JP2003344610A - マイクロレンズアレイとその製法 - Google Patents
マイクロレンズアレイとその製法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバ間の光結合等に用いる好適な結合
損失の少ないマイクロレンズアレイとその製法を提供す
る。 【解決手段】 石英板等の透光板１０の一方の主面にエ
ッチングによりレンズアレイパターンを転写して平凸レ
ンズＬ１１〜Ｌ１４を形成したマイクロレンズアレイに
おいて、各レンズの直径を１ｍｍ以下にすると共に各レ
ンズの突出高さＳＡＧを５０μｍ以上にする。このマイ
クロレンズアレイを光ファイバ間の光結合に用いると、
０．３ｄＢ以下の結合損失が得られる。ＣＦ４等のフッ
素系エッチングガスを用いてエッチングを行なうとき
は、エッチング面にフロン重合物に起因してピットが生
ずる。フロン重合物をＯ２アッシングで除去すると、ピ
ット発生を防止することができる。Ｌ１１等の各レンズ
の上には、レンズ中央部から周縁部に進むにつれて厚さ
が漸減するようにＳｉＯ２等の透光被膜をスパッタ法等
で形成してもよい。
損失の少ないマイクロレンズアレイとその製法を提供す
る。 【解決手段】 石英板等の透光板１０の一方の主面にエ
ッチングによりレンズアレイパターンを転写して平凸レ
ンズＬ１１〜Ｌ１４を形成したマイクロレンズアレイに
おいて、各レンズの直径を１ｍｍ以下にすると共に各レ
ンズの突出高さＳＡＧを５０μｍ以上にする。このマイ
クロレンズアレイを光ファイバ間の光結合に用いると、
０．３ｄＢ以下の結合損失が得られる。ＣＦ４等のフッ
素系エッチングガスを用いてエッチングを行なうとき
は、エッチング面にフロン重合物に起因してピットが生
ずる。フロン重合物をＯ２アッシングで除去すると、ピ
ット発生を防止することができる。Ｌ１１等の各レンズ
の上には、レンズ中央部から周縁部に進むにつれて厚さ
が漸減するようにＳｉＯ２等の透光被膜をスパッタ法等
で形成してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバ間の
光結合等に用いるに好適なマイクロレンズアレイとその
製法に関するものである。
光結合等に用いるに好適なマイクロレンズアレイとその
製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバ結合系としては、図３
７に示すように光ファイバＦ１からの射出光をマイクロ
レンズＬ１でコリメート（平行光化）すると共に、この
コリメート光をマイクロレンズＬ２で集束して光ファイ
バＦ２に入射させるようにしたものが知られている。マ
イクロレンズＬ１，Ｌ２は、いずれもガラスモールド技
術を用いて製作された単眼のマイクロレンズである。こ
の種のマイクロレンズは、光アイソレータ等の光通信用
モジュールにおいて光ファイバからの射出光をコリメー
トするレンズとしても用いられる。
７に示すように光ファイバＦ１からの射出光をマイクロ
レンズＬ１でコリメート（平行光化）すると共に、この
コリメート光をマイクロレンズＬ２で集束して光ファイ
バＦ２に入射させるようにしたものが知られている。マ
イクロレンズＬ１，Ｌ２は、いずれもガラスモールド技
術を用いて製作された単眼のマイクロレンズである。こ
の種のマイクロレンズは、光アイソレータ等の光通信用
モジュールにおいて光ファイバからの射出光をコリメー
トするレンズとしても用いられる。
【０００３】従来のガラスモールドレンズでは、直径が
１ｍｍ以上必要であり、これより小さくすると、ガラス
モールド成形に用いる超鋼材製の金型の精度が不十分で
あるため、満足なレンズ特性が得られなかった。
１ｍｍ以上必要であり、これより小さくすると、ガラス
モールド成形に用いる超鋼材製の金型の精度が不十分で
あるため、満足なレンズ特性が得られなかった。
【０００４】光アレイデバイス同士の光結合に用いられ
るマイクロレンズアレイとしては、ガラス、プラスチッ
ク等の透明基板に多数のレンズを配列形成したものが知
られている（例えば、特開平７−１０４１０６号公報参
照）。この場合、レンズ１個の直径は、１ｍｍ以下と微
小であり、しかも各レンズを精度よく配列することが要
求されるため、金型を用いない方法でマイクロレンズア
レイを製作する。金型を用いない方法としては、塩浴中
で電界を印加しながらガラス表面に設けた開口部からイ
オンを拡散させる方法、感光性ガラスの熱処理において
未感光部が結晶化して収縮する現象を利用して表面を膨
らます方法などが知られている。これらの方法による
と、焦点距離や開口数（ＮＡ）の設定が容易でないこ
と、製造時間が長く、生産性に劣ることなどの問題点が
ある。
るマイクロレンズアレイとしては、ガラス、プラスチッ
ク等の透明基板に多数のレンズを配列形成したものが知
られている（例えば、特開平７−１０４１０６号公報参
照）。この場合、レンズ１個の直径は、１ｍｍ以下と微
小であり、しかも各レンズを精度よく配列することが要
求されるため、金型を用いない方法でマイクロレンズア
レイを製作する。金型を用いない方法としては、塩浴中
で電界を印加しながらガラス表面に設けた開口部からイ
オンを拡散させる方法、感光性ガラスの熱処理において
未感光部が結晶化して収縮する現象を利用して表面を膨
らます方法などが知られている。これらの方法による
と、焦点距離や開口数（ＮＡ）の設定が容易でないこ
と、製造時間が長く、生産性に劣ることなどの問題点が
ある。
【０００５】マイクロレンズアレイの製法としては、レ
ンズ材層の上にレンズアレイパターンに従って複数のレ
ジスト層を形成した後、各レジスト層を加熱により溶融
（リフロー）させて凸レンズ形状とし、酸素と堆積性ガ
スとの混合ガスをエッチングガスとするドライエッチン
グ処理をレンズ材層及び各レジスト層に施して各レジス
ト層の凸レンズ形状をレンズ材層に転写する方法が知ら
れている（例えば、特開２０００−３１４４２号公報参
照）。この方法では、ドライエッチング処理の後処理と
して、マイクロレンズアレイ（凸レンズ形状が転写され
たレンズ材層）の表面に酸素プラズマ処理を施して疎水
性堆積膜を除去して該表面に親水性を付与するようにし
ている。
ンズ材層の上にレンズアレイパターンに従って複数のレ
ジスト層を形成した後、各レジスト層を加熱により溶融
（リフロー）させて凸レンズ形状とし、酸素と堆積性ガ
スとの混合ガスをエッチングガスとするドライエッチン
グ処理をレンズ材層及び各レジスト層に施して各レジス
ト層の凸レンズ形状をレンズ材層に転写する方法が知ら
れている（例えば、特開２０００−３１４４２号公報参
照）。この方法では、ドライエッチング処理の後処理と
して、マイクロレンズアレイ（凸レンズ形状が転写され
たレンズ材層）の表面に酸素プラズマ処理を施して疎水
性堆積膜を除去して該表面に親水性を付与するようにし
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したようにリフロ
ーしたレジスト層の凸レンズ形状をレンズ材層に転写す
るマイクロレンズアレイの製法によると、上記した金型
を用いない方法に比べて焦点距離や開口数の設定が容易
になると共に生産性が向上するものの、エッチング量の
大きい（突出高さの大きい）レンズを形成するのが容易
でないという問題点がある。すなわち、発明者の研究に
よれば、ＣＦ４等のフッ素系エッチングガスを用いてエ
ッチングを行なうと、レンズ形成面にはフロン重合物に
起因してピット（孔）が発生して光学特性を劣化させる
ことが判明した。先に引用した特開２０００−３１４４
２号公報には、このようなピット発生については何等述
べられていない。
ーしたレジスト層の凸レンズ形状をレンズ材層に転写す
るマイクロレンズアレイの製法によると、上記した金型
を用いない方法に比べて焦点距離や開口数の設定が容易
になると共に生産性が向上するものの、エッチング量の
大きい（突出高さの大きい）レンズを形成するのが容易
でないという問題点がある。すなわち、発明者の研究に
よれば、ＣＦ４等のフッ素系エッチングガスを用いてエ
ッチングを行なうと、レンズ形成面にはフロン重合物に
起因してピット（孔）が発生して光学特性を劣化させる
ことが判明した。先に引用した特開２０００−３１４４
２号公報には、このようなピット発生については何等述
べられていない。
【０００７】図３７に示したような光ファイバ結合系に
あっては、結合損失を０．３ｄＢ以下（結合効率を９
３．３％以上）とするのが望ましいといわれている。し
かし、現状では、このように結合損失の少ないマイクロ
レンズアレイは実現されていない。
あっては、結合損失を０．３ｄＢ以下（結合効率を９
３．３％以上）とするのが望ましいといわれている。し
かし、現状では、このように結合損失の少ないマイクロ
レンズアレイは実現されていない。
【０００８】この発明の目的は、光ファイバ結合系にお
いて結合損失を低減できる（結合効率を向上できる）新
規なマイクロレンズアレイを提供すると共に、このよう
なマイクロレンズアレイを簡単に製作する方法を提供す
ることにある。
いて結合損失を低減できる（結合効率を向上できる）新
規なマイクロレンズアレイを提供すると共に、このよう
なマイクロレンズアレイを簡単に製作する方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る第１のマ
イクロレンズアレイは、透光板と、この透光板の一方の
主面にエッチングによりレンズアレイパターンを転写し
て形成された複数の平凸レンズとを備えたマイクロレン
ズアレイであって、各平凸レンズの直径を１ｍｍ以下に
設定すると共に各平凸レンズの前記一方の主面からの突
出高さを５０μｍ以上に設定したことを特徴とするもの
である。
イクロレンズアレイは、透光板と、この透光板の一方の
主面にエッチングによりレンズアレイパターンを転写し
て形成された複数の平凸レンズとを備えたマイクロレン
ズアレイであって、各平凸レンズの直径を１ｍｍ以下に
設定すると共に各平凸レンズの前記一方の主面からの突
出高さを５０μｍ以上に設定したことを特徴とするもの
である。
【００１０】第１のマイクロレンズアレイによれば、各
平凸レンズの直径を１ｍｍ以下にすると共に各平凸レン
ズの突出高さを５０μｍ以上としたので、光ファイバ間
の光結合に使用したときに結合損失を０．３ｄＢ以下に
低減できる。この点については、後で図３〜７を参照し
て詳述する。
平凸レンズの直径を１ｍｍ以下にすると共に各平凸レン
ズの突出高さを５０μｍ以上としたので、光ファイバ間
の光結合に使用したときに結合損失を０．３ｄＢ以下に
低減できる。この点については、後で図３〜７を参照し
て詳述する。
【００１１】この発明に係る第１のマイクロレンズアレ
イの製法は、透光性の基板の一方の主面にレンズアレイ
パターンに従って複数のレジスト層を形成する工程と、
各レジスト層にリフロー処理を施して各レジスト層を平
凸レンズ形状とする工程と、フッ素系エッチングガスを
用いるドライエッチング処理を各レジスト層及び前記一
方の主面に施して各レジスト層の平凸レンズ形状を前記
の一方の主面に転写することにより前記一方の主面に前
記複数のレジスト層にそれぞれ対応する複数の平凸レン
ズを形成する工程とを含むマイクロレンズアレイの製法
であって、前記複数の平凸レンズを形成する工程では、
前記ドライエッチング処理を複数ステップに分けて実行
すると共に、該複数ステップのドライエッチング処理の
間に前記一方の主面からフロン重合物を除去する処理を
実行することを特徴とするものである。
イの製法は、透光性の基板の一方の主面にレンズアレイ
パターンに従って複数のレジスト層を形成する工程と、
各レジスト層にリフロー処理を施して各レジスト層を平
凸レンズ形状とする工程と、フッ素系エッチングガスを
用いるドライエッチング処理を各レジスト層及び前記一
方の主面に施して各レジスト層の平凸レンズ形状を前記
の一方の主面に転写することにより前記一方の主面に前
記複数のレジスト層にそれぞれ対応する複数の平凸レン
ズを形成する工程とを含むマイクロレンズアレイの製法
であって、前記複数の平凸レンズを形成する工程では、
前記ドライエッチング処理を複数ステップに分けて実行
すると共に、該複数ステップのドライエッチング処理の
間に前記一方の主面からフロン重合物を除去する処理を
実行することを特徴とするものである。
【００１２】第１のマイクロレンズアレイの製法によれ
ば、複数ステップのドライエッチング処理の間にレンズ
形成面からフロン重合物を除去するようにしたので、エ
ッチング中にフロン重合物に起因してレンズ形成面にピ
ットが発生するのを防止することができる。
ば、複数ステップのドライエッチング処理の間にレンズ
形成面からフロン重合物を除去するようにしたので、エ
ッチング中にフロン重合物に起因してレンズ形成面にピ
ットが発生するのを防止することができる。
【００１３】第１のマイクロレンズアレイの製法におい
ては、各レジスト層を対応する平凸レンズの突出高さが
５０μｍ以上となるような厚さで形成することができ
る。このようなレジスト層をマスクとしてレンズ形成の
ためのドライエッチングを行なうと、エッチング量が大
きくなるが、ピット発生を防止できるため、歩留りよく
マイクロレンズアレイを製作することができる。従っ
て、第１のマイクロレンズアレイの製法は、前述した第
１のマイクロレンズアレイを製作するのに好適である。
また、第１のマイクロレンズアレイの製法において、フ
ロン重合物は、酸素プラズマにより簡単に除去すること
ができる。
ては、各レジスト層を対応する平凸レンズの突出高さが
５０μｍ以上となるような厚さで形成することができ
る。このようなレジスト層をマスクとしてレンズ形成の
ためのドライエッチングを行なうと、エッチング量が大
きくなるが、ピット発生を防止できるため、歩留りよく
マイクロレンズアレイを製作することができる。従っ
て、第１のマイクロレンズアレイの製法は、前述した第
１のマイクロレンズアレイを製作するのに好適である。
また、第１のマイクロレンズアレイの製法において、フ
ロン重合物は、酸素プラズマにより簡単に除去すること
ができる。
【００１４】この発明に係る第２のマイクロレンズアレ
イは、透光板と、この透光板の一方の主面にエッチング
によりレンズアレイパターンを転写して形成された複数
の平凸レンズとを備えたマイクロレンズアレイであっ
て、各平凸レンズを覆う透光被膜を該平凸レンズの中央
部から周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形成
したことを特徴とするものである。
イは、透光板と、この透光板の一方の主面にエッチング
によりレンズアレイパターンを転写して形成された複数
の平凸レンズとを備えたマイクロレンズアレイであっ
て、各平凸レンズを覆う透光被膜を該平凸レンズの中央
部から周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形成
したことを特徴とするものである。
【００１５】第２のマイクロレンズアレイによれば、各
平凸レンズを覆う透光被膜を該平凸レンズの中央部から
周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形成したの
で、透光被膜を含めた平凸レンズの突出高さを７０μｍ
以上に設定することができ、光ファイバ間の光結合に使
用したときに高い結合効率が得られる。
平凸レンズを覆う透光被膜を該平凸レンズの中央部から
周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形成したの
で、透光被膜を含めた平凸レンズの突出高さを７０μｍ
以上に設定することができ、光ファイバ間の光結合に使
用したときに高い結合効率が得られる。
【００１６】この発明に係る第２のマイクロレンズアレ
イの製法は、透光性の基板の一方の主面にレンズアレイ
パターンに従って複数のレジスト層を形成する工程と、
各レジスト層にリフロー処理を施して各レジスト層を平
凸レンズ形状とする工程と、ドライエッチング処理を各
レジスト層及び前記一方の主面に施して各レジスト層の
平凸レンズ形状を前記の一方の主面に転写することによ
り前記一方の主面に前記複数のレジスト層にそれぞれ対
応する複数の平凸レンズを形成する工程と、前記複数の
平凸レンズをそれぞれ露呈する複数の開口部を有するス
パッタマスク層を前記一方の主面に形成する工程であっ
て、前記スパッタマスク層の各開口部が対応する平凸レ
ンズの頂部より上方の部分にて該平凸レンズの開口径よ
り小さい直径を有するように前記スパッタマスク層を形
成するものと、前記スパッタマスク層を選択マスクとす
るスパッタ処理により各平凸レンズを覆う透光被膜を該
平凸レンズの中央部から周縁部に進むにつれて厚さが漸
減するように形成する工程とを含むものである。
イの製法は、透光性の基板の一方の主面にレンズアレイ
パターンに従って複数のレジスト層を形成する工程と、
各レジスト層にリフロー処理を施して各レジスト層を平
凸レンズ形状とする工程と、ドライエッチング処理を各
レジスト層及び前記一方の主面に施して各レジスト層の
平凸レンズ形状を前記の一方の主面に転写することによ
り前記一方の主面に前記複数のレジスト層にそれぞれ対
応する複数の平凸レンズを形成する工程と、前記複数の
平凸レンズをそれぞれ露呈する複数の開口部を有するス
パッタマスク層を前記一方の主面に形成する工程であっ
て、前記スパッタマスク層の各開口部が対応する平凸レ
ンズの頂部より上方の部分にて該平凸レンズの開口径よ
り小さい直径を有するように前記スパッタマスク層を形
成するものと、前記スパッタマスク層を選択マスクとす
るスパッタ処理により各平凸レンズを覆う透光被膜を該
平凸レンズの中央部から周縁部に進むにつれて厚さが漸
減するように形成する工程とを含むものである。
【００１７】第２のマイクロレンズアレイの製法によれ
ば、各平凸レンズをドライエッチング処理により形成し
た後、各平凸レンズを覆う透光被膜を選択的スパッタ処
理により形成するので、前述した第２のマイクロレンズ
アレイを簡単に且つ歩留りよく製作可能である。
ば、各平凸レンズをドライエッチング処理により形成し
た後、各平凸レンズを覆う透光被膜を選択的スパッタ処
理により形成するので、前述した第２のマイクロレンズ
アレイを簡単に且つ歩留りよく製作可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
係るマイクロレンズアレイを示すもので、図２には、図
１のＸ−Ｘ’線に沿う断面を示す。
係るマイクロレンズアレイを示すもので、図２には、図
１のＸ−Ｘ’線に沿う断面を示す。
【００１９】例えば石英板からなる長方形状の透光板１
０の一方の主面には、平凸レンズＬ １１〜Ｌ１４が透光
板１０の長辺に平行に一列状に形成されると共に、平凸
レンズＬ２１〜Ｌ２４がレンズＬ１１〜Ｌ１４の列に平
行に一列状に形成されている。レンズＬ１１とＬ
２１は、各々の中心が透光板１０の短辺に平行な一直線
上に位置するように並べて配置されており、このこと
は、レンズＬ１２とＬ２２、レンズＬ１３とＬ２３、レ
ンズＬ１４とＬ２４についても同様である。これらのレ
ンズＬ１１〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２４は、図８〜１０等
について後述するようにドライエッチング処理によりレ
ンズアレイパターンを透光性基板の一方の主面に転写し
て形成されるものである。
０の一方の主面には、平凸レンズＬ １１〜Ｌ１４が透光
板１０の長辺に平行に一列状に形成されると共に、平凸
レンズＬ２１〜Ｌ２４がレンズＬ１１〜Ｌ１４の列に平
行に一列状に形成されている。レンズＬ１１とＬ
２１は、各々の中心が透光板１０の短辺に平行な一直線
上に位置するように並べて配置されており、このこと
は、レンズＬ１２とＬ２２、レンズＬ１３とＬ２３、レ
ンズＬ１４とＬ２４についても同様である。これらのレ
ンズＬ１１〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２４は、図８〜１０等
について後述するようにドライエッチング処理によりレ
ンズアレイパターンを透光性基板の一方の主面に転写し
て形成されるものである。
【００２０】一例として、Ｌ１１等の各レンズの直径Ｄ
は、１ｍｍ以下（好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍ）であ
り、Ｌ１１，Ｌ１２等の隣り合うレンズ間のピッチ（中
心間の間隔）Ｐは、Ｄ＝０．５ｍｍの場合には０．５ｍ
ｍとすることができる。透光板１０の長さＡ及び幅Ｂ
は、それぞれ５ｍｍ及び３ｍｍとすることができる。Ｌ
１１等の各レンズの透光板１０の一方の主面からの突出
高さＳＡＧ（図２参照）は、５０μｍ以上とする。透光
板１０の厚さは、０．１ｍｍ〜２ｍｍとすることができ
る。
は、１ｍｍ以下（好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍ）であ
り、Ｌ１１，Ｌ１２等の隣り合うレンズ間のピッチ（中
心間の間隔）Ｐは、Ｄ＝０．５ｍｍの場合には０．５ｍ
ｍとすることができる。透光板１０の長さＡ及び幅Ｂ
は、それぞれ５ｍｍ及び３ｍｍとすることができる。Ｌ
１１等の各レンズの透光板１０の一方の主面からの突出
高さＳＡＧ（図２参照）は、５０μｍ以上とする。透光
板１０の厚さは、０．１ｍｍ〜２ｍｍとすることができ
る。
【００２１】図３は、図４の光学系において光ファイバ
−レンズ間距離（Working Distance）ＷＤが曲率半径
Ｒに依存する様子を示すものである。図４には、光ファ
イバＦからの射出光を平凸レンズＬでコリメートする光
学系を示す。平凸レンズＬの厚さ（平坦面から頂部まで
の距離）Ｔは、１．２５ｍｍである。
−レンズ間距離（Working Distance）ＷＤが曲率半径
Ｒに依存する様子を示すものである。図４には、光ファ
イバＦからの射出光を平凸レンズＬでコリメートする光
学系を示す。平凸レンズＬの厚さ（平坦面から頂部まで
の距離）Ｔは、１．２５ｍｍである。
【００２２】図４に示すような平凸レンズＬについて
は、曲率半径Ｒにより焦点距離が決定される。距離ＷＤ
を小さくすると、平凸レンズＬの平坦面からの反射光が
光ファイバＦに入射するので好ましくない。このような
事態を回避するためには、距離ＷＤを０．３ｍｍ以上に
設定すればよいと当業者の間でいわれている。図３は、
曲率半径Ｒを０．５ｍｍから０．７５ｍｍまで変化させ
たときの距離ＷＤの計算結果を示している。図３によれ
ば、距離ＷＤを０．３ｍｍ以上とするには、曲率半径Ｒ
を約０．５３ｍｍ以上とすればよいことがわかる。な
お、図３のデータは、開口数ＮＡを０．２に設定したと
きのもので、発明者の実験によれば、図３の線Ｗに示す
ような曲率半径Ｒと距離ＷＤとの相関関係は、ＮＡを
０．１５又は０．１８７５等に変化させても殆ど変化し
ないことがわかっている。
は、曲率半径Ｒにより焦点距離が決定される。距離ＷＤ
を小さくすると、平凸レンズＬの平坦面からの反射光が
光ファイバＦに入射するので好ましくない。このような
事態を回避するためには、距離ＷＤを０．３ｍｍ以上に
設定すればよいと当業者の間でいわれている。図３は、
曲率半径Ｒを０．５ｍｍから０．７５ｍｍまで変化させ
たときの距離ＷＤの計算結果を示している。図３によれ
ば、距離ＷＤを０．３ｍｍ以上とするには、曲率半径Ｒ
を約０．５３ｍｍ以上とすればよいことがわかる。な
お、図３のデータは、開口数ＮＡを０．２に設定したと
きのもので、発明者の実験によれば、図３の線Ｗに示す
ような曲率半径Ｒと距離ＷＤとの相関関係は、ＮＡを
０．１５又は０．１８７５等に変化させても殆ど変化し
ないことがわかっている。
【００２３】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、図６の光ファイバ
結合系においてビーム有効径及び結合損失が開口数ＮＡ
及び曲率半径Ｒに依存する様子を示すもので、（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ曲率半径Ｒが０．５５、
０．６、０．６５の場合に対応している。
結合系においてビーム有効径及び結合損失が開口数ＮＡ
及び曲率半径Ｒに依存する様子を示すもので、（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ曲率半径Ｒが０．５５、
０．６、０．６５の場合に対応している。
【００２４】図６は、この発明に係るマイクロレンズア
レイを用いた光ファイバ結合系を示すものである。第１
のマイクロレンズアレイＭＬ１は、図１，２に関して前
述したと同様のもので、透光板１０に平凸レンズＬ１１
〜Ｌ１４を形成した構成になっている。第２のマイクロ
レンズアレイＭＬ２は、第１のマイクロレンズアレイＭ
Ｌ１と同様に構成されたもので、透光板１２に平凸レン
ズＬ３１〜Ｌ３４を形成した構成になっている。
レイを用いた光ファイバ結合系を示すものである。第１
のマイクロレンズアレイＭＬ１は、図１，２に関して前
述したと同様のもので、透光板１０に平凸レンズＬ１１
〜Ｌ１４を形成した構成になっている。第２のマイクロ
レンズアレイＭＬ２は、第１のマイクロレンズアレイＭ
Ｌ１と同様に構成されたもので、透光板１２に平凸レン
ズＬ３１〜Ｌ３４を形成した構成になっている。
【００２５】マイクロレンズアレイＭＬ１，ＭＬ２は、
レンズＬ１１とＬ３１、レンズＬ１ ２とＬ３２，レンズ
Ｌ１３とＬ３３、レンズＬ１４とＬ３４がそれぞれ光軸
を一致させるようにして対向配置される。透光板１０の
平坦面側には、光ファイバＦ １１〜Ｆ１４がそれぞれレ
ンズＬ１１〜Ｌ１４に光を射出するように配置され、透
光板１２の平坦面の側には、光ファイバＦ２１〜Ｆ２４
がそれぞれレンズＬ３ １〜Ｌ３４から受光するように配
置される。
レンズＬ１１とＬ３１、レンズＬ１ ２とＬ３２，レンズ
Ｌ１３とＬ３３、レンズＬ１４とＬ３４がそれぞれ光軸
を一致させるようにして対向配置される。透光板１０の
平坦面側には、光ファイバＦ １１〜Ｆ１４がそれぞれレ
ンズＬ１１〜Ｌ１４に光を射出するように配置され、透
光板１２の平坦面の側には、光ファイバＦ２１〜Ｆ２４
がそれぞれレンズＬ３ １〜Ｌ３４から受光するように配
置される。
【００２６】光ファイバＦ１１−レンズＬ１１−レンズ
Ｌ３１−光ファイバＦ２１の光路において、光ファイバ
Ｆ１１からの射出光は、レンズＬ１１によりコリメート
され、このコリメート光は、レンズＬ３１により集束さ
れて光ファイバＦ２１に入射する。このような光結合動
作は、光ファイバＦ１２−レンズＬ１２−レンズ３２−
光ファイバＦ２２の光路、光ファイバＦ１３−レンズＬ
１３−レンズＬ３３−光ファイバＦ２３の光路、光ファ
イバＦ１４−レンズＬ１４−レンズＬ３４−光ファイバ
Ｆ２４の光路についても同様である。
Ｌ３１−光ファイバＦ２１の光路において、光ファイバ
Ｆ１１からの射出光は、レンズＬ１１によりコリメート
され、このコリメート光は、レンズＬ３１により集束さ
れて光ファイバＦ２１に入射する。このような光結合動
作は、光ファイバＦ１２−レンズＬ１２−レンズ３２−
光ファイバＦ２２の光路、光ファイバＦ１３−レンズＬ
１３−レンズＬ３３−光ファイバＦ２３の光路、光ファ
イバＦ１４−レンズＬ１４−レンズＬ３４−光ファイバ
Ｆ２４の光路についても同様である。
【００２７】図５は、図６の光ファイバ結合系において
１つの光路（例えばＦ１１−Ｌ１１−Ｌ３１−Ｆ２１の
光路）についてビーム有効径及び結合損失を計算した結
果を示している。ここで、ビーム有効径（Entrance Pu
pil Diameter）は、線Ｅ１〜Ｅ３で示され、結合損失
は、線Ｃ１〜Ｃ３で示される。この場合、各レンズの直
径を０．５ｍｍとすると共にレンズ間ピッチを０．５ｍ
ｍとしているので、レンズ面でのビーム有効径は、０．
５ｍｍ以下でなければならない。そこで、ビーム有効径
を示す線Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に関してそれぞれ０．５ｍｍ
の有効径の点を通る垂線ＮＵ１，ＮＵ２，ＮＵ３を
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のグラフの横軸に下ろすと、開
口数ＮＡの上限が求められる。
１つの光路（例えばＦ１１−Ｌ１１−Ｌ３１−Ｆ２１の
光路）についてビーム有効径及び結合損失を計算した結
果を示している。ここで、ビーム有効径（Entrance Pu
pil Diameter）は、線Ｅ１〜Ｅ３で示され、結合損失
は、線Ｃ１〜Ｃ３で示される。この場合、各レンズの直
径を０．５ｍｍとすると共にレンズ間ピッチを０．５ｍ
ｍとしているので、レンズ面でのビーム有効径は、０．
５ｍｍ以下でなければならない。そこで、ビーム有効径
を示す線Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に関してそれぞれ０．５ｍｍ
の有効径の点を通る垂線ＮＵ１，ＮＵ２，ＮＵ３を
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のグラフの横軸に下ろすと、開
口数ＮＡの上限が求められる。
【００２８】一方、結合損失は、当業者間で０．３ｄＢ
以下がよいとされているので、結合損失を示す線Ｃ１，
Ｃ２，Ｃ３に関してそれぞれ０．３ｄＢの結合損失の点
を通る垂線ＮＬ１，ＮＬ２，ＮＬ３を（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）のグラフの横軸に下ろすと、開口数ＮＡの下限が
求められる。この結果、開口数ＮＡの許容範囲は、曲率
半径Ｒが小さいほど広いことがわかる。また、曲率半径
Ｒ＝０．５５ｍｍ、０．６ｍｍ又は０．６５ｍｍのいず
れの場合にも、結合損失を０．３ｄＢ以下に低減できる
ことがわかる。
以下がよいとされているので、結合損失を示す線Ｃ１，
Ｃ２，Ｃ３に関してそれぞれ０．３ｄＢの結合損失の点
を通る垂線ＮＬ１，ＮＬ２，ＮＬ３を（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）のグラフの横軸に下ろすと、開口数ＮＡの下限が
求められる。この結果、開口数ＮＡの許容範囲は、曲率
半径Ｒが小さいほど広いことがわかる。また、曲率半径
Ｒ＝０．５５ｍｍ、０．６ｍｍ又は０．６５ｍｍのいず
れの場合にも、結合損失を０．３ｄＢ以下に低減できる
ことがわかる。
【００２９】図７は、図１，２に関して前述したような
平凸レンズについてレンズ突出高さＳＡＧが曲率半径Ｒ
に依存する様子を示すものである。図７によれば、曲率
半径Ｒを小さくするほど平凸レンズの突出高さＳＡＧが
大きくなることがわかる。直径０．５ｍｍの平凸レンズ
において、０．３ｄＢ以下の結合損失を達成するには、
曲率半径Ｒを０．６５ｍｍ以下（好ましくは０．６５ｍ
ｍ〜０．５５ｍｍ）にする必要があり、レンズ突出高さ
ＳＡＧを５０μｍ以上（好ましくは５０μｍ〜６０μ
ｍ）にする必要がある。この場合、曲率半径Ｒを０．７
ｍｍとすると、開口数ＮＡは０．１５、レンズ突出高さ
ＳＡＧは４６．２μｍ、結合損失は０．４４９ｄＢとな
り、結合損失は、０．３ｄＢ以下とならない。
平凸レンズについてレンズ突出高さＳＡＧが曲率半径Ｒ
に依存する様子を示すものである。図７によれば、曲率
半径Ｒを小さくするほど平凸レンズの突出高さＳＡＧが
大きくなることがわかる。直径０．５ｍｍの平凸レンズ
において、０．３ｄＢ以下の結合損失を達成するには、
曲率半径Ｒを０．６５ｍｍ以下（好ましくは０．６５ｍ
ｍ〜０．５５ｍｍ）にする必要があり、レンズ突出高さ
ＳＡＧを５０μｍ以上（好ましくは５０μｍ〜６０μ
ｍ）にする必要がある。この場合、曲率半径Ｒを０．７
ｍｍとすると、開口数ＮＡは０．１５、レンズ突出高さ
ＳＡＧは４６．２μｍ、結合損失は０．４４９ｄＢとな
り、結合損失は、０．３ｄＢ以下とならない。
【００３０】次に、図８〜１０を参照して上記のような
マイクロレンズアレイの製法の一例を説明する。
マイクロレンズアレイの製法の一例を説明する。
【００３１】図８の工程では、厚さ１ｍｍ〜２ｍｍの石
英基板２０の一方の面に所望の４個の平凸レンズに対応
するポジレジストからなるレジスト層Ｓ１〜Ｓ４をホト
リソグラフィ処理により形成する。平凸レンズとして直
径が１ｍｍ以下で且つレンズ突出高さが５０μｍ以上の
ものを製作する場合、各レジスト層の直径は、１ｍｍ以
下のレンズ直径が得られるように定めると共に、各レジ
スト層の厚さｔは、５０μｍ以上のレンズ突出高さが得
られるように定める。この場合、通常より厚いポジレジ
スト層をレンズアレイパターンに従ってパターニングす
ることになる。
英基板２０の一方の面に所望の４個の平凸レンズに対応
するポジレジストからなるレジスト層Ｓ１〜Ｓ４をホト
リソグラフィ処理により形成する。平凸レンズとして直
径が１ｍｍ以下で且つレンズ突出高さが５０μｍ以上の
ものを製作する場合、各レジスト層の直径は、１ｍｍ以
下のレンズ直径が得られるように定めると共に、各レジ
スト層の厚さｔは、５０μｍ以上のレンズ突出高さが得
られるように定める。この場合、通常より厚いポジレジ
スト層をレンズアレイパターンに従ってパターニングす
ることになる。
【００３２】次に、図９の工程では、レジスト層Ｓ１〜
Ｓ４に熱処理を施して各レジスト層をリフローさせるこ
とにより各レジスト層に平凸レンズ形状を付与する。
Ｓ４に熱処理を施して各レジスト層をリフローさせるこ
とにより各レジスト層に平凸レンズ形状を付与する。
【００３３】図１０の工程では、フッ素系エッチングガ
スを用いるドライエッチング処理によりレジスト層Ｓ１
〜Ｓ４及び基板２０の一方の面をエッチングして各レジ
スト層の平凸レンズ形状を基板２０の一方の面に転写す
ることにより基板２０の一方の面にレジスト層Ｓ１〜Ｓ
４にそれぞれ対応する平凸レンズＬ１１〜Ｌ１４を形成
する。この場合、フッ素系エッチングガスとしては、Ｃ
Ｆ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８等のガス又はこれ
らのガスのうち二種以上のものを混合したガスを使用す
ることができ、使用するフッ素系エッチングガスには酸
素（Ｏ２）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）又はアルゴン
（Ａｒ）を添加してもよい。
スを用いるドライエッチング処理によりレジスト層Ｓ１
〜Ｓ４及び基板２０の一方の面をエッチングして各レジ
スト層の平凸レンズ形状を基板２０の一方の面に転写す
ることにより基板２０の一方の面にレジスト層Ｓ１〜Ｓ
４にそれぞれ対応する平凸レンズＬ１１〜Ｌ１４を形成
する。この場合、フッ素系エッチングガスとしては、Ｃ
Ｆ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８等のガス又はこれ
らのガスのうち二種以上のものを混合したガスを使用す
ることができ、使用するフッ素系エッチングガスには酸
素（Ｏ２）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）又はアルゴン
（Ａｒ）を添加してもよい。
【００３４】ドライエッチング処理としてＲＩＥ（反応
性イオンエッチング）処理を行なう場合、エッチングガ
スとしてＣＦ４を用いると、ＣＦ４ガスはプラズマ化
し、プラズマは、ＣＦ３ ＋、ＣＦ２ ＋、ＣＦ＋、Ｆ＋等
のイオンを含む。これらのイオンのうちＣＦ３ ＋は、石
英（ＳｉＯ２）と反応し、ＳｉＦ４を生成して気化する
ため、石英のエッチングが可能になる。しかし、その他
の石英エッチングに寄与しないガスは、重合してフロン
重合物（−ＣＦ２−）を生成するため、エッチング中に
基板表面にフロン重合物が堆積することがある。上記し
た５０μｍ以上の突出高さを有する平凸レンズを製作す
る場合、レジスト厚さが大きく、エッチング時間が長い
ので、フロン重合物の堆積が起こり易く、堆積したフロ
ン重合物に起因して基板表面にピットが発生する。な
お、従来行なわれているような短時間の石英エッチング
では、フロン重合物に起因するピット発生は認められな
い。
性イオンエッチング）処理を行なう場合、エッチングガ
スとしてＣＦ４を用いると、ＣＦ４ガスはプラズマ化
し、プラズマは、ＣＦ３ ＋、ＣＦ２ ＋、ＣＦ＋、Ｆ＋等
のイオンを含む。これらのイオンのうちＣＦ３ ＋は、石
英（ＳｉＯ２）と反応し、ＳｉＦ４を生成して気化する
ため、石英のエッチングが可能になる。しかし、その他
の石英エッチングに寄与しないガスは、重合してフロン
重合物（−ＣＦ２−）を生成するため、エッチング中に
基板表面にフロン重合物が堆積することがある。上記し
た５０μｍ以上の突出高さを有する平凸レンズを製作す
る場合、レジスト厚さが大きく、エッチング時間が長い
ので、フロン重合物の堆積が起こり易く、堆積したフロ
ン重合物に起因して基板表面にピットが発生する。な
お、従来行なわれているような短時間の石英エッチング
では、フロン重合物に起因するピット発生は認められな
い。
【００３５】次に、図１１〜１７を参照して上記のよう
なピット発生のメカニズムを説明する。図１１は、ドラ
イエッチング中に石英基板２０の表面にフロン重合物２
２が堆積した状態を示している。
なピット発生のメカニズムを説明する。図１１は、ドラ
イエッチング中に石英基板２０の表面にフロン重合物２
２が堆積した状態を示している。
【００３６】図１１の状態からエッチングが更に進む
と、図１２に示すようにフロン重合物２２がエッチング
されるのに伴ってその回りのエッチングレートが速くな
り、フロン重合物２２の周囲にピット２４が発生する。
更にエッチングが進むと、図１３，１４に示すようにフ
ロン重合物２２が更にエッチングされると共に、ピット
２４が更に深くなる。
と、図１２に示すようにフロン重合物２２がエッチング
されるのに伴ってその回りのエッチングレートが速くな
り、フロン重合物２２の周囲にピット２４が発生する。
更にエッチングが進むと、図１３，１４に示すようにフ
ロン重合物２２が更にエッチングされると共に、ピット
２４が更に深くなる。
【００３７】図１４の状態から更にエッチングが進む
と、図１５に示すようにフロン重合物２２がエッチング
により消失し、ピット２４は、更に深くなり、その中央
部にへそ状の山が出現する。そして、更にエッチングが
進むと、図１６に示すようにピット２４内で山の斜面が
エッチングされるため、山が低くなる。この後、更にエ
ッチングが進むと、図１７に示すようにピット２４内の
山がエッチングにより消失し、ピット２４が残ることに
なる。
と、図１５に示すようにフロン重合物２２がエッチング
により消失し、ピット２４は、更に深くなり、その中央
部にへそ状の山が出現する。そして、更にエッチングが
進むと、図１６に示すようにピット２４内で山の斜面が
エッチングされるため、山が低くなる。この後、更にエ
ッチングが進むと、図１７に示すようにピット２４内の
山がエッチングにより消失し、ピット２４が残ることに
なる。
【００３８】上記のようなピットが発生したマイクロレ
ンズアレイにあっては、次の（イ）〜（ニ）のような問
題点がある。
ンズアレイにあっては、次の（イ）〜（ニ）のような問
題点がある。
【００３９】（イ）使用状態においてピットにより光の
散乱が起こるため、光学特性が低下する。
散乱が起こるため、光学特性が低下する。
【００４０】（ロ）レンズ面の清掃時等に汚れがピット
内に入り込み、透明度を劣化させる。
内に入り込み、透明度を劣化させる。
【００４１】（ハ）経時変化、環境ストレス等によりピ
ットに起因して亀裂が生ずる。
ットに起因して亀裂が生ずる。
【００４２】（ニ）外観上ピットが黒点となって見える
ため、商品価値を著しく損ねる。
ため、商品価値を著しく損ねる。
【００４３】図１８〜２５は、図８〜１０の製法の改良
に係るマイクロレンズアレイの製法を示すものである。
図１８〜２５の製法は、図８〜１０の製法において上記
のようなピット発生を防止したものに相当する。図１８
〜２５において、図８〜１０と同様の部分には同様の符
号を付して詳細な説明を省略し、簡単のため、レジスト
層及びレンズはいずれも１個のみ示す。
に係るマイクロレンズアレイの製法を示すものである。
図１８〜２５の製法は、図８〜１０の製法において上記
のようなピット発生を防止したものに相当する。図１８
〜２５において、図８〜１０と同様の部分には同様の符
号を付して詳細な説明を省略し、簡単のため、レジスト
層及びレンズはいずれも１個のみ示す。
【００４４】図１８の工程では、図８に関して前述した
と同様に石英基板２０の表面にレジスト層Ｓを形成す
る。そして、図１９の工程では、図９に関して前述した
と同様のリフロー処理によりレジスト層Ｓを平凸レンズ
形状とする。
と同様に石英基板２０の表面にレジスト層Ｓを形成す
る。そして、図１９の工程では、図９に関して前述した
と同様のリフロー処理によりレジスト層Ｓを平凸レンズ
形状とする。
【００４５】次に、図２０の工程では、図１０に関して
前述したと同様のドライエッチング処理によりレジスト
層Ｓ及び基板２０の一方の面をエッチングする。基板２
０の一方の面においては、エッチングの進行に伴ってレ
ジスト層Ｓの下に位置する石英部２０Ｓが若干突出した
形になると共にフロン重合物２２Ａが堆積する。フロン
重合物２２Ａについて図１２に示したようにピットが発
生する前にドライエッチング処理を中止し、図２１の工
程に移る。
前述したと同様のドライエッチング処理によりレジスト
層Ｓ及び基板２０の一方の面をエッチングする。基板２
０の一方の面においては、エッチングの進行に伴ってレ
ジスト層Ｓの下に位置する石英部２０Ｓが若干突出した
形になると共にフロン重合物２２Ａが堆積する。フロン
重合物２２Ａについて図１２に示したようにピットが発
生する前にドライエッチング処理を中止し、図２１の工
程に移る。
【００４６】図２１の工程では、Ｏ２プラズマによりフ
ロン重合物２２Ａを灰化して除去する。このような処理
をＯ２アッシング処理と称する。図２２の工程では、前
述したようなドライエッチング処理を再び実行する。エ
ッチングの進行に伴って石英部２０Ｓは更に突出した形
になると共に基板表面にはフロン重合物２２Ｂが堆積す
る。フロン重合物についてピットが発生する前にドライ
エッチング処理を中止し、図２３の工程に移る。
ロン重合物２２Ａを灰化して除去する。このような処理
をＯ２アッシング処理と称する。図２２の工程では、前
述したようなドライエッチング処理を再び実行する。エ
ッチングの進行に伴って石英部２０Ｓは更に突出した形
になると共に基板表面にはフロン重合物２２Ｂが堆積す
る。フロン重合物についてピットが発生する前にドライ
エッチング処理を中止し、図２３の工程に移る。
【００４７】図２３の工程では、Ｏ２アッシング処理に
よりフロン重合物２２Ｂを除去する。そして、図２４の
工程では、前述したようなドライエッチング処理を実行
する。エッチングの進行に伴ってレジスト層Ｓが除去さ
れ、石英部２０Ｓが平凸レンズＬとなる。平凸レンズＬ
が得られた段階でドライエッチング処理を停止する。こ
のときに基板表面に堆積しているフロン重合物２２Ｃ
は、図２５に示すようにＯ２アッシング処理又はフッ酸
等の薬液処理により除去する。
よりフロン重合物２２Ｂを除去する。そして、図２４の
工程では、前述したようなドライエッチング処理を実行
する。エッチングの進行に伴ってレジスト層Ｓが除去さ
れ、石英部２０Ｓが平凸レンズＬとなる。平凸レンズＬ
が得られた段階でドライエッチング処理を停止する。こ
のときに基板表面に堆積しているフロン重合物２２Ｃ
は、図２５に示すようにＯ２アッシング処理又はフッ酸
等の薬液処理により除去する。
【００４８】図１８〜２５に関して上記した製法におい
て、フロン重合物を除去するためのＯ２アッシング処理
は、ドライエッチング処理を行なう装置とは別の装置で
行なってもよく、あるいはドライエッチング処理を行な
うのと同じ装置内でガスを交換して行なってもよい。ま
た、ドライエッチング処理を行なうのと同じ装置内でＯ
２アッシング処理を行なう場合、Ｏ２アッシングを行な
う別のプロセスプログラムに切替えて処理してもよく、
あるいは１つのプロセスプログラムに従って図２０〜２
５に示したような一連のドライエッチング及びＯ２アッ
シングを連続的に処理してもよい。
て、フロン重合物を除去するためのＯ２アッシング処理
は、ドライエッチング処理を行なう装置とは別の装置で
行なってもよく、あるいはドライエッチング処理を行な
うのと同じ装置内でガスを交換して行なってもよい。ま
た、ドライエッチング処理を行なうのと同じ装置内でＯ
２アッシング処理を行なう場合、Ｏ２アッシングを行な
う別のプロセスプログラムに切替えて処理してもよく、
あるいは１つのプロセスプログラムに従って図２０〜２
５に示したような一連のドライエッチング及びＯ２アッ
シングを連続的に処理してもよい。
【００４９】図１８〜２５に関して上記した製法によれ
ば、フロン重合物に基づくピット発生を防止することが
できるので、良好な光学特性を有する高品質のマイクロ
レンズアレイを歩留まりよく製作することができる。ま
た、ドライエッチング及びＯ ２アッシングは、いずれも
複数回繰返すことができるので、５０μｍ以上のレンズ
突出高さが要求されるようなエッチング量の多いマイク
ロレンズアレイであっても簡単に製作することができ
る。
ば、フロン重合物に基づくピット発生を防止することが
できるので、良好な光学特性を有する高品質のマイクロ
レンズアレイを歩留まりよく製作することができる。ま
た、ドライエッチング及びＯ ２アッシングは、いずれも
複数回繰返すことができるので、５０μｍ以上のレンズ
突出高さが要求されるようなエッチング量の多いマイク
ロレンズアレイであっても簡単に製作することができ
る。
【００５０】図２６は、この発明の他の実施形態に係る
マイクロレンズアレイを示すものである。
マイクロレンズアレイを示すものである。
【００５１】石英基板３０の一方の主面には、エッチン
グによりレンズパターンを転写して平凸レンズＬ４１〜
Ｌ４４が一列状に並べて形成されている。基板３０の一
方の主面には、図１に示したようにマトリクス状に多数
の平凸レンズを形成してもよい。基板３０の厚さａは、
１．２５ｍｍ、各平凸レンズの開口径（周縁部の直径）
ｂは、０．４９ｍｍ、各平凸レンズの突出高さｃは、４
０〜４５μｍ、隣り合う平凸レンズ間のピッチ（レンズ
中心間の距離）ｄは、０．５ｍｍとすることができる。
Ｌ４１等の各平凸レンズは、図３０に平面パターンを示
すように円形状である。
グによりレンズパターンを転写して平凸レンズＬ４１〜
Ｌ４４が一列状に並べて形成されている。基板３０の一
方の主面には、図１に示したようにマトリクス状に多数
の平凸レンズを形成してもよい。基板３０の厚さａは、
１．２５ｍｍ、各平凸レンズの開口径（周縁部の直径）
ｂは、０．４９ｍｍ、各平凸レンズの突出高さｃは、４
０〜４５μｍ、隣り合う平凸レンズ間のピッチ（レンズ
中心間の距離）ｄは、０．５ｍｍとすることができる。
Ｌ４１等の各平凸レンズは、図３０に平面パターンを示
すように円形状である。
【００５２】平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４をそれぞれ覆う
ように透光被膜Ｌ５１〜Ｌ５４がスパッタ法等により形
成されている。各透光被膜は、一列としてＳｉＯ２等の
酸化シリコン膜からなるもので、対応する平凸レンズの
中央部から周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように
形成されている。各平凸レンズの頂部における透光被膜
の厚さｅは、３０〜４０μｍ、透光被膜を含めた平凸レ
ンズの突出高さｆは、７０〜８０μｍとすることができ
る。
ように透光被膜Ｌ５１〜Ｌ５４がスパッタ法等により形
成されている。各透光被膜は、一列としてＳｉＯ２等の
酸化シリコン膜からなるもので、対応する平凸レンズの
中央部から周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように
形成されている。各平凸レンズの頂部における透光被膜
の厚さｅは、３０〜４０μｍ、透光被膜を含めた平凸レ
ンズの突出高さｆは、７０〜８０μｍとすることができ
る。
【００５３】図２６に示したマイクロレンズアレイによ
れば、各平凸レンズを覆う透光被膜を該平凸レンズの中
央部から周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形
成したので、突出高さが７０μｍ以上の平凸レンズを実
現することができ、光ファイバの光結合に使用するとき
に高い結合効率が得られる。なお、各透光被膜は、平凸
レンズ上に均一な厚さで形成することもできるが、この
ようにしても、透光被膜にレンズ機能を持たせることが
できず、レンズ高さを高くしたことにはならない。
れば、各平凸レンズを覆う透光被膜を該平凸レンズの中
央部から周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形
成したので、突出高さが７０μｍ以上の平凸レンズを実
現することができ、光ファイバの光結合に使用するとき
に高い結合効率が得られる。なお、各透光被膜は、平凸
レンズ上に均一な厚さで形成することもできるが、この
ようにしても、透光被膜にレンズ機能を持たせることが
できず、レンズ高さを高くしたことにはならない。
【００５４】図２６に示したマイクロレンズアレイにあ
っては、透光被膜Ｌ５１〜Ｌ５４の屈折率を制御するこ
とにより開口数（ＮＡ）、焦点距離等の光学特性を調整
することができる。例えばスパッタ法で形成されたＳｉ
Ｏ２膜からなる透光被膜の屈折率は、フッ素（Ｆ）を添
加することにより低下し、ゲルマニウム（Ｇｅ）又はボ
ロン（Ｂ）を添加することにより上昇する。スパッタ法
で形成されたＳｉＯ２膜の屈折率は、ドーピング剤の種
類や濃度により１．４〜１．４８の範囲内で適宜調整可
能である。なお、透光被膜の材料としては、ＳｉＯ２の
他にＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５等も使用可能であり、複数種
類の材料を組合せて使用することもできる。
っては、透光被膜Ｌ５１〜Ｌ５４の屈折率を制御するこ
とにより開口数（ＮＡ）、焦点距離等の光学特性を調整
することができる。例えばスパッタ法で形成されたＳｉ
Ｏ２膜からなる透光被膜の屈折率は、フッ素（Ｆ）を添
加することにより低下し、ゲルマニウム（Ｇｅ）又はボ
ロン（Ｂ）を添加することにより上昇する。スパッタ法
で形成されたＳｉＯ２膜の屈折率は、ドーピング剤の種
類や濃度により１．４〜１．４８の範囲内で適宜調整可
能である。なお、透光被膜の材料としては、ＳｉＯ２の
他にＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５等も使用可能であり、複数種
類の材料を組合せて使用することもできる。
【００５５】次に、図２７〜３６を参照して図２６のマ
イクロレンズアレイを製作する方法の一例を説明する。
図２７〜３６において、図２６と同様の部分には同様の
符号を付して詳細な説明を省略する。
イクロレンズアレイを製作する方法の一例を説明する。
図２７〜３６において、図２６と同様の部分には同様の
符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】図２７の工程では、石英基板３０の一方の
面に所望の４個の平凸レンズに対応するポジレジストか
らなるレジスト層Ｓ１１〜Ｓ１４をホトリソグラフィ処
理により形成した後、レジスト層Ｓ１１〜Ｓ１４を熱処
理を施して各レジスト層をリフローさせることにより各
レジスト層に平凸レンズ形状を付与する。
面に所望の４個の平凸レンズに対応するポジレジストか
らなるレジスト層Ｓ１１〜Ｓ１４をホトリソグラフィ処
理により形成した後、レジスト層Ｓ１１〜Ｓ１４を熱処
理を施して各レジスト層をリフローさせることにより各
レジスト層に平凸レンズ形状を付与する。
【００５７】図２８の工程では、図１０に関して前述し
たと同様にフッ素系エッチングガスを用いるドライエッ
チング処理によりレジスト層Ｓ１１〜Ｓ１４及び基板３
０の一方の面をエッチングして各レジスト層の平凸レン
ズ形状を基板３０の一方の面に転写することにより基板
３０の一方の面にレジスト層Ｓ１１〜Ｓ１４にそれぞれ
対応する平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４を形成する。各平凸
レンズの突出高さ（図２６のｃ）は、４０〜４５μｍ程
度であり、図２７の工程で形成するレジスト層Ｓ１１〜
Ｓ１４としては、かようなレンズ高さが得られるような
厚さを有するものを用いればよい。
たと同様にフッ素系エッチングガスを用いるドライエッ
チング処理によりレジスト層Ｓ１１〜Ｓ１４及び基板３
０の一方の面をエッチングして各レジスト層の平凸レン
ズ形状を基板３０の一方の面に転写することにより基板
３０の一方の面にレジスト層Ｓ１１〜Ｓ１４にそれぞれ
対応する平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４を形成する。各平凸
レンズの突出高さ（図２６のｃ）は、４０〜４５μｍ程
度であり、図２７の工程で形成するレジスト層Ｓ１１〜
Ｓ１４としては、かようなレンズ高さが得られるような
厚さを有するものを用いればよい。
【００５８】図２９の工程では、基板３０の一方の面に
平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４をそれぞれ露呈する孔Ｒ１〜
Ｒ４を有するリフトオフ用のレジスト層３２をホトリソ
グラフィ処理により形成する。レジスト層３２の厚さ
は、６０〜１００μｍとすることができる。このときの
基板３０の上面を図３０に示す。図３０に示すようにＲ
１等の各孔の直径は、Ｌ４１等の各平凸レンズの開口径
より若干大きく設定されている。
平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４をそれぞれ露呈する孔Ｒ１〜
Ｒ４を有するリフトオフ用のレジスト層３２をホトリソ
グラフィ処理により形成する。レジスト層３２の厚さ
は、６０〜１００μｍとすることができる。このときの
基板３０の上面を図３０に示す。図３０に示すようにＲ
１等の各孔の直径は、Ｌ４１等の各平凸レンズの開口径
より若干大きく設定されている。
【００５９】図３１の工程では、基板３０の一方の面に
レジスト層３２及び平凸レンズＬ４ １〜Ｌ４４を覆って
ネガレジストからなるレジスト層３４を塗布する。この
とき、レジスト層３４の塗布は、レジスト層３４におい
て平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４に対応する個所が凹面状と
なるように行なう。
レジスト層３２及び平凸レンズＬ４ １〜Ｌ４４を覆って
ネガレジストからなるレジスト層３４を塗布する。この
とき、レジスト層３４の塗布は、レジスト層３４におい
て平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４に対応する個所が凹面状と
なるように行なう。
【００６０】図３２の工程では、レジスト層３４に露光
処理を施す。すなわち、露光マスクＭＳを介してレジス
ト層３４に露光用の光ＥＬを照射する。露光マスクＭＳ
には、平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４にそれぞれ対応する円
形状の遮光部Ｍ１〜Ｍ４が設けられると共にこれらの遮
光部Ｍ１〜Ｍ４を取囲むように透光部Ｎが設けられてい
る。Ｍ１等の各遮光部の直径は、Ｌ４１等の各平凸レン
ズの開口径より２Ｋだけ小さく設定されている。Ｍ１等
の各遮光部は、対応する平凸レンズと中心を合わせるよ
うに配置されている。レジスト層３４を構成するネガレ
ジストは、空気より屈折率が大きいため、Ｍ１等の各遮
光部の周縁部から対応する平凸レンズに向けて下方に直
進した光ＥＬは、線ｎで示すようにネガレジストにより
屈折されて該平凸レンズの周縁部に向かうようになる。
処理を施す。すなわち、露光マスクＭＳを介してレジス
ト層３４に露光用の光ＥＬを照射する。露光マスクＭＳ
には、平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４にそれぞれ対応する円
形状の遮光部Ｍ１〜Ｍ４が設けられると共にこれらの遮
光部Ｍ１〜Ｍ４を取囲むように透光部Ｎが設けられてい
る。Ｍ１等の各遮光部の直径は、Ｌ４１等の各平凸レン
ズの開口径より２Ｋだけ小さく設定されている。Ｍ１等
の各遮光部は、対応する平凸レンズと中心を合わせるよ
うに配置されている。レジスト層３４を構成するネガレ
ジストは、空気より屈折率が大きいため、Ｍ１等の各遮
光部の周縁部から対応する平凸レンズに向けて下方に直
進した光ＥＬは、線ｎで示すようにネガレジストにより
屈折されて該平凸レンズの周縁部に向かうようになる。
【００６１】図３３の工程では、図３２の露光処理を受
けたレジスト層３４に現像処理を施す。ネガレジスト
は、露光された部分が現像液に溶解されずに残存するの
で、レジスト層３４は、平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４にそ
れぞれ対応した開口部Ｑ１〜Ｑ ４を有すると共にＱ１等
の各開口部が対応する平凸レンズの頂部より上方の部分
Ｐにて対応する平凸レンズの開口径より小さな直径を有
するように残存する。すなわち、レジスト層３４は、Ｑ
１等の開口部毎に奥にいくほど直径が大きくなる逆テー
パー状の断面形状を有するように残存する。
けたレジスト層３４に現像処理を施す。ネガレジスト
は、露光された部分が現像液に溶解されずに残存するの
で、レジスト層３４は、平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４にそ
れぞれ対応した開口部Ｑ１〜Ｑ ４を有すると共にＱ１等
の各開口部が対応する平凸レンズの頂部より上方の部分
Ｐにて対応する平凸レンズの開口径より小さな直径を有
するように残存する。すなわち、レジスト層３４は、Ｑ
１等の開口部毎に奥にいくほど直径が大きくなる逆テー
パー状の断面形状を有するように残存する。
【００６２】図３４の工程では、レジスト層３２，３４
の積層を選択マスクとしてＳｉＯ２をスパッタすること
により図３５に示すように平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４を
それぞれ覆うようにＳｉＯ２からなる透光被膜Ｌ５１〜
Ｌ５４を形成する。このとき、レジスト層３４上には、
ＳｉＯ２膜３６が堆積する。また、レジスト層３４がＱ
１等の開口部毎に逆テーパー状の断面形状を有するた
め、Ｌ５１等の各透光被膜は、対応する平凸レンズの中
央部から周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形
成される。
の積層を選択マスクとしてＳｉＯ２をスパッタすること
により図３５に示すように平凸レンズＬ４１〜Ｌ４４を
それぞれ覆うようにＳｉＯ２からなる透光被膜Ｌ５１〜
Ｌ５４を形成する。このとき、レジスト層３４上には、
ＳｉＯ２膜３６が堆積する。また、レジスト層３４がＱ
１等の開口部毎に逆テーパー状の断面形状を有するた
め、Ｌ５１等の各透光被膜は、対応する平凸レンズの中
央部から周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形
成される。
【００６３】図３６の工程では、基板３０の上面にリフ
トオフ処理を施すことによりレジスト層３２，３４及び
ＳｉＯ２膜３６を除去する。この結果、平凸レンズＬ
４１〜Ｌ４４上にはそれぞれ透光被膜Ｌ５１〜Ｌ５４が
残存するので、図２６に示したようなマイクロレンズア
レイを得ることができる。
トオフ処理を施すことによりレジスト層３２，３４及び
ＳｉＯ２膜３６を除去する。この結果、平凸レンズＬ
４１〜Ｌ４４上にはそれぞれ透光被膜Ｌ５１〜Ｌ５４が
残存するので、図２６に示したようなマイクロレンズア
レイを得ることができる。
【００６４】図３４，３５に示したスパッタ工程におい
ては、スパッタターゲットとしてＦ，Ｇｅ又はＢ等を含
むＳｉＯ２材料を用いることによりスパッタＳｉＯ２膜
（透光被膜）の屈折率を適宜調整することができる。ま
た、レジスト層３４においてＱ１等の開口部の断面形状
を制御することによりＬ５１等の透光被膜の膜厚分布を
調整することができるので、透光被膜を含めた平凸レン
ズの形状を適宜制御する（例えば非球面状化する）こと
ができる。さらに、レジスト層３４においてＱ １等の各
開口部の中心をＬ４１等の対応する平凸レンズの中心か
らずらすことにより透光被膜を含めた平凸レンズとして
中心に関して左右非対称の断面を有するレンズを得るこ
とができる。上記のような調整手段を用いることにより
光ファイバとの結合効率、光ファイバ射出光の発散角等
を調整することができ、光ファイバの光結合に好適なマ
イクロレンズアレイを実現することができる。
ては、スパッタターゲットとしてＦ，Ｇｅ又はＢ等を含
むＳｉＯ２材料を用いることによりスパッタＳｉＯ２膜
（透光被膜）の屈折率を適宜調整することができる。ま
た、レジスト層３４においてＱ１等の開口部の断面形状
を制御することによりＬ５１等の透光被膜の膜厚分布を
調整することができるので、透光被膜を含めた平凸レン
ズの形状を適宜制御する（例えば非球面状化する）こと
ができる。さらに、レジスト層３４においてＱ １等の各
開口部の中心をＬ４１等の対応する平凸レンズの中心か
らずらすことにより透光被膜を含めた平凸レンズとして
中心に関して左右非対称の断面を有するレンズを得るこ
とができる。上記のような調整手段を用いることにより
光ファイバとの結合効率、光ファイバ射出光の発散角等
を調整することができ、光ファイバの光結合に好適なマ
イクロレンズアレイを実現することができる。
【００６５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、透光
板にエッチングによりレンズアレイパターンを転写して
複数の平凸レンズを形成したマイクロレンズアレイにお
いて、各平凸レンズの直径を１ｍｍ以下とし且つ各平凸
レンズの突出高さを５０μｍ以上としたので、光ファイ
バ間の光結合に使用したときに結合損失を０．３ｄＢ以
下に低減できる効果が得られる。
板にエッチングによりレンズアレイパターンを転写して
複数の平凸レンズを形成したマイクロレンズアレイにお
いて、各平凸レンズの直径を１ｍｍ以下とし且つ各平凸
レンズの突出高さを５０μｍ以上としたので、光ファイ
バ間の光結合に使用したときに結合損失を０．３ｄＢ以
下に低減できる効果が得られる。
【００６６】また、フッ素系エッチングガスを用いるド
ライエッチング処理により透光性基板にレンズアレイパ
ターンを転写して複数の平凸レンズを形成する際に、ド
ライエッチング処理を複数ステップに分けて実行すると
共に、複数ステップのドライエッチング処理の間に基板
のレンズ形成面からフロン重合物を除去するようにした
ので、フロン重合物に起因するピット発生を防止するこ
とができ、光学特性が良好なマイクロレンズアレイを歩
留りよく製作できる効果も得られる。
ライエッチング処理により透光性基板にレンズアレイパ
ターンを転写して複数の平凸レンズを形成する際に、ド
ライエッチング処理を複数ステップに分けて実行すると
共に、複数ステップのドライエッチング処理の間に基板
のレンズ形成面からフロン重合物を除去するようにした
ので、フロン重合物に起因するピット発生を防止するこ
とができ、光学特性が良好なマイクロレンズアレイを歩
留りよく製作できる効果も得られる。
【００６７】その上、透光板にエッチングによりレンズ
アレイパターンを転写して複数の平凸レンズを形成した
マイクロレンズアレイにおいて、各平凸レンズを覆う透
光被膜を該平凸レンズの中央部から周縁部に進むにつれ
て厚さが漸減するように形成したので、平凸レンズの高
さ、形状、光学特性等を容易に調整することができ、光
ファイバの結合等に好適なマイクロレンズアレイを実現
できる効果が得られる。
アレイパターンを転写して複数の平凸レンズを形成した
マイクロレンズアレイにおいて、各平凸レンズを覆う透
光被膜を該平凸レンズの中央部から周縁部に進むにつれ
て厚さが漸減するように形成したので、平凸レンズの高
さ、形状、光学特性等を容易に調整することができ、光
ファイバの結合等に好適なマイクロレンズアレイを実現
できる効果が得られる。
【００６８】さらに、ドライエッチング処理により透光
性基板にレンズアレイパターンを転写して複数の平凸レ
ンズを形成した後、各平凸レンズを覆う透光被膜を選択
的スパッタ処理により形成するようにしたので、平凸レ
ンズ上に透光被膜を有するマイクロレンズアレイを簡単
に且つ歩留りよく製作できる効果も得られる。
性基板にレンズアレイパターンを転写して複数の平凸レ
ンズを形成した後、各平凸レンズを覆う透光被膜を選択
的スパッタ処理により形成するようにしたので、平凸レ
ンズ上に透光被膜を有するマイクロレンズアレイを簡単
に且つ歩留りよく製作できる効果も得られる。
【図１】 この発明の一実施形態に係るマイクロレンズ
アレイのレンズ形成面を示す平面図である。
アレイのレンズ形成面を示す平面図である。
【図２】 図１のＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。
【図３】 図４の光学系において光ファイバ−レンズ間
距離ＷＤが曲率半径Ｒに依存する様子を示すグラフであ
る。
距離ＷＤが曲率半径Ｒに依存する様子を示すグラフであ
る。
【図４】 光ファイバの射出光を平凸レンズでコリメー
トする光学系を示す光路図である。
トする光学系を示す光路図である。
【図５】 （Ａ）〜（Ｃ）は、図６の光ファイバ結合系
においてビーム有効径及び結合損失が開口数ＮＡ及び曲
率半径Ｒに依存する様子を示すグラフである。
においてビーム有効径及び結合損失が開口数ＮＡ及び曲
率半径Ｒに依存する様子を示すグラフである。
【図６】 この発明に係るマイクロレンズアレイを用い
た光ファイバ結合系を示す光路図である。
た光ファイバ結合系を示す光路図である。
【図７】 平凸レンズに関してレンズ突出高さＳＡＧが
曲率半径Ｒに依存する様子を示すグラフである。
曲率半径Ｒに依存する様子を示すグラフである。
【図８】 この発明に係るマイクロレンズアレイの製法
の一例におけるレジスト層形成工程を示す断面図であ
る。
の一例におけるレジスト層形成工程を示す断面図であ
る。
【図９】 図８の工程に続くレジストリフロー工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図１０】 図９の工程に続くレンズ形成工程を示す断
面図である。
面図である。
【図１１】 石英基板のドライエッチング処理における
フロン重合物の堆積状況を示す断面図である。
フロン重合物の堆積状況を示す断面図である。
【図１２】 図１１の状態から更にエッチングが進み、
ピットが発生した状態を示す断面図である。
ピットが発生した状態を示す断面図である。
【図１３】 図１２の状態から更にエッチングが進んだ
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図１４】 図１３の状態から更にエッチングが進んだ
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図１５】 図１４の状態から更にエッチングが進み、
フロン重合物が消失した状態示す断面図である。
フロン重合物が消失した状態示す断面図である。
【図１６】 図１５の状態から更にエッチングが進んだ
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図１７】 図１６の状態から更にエッチングが進んだ
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図１８】 図８〜１０の製法の改良に係るマイクロレ
ンズアレイの製法におけるレジスト層形成工程を示す断
面図である。
ンズアレイの製法におけるレジスト層形成工程を示す断
面図である。
【図１９】 図１８の工程に続くレジストリフロー工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２０】 図１９の工程に続くドライエッチング工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２１】 図２０の工程に続くフロン重合物除去工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２２】 図２１の工程に続くドライエッチング工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２３】 図２２の工程に続くフロン重合物除去工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２４】 図２３の工程に続くドライエッチング工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２５】 図２４の工程に続くフロン重合物除去工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２６】 この発明の他の実施形態に係るマイクロレ
ンズアレイを示す断面図である。
ンズアレイを示す断面図である。
【図２７】 図２６のマイクロレンズアレイを製作する
方法におけるレジストリフロー工程を示す断面図であ
る。
方法におけるレジストリフロー工程を示す断面図であ
る。
【図２８】 図２７の工程に続くレンズ形成工程を示す
断面図である。
断面図である。
【図２９】 図２８の工程に続くレジスト層形成工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３０】 図２９の基板の上面図である。
【図３１】 図２９の工程に続くレジスト層形成工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３２】 図３１の工程に続くレジスト露光工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３３】 図３２の工程に続くレジスト現像工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３４】 図３３の工程に続くＳｉＯ２スパッタ工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３５】 図３４の工程におけるＳｉＯ２膜の被着状
況を示す断面図である。
況を示す断面図である。
【図３６】 図３５の基板の上面にリフトオフ処理を施
した状態を示す断面図である。
した状態を示す断面図である。
【図３７】 従来の単眼マイクロレンズを用いた光ファ
イバ結合系を示す光路図である。
イバ結合系を示す光路図である。
１０，１２：透光板、２０，３０：石英基板、２２，２
２Ａ〜２２Ｃ：フロン重合物、２４：ピット、３２，３
４：レジスト層、３６：ＳｉＯ２膜、Ｌ１１〜Ｌ１４，
Ｌ２１〜Ｌ２４，Ｌ３１〜Ｌ３４，Ｌ４１〜Ｌ４４，
Ｌ：平凸レンズ、Ｌ５１〜Ｌ５４：透光被膜、ＭＬ１，
ＭＬ２：マイクロレンズアレイ、Ｆ，Ｆ１ １〜Ｆ１４，
Ｆ２１〜Ｆ２４：光ファイバ、Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ１１〜Ｓ
１４，Ｓ：レジスト層。
２Ａ〜２２Ｃ：フロン重合物、２４：ピット、３２，３
４：レジスト層、３６：ＳｉＯ２膜、Ｌ１１〜Ｌ１４，
Ｌ２１〜Ｌ２４，Ｌ３１〜Ｌ３４，Ｌ４１〜Ｌ４４，
Ｌ：平凸レンズ、Ｌ５１〜Ｌ５４：透光被膜、ＭＬ１，
ＭＬ２：マイクロレンズアレイ、Ｆ，Ｆ１ １〜Ｆ１４，
Ｆ２１〜Ｆ２４：光ファイバ、Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ１１〜Ｓ
１４，Ｓ：レジスト層。
Claims (6)
- 【請求項１】 透光板と、この透光板の一方の主面にエ
ッチングによりレンズアレイパターンを転写して形成さ
れた複数の平凸レンズとを備えたマイクロレンズアレイ
であって、 各平凸レンズの直径を１ｍｍ以下に設定すると共に各平
凸レンズの前記一方の主面からの突出高さを５０μｍ以
上に設定したことを特徴とするマイクロレンズアレイ。 - 【請求項２】透光性の基板の一方の主面にレンズアレイ
パターンに従って複数のレジスト層を形成する工程と、 各レジスト層にリフロー処理を施して各レジスト層を平
凸レンズ形状とする工程と、 フッ素系エッチングガスを用いるドライエッチング処理
を各レジスト層及び前記一方の主面に施して各レジスト
層の平凸レンズ形状を前記の一方の主面に転写すること
により前記一方の主面に前記複数のレジスト層にそれぞ
れ対応する複数の平凸レンズを形成する工程とを含むマ
イクロレンズアレイの製法であって、 前記複数の平凸レンズを形成する工程では、前記ドライ
エッチング処理を複数ステップに分けて実行すると共
に、該複数ステップのドライエッチング処理の間に前記
一方の主面からフロン重合物を除去する処理を実行する
ことを特徴とするマイクロレンズアレイの製法。 - 【請求項３】 前記複数のレジスト層を形成する工程で
は、各レジスト層を対応する平凸レンズの前記一方の主
面からの突出高さが５０μｍ以上となるような厚さで形
成する請求項２記載のマイクロレンズアレイの製法。 - 【請求項４】 前記フロン重合物を除去する処理では、
酸素プラズマにより前記フロン重合物を除去する請求項
２又は３記載のマイクロレンズアレイの製法。 - 【請求項５】 透光板と、この透光板の一方の主面にエ
ッチングによりレンズアレイパターンを転写して形成さ
れた複数の平凸レンズとを備えたマイクロレンズアレイ
であって、 各平凸レンズを覆う透光被膜を該平凸レンズの中央部か
ら周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形成した
ことを特徴とするマイクロレンズアレイ。 - 【請求項６】透光性の基板の一方の主面にレンズアレイ
パターンに従って複数のレジスト層を形成する工程と、 各レジスト層にリフロー処理を施して各レジスト層を平
凸レンズ形状とする工程と、 ドライエッチング処理を各レジスト層及び前記一方の主
面に施して各レジスト層の平凸レンズ形状を前記の一方
の主面に転写することにより前記一方の主面に前記複数
のレジスト層にそれぞれ対応する複数の平凸レンズを形
成する工程と、 前記複数の平凸レンズをそれぞれ露呈する複数の開口部
を有するスパッタマスク層を前記一方の主面に形成する
工程であって、前記スパッタマスク層の各開口部が対応
する平凸レンズの頂部より上方の部分にて該平凸レンズ
の開口径より小さい直径を有するように前記スパッタマ
スク層を形成するものと、 前記スパッタマスク層を選択マスクとするスパッタ処理
により各平凸レンズを覆う透光被膜を該平凸レンズの中
央部から周縁部に進むにつれて厚さが漸減するように形
成する工程とを含むマイクロレンズアレイの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002244730A JP3726790B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-08-26 | マイクロレンズアレイの製法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002074844 | 2002-03-18 | ||
| JP2002-74844 | 2002-03-18 | ||
| JP2002244730A JP3726790B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-08-26 | マイクロレンズアレイの製法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005230483A Division JP2006023759A (ja) | 2002-03-18 | 2005-08-09 | マイクロレンズアレイとその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003344610A true JP2003344610A (ja) | 2003-12-03 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3726790B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006022162A1 (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Hamamatsu Photonics K.K. | 面発光レーザ光源の製造方法及び面発光レーザ光源 |
| JP2007279380A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Fujifilm Corp | レンズアレイの製造方法、レンズアレイ、及び固体撮像素子 |
| JP2013105152A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Konica Minolta Advanced Layers Inc | 結合光学系、ファイバ光学系 |
| US11137246B2 (en) * | 2019-01-31 | 2021-10-05 | Himax Technologies Limited | Optical device |
| CN114609707A (zh) * | 2020-12-09 | 2022-06-10 | 微凤凰有限公司 | 设置有各自具有非球面形状的相反侧的微透镜 |
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-
2002
- 2002-08-26 JP JP2002244730A patent/JP3726790B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2006066538A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Hamamatsu Photonics Kk | 面発光レーザ光源の製造方法及び面発光レーザ光源 |
| JP2007279380A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Fujifilm Corp | レンズアレイの製造方法、レンズアレイ、及び固体撮像素子 |
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| CN114609707A (zh) * | 2020-12-09 | 2022-06-10 | 微凤凰有限公司 | 设置有各自具有非球面形状的相反侧的微透镜 |
| KR20220119844A (ko) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 한국과학기술원 | 동시 열적 리플로우 기반 마이크로 렌즈 및 이의 제작 방법 |
| KR102556140B1 (ko) * | 2021-02-22 | 2023-07-19 | 한국과학기술원 | 동시 열적 리플로우 기반 마이크로 렌즈 및 이의 제작 방법 |
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