JPS6146408B2 - - Google Patents
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- JPS6146408B2 JPS6146408B2 JP6594082A JP6594082A JPS6146408B2 JP S6146408 B2 JPS6146408 B2 JP S6146408B2 JP 6594082 A JP6594082 A JP 6594082A JP 6594082 A JP6594082 A JP 6594082A JP S6146408 B2 JPS6146408 B2 JP S6146408B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
- G02B3/0018—Reflow, i.e. characterized by the step of melting microstructures to form curved surfaces, e.g. manufacturing of moulds and surfaces for transfer etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/006—Re-forming shaped glass by fusing, e.g. for flame sealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B23/02—Re-forming glass sheets
-
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B29/00—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
- C03B29/02—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a discontinuous way
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B29/02—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a discontinuous way
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- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明はマイクロレンズアレイの製造方法の改
良に係る。
良に係る。
(b) 技術の背景
近年光集積回路の進歩に伴い、光集積回路と光
フアイバアレイとの光結合器として、あるいは光
ドツトによる画像形成の手段として、高性能、高
密度のマイクロレンズアレイが要望されている。
フアイバアレイとの光結合器として、あるいは光
ドツトによる画像形成の手段として、高性能、高
密度のマイクロレンズアレイが要望されている。
(c) 従来技術と問題点
従来のマイクロレンズアレイの製造法を第１図
を参照しながら説明する。第１図は従来の製造過
程を示す光学ガラス基板の断面図である。
を参照しながら説明する。第１図は従来の製造過
程を示す光学ガラス基板の断面図である。
従来は主としてイオン交換法により製造されて
いた。イオン交換法とは、光学ガラス基板１の表
面に、微細直径d1の孔４が所望に配列されたアル
ミニウム、チタンなどの金属マスク３を公知の手
段、例えば蒸着、スパツタリングなどで形成せし
めて、Ｔ＋，Ag+，などのイオンを含むほぼ
400゜〜600℃に加熱された溶融塩中に浸漬し、
Naイオンと金属イオンを置換して屈折率を大き
くし、それぞれの孔４の中心より光学ガラス基板
１の内部に向う、球面状の屈折率の変化層を形成
せしめた後に、金属マスク３を除去してそれぞれ
の孔４に対応する位置にマイクロレンズ２を設け
ていた。
いた。イオン交換法とは、光学ガラス基板１の表
面に、微細直径d1の孔４が所望に配列されたアル
ミニウム、チタンなどの金属マスク３を公知の手
段、例えば蒸着、スパツタリングなどで形成せし
めて、Ｔ＋，Ag+，などのイオンを含むほぼ
400゜〜600℃に加熱された溶融塩中に浸漬し、
Naイオンと金属イオンを置換して屈折率を大き
くし、それぞれの孔４の中心より光学ガラス基板
１の内部に向う、球面状の屈折率の変化層を形成
せしめた後に、金属マスク３を除去してそれぞれ
の孔４に対応する位置にマイクロレンズ２を設け
ていた。
しかし乍ら陽イオンを滲透せしめるので、屈折
率は光学ガラス基板１より0.003程度大きいもの
であり、また個々のマイクロレンズ２の直径d2は
孔４の直径d1より大きい200μｍ以上で深さｔも
せいぜい20μｍ前後が限度であつて、NA（開口
数）の大きいものではなかつた。またこのイオン
交換には１昼夜以上を要していた。
率は光学ガラス基板１より0.003程度大きいもの
であり、また個々のマイクロレンズ２の直径d2は
孔４の直径d1より大きい200μｍ以上で深さｔも
せいぜい20μｍ前後が限度であつて、NA（開口
数）の大きいものではなかつた。またこのイオン
交換には１昼夜以上を要していた。
(d) 発明の目的
本発明の目的は上記従来の問題点に鑑み、NA
が大きく高密度のマイクロレンズアレイを短時間
に製造しうるマイクロレンズアレイの製造方法を
提供することにある。
が大きく高密度のマイクロレンズアレイを短時間
に製造しうるマイクロレンズアレイの製造方法を
提供することにある。
(e) 発明の構成
この目的を達成するために本発明は、光学ガラ
スの表面に、マイクロレンズの直径に等しい所望
の直径の円形に所望に配列されたレジストパター
ンを形成した後に、該光学ガラス基板をリアクテ
イブイオンエツチングして円柱形の突部を配列せ
しめ、該レジストを除去後加熱して、それぞれの
該突部を表面張力により球面状に変形せしめ凸レ
ンズとするようにする製造方法である。
スの表面に、マイクロレンズの直径に等しい所望
の直径の円形に所望に配列されたレジストパター
ンを形成した後に、該光学ガラス基板をリアクテ
イブイオンエツチングして円柱形の突部を配列せ
しめ、該レジストを除去後加熱して、それぞれの
該突部を表面張力により球面状に変形せしめ凸レ
ンズとするようにする製造方法である。
(f) 発明の実施例
以下図示実施例を参照して本発明について詳細
に説明する。
に説明する。
第２図のイ、ロ、ハ，ニ，ホは本発明の一実施
例の製造過程図、第３図は第２図のものの実成品
の斜視図である。
例の製造過程図、第３図は第２図のものの実成品
の斜視図である。
本発明の製造法は下記のとおりである。
レジストパターンの形成……（第２図イ，ロ
参照、ロはイの点線Ｍ−Ｍの断面図である） 所望の直径の円が配列された高精度のマスク
パターンを用い角板状の光学ガラス基板５の表
面に塗布したホトレジスト上に密着現像を行つ
て、円形パターンのガラス基板５の表面を露出
せしめる。つぎにスパツタ、あるいは蒸着など
で、ガラス基板５の全面即ち円形パターンおよ
び円が除去されたホトレジストの表面に例えば
Ａ膜を形成せし、リフトオフ法によつてＡ
のパターン化を行ひ、光学ガラス基板５の表面
に直径d2の円が配列されたＡレジストパター
ン６′を形成する。
参照、ロはイの点線Ｍ−Ｍの断面図である） 所望の直径の円が配列された高精度のマスク
パターンを用い角板状の光学ガラス基板５の表
面に塗布したホトレジスト上に密着現像を行つ
て、円形パターンのガラス基板５の表面を露出
せしめる。つぎにスパツタ、あるいは蒸着など
で、ガラス基板５の全面即ち円形パターンおよ
び円が除去されたホトレジストの表面に例えば
Ａ膜を形成せし、リフトオフ法によつてＡ
のパターン化を行ひ、光学ガラス基板５の表面
に直径d2の円が配列されたＡレジストパター
ン６′を形成する。
なお、光学ガラス基板５の表面の全面にＡ
膜を直接形成せしめホトエツチング法によりＡ
レジストパターン６を形成せしめても良い。
膜を直接形成せしめホトエツチング法によりＡ
レジストパターン６を形成せしめても良い。
リアクテイブイオンエツチング……（第２図
ハ参照） Ａと反応せず、光学ガラスと反応する反応
ガラス、例えば、CF4＋０あるいはC2CF5が
封入され、高周波電源に接続された平面電極
と、平面電極に相対された対向電極とを備えた
リアクテイブイオンエツチング装置の平面電極
上にＡレジストパターン６が形成された光学
ガラス基板５を載置してＡレジストパターン
６で覆はれた以外の表面を所望の深さt2だけエ
ツチングする。したがつて光学ガラス基板５
は、t2だけ厚さが薄くなり光学ガラス基板７と
なり、光学ガラス基板７の表面に高さt2で、上
端面にＡレジスト６′が形成された直径d2の
円柱形の突部８が配設される。
ハ参照） Ａと反応せず、光学ガラスと反応する反応
ガラス、例えば、CF4＋０あるいはC2CF5が
封入され、高周波電源に接続された平面電極
と、平面電極に相対された対向電極とを備えた
リアクテイブイオンエツチング装置の平面電極
上にＡレジストパターン６が形成された光学
ガラス基板５を載置してＡレジストパターン
６で覆はれた以外の表面を所望の深さt2だけエ
ツチングする。したがつて光学ガラス基板５
は、t2だけ厚さが薄くなり光学ガラス基板７と
なり、光学ガラス基板７の表面に高さt2で、上
端面にＡレジスト６′が形成された直径d2の
円柱形の突部８が配設される。
レジスト除去……（第２図ニ参照）
突部８の上端面のＡレジスト６′を適宜の
剥離液（例えば硝酸）で除去する。
剥離液（例えば硝酸）で除去する。
球面成形……（第２図ホ参照）
不活性ガス（例えばアルゴン）が封入された
電気炉で、ほぼ1800℃に光学ガラス基板７を加
熱し、必要の場合はガスレーザーにて突部８の
周縁部を加熱して、突部８を溶融せしめ円柱形
の突部８の形状を表面張力により高さt3、直径
d3の球面状に変形し凸レンズ９とする。この凸
レンズ９の直径d3はＡレジスト６′の直径d2
にほぼ等しく、また高さt3は突部８の高さt2に
ほぼ等しい。
電気炉で、ほぼ1800℃に光学ガラス基板７を加
熱し、必要の場合はガスレーザーにて突部８の
周縁部を加熱して、突部８を溶融せしめ円柱形
の突部８の形状を表面張力により高さt3、直径
d3の球面状に変形し凸レンズ９とする。この凸
レンズ９の直径d3はＡレジスト６′の直径d2
にほぼ等しく、また高さt3は突部８の高さt2に
ほぼ等しい。
以上のように形成されたマイクロレンズアレイ
は第３図のようで、光学ガラス基板７の表面に小
さい径の凸レンズ９が高密度に配列されており、
凸レンズ９が空気中に突出しているのでレンズと
しての屈折率は、光学ガラス基板５の屈折率と等
しく大きいものであり、また例えば直径を（150
μｍ〜200μｍ，）高さを（50μｍ〜100μｍ）に
することが出来、NAが大なるマイクロレンズア
レイである。
は第３図のようで、光学ガラス基板７の表面に小
さい径の凸レンズ９が高密度に配列されており、
凸レンズ９が空気中に突出しているのでレンズと
しての屈折率は、光学ガラス基板５の屈折率と等
しく大きいものであり、また例えば直径を（150
μｍ〜200μｍ，）高さを（50μｍ〜100μｍ）に
することが出来、NAが大なるマイクロレンズア
レイである。
また、リアクテイブエツチング時間はエツチン
グの深さにより異なるがせいぜい数時間であり、
さらにまた球面成形の加熱時間もレンズ形状によ
り異なるもほぼ１時間前後で、加工時間は従来の
イオン交換法に較べて大いに短縮することが出来
る。
グの深さにより異なるがせいぜい数時間であり、
さらにまた球面成形の加熱時間もレンズ形状によ
り異なるもほぼ１時間前後で、加工時間は従来の
イオン交換法に較べて大いに短縮することが出来
る。
なお、本実施例はレジストパターンはＡ膜で
あるが、Ａ膜とは限らず、光学ガラス基板に蒸
着またはスパツタリングが容易でかつリアクテイ
ブイオンエツチング時の反応ガスに反応しない他
の金属膜例えば金属テタン膜などで実施出来るも
のである。
あるが、Ａ膜とは限らず、光学ガラス基板に蒸
着またはスパツタリングが容易でかつリアクテイ
ブイオンエツチング時の反応ガスに反応しない他
の金属膜例えば金属テタン膜などで実施出来るも
のである。
(g) 発明の効果
以上説明したように本発明は、製造時間が短
く、NAが大きく、高密度のマイクロレンズアレ
イを提供しうるなどといつた実用上ですぐれた効
果がある。
く、NAが大きく、高密度のマイクロレンズアレ
イを提供しうるなどといつた実用上ですぐれた効
果がある。
第１図は従来の製造過程を示す光学ガラス基板
の断面図、第２図のイ，ロ、ハ，ニ，ホは本発明
の一実施例の製造過程図、第３図は第２図のもの
の完成品の斜視図である。 図中、１，５，７は光学ガラス基板、２はマイ
クロレンズ、３は金属マスク、６はレジストパタ
ーン、６′はレジスト、８は突部、９は凸レンズ
を示す。
の断面図、第２図のイ，ロ、ハ，ニ，ホは本発明
の一実施例の製造過程図、第３図は第２図のもの
の完成品の斜視図である。 図中、１，５，７は光学ガラス基板、２はマイ
クロレンズ、３は金属マスク、６はレジストパタ
ーン、６′はレジスト、８は突部、９は凸レンズ
を示す。
Claims (1)
- １ 光学ガラス基板の表面に所望の円形に配列さ
れたレジストパターンを形成した後に該光学ガラ
ス基板をリアクテイブイオンエツチングして円柱
形の突部を配列せしめ、該レジストを除去後加熱
してそれぞれの該突部を球面状に変形せしめ凸レ
ンズとすることを特徴とするマイクロレンズアレ
イの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6594082A JPS58185445A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | マイクロレンズアレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6594082A JPS58185445A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | マイクロレンズアレイの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58185445A JPS58185445A (ja) | 1983-10-29 |
| JPS6146408B2 true JPS6146408B2 (ja) | 1986-10-14 |
Family
ID=13301460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6594082A Granted JPS58185445A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | マイクロレンズアレイの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58185445A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61112101A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Hitachi Ltd | マイクロレンズアレ−及びその製造方法 |
| US4689291A (en) * | 1985-08-30 | 1987-08-25 | Xerox Corporation | Pedestal-type microlens fabrication process |
| JPS6283336A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Hoya Corp | マイクロレンズアレ−の製造方法 |
| DE69225130T2 (de) * | 1991-08-30 | 1998-09-17 | Mitsui Chemicals Inc | Optischer spiegel und diesen verwendende vorrichtung |
| JP4483145B2 (ja) * | 2001-08-06 | 2010-06-16 | ソニー株式会社 | エッチング方法、光学素子の製造方法及び光学素子 |
| DE10259890A1 (de) * | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur gezielten Veränderung der Oberflächenkontur einer aus Glas oder glasartigem Material bestehenden optischen Linse |
| DE102014100429B4 (de) * | 2014-01-15 | 2019-03-14 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung von Stablinsen sowie Stablinse |
| DE102016106366B4 (de) | 2016-04-07 | 2017-12-07 | Schott Ag | Linsenkappe für ein TO-Gehäuse |
-
1982
- 1982-04-20 JP JP6594082A patent/JPS58185445A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58185445A (ja) | 1983-10-29 |
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