JP2002525699A - 一体化されたアライメント部材を備えた微小光学レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微小光学レンズを他の素子と受動的に整列させるための方法、及びその結果得られるデバイスの提供。 【解決手段】 ここで教示される方法は特に、円筒形マイクロレンズ（400, 440）とレーザダイオードのような他の素子又はデバイスとの受動的な整列を行うのに適している。本発明の基本概念に従って形成される円筒形マイクロレンズは少なくとも一つのアライメント部材（406）を含み、これは少なくとも一つのアライメント表面（402）を含む。円筒形マイクロレンズ（400, 440）を、それが取着される素子に対して緊密に機械的に接触させると、最小限の熟練労働力でもって微小光学デバイスが得られ、このデバイスは優れた光学的完成度を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は一般に微小光学レンズ、特に円筒形マイクロレンズに関し、より詳し
くは受動的整列又は半受動的整列に特に適合された円筒形マイクロレンズに関す
る。こうした円筒形マイクロレンズは、レーザダイオード及び光集積回路などの
電気光学デバイス、並びに他の光学的、電気的、及び電気光学的デバイスと受動
的又は半受動的に整列されうる。

【０００２】

【従来の技術】

半導体レーザダイオードはレーザ放射線の効率的な光源であるが、半導体レー
ザダイオードから非常に発散の大きなビームが発光されると、多くの用途におい
て問題を生ずる。半導体レーザダイオードのビームの発散は、その出射開口によ
って生ずるが、この開口は一方の軸（レーザ接合に対して垂直に定義される「速
い」軸）に沿って非常に狭く、垂直軸（レーザ接合に対して平行に定義される「
遅い」軸）に沿ってより幅広い。これら二つの軸は、後述するＹ軸及びＸ軸に対
応する。速い軸、即ちＹ軸に沿って発光されるビームの断面は、回折効果のゆえ
に非常に発散的である。対照的に、Ｘ軸に沿って定義されるより幅広い開口は、
ごく僅かしか発散しないビーム断面を生ずる。

【０００３】 レーザダイオード、より適切には半導体レーザは、一般に半導体製造技術の周
知の基本概念に従って構成される。これらの基本概念に関する議論は、Richard
R. Shurtz II, "Semiconductor Lasers and LEDs", Electronics Engineers' Ha
ndbook, 3rd ed.（Donald G. Fink and Donald Christiansen, eds. 1989）に見
られる（以下これを「シュルツ」と呼ぶ）。

【０００４】 レーザダイオードからの出力ビームの発散を補正するための、一つの特に具合
の良い手法は、そのビームを特別に構成された円筒形マイクロレンズを介して差
し向けることであった。幾つかの特許及び特許出願が、この技術を追求すること
に関連している。

【０００５】 こうしたデバイスの初期型の一つが、米国特許第5,050,153号において参照さ
れている米国特許第4,731,772号に教示されている。

【０００６】 本発明で実施される型式の円筒形マイクロレンズを製造するための別の方法が
、米国特許第5,155,631号に教示されている。この'631号特許によれば、円筒形
マイクロレンズを製造するための好ましい方法は、所望とされる形状をガラス製
のプリフォームとして形成することから始まる。このプリフォームは次いで、ガ
ラスの最低引き抜き温度に加熱され、ファイバがそこから線引きされる。このフ
ァイバの断面形状は、それが線引きされるプリフォームの形状に対して直接的な
関連性を有し、かくして研磨されたマイクロレンズが形成される。線引きプロセ
スの間に、それによって形成されるレンズ表面は、火造りによって光学的に滑ら
かになる。

【０００７】 レーザダイオードにより生成されるビームをコリメートするために、米国特許
第5,081,639号に教示された発明は、円筒形レンズをレーザダイオードと光学的
に整列させて設け、ダイオードのＹ軸からコリメートされた光のビームをもたら
すことを教えている。そこに教示されているレーザダイオードアセンブリは、レ
ーザダイオードからのビームをコリメートするのに使用される、０．５より大き
な開口数を有する回折限界円筒形レンズを含んでいる。コリメートされたビーム
は、集束も発散もしないビームである。すなわちこのビーム内にある光線は、相
互に実質的に平行に伝搬される。

【０００８】 米国特許第5,181,224号は、（特に）ゆっくりと発散するビーム光を生成する
ための、円筒形レンズの使用を例示している。このレンズは「円波化するもの」
と言われることがあり、種々のレーザダイオードの何れかに実装される場合、カ
リフォルニア州サンノゼ所在のブルー・スカイ・リサーチから市販されている「
CIRCULASER（商品名）」ダイオードとして入手できる。

【０００９】 "MULTIPLE ELEMENT LASER DIODE ASSEMBLY INCORPORATING A CYLINDRICAL MIC
ROLENS"と題する米国特許出願第08/837,002号には、別のダイオード／マイクロ
レンズシステムが記載されている。そこではマイクロレンズはダイオードビーム
の非点収差を補正しないが、その代わりにビームは下流側において、より大きな
レンズその他の手段によって補正される。このシステムでは、マイクロレンズを
レーザダイオードのファセットに隣接して位置決めするために、能動的な整列と
いうものは必要でなく、従ってプロセスを自動化することが可能になる。しかし
ながら、ビームの非点収差を補正するために、次いで他の手段をとることが必要
になる。そうした他の手段は、マイクロレンズから発せられるビーム中に介装さ
れる、追加的な光学素子の形態をとる。

【００１０】 米国特許第08/837,004号には、レーザダイオード／円筒形マイクロレンズのア
センブリが教示されており、そこでは交差した一対の円筒形マイクロレンズが基
板上に取着され、その基板上にレーザダイオードのチップが実装される。マイク
ロレンズは、それらの平坦な表面がダイオードの発光ファセットに向かい合うよ
うに設けられる。この配置は受動的な整列と、自動化された取り付けの可能性を
もたらすが、非点収差の補正のために追加のレンズは必要としない。交差したレ
ンズ対は、レーザダイオードのビームをコリメート又は集束させることが可能で
あり、例えばビームを単一モードファイバ内へと集束させる。

【００１１】 米国特許第5,050,153号は、'772号特許の開示中で教えられているデバイスに
関連したデバイスを教示している。この教示では、デバイスは半導体レーザの光
学ヘッドアセンブリとして具現化されており、このアセンブリは'772号特許で教
えられている円筒形レンズの代わりに、傾斜プレートを用いて非点収差の補正を
行っている。

【００１２】 これらの設計の各々に固有の、光学効率の喪失を克服するために、米国特許第
5,181,224号は円筒形マイクロレンズを用いている。これは一つの光学素子によ
って、半導体レーザダイオードの出力ビームにおける非点収差を円波化し、補正
するものである。これらの利点を享受するためには、円筒形レンズは少なくとも
一つの軸に沿って、２マイクロメートルよりも小さな誤差でもって整列されねば
ならない。この精密整列はこれまで、レンズとダイオードの能動的な整列を必要
とした。結果的に得られる装置、例えば前述したCIRCULASER（商品名）は、発散
が少なく、開口数が小さく、効率の高い半導体レーザダイオードアセンブリであ
り、他のレーザダイオードに比類のない特性を有する。

【００１３】 事実、CIRCULASER（商品名）から生ずる利点は、マイクロレンズの使用によっ
てのみ、獲得可能なものである。米国特許第5,080,706号に記載された型式の光
学システムでは、そのシステムの光学素子の寸法を小さくすることは通常、レン
ズの製造及び正確さに関して明確な利点を有するものと考えられている。実際、
マイクロレンズ、すなわち直径が約１０００マイクロメートルよりも実質的に大
きくないレンズの使用によってもたらされる性能は、顕微鏡的なレンズを用いた
のでは達成できない。

【００１４】 "ELECTRO-OPTICAL DEVICE WITH INTEGRAL LENS"と題する米国特許出願第08/72
5,151号は、長尺の円筒形レンズをウエハーから切り取った一列のレーザダイオ
ードチップに装着するための、従来の能動的整列方法に対する改良を教示してい
る。この文献によれば、レンズとダイオード列は、まず基板上に位置決めされる
。長尺のレンズは次いで、少なくとも一つのダイオードを付勢し、レーザとの共
動によって形成される結果としてのレーザビームを検査してレンズを能動的に整
列させることによって、ダイオード列に対して能動的に整列される。ひとたび整
列が得られたなら、レンズとダイオードは固定されて、両者の相対位置が確立さ
れる。最後に、レンズ／ダイオード列は切断されて、個々のダイオードチップと
なる。このようにして、アライメントの「コスト」は多数のデバイスに分散され
ることになる。この文献に教示された方法は、これまで必要とされた個別の能動
的整列に対しては実質的な経済性を示すものであるが、ダイオード列とマイクロ
レンズを能動的に整列させる必要性は依然として存在している。

【００１５】 以上に説明したレーザダイオードアセンブリは、それらの所期の用途に関して
は十分に有効なものであるが、それらの製造方法は、これまで製造上の非効率に
帰着していた。どのような光学システムにおいても、種々の光学素子を整列させ
ることは、そのシステムの作用に対して決定的に重要である。このことは、光学
システム中に円筒形マイクロレンズがレーザダイオードと共に組み込まれ、低コ
ストなコリメート光源をもたらすようにされる場合には、確実に当てはまる。多
くの光学的用途について典型的なところでは、図１に示すように、レーザダイオ
ードに対するレンズの位置決めには固有の、６つの自由度がある。この図を参照
すると、円筒形マイクロレンズ100が示されている。このレンズは３つの軸Ｘ，
Ｙ及びＺを有する。Ｚ軸１は、この光学システムの光学軸に相当する。Ｘ軸３は
水平面においてＺ軸と交差する。Ｙ軸２はやはりＺ軸に対して直交するが、これ
は垂直方向において行われる。レンズをＸ，Ｙ及びＺ軸に沿って位置決めするこ
とで、最初の３つの自由度が定義される。さらにまた、10，20及び30で示すよう
に、レンズはこれらの軸の各々の周囲方向に回転可能であり、これらの回転の各
々もまた、光学システム中におけるレンズのアライメントに関して１つの自由度
を定義する。円筒形レンズについては、レンズをＸ軸３に沿って配置することは
、多くの場合にそれほど重要でない。要約して言えば、円筒形マイクロレンズを
半導体レーザダイオードに関して正確に整列させることは、多くの場合、一方を
他方に対して、他の５つの自由度に関して正確に整列させることを必要とする。

【００１６】 レンズと他の光学素子との間にアライメントが必要とされる一つの理由は、レ
ンズの幾何学形状や寸法の些細な変動が、補正を必要とすることにある。さらに
また、最適な光学性能を達成するのに必要とされる位置的な許容誤差は非常に小
さく、多くの場合２マイクロメートル未満である。これは特にＺ軸に沿ってそう
であり、そこでは位置的な正確さが例えばＹ軸に沿っての場合よりも重要なこと
が多い。位置的なアライメントにおけるこの正確さを達成することは、これまで
一般には、能動アライメントのための何らかの手段によって達成されてきた。マ
イクロレンズに関しては、プリフォームを加熱し線引きしてレンズを最終寸法に
まで引き抜く操作は、僅かに引き抜き過ぎのマイクロレンズ又は僅かに引き抜き
不足のマイクロレンズの何れかを生じさせうる。これらの「引き抜きエラー」を
有するレンズは、恐らく所期のレンズを大きく又は小さくしたような光学特性を
示すであろう。物理的な寸法の非常に僅かな相違によって、ダイオードその他の
デバイスに対してレンズの適切なアライメントを行うために、１又はより多くの
自由度に関してレンズを異なるように配置することが必要となるという点で、こ
れは受動的整列を行うための従来の試みにおいては問題であった。完璧なレンズ
であっても、これまでは幾つかの型式の能動整列を必要としているのであるから
、引き抜きエラーがそうしたプロセスを必要とすることは言うまでもない。

【００１７】 かなり一般的な能動整列方法は通常、次のように進行する。まず、円筒形マイ
クロレンズの一部が小さな取り付けブラケットに装着される。このブラケットは
フットボールのゴールポストに似ているため、「ゴールポスト」と呼ばれている
。Ｘ軸及びＹ軸の周りでの回転は、ゴールポスト上でのレンズの位置によって定
義されることが想定されている。レンズがゴールポスト上に装着された後、この
ゴールポスト／レンズのアセンブリは次いで、Ｙ軸及びＺ軸に沿って光学的に位
置決めされ、そしてレンズは半導体レーザダイオードに固定される。これらの数
次にわたるアライメントを実行するために、レーザダイオード、通常はレンズが
最終的に組み付けられるダイオードは付勢され、そのダイオードのレーザビーム
がレンズを介してスクリーンへと差し向けられる。オペレータは、投影されたビ
ームがそのアセンブリに関して必要とされる仕様に合致するまで、レンズを幾つ
かの軸に沿って、またその周囲で操作する。このようにして、幾つかの軸に沿っ
ての動き、並びにこれらの軸の周囲での回転が、各々のレンズ及びレーザダイオ
ードを組み立てるオペレータによって操作される。こうした作業の全体は、オペ
レータの技能に大きく依存している。というのは、最初にレンズをゴールポスト
に固定し、最終的にダイオードに固定するために用いられる光学セメントは、こ
の作業に対して変動要素を持ち込むからである。この変動要素は、セメントが用
いられる幾つかの要素の間における当該セメントの表面張力が、それらの要素相
互間に動きを生じてしまうという事実によって生起される。この動きはもちろん
、光学要素のミスアライメントを生じがちである。能動的整列方法は一般に、米
国特許第5,081,639号及び第5,181,224号に教示されたデバイスを製造するために
用いられている。

【００１８】 本明細書で用いられている用語「受動的整列」は、レンズが別のデバイスに対
して、機械的手段のみによって整列され、その後ダイオードその他のデバイスに
対してその位置で固定されるというプロセスを規定する。こうした機械的手段の
例には、機械的ジグ、取付具、整列用ブロックその他が含まれる。受動的整列は
、レンズを介して光ビームを投影することを必要とせず、またビームの整列又は
性能に関して現実にレンズを操作することを必要としない。受動的整列は、所要
の光学的アライメントを達成するために、ダイオードその他のデバイスに対して
レンズを機械的に整列させることのみに依拠している。

【００１９】 本明細書で用いられている用語「半受動的整列」は、レンズが別のデバイスに
対して、少なくとも一つの自由度に沿って機械的手段のみによって、すなわち受
動的に整列されるというアライメント方法を規定する。こうした機械的手段の例
には、機械的ジグ、取付具、整列用ブロックその他が含まれる。受動的整列は、
レンズを介して光ビームを投影することを必要とせず、またビームの整列又は性
能に関して現実にレンズを操作することを必要としない。受動的整列は、所要の
光学的アライメントを達成するために、ダイオードその他のデバイスに対してレ
ンズを機械的に整列させることのみに依拠している。必要な場合には、１又はよ
り多くの他の自由度に関するアライメントは、能動的整列方式によって行われる
。半受動的整列方式における受動的整列及び能動的整列ステップは、どのような
順序でも行うことができる。

【００２０】 好ましくは、理想的な半受動的整列方式は、アライメントの受動的部分を最も
重要な自由度に沿って行う。これは多くの場合、Ｚ軸に沿ってのアライメントで
ある。全てのアライメントが完了した後に、レンズは他のデバイスに対して位置
的に固定される。

【００２１】 マイクロレンズ及び他の光学デバイス又は光学素子を取り込んでなるデバイス
の製造効率に対する、引き抜きエラーの影響を克服するために、かなりの努力が
払われてきている。一般にそうした方法、またそうした方法を実行する装置は、
二つのクラスに分けることができる。これまでに述べた能動的整列プロセスの効
率を増大させることを目指すものと、マイクロレンズと他の光学素子との間にお
ける受動的整列の達成を目指すものである。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】

米国特許出願第08/725,151号に教示された方法は、能動的整列の「コスト」を
多数のデバイスに分散するものであるが、そこに教示されたダイオード列とマイ
クロレンズを能動的に整列させる必要性は依然として存在している。明らかに必
要とされているものは、現在の非受動的な整列方法を用いて円筒形マイクロレン
ズを正確に組み立てるのに現在必要とされている、熟練した人的資源のさらなる
実質的な節約に帰着する方法である。この利点は、幾つかの実行可能な受動的整
列又は半受動的整列方法が実現可能なものとされた場合に享受しうる。

【００２３】 さらに必要とされているのは、電子デバイス、特にレーザダイオードに対する
レンズ、特に円筒形マイクロレンズについての前述した受動的整列又は半受動的
整列を、１又はより多くの自由度に関して、最も特別にはマイクロレンズのＺ軸
に関して、２マイクロメートル未満でもって行うことを可能にする方法である。

【００２４】 さらになお必要とされているのは、引き抜きエラーに由来する最終的なマイク
ロレンズの寸法変化に相対的に不感な状態で、受動的整列を行うための方法であ
る。

【００２５】 よりさらに必要とされているのは、一つのマイクロレンズから別のマイクロレ
ンズへの寸法変化に伴って、アライメントをスケーリングすることのできる方法
である。

【００２６】 論文や発行され又は係属中の特許を参照するために本明細書で行われた幾つか
の言及は、本発明がなされた時点における最新技術を示すものである。これらの
文献の内容は、ここでの参照によって本明細書中に取り込むものとする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】

本発明は、製造中に円筒形マイクロレンズと一体に形成される、少なくとも一
つ、好ましくは複数のアライメント部材の使用を教示する。このアライメント部
材、或いはスタンドオフは、幾つかの形態を取りうるが、最も単純な形態におい
ては、別のデバイス、例えばレーザダイオードに対する円筒形マイクロレンズの
少なくとも部分的な受動的整列を行うための、適切な光学長を有する延伸部又は
フィンガからなる。

【００２８】 アライメント部材は、整列を行うための少なくとも一つの基準表面を取り入れ
ている。一つの好ましい実施例では、少なくとも一つのアライメント部材が複数
の基準表面を取り入れており、それによって５つもの多くの自由度が参照され、
定義される。

【００２９】 本発明の基本概念による一体のスタンドオフを取り込んでいる円筒形マイクロ
レンズは、単一のレンズ／ダイオードの対を製造するのに用いることができ、ま
た代替的に、ある長さの円筒形マイクロレンズに対して固定された複数のダイオ
ードその他の電子デバイスを有し、これらのダイオードとレンズが全体でユニッ
トを形成してなる構造体を製造するために使用することもできる。この全体ユニ
ットは次いで、個別のレンズ／ダイオード対とするように分割可能であり、或い
はレンズ当たりに幾つかのダイオードを含むようにしてもよい。

【００３０】 この手法は、レンズ、特に円筒形マイクロレンズを、電子デバイス、特にレー
ザダイオードに対して、１又はより多くの自由度に関し、２マイクロメートル未
満の許容誤差で完全に受動的に整列させることを可能にする。

【００３１】 この手法は、引き抜きエラーに由来する最終的なマイクロレンズの寸法変化に
対して比較的不感でありながら、完全に受動的な整列を行い、それによってその
整列を、マイクロレンズごとに変化する寸法に従ってスケーリングさせる。こう
した特徴が達成可能であるのは、一体化されたアライメント部材の形成に関する
驚くべき知見のためである。すなわち、引き抜きエラーによって招来されるマイ
クロレンズのスケール（尺度）の変化は、アライメント部材のスケール変化を引
き起こし、この変化は所望の補正方向において生ずる傾向がある。

【００３２】 換言すれば、円筒形マイクロレンズが引き抜きエラーを被る場合、これに比例
する一体のアライメント部材の縮小によってある程度のアライメント補正がもた
らされるが、この補正は正確な方向において行われるだけでなく、通常は少なく
とも、必要とされる補正のスケールに関しても大体正確である。例として、マイ
クロレンズが引き抜き過ぎの場合には、所望とするよりも僅かに小さなレンズが
得られることになるが、これまで能動的に達成されていた正確なアライメント動
作では、このマイクロレンズをレーザダイオードに向けて僅かに移動させていた
。本発明の基本概念を用いると、マイクロレンズ全体のスケールの縮小によって
もたらされる一体のアライメント部材の比例的な縮小によって、アライメント部
材の長さも低減されることになり、この低減は少なくとも大体は、所要の補正の
正確なスケールにおいて行われる。一体のアライメント部材がプリフォームの形
成の間に適切にスケーリングされるものとすれば、結果的に得られるマイクロレ
ンズは受動的に整列された場合、能動的整列方式によらずとも、整列された状態
に維持される。

【００３３】

【発明の実施の形態】

図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、本発明の基本概念を取り入れた単純な円筒形
マイクロレンズ102が示されている。レンズ102は全般的に、先に取り込んだ文献
の基本概念に従って形成されているが、次の相違がある。すなわちマイクロレン
ズが引き抜かれるプリフォームは、少なくとも一つの、そしてこの例では一対の
、一体のアライメント部材又はスタンドオフ200及び200'を備えて形成されてい
る。スタンドオフ200及び200'は、プリフォームの第１の光学表面206から距離「
ｄ」だけ延びている。この実施例では、第１の光学表面206の反対側で、レンズ1
02には第２の光学表面204が形成されているが、本発明の基本概念は、このよう
になっていないレンズその他の光学素子構成をも対象としている。距離「ｄ」は
、後でこのレンズが整列されるデバイス（この図には示されていない）から、Ｚ
軸（図示せず）において適切な整列距離を生ずるように計算されている。さらに
また、スタンドオフ200及び202'の平らで直線的な性質によって規定される、長
手方向に延びる表面202及び202'は基準表面となり、これはこの実施例において
、Ｚ軸沿い、Ｚ軸周囲、及びＹ軸周囲という３つの自由度に関する受動的整列を
可能にする。

【００３４】 レンズ102は典型的には、得られるマイクロレンズの全ての特徴を具現化した
プリフォームを正確に形成し、次いでこのプリフォームを大体その最低引き抜き
温度にまで加熱し、最後にこのプリフォームからマイクロレンズを引き抜く手法
によって形成される。レンズ102が僅かに過剰に引き抜かれ、設計仕様よりも僅
かに小さな輪郭を有するマイクロレンズが得られる場合、スタンドオフ202及び2
02'の距離「ｄ」もまた同様に比例して、設計仕様よりも小さくなる。距離「ｄ
」のこの比例的な低減が、本発明の利点を可能にする。距離「ｄ」の低減は光学
表面206を、マイクロレンズ102が整列され取着されるデバイス、例えばレーザダ
イオードに対して僅かに近くへと動かすように作用する。これはまさに、レンズ
102の過剰引き抜きによって生ずるスケールの僅かな減少によって必要となる所
望の補正を行うための、正しい方向である。さらにまた、距離「ｄ」の大きさ、
すなわちスケールの減少は、必要とされる補正の量に関して少なくとも大体は正
確である。

【００３５】 レンズ102がレーザダイオード300と受動的に整列される具現化例が、図３に示
されている。この図を参照すると、レンズ102がレーザダイオード300の表面上に
割り出し、すなわち整列されている。レーザダイオード300の表面302から発せら
れているのは、こうしたデバイスでは通常の、大きく発散するビーム310である
。レンズ102の一つの光学表面は、表面302上に置かれたスタンドオフ202及び202
'によって、レーザダイオード300の表面302からゼロでない固定距離「ｄ」だけ
離れて位置している。この実施例では、スタンドオフ202及び202'は表面302と接
触するようにされているが、他の点ではこれに対して取着されていない。一つの
出力ビーム、例えば前述した「CIRCULASER（商品名）」ダイオードの円波化レー
ザビームが320で示されている。

【００３６】 この実施例に対する一つの代替例は、レーザダイオード300の表面302に対して
レンズ102をスタンドオフ202及び202'のところで取着することを意図する。この
取着は、当業者に周知のどのような取着技術によっても達成しうる。こうした技
術には、半田付け、蝋付け、モノマー性やポリマー性などの接着剤の使用、共晶
接合、熱圧着、超音波接合、サーモソニックボンディング、及び当業者に周知の
他の取着技術があるが、これらに限定される必然性はない。

【００３７】 前述した実施例は、第１の光学表面が平坦で、その反対側の表面が湾曲してい
る実施形態を対象としていた。本発明の基本概念は特に、ゼロないし複数個の湾
曲光学表面を有し、少なくとも一つの一体に形成されたアライメント要素を組み
入れている光学デバイスに採用されることを意図している。

【００３８】 図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、一対の円筒形マイクロレンズ400及び440が開
示されており、これらは各々、複数の湾曲した光学表面を特徴としている。円筒
形マイクロレンズ400は凸状の第１の光学表面404を有し、これは凸状の第２の光
学表面402と動作上、光学的に組み合わせられる。円筒形マイクロレンズ440は凸
状の第１の光学表面410を有し、これは凸状の第２の光学表面408と動作上、光学
的に組み合わせられる。ここには図示されていないが、当業者にとって自明なこ
とは、凹状、凸状、又は平坦な表面の実質的にどのような組み合わせも、同様の
容易性でもって、本発明の教示に従って具現化しうるということである。本発明
は明らかに、全てのそうした実施形態を考慮に入れたものである。

【００３９】 本発明の一つの実施例は、内部研削には不向きな形態のレンズに特に適してい
る。そうした形態の一つが、図４に400で示されている。一対のアライメント部
材406と406'の内側に光学表面404を形成することは恐らく困難であろう。図11及
び図12に示した実施例はこうした困難性を回避する。ここで図11を参照すると、
プリフォーム450は少なくとも二つの別個の部材から形成されている。この例で
はプリフォーム450は、光学表面402及び404を規定する第１の部分と、一対の別
個のアライメント部材452及び452'からなる。アライメント部材452及び452'は幾
つかの形態をとりうる。458で示された一つの形態では、アライメント部材は実
質的に偏菱形（長斜方形）の素子であり、光学表面404の対応する部分に正確に
合致する一つの表面460及び460'を有する。この実施例の端面を「Ｂ」で示す。

【００４０】 この実施例に対する別の代替例は、面が実質的に平坦であり、少なくとも一つ
の光学表面の一部456を形成するアライメント部材の形成を意図する。この代替
例を「Ａ」及び「Ａ’」で示す。

【００４１】 何れの代替例においても、アライメント部材452及び452'はプリフォーム本体4
54に対して正確に整列されており、このアセンブリは、選択されたプリフォーム
材料の最低引き抜き温度にまで少なくとも加熱される。図12に示すマイクロレン
ズ400が次いで、本明細書に取り入れられている先の文献の少なくとも一つに教
示されたようにして、プリフォームから引き抜かれる。この加熱／溶融／延伸の
一連動作は、本実施例の幾つかの素子を接合又は溶接して、400で示すような一
つの物理的及び光学的統一体とするように作用する。

【００４２】 光学素子が複数の平坦な表面を含むような、本発明の別の実施形態が図５に示
されている。この図を参照すると、光学スペーサ500は、第１の平坦な光学表面5
04を有し、これが第２の平坦な光学表面502と共に動作するよう平行に光学的に
組み合わせられている光学素子からなっている。こうして光学スペーサは、この
図には示されていない第２の光学デバイスを、第３のデバイスと受動的に整列さ
せるように作用しうる。同様に、光学表面504及び502は、任意選択的に、非平行
なアライメントでもって形成することができ、それによって少なくとも一つの一
体に形成されたアライメント部材又はスタンドオフを取り入れてなる、マイクロ
プリズムが画定される。

【００４３】 図５に関して先に記述され示されたデバイスの一つの使用例が、図６に開示さ
れている。この図を参照すると、スペーサ500は一つの光学素子、この場合はレ
ンズ600と、別のデバイス、ここではレーザダイオード300との間で、所望のアラ
イメントを達成するために使用可能である。スペーサ500はこの図に示されてい
るように、一体のアライメント部材を含まない円筒形マイクロレンズを受動的に
整列させるために使用でき、或いは一体形成された非常に長いアライメント部材
を使用して実現可能なものよりも大きなアライメント距離を実現するために使用
できる。ダイオード300から出力される発散ビームが310で示され、ダイオード30
0、スペーサ500、及びレンズ600の動作上の組み合わせによって形成される結果
的なビームが620で示されている。この場合にも、これらの幾つかの素子の取着
は、当業者に周知の何れの取着技術によっても達成可能である。こうした技術に
は、半田付け、蝋付け、モノマー性やポリマー性などの接着剤の使用、共晶接合
、熱圧着、超音波接合、サーモソニックボンディング、及び当業者に周知の他の
取着技術があるが、やはりこれらに限定される必然性はない。

【００４４】 これまでの記述は大体において、円筒形マイクロレンズ／ダイオードデバイス
の形成に対して適用された、本発明の基本概念の使用を中心に置いてきたが、こ
うした基本概念の検討によって、それが広範囲の光学デバイスに対して容易に具
現化可能であるという事実が明らかになった。そうした実施形態の一つを図７に
示す。そこでは少なくとも一つの一体形成されたアライメント部材を組み込んだ
円筒形マイクロレンズ700が、第２のレンズ702と受動的に整列され、またその後
これに対して取着されている。この実施例では、入射ビーム730がレンズ702に集
束され、このレンズがさらにそれを円筒形マイクロレンズ700へと集束して、出
射ビーム720が形成されている。本発明の基本概念は特に、その基本概念を広い
系列の光学デバイスについて具現化することを意図している。こうした光学デバ
イスには、動作に関して組み合わせられるレンズ、プリズム、エタロン、回折格
子、光ファイバ、フレネルレンズ、鏡、ホログラム、ホログラフィック回折格子
、ビームスプリッタ、偏光光学素子、波長板、分布屈折率光学素子、減衰器、フ
ィルタ、開口、及びアポダイザなどがあるが、これらの１又はより多くのものに
限定される必然性はない。

【００４５】 これまで記述してきた本発明の用途は、円筒形マイクロレンズを別のデバイス
、例えば電子デバイスに対して、一つの軸に沿って受動的又は機械的に整列させ
ることを可能にする。これまで記載した実施例では、この軸は大抵はＺ軸又は光
学軸であるが、それはこの軸が多くの場合、電子光学デバイスの形成に際して最
も重要なアライメントとなるからである。本明細書で教示された基本概念を検討
したところ、受動的な整列は、円筒形レンズの設計に固有の他の自由度に関して
も達成可能であることが判明した。本明細書で教示された基本概念は、そうした
全ての実施形態を具体的に視野に入れたものである。

【００４６】 さらに、相互に直交して形成された一対のアライメント表面の使用では、アラ
イメント表面の各々はＺ軸に対して垂直である。この配置は、円筒形マイクロレ
ンズを別のデバイスに対して、５つの自由度に関して受動的に整列させることを
可能にする。この構想の単純な実施形態では、マイクロレンズの一つの表面、例
えば図２Ａに示す下側表面210を、第２のアライメント表面として使用すること
が意図される。これまでに記述した実施形態では、Ｚ軸に沿っての受動的整列が
可能であったが、表面210をアライメント表面として、電子デバイスの別の表面
と動作上組み合わせて用いることによって、５つの自由度に関する受動的な整列
が可能になる。

【００４７】 さて図８を参照すると、円筒形マイクロレンズ800に形成された一対のアライ
メント表面812及び814の使用が示されている。マイクロレンズ800は、第１及び
第２の光学表面804及び802と、第１のアライメント表面814と、第２のアライメ
ント表面812を備えて形成されている。マイクロレンズ800はまた、表面812と814
の接合個所における形成誤差によって引き起こされる整合誤差を排除するという
、別の特徴をも示すものである。この特徴はレリーフ溝816であり、これは表面8
12及び814のみが電子デバイス300と接触し、それによって表面812及び814の接合
部の形成誤差が、アライメントプロセスに対して悪影響を及ぼすことが確実に排
除されるようにする。

【００４８】 一対の直交して配置された、そしてさらにＺ軸に対して垂直に配置されたアラ
イメント表面812及び814を備えて、マイクロレンズを800で示すようにして具現
化することによって、このレンズを別のデバイス、ここではレーザダイオード30
0に対して受動的に整列させることが可能になる。この整列は次のように説明さ
れる。すなわち表面314を表面814と密接するようにさせると、マイクロレンズ80
0はＺ軸に関してダイオード300と整列される。表面312を表面812と密接するよう
にさせると、それ自体によってレンズ800はＹ軸に関してダイオード300と整列さ
れる。これら二つの密接操作が相互に動作的に関連させて行われれば、さらなる
利点が生成される。これら二つの整列の組み合わせは、レンズとダイオードをＺ
軸及びＹ軸に沿って整列させるだけでなく、これら二つの素子を３つの軸の全て
の周囲で整列させる。従って図８に示すようにして適用される本発明の基本概念
は、５つの自由度に関してレンズ800とダイオード300を整列させる結果をもたら
す。

【００４９】 さらにまた、レンズが僅かに過剰又は不足状態で引き抜かれた場合でも、さら
なる操作を行うことなしに、許容可能な整列が達成される。引き抜きエラーに関
するこの自動補正は、次のように説明される。僅かな過剰引き抜きは、レンズの
全ての個所の寸法に関して、これに比例したスケール縮小をもたらす。このスケ
ールの縮小は、スタンドオフ810及び810'の長さを含めて、全ての次元で生ずる
。仕様よりも小さなレンズに必要とされる補正は、そのレンズをレンズの光源の
より近くへと動かすことである。このスケールの縮小、そして従ってスタンドオ
フ810の高さの低減は、距離「ｄ」の比例的な減少をもたらす。マイクロレンズ8
00の表面814がレーザダイオード300の表面314と接触するようにされる場合、過
剰引き抜きにより生じた距離「ｄ」の減少は、ダイオード300のエミッタ310のよ
り近くへと、レンズ800の光学表面804を移動させる結果になる。これはまさに、
Ｚ軸に沿った所望の補正方向である。さらに、本発明の開発過程において得られ
た驚くべき結果は、この補正が適切な方向を向いているだけでなく、所望の補正
量に関して少なくとも大体は正確だということである。換言すれば、距離「ｄ」
のスケール低減は、殆どの用途について、過剰引き抜きされたレンズを光学的に
整列させるために必要な、十全の補正に対して許容可能な程度に肉薄したもので
ある。実際のところ、本発明者による初期の実験では、多くの実施形態について
、補正量は引き抜き誤りの程度に正確に比例することが示されている。レンズが
引き抜き不足の場合には、同様の、しかし反対方向の効果が生ずる。

【００５０】 同様の仕方でもって、過剰引き抜きはマイクロレンズの中心線820とアライメ
ント表面812の間の距離、以下では「ｘ」と称する距離のスケール的な低減をも
たらす。先に述べたところと同様に、この作用はＹ軸に沿った正確な方向での自
動補正に帰着し、またやはり、補正量は少なくとも大体は正確である。

【００５１】 整合される表面814／314及び812／312の整列作用を組み合わせることにより、
さらなる利点がもたらされる。この整列の組み合わせは、Ｚ軸及びＸ軸に沿って
の整列のみならず、幾何学的に見て、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の周囲での整列をも
もたらす。従ってダイオードその他のデバイスに対するレンズの受動的な整列は
、５つの自由度に関して達成されることになる。こうした基本概念を具現化した
一つのデバイスを図９及び図10に示してある。

【００５２】 本発明はさらなる手法を考慮対象に入れているが、それによれば受動的整列は
、レンズの２つの軸に沿って、及び３つの全ての軸の周囲において達成可能であ
る。従って以下に挙げる基本概念は、円筒形マイクロレンズを別のデバイスに対
して、５つの自由度に関して受動的に整列させることを可能にすることが理解さ
れよう。

【００５３】 本発明のこれまでの例で議論してきた実施形態では、一体的に形成されたアラ
イメント部材の表面が実質的に平坦で直線的であった。相互に角度をなして形成
された複数のアライメント表面を使用すると、さらなる利点が示される。こうし
た配置を具現化してなるデバイスの例が、図９及び図10に示されている。

【００５４】 これらの図を参照すると、第１の円筒形マイクロレンズ900は、少なくとも一
つの一体化されたアライメント部材908を備えて形成されている。この部材、す
なわちスタンドオフ908にはさらに、一対のアライメント表面910及び912が備え
られている。この実施例では基準表面910及び912は長手方向に配置され、相互に
垂直であるが、同様の容易性をもって、別の角度を備えるように実施することも
できる。この実施例はレリーフ溝914を取り入れており、これによってアライメ
ント表面910及び912が、最終的にマイクロレンズが整列されるべきデバイスと、
同一平面で整合されることが確実になる。この実施例の円筒形マイクロレンズ90
2は、第１の平坦な光学表面904と、この表面と動作上光学的に協働する第２の光
学表面906を含んでいる。前述したように、実質的に光学的な輪郭を、同様の容
易性をもって実現することができる。さらなるアライメント部材916をも備えさ
せることができる。図９及び図10を検討すると、アライメント部材908と916は非
対称であり、本発明の基本概念はこうしたものを幾つかの実施形態において使用
することを具体的に考慮している。

【００５５】 ここに示すデバイス900は、ここで参照することによって内容を本明細書に取
り入れる、米国特許出願第08/837,004号に教示され特許請求されている型式のデ
バイスに適用された、本発明の実施例である。このデバイス900はさらに、第２
の円筒形マイクロレンズ1000を取り込んでおり、これは第１の光学表面1002と、
第２の光学表面1004と、及び一対の一体に形成されたアライメント部材1006及び
1006'とを含んでいる。この第２の円筒形マイクロレンズ1000はこの実施例にお
いて、第１の円筒形マイクロレンズ902に対して直交するよう設けられている。

【００５６】 デバイス900はさらに、レーザダイオード300と、基板要素920及び930を含んで
いる。レーザダイオードはエミッタ表面、すなわち「ｐ」表面350と、少なくと
も二つの平坦表面352及び354を含んでいる。

【００５７】 本発明の基本概念によって可能になるこの受動的整列は、次のように説明され
る。表面352及び354をマイクロレンズ902のアライメント部材908上に配置された
アライメント表面910及び912と並置することによって、まずマイクロレンズ902
がレーザダイオード300と整合され、機械的に整列される。先に説明した取着手
法の何れかを用いてマイクロレンズ902とダイオード300が相互に取着される間、
クランプ又はジグ（図示せず）がマイクロレンズ902とダイオード300を完璧な整
列状態に維持する。この整列とその後の取着の結果、円筒形マイクロレンズ902
とダイオード300との受動的整列が、Ｚ軸及びＹ軸沿い、並びにＺ軸、Ｙ軸、及
びＸ軸周囲という、５つの自由度に関して達成される。

【００５８】 取着の後に、この組み合わせられたマイクロレンズ／ダイオードの対902／300
は次いで、さらに基板、この例では基板要素920及び930に実装される。この例で
は基板要素920及び930はほぼ平坦な部材であり、その幾つかの表面は相互に実質
的に直交している。この場合にも、これが幾つかの基板要素に対して取着される
に際し、ジグ又はクランプがマイクロレンズ／ダイオードの対902／300の整列を
維持する。図に示されているように、基板が幾つかの部材からなる構造を有する
場合には、これに対するマイクロレンズ／ダイオードの対902／300の取着は、基
板の幾つかの要素の取着と一緒に、或いはこれに関連した別個のステップとして
実行することができる。

【００５９】 この時点で、得られたデバイスを用いて、前述した「CIRCULARIZER（商品名）
」型式のデバイスを形成することができる。

【００６０】 マイクロレンズ／ダイオードの対902／300と基板要素920及び930を含むアセン
ブリに対して、第２のマイクロレンズ1000を付加すると、米国特許出願第08/837
,004号に見出される型式のデバイスを、受動的整列させて形成しうる。最終的な
形成過程は次のように進行する。マイクロレンズ／ダイオードの対902／300と基
板要素920及び930を含んでなるアセンブリは、基板要素930の表面932を含んでい
る。第２の円筒形マイクロレンズ1000の表面1008を、他の表面に対して直交する
ように注意深く形成すれば、表面1008を表面932上に単に配置することによつて
、第１のマイクロレンズ902と第２のマイクロレンズ1000の間に直交した関係が
得られるようになる。さらに、第２のマイクロレンズ1000の一体形成されたアラ
イメント部材1006及び1006'の、表面932及び1008との動作上の組み合わせによっ
て、第２のマイクロレンズ1000と第１のマイクロレンズ902の６つの自由度の全
てに関して、適切なアライメントがもたらされる。第２のマイクロレンズ1000の
、第１のマイクロレンズ902とのこの受動的整列と、それに続いての表面932及び
第１のマイクロレンズ902の少なくとも一方に対する第２のマイクロレンズ1000
の取着によって、米国特許出願第08/837,004号に教示された交差型レンズデバイ
スが得られる。

【００６１】 最後に、以上の記述は一つのマイクロレンズを一つのダイオードを備えて形成
するという構想に中心を置いていたが、米国特許出願第08/725,151号を検討する
と、本明細書に挙げられた基本概念はさらに、その出願に記載の技術、及びそれ
によって形成されるデバイスに対しても適用可能であることが明らかになる。実
際のところ、本発明の基本概念は、その出願で教示された能動的整列の排除を特
に考慮したものであり、それによってその技術を、従来技術の能動的整列方式に
対してさらに改善されたものとなしうる。米国特許出願第08/725,151号の内容は
、ここでの参照によって本明細書に取り入れる。

【００６２】 以上においては本発明を、その特徴に関する一定の好ましい実施例に関して具
体的に図示し、記述してきた。しかしながら当業者にはすぐに明らかとなるよう
に、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び範囲から逸脱することなしに
、形態及び詳細事項についての修正に関する種々の変更を行うことができる。特
に、特定の用途の要求条件を充足するために必要とされる、材料、寸法、光学的
手法、レンズの幾何学形状、光学デバイスの記載、取着手法、アライメント素子
及びアライメント表面の数、並びにアライメント表面の角度などにおける変更は
、本発明の基本概念によって具体的に視野に入れられている。本明細書に開示さ
れた発明は、本明細書に具体的に開示されていない要素を備えることなしに実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 円筒形レンズにより定義される幾つかの軸と、これらの軸に固有の自由度を示
す。

【図２】 Ａは本発明の基本概念を取り入れた円筒形マイクロレンズの正面斜視図、Ｂは
Ａの円筒形マイクロレンズの後方斜視図である。

【図３】 レーザダイオードと共に動作する組み合わせ状態にある図２Ａの円筒形マイク
ロレンズの断面を、レーザビームがマイクロレンズに入射し出射される状態で示
す。

【図４】 Ａは本発明の基本概念に従って形成された、複数の付勢表面を有する円筒形マ
イクロレンズの正面斜視図である。Ｂはやはり本発明の基本概念に従って形成さ
れた、別の複数の付勢表面を有する別の円筒形マイクロレンズの正面斜視図であ
る。

【図５】 付勢表面を有しない円筒形光学スペーサの正面斜視図である。

【図６】 レーザダイオード及びマイクロレンズと共に動作する組み合わせ状態にある図
５の円筒形光学スペーサの断面を、レーザビームがスペーサに入射しマイクロレ
ンズから出射される状態で示す。

【図７】 第２の円筒形マイクロレンズと共に動作する組み合わせ状態にある図２Ａの円
筒形マイクロレンズの断面を、レーザビームが第２のマイクロレンズに入射し第
１のマイクロレンズから出射される状態で示す。

【図８】 複数の基準表面をさらに取り入れてなる、本発明の基本概念によって形成され
た別の円筒形マイクロレンズの後部を上向きにして示す斜視図である。

【図９】 基板上に実装され、第２の交差したマイクロレンズと共に動作する組み合わせ
状態にある図８のデバイスの正面斜視図である。

【図10】 図９のデバイスの後方斜視図である。

【図11】 マイクロレンズの形成前に、プリフォームが別個のアライメント部材と共に具
現化されてなる、本発明の一つの実施例の斜視図である。

【図12】 図１１のプリフォームから得られるマイクロレンズの斜視図である。

【符号の説明】

100,102 円筒形マイクロレンズ 200,200' アライメント部材 202,202' アライメント部材表面 204 光学表面 300 レーザダイオード 400,440 円筒形マイクロレンズ 402,404 光学表面 406,406' アライメント部材 500 光学スペーサ 502,504 光学表面 600,700,800,900,1000 円筒形マイクロレンズ

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月２９日（２００１．３．２９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項76】 ベース基板と、 前記ベース基板が有する第１の整列部位及び第２の整列部位と、 前記第１の円筒形マイクロレンズが前記第１の整列部位に装着され、 前記第２の円筒形マイクロレンズが前記第２の整列部位に装着され、 前記レーザダイオードが前記ベース基板上に、前記レーザダイオードが前記第
１のマイクロレンズ及び前記第２のマイクロレンズと動作上組み合わせられるよ
うに配置されている、請求項75のレーザダイオードマイクロレンズシステム。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年４月１７日（２００１．４．１７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 別のデバイスと受動的に整列可能な円筒形マイクロレンズであ
   って、 第１の光学表面及び第２の光学表面を有する円筒形マイクロレンズと、 前記マイクロレンズ上に配置され、前記マイクロレンズのＺ軸と平行に延びる
   と共に末端を有する、単一のアライメント部材と、 前記末端に含まれる接触用平坦部とからなり、 前記アライメント部材が、前記接触用平坦部が前記デバイスの一つの表面と接
   触された場合に、前記マイクロレンズの前記第１の光学表面が前記デバイスから
   適切なアライメント距離だけ離れて位置するような長さを有する、マイクロレン
   ズ。
2. 【請求項２】 前記アライメント部材が、前記デバイスの前記一つの表面と接
   触した場合に、前記マイクロレンズが前記マイクロレンズと、Ｚ軸に関して受動
   的に整列されるような長さを有する、請求項１のマイクロレンズ。
3. 【請求項３】 前記デバイスがレーザダイオードからなり、前記接触用平坦部
   が前記レーザダイオードのエミッタ表面と接触する、請求項１のマイクロレンズ
   。
4. 【請求項４】 前記アライメント部材の形状が長方形である、請求項１のマイ
   クロレンズ。
5. 【請求項５】 前記レーザダイオードが基板上に実装されている、請求項３の
   組み合わせ。
6. 【請求項６】 レーザダイオードと受動的に整列された円筒形マイクロレンズ
   の組み合わせであって、 第１の光学表面及び第２の光学表面を有する円筒形マイクロレンズと、 エミッタ表面を含むレーザダイオードと、 前記マイクロレンズ上に配置され、前記マイクロレンズのＺ軸と平行に延びる
   と共に末端を有する、単一のアライメント部材と、 前記末端に含まれる接触用平坦部とからなり、 前記アライメント部材が、前記接触用平坦部が前記ダイオードの前記エミッタ
   表面と接触された場合に、前記マイクロレンズの前記第１の光学表面が前記ダイ
   オードから適切な光学距離だけ離れて位置するような長さにわたって延びている
   、マイクロレンズ。
7. 【請求項７】 前記アライメント部材が、前記アライメント部材が前記ダイオ
   ードの前記エミッタ表面と接触するようにされた場合に、前記マイクロレンズが
   組み合わせ中において前記レーザダイオードとＺ軸に関して受動的に整列される
   ような寸法を有する、請求項６の組み合わせ。
8. 【請求項８】 前記レーザダイオードが基板上に実装されている、請求項６の
   組み合わせ。
9. 【請求項９】 前記アライメント部材の形状が長方形である、請求項６のマイ
   クロレンズ。
10. 【請求項10】 別の光学デバイスとＺ軸において受動的に整列可能な円筒形マ
    イクロレンズであって、 第１の光学表面及び第２の光学表面を有する引き抜かれた円筒形マイクロレン
    ズと、 前記マイクロレンズ上に配置され、前記マイクロレンズの焦点面に垂直に延び
    ると共に接触用平坦部で終端する、少なくとも一つの一体のアライメント部材と
    からなり、 前記アライメント部材の長さが、前記接触用平坦部と前記マイクロレンズの間
    の適切な距離を画定する、円筒形マイクロレンズ。
11. 【請求項11】 前記少なくとも一つのアライメント部材が、単一のアライメン
    ト部材からなる、請求項10の円筒形マイクロレンズ。
12. 【請求項12】 前記単一のアライメント部材の前記接触用平坦部が前記光学デ
    バイスの一つの表面と接触し、 前記アライメント部材が、前記接触用平坦部が前記光学デバイスの前記一つの
    表面と接触された場合に、前記マイクロレンズが前記光学デバイスから適切なア
    ライメント距離だけ離れて位置するような長さを有し、 かくして、前記光学デバイスの前記一つの表面と接触するようにされることが
    可能な前記接触用平坦部が、少なくとも一つの自由度に関して円筒形マイクロレ
    ンズを前記光学デバイスと受動的に整列させることを可能にする、請求項11の円
    筒形マイクロレンズ。
13. 【請求項13】 前記光学デバイスがレーザダイオードからなり、前記光学デバ
    イスの前記一つの表面が前記ダイオードのエミッタファセットである、請求項12
    の円筒形マイクロレンズ。
14. 【請求項14】 前記アライメント部材がさらにラビットを含む、請求項10の円
    筒形マイクロレンズ。
15. 【請求項15】 前記ラビットが垂直壁と水平壁を有し、前記垂直壁が前記Ｚ軸
    に直交し、前記水平壁がＹ軸に直交する、請求項14の円筒形マイクロレンズ。
16. 【請求項16】 前記ラビットの前記垂直壁及び前記水平壁が交差して接合部を
    形成し、この接合部にレリーフが形成されている、請求項15の円筒形マイクロレ
    ンズ。
17. 【請求項17】 請求項10の円筒形マイクロレンズを取り入れてなる電子光学デ
    バイス。
18. 【請求項18】 前記少なくとも一つのアライメント部材が前記円筒形マイクロ
    レンズ上に配置された二つのアライメント部材からなり、前記マイクロレンズが
    これらのアライメント部材に挟まれており、 前記二つのアライメント部材の各々が一端に接触表面を有し、 前記二つのアライメント部材の各々が、前記接触表面と前記第１の光学表面と
    の間の距離を規定する長さを有し、 前記二つのアライメント部材の長さが、前記二つの接触表面が前記光学デバイ
    スの一つの表面に接触された場合に、前記マイクロレンズの前記第１の光学表面
    が前記光学デバイスから適切な光学距離だけ離れて位置するようなものである、
    請求項10の円筒形マイクロレンズ。
19. 【請求項19】 請求項18の円筒形マイクロレンズを取り入れてなる電子光学デ
    バイス。
20. 【請求項20】 前記円筒形マイクロレンズが第１の非光学表面と第２の非光学
    表面を含み、 前記第１の非光学表面及び前記第２の非光学表面がＸ−Ｚ平面と同一面内にあ
    り、 前記二つのアライメント部材の一方が前記第１の非光学表面上に配置され、 前記二つのアライメント部材の他方が前記第２の非光学表面上に配置され、前
    記マイクロレンズが前記二つのアライメント部材の間に挟まれている、請求項18
    の円筒形マイクロレンズ。
21. 【請求項21】 前記二つのアライメント部材が相互に実質的に平行に配向され
    ている、請求項20の円筒形マイクロレンズ。
22. 【請求項22】 レーザダイオードの一つの表面と接触することによって、その
    ダイオードと受動的に整列するための円筒形マイクロレンズであって、 第１の光学表面と、第２の光学表面と、複数の非光学表面を有する引き抜かれ
    た円筒形マイクロレンズと、 前記複数の非光学表面に含まれる、第１の非光学表面及び第２の非光学表面と
    、 第１のアライメント部材及び第２のアライメント部材と、 前記第１のアライメント部材が前記第１の非光学表面上に配置され、前記マイ
    クロレンズの焦点面に垂直に延びると共に第１の接触用平坦部で終端すること、 前記第２のアライメント部材が前記第２の非光学表面上に配置され、前記第２
    の非光学表面が前記第１の非光学表面上と同一平面にあり、前記第２のアライメ
    ント部材が前記マイクロレンズの焦点面に垂直に延びると共に第２の接触用平坦
    部で終端すること、 前記第１及び第２のアライメント部材の長さが、前記第１及び第２の接触用平
    坦部が前記ダイオードに接触された場合に、前記ダイオードと前記マイクロレン
    ズが相互に適切な距離を置くようになっている、円筒形マイクロレンズ。
23. 【請求項23】 前記アライメント部材の前記第１及び第２の接触用平坦部が、
    前記レーザダイオードの一つの表面に接触される、請求項22の円筒形マイクロレ
    ンズ。
24. 【請求項24】 前記ダイオードの前記一つの表面が、前記ダイオードのエミッ
    タファセットである、請求項23の円筒形マイクロレンズ。
25. 【請求項25】 前記レーザダイオードが基板上に実装されている、請求項24の
    円筒形マイクロレンズ。
26. 【請求項26】 別の光学デバイスと受動的に整列可能なマイクロレンズであっ
    て、 円筒形のマイクロレンズ本体と、 前記マイクロレンズ本体上に配置され、末端を有する少なくとも一つのアライ
    メント部材と、 前記少なくとも一つのアライメント部材が、前記マイクロレンズ本体と前記デ
    バイスの間に適切な距離を画定する長さを有すること、 前記デバイスの一つの表面と接触するようにされることが可能な前記少なくと
    も一つのアライメント部材の前記末端が、少なくとも一つの自由度に関して前記
    マイクロレンズ本体を前記デバイスと受動的に整列させることを可能にする、マ
    イクロレンズ。
27. 【請求項27】 前記アライメント部材の長さが、前記マイクロレンズの光学的
    性質に関連する、請求項26のマイクロレンズ。
28. 【請求項28】 前記アライメント部材の長さが、前記マイクロレンズの寸法に
    関連する、請求項26のマイクロレンズ。
29. 【請求項29】 前記アライメント部材の長さが、前記マイクロレンズのＺ軸に
    平行に延び、この長さが円筒形マイクロレンズの寸法及び曲率に関連する、請求
    項26のマイクロレンズ。
30. 【請求項30】 前記少なくとも一つのアライメント部材が単一のアライメント
    部材からなる、請求項26のマイクロレンズ。
31. 【請求項31】 前記少なくとも一つのアライメント部材が一対のアライメント
    部材からなり、これらの部材は双方とも前記デバイスの単一の表面と接触するよ
    うにされることが可能であり、少なくとも一つの自由度に関して前記マイクロレ
    ンズと前記デバイスの受動的整列を可能にする、請求項26のマイクロレンズ。