superficial layer is greater than the height of the relief, the flattening of this layer does not put an underlying layer and thus makes it possible to maintain consistent optical properties.

Pour la fabrication de systèmes optiques incluant plusieurs lentilles le procédé peut être mis en oeuvre de façon itérative. Dans ce cas, la série des étapesb) et c) est successivement répétée en utilisantà partir de la première itération respectivement la couche superficielle d'une série précédente comme substrat d'une série suivante. For the manufacture of optical systems including several lenses the process can be implemented iteratively. In this case, the series of steps b) and c) is successively repeated using from the first iteration respectively the surface layer of a previous series as a substrate. a next series.

'invention concerne également un microsystème optique comprenant: - au moins un substrat en un premier matériau optique présentant au moins une face avec un relief de microlentille, et - au moins une calotte recouvrant la microlentille incluant au moins un deuxième matériau optique différent du premier matériau optique, la calotte présentant une première face épousant le relief la microlentille et une deuxième face, libre opposéeà la première face, sensiblement plane. Dans une réalisation particulière la calotte de recouvrement peut comporter une couche en contact avec la microlentille, du deuxième matériau optique, et une couche superficielle présentant une face libre sensiblement plane. also disclosed is an optical microsystem comprising: at least one substrate made of a first optical material having at least one face with a microlensed relief, and - At least one cap covering the micro-lens including at least one second optical material different from the first optical material, the cap having a first face conforming to the relief the microlens and a second face, free opposite to the first face, substantially flat. In a particular embodiment, the covering cap may comprise a layer in contact with the microlens, the second optical material, and a surface layer having a substantially flat free face.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre en référence aux figures des dessins annexés. Cette description est donnéeà titre purement illustratif et non limitatif. Other features and advantages of the invention will become more apparent from the description which follows with reference to the figures of the accompanying drawings. This description is given to as a purely illustrative and non-limiting title.

Brève description des figures - La figure1 est une coupe schématique d'un microsystème optique conformeà l'invention. Brief Description of the Figures - Figure 1 is a schematic section of an optical microsystem conforming to the invention .

- Les figures2A à 6A sont des représentations schématiques en coupe d'étapes successives d'un procédé de fabrication d'un microsystème incluant une lentille convexe, conformeà l'invention. - Figures 2A to 6A are schematic representations in section of successive steps of a method of manufacturing a microsystem including a convex lens, conforming to the invention.

- Les figures 2Bà 6B sont des représentations schématiques en coupe d'étapes successives d'un procédé de fabrication d'un microsystème incluant une lentille concave, conformeà l'invention. - Figures 2B to 6B are diagrammatic representations in section of successive steps of a method of manufacturing a microsystem including a concave lens, conforming to the invention.

- Les figures7 à 10 sont des représentations schématiques en coupe des étapes de fabrication d'un microsystème selon une mise en oeuvre particulière du procédé de l'invention. - Figures 7 to 10 are schematic sectional representations of the steps for manufacturing a microsystem according to a particular implementation of the method of the invention.

- Les figures11 à 18 sont des représentations schématiques en coupe des étapes de fabrication d'un microsystème selon une mise en oeuvre particulière du procédé de l'invention, constituant une variante par rapport au procédé illustré par des figures7 à 10. Description détaillée de modes de mise en oeuvre de l'invention Dans la description qui suit, des parties identiques ou équivalentes des différentes figures sont repérées avec les mêmes références numériques. - Figures 11 to 18 are schematic sectional representations of the steps for manufacturing a microsystem according to a particular implementation of the method of the invention, constituting a variant compared to the method illustrated by figures 7 to 10. Detailed description of modes of setting work of the invention </ In the following description, identical or equivalent parts of the different figures are identified with the same reference numerals.

Pour des raisons de simplification, les figures décrites ci-après, se réfèrentà des microsystèmes comportant une lentille unique ou un groupe de lentilles unique. Toutefois, on peut envisager des réalisations incluant une pluralité de lentilles ou de groupes de lentilles juxtaposés réaliséesà partir d'un même substrat, par exemple sous forme de réseau de lentilles. For reasons of simplification, the figures described below refer to microsystems comprising a single lens or a single lens group. However, it is possible to envisage embodiments that include a plurality of juxtaposed lenses or groups of lenses made from the same substrate, for example in the form of a lens array.

La figure1 montre un microsystème comprenant un substrat optique100 en un premier matériau optique 'indice n, qui a été mis en forme pour définir lentille plan-convexe110. Dans cet exemple, l'ensemble substrat optique constitue la lentille. Celle- présente une hauteur notée h. Figure 1 shows a microsystem comprising an optical substrate 100 in a first n-index optical material, which has been shaped to define a plano-convex lens 110 In this example, the optical substrate assembly constitutes the lens. This has a height noted h.

La lentille plan-convexe110 est en contact une face plane avec un substrat de support101 avec lequel elle forme un dioptre plan. Le substrat support101 est en un matériau optique présentant un indice de réfraction n3- La lentille110 présente par ailleurs une face sphérique convexe, avec un rayon de courbure opposéeà la face plane. The plano-convex lens 110 contacts a planar face with a support substrate 101 with which it forms a planar diopter. The support substrate 101 is made of an optical material having a refractive index n3- The lens 110 also has a convex spherical face, with an opposite radius of curvature to the flat face.

Une calotte de recouvrement 120 est constituee par une couche unique 122 de matériau optique. Celle-ci recouvre de façon conforme la face convexe de la lentille110, et le substrat de support101. A covering cap 120 is constituted by a single layer 122 of optical material. It conforms to the convex side of the lens 110, and the support substrate 101.

on considère qu'une couche recouvre de façon conforme un relief lorsqu'elle épouse sa forme. a layer is considered to conformably cover a relief when it conforms to its shape.

La couche de matériau optique 122 de la calotte de recouvrement présente un indice de réfraction n2 différent de l'indice de réfraction n, de la lentille. Elle forme ainsi avec la lentille un dioptre. The optical material layer 122 of the cover cap has a refractive index n2 different from the refractive index n of the lens. It thus forms with the lens a diopter.

Par ailleurs, la couche de matériau optique 122 constitue une couche superficielle de la calotte de recouvrement et présente une surface libre 124 plane. Cette surface est parallèle aux faces principales du substrat de support et doncà la face plane de la lentille110. Furthermore, the layer of optical material 122 constitutes a surface layer of the cover cap and has a flat free surface 124. This surface is parallel to the main faces of the support substrate and therefore to the flat face of the lens 110.

La surface libre plane 124 forme avec le milieu environnant, par exemple l'air, un autre dioptre. The plane free surface 124 forms with the surrounding medium, for example air, another diopter.

Des flèches indiquentà titre d'illustration des trajets possibles de rayons de lumière pénétrant le système sous incidence normale par le substrat de support, et traversant la lentille. Arrows indicate to as an illustration of the possible paths of light rays penetrating the system under normal incidence by the support substrate, and passing through the lens.

La calotte de recouvrement peut jouer dans le microsystème le rôle d'un moyen d'adaptation de focale, et en particulier un moyen d'augmentation de la distance focale. The cover cap can play in the microsystem the role of a focal adaptation means, and in particular a means of increasing the focal length.

En l'absence de la calotte de recouvrement 120 la distance focalefo de la lentille110 serait, pour des lentilles "minces" (Rc fo) :

on considère dans cette formule que la face sphérique de la lentille est entourée d'air d'on l'indice de réfraction est égalà 1 (n2=1) . In the absence of the cover cap 120 the focal distance fo of the lens 110 would be, for "thin" lenses (Rc fo) :

it is considered in this formula that the spherical face of the lens is surrounded by air with a refractive index of at 1 (n2 = 1) .

En présence de la couche de matériau optique 122, d'indice n2#1, de la calotte de recouvrement, la distance focalef du microsystème devient:

On a donc:

Cette formule correspondà l'approximation nl=n3 verifiée lorsque le matériau optique du substrat optique et du substrat de support sont les mêmes. In the presence of the layer of optical material 122, of index n2 # 1, of the cover cap, the focal length f of the microsystem becomes :

So we have :

This formula corresponds to the approximation nl = n3 verified when the optical material of the optical substrate and the support substrate are the same.

Le tableau I, ci-après, donneà titre purement indicatif, les valeurs de quelques matériaux optiques susceptibles d'être retenus pour la fabrication des microsystèmes optiques.

Table I, below, gives to as purely indicative, the values of some optical materials likely to be selected for the manufacture of optical microsystems.

TABLEAU <SEP> I
<tb> MATERIAU <SEP> Si02 <SEP> Verre <SEP> A1203 <SEP> TaL205 <SEP> Ti02 <SEP> S <SEP> i
<tb> BK7
<tb> Indice <SEP> de
<tb> réfraction <SEP> 1,45 <SEP> 1,5 <SEP> 1,63 <SEP> 2,1 <SEP> 2,3 <SEP> 3,
<tb> lumière <SEP> 1 < X < 6pm
<tb> visible En se référant au tableau I on peut verifier qu un microlentille en verre BK7 sur un substrat également en verre BK7, et recouverte d'une couche de Silice (Si02), permet d'obtenir une distance focalef telle que f=10.fo. Dans cet exemple, la couche de matériau optique de la calotte de recouvrement est utilisée pour augmenter la distance focale pour atteindre des valeurs très supérieures au millimètre. TABLE <SEP> I
<tb> MATERIAL <SEP> Si02 <SEP> Glass <SEP> A1203 <SEP> TaL205 <SEP> Ti02 <SEP> S <SEP> i
<tb> BK7
<tb><SEP> Index of
<tb> refraction <SEP> 1.45 <SEP> 1.5 <SEP> 1.63 </ SEP> 2.1 <SEP> 2.3 <SEP> 3, 
<tb> light <SEP> 1 <X <6pm 
<tb> visible Referring to Table I it can be verified that a BK7 glass microlens on a substrate also BK7 glass, and covered with a layer of silica (SiO 2), provides a focal length f such that f = 10.fo. In this example, the optical material layer of the cover cap is used to increase the focal length to reach values much greater than one millimeter.

Dans autre exemple, toujours tiré du tableau I on considere une microlentille et un substrat de support en silice (Si02) recouverts par une couche de rutile (TiO2) (nl=n3=1,45 et n2=2,3) On obtient: f --0,5 fo. In another example, always taken from Table I is a microlens and a silica support substrate (SiO 2) covered by a layer of rutile (TiO 2) (n 1 = n 3 = 1.45 and n 2 = 2.3). B>: f --0.5 fo.

Dans cas, le rôle de la calotte de recouvrement un rôle d'adaptation de la distance focale. on observe ici que le système optique est divergent dépit du caractère convergent de la lentille Différentes techniques, telles que le dopage et la variation graduelle de la composition des couches optiques formées, permettent d'ajuster avec précision la valeur de distance focale recherchée. In case, the role of the cover cap a role of adaptation of the focal length. It is observed here that the optical system is divergent despite the convergent nature of the lens. Various techniques, such as doping and the gradual variation of the composition of the optical layers formed, make it possible to precisely adjust the desired focal length value.

Les figures2A à 6A illustrent des étapes de réalisation d'un microsystème tel qu'indiqué ci-dessus. Le microsystème dont la fabrication est décrite ci-après ne fait pas appelà un substrat de support. La fonction de support est directement assurée par le substrat optique. Figures 2A to 6A illustrate steps of making a microsystem as indicated above. The microsystem whose manufacture is described below does not use a support substrate. The support function is directly provided by the optical substrate.

La figure2A montre un substrat optique100 de forme parallélépipédique à faces principales planes et parallèles. Figure 2A shows an optical 100 parallelepiped-shaped with flat and parallel main faces.

Sur l'une de ses faces principales on a formé un bossage de matériau fluable 102a de forme plan convexe. Dans la suite de la description on prendraà titre d'exemple, comme matériau fluable, de la résine. La formation du bossage comprend d'abord le dépôt sur le substrat100 d'une couche de résine (non représentée) en un matériau susceptible de fluer sous 'action d'un traitement thermique approprié. On one of its main faces was formed a boss of flowable material 102a of convex plane shape. In the following description will take to as an example, as a flowable material, resin. The formation of the boss first comprises depositing on the substrate 100 a resin layer (not shown) of a material capable of flowing under the action of a suitable heat treatment.

Cette couche est gravée pour n'en laisser subsister qu'une partie au-dessus d'une région du substrat dans laquelle la lentille doit être formée. Enfin, un traitement thermique est opéré dans des conditions de température et de durée suffisantes pour faire évoluer la résine vers une forme bombée, de type plan convexe, telle que représentée. This layer is etched to leave only a portion of it above a region of the substrate in which the lens is to be formed. Finally, heat treatment is performed under conditions of temperature and duration sufficient to evolve the resin to a curved shape, convex plane type, as shown.

Le substrat optique, pourvu du bossage de résine 102a est soumisà une gravure anisotrope réactive qui est de préférence poursuivie jusqu'à disparition complète du bossage de résine. The optical substrate, provided with the resin boss 102a, is subjected to reactive anisotropic etching which is preferably continued until the resin boss has completely disappeared.

Au terme de cette gravure, la forme du bossage résine se trouve transférée dans le substrat optique, comme le montre la figure3A. relief du substrat ainsi obtenu constitue une microlentille 110a. At the end of this etching, the shape of the resin boss is transferred into the optical substrate, as shown in FIG. 3A. The relief of the substrate thus obtained constitutes a microlens 110a.

la gravure est arrêtée avant disparition complète du bossage de résine, un reliquat de résine peut être dissous en laissant ainsi apparaître une zone formant méplat. the etching is stopped before complete disappearance of the resin boss, a residue of resin can be dissolved, thereby leaving a flattened area.

La figure 4A montre le dépôt, préférence conforme, d'une couche de matériau optique 122 sur le substrat optique. Celle-ci recouvre entièrement la lentille 110a. La couche optique 122 présente un indice de réfraction différent de celui du matériau optique du substrat100 et constitue ici une calotte de recouvrement 120. Le dépôt de la couche optique 122 peut avoir lieu selon diverses techniques connues en soi. On peut citer par exemple, les dépôts assistés par plasma, les dépôts chimiques en phase vapeur (CVD, PVD), les dépôts de" Sol-Gel, ainsi que l'enduction par un polymère, l'enduction par une colle optique ou d'une résine, etc. FIG. 4A shows the deposition, preferably conformal, of a layer of optical material 122 on the optical substrate. This completely covers the lens 110a. The optical layer 122 has a refractive index different from that of the optical material of the substrate 100 and here constitutes a covering cap 120. The deposition of the optical layer 122 can take place according to various techniques known per se . For example, plasma assisted deposits, chemical vapor deposition (CVD, PVD), Sol-Gel deposits, as well as polymer coating, optical glue coating or a resin, etc.

On peut observer que la calotte de recouvrement 120 épouse parfaitement la forme du substrat100, de sorte que le relief de la lentille110 se trouve reproduità la surface libre de la calotte Le dépôt ou la formation de la couche optique 122 poursuivi jusqu'à ce que son épaisseur soit supérieureà la hauteur h de la lentille 110a. It can be seen that the cover cap 120 perfectly matches the shape of the substrate 100, so that the relief of the lens 110 is reproduced at the free surface of the cap The deposit or the formation of the optical layer 122 continued until its thickness is greater than the height h of the lens 110a.

Le procédé de fabrication est achevé par l'aplanissement de la couche optique 122 façonà lui conférer une surface libre 124 plane et parallèle aux faces principales du substrat optique100. The manufacturing method is completed by flattening the optical layer 122 so as to give it a plane free surface 124 parallel to the main faces of the optical substrate 100.

L'aplanissement peut être opéré selon une technique connue de rectification ou de polissage. Il s'agit de préférence d'un polissage mécano-chimique. The planarization can be performed according to a known technique of grinding or polishing. It is preferably a chemical mechanical polishing.

La figure6A montre une étape complémentaire du procédé dans laquelle une nouvelle couche de matériau optique 200 est formée sur la calotte de recouvrement 120. FIG. 6A shows a complementary step of the method in which a new layer of optical material 200 is formed on the cover cap 120.

Cette couche n'est pas considérée comme faisant partie de la calotte de recouvrement dans la mesure où elle n'épouse pas la forme de la lentille. Elle constitue un nouveau substrat optique, comparable au premier substrat optique100 et peut être utilisée pour la fabrication d'une nouvelle lentille dont l'axe optique peut être, par exemple, aligné sur la première lentille 110a. On peut ainsi réaliser un microsystème optiqueà plusieurs lentilles. This layer is not considered to be part of the lap cap as it does not match the shape of the lens. It constitutes a new optical substrate, comparable to the first optical substrate 100 and can be used for the manufacture of a new lens whose optical axis can be, for example, aligned with the first lens 110a. It is thus possible to produce an optical microsystem with several lenses.

Les figures 2Bà 6B illustrent une variante du procédé décrit en référence aux figures2A à 6A. Figs. 2B to 6B illustrate a variation of the method described with reference to Figs. 2A-6A.

Le procédé relatif aux figures 2Bà 6B concerne la fabrication d'un microsystème optique incluant une lentille concave110b. The method relating to Figs. 2B to 6B relates to the manufacture of an optical microsystem including a concave lens 110b.

Toutes les étapes du procédé sont réalisées de la façon exposée précédemment. Les étapes ne sont donc pas decrites dans leur détail. on pourra se reporterà la description qui-précède. All the steps of the process are carried out as previously described. The steps are not described in detail. we can refer to the above description.

on observe sur laf igure 2B que le bossage de résine102b présente une forme plan-concave (partie centrale du bossage). it is observed on the f igure 2B that the resin boss 102b has a plane-concave shape (central part of the boss).

Ce bossage est obtenu sensiblement de la même façon que le bossage 102a de la figure 2A. Des mesures particulières sont toutefois prises pour obtenir forme concave. This boss is obtained substantially in the same way as the boss 102a of Figure 2A. Special measures are however taken to obtain concave shape.

Une première mesure qu'il est possible prendre est de provoquer une réticulation de la résine dans état où celle-ci présente le relief concave souhaité. A first measure that can be taken is to cause a crosslinking of the resin in a state where it has the desired concave relief.

Les inventeurs ont en effet observé que, lors de fluage, la résine évolue progressivement vers une forme finale convexe stable, en passant par formes intermédiaires concaves. La réticulation peut être provoquée sous l'action de la chaleur et permet de figer résine dans une forme intermédiaire. The inventors have in fact observed that, during creep, the resin progressively evolves towards a stable final convex shape, passing through concave intermediate forms. The crosslinking can be caused by the action of heat and allows to freeze resin in an intermediate form.

Selon une autre possibilité, il est possible d'adapter le facteur de forme de la résine. Celui-ci est défini comme le rapport d'une hauteur moyenne du bossage résine sur une surface de contact bossage avec le substrat optique. Les inventeurs observé que, lors du fluage, la résine n'atteint pas forme finale convexe mais se stabilise dans forme intermédiaire concave lorsque le facteur de forme est inférieurà une valeur déterminée. Cette valeur dépend du type de résine utilisé et peut être établie expérimentalement. According to another possibility, it is possible to adapt the shape factor of the resin. This is defined as the ratio of an average height of the resin boss to a boss contact surface with the optical substrate. The inventors observed that, during creep, the resin does not reach the convex final shape but stabilizes in the concave intermediate form when the form factor is at a given value. This value depends on the type of resin used and can be established experimentally.

Après l'obtention de la forme souhaitée, la résine réticulée. L'ensemble du substrat optique 100 et du bossage de résine102b est alors soumisà une gravure anisotrope. Les étapes ultérieures sont illustrées par les figures 3Bà 5B. On observe notamment sur la figure 3B l'indication de la hauteur h du relief de la lentille110b obtenue au terme de la gravure. After obtaining the desired shape, the crosslinked resin. The entire optical substrate 100 and resin boss 102b is then subjected to anisotropic etching. The subsequent steps are illustrated by Figs. 3B to 5B. FIG. 3B shows in particular the indication of the height h of the relief of the lens 110b obtained at the end of the etching.

Dans le cas de l'utilisation pour bossage d'un matériau fusible, la forme concave est obtenue par solidification dudit matériau, également dans une forme intermédiaire. In the case of use for embossing a fusible material, the concave shape is obtained by solidification of said material, also in an intermediate form.

Le dépôt et l'aplanissement d'une couche de matériau optique 122 sont illustrés par les figures 4B et 5B. The deposition and flattening of a layer of optical material 122 is illustrated by FIGS. 4B and 5B.

La figure 6B, par analogie avec la figure6A, montre le dépôt d'une nouvelle couche 200 matériau optique pouvant servir de substrat optique. FIG. 6B, by analogy with FIG. 6A, shows the deposition of a new optical material layer 200 that can serve as an optical substrate.

Les figures7 à 10, décrites ci-après, montrent une autre possibilité de réalisation d'un microsystème conformeà l'invention. Dans un premier temps, on met en oeuvre les étapes de procédé illustrées par les figures2A à 5A pour obtenir une structure conformeà la figure5A. Figures 7 to 10, described below, show another possible embodiment of a microsystem according to the to the invention. In a first step, the process steps illustrated by FIGS. 2A to 5A are used to obtain a structure conforming to the 5A. >

Cette structure est reprise sur la figure7. Elle comporte un substrat optique100 mis en forme pour définir une lentille (convexe)110. Le substrat recouvert d'une couche de recouvrement 122, de matériau optique, désignée ci-après par "première couche matériau optique". Celle-ci présente un indice réfraction différent de celui du substrat optique Sur la surface libre 124 de la couche matériau optique 122, on forme un bossage 202 de résine de forme plan-concave selon les techniques décrites ci- dessus. Le centre de concavité du bossage de résine est sensiblement aligné avec l'axe optique de la lentille 110. This structure is shown in Figure 7. It has an optical 100 substrate shaped to define a (convex) 110 lens. The substrate coated with a cover layer 122 of optical material, hereinafter referred to as "first optical material layer". This has a refractive index different from that of the optical substrate. On the free surface 124 of the optical material layer 122, a planar-concave resin boss 202 is formed according to the techniques described above. The concavity center of the resin boss is substantially aligned with the optical axis of the lens 110.

La structure ainsi obtenue est soumiseà une gravure anisotrope pour "transférer" la forme du bossage de résine dans la première couche 122 de matériau optique. The resulting structure is subjected to anisotropic etching to "transfer" the shape of the resin boss into the first layer 122 of optical material.

Au terme de la gravure, on obtient la structure de laf igure 8. On peut observer sur cettefigure que la première couche de matériau optique 122 se présente à présent comme une lentille biconcave. On peut aussi relever l'épaisseur de la première couche de matériau optique est suffisante pour que sa gravure ne mette pas a nu le substrat optique100 sous-jacent. At the end of the engraving, we obtain the structure of the f igure 8. We can observe on this f igure that the first layer of material Optical 122 presents itself to present as a biconcave lens. It can also be noted that the thickness of the first layer of optical material is sufficient so that its etching does not expose the underlying optical substrate 100 .

La figure9 montre le dépôt, de préférence conforme, d'une deuxième couche de recouvrement126, de matériau optique,à la surface de la première couche de matériau optique 122. L'épaisseur de la deuxième couche126 de matériau optique est supérieureà la hauteur du relief présente la surface de la première couche de matériau optique. Figure 9 shows the deposition, preferably conformal, of a second cover layer 126, of optical material, to the surface of the first layer of optical material 122. The thickness of the second layer 126 of optical material is greater than the height of the relief has the surface of the first layer of optical material.

La deuxième couche126 de matériau optique présente par ailleurs un indice de réfraction différent de celui de la première couche 122, de façonà former avec celle-ci un dioptre. Cet indice peut être identique ou différent de celui du substrat optique La deuxième couche de matériau optique126 est ensuite planarisée comme le montre la figure10 pour conférer une face libre128 plane et parallèle. The second layer 126 of optical material also has a refractive index different from that of the first layer 122, so to form with it a diopter. This index may be identical or different from that of the optical substrate The second layer of optical material 126 is then planarized as shown in Figure 10 to give a free face 128 flat and parallel.

Elle constitue ainsi avec la première couche de matériau optique une calotte de recouvrement conformeà 'invention. It thus forms with the first layer of optical material a cover cap conforming to the invention.

La surface plane obtenue peut servir base pour poursuivre la fabrication du microsystème optique. Elle peut aussi former simplement une face de sortie (ou d'entrée) du microsystème. The resulting flat surface can serve as a basis for continuing the manufacture of the optical microsystem. It can also simply form an output (or input) face of the microsystem.

Les figures11 à 18 illustrent encore autre possibilité de mise en oeuvre de l'invention. Figures 11 to 18 illustrate yet another possibility of implementing the invention.

La figure11 montre un substrat optique100 mis en forme pour lui conférer une face libre avec un relief concave. Il constitue ainsi une première lentille110 à face concave. Figure 11 shows a 100 optical substrate shaped to give it a free face with a concave relief. It thus constitutes a first lens 110 to concave face.

Une première couche de matériau optique 122 avec une épaisseur supérieureà celle du relief est disposée de façon conforme sur le substrat optique comme le montre la figure 12. Cette couche présente un indice de réfraction différent de celui du substrat optique 100. A first layer of optical material 122 with a thickness greater than that of the relief is arranged in a conformal manner on the optical substrate as shown in FIG. 12. This layer has a refractive index different from that of the substrate. optical 100.

La figure13 montre la formation sur la première couche de matériau optique 122 d'une couche de résine103 qui la recouvre de façon conforme. Figure 13 shows the formation on the first layer of optical material 122 of a resin layer 103 which conforms to it.

La résine est mise en forme selon des techniques usuelles (insolation, développement) pour n'en laisser subsister qu'une partie coïncidant avec la partie concave du substrat optique100 et de première couche de matériau optique 122. Cette opération correspondà la figure 14. The resin is shaped according to usual techniques (insolation, development) to leave only a portion coinciding with the concave portion of the optical substrate 100 and first layer of optical material 122. This operation corresponds to to Figure 14.

Un traitement thermique subséquent permet provoquer un fluage de la résine103 pour obtenir, comme le montre la figure15, un bossage biconvexe identifié également avec la référence103. Subsequent heat treatment causes creep of resin 103 to obtain, as shown in Figure 15, a biconvex boss also identified with reference 103.

Le bossage biconvexe13, de même que la première couche 122 de matériau optique sont ensuite soumis' une gravure anisotrope, par exemple, de type RIE (gravure ionique réactive). La gravure est poursuivie jusqu'à élimination complète de la couche de résine jusqu'à élimination de la partie de la première couche de matériau optique 122 dépassant la partie concave du substrat optique (partie centrale sur la figure. The biconvex boss 13, as well as the first layer 122 of optical material are then subjected to ' anisotropic etching, for example, RIE type (reactive ion etching). Etching is continued until the resin layer is completely removed until the portion of the first optical material layer 122 protruding from the concave portion of the optical substrate (center portion in FIG. ) is removed.

On obtient ainsi, comme le montre la figure16 une lentille biconvexe logée dans le creux de la partie concave du support optique100. Cette lentille, identifiée également avec la référence 122, présente un axe optique aligné sur l'axe optique de la lentille (plan-concave) constituée par le substrat optique100. La figure17 montre le dépôt conforme d'une deuxième couche de matériau optique126 présentant un indice différent de celui de la première couche de matériau optique 122. L'indice peut être éventuellement identiqueà celui du substrat optique100. Thus, as shown in FIG. 16, a biconvex lens housed in the hollow of the concave portion of the optical support 100. This lens, also identified with reference 122, has an optical axis aligned with the optical axis of the lens (concave plane) constituted by the optical substrate 100. Figure 17 shows the conformal deposit of a second layer of optical material 126 having an index different from that of the first layer of optical material 122. The index may be possibly identical to that of the optical substrate 100 .

L épaisseurde cette couche est supérieure aux inégalités du relief qu'elle recouvre. The thickness of this layer is greater than the unevenness of the relief that it covers.

dernière étape, illustrée par figure18, montre l'aplanissement de la deuxième couche126 de matériau optique. Celle-ci constitue avec première couche 122 de matériau optique une calotte de recouvrement 120. last step, illustrated by figure 18, shows the flattening of the second layer 126 of optical material. This constitutes, with first layer 122 of optical material, a covering cap 120.

Différents aspects de la fabrication des microsystèmes illustrés ci-dessus peuvent être combinés ou se succéder pour réaliser des microsystèmes plus complexes incluant un grand nombre de dioptres. Different aspects of microsystem fabrication illustrated above can be combined or succeed one another to make more complex microsystems including a large number of diopters.

L épaisseur des microsystèmes optiques finalement réalisés peut varier, en fonction de leur complexiter de quelques micromètres'à une centaine de micromètres, par exemple.

The thickness of the optical microsystems finally made may vary, depending on their complexity from a few micrometers 'to a hundred micrometers, for example.

Claims

Claims A process for manufacturing an optical microsystem comprising the following successive steps: a) shaping an optical substrate in a first optical material for y practicing less a microlensed (110, <110>, 110b) having a relief, b) forming a cover cap 0) of the microlens, including at least a second optical material different from the first optical material and having a surface layer (122, 126 with a thickness greater than the relief of the microlens, c) the planarization of the superficial layer (122, 126. 2. The process according to claim 1, wherein step a) is preceded by forming a layer of optical material (100) on a support substrate (101), and wherein said optical material layer is used as an optical substrate. 3. An iterative process for manufacturing a microsystem according to claim 1, wherein the series of steps a), b), and c) is successively repeated using from the first iteration respectively the surface layer of a previous series as a substrate of a following series. 4. The method of claim 1, wherein the shaping of the optical substrate in step a) takes place using a method selected from the group consisting of: - lithography process to "masks" in variable density ", - the process of beam scanning insolation, - The reactive ion etching process, - the process of replication by stamping. 5. The method of claim 1, wherein forming the optical substrate in step a) comprises depositing and placing in the form of a boss of flowable material (102a, 102b, 103) at the surface of the substrate, - the etching of the substrate and the boss for printing on the substrate a relief 6. The method of claim 5, in which the shape of the boss (102a, 102b, 103) is achieved by thermal creep of the material . 7. A method according to claim 1, wherein step b) comprises depositing a single layer (122) of the second material optics constituting the surface layer. 8. The method of claim 1, wherein the step comprises depositing at least a first cover layer (122) of the second optical material, and then depositing at least one second covering layer (B) (126) in an optical material constituting the surface layer. 9. The method of claim 8, comprising, prior to the deposition of the second cover layer, shaping said first cover layer. 10. The method of claim 1, wherein the shaping of the first cover layer comprises : flowing (103) to the surface of the first cover layer (122), etching the first cover layer (122) and the boss (102) to print to the first layer of covering a relief. il. An optical microsystem comprising at least one (100) substrate in a first optical material having at least one microlentile embossed face, and at least one cover cap (120) of the microlens, including at least a second optical material, different from the first optical material, the cap having a first surface conforming to the relief of the microlens and free face (124, 128), opposite the first substantially planar face 12. The microsystem of claim 11, wherein the cover cap (120) comprises a layer (122) in contact with the microlens (FIG. 110), of the second optical material and surface layer (126) having the substantially flat (128) free face.