JPS59140401A - 平板合成マイクロレンズ - Google Patents
平板合成マイクロレンズInfo
- Publication number
- JPS59140401A JPS59140401A JP1486383A JP1486383A JPS59140401A JP S59140401 A JPS59140401 A JP S59140401A JP 1486383 A JP1486383 A JP 1486383A JP 1486383 A JP1486383 A JP 1486383A JP S59140401 A JPS59140401 A JP S59140401A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- glass substrate
- glass
- microlens
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
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】
本発明はイオン拡散を用いた屈折率分布型平板マイクロ
レンズに関する。さらに詳しくはその構成と応用に関す
る。
レンズに関する。さらに詳しくはその構成と応用に関す
る。
第１図は平板マイクロレンズの外観を示した図である。
その特徴は平板型であること、また、プレイ構成が簡単
に作れることであネ。また、製法上はフォトリソグラフ
ィによシ同−基板上にパッチ処理で集積化できる点であ
る。第２図はその製造工程を示したものである。ガラス
基板ｌα）はスパッタによってチタン膜１．５μｍのマ
スキングが行表われ（６）、フォトエツチング工程１ｃ
ｌに送られる。
に作れることであネ。また、製法上はフォトリソグラフ
ィによシ同−基板上にパッチ処理で集積化できる点であ
る。第２図はその製造工程を示したものである。ガラス
基板ｌα）はスパッタによってチタン膜１．５μｍのマ
スキングが行表われ（６）、フォトエツチング工程１ｃ
ｌに送られる。
エツチングは（資）℃のｎ、ｐｏ４を用いレンズアレイ
の原形がつけられる。イオン拡散（のけ５５０ ℃〜６
００℃の溶融塩中で数日行ない、２ｏｏ℃Ｈ２ＳＱ４中
でマスクの剥離ｒ＃ｌを行えばレンズのプレイができる
。
の原形がつけられる。イオン拡散（のけ５５０ ℃〜６
００℃の溶融塩中で数日行ない、２ｏｏ℃Ｈ２ＳＱ４中
でマスクの剥離ｒ＃ｌを行えばレンズのプレイができる
。
また、実用には基板の面が荒れる為簡単な表面研磨が最
終に必要となる。
終に必要となる。
このように本発明で用いる平板マイクロレンズではガラ
ス基板上に設けたマスクを通して溶融塩中の電子分極の
高い重金属イオン（ＴＡ 、 Ｃｍ ）を拡散させ、ガ
ラス中のに、Ｎα と交換させることで屈折率を三次元
的に制御して形成される。従って、従来のようなガラス
の球面研磨が不必要となシ、最小径０．５ｍｓ程度のレ
ンズが簡単に得られる。
ス基板上に設けたマスクを通して溶融塩中の電子分極の
高い重金属イオン（ＴＡ 、 Ｃｍ ）を拡散させ、ガ
ラス中のに、Ｎα と交換させることで屈折率を三次元
的に制御して形成される。従って、従来のようなガラス
の球面研磨が不必要となシ、最小径０．５ｍｓ程度のレ
ンズが簡単に得られる。
ちなみＫＯ，１ｍ−のマスクによって０ 、５＊Ｊφの
レンズアレイが得られている。また、製造スピードを上
げる目的で従来の自然な拡散によらず、電界移入法を用
いると数時間の工程でレンズができる。
レンズアレイが得られている。また、製造スピードを上
げる目的で従来の自然な拡散によらず、電界移入法を用
いると数時間の工程でレンズができる。
第３図は本発明による平板マイクロレンズの構成を示し
たものであシ、本発明の特徴はガラス基板の両面からイ
オン拡散を行ない特性、サイズの違う複数のレンズから
なる合成レンズを作るものである。製造方法上ｉｌｔ第
２図１ｂ＋のマスキングの工程でガラスの両面にＴ（を
デポジットし、ガラスの表、裏面のマスクの形を変える
だけでよい。また、マスクの形ｌｌｌｉａ図の形を１単
位としてアレイ化し、表面の研磨の終った時点で切断す
れば一度に多数の合成レンズが得られる。第３図の合成
レンズはデジタルオーディオディスクの光ヘツド用に開
発したものであ９１本の平行ビームから、３本のビーム
を集光できる。坑４図にその応用例を示す。半導体レー
ザ１を出た光はコリメートレンズ２によって平行ビーム
に変えられビームスプリッタ３．十波長板４を通過して
対物レンズ５に達する。仁の時平行光は直線偏光から円
偏光に変化している。対物レンズ５は本発明圧よる平板
合成マイクロレンズであｐ、これを通過した光は３つの
ビームに振シ分けられディスク６の上で間隔が数μの３
つのスポットとなる。また、対物レンズはアクチーエー
タ７によって上下左右に可動かで −きる為、これによ
ってレーザ光のフォーカシング、トラッキングが行なわ
れる。ディスクで主信号、フォーカス信号、トラッキン
グ信号を得た反射光は左右のビームが入れ変わシ再び対
物レンズ５を通シ、もう一度十波長板を通ると、行きと
偏光方向が９００異なる直線偏光となる為、偏光ビーム
スプリッタ３によって反射され、光はレーザダイオード
に戻らない。反射された光はこれも本発明による集光レ
ンズ８によってディテクタ９〜ｌＪ上に絞られる。ディ
テクタ９は主信号、及び、フォーカスエラー信号を得る
為のフォトダイオードであり、フォーカシングエラー信
号はシリンドリカルレンズ１２によって作られる。（詳
細は後述）ディテクタＨ１、１ｌＦｉ）ヲッキングエヲ
ー信号をイ４る為のもので、その原理を第５図に示す。
たものであシ、本発明の特徴はガラス基板の両面からイ
オン拡散を行ない特性、サイズの違う複数のレンズから
なる合成レンズを作るものである。製造方法上ｉｌｔ第
２図１ｂ＋のマスキングの工程でガラスの両面にＴ（を
デポジットし、ガラスの表、裏面のマスクの形を変える
だけでよい。また、マスクの形ｌｌｌｉａ図の形を１単
位としてアレイ化し、表面の研磨の終った時点で切断す
れば一度に多数の合成レンズが得られる。第３図の合成
レンズはデジタルオーディオディスクの光ヘツド用に開
発したものであ９１本の平行ビームから、３本のビーム
を集光できる。坑４図にその応用例を示す。半導体レー
ザ１を出た光はコリメートレンズ２によって平行ビーム
に変えられビームスプリッタ３．十波長板４を通過して
対物レンズ５に達する。仁の時平行光は直線偏光から円
偏光に変化している。対物レンズ５は本発明圧よる平板
合成マイクロレンズであｐ、これを通過した光は３つの
ビームに振シ分けられディスク６の上で間隔が数μの３
つのスポットとなる。また、対物レンズはアクチーエー
タ７によって上下左右に可動かで −きる為、これによ
ってレーザ光のフォーカシング、トラッキングが行なわ
れる。ディスクで主信号、フォーカス信号、トラッキン
グ信号を得た反射光は左右のビームが入れ変わシ再び対
物レンズ５を通シ、もう一度十波長板を通ると、行きと
偏光方向が９００異なる直線偏光となる為、偏光ビーム
スプリッタ３によって反射され、光はレーザダイオード
に戻らない。反射された光はこれも本発明による集光レ
ンズ８によってディテクタ９〜ｌＪ上に絞られる。ディ
テクタ９は主信号、及び、フォーカスエラー信号を得る
為のフォトダイオードであり、フォーカシングエラー信
号はシリンドリカルレンズ１２によって作られる。（詳
細は後述）ディテクタＨ１、１ｌＦｉ）ヲッキングエヲ
ー信号をイ４る為のもので、その原理を第５図に示す。
ディスク上で焦点を糸１１んだスポットはデータのトヲ
ックヲ挾みこんた副ビームｂ、ｃと主ビームαがらなっ
ている。従って、主ビームのトヲッキングエヲーが生じ
ると副ビームｂ、ｃの戻シ光量に差が出る。
ックヲ挾みこんた副ビームｂ、ｃと主ビームαがらなっ
ている。従って、主ビームのトヲッキングエヲーが生じ
ると副ビームｂ、ｃの戻シ光量に差が出る。
こｉｌをディテクタ１０ 、 Ｉｔの出力差によって検
出するものである。このように本発明による合成レンズ
によって、従来回折格子を使って副ビームを作っていた
３ビーム法と同等のトラッキングが行える。
出するものである。このように本発明による合成レンズ
によって、従来回折格子を使って副ビームを作っていた
３ビーム法と同等のトラッキングが行える。
自１６図は非点収差方式によるフォーカスエラー検出用
に作った平板合成マイクロレンズで、ガラス基板の一方
はシリンドリカルレンズ、他方は通゛帛の凸レンズの組
合せからなる。その機能はディよってフォーカス位置か
ら遠くガるか、近すぎる場合には第７図に示した４分割
フォトダイオード上に楕円のスポット像を結び、合焦点
状態では円建なるように働くものである。従って、フォ
トディテクターの出力で（■＋■）−（■＋■）を観測
していればディスク上のスポットが遠いか、近いか、あ
るいは合焦状態であるかチェックでき、ヘッドにサーボ
がかけられる。この方法は第４図の例で真中にあるビー
ムが仁Ｏいており、ディテクタ９が４分割フォトダイオ
ードとなっている。
に作った平板合成マイクロレンズで、ガラス基板の一方
はシリンドリカルレンズ、他方は通゛帛の凸レンズの組
合せからなる。その機能はディよってフォーカス位置か
ら遠くガるか、近すぎる場合には第７図に示した４分割
フォトダイオード上に楕円のスポット像を結び、合焦点
状態では円建なるように働くものである。従って、フォ
トディテクターの出力で（■＋■）−（■＋■）を観測
していればディスク上のスポットが遠いか、近いか、あ
るいは合焦状態であるかチェックでき、ヘッドにサーボ
がかけられる。この方法は第４図の例で真中にあるビー
ムが仁Ｏいており、ディテクタ９が４分割フォトダイオ
ードとなっている。
但し、図ではシリンドリカルレンズを別に設置した形に
なっているが、第６図のレンズをレンズアレイ８の真中
に代りに埋め込めばよい。また、１ビームによってトラ
ッキング、フォーカシングを同時に行なう方式にも本発
明による平板合成マイクロレンズを用い、非点収差方式
を導入できる事＃−ｊ：ｔ、−，５″！１でもない。
なっているが、第６図のレンズをレンズアレイ８の真中
に代りに埋め込めばよい。また、１ビームによってトラ
ッキング、フォーカシングを同時に行なう方式にも本発
明による平板合成マイクロレンズを用い、非点収差方式
を導入できる事＃−ｊ：ｔ、−，５″！１でもない。
以上述べたように本発明は屈折率分布形の平板マイクロ
レンズを製造する際に、ガラス基板の両ものである。本
発明ではその応用例として光メモリ用光学ヘッドの３ビ
ームトヲツキング用レンズ及び、非点収差方式によるフ
ォーカシングレンズを作成したものである。本方式は・
この細光通信分野、あるいけ、光ＩＣ分野にも広く応用
が可能であ、す、マイクロオプテイクスの有用な手段と
なろう。
レンズを製造する際に、ガラス基板の両ものである。本
発明ではその応用例として光メモリ用光学ヘッドの３ビ
ームトヲツキング用レンズ及び、非点収差方式によるフ
ォーカシングレンズを作成したものである。本方式は・
この細光通信分野、あるいけ、光ＩＣ分野にも広く応用
が可能であ、す、マイクロオプテイクスの有用な手段と
なろう。
第１図れ本発明に用いる平板マイクロレンズの第３図１
αｌ ｌｂ＋は本発明による平板合成マイクロレンズで
ある。 第４図は本発明による平板マイクロレンズの応用例であ
る。 第５図は３ビーム法によるトラッキングの原理である。 第６図は本発明による平板合成マイクロレンズである。 第７図は非点収差法によるフォーカシングの原理である
。 図中の番号 １・・レーザダイオード ２・・コリメートレンズ ３・・偏光ビームスプリッタ ４・・十波長板 ５・・対物レンズ ６拳・光ディスク ７・・アクチュエータ ８・・・集光レンズ ９ 、１０ 、１１・・フォトディテクタ１２・・シリ
ンダレンズ 以 上 出願人 株式会社旺訪精工舎 第１図 （α） （い
（Ｃ□」 （ｄン
ｔｅ）第２図 第３１ 第５図 第６図 第７閃
αｌ ｌｂ＋は本発明による平板合成マイクロレンズで
ある。 第４図は本発明による平板マイクロレンズの応用例であ
る。 第５図は３ビーム法によるトラッキングの原理である。 第６図は本発明による平板合成マイクロレンズである。 第７図は非点収差法によるフォーカシングの原理である
。 図中の番号 １・・レーザダイオード ２・・コリメートレンズ ３・・偏光ビームスプリッタ ４・・十波長板 ５・・対物レンズ ６拳・光ディスク ７・・アクチュエータ ８・・・集光レンズ ９ 、１０ 、１１・・フォトディテクタ１２・・シリ
ンダレンズ 以 上 出願人 株式会社旺訪精工舎 第１図 （α） （い
（Ｃ□」 （ｄン
ｔｅ）第２図 第３１ 第５図 第６図 第７閃
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ 屈折率分布型平板マイクロレンズの炸裂に於
て、ガラス基板の両方向からイオン拡散を行ない該ガラ
ス基板の表裏面に別々のレンズを形成し、合成レンズを
構成することを特徴とする平板合成マイクロレンズ。 （２） ガラス基板の一方の面に３コの独立なレンズ
アレイ、又、その反対側の面に前記３コのレンズを収納
、可能な大きさのレンズを１コ形成した事を特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の平板合成マイクロレンズ
。 （３） ガラス基板の一方の面にシリンダレンズ、又
、その反対側の面に凸レンズを形成した事を特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の平板合成マイクロレンズ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1486383A JPS59140401A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 平板合成マイクロレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1486383A JPS59140401A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 平板合成マイクロレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59140401A true JPS59140401A (ja) | 1984-08-11 |
Family
ID=11872857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1486383A Pending JPS59140401A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 平板合成マイクロレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59140401A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4952037A (en) * | 1985-03-05 | 1990-08-28 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Plate microlens and method for manufacturing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5753702A (en) * | 1980-09-16 | 1982-03-30 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Lens body |
| JPS584102A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学素子 |
-
1983
- 1983-02-01 JP JP1486383A patent/JPS59140401A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5753702A (en) * | 1980-09-16 | 1982-03-30 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Lens body |
| JPS584102A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学素子 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4952037A (en) * | 1985-03-05 | 1990-08-28 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Plate microlens and method for manufacturing the same |
| US5104435A (en) * | 1985-03-05 | 1992-04-14 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Method of making a plate microlens |
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