JP4927646B2 - Laser microlenses - Google Patents

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JP4927646B2 JP2007150527A JP2007150527A JP4927646B2 JP 4927646 B2 JP4927646 B2 JP 4927646B2 JP 2007150527 A JP2007150527 A JP 2007150527A JP 2007150527 A JP2007150527 A JP 2007150527A JP 4927646 B2 JP4927646 B2 JP 4927646B2
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Description

本発明はレーザ用マイクロレンズに関する。さらに詳しくは、高出力のレーザ光を利用したレーザ加工装置において好適に用いることができるレーザ用マイクロレンズに関する。   The present invention relates to a laser microlens. More specifically, the present invention relates to a laser microlens that can be suitably used in a laser processing apparatus using high-power laser light.

レーザ光を利用してプリント基板などの被加工物に複数の孔を穿設するに際し、従来、マスクに形成された所定の孔パターンを被加工物に転写することが行なわれていたが、この方法では、実際に加工に利用されるレーザ光はマスクの孔を通過する部分だけであり、マスクに照射されるレーザ光に比べて非常に少なく、エネルギーロスが大きかった。   When a plurality of holes are formed in a workpiece such as a printed circuit board using a laser beam, conventionally, a predetermined hole pattern formed in a mask has been transferred to the workpiece. In the method, the laser beam actually used for processing is only the portion that passes through the hole of the mask, and is much less than the laser beam irradiated to the mask, and the energy loss is large.

そこで、このエネルギーロスを低減させるために、光透過性の基板上に複数のマイクロレンズ(マイクロレンズアレイ)を形成し、このマイクロレンズによりレーザ光を集光して被加工物に照射することが試みられている。この方法では、基板上に照射されるレーザ光をマイクロレンズで集めているので、前記マスクを用いた方法に比べてレーザ光の利用効率を大幅に向上させることができる。   Therefore, in order to reduce this energy loss, a plurality of microlenses (microlens array) are formed on a light-transmitting substrate, and laser light is condensed by this microlens and irradiated onto a workpiece. Has been tried. In this method, since the laser light irradiated on the substrate is collected by the microlens, the utilization efficiency of the laser light can be greatly improved as compared with the method using the mask.

ところで、かかるマイクロレンズアレイを用いる方法では、マイクロレンズの周辺領域(マイクロレンズが形成されていない基板部分)に入射し透過したレーザ光の一部が、当該マイクロレンズとその周辺領域との境界で回折し、回折したレーザ光がマイクロレンズを透過したレーザ光と干渉して、レーザ光のピーク強度を下げたり、レーザ光のスポット形状を歪めたりするという問題がある。   By the way, in such a method using the microlens array, a part of the laser beam incident on and transmitted through the peripheral region of the microlens (the substrate portion where the microlens is not formed) is at the boundary between the microlens and the peripheral region. There is a problem that the diffracted laser light interferes with the laser light transmitted through the microlens to lower the peak intensity of the laser light or distort the spot shape of the laser light.

この問題を解決するために、マイクロレンズが形成される領域以外の基板上に遮光膜を形成することが考えられる。特許文献1には、レーザ光に係る技術ではないが、感光材料を露光するための光を集光するマイクロレンズアレイが形成された基板において、マイクロレンズの周辺領域に遮光膜を形成することが、従来技術としてあげられている。そして、この特許文献1記載のマイクロレンズアレイでは、前記遮光膜に代わる技術として、マイクロレンズ以外の光透過領域に回折機構を形成して、当該領域を透過した光を複数の方向に分散させることが提案されている。   In order to solve this problem, it is conceivable to form a light shielding film on the substrate other than the region where the microlens is formed. Patent Document 1 is not related to laser light, but a light-shielding film may be formed in a peripheral region of a microlens on a substrate on which a microlens array that collects light for exposing a photosensitive material is formed. Are listed as conventional techniques. In the microlens array described in Patent Document 1, as a technique replacing the light shielding film, a diffraction mechanism is formed in a light transmission region other than the microlens, and light transmitted through the region is dispersed in a plurality of directions. Has been proposed.

特開2007−72026号公報JP 2007-72026 A

しかしながら、マイクロレンズ以外の領域に遮光膜を形成する方法は、かかる遮光膜を形成するプロセスが煩雑であり、コスト的にも高くつくという問題がある。また、高出力のレーザ光の場合、当該遮光膜によりレーザ光を吸収することでレーザ光の透過を防止しようとすると、熱により遮光膜が損傷する惧れがあり、一方、反射によりレーザ光の透過を防止しようとすると、レーザ装置側の機構が反射したレーザ光により損傷する惧れがあることから、高出力のレーザ光には遮光膜方式を適用することができない。   However, the method of forming a light shielding film in a region other than the microlens has a problem that the process of forming such a light shielding film is complicated and expensive. Also, in the case of high-power laser light, if the laser light is absorbed by the light shielding film to prevent the transmission of the laser light, the light shielding film may be damaged by heat. If the transmission is to be prevented, the mechanism on the laser device side may be damaged by the reflected laser beam, and therefore the light shielding film method cannot be applied to the high-power laser beam.

また、マイクロレンズ以外の光透過領域に回折機構を形成する方法の場合、マイクロレンズが密集して配置されると、特にその中央部付近において、透過光を焦点以外の場所に逃がしきることはできず、その効果は限られたものである。   In addition, in the case of a method of forming a diffraction mechanism in a light transmission region other than the microlens, if the microlenses are arranged densely, the transmitted light can escape to a place other than the focal point, particularly in the vicinity of the central portion thereof. The effect is limited.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成によりマイクロレンズ透過光と周辺領域透過光との干渉を調整して、ピーク強度の低下やスポット形状の歪みを防止することができるレーザ用マイクロレンズを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and adjusts interference between the microlens transmitted light and the peripheral region transmitted light with a simple configuration to prevent a decrease in peak intensity and spot shape distortion. An object of the present invention is to provide a laser microlens that can be used.

本発明のレーザ用マイクロレンズは、レーザ光が透過し得る材質からなる基板上に少なくとも1つのマイクロレンズが形成されており、マイクロレンズを透過するレーザ光と、当該マイクロレンズ周辺を透過するレーザ光との干渉を調整するために、前記マイクロレンズの領域とその周辺領域との間に光軸方向に沿った段差が形成され
この段差sは、前記マイクロレンズの領域とその周辺領域との間に位相段差を有すると共に、レーザ光の波長をλ、基板の屈折率をnとした場合に、次の式を満足することを特徴としている。
s≦λ/(n−1)
Les chromatography microlens THE of the present invention is transmitted and at least one microlens is formed on a substrate made of a material which laser light can transmit a laser beam passing through the microlens, a peripheral such microlenses In order to adjust the interference with the laser light, a step s along the optical axis direction is formed between the region of the microlens and its peripheral region ,
This level difference s has a phase level difference between the microlens area and its peripheral area, and satisfies the following expression when the wavelength of the laser beam is λ and the refractive index of the substrate is n. It is a feature.
s ≦ λ / (n−1)

本発明のレーザ用マイクロレンズでは、マイクロレンズの領域とその周辺領域との間に光軸方向に沿った段差が形成されており、この段差の大きさを変化させることにより、マイクロレンズを透過するレーザ光の焦点における当該レーザ光と、前記マイクロレンズ周辺を透過するレーザ光との干渉を調整することができる。これにより、レーザ光のピーク強度を強くしたり、弱くしたりすることができる。また、レーザ光のスポット形状の歪みを小さくすることができ、加工精度を上げることができる。前記段差の形成は、例えば、マイクロレンズを形成するための切削工具の、基板に対する進退位置を調整することにより簡単に行なうことができる。あるいは、フォトリソグラフィーとエッチングの技術を用いても形成することができ、この場合は、マイクロレンズとその周辺とでエッチング深さに差をもたせるようにする。 In Les chromatography The microlens of the present invention is a step s in the optical axis direction is formed between the region and its peripheral region of the microlens, by changing the magnitude of the step s, the micro Interference between the laser beam at the focal point of the laser beam that passes through the lens and the laser beam that passes around the microlens can be adjusted. Thereby, the peak intensity of the laser beam can be increased or decreased. Further, the distortion of the spot shape of the laser beam can be reduced, and the processing accuracy can be increased. The step can be easily formed, for example, by adjusting the advance / retreat position of the cutting tool for forming the microlens with respect to the substrate. Alternatively, it can also be formed by using photolithography and etching techniques. In this case, the etching depth is made different between the microlens and its periphery.

本発明のレーザ用マイクロレンズによれば、簡単な構成によりマイクロレンズ透過光と周辺領域透過光との干渉を調整して、ピーク強度の低下やスポット形状の歪みを防止することができる。   According to the laser microlens of the present invention, the interference between the microlens transmitted light and the peripheral region transmitted light can be adjusted with a simple configuration to prevent a decrease in peak intensity and a spot shape distortion.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明のレーザ用マイクロレンズの実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a laser microlens of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係る屈折型マイクロレンズの断面説明図であり、このマイクロレンズは、ガラス、石英、アルミナ、ダイヤモンドなどのレーザ光が透過し得る材料からなる基板1上にマイクロレンズ2が形成されている。このマイクロレンズ2と、その周辺の基板領域との間には、当該マイクロレンズ2の光軸方向に沿った段差sが形成されている。図1の(a)に示される例では、マイクロレンズ2の平坦なレンズ面2aと、当該マイクロレンズ2が形成される側の基板表面1aとの間に凸部3を設けることにより前記段差sが形成されている。一方、図1の(b)に示される例では、マイクロレンズ2が形成される側の基板表面1aに設けられた凹部4の底面にマイクロレンズ2の平坦なレンズ面2aが位置するように当該マイクロレンズ2を形成することにより、前記段差sが形成されている。   FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a refractive microlens according to an embodiment of the present invention. This microlens is on a substrate 1 made of a material that can transmit laser light, such as glass, quartz, alumina, and diamond. A microlens 2 is formed on the surface. A step s along the optical axis direction of the microlens 2 is formed between the microlens 2 and the surrounding substrate region. In the example shown in FIG. 1A, the step s is obtained by providing a convex portion 3 between the flat lens surface 2a of the microlens 2 and the substrate surface 1a on the side where the microlens 2 is formed. Is formed. On the other hand, in the example shown in FIG. 1B, the flat lens surface 2a of the microlens 2 is positioned on the bottom surface of the recess 4 provided on the substrate surface 1a on the side where the microlens 2 is formed. The step s is formed by forming the microlens 2.

図2は、本発明の一実施の形態に係る回折型マイクロレンズの断面説明図であり、図1に示される屈折型マイクロレンズと同様に、(a)に示される例では、マイクロレンズ12の平坦なレンズ面12aと、当該マイクロレンズ12が形成される側の基板11の表面11aとの間に凸部13を設けることにより段差sが形成されている。一方、(b)に示される例では、マイクロレンズ12が形成される側の基板11の表面11aに設けられた凹部14の底面にマイクロレンズ12の平坦なレンズ面12aが位置するように当該マイクロレンズ12を形成することにより、段差sが形成されている。   FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view of a diffractive microlens according to an embodiment of the present invention. Like the refractive microlens shown in FIG. 1, in the example shown in FIG. A step s is formed by providing the convex portion 13 between the flat lens surface 12a and the surface 11a of the substrate 11 on the side where the microlens 12 is formed. On the other hand, in the example shown in (b), the microlens 12 has a flat lens surface 12a positioned on the bottom surface of the recess 14 provided on the surface 11a of the substrate 11 on the side where the microlens 12 is formed. By forming the lens 12, a step s is formed.

図1〜2に示される段差sの大きさを変化させることにより、マイクロレンズ2を透過したレーザ光と、当該マイクロレンズ2の周辺領域を透過したレーザ光の一部の回折光との干渉作用ないしは干渉効果を調整することができる。これにより、レーザ光のピーク強度を強くしたり、弱くしたりすることができる。また、レーザ光のスポット形状の歪みを小さくすることができ、加工精度を上げることができる。前記段差の形成は、例えば、マイクロレンズを形成するための、切削工具の基板に対する進退位置を調整することにより簡単に行なうことができる。あるいは、フォトリソグラフィーとエッチングの技術を用いても形成することができ、この場合は、マイクロレンズとその周辺とでエッチング深さに差をもたせるようにする。   By changing the size of the step s shown in FIGS. 1 and 2, interference between the laser light transmitted through the microlens 2 and a part of the diffracted light of the laser light transmitted through the peripheral region of the microlens 2. Or the interference effect can be adjusted. Thereby, the peak intensity of the laser beam can be increased or decreased. Further, the distortion of the spot shape of the laser beam can be reduced, and the processing accuracy can be increased. The step can be easily formed by adjusting, for example, the advance / retreat position of the cutting tool with respect to the substrate for forming the microlens. Alternatively, it can also be formed by using photolithography and etching techniques. In this case, the etching depth is made different between the microlens and its periphery.

回折型マイクロレンズの場合、前記段差sに代えて、位相段差を設けることができる。レーザ光の波長をλ、基板の屈折率をn、段差をsとすると、位相段差(Φ)=2π×(n−1)×s/λ(単位:ラジアン)で表され、この位相段差(Φ)を変えることにより、前記段差(s)を変えるのと同じ効果を奏することができる。図3の(a)〜(d)は、それぞれ位相段差(Φ)を0ラジアン、0.5πラジアン、πラジアン及び1.5πラジアンとした場合の回折型マイクロレンズのレンズ部分の断面説明図である。かかる位相段差(Φ)を変化させることにより、レーザ光のピーク強度を強くしたり、弱くしたりすることができる。また、レーザ光のスポット形状の歪みを小さくすることができ、加工精度を上げることができる。   In the case of a diffractive microlens, a phase step can be provided instead of the step s. When the wavelength of the laser beam is λ, the refractive index of the substrate is n, and the step is s, the phase step (Φ) = 2π × (n−1) × s / λ (unit: radians) is expressed. By changing (Φ), the same effect as changing the step (s) can be obtained. 3A to 3D are cross-sectional explanatory views of the lens portion of the diffractive microlens when the phase step (Φ) is 0 radians, 0.5π radians, π radians, and 1.5π radians, respectively. is there. By changing the phase step (Φ), the peak intensity of the laser beam can be increased or decreased. Further, the distortion of the spot shape of the laser beam can be reduced, and the processing accuracy can be increased.

図4は、回折型マイクロレンズにおいて、位相段差を変えた場合のスポットの強度分布を示す図である。マイクロレンズの直径は1mmであり、焦点距離は140mmであった。また、使用したレーザ光の波長は532nmであり、マイクロレンズ周辺からの透過光がない場合(例えば、フォトリソグラフィーによりレンズの周囲に遮光膜を形成することによりマイクロレンズ周辺からのレーザ光の透過を遮断した)の強度を1としている。位相段差は、ピーク強度の高いものから順に1.75π、0π、1.5π、0.25π、0.5π、π及び0.75πである。図4より、位相段差によってピーク強度が大きく変化していることが分かる。具体的には、マイクロレンズ周辺からの透過光がない場合のピーク強度に対して、約0.8倍から1.2倍の範囲で変化している。   FIG. 4 is a diagram showing the intensity distribution of the spot when the phase step is changed in the diffractive microlens. The diameter of the microlens was 1 mm and the focal length was 140 mm. In addition, the wavelength of the used laser light is 532 nm, and there is no transmitted light from the periphery of the microlens (for example, by forming a light-shielding film around the lens by photolithography, the laser light is transmitted from the periphery of the microlens. The intensity of (blocked) is 1. The phase steps are 1.75π, 0π, 1.5π, 0.25π, 0.5π, π, and 0.75π in descending order of peak intensity. From FIG. 4, it can be seen that the peak intensity varies greatly depending on the phase step. Specifically, it changes in a range of about 0.8 to 1.2 times the peak intensity when there is no transmitted light from the periphery of the microlens.

図5は、焦点距離が異なる回折型マイクロレンズにおける、位相段差とピーク強度との関係を示す図である。マイクロレンズの直径は1mmであり、焦点距離は20mmから160mmの間で変化させた。また、使用したレーザ光の波長は532nmであり、各焦点距離についてマイクロレンズ周辺からの透過光がない場合の強度を1としている。図5より、焦点距離により異なるが、位相段差によってピーク強度が最大で±30%程度変化していることが分かる。また、焦点距離が長いほど、干渉によるピーク強度の変化が大きいことが分かる。特に、焦点距離が120mm(Fナンバーで120)を超えると、ピーク強度の変化が大きくなっている。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the phase step and the peak intensity in the diffractive microlens having different focal lengths. The diameter of the microlens was 1 mm, and the focal length was changed between 20 mm and 160 mm. The wavelength of the laser beam used is 532 nm, and the intensity when there is no transmitted light from the periphery of the microlens for each focal length is 1. From FIG. 5, it can be seen that the peak intensity varies by about ± 30% at the maximum depending on the phase step, although it varies depending on the focal length. It can also be seen that the longer the focal length, the greater the change in peak intensity due to interference. In particular, when the focal length exceeds 120 mm (120 in F number), the change in peak intensity increases.

さらに、焦点距離の長さによって、ピーク強度が最大となる位相段差が異なることが分かる。具体的には、焦点距離が20〜120mmの範囲では、位相段差0〜0.5πラジアンの範囲でピーク強度が最大となり、焦点距離140mmでは、位相段差1.75πラジアンでピーク強度が最大となり、また、焦点距離160mmでは、位相段差1.5πラジアンでピーク強度が最大となっている。   Furthermore, it can be seen that the phase step where the peak intensity is maximum differs depending on the length of the focal length. Specifically, when the focal length is in the range of 20 to 120 mm, the peak intensity is maximum in the range of the phase step of 0 to 0.5π radians, and at the focal length of 140 mm, the peak intensity is maximum at the phase step of 1.75π radians, At a focal length of 160 mm, the peak intensity is maximum at a phase step of 1.5π radians.

このように、どの位相段差でピーク強度が最大となるかは、マイクロレンズの仕様(焦点距離、レンズ径)、レーザ光の波長に依存しており、所与の条件下において、当該位相段差(又は段差)を変化させることにより、ピーク強度を最大とする位相段差(又は段差)を求めることができる。ここでは、回折型マイクロレンズの例を示したが、屈折型マイクロレンズでも同様の効果が得られる。   In this way, the phase step at which the peak intensity is maximized depends on the specifications of the microlens (focal length, lens diameter) and the wavelength of the laser beam. Under a given condition, the phase step ( Alternatively, the phase step (or step) that maximizes the peak intensity can be obtained by changing the step). Here, an example of a diffractive microlens is shown, but the same effect can be obtained with a refractive microlens.

図6〜8は、2つの回折型マイクロレンズ(焦点距離140mm、レンズ径1mm、間隔1mm)による焦点面の強度分布を示す2次元グレイスケールマップである。図6〜8では、非常に弱い強度レベルの光の状況が分かるように、明るさを強調して表示している。表示領域のサイズは2mm×1mmであり、図より、マイクロレンズ透過光と、マイクロレンズの周辺領域の透過光との干渉の様子がよく分かる。なお、図6〜8において、中心から1本目の環は、当該環の中心のピーク強度が周辺(環の径方向外方)に向かうにつれ漸減して略ゼロになる部分であり、図4においてr1で示される部分に対応し、また中心から2本目の環は、強度が略ゼロになった後に漸増し、ついで再度略ゼロになる部分であり、図4においてr2で示される部分に対応している。   6 to 8 are two-dimensional gray scale maps showing the intensity distribution of the focal plane by two diffractive microlenses (focal length 140 mm, lens diameter 1 mm, interval 1 mm). In FIGS. 6 to 8, the brightness is emphasized and displayed so that the situation of light at a very weak intensity level can be understood. The size of the display area is 2 mm × 1 mm, and the state of interference between the microlens transmitted light and the transmitted light in the peripheral area of the microlens can be clearly seen from the figure. 6 to 8, the first ring from the center is a portion where the peak intensity at the center of the ring gradually decreases toward the periphery (outward in the radial direction of the ring) and becomes substantially zero. The second ring from the center corresponding to the portion indicated by r1 is a portion that gradually increases after the intensity becomes substantially zero and then becomes substantially zero again, and corresponds to the portion indicated by r2 in FIG. ing.

図6の(a)は、マイクロレンズ周辺領域からの透過光がない場合の強度分布を示している。各マイクロレンズからの光が集光し、多数の環状の強度分布を示している。中心から3本目の環位まではきれいな真円を示しているが、4本目の環位からは、2つのマイクロレンズを透過したレーザ光同士で干渉した結果、少し乱れているのが分かる。   FIG. 6A shows an intensity distribution when there is no transmitted light from the microlens peripheral region. The light from each microlens is collected and shows a number of annular intensity distributions. A beautiful perfect circle is shown from the center to the third ring position, but it can be seen that the fourth ring position is slightly disturbed as a result of interference between the laser beams transmitted through the two microlenses.

これに対して、マイクロレンズの周辺領域からレーザ光が透過する場合において、回折型マイクロレンズの位相段差を種々変更(0ラジアン、0.25πラジアン、0.5πラジアン、0.75πラジアン、πラジアン、1.25πラジアン、1,5πラジアン、1.75πラジアン)したときの強度分布をそれぞれ図6の(b)〜(c)、及び図7〜8に示す。   On the other hand, when laser light is transmitted from the peripheral region of the microlens, the phase step of the diffractive microlens is variously changed (0 radians, 0.25π radians, 0.5π radians, 0.75π radians, π radians). , 1.25π radians, 1,5π radians, and 1.75π radians) are shown in FIGS. 6B to 6C and FIGS.

図6の(b)〜(c)、及び図7〜8より、レンズ透過光と周辺透過光とが干渉しているのが分かる。また、位相段差によって干渉の様子が異なっているのが分かる。位相段差が0〜0.75πラジアンの範囲では、干渉によって周辺の環の強度が乱れ、真円性が低下している。これに対し、位相段差がπ〜1.75πラジアンの範囲では、強度の乱れが比較的少なく、真円性が高い。このことから、真円性の高さを優先させるならば、π〜1.75πラジアンの範囲の位相段差を選択すればよいことが分かる。ここでは、回折型マイクロレンズの例を示したが、屈折型マイクロレンズでも同様の効果が得られる。   It can be seen from FIGS. 6B to 6C and FIGS. 7 to 8 that the lens transmitted light and the ambient transmitted light interfere with each other. It can also be seen that the state of interference differs depending on the phase step. When the phase step is in the range of 0 to 0.75π radians, the strength of the surrounding rings is disturbed by interference, and the roundness is lowered. On the other hand, when the phase step is in the range of π to 1.75π radians, the intensity disturbance is relatively small and the roundness is high. From this, it can be seen that if priority is given to the high roundness, a phase step in the range of π to 1.75π radians may be selected. Here, an example of a diffractive microlens is shown, but the same effect can be obtained with a refractive microlens.

なお、前述した実施の形態では、マイクロレンズの数は1〜2であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、3以上のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイにおいても、前記と同様にして段差又は位相段差を変化させることで、マイクロレンズ透過光と周辺領域透過光との干渉を調整することができる。   In the embodiment described above, the number of microlenses is 1 to 2, but the present invention is not limited to this, and the same applies to a microlens array including three or more microlenses. By changing the step or the phase step, interference between the microlens transmitted light and the peripheral region transmitted light can be adjusted.

また、今回開示された実施の形態はすべての点において単なる例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。   Moreover, it should be thought that embodiment disclosed this time is a mere illustration in all points, and is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の一実施の形態に係る屈折型マイクロレンズの断面説明図である。It is a section explanatory view of a refraction type micro lens concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る回折型マイクロレンズの断面説明図である。It is a section explanatory view of a diffraction type micro lens concerning one embodiment of the present invention. 本発明の他の実施の形態に係る回折型マイクロレンズのレンズ部分の断面説明図である。It is a section explanatory view of a lens part of a diffraction type micro lens concerning other embodiments of the present invention. 回折型マイクロレンズにおいて、位相段差を変えた場合のスポットの強度分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a spot intensity distribution when a phase step is changed in a diffraction microlens. 焦点距離が異なる回折型マイクロレンズにおける、位相段差とピーク強度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a phase level difference and peak intensity in the diffractive microlens from which a focal distance differs. 2つの回折型マイクロレンズによる焦点面の強度分布を示す2次元グレイスケールマップである。It is a two-dimensional gray scale map which shows the intensity distribution of the focal plane by two diffractive microlenses. 2つの回折型マイクロレンズによる焦点面の強度分布を示す2次元グレイスケールマップである。It is a two-dimensional gray scale map which shows the intensity distribution of the focal plane by two diffractive microlenses. 2つの回折型マイクロレンズによる焦点面の強度分布を示す2次元グレイスケールマップである。It is a two-dimensional gray scale map which shows the intensity distribution of the focal plane by two diffractive microlenses.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 マイクロレンズ
3 凸部
4 凹部
11 基板
12 マイクロレンズ
13 凸部
14 凹部
s 段差
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Micro lens 3 Convex part 4 Concave part 11 Substrate 12 Micro lens 13 Convex part 14 Concave part s Step

Claims (1)

レーザ光が透過し得る材質からなる基板上に少なくとも1つのマイクロレンズが形成されており、マイクロレンズを透過するレーザ光と、当該マイクロレンズ周辺を透過するレーザ光との干渉を調整するために、前記マイクロレンズの領域とその周辺領域との間に光軸方向に沿った段差が形成され
この段差sは、前記マイクロレンズの領域とその周辺領域との間に位相段差を有すると共に、レーザ光の波長をλ、基板の屈折率をnとした場合に、次の式を満足することを特徴とするレーザ用マイクロレンズ。
s≦λ/(n−1)
At least one microlens is formed on a substrate made of a material that can transmit laser light, and in order to adjust interference between the laser light transmitted through the microlens and the laser light transmitted around the microlens, A step s along the optical axis direction is formed between the region of the microlens and its peripheral region ,
This level difference s has a phase level difference between the microlens area and its peripheral area, and satisfies the following expression when the wavelength of the laser beam is λ and the refractive index of the substrate is n. A microlens for laser.
s ≦ λ / (n−1)
JP2007150527A 2007-06-06 2007-06-06 Laser microlenses Active JP4927646B2 (en)

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