JP2007518137A - マイクロレンズアレイの製造方法 - Google Patents

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Abstract

マイクロレンズ又はマイクロレンズアレイと一般に称される光制御構造の製造方法。この方法は、光透過性部材のバンドルを提供するステップと、光透過性部材のバンドルを切断して光透過性部材の切片からなる少なくとも1枚のシートを形成するステップと、光透過性部材の切片からなる少なくとも1枚のシートを加熱してこの切片にレンズ表面を形成するステップとを含む。

Description

本発明は、光制御構造に関し、より詳しくは、画像システム、光学式走査システム、コピー機等に使用するマイクロレンズアレイを製造する方法に関する。
マイクロレンズアレイは撮像機器の小型パッケージに光学的な多用性もたらした。通常、レンズ直径が1mmより小さなものをマイクロレンズと定義しているが、5mmもの直径を有するレンズをマイクロレンズとみなすこともある。
一般的なマイクロレンズの製造法は、選択されたフォトレジストで基板をコーティングし、フォトレジストをコーティングした基板にマスクを介して光照射する、もしくはフォトレジストをグレースケールレーザ照射に供することによって始まる。基板を加熱すると露光したフォトレジストが溶融し、表面張力により材料が引っ張られて凸面レンズ状になる。レンズの焦点距離はフォトレジストの深さによって決定される。
別のマイクロレンズの製造方法では、イオン交換が使用される。この方法では、イオンがガラスロッド中に拡散されて、半径方向に分配された屈折率を与える。屈折率は、レンズ中心部で最も高く、中心軸から距離が離れるにつれ二乗関数的に減少していく。イオン交換法を利用して作成したマイクロレンズは、ファイバからの光を平行化するのに電気通信分野等で使用されている。
ユーザの需要は、個別のマイクロレンズからマイクロレンズアレイへと移行しつつある。あるガラスマイクロレンズアレイの製造方法では通常、融解石英の反応性イオンエッチング(RIE)を行う。RIEを使用した場合、マイクロレンズアレイの要件を全て満たすことは一般に非常に困難である。RIE技術は最終製品を得るまでの工程が多いため、一般的に生産性が低くコストが高くつく。
光学的な品質のあるガラスを圧縮成形してマイクロレンズアレイを形成する方法もよく知られている。この方法では一般的にゴブとして知られる光学素子プリフォームを高温で圧縮してガラスレンズ素子を形成する。圧縮成形工程において、ゴブは金型の型穴に挿入される。成形工程中、金型は無酸素チャンバ内に設置する。通常、ゴブは下金型に入れられて、ガラス転移温度より高温でガラス軟化点に近い温度で加熱される。そこで上金型をゴブと接触させ圧力をかけ、ゴブを型穴の形状に適合させる。冷却後、レンズは金型から取り外される。
残念ながら、1つ以上のプリフォームを使用したマイクロレンズアレイの圧縮成形には、各レンズ素子の機械的な軸および光軸を共通の軸に合わせた配列や、アレイ内の基準点に対する各レンズ素子の配置といった数々の難点がある。さらに、マイクロレンズの直径が1mmより小さい場合、従来技術でもって非球面のモールドキャビティを機械で凸状にするのは非常に困難である。
マイクロレンズアレイは通常、感光性(例えばCCD)または発光性(例えば超小型表示装置)のいずれかのシリコンチップの上面に形成される。まず、このシリコン基板上に平坦化層が形成される。次に、カラーフィルタ層が、サブピクセル領域をシリコン基板の能動素子と適切に整列させて平坦化層上に形成される。通常、カラーフィルタ層上にさらに別の平坦化層が形成され、最後に第二の平坦化層上にフォトレジスト材が蒸着される。続いて、従来のリソグラフ技術を利用して、フォトレジストに矩形パターンが形成される。露光後、画素有効領域上の中央の島状の領域が透明となっている露光領域のフォトレジストを現像工程で除去する。現像および時にはエッチングにより、これらの中央領域間のフォトレジスト材を除去し、フォトレジスト領域に溝が形成され、個々のマイクロレンズ部を規定するフォトレジストの島状領域を分離する。次に、シリコン基板を深くプラズマエッチングすることで、基板上の層が全て除去される。続いて、フォトレジストを剥離し、素子をハードベイクし、時間と温度を制御することでマイクロレンズを適切な光学的形状に再成形する。
従って、光透過性材料のバンドルを使用した、従来技術を要しない新規な工程による改良されたマイクロレンズアレイの形成方法が必要とされている。
本発明は、画像システム、光学式走査システム、コピー機等のためのマイクロレンズまたはマイクロレンズアレイと一般的に称される光制御構造の製造方法を提供するものである。
本発明の1つの態様では、マイクロレンズアレイの製造方法を提供する。この方法は、ロッドまたはファイバ等の光透過性部材のバンドルを互いに接着または結合させるステップを備える。光透過性部材のバンドルは切断されて、複数の部材切片からなるシートに形成される。このシートの断面又は表面は、ハニカム状の構造に類似する。この面は、切断工程で形成されたあらゆる粗い端部を平滑にするために研磨される。必要に応じて、シートの片面または両面或いは一端部または両端部は、端部を所望の形状に成形するために変形させることも可能である。変形した端部が、熱源、電気的スパイク、レーザ光等のエネルギー源にさらされることで、各部材切片の端部がレンズ部に形成される。
本発明の製造方法は、大小双方のマイクロレンズアレイを製造できる点で有利である。このマイクロレンズアレイは、例えば、約10μm四方より小さいものから70インチ×70インチより大きい壁面表示装置までの大きさで形成することが可能である。他のマイクロレンズアレイ製造方法とは異なり、各レンズ素子は、レンズサイズの均一性を高くして製造される。以下でさらに詳述するように、アレイにおけるレンズ素子の配列は用途に応じて定めることができる。
本発明の範囲は特許請求の範囲によって定義され、特許請求の範囲は参照することにより本項に含まれるものとする。当業者は、以下に記載の1つ以上の態様の詳細な記述を考察することにより、その更なる利点を含め、本発明の態様をより完全に理解できるものとする。参照する添付図面の簡単な説明を先に記載する。
本発明の態様およびその利点は、以下の詳細な記載を参照することで最もよく理解できる。1つ以上の図で図示される類似の構成要素は、類似の参照番号で表示されるものとする。
図1は、本発明の製造方法100のフローチャート図である。本方法は、ガラスやプラスチック等から成る光透過性ロッドやファイバといった光透過性部材のバンドルを提供するステップを含む(s102)。光透過性部材のバンドルは、切断または薄切りされて、光透過性部材の切片から成る一枚又は複数のシートにされる(s104)。そして、各シートは第一表面及び第二表面を有するようになる。各シートは、所望の厚さにすることができる。
各シートにおける各光透過性部材の切片の端部は、平滑な端部を得るために研磨される。また、製造方法100は、シート表面を平坦な表面からより丸みを帯びた表面を形成するために、シートの片面または両面を変形させるステップを含む(s106)。
レンズ素子形成工程中に、各光透過性部材の切片の端部は、様々なサイズや形状のレンズ構造を得るために、任意で変形させることが可能である。
以下でより詳細に記載するように、光透過性部材の切片から成る各シートの片面または両面は、熱処理を行うことができるエネルギー源にさらされることで、光透過性部材の切片の端部にレンズ素子が形成される(s108)。また、必要に応じて、新たに形成したレンズ素子アレイを薄膜でコーティングすることも可能である(s110)。ディスプレイ画面用に、コーティング材に反射防止剤や防眩剤を含ませることも可能である。
図2は、本発明の一実施形態に係る複数の光透過性部材202から成るバンドル200の簡略図である。一実施形態においては、各光透過性部材202は光の透過経路となるようなロッド状、円柱状、ファイバ状、その他の同様な形状にすることができる。複数の光透過性部材202は、各部材の長手方向軸に沿って互いに束ねられる(s102)。得られた構造の断面はハニカム状の構造に類似している。
一実施形態においては、光透過性部材202は、紫外線硬化性接着剤等の任意の適当な接着剤を用いて、バンドル200を形成するために互いに束ねられる。光透過性部材202のバンドル200を形成するために紫外線硬化性接着剤など適切な接着剤を使用する場合、接着剤が硬化する前に、部材の間に存在する全ての隙間が接着剤によって埋められるという利点がある。あるいは、バンドル20は、ドローイング/ポーリング加工中に形成することができる。
光透過性部材202は、様々な材料から形成することができる。一実施形態においては、例えば、光透過性部材202は、ガラス(SiO2)、プラスチック、ポリマーワイヤ、その他の同様な光透過性材料から形成される。
バンドル200を構成する各光透過性部材202の直径および長さは通常、その用途によって決定される。
一実施形態においては、例えば、マイクロレンズアレイを製造する際、バンドル200の厚み(つまり部材202の長さ)は、その用途で必要とされるマクロレンズアレイの所望の厚さより厚く、もしくは少なくとも同じにする。例えば、図3Aで図示されるように、適切な厚みを確保するために、バンドル200が単一の層またはシート300に切断されて(s104)、厚みtを有する光透過性部材の切片302からなるアレイが形成される。従って、光透過性部材202の長さは、tより長いか同じである。
一実施形態においては、例えば、カメラ等の撮像装置のマイクロレンズアレイを製造する場合、光透過性部材の切片302からなる各シート300の厚みは、約100μmにすることができ、光集積装置を使用する画像投影システムの場合、その厚みは、数mmにもなる。
一実施形態においては、バンドル200における各光透過性部材202の直径は標準的な単一モードファイバであり、コア寸法が9μm、外径が約125μmである。一般に、各光透過性部材202の直径は用途に応じて、約1mmより小さい範囲から約数mmの範囲にすることができる。
図7Aおよび図7Bは、さらに別の実施形態であるバンドル700aの簡略側面図である。この実施形態において、バンドル700aはそれぞれの直径が異なる光透過性部材で構成されている。例えば、図7Aにおいて、バンドル700aを構成する光透過性部材702aの直径はd1であり、光透過性部材702bの直径はd2であり、d2はd1より大きい。この実施形態において、光透過性部材702aはバンドル700aの周縁領域A1に配置されており、光透過性部材702bはバンドル700aのコア領域A2に配置されている。
この実施例において、本発明の原理に基づいたバンドル700aから成るマイクロレンズアレイに向けられた入力光704のビーム強度は、強度曲線706に示されるように再分配されることが予測できる。光強度の再分配は、画像投影システム、カメラ等のシステムで有用である。
図7Bで図示されるバンドル700bを構成する光透過性部材702cの直径はd4、光透過性部材702dの直径はd3であり、d3はd4より大きい。この実施形態において、光透過性部材702dはバンドル700bの周縁領域A3に、光透過性部材702cはバンドル700bのコア領域A4に配置されている。
この実施例において、本発明の原理に基づいたバンドル700bから成るマイクロレンズアレイに向けられた入力光708のビーム強度は、強度曲線710に示されるように再分配されることが予測できる。
特定の用途に適合するよう所望の仕様に設計された、予めバンドルにされた図2の光透過性部材202が、例えばニューヨーク州のコーニング社(Corning, Inc)から市販されている。
図3Aを再度参照すると、バンドル200は、ダイシングソーやカッタホイール等の従来の切断技術を用いてシート300に切断することができる。
図3Aおよび図3Bに図示されるように、光透過性部材の切片302からなるシート300を一旦所望の厚さtに切断したら、面304および306を変形させてもよい。一実施形態においては、切断したシート300の端部または面304および306を研磨または「洗浄」して、シート300の一端または両端に平滑な表面を形成することができる。
別の実施形態において、曲率、サイズは研磨することで変形させることができ、またシート300の片面または両面に所望のマイクロレンズアレイ面を形成するために各面304および306の関連するパラメータを最適化することができる。アレイ表面の形状は用途によって決定される。例えば、図6Dはマイクロレンズアレイ面608の一実施形態を表す簡略図であり、レンズが片面に湾曲して形成されている。一実施形態において、アレイ608のシート面304の曲率は研磨工程中に調整される。例えば、シート300を回転させながら研磨アームをスイングさせて面304上に部材切片302の曲面を形成することができる。
各光透過性部材の切片302の端部304および306の個々の形状を調整し又は変形させて、各光透過性部材の切片302の曲率、サイズ、およびパラメータを別のものにすることも可能である(s107)。この変形は、研磨、エッチング、酸エッチング等を含む様々な技術でもって達成することができる。
一実施形態において、例えば、各端部304および306は、各部材切片302の周縁領域をエッチングすることで様々な形状に変形できる。例えば、図8Aは、エッチングされたファイバ切片302を図示しており、コア領域A1は周縁領域A2から隆起してエッチングされた部材切片802を形成しており、後述するように、その箇所を加熱するとさらに曲率の高いレンズ素子804を得ることが可能である。
図8Bに示す別の実施形態においては、部材切片302のエッチングを増強することで、エッチングされた部材切片806のコア領域A1に実質的に尖状の領域と、周縁領域A2により大きい勾配を形成しており、後述するように、その箇所を加熱するとさらに曲率の高いレンズ素子808を得ることが可能である。
一実施形態において、上述のエッチング工程は、端部304および306をHF酸槽中に特定の時間配置することで達成される。酸槽に供することでコア領域A1より先に周縁領域A2に影響が及び、よって光透過性部材302をHF酸槽内に保持する時間が長ければ長いほど、より強力にエッチングされる(つまり、エッチングされた領域の勾配がより大きくなる)。
エッチングされた端部を有する光透過性部材の切片から形成されるレンズは、焦点距離が短く、集光を改善することができる点で有益である。
図4Aに図示されるように、光透過性部材の切片302のアレイの表面308および/または310は、エッチングされていようとなかろうとエネルギー源に曝され、加熱されることで(s108)複数のレンズ素子406が形成され、その集合体がマイクロレンズアレイ400を構成する。
図9に図示されるように、加熱処理することで各部材切片302の周縁領域P1がコア領域C1より早く軟化または溶融する。不均一な溶融により表面張力が生じ、部材切片の端部に曲面が形成され、レンズ素子904および906を構成する。
熱処理は、後述の実施形態と同等のものを含む任意の適切な熱発生手段を用いて行うことが可能である。図4Aを再度参照すると、一実施形態において、光透過性部材の切片302のアレイは加熱炉402内に設置されている。加熱炉402は、あらゆる所定の光透過性部材の切片材でも加熱処理し得る加熱レベルを得ることができる。必要に応じて、熱処理により第一端部304にレンズ素子904を、あるいは第二端部306にレンズ素子906が形成される。
図4Bに図示されるさらに別の実施形態において、加熱処理は、表面308および/または310を、光透過性部材の切片材が吸収可能な波長の高出力レーザ404で走査して材料を加熱し、レンズ素子904および/または906を形成することで達成される。
別の実施形態において、加熱用のエネルギー源は、光透過性部材の切片の端部付近に設置した電気火花/アークまたはグロー放電にすることができる。
図3Bは、本発明の一実施形態による単一の光透過性部材の切片302の側面図である。この実施形態においては、加熱処理することにより、2つの互いに直交する方向またはその他の方向に異なる曲率半径を有するように光透過性部材の切片302の第一端部304を変形させることができる。図3Bの詳細図は、第一端部304に形成された曲面308を図示しており、楕円、半楕円形、平凸非球面等の形状のレンズ面であり、レンズ面の長軸に対し異なる光軸にそれぞれ別の光学性能を付与することができる。
また、一実施形態において、第二端部306は、平坦にする、或いは、2つの互いに直交する方向またはその他の方向に異なる曲率半径を有するようにするかのいずれかに変形させることができる。図3Bは、第二端部306に形成された曲面310を図示しており、楕円、半楕円形の形状のレンズ面であり、レンズ面の長軸に対し異なる光軸にそれぞれ別の光学特性を付与することができる。
また、マイクロレンズアレイのピッチおよびサイズも特定用途の要件に基づいて調整可能である。マイクロレンズアレイの製造仕様および誤差範囲は特定の用途により決定されるとともに、エンドユーザによって規定される。
一実施例においては、直径が約125μmの標準的な単一モードファイバを使用して、焦点距離の均一性がアレイ全体にわたって5%より低いマイクロレンズアレイを本発明の方法で製造することができる。
図5は、本発明の方法を用いて製造したマイクロレンズアレイの一応用例である。この実施例は、特定用途のために設計された様々なサイズと形状のマイクロレンズアレイを複数含む投影システム500を有する。一実施形態において、光は、円形等の第一形状506である第一マイクロレンズアレイ504を有する第一端部502から投影システム500に入る。そして、光は、矩形等の第二形状512である第二マイクロレンズアレイ510を通って第二端部508から投影システム500を出る。この実施例からわかるように、マイクロレンズアレイの形状およびサイズは、本発明の製造方法に従って、あらゆる用途に応じた所望のものにすることができる。
必要または好みに応じて、マイクロレンズアレイ400におけるレンズ素子406をコーティングすることも可能である(s110)。一実施形態においては、表示画面用にマイクロレンズアレイ400を反射防止および/または防眩コーティングすることができる。マイクロレンズアレイ400に塗布するコーティングは、スパッタリング、蒸着、蒸発、スプレーコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング、ロールコーティングといった既知の技術で塗布することができる。
前述したように、マイクロレンズアレイの厚さtは、レンズ面のサイズや形状、及びレンズ側面の数と同様に、用途に応じて変更可能である。図6Aは、両側にレンズが形成されたマイクロレンズアレイ602の一実施形態を示す簡略図である。マイクロレンズアレイ602の厚みtは小さくすることができ、例えば約100μmから約1mmにすることができる。
図6Bは、両側にレンズが形成されたマイクロレンズアレイ604の一実施形態を示す簡略図であるが、厚みtは大きく、例えば1mmより大きい。これらの実施形態より、厚みtを所望のものにできることがわかる。
図6Cは、本発明の一実施形態に係る片面にのみレンズが形成されたマイクロレンズアレイ606の一実施形態を示す簡略図である。
上述した本発明の原理の実施形態は、バンドル状に配置された円柱形の光透過性部材を使用した場合のものであるが、本発明の原理がその他の同様の形状の材料にも適用できることを当業者は理解するであろう。
上記の実施形態は本発明を例示するものであり、限定するものではない。また、本発明の原理にそって数々の改変や変更が可能なことが理解されるであろう。従って、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ定義される。
本発明の製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る光透過性部材から成るバンドルの簡略図である。 本発明の一実施形態に係る、図2のバンドルから得た光透過性部材の切片からなる切断されたシートの簡略図である。 本発明の一実施形態に係る単一の光透過性部材の切片の側面図である。 本発明の一実施形態に係る熱処理に供された光透過性部材の切片からなるアレイの簡略側面図である。 本発明の一実施形態に係る熱処理に供された光透過性部材の切片からなるアレイの簡略側面図である。 本発明の一実施形態に係るマイクロレンズアレイを含む投影システムで使用される光ビーム形状変換機および光インタプリタの簡略図である。 本発明に係る様々な形態のマイクロレンズアレイの簡略側面図である。 本発明に係る様々な形態のマイクロレンズアレイの簡略側面図である。 本発明に係る様々な形態のマイクロレンズアレイの簡略側面図である。 本発明に係る様々な形態のマイクロレンズアレイの簡略側面図である。 本発明の一実施形態に係る光透過性部材のバンドルの簡略側面図である。 本発明の一実施形態に係る光透過性部材のバンドルの簡略側面図である。 本発明の一実施形態に係るエッチング工程下にある標準的な切断を施した光透過性部材の切片の簡略図である。 本発明の一実施形態に係るエッチング工程下にある標準的な切断を施した光透過性部材の切片の簡略図である。 本発明の一実施形態に係る熱処理下にある光透過性部材の切片の簡略図である。

Claims (20)

  1. マイクロレンズアレイの製造方法であって、
    光透過性部材のバンドルを提供する提供ステップと、
    光透過性部材の切片から成る少なくとも1枚のシートを形成するために、前記光透過性部材のバンドルを切断する切断ステップと、
    レンズ部を形成するために、前記光透過性部材の切片から成る少なくとも1枚のシートを加熱する加熱ステップと、
    を備えることを特徴とする、マイクロレンズアレイの製造方法。
  2. 前記光透過性部材の切片から成る少なくとも1枚のシートの少なくとも一端を変形させる変形ステップをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  3. 前記変形ステップが、前記光透過性部材の切片の両端を変形させるステップを備えることを特徴とする、請求項2に記載の製造方法。
  4. 前記提供ステップが、接着剤を使用して前記光透過性部材を互いに接着させて、ハニカム状の構造を形成するステップを備えることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  5. 前記光透過性部材が、ガラス、ポリマー及びプラスチックから成る群から選択される材料を含むことを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  6. 前記加熱ステップが、前記各光透過性部材の切片の一端を加熱して、該切片の一端にレンズ面を形成するステップを備えることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  7. 前記レンズ面が、凸状、凹状又は平面状のレンズ面を備えることを特徴とする、請求項6に記載の製造方法。
  8. 前記加熱ステップが、前記各光透過性部材の切片の両端を加熱して、該切片の両端にレンズ面を形成するステップを備えることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  9. 前記少なくとも1枚のシートが、約100μmから約1mmの間の厚さを有することを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  10. 前記少なくとも1枚のシートが、1mmより大きい厚さを有することを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  11. 前記加熱ステップが、前記光透過性部材の切片からなる少なくとも1枚のシートを加熱炉に設置し、当該光透過性部材の切片の端部を熱源にさらすステップを備えることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  12. 前記加熱ステップが、前記光透過性部材の切片からなる少なくとも1枚のシートをエネルギー源にさらすステップを備えることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  13. マイクロレンズアレイの製造方法であって、
    ハニカム状の構造に似た断面を有する構造を形成するために、共にバンドルにされた複数の光透過性円柱形ロッドを提供する提供ステップと、
    前記光透過性円柱形ロッドのバンドルを切断して、光透過性ロッドの切片から成る少なくとも1枚のシートを形成し、当該各光透過性ロッドの切片が第一端部および第二端部を有するように形成する切断ステップと、
    少なくとも1つの前記端部を加熱して、該端部にレンズ面を形成する加熱ステップと、
    を備えることを特徴する、マイクロレンズアレイの製造方法。
  14. 前記提供ステップが、前記複数の光透過性円柱形ロッドを紫外線硬化性接着剤で互いに接着して、前記バンドルを形成するステップを備えることを特徴とする、請求項13に記載の製造方法。
  15. 前記光透過性円柱形ロッドが、ガラス、ポリマー及びプラスチックから成る群から選択される材料を含むことを特徴とする、請求項13に記載の製造方法。
  16. 前記各光透過性ロッドの切片の少なくとも一端部の形状を変形させるステップをさらに備えることを特徴とする、請求項13に記載の製造方法。
  17. 前記レンズ面が凸状、凹状、又は平面状のレンズ面を備えることを特徴とする、請求項13に記載の製造方法。
  18. 前記光透過性部材の切片からなる少なくとも1枚のシートが、約100μmから約1mmの間の厚さを有することを特徴とする、請求項13に記載の製造方法。
  19. 前記加熱ステップが、前記光透過性ロッドの切片からなる少なくとも1枚のシートを加熱炉に設置し、当該光透過性ロッドの切片の端部をエネルギー源にさらすステップを備えることを特徴とする、請求項13に記載の製造方法。
  20. 前記加熱ステップが、前記光透過性ロッドの切片の端部を光源にさらすステップを備えることを特徴とする、請求項13に記載の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200143995A (ko) * 2019-06-17 2020-12-28 한국기계연구원 마이크로 렌즈 어레이 시트, 이를 제조하기 위한 몰드, 및 이의 제조 방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10344010A1 (de) * 2003-09-15 2005-04-07 Carl Zeiss Smt Ag Wabenkondensor und Beleuchtungssystem damit
JP2009543143A (ja) * 2006-07-13 2009-12-03 リモ パテントフェルヴァルトゥング ゲーエムベーハー ウント コー.カーゲー 光を均質化するための装置、および作業面において線状強度分布を発生させるためのレーザ装置
CN101490597B (zh) * 2006-07-13 2013-09-04 Limo专利管理有限及两合公司 使光均匀化的装置和用于在工作面内产生线性光强分布的激光装置
KR100791842B1 (ko) * 2006-07-25 2008-01-07 삼성전자주식회사 마이크로렌즈의 쉬프트가 필요 없는 이미지센서 및 그 제조방법
CN101344600B (zh) * 2007-07-13 2011-01-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 镀膜镜片的制作方法
US7879249B2 (en) * 2007-08-03 2011-02-01 Aptina Imaging Corporation Methods of forming a lens master plate for wafer level lens replication
US7919230B2 (en) * 2008-06-25 2011-04-05 Aptina Imaging Corporation Thermal embossing of resist reflowed lenses to make aspheric lens master wafer
CN101956950B (zh) * 2009-07-15 2012-09-05 颖台科技股份有限公司 光学薄板及其制作方法与背光模块
KR101250380B1 (ko) * 2010-10-15 2013-04-05 엘지이노텍 주식회사 에어갭이 형성된 ugr감소용 조명 부재 및 그 제조 방법
CN102096152A (zh) * 2010-12-23 2011-06-15 大连艾科科技开发有限公司 腐蚀、切割、热融三步制作光纤球面微透镜的方法
CN102741723B (zh) * 2011-10-09 2014-01-22 华为技术有限公司 布放尾纤的装置及方法
CN103975256B (zh) * 2011-12-01 2017-11-14 南洋理工大学 微透镜阵列及其制作方法
US20150070770A1 (en) * 2012-04-12 2015-03-12 Pioneer Corporation Optical element, head-up display and light source unit
US9546771B2 (en) 2013-08-26 2017-01-17 GE Lighting Solutions, LLC Packed pillow optic array
JP2015169761A (ja) * 2014-03-06 2015-09-28 ソニー株式会社 光コネクタとケーブルおよび光通信装置
US11279105B2 (en) 2018-06-22 2022-03-22 Incom, Inc. Forming polymer optical devices by mold-constrained relaxation expansion
CN113703182B (zh) * 2020-05-22 2023-06-20 北京芯海视界三维科技有限公司 透镜光栅的制作方法
CN112373008B (zh) * 2020-10-19 2022-03-01 青岛理工大学 一种嵌入式自除雾及变焦微透镜阵列的制造方法、其产品及其应用
KR20230033458A (ko) * 2021-09-01 2023-03-08 삼성전기주식회사 나노 와이어 다발 및 그 제조 방법
CN117103684B (zh) * 2023-09-27 2024-05-03 爱司凯科技股份有限公司 一种降低长工作距离振镜惯量的扫描系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3216807A (en) * 1960-11-03 1965-11-09 American Optical Corp Method for making fiber optical devices
JPH05224098A (ja) * 1992-01-06 1993-09-03 Nec Corp 光結合回路とその製造方法
JPH06324234A (ja) * 1993-05-14 1994-11-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバアレイの製造方法
JP2001520761A (ja) * 1997-04-11 2001-10-30 ディジタル・オプティックス・コーポレイション 端部表面に3次元パターンを有する光学ロッドを形成する方法
JP2002311260A (ja) * 2001-04-12 2002-10-23 Canon Inc プラスチック光ファイバ、その作製方法、それを用いた光実装体および光配線装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6612387A (ja) * 1966-09-02 1968-03-04
US3961931A (en) * 1973-09-10 1976-06-08 Hoya Glass Works, Ltd. Apparatus for heat-bonding optical fibers
US3912362A (en) * 1973-12-26 1975-10-14 Corning Glass Works Termination for fiber optic bundle
US4541727A (en) 1975-12-16 1985-09-17 Rosenthal Bruce A Lenticular optical system
US5067792A (en) * 1990-09-18 1991-11-26 Lloyd O H Perry Method and apparatus for interfacing of holographic and electronic data
US5459803A (en) * 1993-02-18 1995-10-17 The Furukawa Electric Co., Ltd. Quartz-based optical fiber with a lens and its manufacturing method
US5566262A (en) * 1993-05-14 1996-10-15 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical fiber array and a method of producing the same
FR2709187B1 (fr) * 1993-08-18 1995-09-15 Alcatel Nv Procédé de conformation de l'extrémité de fibres optiques par chauffage.
JPH11123771A (ja) 1997-10-22 1999-05-11 Micro Opt:Kk 平板型マイクロレンズアレイ製造用スタンパ及び平板型マイクロレンズアレイの製造方法
JP2000131506A (ja) 1998-10-26 2000-05-12 Toshiba Corp マイクロレンズアレイシート
US20030029040A1 (en) * 1999-03-08 2003-02-13 Cesaroni Anthony Joseph Laser bonding of heat exchanger tubes
US6582988B1 (en) 1999-09-30 2003-06-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for forming micro lens structures
WO2002088793A1 (en) * 2001-04-30 2002-11-07 Schott Glas Use of sol-gel as an inorganic adhesive for high stability, self-organizing, fiber optic array
US6654174B1 (en) 2002-05-08 2003-11-25 Pin Chien Huang Micro lens systems and articles thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3216807A (en) * 1960-11-03 1965-11-09 American Optical Corp Method for making fiber optical devices
JPH05224098A (ja) * 1992-01-06 1993-09-03 Nec Corp 光結合回路とその製造方法
JPH06324234A (ja) * 1993-05-14 1994-11-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバアレイの製造方法
JP2001520761A (ja) * 1997-04-11 2001-10-30 ディジタル・オプティックス・コーポレイション 端部表面に3次元パターンを有する光学ロッドを形成する方法
JP2002311260A (ja) * 2001-04-12 2002-10-23 Canon Inc プラスチック光ファイバ、その作製方法、それを用いた光実装体および光配線装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200143995A (ko) * 2019-06-17 2020-12-28 한국기계연구원 마이크로 렌즈 어레이 시트, 이를 제조하기 위한 몰드, 및 이의 제조 방법
KR102240406B1 (ko) 2019-06-17 2021-04-15 한국기계연구원 마이크로 렌즈 어레이 시트, 이를 제조하기 위한 몰드, 및 이의 제조 방법

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