JP6991443B2 - 非対称型出光パターンを有するディフューザー及びこの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ディフューザー及びこの製造方法に関するものであって、ディフューザーを介して放出される光が非対称型出光パターンを形成するディフューザー及びこの製造方法に関する。
バイオ認識（Biometrics）は、人それぞれで異なって有しているバイオ情報（顔、音声、指紋、手の甲の静脈、紅彩、ＤＮＡなど）を抽出して個人の身分を確認する方法である。バイオ認識の長所は、セキュリティ性と利便性といえる。
バイオ認識は、人間が有するバイオ情報を用いて、一人一人を特定することができる卓越したセキュリティ性と、別途の装置を持ち歩いたり覚えたりする必要がない利便性とを同時に満足させることができる。
バイオ認識は、指紋認識に続いて特に顔認識に対して多くの研究がなされている。顔認識過程は、大きく顔検出技術と特徴抽出及びマッチングを介した顔認識技術に分けることができる。ひとまず、認識対象となる映像を取得すると、映像から認識しようとする顔領域のみを別に分離し出す過程を有する。
この過程で、顔領域が正確に抽出されてこそ高い認識率の顔認識システムを構築することができるため、顔検出技術はシステムの性能を左右する重要な部分といえる。
最近、スマートフォンをはじめとする顔イメージ取得装置の小型化傾向に伴い、簡単で経済的に顔イメージを取得するためにレーザを利用しているが、スマートフォンを使用するユーザの顔を正確に認識するためには、放出されるレーザがユーザの顔全体に入射されなければならない。ユーザの顔は一般的に横方向よりは縦方向が相対的に長いので、ユーザの顔全体を正確に認識するためには、非対称の出光パターンを有するディフューザーが必要な実情である。
本発明の解決しようとする課題は、所定のレーザ光を受信して非対称の出光パターンを有するレーザを放出することができるディフューザーを提供することにある。
また、前記ディフューザーの収率を向上させ、製造コストを低減させることができるディフューザーの製造方法を提供することにある。
実施形態によるディフューザーは、レーザ光源から入射されるレーザビームを拡散して非対称型出光パターンを形成するディフューザーとして、ベース部と前記ベース部上に配置されたマイクロレンズアレイとを含み、前記マイクロレンズアレイは、横の長さと縦の長さが互いに異なる底面及び前記底面上に配置された曲面を含むマイクロレンズを複数有する。
他の実施形態によるディフューザーは、レーザ光源から入射されるレーザビームを拡散して非対称型出光パターンを形成するディフューザーとして、ベース部と前記ベース部上に配置されたマイクロレンズアレイとを含み、前記マイクロレンズアレイは、横の長さと縦の長さが同じ底面及び前記底面上に配置された曲面を含むマイクロレンズを複数有する。
実施形態によるディフューザーの製造方法は、レーザ光源から入射されるレーザビームを拡散して非対称型出光パターンを形成するディフューザー製造方法として、基板上にフォトレジスト層を形成する、フォトレジスト層形成段階；前記フォトレジスト層上に所定のマスクパターンが形成されたマスクを形成する、マスク形成段階；前記マスクに横方向への指向角（beam angle）と縦方向への指向角とが同一のディフューズされた光を照射して、前記フォトレジスト層に前記マスクパターンに対応する複数の空洞（void）を形成する、空洞形成段階：及び、ディフューザー形成物質を前記複数の空洞に形成して前記ディフューザーを形成する、ディフューザー形成段階；を含み、前記マスクに形成された前記マスクパターンにおいて、前記横方向へ配列された隣接した２つのパターンの間の距離は、前記縦方向へ配列された隣接した２つのパターンの間の距離と互いに異なる。
他の実施形態によるディフューザーの製造方法は、レーザ光源から入射されるレーザビームを拡散して非対称型出光パターンを形成するディフューザー製造方法として、基板上にフォトレジスト層を形成する、フォトレジスト層形成段階；前記フォトレジスト層上に所定のマスクパターンが形成されたマスクを形成する、マスク形成段階；前記マスクに横方向への指向角（beam angle）と縦方向への指向角とが互いに異なるディフューズされた光を照射して、前記フォトレジスト層に前記マスクパターンに対応する複数の空洞（void）を形成する、空洞形成段階；及び、ディフューザー形成物質を前記複数の空洞に形成して前記ディフューザーを形成する、ディフューザー形成段階；を含み、前記マスクに形成された前記マスクパターンにおいて、前記横方向へ配列された隣接した２つのパターンの間の距離は、前記縦方向へ配列された隣接した２つのパターンの間の距離と同一である。
本発明の実施形態によるディフューザーを使用すれば、所定のレーザ光を受信して非対称型出光パターンを有するレーザを放出することができる利点がある。
また、本発明の実施形態によるディフューザーの製造方法を使用すれば、ディフューザーの収率を向上させ、製造コストを低減させることができる利点がある。
本発明の実施形態によるレーザディフュージングシステムを説明するための図面である。 図１ａに示されたディフューザー１００の変形例を説明するための図面である。 図１ａに示されたディフューザー１００から出光されるレーザビームＤＬによる出光パターンを示す輝度グラフである。 （ａ）は、図２に示された輝度グラフの縦方向（又は、第１方向）への輝度値グラフであり、（ｂ）は、図２に示された輝度グラフの横方向（又は、第２方向）への輝度値グラフである。 図１ａに示されたディフューザー１００のマイクロレンズアレイ１５０の一部分に対する斜視図である。 図１ａに示されたディフューザー１００のマイクロレンズアレイ１５０の一部分に対する正面図である。 （ａ）は、図５に示されたａ－ａ’での断面図であり、（ｂ）は図５に示されたｂ－ｂ’での断面図である。 （ａ）～（ｄ）は、接線の傾きによるレーザビームの広がりを説明するための図面である。 （ａ）～（ｃ）は、図１ａに示されたディフューザー１００の製造方法を説明するための図面である。 （ａ）～（ｆ）は、図１ａに示されたディフューザー１００の他の製造方法を説明するための図面である。 図８及び図９に示されたマスク８５０に形成されたマスクパターン８５５の構造を説明するための図面である。 （ａ）～（ｂ）は、形成される空洞の形状を説明するための図面である。 図１ａに示されたディフューザー１００の変形された実施形態によるディフューザーのマイクロレンズアレイ１５０’の一部分に対する正面図である。 （ａ）は、図１２に示されたａ－ａ’での断面図であり、（ｂ）は図１２に示されたｂ－ｂ’での断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、図１３に示されたディフューザー１００’の製造方法を説明するための図面である。 図１４に示されたマスク８５０’に形成されたマスクパターン８５５’の構造を説明するための図面である。
後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明が実施され得る特定の実施形態を例示として示す添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるのに充分なように詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが、相互に排他的である必要はないことが理解されなければならない。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造、及び特性は、一実施形態に関連して本発明の精神及び範囲を外れないながらも他の実施形態で具現されてよい。また、それぞれの開示された実施形態内の個別の構成要素の位置又は配置は、本発明の精神及び範囲を外れないながらも変更され得ることが理解されなければならない。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味として取ろうとするのではなく、本発明の範囲は、適切に説明されるならば、その請求項が主張することと均等なすべての範囲と共に、添付された請求項によってのみ限定される。図面において類似の参照符号は、様々な側面にわたって同一又は類似の機能を指し示す。
図１ａは、本発明の実施形態によるレーザディフュージングシステムを説明するための図面である。
図１ａを参照すると、本発明の実施形態によるレーザディフュージングシステムは、ディフューザー１００及びレーザ光源３００を含む。
レーザ光源３００は、所定のレーザビームＬを放出する。レーザ光源３００は、レーザビームＬをディフューザー１００に提供する。
レーザ光源３００は、垂直共振器面発光レーザ（vertical-cavity surface-emitting laser、又はVCSEL）を含んでもよい。ＶＣＳＥＬは、上部表面に垂直な方向にレーザを放出する半導体レーザダイオードの一種である。ここで、レーザ光源３００がＶＣＳＥＬに限定される訳ではなく、レーザ光源３００は一般的なレーザを含んでもよい。
ディフューザー１００は、レーザ光源３００から入射されるレーザビームＬを拡散して、非対称型出光パターンを形成する。すなわち、ディフューザー１００は、レーザ光源３００から入射されるレーザビームＬを受信し、受信されたレーザビームＬを拡散して、拡散されたレーザビームＤＬを放出する。そして、拡散されたレーザビームＤＬは非対称型出光パターンを有する。図２～図３を参照して、非対称型出光パターンを詳細に説明する。
図２は、図１ａに示されたディフューザー１００から出光されるレーザビームＤＬによる出光パターンを示す輝度グラフであり、図３の（ａ）は、図２に示された輝度グラフの縦方向（又は、第１方向）への輝度値グラフであり、図３の（ｂ）は、図２に示された輝度グラフの横方向（又は、第２方向）への輝度値グラフである。
図２を参照すると、ディフューザー１００から出光されるレーザビームＤＬの出光パターンは非対称型出光パターンを有する。ここで、非対称型出光パターンとは、照射面に形成された出光パターンの横幅と縦幅が互いに異なるものを意味する。したがって、非対称型出光パターンは、長方形形態の出光パターンを有すると見ることができる。
図３の（ａ）と（ｂ）を参照すると、縦方向（又は、第１方向）におけるパターン幅と輝度値が、横方向（又は、第２方向）におけるパターン幅と輝度値よりも多少大きく示されることを確認することができる。
再び、図１ａを参照すると、ディフューザー１００は、ベース部１１０とベース部１１０上に配置されたマイクロレンズアレイ１５０を含む。
ベース部１１０は、マイクロレンズアレイ１５０を支持する役割をする。ベース部１１０は、マイクロレンズアレイ１５０と同じ材質で形成されてよい。ベース部１１０は、マイクロレンズアレイ１５０から放出されるレーザビームＤＬを透過させることができる。
ここで、図１ｂの（ａ）に示されたように、ベース部１１０とマイクロレンズアレイ１５０は同じ材質で一体に形成され、変形された実施形態であるディフューザー１００’を構成することができる。一方、ベース部１１０とマイクロレンズアレイ１５０は互いに異なる材質で形成されてよく、互いに異なる材質のベース部１１０とマイクロレンズアレイ１５０は互いに付着されて結合されてもよい。
ここで、図１ｂの（ｂ）に示されたように、別の変形された実施形態であるディフューザー１００’’は、ベース部１１０、ベース部１１０上に配置されたマイクロレンズアレイ１５０、及びベース部１１０の下に配置された追加のベース部１７０を含んでよい。追加のベース部１７０は、ベース部１１０と同一又は互いに異なる材質で構成されてよい。追加のベース部１７０は、ディフューザー１００’’を外部の異物から保護し、ディフューザー１００’’の破損や損傷を防止することができる。
再び、図１ａ～図１ｂを参照すると、マイクロレンズアレイ１５０はベース部１１０の一面に配置されてよいが、特に、ベース部１１０の両面のうちレーザ光源３００を望む一面に配置されてよい。
以下、図４～６を参照して、マイクロレンズアレイ１５０を詳細に説明する。
図４は、図１ａに示されたディフューザー１００のマイクロレンズアレイ１５０の一部分に対する斜視図であり、図５は、図１ａに示されたディフューザー１００のマイクロレンズアレイ１５０の一部分に対する正面図であり、図６の（ａ）は図５に示されたａ－ａ’での断面図であり、図６の（ｂ）は図５に示されたｂ－ｂ’での断面図である。
図４～図６を参照すると、マイクロレンズアレイ１５０は、複数のマイクロレンズ１５５が縦方向（又は、第１方向）と横方向（又は、第２方向）に沿って連接して配置されることにより構成されてよい。複数のマイクロレンズ１５５はランダムでなく、規則的に（regularly）配置され得る。
マイクロレンズ１５５のそれぞれは、横の長さｈ１と縦の長さｖ１とが互いに異なる底面と、底面上に配置された曲面を含むマイクロレンズである。図５と図６では、縦の長さｖ１が横の長さｈ１よりも長く示されているが、反対の場合も可能である。
マイクロレンズ１５５の曲面は、図５に示されたように、球面であってよい。もう少し具体的に、図６の（ａ）に示されたように、マイクロレンズ１５５を縦方向ａ－ａ’に切った時のマイクロレンズ１５５の曲面の曲率と、図６の（b）に示されたように、マイクロレンズ１５５を横方向ｂ－ｂ’に切った時のマイクロレンズ１５５の曲面の曲率が同一である。したがって、マイクロレンズ１５５は等方性である特性を有する。一方、図面に示さなかったが、マイクロレンズ１５５の曲面は、非球面であってよい。
複数のマイクロレンズ１５５は、横方向と縦方向に連接して配置されており、複数のマイクロレンズ１５５それぞれの底面の横の長さと縦の長さが互いに異なる。したがって、複数のマイクロレンズ１５５において、図６の（ａ）と（ｂ）に示されたように、縦方向に連接した２つのマイクロレンズの間の連結点（connection point）Ｐ１における接線の傾きα１と、縦方向に連接した２つのマイクロレンズの間の連結点Ｐ２における接線の傾きα２は互いに異なる。もう少し詳細には、α１がα２より大きい。一方、図６の（ａ）と（ｂ）において、α１とα２は、マイクロレンズ１５５の底面を基準とした各接線の傾きと定義され得る。
互いに異なるα１とα２によって、マイクロレンズ１５５において拡散されるレーザビームの広がりが決定される。具体的に、図７の（ａ）～（ｃ）を参照すると、接線の傾きが相対的に急なほど（又は、大きいほど）レーザビームの広がりが大きく、接線の傾きが相対的に緩やかなほど（又は、小さいほど）レーザビームの広がりが小さい。すなわち、マイクロレンズ１５５の曲面の角度の傾斜に応じて指向角（beam angle）、又は、放射角が異なる。参考までに、図７の（ｄ）は、多様な接線の傾き（26°、35°、52°、56°）を実際に作製した場合の写真である。
図６の（ａ）～（ｂ）において、α１がα２より相対的に大きいため、横方向よりも縦方向にレーザビームがさらに広がる。したがって、このような複数のマイクロレンズ１５５を有するマイクロレンズアレイ１５０は、図２～図３に示されたように、非対称型出光パターンのレーザビームＤＬを放出することができる。
図８の（ａ）～（ｃ）は、図１ａ又は図１ｂに示されたディフューザー１００、１０００’、１００’’の製造方法を説明するための図面である。
図８の（ａ）を参照すると、基板８１０上にフォトレジスト層８３０を形成（フォトレジスト層形成段階）し、フォトレジスト層８３０上にマスクパターン８５５が形成されたマスク８５０を形成（マスク形成段階）する。そして、マスク８５０に紫外線（UV light）のような所定の光を照射して、フォトレジスト層８３０にマスクパターン８５５に対応する複数の空洞（void）８３５を形成（空洞形成段階）する。
ここで、マスク８５０に照射される光は、横方向への指向角（beam angle）と縦方向への指向角が同一の光であってよい。
複数の空洞８３５の形状は、紫外線の照射量（exposure dose）、マスク８５０とフォトレジスト層８３０との間（又は、マスクパターン８５５とフォトレジスト層８３０との間）のギャップ（gap）、及びパターンアレイ８５５の開口幅（opening width）のうちの１以上によって調節されてよい。
マスク８５０上にディフュージングプレート８７０（diffusing plate（or diffuser））を配置させた後、マスク８５０でディフューズされた光を照射することもできる。ディフュージングプレート８７０は、横方向への指向角（beam angle）と縦方向への指向角とが同一のディフューズされた光を放出する。この場合、複数の空洞８３５の形状は、ディフュージングプレート８７０の種類（type）によっても追加で調節されてよい。
図８の（ｂ）を参照すると、ディフューザー形成物質８９０を複数の空洞８３５が形成されたフォトレジスト層８３０上に形成し、これを硬化させた後、図８の（ｃ）に示されたように、フォトレジスト層８３０から硬化したディフューザー形成物質８９０を分離して、ディフューザー１００を形成（ディフューザー形成段階）することができる。
図９の（ａ）～（ｆ）は、図１ａ又は図１ｂに示されたディフューザー１００、１０００’、１００’’の他の製造方法を説明するための図面である。
図９の（ａ）及び（ｂ）は、図８の（ａ）及び（ｂ）と同一である。ただし、図９の（ｂ）においてフォトレジスト層８３０上に形成される物質が第１モールド形成物質８９０’であって、相違する。ここで、第１モールド形成物質８９０’は、金属と同じ堅い材質であってよい。
次に、図９の（ｃ）のように、硬化した第１モールド形成物質８９０’をフォトレジスト層８３０から分離して、第１モールド９００を得ることができる。
次に、図９の（ｄ）を参照すると、第１モールド９００上に第２モールド形成物質９９０を形成する。ここで、第２モールド形成物質９９０は、第１モールド形成物質８９０’と異なる物質として、第１モールド形成物質８９０’よりも柔らかい材質であってよい。例えば、第２モールド形成物質９９０は、弾性材質として、より詳細にはＰＤＭＳであってよい。第２モールド形成物質９９０を硬化させた後、第１モールド９００から分離して第２モールド９５０’を得ることができる。
次に、図９の（ｅ）を参照すると、第２モールド９５０’上にディフューザー形成物質９９０を形成し、これを硬化させた後、図９の（ｆ）に示されたように、第２モールド９５０’から硬化したディフューザー形成物質９９０を分離して、図１ａ又は図１ｂに示されたディフューザー１００、１００’、１００’’を形成することもできる。
上述した図８及び図９に示されたディフューザー１００の製造方法では、図４～図６に示された等方性のマイクロレンズ１５５を製造するために、マスクパターン８５５が形成されたマスク８５０を使用した。以下、マスク８５０に形成されたマスクパターン８５５の形状を、図１０を参照して説明する。
図１０は、図８及び図９に示されたマスク８５０に形成されたマスクパターン８５５の構造を説明するための図面である。
図１０を参照すると、マスクパターン８５５は複数の開口８５５ｈを有してよい。複数の開口８５５ｈは、横方向と縦方向に沿ってマスクパターン８５５に形成されてよい。複数の開口８５５ｈのそれぞれは四角形状を有し得るが、これに限定するわけではない。ここで、横方向に沿って形成された複数の開口の間の第１間隔ｘは、縦方向に沿って形成された複数の開口の間の第２間隔ｙと異なる。具体的に、第１間隔ｘは第２間隔ｙよりも小さい。
図１０に示されたマスクパターン８５５を有するマスク８５０を使用すれば、図４～図６に示された複数のマイクロレンズ１５５を有するマイクロレンズアレイ１５０を形成することができる。図７の（ａ）～（ｃ）、図８及び図１１を参照して詳細に説明する。
図１０に示されたマスク８５０で第１間隔ｘが第２間隔ｙよりも小さく形成されれば、図８の（ａ）において、フォトレジスト層８３０に形成される複数の空洞８３５の形状が、フォトレジスト層８３０の横方向と縦方向によって変わる。例えば、第１間隔ｘは第２間隔ｙよりも相対的に小さいため、縦方向に隣接した２つの空洞８３５の形状は、図１１の（ａ）に示されたようになり、横方向に隣接した２つの空洞８３５の形状は、図１１の（ｂ）に示されたようになる。
このような状態で図８の（ｂ）～（ｃ）過程がなされれば、生成されるディフューザー１００の形状が図４～図６に示されたようなディフューザー１００の形状を有することになる。製造されたディフューザー１００は、図２に示されたように、横幅と縦幅が異なる非対称型出光パターンを特定の照射面に形成できるようになる。
このように、マスク８５０のマスクパターン８５５に形成される複数の開口８５５ｈの間の横方向の間隔と縦方向の間隔とを互いに異なるように調節することにより、非対称型出光パターンを有するディフューザー１００を製作することができる。
図１２は、図１ａに示されたディフューザー１００の変形された実施形態によるディフューザーのマイクロレンズアレイ１５０’の一部分に対する正面図である。
図１２に示されたように、本発明の他の実施形態によるディフューザーは、ベース部（図示せず）及びベース部（図示せず）の一面に形成されたマイクロレンズアレイ１５０’を含む。マイクロレンズアレイ１５０’は、複数のマイクロレンズ１５５’を含む。
複数のマイクロレンズ１５５’は横方向と縦方向に沿って連接して配置される。複数のマイクロレンズ１５５’は、ランダムではなく、規則的（regularly）に配置されてよい。
マイクロレンズ１５５’のそれぞれは、横の長さｑと縦の長さｑが同じ底面と、底面上に配置された曲面を含むマイクロレンズである。
マイクロレンズ１５５’の曲面は、図５に示されたレンズ１５５と異なり、横方向と縦方向で互いに異なる曲率を有する曲面であってよい。もう少し具体的に、図１３の（ａ）に示されたように、マイクロレンズ１５５’を縦方向ａ－ａ’で切った時のマイクロレンズ１５５’の曲面の曲率と、図１３の（ｂ）に示されたように、マイクロレンズ１５５’を横方向ｂ－ｂ’で切った時のマイクロレンズ１５５’の曲面の曲率が互いに異なる。したがって、マイクロレンズ１５５’は非等方性である特性を有する。一方、図面には示さなかったが、マイクロレンズ１５５’の曲面は、非球面であってよい。
複数のマイクロレンズ１５５’は横方向と縦方向に連接して配置されており、複数のマイクロレンズ１５５’それぞれの底面の横の長さと縦の長さは同一である。したがって、複数のマイクロレンズ１５５’において、図１３の（ａ）と（ｂ）に示されたように、縦方向に連接した２つのマイクロレンズの間の連結点（connection point）Ｐ３における接線の傾きα３と、縦方向に連接した２つのマイクロレンズの間の連結点Ｐ４における接線の傾きα４は互いに異なる。もう少し詳細には、α４がα３よりも大きい。一方、図１３の（ａ）と（ｂ）において、α３とα４はマイクロレンズ１５５’の底面を基準とした各接線の傾きと定義され得る。
互いに異なるα３とα４によって、マイクロレンズ１５５’から拡散されるレーザビームの広がりが決定される。具体的に、図７の（ａ）～（ｃ）を参照して先に説明したように、接線の傾きが相対的に急なほど（又は、大きいほど）レーザビームの広がりが大きく、接線の傾きが相対的に緩やかなほど（又は、小さいほど）レーザビームの広がりが小さい。すなわち、マイクロレンズ１５５’の曲面の角度の傾斜に応じて指向角又は放射角が異なる。
図１３の（ａ）～（ｂ）において、α４がα３より相対的に大きいため、縦方向よりも横方向にレーザビームがさらに広がる。したがって、このような複数のマイクロレンズ１５５’を有するマイクロレンズアレイ１５０’は、図２～図３に示されたように、特定の照射面に非対称型出光パターンを形成するレーザビームＤＬを放出することができる。
図１４の（ａ）～（ｃ）は、図１３に示されたディフューザー１００’の製造方法を説明するための図面である。
図１４の（ａ）を参照すると、基板８１０上にフォトレジスト層８３０を形成（フォトレジスト層形成段階）し、フォトレジスト層８３０上にマスクパターン８５５’が形成されたマスク８５０’を形成（マスク形成段階）する。そして、マスク８５０’に紫外線（UV light）のような所定の光を照射して、フォトレジスト層８３０にマスクパターン８５５’に対応する複数の空洞（void）８３５’を形成（空洞形成段階）する。
ここで、マスク８５０’に照射される光は、横方向への指向角（beam angle）と縦方向への指向角とが互いに異なる光であってよい。
複数の空洞８３５’の形状は、紫外線の照射量（exposure dose）、マスク８５０’とフォトレジスト層８３０との間（又は、マスクパターン８５５’とフォトレジスト層８３０との間）のギャップ（gap）、及びパターンアレイ８５５’の開口幅（opening width）のうちの１以上によって調節されてよい。
マスク８５０’上にディフュージングプレート１４７０（diffusing plate（or diffuser））を配置させた後、マスク８５０’でディフューズされた光紫外線を照射することもできる。ディフュージングプレート１４７０は、横方向への指向角（beam angle）と縦方向への指向角とが互いに異なるディフューズされた光を放出する。この場合、複数の空洞８３５’の形状は、ディフュージングプレート１４７０の種類（type）によっても追加で調節されてよい。
ここで、ディフュージングプレート１４７０は、入射される紫外線を受信して非対称型出光パターンを特定の照射面に形成するディフューザー１４７０であってよい。例えば、図５又は図１２に示されたディフューザー１００を用してディフュージングプレート１４７０として使用することができる。図５又は図１２に示されたディフューザー１００を用いてディフュージングプレート１４７０として使用することになれば、ディフュージングプレート１４７０から非対称型出光パターンがマスク８５０’に照射され得る。
図１４の（ｂ）を参照すると、ディフューザー形成物質８９０を複数の空洞８３５’に形成し、これを硬化させた後、図１４の（ｃ）に示されたように、フォトレジスト層８３０から硬化されたディフューザー形成物質８９０を分離して、図１２に示されたディフューザー１００’を形成（ディフューザー形成段階）することができる。
一方、別途の図面で示さなかったが、図９の（ａ）～（ｆ）に示された過程が、図１２に示されたディフューザーを形成するのに、そのまま適用され得ることは当然である。
上述した図１４の（ｃ）に示されたディフューザー１００’の製造方法では、図１２～図１３に示された非等方性のマイクロレンズ１５５’を製造するために、マスクパターン８５５’が形成されたマスク８５０’を使用した。以下、マスク８５０’に形成されたマスクパターン８５５’の形状を図１５を参照して説明する。
図１５は、図１４に示されたマスク８５０’に形成されたマスクパターン８５５’の構造を説明するための図面である。
図１５を参照すると、マスクパターン８５５’は複数の開口８５５ｈ’を有してよい。複数の開口８５５ｈ’は、横方向と縦方向に沿ってマスクパターン８５５’に形成されてよい。複数の開口８５５ｈ’のそれぞれは四角形状を有し得るが、これに限定するわけではない。ここで、横方向に沿って形成された複数の開口の間の間隔ｚは、縦方向に従って形成された複数の開口の間の間隔ｚと同じである。
図１５に示されたマスクパターン８５５’を有するマスク８５０’を使用すれば、図１２～図１３に示された複数のマイクロレンズ１５５’を有するマイクロレンズアレイ１５０’を形成することができる。図１４の（ａ）～（ｃ）及び図１５を参照して詳細に説明する。
図１５に示されたマスク８５０’において、第１間隔ｚと第２間隔ｚとは同一であるが、フォトレジスト層８３０に照射される紫外線の出光パターンが非対称型出光パターンであるため、図１４の（ａ）において、フォトレジスト層８３０に形成される複数の空洞８３５’の曲率がフォトレジスト層８３０の横方向と縦方向によって変わる。例えば、空洞８３５’を縦方向に切った時の曲面の曲率が、空洞８３５’を横方向に切った時の曲面の曲率と異なるようになる。
このような状態で図１４の（ｂ）～（ｃ）過程がなされれば、生成されるディフューザー１００’の形状が図１２及び図１３に示されたようなディフューザー１００’の形状を有することになる。製造されたディフューザー１００’は、図２に示されたように、横幅と縦幅が異なる非対称の出光パターンを特定の照射面に形成できるようになる。
このように、マスク８５０’のマスクパターン８５５’に形成される複数の開口８５５ｈ’の間の横方向の間隔と縦方向の間隔が同じでも、マスク８５０’に照射されるティディフューズされた紫外線が横方向への指向角（beam angle）と縦方向への指向角とが互いに異なるため、図１２及び図１３に示された非対称型出光パターンを有するディフューザー１００’を製作することができる。特に、ディフュージングプレート１４７０を図４～図５に示された一実施形態によるディフューザー１００に用いて、図１２及び図１３に示された非対称の出光パターンを有するディフューザー１００’を製作することができる。
以上で、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは本発明の一つの実施形態に含まれ、必ずしも一つの実施形態にのみ限定されるわけではない。さらに、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施形態についても組み合わせ又は変形されて実施可能である。したがって、このような組み合わせと変形に関係した内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならないだろう。
また、以上で実施形態を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定するのではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を外れない範囲で以上に例示されない様々な変形と応用が可能であることが分かるだろう。例えば、実施形態に具体的に示された各構成要素は、変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関係した差異点は、添付された請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されなければならないだろう。
１００、１００’ ディフィーザー
１１０ ベース部
１５０、１５０’ マイクロレンズアレイ
１５５、１５５’ マイクロレンズ
３００ レーザ光源
Ｌ レーザビーム
ＤＬ 拡散されたレーザビーム

Claims (7)

  1. レーザ光源から入射されるレーザビームを拡散して非対称型出光パターンを形成し、
    ベース部と前記ベース部上に配置されたマイクロレンズアレイとを含み、
    前記マイクロレンズアレイは、横の長さと縦の長さが互いに異なる底面及び前記底面上に配置された曲面を含むマイクロレンズを複数有し、
    前記曲面を横方向に切った時の曲率と、前記曲面を縦方向に切った時の曲率とは同一である、
    ディフューザー。
  2. 前記非対称型出光パターンは、横幅と縦幅とが互いに異なる四角形状のパターンである、
    請求項１に記載のディフューザー。
  3. 前記複数のマイクロレンズは、横方向及び縦方向に互いに連接して配置され、規則的に配列された、
    請求項１に記載のディフューザー。
  4. 前記横方向に連接する２つのマイクロレンズの間の第１連結点における接線の傾きと、前記縦方向に連接する２つのマイクロレンズの間の第２連結点における接線の傾きとは、互いに異なる、
    請求項３に記載のディフューザー。
  5. 前記ベース部と前記マイクロレンズアレイとは、同一物質である、
    請求項１に記載のディフューザー。
  6. 前記ベース部と前記マイクロレンズアレイとは、互いに異なる物質である、
    請求項１に記載のディフューザー。
  7. 前記ベース部の外面のうち前記マイクロレンズアレイが配置される外面の反対側の外面に配置された追加のベース部をさらに含む、
    請求項１に記載のディフューザー。
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