JPH026123A - マイクロレンズアレイの作成方法 - Google Patents
マイクロレンズアレイの作成方法Info
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- JPH026123A JPH026123A JP15632788A JP15632788A JPH026123A JP H026123 A JPH026123 A JP H026123A JP 15632788 A JP15632788 A JP 15632788A JP 15632788 A JP15632788 A JP 15632788A JP H026123 A JPH026123 A JP H026123A
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- microlens array
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、スキャナ、フォトプリンタ等の光学系に用い
られるマイクロレンズアレイの作成方法に関する。
られるマイクロレンズアレイの作成方法に関する。
従来の技術
従来、マイクロレンズアレイの等倍結像素子は、ルーフ
ミラーレンズアレイ、ロッドレンズアレイ。
ミラーレンズアレイ、ロッドレンズアレイ。
オプティカルファイバプレート等に使用されており、近
年、それらマイクロレンズはスキャナ、フォトプリンタ
等の複写機の分野のみならず光フアイバ通信、オーディ
オ、ビデオディスクなどの分野からもその応用面から強
い関心を集めている。
年、それらマイクロレンズはスキャナ、フォトプリンタ
等の複写機の分野のみならず光フアイバ通信、オーディ
オ、ビデオディスクなどの分野からもその応用面から強
い関心を集めている。
そのようなマイクロレンズアレイの従来からの作成方法
の一つとして、光ＣＶＤの一種であるレーザＣＶＤによ
って材料ガスにレーザ光を照射して反応させ、基板上に
薄膜を選択的に形成させる、いわゆる、薄膜形成技術を
応用したものが報告されている（応用物理学会光学懇話
会微小光学研究グループ、１９８７．５／１５ Ｖｏｌ
、５ Ｎｏ、２ ｐ、１４〜１９）。また、この他に、
光ＣＶＤとして光源にレーザ光以外のランプや、シンク
ロトロン放射を用い、薄膜形成技術によりマイクロレン
ズアレイを作成するような方法もある。
の一つとして、光ＣＶＤの一種であるレーザＣＶＤによ
って材料ガスにレーザ光を照射して反応させ、基板上に
薄膜を選択的に形成させる、いわゆる、薄膜形成技術を
応用したものが報告されている（応用物理学会光学懇話
会微小光学研究グループ、１９８７．５／１５ Ｖｏｌ
、５ Ｎｏ、２ ｐ、１４〜１９）。また、この他に、
光ＣＶＤとして光源にレーザ光以外のランプや、シンク
ロトロン放射を用い、薄膜形成技術によりマイクロレン
ズアレイを作成するような方法もある。
発明が解決しようとする問題点
上述したような光ＣＶＤによりマイクロレンズアレイを
作成する方法の場合、材料ガスを用いなければならずそ
の分コストがかかり、また、光源の種類によっては薄膜
を形成させる時に空間選択性に差が出てくるためその調
整が複雑になるなどの問題がある。また、近年、センサ
や発光素子などの小型、薄型に伴い、それら等倍結像素
子の微小化、薄型化が一層必要になってきていることか
ら、低コストで、しかも、より一層簡単に作成できる方
法が望まれてきている。
作成する方法の場合、材料ガスを用いなければならずそ
の分コストがかかり、また、光源の種類によっては薄膜
を形成させる時に空間選択性に差が出てくるためその調
整が複雑になるなどの問題がある。また、近年、センサ
や発光素子などの小型、薄型に伴い、それら等倍結像素
子の微小化、薄型化が一層必要になってきていることか
ら、低コストで、しかも、より一層簡単に作成できる方
法が望まれてきている。
問題点を解決するための手段
そこで、このような問題点を解決するために、本発明は
、基板上にプレコート剤を塗布し紫外線露光を行い硬化
させ、このプレコート剤の表面に光重合部材を塗布し、
この光重合部材の上部からスタンパ部材を圧着させた状
態で紫外線露光を行い硬化させた後、前記スタンパ部材
を剥離することによりマイクロレンズアレイを作成し、
この作成されたマイクロレンズアレイの各々のレンズ間
に遮光部材を設けた。
、基板上にプレコート剤を塗布し紫外線露光を行い硬化
させ、このプレコート剤の表面に光重合部材を塗布し、
この光重合部材の上部からスタンパ部材を圧着させた状
態で紫外線露光を行い硬化させた後、前記スタンパ部材
を剥離することによりマイクロレンズアレイを作成し、
この作成されたマイクロレンズアレイの各々のレンズ間
に遮光部材を設けた。
作用
従って、マイクロレンズアレイの複製物であるマイクロ
レンズアレイマスタを予め作成し、これをもとにスタン
パ部材を作成して、これによりマイクロレンズアレイを
容易に作成することが可能となり、従来の光ＣＶＤにお
けるような材料ガスを用いる必要がなく、しかも、薄膜
を形成させるための空間選択性を考慮する煩わしさもな
いため、低コストで量産化することが可能となる。また
、マイクロレンズアレイの各々のレンズ間に遮光部材を
設けたことにより、隣接するレンズへの光の回り込みを
低減することができ、これにより、Ｓ／Ｎ比を高め、光
利用効率を一段と上げることができる。
レンズアレイマスタを予め作成し、これをもとにスタン
パ部材を作成して、これによりマイクロレンズアレイを
容易に作成することが可能となり、従来の光ＣＶＤにお
けるような材料ガスを用いる必要がなく、しかも、薄膜
を形成させるための空間選択性を考慮する煩わしさもな
いため、低コストで量産化することが可能となる。また
、マイクロレンズアレイの各々のレンズ間に遮光部材を
設けたことにより、隣接するレンズへの光の回り込みを
低減することができ、これにより、Ｓ／Ｎ比を高め、光
利用効率を一段と上げることができる。
実施例
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
マイクロレンズアレイの作成方法には、第一工程として
マイクロレンズアレイマスタの作成、第二工程としてス
タンパ部材の作成、第三工程としてマイクロレンズアレ
イの複製の三段階に分けられる。以下、これら順を追っ
て説明する。
マイクロレンズアレイマスタの作成、第二工程としてス
タンパ部材の作成、第三工程としてマイクロレンズアレ
イの複製の三段階に分けられる。以下、これら順を追っ
て説明する。
第一工程のマイクロレンズアレイマスタの作成方法を第
１図ないし第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明す
る。まず、第１図及び第２図において、基板としてのガ
ラス基板１上にフォトレジスト２を塗布し、このフォト
レジスト２上に露光を行うことによって所望のピッチと
プロファイルの干渉光パターン３を形成し、その後、適
正条件にて現像を行う。なお、この露光時には、アレイ
方向と直交する方向のレンズ作用を付与するため、又は
、レンズ部分を規制するために、第３図（ａ）のような
マスク４を介して２光束干渉露光した後、第３図（ｂ）
のようなマスク５を介して紫外線（ＵＶ）露光を行うよ
うにするか、或いはこれと反対の順序で、マスク５を介
してＵＶ露光を先に行い、その後、マスク４を介して２
光束干渉露光を行うようにする。
１図ないし第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明す
る。まず、第１図及び第２図において、基板としてのガ
ラス基板１上にフォトレジスト２を塗布し、このフォト
レジスト２上に露光を行うことによって所望のピッチと
プロファイルの干渉光パターン３を形成し、その後、適
正条件にて現像を行う。なお、この露光時には、アレイ
方向と直交する方向のレンズ作用を付与するため、又は
、レンズ部分を規制するために、第３図（ａ）のような
マスク４を介して２光束干渉露光した後、第３図（ｂ）
のようなマスク５を介して紫外線（ＵＶ）露光を行うよ
うにするか、或いはこれと反対の順序で、マスク５を介
してＵＶ露光を先に行い、その後、マスク４を介して２
光束干渉露光を行うようにする。
そして、第４図はその現像エツチングして作成されたフ
ォトレジスト２からなるマイクロレンズアレイマスタ６
の斜視図であり、これにより、第一工程が終了する。な
お、第５図（ａ）はそのレンズ７のアレイ方向の断面図
であり、第５図（ｂ）は平面図であり、さらに、第５図
（ｃ）はそのＡ−Ａ断面図である。
ォトレジスト２からなるマイクロレンズアレイマスタ６
の斜視図であり、これにより、第一工程が終了する。な
お、第５図（ａ）はそのレンズ７のアレイ方向の断面図
であり、第５図（ｂ）は平面図であり、さらに、第５図
（ｃ）はそのＡ−Ａ断面図である。
次に、第二工程のスタンパ部材の作成方法を第６図（ａ
）（ｂ）（ｃ）及び第７図（ａ）（ｂ）に基づいて説明
する。まず、第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）において、フォ
トレジスト２からなるマイクロレンズアレイマスタ６の
表面にスパッタリングとしてのＮｉスパッタ８を行い、
電鋳９した後、スタンパ部材としてのＮｉスタンバ１０
を作成し、その裏面にＡ０台１１を裏打ちすることによ
り第二工程が終了する。なお、第７図（ａ）はそのＮｉ
スタンパ１゜のアレイ方向の断面図、第７図（ｂ）はア
レイ方向と直交する方向の断面図である。
）（ｂ）（ｃ）及び第７図（ａ）（ｂ）に基づいて説明
する。まず、第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）において、フォ
トレジスト２からなるマイクロレンズアレイマスタ６の
表面にスパッタリングとしてのＮｉスパッタ８を行い、
電鋳９した後、スタンパ部材としてのＮｉスタンバ１０
を作成し、その裏面にＡ０台１１を裏打ちすることによ
り第二工程が終了する。なお、第７図（ａ）はそのＮｉ
スタンパ１゜のアレイ方向の断面図、第７図（ｂ）はア
レイ方向と直交する方向の断面図である。
次に、第三工程のマイクロレンズアレイの複製方法を第
８図（ａ）（ｂ）（ｃ）ないし第１１図（ａ）（ｂ）に
基づいて説明する。まず、第８図（ａ）（ｂ）（Ｃ）に
おいて、基板としてのプラスチック基板１１上にプレコ
ート剤１２を塗布しＵＶ露光を行い、このプレコート剤
１２の表面に光重合部材としての２Ｐ樹脂１３を塗布す
る。そして、この２Ｐ樹脂１３の上部からＮｉスタンパ
１０を圧着させ、この状態でＵＶ露光を行い硬化させた
後、Ｎｉスタンパ１０を剥離することにより目的とする
マイクロレンズアレイ１４が複製される。第９図はその
複製されたマイクロレンズアレイ１４の斜視図であり、
第１０図はそれらレンズ１５間の凹み部分に遮光部材と
してのカーボンブラック１６などの光吸収部材を付加さ
せた状態を示す。第１１図（ａ）はそのアレイ方向の断
面図を示し、第１１図（ｂ）はアレイと直交する方向の
断面図を示している。なお、プレコート剤１２は、基板
１１と２Ｐ樹脂１３との密着強度を増加させるためのも
のであり、Ｎｉスタンパ１０のＮｉと２Ｐ樹脂１３との
反発力によって深溝部分の剥離を容易に行うことができ
る。
８図（ａ）（ｂ）（ｃ）ないし第１１図（ａ）（ｂ）に
基づいて説明する。まず、第８図（ａ）（ｂ）（Ｃ）に
おいて、基板としてのプラスチック基板１１上にプレコ
ート剤１２を塗布しＵＶ露光を行い、このプレコート剤
１２の表面に光重合部材としての２Ｐ樹脂１３を塗布す
る。そして、この２Ｐ樹脂１３の上部からＮｉスタンパ
１０を圧着させ、この状態でＵＶ露光を行い硬化させた
後、Ｎｉスタンパ１０を剥離することにより目的とする
マイクロレンズアレイ１４が複製される。第９図はその
複製されたマイクロレンズアレイ１４の斜視図であり、
第１０図はそれらレンズ１５間の凹み部分に遮光部材と
してのカーボンブラック１６などの光吸収部材を付加さ
せた状態を示す。第１１図（ａ）はそのアレイ方向の断
面図を示し、第１１図（ｂ）はアレイと直交する方向の
断面図を示している。なお、プレコート剤１２は、基板
１１と２Ｐ樹脂１３との密着強度を増加させるためのも
のであり、Ｎｉスタンパ１０のＮｉと２Ｐ樹脂１３との
反発力によって深溝部分の剥離を容易に行うことができ
る。
次に、このようにして作成されたマイクロレンズアレイ
１４の実際の使用状態について見てみる。
１４の実際の使用状態について見てみる。
第１２図（ａ）は、受光素子１７の配列ピッチに対応し
て１本発明であるマイクロレンズアレイ１４を一体化し
て構成したものであり、第１２図（ｂ）はそのアレイと
直交する方向の断面図を示したものである。このような
状態で入射した光は、各微小なレンズ１５により集光さ
れ、下部の受光素子１７まで導かれていき検出される。
て１本発明であるマイクロレンズアレイ１４を一体化し
て構成したものであり、第１２図（ｂ）はそのアレイと
直交する方向の断面図を示したものである。このような
状態で入射した光は、各微小なレンズ１５により集光さ
れ、下部の受光素子１７まで導かれていき検出される。
また、第１２図（ｃ）は、各微小レンズ１５によって集
光された光がそれらレンズ１５内部での全反射以外に、
カーボンブラック１６を設けたことにより隣接するレン
ズ１５への光のクロストーク（回り込み）という現象を
なくすことができる様子を示したものであり、これによ
り、各々の受光素子１７に対応した光情報を効率良く伝
達することができる。さらに、第１２図（ｄ）は、発光
素子１８の配列ピッチに対応して本発明のマイクロレン
ズアレイ１４を一体化構成したものであり、この場合に
も、カーボンブラック１６を設けたことにより光のクロ
ストーク（回り込み）という現象をなくし光情報を効率
良く伝達することができる。
光された光がそれらレンズ１５内部での全反射以外に、
カーボンブラック１６を設けたことにより隣接するレン
ズ１５への光のクロストーク（回り込み）という現象を
なくすことができる様子を示したものであり、これによ
り、各々の受光素子１７に対応した光情報を効率良く伝
達することができる。さらに、第１２図（ｄ）は、発光
素子１８の配列ピッチに対応して本発明のマイクロレン
ズアレイ１４を一体化構成したものであり、この場合に
も、カーボンブラック１６を設けたことにより光のクロ
ストーク（回り込み）という現象をなくし光情報を効率
良く伝達することができる。
また、第１３図はマイクロレンズアレイ１４のスキャナ
１９への応用例を示したものであり、第１４図はフォト
プリンタ２０への応用例を示したものである。これらの
場合にも上述した例と同様な効果を得ることができる。
１９への応用例を示したものであり、第１４図はフォト
プリンタ２０への応用例を示したものである。これらの
場合にも上述した例と同様な効果を得ることができる。
発明の効果
本発明は、基板上にプレコート剤を塗布し紫外線露光を
行い硬化させ、このプレコート剤の表面に光重合部材を
塗布し、この光重合部材の上部からスタンパ部材を圧着
させた状態で紫外線露光を行い硬化させた後、前記スタ
ンパ部材を剥離することによりマイクロレンズアレイを
作成し、この作成されたマイクロレンズアレイの各々の
レンズ間に遮光部材を設けたので、マイクロレンズアレ
イの複製物であるマイクロレンズアレイマスタを予め作
成し、これをもとにスタンパ部材を作成して、これによ
りマイクロレンズアレイを容易に作成することが可能と
なり、従来の光ＣＶＤにおけるような材料ガスを用いる
必要がなく、しかも、薄膜を形成させるための空間選択
性を考慮する煩わしさもないため、低コストで量産化す
ることが可能となる。また、マイクロレンズアレイの各
々のレンズ間に遮光部材を設けたことにより、隣接する
レンズへの光の回り込みを低減することができ、これに
より、Ｓ／Ｎ比を高め、光利用効率を一段と上げること
ができるものである。
行い硬化させ、このプレコート剤の表面に光重合部材を
塗布し、この光重合部材の上部からスタンパ部材を圧着
させた状態で紫外線露光を行い硬化させた後、前記スタ
ンパ部材を剥離することによりマイクロレンズアレイを
作成し、この作成されたマイクロレンズアレイの各々の
レンズ間に遮光部材を設けたので、マイクロレンズアレ
イの複製物であるマイクロレンズアレイマスタを予め作
成し、これをもとにスタンパ部材を作成して、これによ
りマイクロレンズアレイを容易に作成することが可能と
なり、従来の光ＣＶＤにおけるような材料ガスを用いる
必要がなく、しかも、薄膜を形成させるための空間選択
性を考慮する煩わしさもないため、低コストで量産化す
ることが可能となる。また、マイクロレンズアレイの各
々のレンズ間に遮光部材を設けたことにより、隣接する
レンズへの光の回り込みを低減することができ、これに
より、Ｓ／Ｎ比を高め、光利用効率を一段と上げること
ができるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す干渉光パターンの作成
状態を示す説明図、第２図はその現像後の作成された干
渉光パターンの様子を示す側面図。 第３図（ａ）（ｂ）はマスクの斜視図、第４図はマイク
ロレンズアレイマスタの斜視図、第５図（ａ）はそのレ
ンズのアレイ方向の断面図、第５図（ｂ）は第４図の平
面図、第５図（ｃ）はそのＡ−Ａ断面図、第６図（ａ）
はＮｉスパッタを行った場合の様子を示す側面図、第６
図（ｂ）は電鋳を行った場合の様子を示す側面図、第６
図（ｃ）はスタンパ作成の作成状態を示す側面図、第７
図（ａ）はそのアレイ方向の断面図、第７図（ｂ）はア
レイと直交する方向の断面図、第８図（ａ）はプレコー
ト剤を塗布した状態で紫外線露光を行っている様子を示
す側面図、第８図（ｂ）は２Ｐ樹脂を塗布した状態で紫
外線露光を行っている様子を示す側面図、第８図（Ｑ）
は複製されたマイクロレンズアレイの側面図、第９図は
マイクロレンズアレイの斜視図、第１０図はそれに遮光
部材を付加した様子を示す斜視図、第１１図（ａ）はそ
のアレイ方向の断面図、第１１図（ｂ）はそのアレイと
直交する方向の断面図、第１２図（ａ）はアレイ方向に
対応して受光素子を配設した場合の様子を示す説明図、
第１２図（ｂ）はそのアレイと直交する方向の様子を示
す説明図、第１２図（Ｑ）は遮光部材により隣接するレ
ンズからの光の回り込みを防止した状態を示す説明図、
第１２図（ｄ）はアレイ方向に対応した発光素子を配設
した場合の様子を示す説明図、第１３図はマイクロレン
ズアレイのスキャナへの応用例を示す説明図、第１４図
はマイクロレンズアレイのフォトプリンタへの応用例を
示す説明図である。 １・・・基板、２・・・フォトレジスト、３・・・干渉
光パターン、６・・・マイクロレンズアレイマスタ、８
・・・スパッタ、９・・・電鋳、１ｏ・・・スタンパ部
材、１１・・・基板、１２・・・プレコート剤、１３・
・・光重合部材、１４・・・マイクロレンズアレイ、１
６・・・遮光部村山 願 人 株式会社 リ コ
−−篤７１ 図 露光 Ｊ−３５現 、、ｙＤ Ｚ図 、％ 、ＩＺ慟 （ａ’） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 呂身〕光
状態を示す説明図、第２図はその現像後の作成された干
渉光パターンの様子を示す側面図。 第３図（ａ）（ｂ）はマスクの斜視図、第４図はマイク
ロレンズアレイマスタの斜視図、第５図（ａ）はそのレ
ンズのアレイ方向の断面図、第５図（ｂ）は第４図の平
面図、第５図（ｃ）はそのＡ−Ａ断面図、第６図（ａ）
はＮｉスパッタを行った場合の様子を示す側面図、第６
図（ｂ）は電鋳を行った場合の様子を示す側面図、第６
図（ｃ）はスタンパ作成の作成状態を示す側面図、第７
図（ａ）はそのアレイ方向の断面図、第７図（ｂ）はア
レイと直交する方向の断面図、第８図（ａ）はプレコー
ト剤を塗布した状態で紫外線露光を行っている様子を示
す側面図、第８図（ｂ）は２Ｐ樹脂を塗布した状態で紫
外線露光を行っている様子を示す側面図、第８図（Ｑ）
は複製されたマイクロレンズアレイの側面図、第９図は
マイクロレンズアレイの斜視図、第１０図はそれに遮光
部材を付加した様子を示す斜視図、第１１図（ａ）はそ
のアレイ方向の断面図、第１１図（ｂ）はそのアレイと
直交する方向の断面図、第１２図（ａ）はアレイ方向に
対応して受光素子を配設した場合の様子を示す説明図、
第１２図（ｂ）はそのアレイと直交する方向の様子を示
す説明図、第１２図（Ｑ）は遮光部材により隣接するレ
ンズからの光の回り込みを防止した状態を示す説明図、
第１２図（ｄ）はアレイ方向に対応した発光素子を配設
した場合の様子を示す説明図、第１３図はマイクロレン
ズアレイのスキャナへの応用例を示す説明図、第１４図
はマイクロレンズアレイのフォトプリンタへの応用例を
示す説明図である。 １・・・基板、２・・・フォトレジスト、３・・・干渉
光パターン、６・・・マイクロレンズアレイマスタ、８
・・・スパッタ、９・・・電鋳、１ｏ・・・スタンパ部
材、１１・・・基板、１２・・・プレコート剤、１３・
・・光重合部材、１４・・・マイクロレンズアレイ、１
６・・・遮光部村山 願 人 株式会社 リ コ
−−篤７１ 図 露光 Ｊ−３５現 、、ｙＤ Ｚ図 、％ 、ＩＺ慟 （ａ’） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 呂身〕光
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上にプレコート剤を塗布し紫外線露光を行い硬
化させ、このプレコート剤の表面に光重合部材を塗布し
、この光重合部材の上部からスタンパ部材を圧着させた
状態で紫外線露光を行い硬化させた後、前記スタンパ部
材を剥離することによりマイクロレンズアレイを作成し
、この作成されたマイクロレンズアレイの各々のレンズ
間に遮光部材を設けたことを特徴とするマイクロレンズ
アレイの作成方法。 ２、スタンパ部材は、基板上にフォトレジストを塗布し
、その表面より露光することによつて周期的な干渉光パ
ターンを形成し、この干渉光パターンの形成された前記
フォトレジストを現像、定着することによつてマイクロ
レンズアレイマスタを作成し、この複製されたマイクロ
レンズアレイマスタにスパッタリングを行い、その後電
鋳を行って作成するようにしたことを特徴とする請求項
１記載のマイクロレンズアレイの作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632788A JPH026123A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | マイクロレンズアレイの作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632788A JPH026123A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | マイクロレンズアレイの作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH026123A true JPH026123A (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=15625361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15632788A Pending JPH026123A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | マイクロレンズアレイの作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH026123A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5298366A (en) * | 1990-10-09 | 1994-03-29 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for producing a microlens array |
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