JPH0872064A - 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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- JPH0872064A JPH0872064A JP24083594A JP24083594A JPH0872064A JP H0872064 A JPH0872064 A JP H0872064A JP 24083594 A JP24083594 A JP 24083594A JP 24083594 A JP24083594 A JP 24083594A JP H0872064 A JPH0872064 A JP H0872064A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロレンズおよびマイクロレンズアレイ
を少ない工程で高精度、高密度で大量に製造できること
を目的とする。 【構成】 紫外光を吸収する基板表面に紫外線波長帯域
のレーザ光を照射して、基板表面に半球状の突出部を形
成し、これを母型としてスタンパーを作成し透明材料を
成型してマイクロレンズおよびマイクロレンズアレイを
作成する。半球状の突出部を形成する光学系はビームポ
ットを走査する方法、あるいはマイクロレンズと略等し
い径の孔を配置した紫外光反射マスクあるいは集光用の
マイクロレンズアレイを基板表面に配置して、その上か
らレーザ光を照射する方法がある。
を少ない工程で高精度、高密度で大量に製造できること
を目的とする。 【構成】 紫外光を吸収する基板表面に紫外線波長帯域
のレーザ光を照射して、基板表面に半球状の突出部を形
成し、これを母型としてスタンパーを作成し透明材料を
成型してマイクロレンズおよびマイクロレンズアレイを
作成する。半球状の突出部を形成する光学系はビームポ
ットを走査する方法、あるいはマイクロレンズと略等し
い径の孔を配置した紫外光反射マスクあるいは集光用の
マイクロレンズアレイを基板表面に配置して、その上か
らレーザ光を照射する方法がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロレンズの製造方
法に関し、更に詳しくはマイクロレンズアレイをスタン
パー方式により製造する方法に関するものである。
法に関し、更に詳しくはマイクロレンズアレイをスタン
パー方式により製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信、固体撮像素子集光板および光拡
散板等に用いる、マイクロレンズの従来の製造方法につ
いて図９（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。また、同
図はマイクロレンズ単体について図示しているが、複数
個並べてマイクロレンズアレイを同様の製造方法で作成
するものである。
散板等に用いる、マイクロレンズの従来の製造方法につ
いて図９（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。また、同
図はマイクロレンズ単体について図示しているが、複数
個並べてマイクロレンズアレイを同様の製造方法で作成
するものである。
【０００３】まず、製造工程を説明する。図９（ａ）は
ガラス等のレンズ作成の基板４を示し、その表面は研磨
加工がされている。前記基板４上にフォトレジスト３８
を塗布し、マイクロレンズパターン３９を露光する〔図
９（ｂ）〕。次に、現像によりマイクロレンズ形成部以
外のレジストを除去し〔図９（ｃ）〕、更に基板４をエ
ッチングによりレジストでマスクされていない箇所をレ
ンズの厚さ対応する深さで除去する。これでマイクロレ
ンズ１７を作成する部分に円柱状のレンズ原型４０を基
板４上に形成することができる〔図９（ｄ）〕。
ガラス等のレンズ作成の基板４を示し、その表面は研磨
加工がされている。前記基板４上にフォトレジスト３８
を塗布し、マイクロレンズパターン３９を露光する〔図
９（ｂ）〕。次に、現像によりマイクロレンズ形成部以
外のレジストを除去し〔図９（ｃ）〕、更に基板４をエ
ッチングによりレジストでマスクされていない箇所をレ
ンズの厚さ対応する深さで除去する。これでマイクロレ
ンズ１７を作成する部分に円柱状のレンズ原型４０を基
板４上に形成することができる〔図９（ｄ）〕。
【０００４】最後の工程でレンズ原型４０上のレジスト
を除去した後、基板４を加熱処理をしてレンズ原型４０
を溶融し、表面張力により半球の水滴状にしてから、冷
却、固化してマイクロレンズ１７を形成する〔図９
（ｅ）〕。前記加熱処理工程においては熱容量の大きな
基板４本体は溶融することはない。
を除去した後、基板４を加熱処理をしてレンズ原型４０
を溶融し、表面張力により半球の水滴状にしてから、冷
却、固化してマイクロレンズ１７を形成する〔図９
（ｅ）〕。前記加熱処理工程においては熱容量の大きな
基板４本体は溶融することはない。
【０００５】上述した方法でマイクロレンズアレイを作
成する場合、隣接するレンズ原型４０が加熱処理により
溶融し半球の水滴状に変形する際に、互いに接して大き
な一つの塊まりとなる虞があり、このために基板４のレ
ンズの間隙部分にレンズ母材と濡れ性の悪い材料で枠を
形成したり、或いは、まず小さな半球形状を形成し、そ
の半球形状の表面に透明膜を被覆してレンズ間隙を狭め
る等の工夫がなされている。
成する場合、隣接するレンズ原型４０が加熱処理により
溶融し半球の水滴状に変形する際に、互いに接して大き
な一つの塊まりとなる虞があり、このために基板４のレ
ンズの間隙部分にレンズ母材と濡れ性の悪い材料で枠を
形成したり、或いは、まず小さな半球形状を形成し、そ
の半球形状の表面に透明膜を被覆してレンズ間隙を狭め
る等の工夫がなされている。
【０００６】また、上記の方法で作成したマイクロレン
ズアレイをそのままレンズとして用いるほかに、前記マ
イクロレンズアレイを母型として無電解メッキあるいは
電気鋳造等により金属スタンパーを作成し、射出成型等
によりマイクロレンズアレイを作成していた。
ズアレイをそのままレンズとして用いるほかに、前記マ
イクロレンズアレイを母型として無電解メッキあるいは
電気鋳造等により金属スタンパーを作成し、射出成型等
によりマイクロレンズアレイを作成していた。
【０００７】上述したような従来のマイクロレンズの製
造方法では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、
加熱等の工程が必要で工程数が多く、また製造装置も多
くの種類を必要とし、製造時間がかかり、また、上述の
工程中のウエットプロセスにおいては薬液品質の維持、
加熱工程では温度管理など品質維持のための工程管理を
厳しくする必要があった。
造方法では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、
加熱等の工程が必要で工程数が多く、また製造装置も多
くの種類を必要とし、製造時間がかかり、また、上述の
工程中のウエットプロセスにおいては薬液品質の維持、
加熱工程では温度管理など品質維持のための工程管理を
厳しくする必要があった。
【０００８】また、マイクロレンズアレイを作成する場
合には、隣接するレンズ原型４０が加熱処理により溶融
し半球の水滴状に変形する際に、互いに接して大きな一
つの塊まりとなる虞があり、高密度にマイクロレンズ１
７を配置することは困難であり、この対策のために更に
製造工程が複雑になり、レンズ性能を低下させる原因で
もあった。
合には、隣接するレンズ原型４０が加熱処理により溶融
し半球の水滴状に変形する際に、互いに接して大きな一
つの塊まりとなる虞があり、高密度にマイクロレンズ１
７を配置することは困難であり、この対策のために更に
製造工程が複雑になり、レンズ性能を低下させる原因で
もあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のマイクロレンズおよびマイクロレンズアレイの製
造方法においては長い製造時間を必要とし、また、製造
装置も多くの種類が必要であり、更に、ウエットプロセ
スにおいては薬液品質の維持など工程管理を厳しくする
必要がある等の問題点があった。また、マイクロレンズ
アレイを作成する場合においては、高密度にマイクロレ
ンズを配置することは困難であり、レンズアレイの性能
を向上させることが難しかった。
従来のマイクロレンズおよびマイクロレンズアレイの製
造方法においては長い製造時間を必要とし、また、製造
装置も多くの種類が必要であり、更に、ウエットプロセ
スにおいては薬液品質の維持など工程管理を厳しくする
必要がある等の問題点があった。また、マイクロレンズ
アレイを作成する場合においては、高密度にマイクロレ
ンズを配置することは困難であり、レンズアレイの性能
を向上させることが難しかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの問題点
を解決するために創案されたものであって、紫外線を吸
収するガラス等の基板表面に、紫外線波長域のレーザを
照射して半球状の突出部を形成し、これを母型としてス
タンパーを作成し、前記スタンパーにより透明材料を成
型してマイクロレンズを作成する。
を解決するために創案されたものであって、紫外線を吸
収するガラス等の基板表面に、紫外線波長域のレーザを
照射して半球状の突出部を形成し、これを母型としてス
タンパーを作成し、前記スタンパーにより透明材料を成
型してマイクロレンズを作成する。
【００１１】また、基板表面に照射する紫外線波長域の
レーザと前記基板の位置を相対的に変位させ、複数の突
出部を基板表面に順次形成し、これを母型としてスタン
パーを作成し、前記スタンパーにより透明材料を成型し
てマイクロレンズアレイを作成する。
レーザと前記基板の位置を相対的に変位させ、複数の突
出部を基板表面に順次形成し、これを母型としてスタン
パーを作成し、前記スタンパーにより透明材料を成型し
てマイクロレンズアレイを作成する。
【００１２】また、基板表面に照射する紫外線波長域の
レーザを複数本のビーム構成にして、複数の突出部を基
板表面に一度に形成し、これを母型としてスタンパーを
作成し、前記スタンパーにより透明材料を成型してマイ
クロレンズアレイを作成する。
レーザを複数本のビーム構成にして、複数の突出部を基
板表面に一度に形成し、これを母型としてスタンパーを
作成し、前記スタンパーにより透明材料を成型してマイ
クロレンズアレイを作成する。
【００１３】更にまた、マイクロレンズを形成する位置
に対応してマイクロレンズと略等しい大きさの複数の孔
をあけたマスクを紫外線波長域のレーザ光を透過させな
い材料で形成し、前記マスクを基板の上面に設置してレ
ーザ光を順次あるいは全面同時に照射して複数の突出部
を基板表面に形成し、更にこれを母型としてスタンパー
を作成し、前記スタンパーにより透明材料を成型してマ
イクロレンズアレイを作成し、上記課題を解決するもの
である。
に対応してマイクロレンズと略等しい大きさの複数の孔
をあけたマスクを紫外線波長域のレーザ光を透過させな
い材料で形成し、前記マスクを基板の上面に設置してレ
ーザ光を順次あるいは全面同時に照射して複数の突出部
を基板表面に形成し、更にこれを母型としてスタンパー
を作成し、前記スタンパーにより透明材料を成型してマ
イクロレンズアレイを作成し、上記課題を解決するもの
である。
【００１４】
【作用】本発明によるマイクロレンズの製造方法によれ
ば、フォトリソグラフィーにおける各種工程、および加
熱溶融工程を省略して紫外線照射工程のみにより、集光
効率の高い突出部、即ちマイクロレンズの形状を形成す
ることができる。
ば、フォトリソグラフィーにおける各種工程、および加
熱溶融工程を省略して紫外線照射工程のみにより、集光
効率の高い突出部、即ちマイクロレンズの形状を形成す
ることができる。
【００１５】また、本発明の方法により基板表面に形成
された突出部は、その内部に微細な気泡があるため、そ
のままでは光学レンズとして作用しないが、これを母型
として無電解メッキあるいは電気鋳造等により金属スタ
ンパーを作成し、射出成型等により透明材料を成型して
マイクロレンズアレイを製造するものである。
された突出部は、その内部に微細な気泡があるため、そ
のままでは光学レンズとして作用しないが、これを母型
として無電解メッキあるいは電気鋳造等により金属スタ
ンパーを作成し、射出成型等により透明材料を成型して
マイクロレンズアレイを製造するものである。
【００１６】
【実施例】本発明によるマイクロレンズの製造方法につ
いて図１ないし図８を参照して説明する。
いて図１ないし図８を参照して説明する。
【００１７】マイクロレンズの製造方法についての概要
は図１に示すように、加熱源としての紫外線光源１と、
前記紫外線光源１から発せられる紫外光２を集光し変調
する光学系３と、前記紫外光２を吸収してレンズに対応
する突出部を形成する基板４で構成される。前記紫外線
光源１は波長３６０ｎｍ以下の連続、または、パルス点
灯する光源であり、光学系３で極めて小さなスポットに
絞られて基板４上に照射される。
は図１に示すように、加熱源としての紫外線光源１と、
前記紫外線光源１から発せられる紫外光２を集光し変調
する光学系３と、前記紫外光２を吸収してレンズに対応
する突出部を形成する基板４で構成される。前記紫外線
光源１は波長３６０ｎｍ以下の連続、または、パルス点
灯する光源であり、光学系３で極めて小さなスポットに
絞られて基板４上に照射される。
【００１８】図２は紫外光２が照射された基板表面層の
熱の分布を示している。紫外光２は基板４の表面から僅
かに内部の表面層中心部８で集光して、表面層中心部８
の温度上昇と同時に熱流７が表面層中心部８から外部に
向かって生じ、周囲に向かって徐々に温度が低くなる温
度分布を形成する。
熱の分布を示している。紫外光２は基板４の表面から僅
かに内部の表面層中心部８で集光して、表面層中心部８
の温度上昇と同時に熱流７が表面層中心部８から外部に
向かって生じ、周囲に向かって徐々に温度が低くなる温
度分布を形成する。
【００１９】図２において表面層中心部８が十分に高温
になると図３に示すように基板表面６に突出部９を形成
するようになる。この過程を図３を参照して説明する。
になると図３に示すように基板表面６に突出部９を形成
するようになる。この過程を図３を参照して説明する。
【００２０】紫外線２のスポット照射により表面層中心
部８の温度上昇が始まり、基板表面６の軟化および溶融
とともに、表面層中心部８を中心として基板４の揮発し
やすい、即ち沸点の低い成分のガス化が始まり、発泡１
０が始まる。この過程によって内部の圧力１１が上昇
し、軟化した基板表面６を押し上げ表面張力によって半
球の水滴状に変形する。この時点で紫外光２の照射を止
めると熱が周囲に拡散し急速に冷却するため基板表面６
は半球状に固化することになり、レンズの形状をした突
出部９を形成することになる。
部８の温度上昇が始まり、基板表面６の軟化および溶融
とともに、表面層中心部８を中心として基板４の揮発し
やすい、即ち沸点の低い成分のガス化が始まり、発泡１
０が始まる。この過程によって内部の圧力１１が上昇
し、軟化した基板表面６を押し上げ表面張力によって半
球の水滴状に変形する。この時点で紫外光２の照射を止
めると熱が周囲に拡散し急速に冷却するため基板表面６
は半球状に固化することになり、レンズの形状をした突
出部９を形成することになる。
【００２１】上記のように形成された突出部９はその内
部に気泡を含むため、このままではレンズの働きをしな
いが、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように突出部９を有す
る基板４を母型としてスタンパーを作成し複製してマイ
クロレンズを作成する。
部に気泡を含むため、このままではレンズの働きをしな
いが、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように突出部９を有す
る基板４を母型としてスタンパーを作成し複製してマイ
クロレンズを作成する。
【００２２】図４を参照してマイクロレンズを複数個配
置したマイクロレンズアレイのスタンパーによる複製方
法について説明する。まず、図４（ａ）はスタンパーの
母型となる複数のレンズの形状をした突出部９を有する
基板４であり、この上部に無電解メッキ、電気鋳造、ま
たは紫外線硬化樹脂を用いた方法等によりスタンパー１
５を作成し〔図４（ｂ）〕、その後前記スタンパー１５
を基板４から剥離し〔図４（ｃ）〕、前記スタンパー１
５を母型として紫外線硬化樹脂による方法、または射出
成型などの方法によりマイクロレンズアレイ１６を形成
し〔図４（ｄ）〕、最後に前記スタンパー１５から剥離
してマイクロレンズアレイ１６が作成される〔図４
（ｅ）〕。
置したマイクロレンズアレイのスタンパーによる複製方
法について説明する。まず、図４（ａ）はスタンパーの
母型となる複数のレンズの形状をした突出部９を有する
基板４であり、この上部に無電解メッキ、電気鋳造、ま
たは紫外線硬化樹脂を用いた方法等によりスタンパー１
５を作成し〔図４（ｂ）〕、その後前記スタンパー１５
を基板４から剥離し〔図４（ｃ）〕、前記スタンパー１
５を母型として紫外線硬化樹脂による方法、または射出
成型などの方法によりマイクロレンズアレイ１６を形成
し〔図４（ｄ）〕、最後に前記スタンパー１５から剥離
してマイクロレンズアレイ１６が作成される〔図４
（ｅ）〕。
【００２３】つぎに、基板４にマイクロレンズアレイを
形成するために紫外光２を照射する実施方法について図
５〜図８を参照して説明する。
形成するために紫外光２を照射する実施方法について図
５〜図８を参照して説明する。
【００２４】実施例１ 図５に示すように光源は発振波長が略１μｍの半導体励
起ＹＡＧレーザ２０で、ＳＨＧ素子２１を２回通すこと
により４倍高調波を連続して発生させて紫外光源として
用いる。前記レーザ光源からのレーザビームは、レーザ
光の光強度を変化させる変調光学系２２を通して対物レ
ンズ２３に入射し基板４上に集光する。基板４は例えば
Ｘ−Ｙ移動ステージ２４に装着し、作成するマイクロレ
ンズ１７の配置に対応して基板４を一般的に知られてい
る駆動方法により移動する。また、図示してないが、光
学系を移動する構成であってもよい。
起ＹＡＧレーザ２０で、ＳＨＧ素子２１を２回通すこと
により４倍高調波を連続して発生させて紫外光源として
用いる。前記レーザ光源からのレーザビームは、レーザ
光の光強度を変化させる変調光学系２２を通して対物レ
ンズ２３に入射し基板４上に集光する。基板４は例えば
Ｘ−Ｙ移動ステージ２４に装着し、作成するマイクロレ
ンズ１７の配置に対応して基板４を一般的に知られてい
る駆動方法により移動する。また、図示してないが、光
学系を移動する構成であってもよい。
【００２５】前記変調光学系２２は、紫外線波長におい
て使用可能であるレンズ、ミラー、音響光学変調素子等
（図示せず）で構成されていて、照射強度調節、照射光
のＯＮ、ＯＦＦ等を行う。また、光学変調素子は音響光
学効果を利用するものの他に、電気光学効果、磁気光学
効果、液晶の光学的効果を利用したもので構成してもよ
い。
て使用可能であるレンズ、ミラー、音響光学変調素子等
（図示せず）で構成されていて、照射強度調節、照射光
のＯＮ、ＯＦＦ等を行う。また、光学変調素子は音響光
学効果を利用するものの他に、電気光学効果、磁気光学
効果、液晶の光学的効果を利用したもので構成してもよ
い。
【００２６】実際のレーザ光の照射条件としては例え
ば、基板４としてソーダガラスにレーザスポット径１μ
ｍ、光強度密度１２０ｍＷ／μｍ2 、照射パルス幅２ｍ
ｓｅｃ、照射間隔５００μｓｅｃ、照射回数１００回で
行い、良いレンズを得ることができた。尚、上記の条件
に限らず、基板材料やレンズの直径、曲率、高さなどに
よって、照射条件を決定することは論を待たない。
ば、基板４としてソーダガラスにレーザスポット径１μ
ｍ、光強度密度１２０ｍＷ／μｍ2 、照射パルス幅２ｍ
ｓｅｃ、照射間隔５００μｓｅｃ、照射回数１００回で
行い、良いレンズを得ることができた。尚、上記の条件
に限らず、基板材料やレンズの直径、曲率、高さなどに
よって、照射条件を決定することは論を待たない。
【００２７】実施例２ 図６（ａ）に示すように実施例１の対物レンズ２３にか
えて、光束分割光学系３０を変調光学系２２と基板４と
の間に設置し、変調光学系２２で変調されたレーザビー
ムを作成するマイクロレンズ１７の配置に一致した複数
のレーザビーム３１を作成して基板４に照射するもので
ある。
えて、光束分割光学系３０を変調光学系２２と基板４と
の間に設置し、変調光学系２２で変調されたレーザビー
ムを作成するマイクロレンズ１７の配置に一致した複数
のレーザビーム３１を作成して基板４に照射するもので
ある。
【００２８】光束分割光学系３０の構成例を図６（ｂ）
に示す。同図は主レーザ光Ｌをビームスプリッター３２
でＬ1 〜Ｌn のｎ本のレーザ光に分割するものである。
ビームスプリッター３２で分割されたレーザ光の強度を
同一にするために各々のビームスプリッター３２の分割
比率を適宜決定しなければならない。光束分割光学系３
０は本例に限らず他の光学部品を用いて構成してもよ
い。また、図６（ｂ）ではライン状の配列を示したが、
これに限定することなくエリア状に配列することも可能
である。
に示す。同図は主レーザ光Ｌをビームスプリッター３２
でＬ1 〜Ｌn のｎ本のレーザ光に分割するものである。
ビームスプリッター３２で分割されたレーザ光の強度を
同一にするために各々のビームスプリッター３２の分割
比率を適宜決定しなければならない。光束分割光学系３
０は本例に限らず他の光学部品を用いて構成してもよ
い。また、図６（ｂ）ではライン状の配列を示したが、
これに限定することなくエリア状に配列することも可能
である。
【００２９】実施例３ 図７は実施例１の対物レンズ２３にかえて、光束径変換
光学系３４を変調光学系２２と基板４との間に設置し、
変調光学系２２で変調されたレーザビームをマイクロレ
ンズアレイ１６のエリアを覆う大きさにレーザビーム３
１の径を広大し、基板４に照射するものである。この時
基板４上にはマイクロレンズ１７の配置に一致した、マ
イクロレンズ１７の直径と略等しい直径の孔をあけた紫
外線光反射マスク３５でカバーをしておくものである。
前期紫外線光反射マスク３５の配置は光束径変換光学系
３４と基板４の間の任意の位置に挿着してよい。
光学系３４を変調光学系２２と基板４との間に設置し、
変調光学系２２で変調されたレーザビームをマイクロレ
ンズアレイ１６のエリアを覆う大きさにレーザビーム３
１の径を広大し、基板４に照射するものである。この時
基板４上にはマイクロレンズ１７の配置に一致した、マ
イクロレンズ１７の直径と略等しい直径の孔をあけた紫
外線光反射マスク３５でカバーをしておくものである。
前期紫外線光反射マスク３５の配置は光束径変換光学系
３４と基板４の間の任意の位置に挿着してよい。
【００３０】実施例４ 図８は実施例３の紫外線光反射マスク３５にかえてマイ
クロレンズアレイ３３を用いるものである。マイクロレ
ンズアレイ３３の配置は基板４に作成するマイクロレン
ズ１７の配置と同一構成であって、マイクロレンズアレ
イ３３を通過してできた複数のレーザビーム３１が基板
４上に集光するように光学系を定める。本実施例におい
ては実施例３に比較してレーザ光を有効に使用すること
ができる利点がある。
クロレンズアレイ３３を用いるものである。マイクロレ
ンズアレイ３３の配置は基板４に作成するマイクロレン
ズ１７の配置と同一構成であって、マイクロレンズアレ
イ３３を通過してできた複数のレーザビーム３１が基板
４上に集光するように光学系を定める。本実施例におい
ては実施例３に比較してレーザ光を有効に使用すること
ができる利点がある。
【００３１】以上、基板材料としてソーダガラスを、こ
の基板を発泡させてレンズ形状を作成するための光源と
して紫外光を用いた製造方法を説明したが、レンズ径の
大きなものについては光源を可視光または赤外光を用
い、基板にはこれら波長帯域の光を吸収して発泡する材
料を用いてマイクロレンズまたはマイクロレンズアレイ
を作成できることは論を待たない。この場合、利用する
波長帯域の光に対応した反射、遮光マスクおよび光学部
品を用いなくてはならない。
の基板を発泡させてレンズ形状を作成するための光源と
して紫外光を用いた製造方法を説明したが、レンズ径の
大きなものについては光源を可視光または赤外光を用
い、基板にはこれら波長帯域の光を吸収して発泡する材
料を用いてマイクロレンズまたはマイクロレンズアレイ
を作成できることは論を待たない。この場合、利用する
波長帯域の光に対応した反射、遮光マスクおよび光学部
品を用いなくてはならない。
【００３２】尚、本発明によるマイクロレンズおよびマ
イクロレンズアレイの製造方法はこれらの製造に限定す
ることなく、同様の微細な突起により信号を記録、再生
する光ディスクおよび光カード等の製造に応用できるこ
とは当然である。
イクロレンズアレイの製造方法はこれらの製造に限定す
ることなく、同様の微細な突起により信号を記録、再生
する光ディスクおよび光カード等の製造に応用できるこ
とは当然である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマイクロ
レンズ製造方法により作成されたマイクロレンズ形状の
突出部を有する基板を母型として無電解メッキあるいは
電気鋳造等により金属スタンパーを作成し、射出成型等
によりマイクロレンズを高速かつ大量に作成することが
できる。また、マイクロレンズを複数個配置したマイク
ロレンズアレイも同様の方法で作成することができる。
レンズ製造方法により作成されたマイクロレンズ形状の
突出部を有する基板を母型として無電解メッキあるいは
電気鋳造等により金属スタンパーを作成し、射出成型等
によりマイクロレンズを高速かつ大量に作成することが
できる。また、マイクロレンズを複数個配置したマイク
ロレンズアレイも同様の方法で作成することができる。
【００３４】また、溶融して表面張力の作用を受ける部
分は紫外光を照射して昇温した所だけであり、順次照射
していくことによって殆ど隙間をあけることなく高密度
にマイクロレンズアレイ形状を形成することができる。
分は紫外光を照射して昇温した所だけであり、順次照射
していくことによって殆ど隙間をあけることなく高密度
にマイクロレンズアレイ形状を形成することができる。
【００３５】また、マスク等を用いて同時に複数のスポ
ットを照射する方法においても、照射表層部分のみが昇
温し基板全体が加熱することはなく、従って、上記同様
に殆ど隙間を明けることなく高密度にマイクロレンズア
レイ形状を形成することができる。
ットを照射する方法においても、照射表層部分のみが昇
温し基板全体が加熱することはなく、従って、上記同様
に殆ど隙間を明けることなく高密度にマイクロレンズア
レイ形状を形成することができる。
【００３６】また、従来技術においては必要であったフ
ォトリソグラフィーにおける前後の各種工程、および加
熱溶融工程を省略して紫外線照射工程のみにより、集光
効率の高いマイクロレンズアレイ形状を形成することが
できる。
ォトリソグラフィーにおける前後の各種工程、および加
熱溶融工程を省略して紫外線照射工程のみにより、集光
効率の高いマイクロレンズアレイ形状を形成することが
できる。
【００３７】更にまた、基板上のマイクロレンズを形成
しない部分に紫外線光を反射するパターンを作成し、こ
の上から順次、或いは全面同時に紫外線光を照射するこ
とによって反射するパターンのある基板部分は昇温する
ことはなく、それ以外の部分では発泡現象が生じて加熱
溶融工程を省略して高密度なマイクロレンズアレイ形状
を形成することができる。
しない部分に紫外線光を反射するパターンを作成し、こ
の上から順次、或いは全面同時に紫外線光を照射するこ
とによって反射するパターンのある基板部分は昇温する
ことはなく、それ以外の部分では発泡現象が生じて加熱
溶融工程を省略して高密度なマイクロレンズアレイ形状
を形成することができる。
【図１】 本発明のマイクロレンズ製造方法の概念図で
ある。
ある。
【図２】 基板と紫外線光の相互作用を示す模式的断面
図である。
図である。
【図３】 図２に続くレンズ部形状の形成を示す模式的
断面図である。
断面図である。
【図４】 マイクロレンズ製造過程を示す略線的断面図
である。
である。
【図５】 本発明の第一の実施例を示すブロック構成図
である。
である。
【図６】 本発明の第二の実施例を示すブロック構成図
である。
である。
【図７】 本発明の第三の実施例を示すブロック構成図
である。
である。
【図８】 本発明の第四の実施例を示すブロック構成図
である。
である。
【図９】 従来のマイクロレンズの製造方法を示す略線
的斜視図である。
的斜視図である。
１ 紫外線光源 ２ 紫外光 ３ 光学系 ４ 基板 ５ レンズ形成部 ６ 基板表面 ７ 熱流 ８ 表面層中心部 ９ 突出部 １０ 発泡 １１ 圧力 １５ スタンパー １６、３３ マイクロレンズアレイ １７ マイクロレンズ ２０ ＹＡＧレーザ ２１ ＳＨＧ素子 ２２ 変調光学系 ２３ 対物レンズ ２４ Ｘ−Ｙ移動ステージ ３０ 光束分割光学系 ３１ レーザビーム ３２ ビームスプリッター ３４ 光束径変換光学系 ３５ 紫外光反射マスク ３８ フォトレジスト ３９ マイクロレンズパターン ４０ レンズ原型
Claims (7)
- 【請求項１】 マイクロレンズをスタンパー方式により
作成する製造方法において、 紫外光を吸収する材料からなる基板の表面に、紫外線波
長帯域のレーザ光を選択的に照射して前記基板を発泡さ
せて半球状の突出部を形成し、該突出部を有する基板を
母型としてスタンパーを作成し、更に該スタンパーによ
り透明材料を成型してマイクロレンズを作成することを
特徴とするマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項２】 基板の表面に照射する前記紫外線波長帯
域のレーザ光と前記基板の位置を相対的に変位させ、複
数の突出部を基板の表面に順次形成し、該複数の突出部
を有する基板を母型としてマイクロレンズアレイのスタ
ンパーを作成することを特徴とする、請求項１に記載し
たマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項３】 基板の表面に照射する前記紫外線波長帯
域のレーザ光を複数本のビーム構成にして、複数の突出
部を基板の表面に一度に形成し、該複数の突出部を有す
る基板を母型としてマイクロレンズアレイのスタンパー
を作成することを特徴とする、請求項１に記載したマイ
クロレンズの製造方法。 - 【請求項４】 紫外線波長帯域のレーザ光を反射する平
板材料にマイクロレンズの直径と略等しい大きさの孔を
マイクロレンズの配置と一致させて穿孔してマスクを作
成し、該マスクを基板の表面に密着、または基板上部に
設置してレーザ光を順次、または全面同時に照射して基
板の表面に突出部を形成し、該複数の突出部を有する基
板を母型としてマイクロレンズアレイのスタンパーを作
成することを特徴とする、請求項１に記載したマイクロ
レンズの製造方法。 - 【請求項５】 請求項３に記載した基板を照射する複数
本のレーザビームを一本のレーザ光から作成したことを
特徴とする、請求項１に記載したマイクロレンズの製造
方法。 - 【請求項６】 請求項４に記載した基板全面を同時に照
射するレーザ光を光束径変換光学系で作成したことを特
徴とする、請求項１に記載したマイクロレンズの製造方
法。 - 【請求項７】 請求項３に記載した基板を照射する複数
本のレーザビームを一本のレーザ光から光束径変換光学
系とマイクロレンズアレイにより作成したことを特徴と
する、請求項１に記載したマイクロレンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24083594A JP3555626B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | マイクロレンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24083594A JP3555626B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | マイクロレンズの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0872064A true JPH0872064A (ja) | 1996-03-19 |
| JP3555626B2 JP3555626B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=17065412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24083594A Expired - Fee Related JP3555626B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | マイクロレンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3555626B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999033632A1 (fr) * | 1997-12-26 | 1999-07-08 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Reseau de verres de redressement en resine et de grandeur nature |
| JP2001166167A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-06-22 | Toppan Printing Co Ltd | 光配線層及びその製造方法並びに光・電気配線基板及びその製造法並びに実装基板 |
| KR100394304B1 (ko) * | 1999-05-11 | 2003-08-09 | 엔이씨 일렉트로닉스 코포레이션 | 고체 촬상 장치의 마이크로 렌즈 형성 방법 |
| JP2005131940A (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Arisawa Mfg Co Ltd | マイクロレンズアレイ用母型の製造方法 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP24083594A patent/JP3555626B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP4677651B2 (ja) * | 1999-12-10 | 2011-04-27 | 凸版印刷株式会社 | 光配線層の製造方法、及び光・電気配線基板とその製造法、並びに実装基板 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3555626B2 (ja) | 2004-08-18 |
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