JP3165167B2 - マイクロレンズ及びその製造方法 - Google Patents
マイクロレンズ及びその製造方法Info
- Publication number
- JP3165167B2 JP3165167B2 JP07953691A JP7953691A JP3165167B2 JP 3165167 B2 JP3165167 B2 JP 3165167B2 JP 07953691 A JP07953691 A JP 07953691A JP 7953691 A JP7953691 A JP 7953691A JP 3165167 B2 JP3165167 B2 JP 3165167B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent substrate
- lens
- microlens
- photosensitive resin
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、光通信システム
や光情報処理等の微小光学素子の分野で有用なマイクロ
レンズ及びその製造方法に関する。
や光情報処理等の微小光学素子の分野で有用なマイクロ
レンズ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、感光性樹脂を用いたマイクロレン
ズの製造方法としては、例えば、その第一の従来例とし
て、図５に示すようなものがある。この場合、透明基板
１の面上には感光性樹脂２が塗布されており（ａ）、こ
の感光性樹脂２の上部に配置されたマスク３を介して選
択的な光照射（ＵＶ露光）を行いその感光性樹脂２の一
部を多量化させ、未露光部２ａから露光部２ｂへのモノ
マーの流入を引き起こしこれにより露光部２ｂを凸面形
状の球面化とし（ｂ）、その後、マスク３を取り除き全
面に渡って照射を行うことにより感光性樹脂２を硬化、
安定化させてこれによりマイクロレンズを作製している
（ｃ）。
ズの製造方法としては、例えば、その第一の従来例とし
て、図５に示すようなものがある。この場合、透明基板
１の面上には感光性樹脂２が塗布されており（ａ）、こ
の感光性樹脂２の上部に配置されたマスク３を介して選
択的な光照射（ＵＶ露光）を行いその感光性樹脂２の一
部を多量化させ、未露光部２ａから露光部２ｂへのモノ
マーの流入を引き起こしこれにより露光部２ｂを凸面形
状の球面化とし（ｂ）、その後、マスク３を取り除き全
面に渡って照射を行うことにより感光性樹脂２を硬化、
安定化させてこれによりマイクロレンズを作製している
（ｃ）。
【０００３】また、その第二の従来例として、特開平２
−１９６２０１号公報に開示されたものがある。これ
は、図６に示すように、レンズ成形基板４の表面に感光
性樹脂５を塗布し、この感光性樹脂５の形成されたレン
ズ成形基板４の上部からレンズ成形型６を押し当てるこ
とにより感光性樹脂５を挾持し、この挾持された状態で
光源７を用いて光照射により感光性樹脂５を硬化させ、
これによりレンズ成形型６を剥離することによりマイク
ロレンズを作製している。
−１９６２０１号公報に開示されたものがある。これ
は、図６に示すように、レンズ成形基板４の表面に感光
性樹脂５を塗布し、この感光性樹脂５の形成されたレン
ズ成形基板４の上部からレンズ成形型６を押し当てるこ
とにより感光性樹脂５を挾持し、この挾持された状態で
光源７を用いて光照射により感光性樹脂５を硬化させ、
これによりレンズ成形型６を剥離することによりマイク
ロレンズを作製している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光情報処理や光通信な
どの光学素子としてマイクロレンズを用いる場合、低収
差のレンズが望まれる。しかし、前述したような第一の
従来例（図５参照）、第二の従来例（図６参照）に示す
ような製造方法により作製されるマイクロレンズにおい
ては、収差等の光学特性の向上にはその表面形状の高精
度な制御が必要となり、その製造上、量産性等に問題が
生じることになる。
どの光学素子としてマイクロレンズを用いる場合、低収
差のレンズが望まれる。しかし、前述したような第一の
従来例（図５参照）、第二の従来例（図６参照）に示す
ような製造方法により作製されるマイクロレンズにおい
ては、収差等の光学特性の向上にはその表面形状の高精
度な制御が必要となり、その製造上、量産性等に問題が
生じることになる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、透明基板の少なくとも一方の面上に所望とする凹面
形状をなすレンズ孔を形成し、このレンズ孔の形成され
た前記透明基板の面上にこの透明基板よりも屈折率が小
さく前記凹面形状と精度良く対向した位置に凸面形状の
表面を有する樹脂膜を形成した。
は、透明基板の少なくとも一方の面上に所望とする凹面
形状をなすレンズ孔を形成し、このレンズ孔の形成され
た前記透明基板の面上にこの透明基板よりも屈折率が小
さく前記凹面形状と精度良く対向した位置に凸面形状の
表面を有する樹脂膜を形成した。
【０００６】請求項２記載の発明では、透明基板の少な
くとも一方の面上に所望とする凹面形状をなすレンズ孔
を形成し、この凹面形状のレンズ孔を有する前記透明基
板上に感光性樹脂を塗布し、この感光性樹脂をその上方
に配置されたマスクを介して前記レンズ孔の位置を選択
的に露光することによりその感光性樹脂の一部を多量化
させた後、この一部が多量化された前記感光性樹脂の全
面に渡って露光を行いその感光性樹脂を硬化させること
によりマイクロレンズを作製するようにした。
くとも一方の面上に所望とする凹面形状をなすレンズ孔
を形成し、この凹面形状のレンズ孔を有する前記透明基
板上に感光性樹脂を塗布し、この感光性樹脂をその上方
に配置されたマスクを介して前記レンズ孔の位置を選択
的に露光することによりその感光性樹脂の一部を多量化
させた後、この一部が多量化された前記感光性樹脂の全
面に渡って露光を行いその感光性樹脂を硬化させること
によりマイクロレンズを作製するようにした。
【０００７】請求項３記載の発明では、透明基板の少な
くとも一方の面に感光性樹脂を形成し、前記透明基板上
にレンズ成形型を押し当てることにより前記感光性樹脂
を挾持し、その挾持された感光性樹脂に光照射を行うこ
とによりその感光性樹脂を硬化させた後、前記レンズ成
形型を前記透明基板から剥離することによりその透明基
板上にマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造
方法において、前記透明基板の少なくとも一方の面上に
所望とする凹面形状をなすレンズ孔を形成し、このレン
ズ孔と前記レンズ成形型とを精度良く配置した。
くとも一方の面に感光性樹脂を形成し、前記透明基板上
にレンズ成形型を押し当てることにより前記感光性樹脂
を挾持し、その挾持された感光性樹脂に光照射を行うこ
とによりその感光性樹脂を硬化させた後、前記レンズ成
形型を前記透明基板から剥離することによりその透明基
板上にマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造
方法において、前記透明基板の少なくとも一方の面上に
所望とする凹面形状をなすレンズ孔を形成し、このレン
ズ孔と前記レンズ成形型とを精度良く配置した。
【０００８】請求項４記載の発明では、請求項２又は３
記載の発明において、感光性樹脂の屈折率をｎ1 とし、
透明基板の屈折率をｎ2 とした時、ｎ1＜ｎ2の関係を満
たすように設定した。
記載の発明において、感光性樹脂の屈折率をｎ1 とし、
透明基板の屈折率をｎ2 とした時、ｎ1＜ｎ2の関係を満
たすように設定した。
【０００９】請求項５記載の発明では、請求項２，３記
載の発明において、透明基板の面上に形成される凹面形
状は、機械加工法、若しくは、開口を有するマスクを用
いてエッチングを行うフォトリソグラフィ法、若しく
は、レーザ光を用いた物理加工法により所望の凹面形状
に形成した。
載の発明において、透明基板の面上に形成される凹面形
状は、機械加工法、若しくは、開口を有するマスクを用
いてエッチングを行うフォトリソグラフィ法、若しく
は、レーザ光を用いた物理加工法により所望の凹面形状
に形成した。
【００１０】請求項６記載の発明では、請求項３記載の
発明において、機械加工法、若しくは、開口を有するマ
スクを用いてエッチングを行うフォトリソグラフィ法、
若しくは、レーザ光を用いた物理加工法によりレンズ孔
の形成された透明基板をレンズ成形型として用いた。
発明において、機械加工法、若しくは、開口を有するマ
スクを用いてエッチングを行うフォトリソグラフィ法、
若しくは、レーザ光を用いた物理加工法によりレンズ孔
の形成された透明基板をレンズ成形型として用いた。
【００１１】
【作用】請求項１記載の発明においては、透明基板と樹
脂との間の屈折率の関係から、凹レンズ的な機能を付与
をすることができ、これにより低収差なマイクロレンズ
を得ることが可能となる。
脂との間の屈折率の関係から、凹レンズ的な機能を付与
をすることができ、これにより低収差なマイクロレンズ
を得ることが可能となる。
【００１２】請求項２記載の発明においては、レンズに
光硬化性の感光性樹脂を用いることにより、量産性に優
れた低収差のマイクロレンズを容易に製造することが可
能となり、また、光硬化のため基板材料として種々のも
のを用いることが可能となる。
光硬化性の感光性樹脂を用いることにより、量産性に優
れた低収差のマイクロレンズを容易に製造することが可
能となり、また、光硬化のため基板材料として種々のも
のを用いることが可能となる。
【００１３】請求項３記載の発明においては、基板加工
にフォトリソグラフィの手法を用いレンズに光硬化性樹
脂を利用することにより、生産性の優れた低収差のマイ
クロレンズを容易に製造することが可能となり、また、
光硬化のためレンズ成形型や基板に種々の材料を用いる
ことができる。
にフォトリソグラフィの手法を用いレンズに光硬化性樹
脂を利用することにより、生産性の優れた低収差のマイ
クロレンズを容易に製造することが可能となり、また、
光硬化のためレンズ成形型や基板に種々の材料を用いる
ことができる。
【００１４】請求項４記載の発明においては、樹脂とレ
ンズ基板との間の屈折率の関係から凹レンズ的な機能を
付与することができ、これにより低収差なマイクロレン
ズを得ることが可能となる。
ンズ基板との間の屈折率の関係から凹レンズ的な機能を
付与することができ、これにより低収差なマイクロレン
ズを得ることが可能となる。
【００１５】請求項５記載の発明においては、透明基板
を一括に容易に加工することができ、これにより生産性
に優れたレンズ基板を提供することが可能となる。
を一括に容易に加工することができ、これにより生産性
に優れたレンズ基板を提供することが可能となる。
【００１６】請求項６記載の発明においては、レンズ成
形型を一括に容易に製作でき、これにより生産性の良い
高精度な成形型を提供することが可能となる。
形型を一括に容易に製作でき、これにより生産性の良い
高精度な成形型を提供することが可能となる。
【００１７】
【実施例】まず、請求項１，２，５記載の発明の一実施
例を図１〜図３に基づいて説明する。透明基板８の面上
には、所望とする凹面形状をなすレンズ孔９が形成され
ている。このレンズ孔９の形成された前記透明基板８の
面上には感光性樹脂（樹脂膜）としての光硬化性樹脂１
０が形成され、その凸面形状をした表面は前記凹面形状
をしたレンズ孔９と精度良く対向した位置に形成されて
いる。この場合、光硬化性樹脂１０の屈折率は前記透明
基板８の屈折率よりも小さく形成されている。従って、
マイクロレンズ１１は、透明基板８のレンズ孔９により
感光性樹脂１０を用いて作製されることになる。
例を図１〜図３に基づいて説明する。透明基板８の面上
には、所望とする凹面形状をなすレンズ孔９が形成され
ている。このレンズ孔９の形成された前記透明基板８の
面上には感光性樹脂（樹脂膜）としての光硬化性樹脂１
０が形成され、その凸面形状をした表面は前記凹面形状
をしたレンズ孔９と精度良く対向した位置に形成されて
いる。この場合、光硬化性樹脂１０の屈折率は前記透明
基板８の屈折率よりも小さく形成されている。従って、
マイクロレンズ１１は、透明基板８のレンズ孔９により
感光性樹脂１０を用いて作製されることになる。
【００１８】次に、フォトリソグラフィ法を用いてマイ
クロレンズ１１を製造する方法を図３（ａ）〜（ｅ）に
基づいて説明する。透明基板８としてはガラス基板（例
えば、石英ガラスやＢＫ７などの光学ガラス）を用い、
その透明基板８の面上にフォトレジストを所定の膜厚だ
けスピンコートをした後、図示しないマスクを介して露
光、現像を行うことにより開口パターンａを有するエッ
チング用マスク１２を形成する。次に、フッ酸やＢＨＦ
などのエッチング液を用いて所定の時間だけエッチング
を行い、これにより球面状をした凹面形状のレンズ孔９
を形成する（ｂ）。次に、フォトレジスト（エッチング
用マスク１２）を剥離した後、光硬化性樹脂１０（例え
ば、２Ｐ樹脂）を数十μｍの厚さにコーティングする
（ｃ）。次に、円形の透過パターンを有するマスク１３
と凹面形状をしたレンズ孔９とを精度良く配置し、背面
から高圧水銀ランプを用いて選択的に紫外線（ＵＶ）１
４を照射し、これによりその照射された光硬化性樹脂１
０の領域を多量化させる（ｄ）。この時、未露光部から
露光部へのモノマーの流入が起こり、露光部１５が盛り
上がり球面化し、これによりレンズ形状が形成される。
次に、光硬化性樹脂１０の全面に渡ってＵＶ照射を行
い、これによりその光硬化性樹脂１０を硬化、安定化さ
せてマイクロレンズ１１を作製する（ｅ）。なお、光硬
化性樹脂１０とガラス材からなる透明基板８との密着性
を良くするために、ガラスと密着性の優れた光硬化性樹
脂のプレコート処理を行い、これによりレンズの耐久性
を向上させることもできる。
クロレンズ１１を製造する方法を図３（ａ）〜（ｅ）に
基づいて説明する。透明基板８としてはガラス基板（例
えば、石英ガラスやＢＫ７などの光学ガラス）を用い、
その透明基板８の面上にフォトレジストを所定の膜厚だ
けスピンコートをした後、図示しないマスクを介して露
光、現像を行うことにより開口パターンａを有するエッ
チング用マスク１２を形成する。次に、フッ酸やＢＨＦ
などのエッチング液を用いて所定の時間だけエッチング
を行い、これにより球面状をした凹面形状のレンズ孔９
を形成する（ｂ）。次に、フォトレジスト（エッチング
用マスク１２）を剥離した後、光硬化性樹脂１０（例え
ば、２Ｐ樹脂）を数十μｍの厚さにコーティングする
（ｃ）。次に、円形の透過パターンを有するマスク１３
と凹面形状をしたレンズ孔９とを精度良く配置し、背面
から高圧水銀ランプを用いて選択的に紫外線（ＵＶ）１
４を照射し、これによりその照射された光硬化性樹脂１
０の領域を多量化させる（ｄ）。この時、未露光部から
露光部へのモノマーの流入が起こり、露光部１５が盛り
上がり球面化し、これによりレンズ形状が形成される。
次に、光硬化性樹脂１０の全面に渡ってＵＶ照射を行
い、これによりその光硬化性樹脂１０を硬化、安定化さ
せてマイクロレンズ１１を作製する（ｅ）。なお、光硬
化性樹脂１０とガラス材からなる透明基板８との密着性
を良くするために、ガラスと密着性の優れた光硬化性樹
脂のプレコート処理を行い、これによりレンズの耐久性
を向上させることもできる。
【００１９】このようにして作製されたマイクロレンズ
１１が同一面内に４個形成されている場合の例を図１に
示し、また、この時のレンズの屈折率の関係を図２に示
す。ここでは、光硬化性樹脂１０の屈折率をｎ1 とし、
透明基板８の屈折率をｎ2 とした時、これらの関係がｎ
1＜ｎ2の関係を満たすようにする（一例として、２Ｐ樹
脂の屈折率は１．４８、透明基板にＢＫ７を用いた時の
基板の屈折率は１．５７となり、さらに基板にフリント
ガラスを用いるとその屈折率は１．６５となり、樹脂の
屈折率差がさらに大きくなる）と、光硬化性樹脂１０と
透明基板８との間の屈折率の関係から、その境界面１６
は凹レンズ的な作用をするため得られるマイクロレンズ
１１は、凸レンズと凹レンズの複合レンズからなるアク
ロマティックレンズ的な構成を有する低収差なレンズと
なる。さらに、レンズの光学特性は、凹面形状及び屈折
率差、モノマー量及び膜厚、露光時間などの作製条件に
より制御することが可能である。
１１が同一面内に４個形成されている場合の例を図１に
示し、また、この時のレンズの屈折率の関係を図２に示
す。ここでは、光硬化性樹脂１０の屈折率をｎ1 とし、
透明基板８の屈折率をｎ2 とした時、これらの関係がｎ
1＜ｎ2の関係を満たすようにする（一例として、２Ｐ樹
脂の屈折率は１．４８、透明基板にＢＫ７を用いた時の
基板の屈折率は１．５７となり、さらに基板にフリント
ガラスを用いるとその屈折率は１．６５となり、樹脂の
屈折率差がさらに大きくなる）と、光硬化性樹脂１０と
透明基板８との間の屈折率の関係から、その境界面１６
は凹レンズ的な作用をするため得られるマイクロレンズ
１１は、凸レンズと凹レンズの複合レンズからなるアク
ロマティックレンズ的な構成を有する低収差なレンズと
なる。さらに、レンズの光学特性は、凹面形状及び屈折
率差、モノマー量及び膜厚、露光時間などの作製条件に
より制御することが可能である。
【００２０】なお、マイクロレンズ１１のレンズ形状と
しては上述したような球面形状に限るものではなく、フ
ォトレジストによる開口パターンａを工夫することによ
り凹面形状のレンズ孔９を非球面としてさらに光学特性
を向上させたり、その基板裏面側にも同様な方法を用い
てレンズを形成してさらに光学特性に自由度を与えるこ
とが可能である。
しては上述したような球面形状に限るものではなく、フ
ォトレジストによる開口パターンａを工夫することによ
り凹面形状のレンズ孔９を非球面としてさらに光学特性
を向上させたり、その基板裏面側にも同様な方法を用い
てレンズを形成してさらに光学特性に自由度を与えるこ
とが可能である。
【００２１】次に、請求項３〜６記載の発明の一実施例
を図１、図２、図４に基づいて説明する。なお、前述し
た実施例（請求項１，２，５）と同一部分については同
一符号を用いる。
を図１、図２、図４に基づいて説明する。なお、前述し
た実施例（請求項１，２，５）と同一部分については同
一符号を用いる。
【００２２】本実施例は、透明基板８の少なくとも一方
の面に感光性樹脂としての光硬化性樹脂１０を形成し、
前記透明基板８上にレンズ成形型１７を押し当てること
により前記光硬化性樹脂１０を挾持し、その挾持された
光硬化性樹脂１０に光照射を行うことによりその光硬化
性樹脂１０を硬化させた後、前記レンズ成形型１７を透
明基板８から剥離することによりその透明基板８上にマ
イクロレンズ１１を形成するマイクロレンズの製造方法
において、前記透明基板８の少なくとも一方の面上に所
望とする凹面形状としての球面状をなすレンズ孔９を形
成し、このレンズ孔９と前記レンズ成形型１７とを精度
良く配置したものである。
の面に感光性樹脂としての光硬化性樹脂１０を形成し、
前記透明基板８上にレンズ成形型１７を押し当てること
により前記光硬化性樹脂１０を挾持し、その挾持された
光硬化性樹脂１０に光照射を行うことによりその光硬化
性樹脂１０を硬化させた後、前記レンズ成形型１７を透
明基板８から剥離することによりその透明基板８上にマ
イクロレンズ１１を形成するマイクロレンズの製造方法
において、前記透明基板８の少なくとも一方の面上に所
望とする凹面形状としての球面状をなすレンズ孔９を形
成し、このレンズ孔９と前記レンズ成形型１７とを精度
良く配置したものである。
【００２３】そこで、今、フォトリソグラフィ法を用い
てマイクロレンズ１１を製造する方法を図４（ａ）〜
（ｅ）に基づいて述べる。透明基板８としてはガラス基
板（例えば、石英ガラスやＢＫ７などの光学ガラス）を
用い、まず、透明基板８上にフォトレジスト１２をスピ
ンコートした後、図示しないマスクを通して露光、現像
をした後、円形の開口パターンａを得る（ａ）。次に、
フォトレジスト１２を密着させた状態で、所定の時間だ
けエッチング液（例えば、フッ酸やＢＨＦなど）に接触
させてエッチングを行い、これにより球面状をなすレン
ズ孔９を形成する（ｂ）。次に、フォトレジスト１２を
剥離後、光硬化性樹脂１０（例えば、２Ｐ樹脂等）を数
十μｍ程度の厚さにコーティングする（ｃ）。次に、表
面上にフォトリソグラフィ（若しくは、機械加工）の手
法を用い開口を有する図示しないマスクを設け、エッチ
ングするなどの方法により所望の形状である球面状をな
す凹部１８（ただし、目的とするレンズ形状と対称な形
状）に形成された透明なガラス基板からなるレンズ成形
型１７を作製し、そのレンズ成形型１７を光硬化性樹脂
１０を挾持するように密着させ、透明基板８の背面側か
ら高圧水銀ランプ１９を用いて紫外線を照射し、これに
より光硬化性樹脂１０を硬化させる（ｄ）。次に、その
光硬化性樹脂１０の硬化後、レンズ成形型１７を剥離
し、これにより所望とする球面状のマイクロレンズ１１
を得ることができる（ｅ）。なお、必要に応じて、レン
ズ成形型１７の剥離を容易とするための成形型のテフロ
ン系離型剤の焼き付け処理や光硬化性樹脂１０と透明基
板８との密着性を良くするため、ガラスと密着性の優れ
た光硬化性樹脂１０のプレコート処理等を行って、生産
性やレンズの耐久性を向上させることもできる。
てマイクロレンズ１１を製造する方法を図４（ａ）〜
（ｅ）に基づいて述べる。透明基板８としてはガラス基
板（例えば、石英ガラスやＢＫ７などの光学ガラス）を
用い、まず、透明基板８上にフォトレジスト１２をスピ
ンコートした後、図示しないマスクを通して露光、現像
をした後、円形の開口パターンａを得る（ａ）。次に、
フォトレジスト１２を密着させた状態で、所定の時間だ
けエッチング液（例えば、フッ酸やＢＨＦなど）に接触
させてエッチングを行い、これにより球面状をなすレン
ズ孔９を形成する（ｂ）。次に、フォトレジスト１２を
剥離後、光硬化性樹脂１０（例えば、２Ｐ樹脂等）を数
十μｍ程度の厚さにコーティングする（ｃ）。次に、表
面上にフォトリソグラフィ（若しくは、機械加工）の手
法を用い開口を有する図示しないマスクを設け、エッチ
ングするなどの方法により所望の形状である球面状をな
す凹部１８（ただし、目的とするレンズ形状と対称な形
状）に形成された透明なガラス基板からなるレンズ成形
型１７を作製し、そのレンズ成形型１７を光硬化性樹脂
１０を挾持するように密着させ、透明基板８の背面側か
ら高圧水銀ランプ１９を用いて紫外線を照射し、これに
より光硬化性樹脂１０を硬化させる（ｄ）。次に、その
光硬化性樹脂１０の硬化後、レンズ成形型１７を剥離
し、これにより所望とする球面状のマイクロレンズ１１
を得ることができる（ｅ）。なお、必要に応じて、レン
ズ成形型１７の剥離を容易とするための成形型のテフロ
ン系離型剤の焼き付け処理や光硬化性樹脂１０と透明基
板８との密着性を良くするため、ガラスと密着性の優れ
た光硬化性樹脂１０のプレコート処理等を行って、生産
性やレンズの耐久性を向上させることもできる。
【００２４】このようにして作製されたマイクロレンズ
１１が同一面内に４個形成されている場合の例を図１に
示し、また、この時のレンズの屈折率の関係を図２に示
す。光硬化性樹脂１０の屈折率をｎ1 とし、透明基板８
の屈折率をｎ2 としたとき、これらの関係がｎ1＜ｎ2の
関係を満たすようにする（例えば、２Ｐ樹脂の屈折率は
１．４８、ＢＫ７の屈折率は１．５１、さらに、フリン
トガラスの場合は１．６５となり、樹脂との屈折率差を
大きくすることが可能）と、光硬化性樹脂１０と透明基
板８との間の屈折率の関係から、その境界面１６は凹レ
ンズ的な作用を有するために得られるマイクロレンズ１
１は、アクロマティックレンズ的な構成を有する低収差
なレンズを得ることができる。
１１が同一面内に４個形成されている場合の例を図１に
示し、また、この時のレンズの屈折率の関係を図２に示
す。光硬化性樹脂１０の屈折率をｎ1 とし、透明基板８
の屈折率をｎ2 としたとき、これらの関係がｎ1＜ｎ2の
関係を満たすようにする（例えば、２Ｐ樹脂の屈折率は
１．４８、ＢＫ７の屈折率は１．５１、さらに、フリン
トガラスの場合は１．６５となり、樹脂との屈折率差を
大きくすることが可能）と、光硬化性樹脂１０と透明基
板８との間の屈折率の関係から、その境界面１６は凹レ
ンズ的な作用を有するために得られるマイクロレンズ１
１は、アクロマティックレンズ的な構成を有する低収差
なレンズを得ることができる。
【００２５】なお、本実施例では、レンズ孔９はフォト
リソグラフィ法によるエッチングにより形成するように
したがこの方法に限るものではなく、この他に、開口を
有するマスクを用いた機械加工法や、レーザ光を用いた
物理加工法によるエッチングによっても形成することが
できる。また、マイクロレンズ１１は種々の形状に変形
させることができ、例えば、フォトレジスト開口パター
ンの形状を変えることによりレンズ孔９の形状を非球面
としてさらに光学特性を向上させることが可能である。
さらに、レンズ成形型１７は、レンズ孔９の形成された
透明基板８を別途用いるようにしてもよい。
リソグラフィ法によるエッチングにより形成するように
したがこの方法に限るものではなく、この他に、開口を
有するマスクを用いた機械加工法や、レーザ光を用いた
物理加工法によるエッチングによっても形成することが
できる。また、マイクロレンズ１１は種々の形状に変形
させることができ、例えば、フォトレジスト開口パター
ンの形状を変えることによりレンズ孔９の形状を非球面
としてさらに光学特性を向上させることが可能である。
さらに、レンズ成形型１７は、レンズ孔９の形成された
透明基板８を別途用いるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、透明基板の少な
くとも一方の面上に所望とする凹面形状をなすレンズ孔
を形成し、このレンズ孔の形成された前記透明基板の面
上にこの透明基板よりも屈折率が小さく前記凹面形状と
精度良く対向した位置に凸面形状の表面を有する樹脂膜
を形成したので、透明基板と樹脂膜との間の屈折率の関
係から凹レンズ的な機能を付与をすることが可能とな
り、これにより低収差なマイクロレンズを得ることがで
きるものである。
くとも一方の面上に所望とする凹面形状をなすレンズ孔
を形成し、このレンズ孔の形成された前記透明基板の面
上にこの透明基板よりも屈折率が小さく前記凹面形状と
精度良く対向した位置に凸面形状の表面を有する樹脂膜
を形成したので、透明基板と樹脂膜との間の屈折率の関
係から凹レンズ的な機能を付与をすることが可能とな
り、これにより低収差なマイクロレンズを得ることがで
きるものである。
【００２７】請求項２記載の発明は、透明基板の少なく
とも一方の面上に所望とする凹面形状をなすレンズ孔を
形成し、この凹面形状のレンズ孔を有する前記透明基板
上に感光性樹脂を塗布し、この感光性樹脂をその上方に
配置されたマスクを介して前記レンズ孔の位置を選択的
に露光することによりその感光性樹脂の一部を多量化さ
せた後、この一部が多量化された前記感光性樹脂の全面
に渡って露光を行いその感光性樹脂を硬化させることに
よりマイクロレンズを作製するようにしたので、レンズ
に光硬化性の感光性樹脂を用いることにより、量産性に
優れた低収差のマイクロレンズを容易に製造することが
可能となり、また、これにより光硬化のため基板材料と
して種々のものを用いることができるものである。
とも一方の面上に所望とする凹面形状をなすレンズ孔を
形成し、この凹面形状のレンズ孔を有する前記透明基板
上に感光性樹脂を塗布し、この感光性樹脂をその上方に
配置されたマスクを介して前記レンズ孔の位置を選択的
に露光することによりその感光性樹脂の一部を多量化さ
せた後、この一部が多量化された前記感光性樹脂の全面
に渡って露光を行いその感光性樹脂を硬化させることに
よりマイクロレンズを作製するようにしたので、レンズ
に光硬化性の感光性樹脂を用いることにより、量産性に
優れた低収差のマイクロレンズを容易に製造することが
可能となり、また、これにより光硬化のため基板材料と
して種々のものを用いることができるものである。
【００２８】請求項３記載の発明は、透明基板の少なく
とも一方の面に感光性樹脂を形成し、前記透明基板上に
レンズ成形型を押し当てることにより前記感光性樹脂を
挾持し、その挾持された感光性樹脂に光照射を行うこと
によりその感光性樹脂を硬化させた後、前記レンズ成形
型を前記透明基板から剥離することによりその透明基板
上にマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造方
法において、前記透明基板の少なくとも一方の面上に所
望とする凹面形状をなすレンズ孔を形成し、このレンズ
孔と前記レンズ成形型とを精度良く配置したので、基板
加工にフォトリソグラフィの手法を用いレンズに光硬化
性樹脂を利用することにより、生産性の優れた低収差の
マイクロレンズを容易に製造することが可能となり、ま
た、光硬化のためレンズ成形型や基板に種々の材料を用
いることができるものである。
とも一方の面に感光性樹脂を形成し、前記透明基板上に
レンズ成形型を押し当てることにより前記感光性樹脂を
挾持し、その挾持された感光性樹脂に光照射を行うこと
によりその感光性樹脂を硬化させた後、前記レンズ成形
型を前記透明基板から剥離することによりその透明基板
上にマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造方
法において、前記透明基板の少なくとも一方の面上に所
望とする凹面形状をなすレンズ孔を形成し、このレンズ
孔と前記レンズ成形型とを精度良く配置したので、基板
加工にフォトリソグラフィの手法を用いレンズに光硬化
性樹脂を利用することにより、生産性の優れた低収差の
マイクロレンズを容易に製造することが可能となり、ま
た、光硬化のためレンズ成形型や基板に種々の材料を用
いることができるものである。
【００２９】請求項４記載の発明は、感光性樹脂の屈折
率をｎ1 とし、透明基板の屈折率をｎ2 とした時、ｎ1
＜ｎ2の関係を満たすように設定したので、請求項１記
載の発明の効果と同様に、樹脂とレンズ基板との間の屈
折率の関係から凹レンズ的な機能を付与することがで
き、これにより低収差なマイクロレンズを得ることが可
能となるものである。
率をｎ1 とし、透明基板の屈折率をｎ2 とした時、ｎ1
＜ｎ2の関係を満たすように設定したので、請求項１記
載の発明の効果と同様に、樹脂とレンズ基板との間の屈
折率の関係から凹レンズ的な機能を付与することがで
き、これにより低収差なマイクロレンズを得ることが可
能となるものである。
【００３０】請求項５記載の発明は、透明基板の面上に
形成される凹面形状は、機械加工法、若しくは、開口を
有するマスクを用いてエッチングを行うフォトリソグラ
フィ法、若しくは、レーザ光を用いた物理加工法により
所望の凹面形状に形成したので、透明基板を一括に容易
に加工することができ、これにより生産性に優れたレン
ズ基板を得ることができるものである。
形成される凹面形状は、機械加工法、若しくは、開口を
有するマスクを用いてエッチングを行うフォトリソグラ
フィ法、若しくは、レーザ光を用いた物理加工法により
所望の凹面形状に形成したので、透明基板を一括に容易
に加工することができ、これにより生産性に優れたレン
ズ基板を得ることができるものである。
【００３１】請求項６記載の発明は、機械加工法、若し
くは、開口を有するマスクを用いてエッチングを行うフ
ォトリソグラフィ法、若しくは、レーザ光を用いた物理
加工法によりレンズ孔の形成された透明基板をレンズ成
形型として用いたので、レンズ成形型を一括に容易に製
作でき、これにより生産性の良い高精度な成形型を得る
ことができるものである。
くは、開口を有するマスクを用いてエッチングを行うフ
ォトリソグラフィ法、若しくは、レーザ光を用いた物理
加工法によりレンズ孔の形成された透明基板をレンズ成
形型として用いたので、レンズ成形型を一括に容易に製
作でき、これにより生産性の良い高精度な成形型を得る
ことができるものである。
【図１】請求項１，２，５記載の発明の一実施例である
マイクロレンズの様子を示す斜視図である。
マイクロレンズの様子を示す斜視図である。
【図２】レンズ屈折率の関係を示す光路図である。
【図３】マイクロレンズの製造方法を示す工程図であ
る。
る。
【図４】請求項３〜６記載の発明の一実施例であるマイ
クロレンズの製造方法を示す工程図である。
クロレンズの製造方法を示す工程図である。
【図５】第一の従来例を示す工程図である。
【図６】第二の従来例を示す側面図である。
８ 透明基板 ９ レンズ孔 １０ 樹脂膜（感光性樹脂） １１ マイクロレンズ １３ マスク
Claims (6)
- 【請求項１】 透明基板の少なくとも一方の面上に所望
とする凹面形状をなすレンズ孔を形成し、このレンズ孔
の形成された前記透明基板の面上にこの透明基板よりも
屈折率が小さく前記凹面形状と精度良く対向した位置に
凸面形状の表面を有する樹脂膜を形成したことを特徴と
するマイクロレンズ。 - 【請求項２】 透明基板の少なくとも一方の面上に所望
とする凹面形状をなすレンズ孔を形成し、この凹面形状
のレンズ孔を有する前記透明基板上に感光性樹脂を塗布
し、この感光性樹脂をその上方に配置されたマスクを介
して前記レンズ孔の位置を選択的に露光することにより
その感光性樹脂の一部を多量化させた後、この一部が多
量化された前記感光性樹脂の全面に渡って露光を行いそ
の感光性樹脂を硬化させることによりマイクロレンズを
作製するようにしたことを特徴とするマイクロレンズの
製造方法。 - 【請求項３】 透明基板の少なくとも一方の面に感光性
樹脂を形成し、前記透明基板上にレンズ成形型を押し当
てることにより前記感光性樹脂を挾持し、その挾持され
た感光性樹脂に光照射を行うことによりその感光性樹脂
を硬化させた後、前記レンズ成形型を前記透明基板から
剥離することによりその透明基板上にマイクロレンズを
形成するマイクロレンズの製造方法において、前記透明
基板の少なくとも一方の面上に所望とする凹面形状をな
すレンズ孔を形成し、このレンズ孔と前記レンズ成形型
とを精度良く配置したことを特徴とするマイクロレンズ
の製造方法。 - 【請求項４】 感光性樹脂の屈折率をｎ1 とし、透明基
板の屈折率をｎ2 とした時、ｎ1＜ｎ2の関係を満たすよ
うに設定したことを特徴とする請求項２又は３記載のマ
イクロレンズの製造方法。 - 【請求項５】 透明基板の面上に形成される凹面形状
は、機械加工法、若しくは、開口を有するマスクを用い
てエッチングを行うフォトリソグラフィ法、若しくは、
レーザ光を用いた物理加工法により所望の凹面形状に形
成したことを特徴とする請求項２，３記載のマイクロレ
ンズの製造方法。 - 【請求項６】 機械加工法、若しくは、開口を有するマ
スクを用いてエッチングを行うフォトリソグラフィ法、
若しくは、レーザ光を用いた物理加工法によりレンズ孔
の形成された透明基板をレンズ成形型として用いたこと
を特徴とする請求項３記載のマイクロレンズの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07953691A JP3165167B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-04-12 | マイクロレンズ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-54304 | 1991-03-19 | ||
| JP5430491 | 1991-03-19 | ||
| JP07953691A JP3165167B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-04-12 | マイクロレンズ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04348301A JPH04348301A (ja) | 1992-12-03 |
| JP3165167B2 true JP3165167B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=26395051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07953691A Expired - Fee Related JP3165167B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-04-12 | マイクロレンズ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3165167B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL109301A0 (en) * | 1993-04-12 | 1994-07-31 | Hughes Aircraft Co | Method of manufacturing microoptical elements |
| US5770123A (en) * | 1994-09-22 | 1998-06-23 | Ebara Corporation | Method and apparatus for energy beam machining |
| JP2011170224A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Konica Minolta Opto Inc | 光学素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP07953691A patent/JP3165167B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04348301A (ja) | 1992-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4401383B2 (ja) | 構造化された素子の製造 | |
| US6432328B2 (en) | Method for forming planar microlens and planar microlens obtained thereby | |
| US20050162733A1 (en) | Method of fabricating diffractive lens array and UV dispenser used therein | |
| JP2012529069A (ja) | レンズ及びその製造方法 | |
| JP2006337985A (ja) | ハイサグレンズの製作方法及びこれを利用し製作されたレンズ | |
| JP2005043897A (ja) | マイクロレンズの製造方法 | |
| JPH03198003A (ja) | マイクロレンズアレイの製造方法 | |
| JP4307040B2 (ja) | 微細表面構造をもつ物品の製造方法 | |
| JP5182097B2 (ja) | 光導波路モジュールの製造方法 | |
| JP3547467B2 (ja) | マイクロレンズアレイおよびその製造方法 | |
| JP5587991B2 (ja) | レンズ及びその製造方法 | |
| JP2006261265A (ja) | 位相シフター光学素子その製造方法及び得られる素子 | |
| JPH05228946A (ja) | 光学部品の製造法および光学部品複製用母型 | |
| JP3611613B2 (ja) | 三次元形状の形成方法、該方法により形成した三次元構造体およびプレス成形型 | |
| JP3731017B2 (ja) | 光学デバイス製造方法 | |
| JP3165167B2 (ja) | マイクロレンズ及びその製造方法 | |
| JPH06254868A (ja) | 複合型精密成形品の製造方法 | |
| JP3081284B2 (ja) | マイクロレンズの製造方法 | |
| CN113740942B (zh) | 一种微透镜阵列光栅及其制备方法和应用 | |
| JP3077188B2 (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPH0915410A (ja) | 光学素子の製造方法および光学素子用金型の製造方法 | |
| KR100647283B1 (ko) | 마이크로 렌즈 제조 방법 | |
| JP3619540B2 (ja) | 光学デバイス用材料・光学デバイス・光学デバイス製造方法 | |
| KR20060118949A (ko) | 마이크로렌즈 어레이 및 이 마이크로렌즈 어레이의 복제용음각틀의 제작방법 | |
| JPWO2006038392A1 (ja) | マイクロレンズの製造方法、及びマイクロレンズ用型の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |