JPH07140305A - マイクロレンズの製造方法 - Google Patents
マイクロレンズの製造方法Info
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- JPH07140305A JPH07140305A JP31111293A JP31111293A JPH07140305A JP H07140305 A JPH07140305 A JP H07140305A JP 31111293 A JP31111293 A JP 31111293A JP 31111293 A JP31111293 A JP 31111293A JP H07140305 A JPH07140305 A JP H07140305A
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- gel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多孔質体を経由して高精度で品質の安定した
所望形状のマイクロレンズをより容易に作製する。 【構成】 シリコンアルコキシドなどを含有するゾルを
基板１上に配置してゲル化させ、ゲル層２を得る。ゲル
層２上にレーザを集光させて集光部分を加熱し、ゲル層
２を部分的に緻密化させる。このとき、レーザを照射し
た部分は緻密化して緻密化部３となるが、照射していな
い部分は多孔質のまま非緻密化部４として残っている。
さらに、このゲル層２上にゾルを積層し、ゲル化させ、
ゲル層５を得る。このとき、レーザ照射により緻密化さ
れて窪んだ部分には、非緻密化部４と比較して、ゾル
（ゲル層２）が多く積層されている。これを乾燥させた
後、加熱して全体を緻密化し、レーザを照射した部分が
凸に膨らんだ形状を呈するマイクロレンズを得る。
所望形状のマイクロレンズをより容易に作製する。 【構成】 シリコンアルコキシドなどを含有するゾルを
基板１上に配置してゲル化させ、ゲル層２を得る。ゲル
層２上にレーザを集光させて集光部分を加熱し、ゲル層
２を部分的に緻密化させる。このとき、レーザを照射し
た部分は緻密化して緻密化部３となるが、照射していな
い部分は多孔質のまま非緻密化部４として残っている。
さらに、このゲル層２上にゾルを積層し、ゲル化させ、
ゲル層５を得る。このとき、レーザ照射により緻密化さ
れて窪んだ部分には、非緻密化部４と比較して、ゾル
（ゲル層２）が多く積層されている。これを乾燥させた
後、加熱して全体を緻密化し、レーザを照射した部分が
凸に膨らんだ形状を呈するマイクロレンズを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、液晶プロジェ
クタ、通信機器、固体撮像素子その他の装置に用いられ
る微小光学系のレンズの製造方法に関する。
クタ、通信機器、固体撮像素子その他の装置に用いられ
る微小光学系のレンズの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕ
ｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等を用いた固体撮像素子にお
いては、半導体主面に光電変換部および信号読み出し部
を備えているために、実際に光電変換に寄与する領域
は、２０〜５０％程度に制限されている。この欠点を解
決するための手段として、集光のためのマイクロレンズ
を画素毎に設け、入射光を光電変換部に集光する方法が
種々提案されている。
ｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等を用いた固体撮像素子にお
いては、半導体主面に光電変換部および信号読み出し部
を備えているために、実際に光電変換に寄与する領域
は、２０〜５０％程度に制限されている。この欠点を解
決するための手段として、集光のためのマイクロレンズ
を画素毎に設け、入射光を光電変換部に集光する方法が
種々提案されている。
【０００３】従来、このようなマイクロレンズの製造方
法としては、特開平２−１６４７３１号公報に開示され
るように、ゾル液滴の表面張力により凸レンズ形状に保
ってゲル化させ、ガラス化させるという方法がある。ま
た、特開平４−１８６３０１号公報には、基板上に所定
のパターンを作製し、そのパターンの空隙部にゲル状材
料を盛り上がらせて固化した後、前記パターンを除去す
る方法が開示されている。
法としては、特開平２−１６４７３１号公報に開示され
るように、ゾル液滴の表面張力により凸レンズ形状に保
ってゲル化させ、ガラス化させるという方法がある。ま
た、特開平４−１８６３０１号公報には、基板上に所定
のパターンを作製し、そのパターンの空隙部にゲル状材
料を盛り上がらせて固化した後、前記パターンを除去す
る方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の特開平４−
１８６３０１号公報、特開平２−１６４７３１号公報記
載の方法によれば、ゾルゲル法により作製したゾルの表
面張力により凸レンズ形状を作製する場合、凸レンズの
形状はゾルの表面張力に大きく依存する。しかし、ゾル
ゲル法によるゾルの作製に際してはシリコンアルコキシ
ドやアルコールなど表面張力の低い溶媒を多く用いるた
めに、ゾル自体の表面張力も低くなりやすい。表面張力
の低いゾルの液滴の形状は、接触角θが小さく曲率半径
の大きいものにしかならず、レンズの形状の自由度は小
さくなってしまう。また、十分な反応時間の後にゾルは
ゲル化するが、ゲル化の際の粘度増加の速度は非常に速
いために、丁度よい粘度を長時間にわたって保持するの
は難しい。ゾル粘度を一定に保持することが困難な場合
には、マイクロレンズの品質は不安定なものとなる。ま
た、特開平４−１８６３０１号公報に記載された方法に
よれば、撥水性のマスクパターンとして、有機フォトレ
ジストを使用しているが、このようなマスクパターンは
用済み後、除去しなければならず、そのために工程が複
雑になるという問題点を有していた。
１８６３０１号公報、特開平２−１６４７３１号公報記
載の方法によれば、ゾルゲル法により作製したゾルの表
面張力により凸レンズ形状を作製する場合、凸レンズの
形状はゾルの表面張力に大きく依存する。しかし、ゾル
ゲル法によるゾルの作製に際してはシリコンアルコキシ
ドやアルコールなど表面張力の低い溶媒を多く用いるた
めに、ゾル自体の表面張力も低くなりやすい。表面張力
の低いゾルの液滴の形状は、接触角θが小さく曲率半径
の大きいものにしかならず、レンズの形状の自由度は小
さくなってしまう。また、十分な反応時間の後にゾルは
ゲル化するが、ゲル化の際の粘度増加の速度は非常に速
いために、丁度よい粘度を長時間にわたって保持するの
は難しい。ゾル粘度を一定に保持することが困難な場合
には、マイクロレンズの品質は不安定なものとなる。ま
た、特開平４−１８６３０１号公報に記載された方法に
よれば、撥水性のマスクパターンとして、有機フォトレ
ジストを使用しているが、このようなマスクパターンは
用済み後、除去しなければならず、そのために工程が複
雑になるという問題点を有していた。
【０００５】本発明は、かかる従来の問題点、すなわち
ゾルゲル法によりマイクロレンズを作製する際にレンズ
形状の自由度の小さい点、レンズの形状品質の不安定、
マスクパターンの形成や除去に起因する工程の複雑さな
どに鑑みてなされたもので、多孔質体を経由して高精度
で品質の安定した所望形状のマイクロレンズをより容易
に作製する方法を提供することを目的とする。
ゾルゲル法によりマイクロレンズを作製する際にレンズ
形状の自由度の小さい点、レンズの形状品質の不安定、
マスクパターンの形成や除去に起因する工程の複雑さな
どに鑑みてなされたもので、多孔質体を経由して高精度
で品質の安定した所望形状のマイクロレンズをより容易
に作製する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、マイクロレンズを製造するにあたり、ゾ
ルゲル法により作製したゲル層の一部を局所的に緻密化
させ、この局所的に緻密化したゲル層上にさらにゲル層
を積層し、乾燥した後、全体を緻密化させることとし
た。また、固体撮像素子の集光素子としてマイクロレン
ズを製造するにあたり、ゾルゲル法により固体撮像素子
の受光面と平行にゲル層を作製し、各画素の受光部の真
上に相当するゲル層を局所的に緻密化させ、この局所的
に緻密化したゲル層上にさらにゲル層を積層し、乾燥し
た後、全体を緻密化させることとした。ここで、前記ゲ
ル層の局所的な緻密化工程とゲル層の積層工程を複数回
繰り返してもよい。
に、本発明は、マイクロレンズを製造するにあたり、ゾ
ルゲル法により作製したゲル層の一部を局所的に緻密化
させ、この局所的に緻密化したゲル層上にさらにゲル層
を積層し、乾燥した後、全体を緻密化させることとし
た。また、固体撮像素子の集光素子としてマイクロレン
ズを製造するにあたり、ゾルゲル法により固体撮像素子
の受光面と平行にゲル層を作製し、各画素の受光部の真
上に相当するゲル層を局所的に緻密化させ、この局所的
に緻密化したゲル層上にさらにゲル層を積層し、乾燥し
た後、全体を緻密化させることとした。ここで、前記ゲ
ル層の局所的な緻密化工程とゲル層の積層工程を複数回
繰り返してもよい。
【０００７】
【作用】本発明の作用を図１に基づき説明する。図１
（ａ）に示すように、シリコンアルコキシドなどを含有
するゾルを基板１上に配置してゲル化させ、ゲル層２を
得る。ゾルは、キャスト、スピンコート、ディップコー
ト等の方法で配置することができ、場合により積層を複
数回繰り返して任意の厚さにすることも有効である。ま
た、ゲル化は、単に静置することによってもなされる
し、場合によっては温度を上げてゲル化したり、超音波
をあてることによりゲル化させてもよい。
（ａ）に示すように、シリコンアルコキシドなどを含有
するゾルを基板１上に配置してゲル化させ、ゲル層２を
得る。ゾルは、キャスト、スピンコート、ディップコー
ト等の方法で配置することができ、場合により積層を複
数回繰り返して任意の厚さにすることも有効である。ま
た、ゲル化は、単に静置することによってもなされる
し、場合によっては温度を上げてゲル化したり、超音波
をあてることによりゲル化させてもよい。
【０００８】次に、図１（ｂ）に示すように、ゲル層２
上にレーザを集光させて集光部分を加熱し、ゲル層２を
部分的に緻密化させる。このとき、レーザを照射した部
分は緻密化して緻密化部３となるが、照射していない部
分は多孔質のまま非緻密化部４として残っている。ここ
で、局所的な緻密化は加熱の温度（出力）、時間等によ
り制御することが可能であり、完全に無孔化させガラス
化するまで緻密化させて、この後の工程に使用すること
ができるし、完全に無孔化させる前に緻密化処理を中断
し多少の細孔が残っているが細孔体積をかなり小さくし
た状態でこの後の工程に使用することも可能である。す
なわち、緻密化はガラス化することと、ガラス化までは
いかないが多孔質体の細孔が小さくなり多孔質体全体と
して体積変化が生じることの双方を意味するものであ
る。さらに、図１（ｃ）に示すように、このゲル層２上
にゾルを積層し、ゲル化させ、ゲル層５を得る。このと
き、レーザ照射により緻密化されて窪んだ部分には、非
緻密化部４と比較して、ゾル（ゲル層２）が多く積層さ
れている。したがって、これを乾燥させた後、加熱して
全体を緻密化したときには、図１（ｄ）に示すように、
レーザを照射した部分が凸に膨らんだ形状を呈するマイ
クロレンズが得られる。
上にレーザを集光させて集光部分を加熱し、ゲル層２を
部分的に緻密化させる。このとき、レーザを照射した部
分は緻密化して緻密化部３となるが、照射していない部
分は多孔質のまま非緻密化部４として残っている。ここ
で、局所的な緻密化は加熱の温度（出力）、時間等によ
り制御することが可能であり、完全に無孔化させガラス
化するまで緻密化させて、この後の工程に使用すること
ができるし、完全に無孔化させる前に緻密化処理を中断
し多少の細孔が残っているが細孔体積をかなり小さくし
た状態でこの後の工程に使用することも可能である。す
なわち、緻密化はガラス化することと、ガラス化までは
いかないが多孔質体の細孔が小さくなり多孔質体全体と
して体積変化が生じることの双方を意味するものであ
る。さらに、図１（ｃ）に示すように、このゲル層２上
にゾルを積層し、ゲル化させ、ゲル層５を得る。このと
き、レーザ照射により緻密化されて窪んだ部分には、非
緻密化部４と比較して、ゾル（ゲル層２）が多く積層さ
れている。したがって、これを乾燥させた後、加熱して
全体を緻密化したときには、図１（ｄ）に示すように、
レーザを照射した部分が凸に膨らんだ形状を呈するマイ
クロレンズが得られる。
【０００９】本方法で用いる部分的に緻密化させるゲル
層２と、その後に積層するゲル層５の組成が同じである
ときには、マイクロレンズの厚み方向の各部分において
屈折率が均一となる。
層２と、その後に積層するゲル層５の組成が同じである
ときには、マイクロレンズの厚み方向の各部分において
屈折率が均一となる。
【００１０】凸形状の制御は、ゲルの収縮率や、レーザ
の集光面積、照射時間、強度などを制御することによっ
て緻密化部３と非緻密化部４の体積分布を変化させるこ
とにより可能である。図２は緻密化部３と非緻密化部４
の体積分布によって凸形状を種々制御した例を示す。図
２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のような緻密化部３を形
成した場合、それぞれに収縮率の等しいゲル層５を積層
して緻密化すると、それぞれ図３（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）のような断面形状のマイクロレンズが形成され
る。
の集光面積、照射時間、強度などを制御することによっ
て緻密化部３と非緻密化部４の体積分布を変化させるこ
とにより可能である。図２は緻密化部３と非緻密化部４
の体積分布によって凸形状を種々制御した例を示す。図
２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のような緻密化部３を形
成した場合、それぞれに収縮率の等しいゲル層５を積層
して緻密化すると、それぞれ図３（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）のような断面形状のマイクロレンズが形成され
る。
【００１１】また、部分的な緻密化工程（図１（ｂ））
とゲルの積層工程（図１（ｃ））とを繰り返すことも凸
形状を大きくするために有効である。本方法によれば積
層回数を増やしても、パターンの重ね書きの必要もな
く、またパターンを除去する工程も必要ないので、工程
の短縮化が可能となる。
とゲルの積層工程（図１（ｃ））とを繰り返すことも凸
形状を大きくするために有効である。本方法によれば積
層回数を増やしても、パターンの重ね書きの必要もな
く、またパターンを除去する工程も必要ないので、工程
の短縮化が可能となる。
【００１２】また、部分的に緻密化させるゲル層２と、
その後に積層するゲル層５との組成が異なるときにも、
例えば、部分的に緻密化させるゲル層２が金属成分とし
てシリコンのみを含有し、ゲル層５の金属成分として屈
折率を大きくする鉛、バリウムなどの金属成分を含有す
るときには、全体に緻密化した後には、図４に示すよう
な鉛、バリウムを含有する凸形状を有するマイクロレン
ズが作製される。図４中、６はゲル層２の緻密化部を、
７はゲル層５の緻密化部を示す。
その後に積層するゲル層５との組成が異なるときにも、
例えば、部分的に緻密化させるゲル層２が金属成分とし
てシリコンのみを含有し、ゲル層５の金属成分として屈
折率を大きくする鉛、バリウムなどの金属成分を含有す
るときには、全体に緻密化した後には、図４に示すよう
な鉛、バリウムを含有する凸形状を有するマイクロレン
ズが作製される。図４中、６はゲル層２の緻密化部を、
７はゲル層５の緻密化部を示す。
【００１３】さらに、図５に示すように、図４で作製さ
れたマイクロレンズ上にさらにゲル層８を形成した後、
これを緻密化させれば、凸形状のレンズの上に、凹形状
のレンズ９が接合された構成を有するマイクロレンズが
得られる。
れたマイクロレンズ上にさらにゲル層８を形成した後、
これを緻密化させれば、凸形状のレンズの上に、凹形状
のレンズ９が接合された構成を有するマイクロレンズが
得られる。
【００１４】なお、部分的に緻密化させたゲル層の上に
積層させるゾルとして粘度の低いものを用いた場合に
は、非緻密化部にゾルが浸透するために、最終的なレン
ズの形状の凹凸が小さくなる。そこで、このゾルとして
は比較的粘度の高いものを用いることが望ましい。レー
ザの種類としてはＹＡＧレ−ザ、ＣＯ2 レ−ザなどが特
に適している。また、ゲル層の一部を緻密化する方法と
しては、ゲル層の特定部分のみを加熱し、緻密化させる
ことのできるものであれば、熱フローや熱スタンパ等ど
のような手段を用いてもよいが、レーザ光は材料表面層
のきわめて薄い部分で吸収され加熱冷却速度が速く、非
接触であり、パワー出力を制御することにより熱影響を
受け緻密化する層の厚さの制御が可能となるので、本発
明に好適である。さらに、固体撮像素子の受光面と平行
にゲル層を作製し、ゲル層の各画素の受光部の真上に相
当する部分を局所的に緻密化させ、さらにゲル層を積層
して全体を緻密化させたときには、各画素の受光部の真
上部分から膨らんだ形状が形成され、固体撮像素子の集
光効率が向上するようなマイクロレンズを形成すること
が可能となる。
積層させるゾルとして粘度の低いものを用いた場合に
は、非緻密化部にゾルが浸透するために、最終的なレン
ズの形状の凹凸が小さくなる。そこで、このゾルとして
は比較的粘度の高いものを用いることが望ましい。レー
ザの種類としてはＹＡＧレ−ザ、ＣＯ2 レ−ザなどが特
に適している。また、ゲル層の一部を緻密化する方法と
しては、ゲル層の特定部分のみを加熱し、緻密化させる
ことのできるものであれば、熱フローや熱スタンパ等ど
のような手段を用いてもよいが、レーザ光は材料表面層
のきわめて薄い部分で吸収され加熱冷却速度が速く、非
接触であり、パワー出力を制御することにより熱影響を
受け緻密化する層の厚さの制御が可能となるので、本発
明に好適である。さらに、固体撮像素子の受光面と平行
にゲル層を作製し、ゲル層の各画素の受光部の真上に相
当する部分を局所的に緻密化させ、さらにゲル層を積層
して全体を緻密化させたときには、各画素の受光部の真
上部分から膨らんだ形状が形成され、固体撮像素子の集
光効率が向上するようなマイクロレンズを形成すること
が可能となる。
【００１５】以上に示した本発明の製造方法を用いるこ
とにより、マイクロレンズのレンズ形状について自由度
が増加し、精度よく制御することが可能となり、また品
質の安定したマイクロレンズを提供することが可能とな
る。また、マスクパターンを用いずに精度のよいマイク
ロレンズをより容易に作製することが可能となる。
とにより、マイクロレンズのレンズ形状について自由度
が増加し、精度よく制御することが可能となり、また品
質の安定したマイクロレンズを提供することが可能とな
る。また、マスクパターンを用いずに精度のよいマイク
ロレンズをより容易に作製することが可能となる。
【００１６】
【実施例１】平滑に研磨した直径５０ｍｍの円形ガラス
基板上に、シリコンテトラエトキシド５０ｇ、エタノー
ル７５ｇ、シリコンテトラエトキシドの８倍のモル数の
水および塩酸を混合することにより作製したゾルを、厚
さ０．１ｍｍとなるように配置し、室温に保存してゲル
化させ、膜状のゲルを作製した。このゲルを６０℃中に
放置してゲル中の有機溶媒を乾燥し、厚さ０．０５ｍｍ
の厚膜ドライゲルを得た。その後、２０μｍに集光させ
たＣＯ2 レーザを用いて、マトリクッス状に厚膜ドライ
ゲルの表面から膜厚が約２分の１になるように緻密化し
た。次に、そのドライゲル上に、シリコンテトラエトキ
シド５０ｇ、エタノール４０ｇ、シリコンテトラエトキ
シドの８倍のモル数の水および塩酸を混合して作製した
ゾルを積層し、６０℃に加熱することにより３分でゲル
化させた。このゲルを６０℃で４０時間乾燥した後、６
５０℃まで焼結した。これにより、レーザを照射した部
分が凸形状になったマイクロレンズアレイが得られた。
基板上に、シリコンテトラエトキシド５０ｇ、エタノー
ル７５ｇ、シリコンテトラエトキシドの８倍のモル数の
水および塩酸を混合することにより作製したゾルを、厚
さ０．１ｍｍとなるように配置し、室温に保存してゲル
化させ、膜状のゲルを作製した。このゲルを６０℃中に
放置してゲル中の有機溶媒を乾燥し、厚さ０．０５ｍｍ
の厚膜ドライゲルを得た。その後、２０μｍに集光させ
たＣＯ2 レーザを用いて、マトリクッス状に厚膜ドライ
ゲルの表面から膜厚が約２分の１になるように緻密化し
た。次に、そのドライゲル上に、シリコンテトラエトキ
シド５０ｇ、エタノール４０ｇ、シリコンテトラエトキ
シドの８倍のモル数の水および塩酸を混合して作製した
ゾルを積層し、６０℃に加熱することにより３分でゲル
化させた。このゲルを６０℃で４０時間乾燥した後、６
５０℃まで焼結した。これにより、レーザを照射した部
分が凸形状になったマイクロレンズアレイが得られた。
【００１７】
【実施例２】平滑に研磨した直径５０ｍｍの円形ガラス
基板上に、シリコンテトラエトキシド５０ｇ、ボロンエ
トキシド４．１ｇ、エタノール６８ｍｌ、０．１Ｎアン
モニア水溶液を混合して作製したゾルを、厚さ１ｍｍと
なるように注ぎ、室温に保存してゲル化させ、厚膜状の
ゲルを作製した。このゲルを６０℃恒温槽中に放置して
ゲル中の有機溶媒を乾燥し、厚さ０．６ｍｍの厚膜ドラ
イゲルを得た。その後、９０μｍに集光させたＹＡＧレ
ーザを用いて、マトリックス状に厚膜ドライゲルの表面
から膜厚の約２分の１の深さまで緻密化した。次に、そ
のドライゲル上に、シリコンテトラメトキシド３０ｍ
ｌ、酢酸バリウム水溶液、酢酸を混合して作製したゾル
を積層し、６０℃に加熱して急速にゲル化させた。この
ゲルを６０℃で５時間乾燥した後、７００℃まで焼結し
た。これにより、レーザを照射した位置にバリウムを含
有する高屈折率なガラスが凸レンズ状に形成されるよう
なマイクロレンズアレイが得られた。さらに、第２のゾ
ルのバリウム成分の濃度や、第１のゾルの厚み、緻密化
領域の深さおよび各層の緻密化時の収縮率等を変化させ
ることにより、レンズの焦点距離を自在にコントロール
することができることがわかった。
基板上に、シリコンテトラエトキシド５０ｇ、ボロンエ
トキシド４．１ｇ、エタノール６８ｍｌ、０．１Ｎアン
モニア水溶液を混合して作製したゾルを、厚さ１ｍｍと
なるように注ぎ、室温に保存してゲル化させ、厚膜状の
ゲルを作製した。このゲルを６０℃恒温槽中に放置して
ゲル中の有機溶媒を乾燥し、厚さ０．６ｍｍの厚膜ドラ
イゲルを得た。その後、９０μｍに集光させたＹＡＧレ
ーザを用いて、マトリックス状に厚膜ドライゲルの表面
から膜厚の約２分の１の深さまで緻密化した。次に、そ
のドライゲル上に、シリコンテトラメトキシド３０ｍ
ｌ、酢酸バリウム水溶液、酢酸を混合して作製したゾル
を積層し、６０℃に加熱して急速にゲル化させた。この
ゲルを６０℃で５時間乾燥した後、７００℃まで焼結し
た。これにより、レーザを照射した位置にバリウムを含
有する高屈折率なガラスが凸レンズ状に形成されるよう
なマイクロレンズアレイが得られた。さらに、第２のゾ
ルのバリウム成分の濃度や、第１のゾルの厚み、緻密化
領域の深さおよび各層の緻密化時の収縮率等を変化させ
ることにより、レンズの焦点距離を自在にコントロール
することができることがわかった。
【００１８】
【実施例３】実施例２と同様な方法で作製した第１のゾ
ルを厚さ１ｍｍとなるように注ぎ、室温に保存してゲル
化させ、６０℃恒温槽中に放置して乾燥し、厚さ０．７
ｍｍの厚膜ドライゲルを得た。その後、５０μｍに集光
させたＹＡＧレーザを用いて、マトリックス状に厚膜ド
ライゲルの表面から膜厚方向全域にわたって緻密化し
た。次に、実施例２の第２のゾルと同様な比率で調製し
たゾル溶液を流し込み、ゲル化させた。このゲルを６０
℃で４０時間乾燥した後、再度５０μｍに集光させたレ
ーザを先に照射した部分と同じ位置に照射することによ
り、第２のゲル層を局所的に緻密化させた。次に、第２
のゾルと同組成である第３のゾルを流し込み、６０℃で
４０時間乾燥し、その後７００℃まで加熱することによ
り、全体を無孔化（緻密化）させた。本実施例により作
製された凸形状部分の曲率半径は、実施例２により作製
された凸形状部分の曲率半径と比較して小さくなってお
り、このようにしてゾルの積層回数を増やすことにより
マイクロレンズの焦点距離を自在に変化させることが可
能となった。
ルを厚さ１ｍｍとなるように注ぎ、室温に保存してゲル
化させ、６０℃恒温槽中に放置して乾燥し、厚さ０．７
ｍｍの厚膜ドライゲルを得た。その後、５０μｍに集光
させたＹＡＧレーザを用いて、マトリックス状に厚膜ド
ライゲルの表面から膜厚方向全域にわたって緻密化し
た。次に、実施例２の第２のゾルと同様な比率で調製し
たゾル溶液を流し込み、ゲル化させた。このゲルを６０
℃で４０時間乾燥した後、再度５０μｍに集光させたレ
ーザを先に照射した部分と同じ位置に照射することによ
り、第２のゲル層を局所的に緻密化させた。次に、第２
のゾルと同組成である第３のゾルを流し込み、６０℃で
４０時間乾燥し、その後７００℃まで加熱することによ
り、全体を無孔化（緻密化）させた。本実施例により作
製された凸形状部分の曲率半径は、実施例２により作製
された凸形状部分の曲率半径と比較して小さくなってお
り、このようにしてゾルの積層回数を増やすことにより
マイクロレンズの焦点距離を自在に変化させることが可
能となった。
【００１９】
【実施例４】実施例２と同様な方法により、第２層に凸
形状を有するマイクロレンズを得た後、このマイクロレ
ンズ上に、シリコンテトラメトキシド３０ｍｌ、チタン
イソプロポキシド５．５ｍｌ、塩酸、イソプロピルアル
コールを混合することにより調製した第３のゾルを積層
し、ゲル化させた後、６０℃で乾燥させ、その後７００
℃まで加熱することにより全体を緻密化させた。本実施
例により作製されたマイクロレンズは、第２層による凸
形状と、第３層による凹形状のレンズが接合された構成
をしており、色収差を補正する効果が得られた。このよ
うな接合レンズを作製する際にも、本発明の方法によれ
ば、マスクパターンなどの処理をする必要がないため、
本発明の方法は複雑なレンズの組合せを容易形成する方
法として有効であることがわかった。
形状を有するマイクロレンズを得た後、このマイクロレ
ンズ上に、シリコンテトラメトキシド３０ｍｌ、チタン
イソプロポキシド５．５ｍｌ、塩酸、イソプロピルアル
コールを混合することにより調製した第３のゾルを積層
し、ゲル化させた後、６０℃で乾燥させ、その後７００
℃まで加熱することにより全体を緻密化させた。本実施
例により作製されたマイクロレンズは、第２層による凸
形状と、第３層による凹形状のレンズが接合された構成
をしており、色収差を補正する効果が得られた。このよ
うな接合レンズを作製する際にも、本発明の方法によれ
ば、マスクパターンなどの処理をする必要がないため、
本発明の方法は複雑なレンズの組合せを容易形成する方
法として有効であることがわかった。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明のマイクロレンズ
の製造方法によれば、レンズ形状を精度よく制御するこ
とができ、品質の安定したマイクロレンズを提供するこ
とが可能となるうえに、マスクパターンを用いる必要が
ないので、工程を簡略化することができる。
の製造方法によれば、レンズ形状を精度よく制御するこ
とができ、品質の安定したマイクロレンズを提供するこ
とが可能となるうえに、マスクパターンを用いる必要が
ないので、工程を簡略化することができる。
【図１】本発明の製造方法を示す工程図である。
【図２】本発明において緻密化部と非緻密化部の体積分
布によって凸形状を種々制御した例を示す断面図であ
る。
布によって凸形状を種々制御した例を示す断面図であ
る。
【図３】図２に対応した各マイクロレンズの断面図であ
る。
る。
【図４】本発明により得られるマイクロレンズの一例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】本発明により得られるマイクロレンズの他の例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ 基板 ２，５，８ ゲル層 ３，６，７ 緻密化部 ４ 非緻密化部 ９ レンズ
Claims (3)
- 【請求項１】 ゾルゲル法により作製したゲル層の一部
を局所的に緻密化させ、この局所的に緻密化したゲル層
上にさらにゲル層を積層し、乾燥した後、全体を緻密化
させることを特徴とするマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項２】 ゾルゲル法により固体撮像素子の受光面
と平行にゲル層を作製し、各画素の受光部の真上に相当
するゲル層を局所的に緻密化させ、この局所的に緻密化
したゲル層上にさらにゲル層を積層し、乾燥した後、全
体を緻密化させることを特徴とするマイクロレンズの製
造方法。 - 【請求項３】 前記ゲル層の局所的な緻密化工程とゲル
層の積層工程を複数回繰り返すことを特徴とする請求項
１または２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 |
|---|---|---|---|
| JP31111293A JPH07140305A (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | マイクロレンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31111293A JPH07140305A (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | マイクロレンズの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07140305A true JPH07140305A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=18013295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31111293A Withdrawn JPH07140305A (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | マイクロレンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07140305A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9073179B2 (en) | 2010-11-01 | 2015-07-07 | 3M Innovative Properties Company | Laser method for making shaped ceramic abrasive particles, shaped ceramic abrasive particles, and abrasive articles |
-
1993
- 1993-11-17 JP JP31111293A patent/JPH07140305A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9073179B2 (en) | 2010-11-01 | 2015-07-07 | 3M Innovative Properties Company | Laser method for making shaped ceramic abrasive particles, shaped ceramic abrasive particles, and abrasive articles |
| US9657207B2 (en) | 2010-11-01 | 2017-05-23 | 3M Innovative Properties Company | Laser method for making shaped ceramic abrasive particles, shaped ceramic abrasive particles, and abrasive articles |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |