KR100837027B1 - Microlens arrays - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일반적으로 마이크로렌즈(microlens) 또는 마이크로렌즈 어레이(microlens array)로서 언급되어지는 빛을 조절하는 구조체를 제공하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따르면, 빛을 조절하는 구조체는 카메라, 개인용 디지털 보조장치, 전화기, 컴퓨터 스크린 또는 텔레비전과 같은 디스플레이 스크린을 제공하도록 채택되어질 수도 있다. The present invention relates to systems and methods for providing a structure for regulating light, commonly referred to as microlens or microlens array. For example, according to an embodiment of the present invention, the light adjusting structure may be adapted to provide a display screen such as a camera, personal digital assistant, telephone, computer screen or television.

Description

마이크로렌즈 어레이{MICROLENS ARRAYS}Micro Lens Array {MICROLENS ARRAYS}

본 발명은 본 명세서에서 전체가 참조로서 포함되어지는, 2004년 1월 8일자로 출원된 “마이크로 렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법(Method for Making Micro-Lens Array)”라는 발명의 명치의 미국출원 제10/754,365호의 부분계속출원이다. The present invention is incorporated herein by reference in its entirety, as filed on January 8, 2004, entitled "Method for Making Micro-Lens Array," US Patent Application No. It is filed in part on 10 / 754,365.

본 발명은 일반적으로 광학 및 광학장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 마이크로렌즈 어레이(microlens array), 상기 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법 그리고 마이크로렌즈 어레이 시스템 및 적용(application)에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to optics and optical devices, and more particularly to microlens arrays, methods for fabricating such microlens arrays, and microlens array systems and applications.

마이크로렌즈 어레이(microlens array)는 이미징 어플리케이션(imaging application)을 위한 미니어쳐 팩키지(miniature package)에서 광학적 다재다능성(optical versatility)을 제공한다. 전통적으로, 마이크로렌즈(microlens)는 1 밀리미터 이하의 직경을 가진 렌즈로서 규정되어지나, 5 밀리미터 또는 그 이상의 직경을 가진 렌즈도 마이크로렌즈로서 때때로 고려되어진다. Microlens arrays provide optical versatility in a miniature package for imaging applications. Traditionally, microlens has been defined as a lens with a diameter of 1 millimeter or less, but lenses with a diameter of 5 millimeters or more are sometimes considered as microlenses.

마이크로렌즈를 제작하기 위한 다수의 통상적인 방법이 있다. 예를 들어, 마이크로렌즈를 제작하기 위하여 공통적으로 사용된 하나의 기술은, 선택된 포토레지스트(photoresist)로 기판(substrate)을 코팅하고(coating), 포토레지스트 코팅된 기판을 마스크(mask)를 통해서 방사선(radiation)에 노출시키거나(exposing), 또는 대안적으로는 포토레지스트가 그레이 스케일 레이저 노출(gray scale laser exposure)을 받도록 하는 것이다. 기판을 가열할 때, 노출된 포토레지스트는 녹으며, 표면인장(surface tension)은 볼록렌즈의 형태 속으로 재료를 끌어당긴다. 포토레지스트의 깊이는 렌즈의 초점거리(focal length)를 결정한다. There are many conventional methods for manufacturing microlenses. For example, one technique commonly used to fabricate microlenses is to coat a substrate with a selected photoresist and to irradiate the photoresist coated substrate through a mask. Exposing to radiation, or alternatively, allowing the photoresist to undergo gray scale laser exposure. When heating the substrate, the exposed photoresist melts, and the surface tension pulls the material into the shape of the convex lens. The depth of the photoresist determines the focal length of the lens.

마이크로렌즈를 제작하기 위한 또 다른 방법은 이온교환(ion exchange)을 사용하는 것이다. 이러한 방법에 있어서, 이온은 방사상 굴절률 분포(radial refractive index distribution)를 주도록 유리 막대(glass rod) 속으로 확산되어진다. 굴절률은 렌즈의 중심에서 가장 높고, 중심축으로부터 반경거리의 함수로서 급격히 감소한다. 이온교환(ion exchange) 방법을 이용하여 만들어진 마이크로렌즈는, 예를 들어 원격통신응용분야(telecommunication application)에서 광섬유(fiber)로부터 빛을 조준(collimate)하도록 사용된다. Another way to fabricate microlenses is to use ion exchange. In this method, ions are diffused into glass rods to give a radial refractive index distribution. The refractive index is highest at the center of the lens and decreases rapidly as a function of radial distance from the central axis. Microlenses made using ion exchange methods are used to collimate light from fibers, for example in telecommunication applications.

일반적으로 많은 응용분야에서, 마이크로렌즈 어레이는 분리된 마이크로렌즈에 비해서 선호되어진다. 일 실례로서, 유리 마이크로렌즈 어레이의 생산을 위한 일 제작방법은 일반적으로 용융 실리카(fused silica)의 반응성 이온 에칭(reactive ion etching, RIE)이 관여한다. 일반적으로, RIE를 이용하는 마이크로렌즈 어레이의 모든 요구조건을 충족시키는 것을 매우 어렵다. RIE기술은 최종생산품이 생산되어질 수 있기 전에 많은 단계들이 관여하고, 따라서 수율(yield)은 일반적으로 낮고 제품은 고가이다. In general, in many applications, microlens arrays are preferred over discrete microlenses. As an example, one fabrication method for the production of glass microlens arrays generally involves reactive ion etching (RIE) of fused silica. In general, it is very difficult to meet all the requirements of microlens arrays using RIE. RIE technology involves many steps before the final product can be produced, so yields are generally low and products are expensive.

다른 실례로서, 마이크로렌즈 어레이를 형성하도록 광학품질 유리의 압축몰딩(compression molding)이 잘 알려져 있다. 이러한 방법은 유리 렌즈 요소를 형성하도록 높은 온도에서 일반적으로 곱(gob)으로 알려진, 광학요소 프리폼(optical element preform)을 압축하는 것을 포함한다. 압축 몰딩공정(compression molding process)에 있어서, 곱(gob)은 몰드 캐비티(mold cavity) 속으로 삽입되어진다. 몰드는 몰딩 공정 동안 무산소 챔버(oxygen-free chamber) 내에 머무른다. 곱(gob)은 일반적으로 하부 몰드 상에서 위치되어지고, 유리전이온도(glass transition temperature) 위에서 그리고 유리연화점(glass softening point) 근처에서 가열되어진다. 다음으로 상부 몰드는 곱(gob)과 접촉하도록 되어지고, 몰드 캐비티의 형상으로 곱(gob)을 순응시키도록 압력이 제공되어진다. 냉각(cooling)이후에, 렌즈는 몰드(mold)로부터 제거되어진다. As another example, compression molding of optical quality glass to form microlens arrays is well known. This method involves compressing an optical element preform, commonly known as a gob, at high temperatures to form a glass lens element. In a compression molding process, a gob is inserted into a mold cavity. The mold stays in an oxygen-free chamber during the molding process. The gob is generally located on the lower mold and heated above the glass transition temperature and near the glass softening point. The upper mold is then brought into contact with the gob, and pressure is provided to conform the gob to the shape of the mold cavity. After cooling, the lens is removed from the mold.

불행하게도, 하나 또는 그 이상의 프리폼(preform)을 이용하는 마이크로렌즈의 어레이의 압축몰딩은, 공통축(common axis)에 대한 각각의 렌즈요소들의 기계적 및 광학적 축들의 정렬과 어레이 내의 기준점(reference point)에 대한 각각의 렌즈요소의 위치를 포함할 수 있는, 많은 어려움을 받는다. 나아가, 만일 마이크로렌즈 직경이 1 mm 이하라면, 종래의 기술을 이용하여 볼록한 비구면 몰딩 캐비티를 기계가공하는 것은 매우 어렵다. Unfortunately, compression molding of an array of microlenses using one or more preforms results in alignment of the mechanical and optical axes of the respective lens elements with respect to a common axis and at a reference point within the array. There are many difficulties, which can include the location of each lens element relative to. Furthermore, if the microlens diameter is 1 mm or less, it is very difficult to machine the convex aspherical molding cavity using conventional techniques.

또 다른 실례로서, 마이크로렌즈 어레이는 감광(light-sensitive) 응용분야(예를 들어, CCDs) 또는 발광(light-emitting) 응용분야(예를 들어, 마이크로-디스플레이 장치) 중 어느 하나를 위하여 실리콘 칩(silicon chip)의 상부표면 상에서 종종 형성되어진다. 평탄화층(planarization layer)은 우선 실리콘 기판에 걸쳐서 형성되어진다. 다음으로 칼라 필터 층(color filer layer)은 실리콘 기판(silicon substrate) 내의 활성장치(active device)와 적절하게 정렬되어진 서브-픽셀 부위(sub-pixel area)를 가지며 평탄화층에 걸쳐서 형성되어진다. 다른 평탄화층은 칼라 필터층에 걸쳐서 일반적으로 형성되어지고, 마지막으로 포토레지스트 재료(photoresist material)는 제 2 평탄화층에 걸쳐서 배치되어진다. 다음으로 종래의 리소그래픽 기술(lithographic technique)은 포토레지스트 내에서 직사각형 패턴을 형성하도록 이용되어진다. 노출(exposure)이후에, 현상 단계(development step)는 픽셀-활성 부위(pixel-active area)에 걸쳐서 중앙 아일랜드 부위를 투명하게(transparent)하게 남겨놓으면서 노출된 부위 내의 포토레지스트를 제거한다. 현상과 때때로 에칭(etching)은 중앙 부위들 사이의 포토레지스트 재료를 제거하고, 포토레지스트 부위 내에 트렌치(trench)를 형성하며, 포토레지스트의 아일랜 드(island)를 분리하고 개별적인 마이크로렌즈 위치를 형성한다. 다음으로 실리콘 기판 속으로 깊은 플라즈마 에칭은 기판 상의 모든 레이어(layer)들을 제거한다. 다음으로, 포토레지스트는 벗겨지고, 장치는 시간과 온도를 조절함에 의해서 적절한 광학형태(optical form) 속으로 마이크로 렌즈가 다시 떠오르도록(reflow) 하드-베이크(hard-bake)되어진다. As another example, a microlens array can be a silicon chip for either light-sensitive applications (e.g. CCDs) or light-emitting applications (e.g. micro-display devices). It is often formed on the upper surface of the silicon chip. A planarization layer is first formed over the silicon substrate. The color filer layer is then formed over the planarization layer with sub-pixel areas properly aligned with the active device in the silicon substrate. Another planarization layer is generally formed over the color filter layer, and finally a photoresist material is disposed over the second planarization layer. Next, conventional lithographic techniques are used to form rectangular patterns in the photoresist. After exposure, a development step removes the photoresist in the exposed areas, leaving the central island area transparent over the pixel-active area. Development and sometimes etching remove the photoresist material between the central sites, form trenches in the photoresist sites, separate the islands of the photoresist and form individual microlens locations. do. Deep plasma etching into the silicon substrate then removes all layers on the substrate. Next, the photoresist is stripped off and the device is hard-baked to reflow the microlens back into the appropriate optical form by adjusting the time and temperature.

비록 마이크로렌즈와 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 수많은 종래의 방법이 있지만, 이러한 종래의 기술들은 제작하는 단계가 어렵거나 비싸며, 또는 예를 들어 시야각(viewing angle), 휘도(brightness), 균일성(uniformity), 콘트라스트(contrast)와 같은 특정한 설계 조건을 만족시키지 못한다. 따라서, 개선된 마이크로렌즈 어레이에 대한 필요성이 존재한다. Although there are numerous conventional methods for fabricating microlenses and microlens arrays, these conventional techniques are difficult or expensive to fabricate, or are for example viewing angles, brightness, uniformity. , It does not meet certain design conditions such as contrast. Thus, there is a need for an improved microlens array.

본 명세서에서는 마이크로렌즈 어레이(microlens array)를 제공하기 위한 시스템과 방법에 개시되어진다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따르면, 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법에 개시된다. 마이크로렌즈(microlens)는 일부 종래의 마이크로렌즈 어레이에 의해서 요구되는 어렵거나 비싼 제작단계를 필요로 하지 않고 제작될 수도 있다. 또한 마이크로렌즈 어레이는 예를 들어, 휘도(brightness)와 균일성(uniformity), 콘트라스트(contrast) 또는/및 시야각(viewing angle)와 같은 디스플레이 스크린을 위한 설계 조건을 충족시킬 수도 있다. 예를 들어, 마이크로렌즈 어레이(microlens array)는 텔레비전 스크린, 컴퓨터 스크린(즉, 컴퓨터 모니터), 포토카피 스크린(photocopy screen), 프로젝션 스크린(projection screen), 디스플레이 스크린(display screen)(즉, 휴대폰 디스플레이 스크린으로부터 벽크기의 디스플레이 스크린까지), 랩탑 스크린(laptop screen)으로서 이용되어질 수도 있거나 또는 이미징(imaging), 광학 시스템 또는 디스플레이 시스템과 같은 다른 타입을 가지고 이용되어질 수도 있다. Disclosed herein are systems and methods for providing a microlens array. For example, in accordance with an embodiment of the present invention, a method for fabricating a microlens array is disclosed. Microlens may be fabricated without the difficult or expensive fabrication steps required by some conventional microlens arrays. Microlens arrays may also meet design requirements for display screens such as, for example, brightness and uniformity, contrast or / and viewing angle. For example, a microlens array can be a television screen, a computer screen (ie, a computer monitor), a photocopy screen, a projection screen, a display screen (ie, a mobile phone display). Screen to wall-sized display screen), or may be used as a laptop screen or with other types such as imaging, optical systems or display systems.

본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법이 제공되어진다. 상기 방법은 로드(rod) 또는 광섬유(fiber)와 같은 광학적으로 투명한 부재의 다발들과 함께 결합(binding)되거나 또는 부착(adhering)되는 것을 포함한다. 광학적으로 투명한 부재들의 다발은 부재의 세그먼트의 시트(sheet)들을 형성하도록 절단되어진다. 시트(sheet)의 절단면 또는 면(face)들은 벌집모양 구조체를 닮을 수도 있다. 이러한 면(face)은 절단공정(cutting process)에 의해서 생성되어지는 모든 거친 가장자리들을 평활하게 하도록 폴리시(polish)되어질 수도 있다. 만일 요구된다면, 시트의 단부들 또는 하나 또는 양쪽 면(face)들은 요구되는 형상으로 단부들을 성형하도록 수정되어질 수도 있다. According to an embodiment of the present invention, a method is provided for producing a microlens array, for example. The method includes binding or adhering together bundles of optically transparent members, such as rods or fibers. The bundle of optically transparent members is cut to form sheets of segments of the member. The cut or faces of the sheet may resemble a honeycomb structure. This face may be polished to smooth out all the rough edges that are produced by the cutting process. If desired, the ends or one or both faces of the sheet may be modified to mold the ends into the desired shape.

수정된 단부들은 열원(heat source), 전기 스파이크(electrical spike), 레이저 빛(laser light) 등과 같은 에너지원(energy source)에 노출되어지며, 각각의 부재 세그먼트들의 단부들이 렌즈 세그먼트들을 형성하도록 된다. 차광층(light-shielding layer)은 시트의 양쪽 측면들 또는 한쪽 측면 상에서 수정된 단부들에 걸쳐서 위치되어질 수도 있고, 예를 들어 각각의 부재 세그먼트의 렌즈 세그먼트가 단지 부분적으로만 노출되어지도록 한다(즉, 각각의 렌즈 세그먼트들의 단지 중앙 부위들만이 빛이 통과하도록 한다). 하나 또는 그 이상의 코팅(coating)들은 시트의 양쪽 측면 상에서 또는 단지 한쪽 측면 상에서 제공되어질 수도 있다(예를 들어, 반사방지 코팅(anti-reflection coating) 또는/및 눈부심방지 코팅(anti-glare coating)). 결과적인 마이크로렌즈 어레이는 다양한 적용분야를 위한 디스플레이 스크린을 제공할 수도 있다(예를 들어, 카메라, 개인용 디지털 보조장치, 또는 랩탑(laptop)과 같은 작은 디스플레이 스크린으로부터 프로젝션 스크린, 벽 크기의 디스플레이 스크린, 또는 광고판 크기의 디스플레이 스크린을 위한 큰 디스플레이 스크린까지). The modified ends are exposed to an energy source, such as a heat source, electrical spike, laser light, etc., with the ends of each member segment forming lens segments. The light-shielding layer may be located over the modified ends on both sides or one side of the sheet, for example allowing the lens segment of each member segment to be only partially exposed (ie Only the central regions of each lens segment allow light to pass through). One or more coatings may be provided on both sides of the sheet or only on one side (eg, anti-reflection coating or / and anti-glare coating). . The resulting microlens array may provide display screens for various applications (eg, projection screens, wall size display screens, from small display screens such as cameras, personal digital assistants, or laptops), Or large display screens for billboard-sized display screens).

따라서, 본 발명의 방법에 의해서 제작된 마이크로렌즈 어레이는 크거나 또는 작게 만들어질 수 있다. 예를 들어, 마이크로렌즈 어레이의 크기는 약 10 제곱㎛보다 작은 크기로부터 70in X 70in보다 더 큰 크기의 벽 디스플레이 유닛까지 만들어질 수 있다. 다른 마이크로렌즈 어레이 제작방법과는 달리, 각각의 렌즈 요소들은 높은 정도의 렌즈 크기 균일성을 가지고 만들어진다. 이하에서 더욱 상세하게 기술되어지는 바와 같이, 어레이(array) 내의 렌즈 요소 장치는 요망하는대로 고정되어질 수 있거나 또는 다른 적용분야의 요구조건을 만족시킬 수도 있다. Thus, the microlens array fabricated by the method of the present invention can be made large or small. For example, the size of the microlens array can be made from a size smaller than about 10 square micrometers to a wall display unit larger than 70 inches by 70 inches. Unlike other microlens array fabrication methods, each lens element is made with a high degree of lens size uniformity. As will be described in more detail below, lens element devices in an array may be fixed as desired or may meet the requirements of other applications.

더욱 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따르면, 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법은 광학적으로 투명한 부재들 다발을 제공하고(providing), 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 적어도 하나이상의 시트(sheet)들을 형성하도록 광학적으로 투명한 부재 다발들을 절단하고(cutting), 렌즈 세그먼트들을 형성하도록 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 적어도 하나이상의 시트들을 가열하고(heating), 그리고 차광층(light-shielding layer)을 가진 적어도 하나이상의 렌즈 세그먼트들의 일부분을 커버(covering)하는 것을 포함한다. More specifically, according to an embodiment of the present invention, a method for fabricating a microlens array provides a bundle of optically transparent members and forms at least one or more sheets of optically transparent member segments. At least one lens having an optically transparent member bundle to cut, heating at least one or more sheets of optically transparent member segments to form lens segments, and having a light-shielding layer Covering a portion of the segments.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이 스크린은 하나 또는 그 이상의 마이크로 렌즈 어레이 스트로서 형성되어지고 빛을 위한 통로(pathway)를 제공하도록 적용되어진 광학적으로 투명한 부재들을 포함하며, 각각의 광학적으로 투명한 부재들은 광학적으로 투명한 부재들의 하나이상의 단부 상에서 형성된 렌즈(lens)와 그리고 각각의 광학적으로 투명한 부재들을 남겨놓으면서 빛의 일부를 차단하도록 적용되어지고 시트에 인접하게 배치된 차광층(light-shielding layer)을 가지는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the invention, the display screen comprises optically transparent members which are formed as one or more micro lens array strips and which are adapted to provide a path for light, each optically transparent The members are a lens formed on at least one end of the optically transparent members and a light-shielding layer applied adjacent to the sheet and applied to block some of the light while leaving each optically transparent member. Characterized in having a.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법은, 벌집과 같은 단면을 가지는 구조체를 형성하도록 함께 다발로 되어지는 광학적으로 투명한 원통형 로드(rod)를 제공하고(providing), 광학적으로 투명한 로드 세그먼트의 적어도 하나이상의 시트를 형성하도록 광학적으로 투명한 원통형 로드(rod)를 절단하며(cutting), 여기서 각각의 광학적으로 투명한 로드 세그먼트들은 첫 번째 단부와 두 번째 단부를 가지며 빛을 전달(channel)하도록 적용되어지며, 상기 단부들 상에서 렌즈표면을 형성하도록 양쪽 단부를 가열하며(heating), 차광층(light-shielding layer)을 가진 첫 번째 단부들 상에서 렌즈 표면의 일부를 커버(covering)하는 것을 포함한다. According to another embodiment of the present invention, a method for providing a display screen formed as a microlens array provides an optically transparent cylindrical rod that is bundled together to form a structure having a honeycomb-like cross section. providing, cutting an optically transparent cylindrical rod to form at least one sheet of optically transparent rod segments, wherein each optically transparent rod segment has a first end and a second end Applied to channel light, heating both ends to form a lens surface on the ends, covering a portion of the lens surface on the first ends with a light-shielding layer (covering).

본 발명의 범위는 본 명세서에서 참조로서 포함되어지는 특허청구범위에 의해서 한정되어진다. 하나 또는 그 이상의 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 참고로 함으로써, 본 발명의 실시예와 그리고 추가적인 장점에 대한 더욱 완전한 이해가 당업자들에 의해서 이루어진다. 우선 첨부된 도면들과 관련하여 간단하게 설명되어진다. The scope of the invention is defined by the claims, which are hereby incorporated by reference. By reference to the following detailed description of one or more embodiments, a more complete understanding of embodiments of the present invention and additional advantages is made by those skilled in the art. It will first be described briefly with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방법을 도시하는 플로우차트1 is a flowchart illustrating a method according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학적으로 투명한 부재들의 다발의 간략화된 모습2 is a simplified view of a bundle of optically transparent members in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3A는 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 다발을 가로질러 취해진 광학적으로 투명한 부재 세그먼트의 절단된 시트를 간략하게 도시한 모습3A is a simplified illustration of a cut sheet of an optically transparent member segment taken across the bundle of FIG. 2 in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3B는 본 발명의 실시예에 따른 단일의 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 측면도3B is a side view of a single optically transparent member segment in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4A는 본 발명의 실시예에 따른 가열처리(heating treatment)를 받게되는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 어레이를 간략하게 도시한 평면도4A is a simplified plan view of an array of optically transparent member segments subjected to a heating treatment in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4B는 본 발명의 실시예에 따른 가열처리(heating treatment)를 받게되는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 어레이를 간략하게 도시한 측면도4B is a simplified side view of an array of optically transparent member segments subjected to a heating treatment in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 프로젝션 시스템(projection system)에서 사용되어지는 광 빔 형태 컨버터(light beam shape converter) 및 광 인터프리터(light interpreter)의 간략화된 모습5 is a simplified view of a light beam shape converter and a light interpreter used in a projection system including a microlens array according to an embodiment of the present invention.

도 6A, 6B, 6C, 6D는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로렌즈 어레이의 다양한 구성을 간략하게 도시한 측면도6A, 6B, 6C, and 6D are side views schematically illustrating various configurations of a microlens array according to an embodiment of the present invention.

도 7A 및 도 7B는 본 발명의 실시예에 따른 광학적으로 투명한 부재들의 다발들을 간략하게 도시한 측면도7A and 7B are simplified side views illustrating bundles of optically transparent members in accordance with an embodiment of the present invention.

도 8A 및 도 8B는 본 발명의 실시예에 따른 에칭공정(etch process)을 겪는 표준 절단 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 간략화된 모습8A and 8B are simplified views of standard cut optically transparent member segments undergoing an etch process according to an embodiment of the invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 열처리(heat treatment)를 겪는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 간략화된 모습9 is a simplified view of optically transparent member segments undergoing heat treatment according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 시트의 간략화된 모습10 is a simplified view of a sheet of optically transparent member segments in accordance with an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예에 따라서 제공된 차광층(light-shielding layer)을 가지는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 어레이를 간략하게 도시한 측면도FIG. 11 is a simplified side view of an array of optically transparent member segments having a light-shielding layer provided in accordance with an embodiment of the present invention. FIG.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 스크린(display screen)에서 채택된 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 시트를 간략하게 도시한 모습12 is a simplified illustration of a sheet of optically transparent member segments employed in a display screen according to an embodiment of the invention.

본 발명의 실시예들 및 장점들은 다음의 상세한 설명에 의해서 더욱 잘 이해되어진다. 하나 또는 그 이상의 도면들에서 도시된 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되어진다. Embodiments and advantages of the invention are better understood by the following detailed description. The same reference numerals are used for the same components shown in one or more of the figures.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방법(100)을 도시하고 있는 플로우차트(flowchart)이다. 상기 방법(100)은 예를 들어 유리, 플라스틱 등(s102)으로 만들어진 광학적으로 투명한 로드(rod) 또는 섬유(fiber)와 같은 광학적으로 투명한 부재들의 다발들(bundle)의 제공(providing)을 포함한다. 광학적으로 투명한 부재들의 다발은 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(s104)의 시트(sheet) 또는 시트들로 절단(cut)되거나 또는 슬라이스(slice)되어지며, 각각의 시트는 제 1 면(face)과 제 2 면(face)을 가진다. 적용분야의 요구조건에 따라서 또는 요망하는 바와 같이, 각각의 시트의 두께는 요망되는 어떠한 두께로도 만들어질 수 있다. 1 is a flowchart illustrating a method 100 according to an embodiment of the present invention. The method 100 includes the provision of a bundle of optically transparent members, such as optically transparent rods or fibers made of, for example, glass, plastic, etc. (s102). . The bundle of optically transparent members is cut or sliced into sheets or sheets of the optically transparent member segment s104, each sheet having a first face and a second one. It has a face. Depending on the requirements of the application or as desired, the thickness of each sheet can be made to any thickness desired.

각각의 시트 내에서 광학적으로 투명한 부재 세그먼트 각각의 단부들(end)은 평활한 단부(smooth end)를 생성하도록 폴리시(polish)되어질 수 있다(s106). 또한 방법(100)은 편평한 표면으로부터 더욱 둥근 표면으로 변하는 표면으로 시트의 면(face)을 형성하도록 시트(s106)의 하나의 면(face) 또는 양쪽 면들을 수 정(modifying)하는 것을 포함한다. 선택적으로, 각각의 투명한 부재 세그먼트들의 단부는, 렌즈 요소 형성공정(formation process) 과정동안 가변적인 크기와 형태로 된 렌즈 구조체를 생성하도록 수정되어질 수 있다(s106). The ends of each optically transparent member segment in each sheet may be polished to create a smooth end (s106). The method 100 also includes modifying one or both sides of the sheet s106 to form the face of the sheet from a flat surface to a more rounded surface. Optionally, the end of each transparent member segment can be modified to create a lens structure of varying size and shape during the lens element formation process (s106).

이하에서 더욱 상세하게 기술되어지는 바와 같이, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 각각의 시트들의 한쪽 면(face) 또는 양쪽 면들은 가열처리(heating treatment)를 제공할 수 있는 에너지원(energy source)에 종속되며, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 단부 또는 단부들 상에서 렌즈요소가 형성되어지도록 한다(s108). 또한, 새롭게 형성된 렌즈요소들의 어레이는, 만일 필요하다면 예를 들어 얇은 필름(thin film)을 이용하여 코팅되어질 수 있다(s110). 코팅은 디스플레이 스크린 적용분야를 위한 반사방지(anti-reflection) 또는 눈부심방지(anti-glare) 재료를 포함할 수 있다. As will be described in more detail below, one or both faces of each of the sheets of optically transparent member segments are subject to an energy source capable of providing a heating treatment. In operation S108, the lens element is formed on the end or the ends of the optically transparent member segments. In addition, the newly formed array of lens elements may be coated using, for example, a thin film if necessary (S110). The coating may include an anti-reflection or anti-glare material for display screen applications.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 광학적으로 투명한 부재들(202)의 다발(bundle, 200)을 간략하게 도시한 모습이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 광학적으로 투명한 부재(202)는 로드(rod), 실린더(cylinder), 섬유(fiber) 또는 빛을 위한 통로(pathway)를 제공할 수 있는 다른 유사하게 형성된 부재들이 될 수 있다. 다수의 광학적으로 투명한 부재들(202)은 각각의 부재들의 길이방향 축을 따라서 함께 묶여진다(s102). 결과적인 구조체는 벌집모양 구조체와 유사한 단면을 가진다. 2 is a simplified illustration of a bundle 200 of multiple optically transparent members 202 in accordance with an embodiment of the present invention. According to one embodiment of the invention, each optically transparent member 202 is a rod, cylinder, fiber or other similarly formed that can provide a path for light. Members can be. The plurality of optically transparent members 202 are tied together along the longitudinal axis of each of the members (s102). The resulting structure has a cross section similar to the honeycomb structure.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 광학적으로 투명한 부재들(202)은 자외선(UV) 경화가능 접착제(ultraviolet curable adhesive) 등과 같은 모든 적절한 접착제를 이용하여 다발(200)을 형성하도록 서로 묶여질 수 있다. 유리하게, 광학적으로 투명한 부재(202)의 다발(200)을 형성하도록 자외선 경화가능 접착제를 사용할 때, 부재들 사이에서 존재할 수도 있는 어떠한 간격(gap)들은 접착제가 양생되어지기 이전에 접착제로써 채워질 수 있다. 대안적으로, 다발(200)은 인발(drawing)/폴링(polling) 공정 동안 형성되어질 수 있다. In one embodiment of the invention, the optically transparent members 202 may be tied together to form the bundle 200 using any suitable adhesive, such as an ultraviolet curable adhesive or the like. . Advantageously, when using an ultraviolet curable adhesive to form a bundle 200 of optically transparent members 202, any gaps that may be present between the members may be filled with the adhesive before the adhesive is cured. have. Alternatively, the bundle 200 may be formed during the drawing / polling process.

광학적으로 투명한 부재들(202)은 다양한 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서, 광학적으로 투명한 부재(202)들은 유리(SiO2), 플라스틱, 폴리머 와이어(polymer wire) 또는 다른 유사한 광학적으로 투명한 재료로 만들어진다. 다발(200)을 만다는 각각의 광학적으로 투명한 부재(202)들의 직경 및 길이는 일반적으로 적용예에 의해서 지시되어진다. Optically transparent members 202 may be made of various materials. For example, in one embodiment, the optically transparent members 202 are made of glass (SiO2), plastic, polymer wire or other similar optically transparent material. The diameter and length of each optically transparent member 202 that makes up the bundle 200 is generally indicated by the application.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 예를 들어 마이크로렌즈 어레이를 제작할 때, 다발(200)의 두께(예를 들어, 부재(202)의 길이)는 적용예에 의해서 요구되어지는 마이크로렌즈 어레이의 요망 두께보다 크거나 또는 적어도 동일하게 만들어진다. 도 3A에서 도시된 바와 같이, 적절한 두께를 보장하도록, 다발(200)은 두께(t)를 가지는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(302)의 어레이를 형성하도록 단일의 층(layer) 또는 시트(sheet, 300)로 절단되어질 수 있다(s104). 따라서, 광학적으로 투명한 부재(202)의 길이는 t와 동일하거나 또는 더 크게 되어야만 한다. 다발(200)은 예를 들어 다이싱 소(dicing saw) 또는/및 절단휠(cutting wheel)을 채용함에 의해서, 종래의 절단 기술을 이용하여 시트(sheet) 또는 다중 시트(300)로 절단되어질 수 있다. In one embodiment of the invention, for example, when fabricating a microlens array, the thickness of the bundle 200 (eg, the length of the member 202) is desired by the application of the microlens array. It is made greater than or at least equal to the thickness. As shown in FIG. 3A, to ensure proper thickness, the bundle 200 forms a single layer or sheet 300 to form an array of optically transparent member segments 302 having a thickness t. It can be cut into (S104). Thus, the length of the optically transparent member 202 must be equal to or greater than t. The bundle 200 can be cut into sheets or multiple sheets 300 using conventional cutting techniques, for example by employing a dicing saw or / and a cutting wheel. have.

예를 들어, 카메라와 같은 이미징 시스템(imaging system)을 위한 마이크로렌즈 어레이를 제공하는 일 실시예에 있어서, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(302)의 각각의 시트(300)의 두께는 약 100 ㎛가 될 수 있으며, 광 적분기(light integrator)를 이용하는 이미지 프로젝션 시스템(image projection system)을 위하여 두께는 수 밀리미터 이상이 될 수도 있다. For example, in one embodiment of providing a microlens array for an imaging system such as a camera, the thickness of each sheet 300 of the optically transparent member segment 302 may be about 100 μm. The thickness may be more than a few millimeters for an image projection system using a light integrator.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 다발(200) 내의 각각의 광학적으로 투명한 부재(202)는 표준 단일 모드 섬유(standard single mode fiber)가 될 수 있는데, 이는 9 ㎛의 코어크기를 가지며 약 125 ㎛의 전체 직경을 가진다. 일반적으로, 각각의 광학적으로 투명한 부재(202)의 직경은 적용분야에 따라서 1 밀리미터 이하로부터 약 수 밀리미터까지의 범위를 가질 수 있다. 일반적으로, 특정한 적용분야에 맞추어지도록 요망되는 사양으로 설계된 도 2의 미리-다발된 광학적으로 투명한 부재(202)들은, 예를 들어 뉴욕에 있는 Corning 사로부터 사용적으로 이용가능하다. In one embodiment of the invention, each optically transparent member 202 in the bundle 200 may be a standard single mode fiber, which has a core size of 9 μm and about 125 μm Has the full diameter. In general, the diameter of each optically transparent member 202 may range from less than one millimeter to about several millimeters, depending on the application. In general, the pre-bundled optically transparent members 202 of FIG. 2 designed to the desired specifications to suit a particular application are available for use from Corning, Inc., for example, in New York.

도 7A와 도 7B는 본 발명의 실시예들에 따른 다발(bundle, 700)(즉, 각각 도 7A와 도 7B를 위하여 다발(700a)과 다발(700b))의 간략화된 측면도를 도시하고 있다. 일 실시예에서, 다발(700a)은 개별적으로 가변적인 직경을 가지는 광학적으로 투명한 부재들을 포함하도록 만들어질 수 있다. 예를 들어, 도 7A에서 다발(700a)은 직경 d1을 가진 광학적으로 투명한 부재(702a)와 직경 d2를 가진 광학적으로 투명한 부재(702b)를 가지는 것으로 도시되어지며, 여기서 d2는 d1보다 더 크다. 이러한 실시예에서, 광학적으로 투명한 부재들(702a)은 다발(700a)의 둘레부 영역(A1) 상에서 배치되어지고, 광학적으로 투명한 부재들(702b)은 다발(700a)의 코어영역(A2)내에 배치되어진다. 7A and 7B show simplified side views of a bundle 700 (ie, bundle 700a and bundle 700b for FIGS. 7A and 7B, respectively) according to embodiments of the present invention. In one embodiment, the bundle 700a may be made to include optically transparent members having individually varying diameters. For example, in FIG. 7A bundle 700a is shown as having an optically transparent member 702a having a diameter d1 and an optically transparent member 702b having a diameter d2, where d2 is greater than d1. In this embodiment, the optically transparent members 702a are disposed on the circumferential region A1 of the bundle 700a and the optically transparent members 702b are in the core region A2 of the bundle 700a. To be deployed.

이러한 실례에서, 본 발명의 원리에 따라서 다발(700a)로부터 형성된 마이크로렌즈 어레이로 방향화된 광 입력(light input, 704)의 빛 세기(beam intensity)는 세기 곡선(intensity curve, 706)에서 도시된 바와 같이 재분포 되어지는 것을 예상할 수 있다. 빛 세기의 재분배는 카메라 등과 같은 이미지 프로젝션 시스템(image projection system)과 같은 시스템에서 유용하다. In this example, the light intensity of the light input 704 directed to the microlens array formed from the bundle 700a in accordance with the principles of the present invention is shown in the intensity curve 706. As can be expected to be redistributed. Redistribution of light intensity is useful in systems such as image projection systems such as cameras.

도 7B는 직경 d4를 가지는 광학적으로 투명한 부재들(702c)과 직경 d3을 가지는 광학적으로 투명한 부재들(702d)을 가지는 다발(700b)을 도시하며, 여기서 d3은 d4보다 더 크다. 이러한 실시예에서, 광학적으로 투명한 부재들(702d)은 다발(700b)의 둘레부 영역(A3) 상에서 배치되어지고, 광학적으로 투명한 부재(702c) 는 다발(700b)의 코어영역(A4) 내에서 배치되어진다. 7B shows a bundle 700b having optically transparent members 702c having a diameter d4 and optically transparent members 702d having a diameter d3, where d3 is larger than d4. In this embodiment, the optically transparent members 702d are disposed on the circumferential region A3 of the bundle 700b, and the optically transparent member 702c is in the core region A4 of the bundle 700b. To be deployed.

이러한 실례에서, 본 발명의 원리에 따라서 다발(700b)로부터 형성된 마이크로렌즈 어레이로 방향화된 광 입력(light input, 708)의 빛 세기(beam intensity)는 세기곡선(intensity curve, 710)에서 도시된 바와 같이 재분포 되어지는 거승 f예상할 수 있다. In this example, the beam intensity of the light input 708 directed to the microlens array formed from the bundle 700b in accordance with the principles of the present invention is shown in the intensity curve 710. As can be expected to be redistributed,

도 3A와 도 3B에서 도시된 바와 같이, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(302)들의 시트(300)가 요망되는 두께(t)로 절단되어진다면, 단부(304,306)들은 수정되어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 시트(300)의 한쪽 단부 또는 양쪽 단부들 상에서 평활한 편평한 표면을 형성하도록 절단된 시트(300)의 단부들 또는 면(face)들(304,306)은 폴리쉬(polish)되어질 수 있거나 또는 그렇지 않으면 “제거(clear)”되어질 수 있다. As shown in FIGS. 3A and 3B, the ends 304, 306 can be modified if the sheet 300 of optically transparent member segments 302 is cut to the desired thickness t. In one embodiment, the ends or faces 304, 306 of the cut sheet 300 may be polished to form a smooth flat surface on one or both ends of the sheet 300. It may or may not be "clear".

또 다른 실시예에서, 시트(300)의 한쪽 면 또는 양쪽 면들 상에서 요망되는 마이크로렌즈 어레이 표면을 형성하고 최적화하도록, 폴리슁(polishing)은 시트(300)의 각각의 면(304, 306)의 곡률(curvature), 크기 그리고 관련된 매개변수를 수정하도록 사용되어질 수 있다. 어레이 표면들의 형상은 요구되는 적용분야에 의해서 결정되어질 수도 있다. In another embodiment, polishing is the curvature of each side 304, 306 of the sheet 300 to form and optimize the desired microlens array surface on one or both sides of the sheet 300. Can be used to modify the curvature, size and related parameters. The shape of the array surfaces may be determined by the required application.

예를 들어, 도 6D와 간단하게 관련하여, 간략화된 도면은 하나의 표면(즉, 표면(610)) 상에서 구부러진 방식으로 형성된 렌즈를 가진 마이크로렌즈 어레이(microlens array, 608)의 실시예를 도시한다. 일 실시예에 있어서, 어레이(608)의 표면(610)의 곡률(curvature)은 폴리싱 공정(polishing process) 동안 제어되어질 수 있다. 예를 들어, 폴리싱 암(polishing arm)은 어레이(608)가 회전하는 동안 스윙하도록 허용되어질 있고, 따라서 면(304) 상에서 부재 세그먼트(302)의 구부러진 표면을 형성한다. For example, briefly with respect to FIG. 6D, the simplified diagram shows an embodiment of a microlens array 608 with lenses formed in a bent manner on one surface (ie, surface 610). . In one embodiment, the curvature of the surface 610 of the array 608 may be controlled during the polishing process. For example, a polishing arm may be allowed to swing while the array 608 rotates, thus forming a curved surface of the member segment 302 on the face 304.

각각의 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(302)의 단부들(304,306)의 개별적인 형상은(도 3B), 각각의 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(302)의 곡률, 크기 및 매개변수를 생성하도록 조절되어지거나 또는 수정되어질 수 있다(s106). 수정은 폴리싱(polishing), 에칭(etching), 산 에칭(acid etching) 등과 같은 다양한 기술을 이용하여 수행되어질 수 있다. The individual shapes of the ends 304, 306 of each optically transparent member segment 302 (FIG. 3B) are adjusted or modified to produce the curvature, size and parameters of each optically transparent member segment 302. Can be made (s106). The modification can be performed using various techniques such as polishing, etching, acid etching, and the like.

일 실시예에서, 예를 들어 각각의 단부(304,306)들이 각각의 부재 세그먼트(302)들의 둘레부 영역을 에칭함에 의해서 다양한 형상으로 수정되어질 수 있다. 예를 들어, 도 8A는 에칭된 섬유 세그먼트(fiber segment, 302)를 도시하고 있는데, 코어 영역(A5)은 둘레부 영역(A6) 보다 상승되어져서, 이하에서 기술하는 바와 같이 열이 가해질 때, 더욱 구부러진 렌즈요소(804)로 될 수 있는 에칭된 부재 세그먼트(802)를 형성하도록 한다. In one embodiment, the respective ends 304, 306 may be modified in various shapes, for example, by etching the perimeter region of each member segment 302. For example, FIG. 8A shows an etched fiber segment 302 where the core region A5 is raised above the circumferential region A6 so that when heat is applied as described below, To form an etched member segment 802 which may be a more bent lens element 804.

도 8B에서 도시된 또 다른 실시예에서, 부재 세그먼트(302)의 에칭(etching)은 코어영역(A5)에서 상당히 뾰쪽한 부위와 에칭된 부재 세그먼트(806)의 둘레부 영역(A6)에서는 더욱 급격한 경사를 형성하도록 상승되어지고, 이하에서 기술되어지는 바와 같이 열이 가해질 때 심지어 매우 구부러진 렌즈요소(808)의 결과가 될 수 있다. In another embodiment shown in FIG. 8B, the etching of the member segment 302 is more sharp in the core region A5 and more sharp in the circumferential region A6 of the etched member segment 806. It may be raised to form a slope and may even result in a very curved lens element 808 when heat is applied as described below.

일 실시예에서, 상기에서 기술된 에칭공정(etching process)은 시간의 특정된 주기동안 플로오르화수소산 욕조(hydrofluoric acid bath) 속으로 단부들(304,306)을 위치시킴에 의해서 수행되어질 수 있다. 산 욕조는 코어영역(A5)에 영향을 미치기 이전에 둘레부 영역(A6)에 영향을 미치고, 따라서 광학적으로 투명한 부재(302)들이 HF 산 욕조 내에서 더욱 오랫동안 유지되어질수록, 에칭은 더욱 심하게 된다(즉, 에칭된 부위의 경사는 더 급하게 된다). 장점적으로, 예를 들어 에칭된 단부들을 가지는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들은 더욱 짧은 초점거리(focal length)를 가진 렌즈를 형성할 수도 있고, 빛 초점(light focusing)을 개선할 수도 있다. In one embodiment, the etching process described above may be performed by placing the ends 304, 306 into a hydrofluoric acid bath for a specified period of time. The acid bath affects the circumferential area A6 before it affects the core area A5, so that the longer the optically transparent members 302 are maintained in the HF acid bath, the more severe the etching. (I.e. the slope of the etched site becomes more urgent). Advantageously, optically transparent member segments with etched ends, for example, may form a lens with a shorter focal length and may improve light focusing.

도 4A에서 도시된 바와 같이, 에칭되거나 또는 에칭되지 않은, 시트(300)를 형성하는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(302)의 어레이의 표면(308 또는/및 310)은 에너지원(energy source)에 따라 달라질 수 있으며, 마이크로렌즈 어레이(400)를 형성하는 렌즈 요소(406)들을 형성하도록 가열된다(s108). As shown in FIG. 4A, the surface 308 or / and 310 of the array of optically transparent member segments 302 forming the sheet 300, etched or not etched, depends on the energy source. And may be heated to form the lens elements 406 forming the microlens array 400 (s108).

도 9에서 도시된 바와 같이, 열처리(heat treatment)는 각각의 부재 세그먼트(302)의 둘레부 영역(P1)이 코어영역(C1)보다 더욱 빨리 연화(soften)되어지거나 또는 용융(melt)되어지도록 한다. 불균일한 용융에 의해 생성되는 표면인장(surface tension)은 렌즈 요소(904,906)들을 생성하는 부재 세그먼트 단부들에서 구부러진 표면들이 형성되도록 한다. As shown in FIG. 9, heat treatment is performed so that the periphery region P1 of each member segment 302 softens or melts faster than the core region C1. do. Surface tension created by non-uniform melting causes curved surfaces to form at member segment ends that produce lens elements 904 and 906.

열처리(heat treatment)는 본 명세서에서 기술되는 실시예의 등가물을 포함하는 모든 적절한 열 발생수단을 이용하여 수행되어질 수 있다. 예를 들어, 도 4A를 다시 언급하면, 일 실시예에서, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(302)의 어레이는 노(furnace, 402) 속으로 위치되어질 수 있다. 노(402)는 열 처리가 모든 주어진 광학적으로 투명한 부재 세그먼트재료를 위하여 수행되어질 수 있도록 한다. 열처리(heat treatment)는 만일 필요하다면, 표면(310) 상에서 렌즈 요소(906)의 형태(formation) 또는/및 표면(308) 상에서 렌즈 요소(904)의 형태를 야기한다. Heat treatment may be performed using any suitable heat generating means, including equivalents of the embodiments described herein. For example, referring again to FIG. 4A, in one embodiment, an array of optically transparent member segments 302 may be placed into a furnace 402. The furnace 402 allows heat treatment to be performed for all given optically transparent member segment materials. Heat treatment results in the formation of lens element 906 on surface 310 and / or the shape of lens element 904 on surface 308, if necessary.

도 4B에서 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에서, 열처리(heat treatment)는 재료를 가열하고 렌즈요소(904 또는/및 906)를 형성하도록 광학적으로 투명한 부재 세그먼트에 의해서 흡수되어질 수 있는 파장(wavelength)을 이용하여, 레이저(laser, 404)(즉, 높게 동력화된 레이저)로써 표면(308 또는/및 310)을 스캐닝(scanning)함에 의해서 수행되어질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가열(heating)을 제공하는 에너지원(energy source)은 전기적 스파크/아크(arc) 또는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트의 단부들 근처에 위치된 글로우방전(glow discharge)이 될 수 있거나 또는 다른 공지된 에너지원의 적용으로 될 수 있다. As shown in FIG. 4B, in another embodiment, heat treatment is a wavelength that can be absorbed by an optically transparent member segment to heat the material and form the lens element 904 or / and 906. Can be performed by scanning the surface 308 or / and 310 with a laser 404 (ie, a highly powered laser). In another embodiment, the energy source providing heating may be a glow discharge located near the ends of the electrical spark / arc or optically transparent member segment or Or other known energy sources.

도 3B는 본 발명의 실시예에 따른 단일의 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(302)의 측면도이다. 상기 실시예에서, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(302)의 단부(304)는 두개의 상호 수직하게 또는 서로 다른 방향으로 서로 다른 곡률반경을 가지도록 가열공정(heating process)에 의해서 수정되어질 수 있다. 도 3B의 특별한 도면은, 렌즈표면의 주축에 대해서 서로 다른 광학축으로 서로 다른 광 성능을 제공할 수 있는, 타원형(oval), 반-타원형, 편평한/볼록한 비구면 등과 같이 형성된 렌즈표면과 같이, 단부(304) 상에서 구부러진 표면(308)을 도시한다. 3B is a side view of a single optically transparent member segment 302 in accordance with an embodiment of the present invention. In this embodiment, the end 304 of the optically transparent member segment 302 can be modified by a heating process to have different radii of curvature in two mutually perpendicular or in different directions. The particular view of FIG. 3B is an end, such as a lens surface formed as an oval, semi-ellipse, flat / convex aspherical surface, etc., which can provide different optical performance with different optical axes relative to the major axis of the lens surface. The curved surface 308 is shown on 304.

일 실시예에서, 단부(306)는 편평하게 만들어지거나 또는 두개의 상호 수직하게 또는 서로 다른방향으로 서로 다른 곡률반경을 가지도록 수정되어질 수 있다. 도 3B는 렌즈표면의 주축에 대해서 서로 다른 광학축으로 서로 다른 광성능을 제공할 수 있는, 타원형(oval) 또는 반-타원형상의 렌즈표면과 같이, 단부(306) 상에서 구부러진 표면(310)을 나타낸다. In one embodiment, the end 306 may be made flat or modified to have different radii of curvature in two mutually perpendicular or in different directions. 3B shows the surface 310 bent on the end 306, such as an oval or semi-ellipse lens surface, which can provide different optical performance with different optical axes relative to the major axis of the lens surface. .

마이크로렌즈 어레이의 피치(pitch) 및 크기(size)는 특별한 적용분야의 요 구조건에 근거하여 조절되어질 수 있다. 마이크로렌즈 어레이를 위한 제작사용 및 허용오차는 특별한 적용분야에 의해서 일반적으로 지배되어지며, 따라서 최종사용자에 의해서 규정되어질 수도 있다. The pitch and size of the microlens array can be adjusted based on the requirements of the particular application. Fabrication usage and tolerances for microlens arrays are generally governed by a particular application and therefore may be specified by the end user.

일 실시예에서, 본 발명의 실시예에 따른 방법을 이용하여, 마이크로렌즈 어레이는 약 125 ㎛의 직경을 가지는 표준 단일 모드 섬유를 사용하여, 전체 어레이에 걸쳐서 5% 이상의 편차(variation) 또는 비-균일성 초점거리로써 만들어질 수도 있다. In one embodiment, using the method according to an embodiment of the present invention, the microlens array uses standard single mode fibers having a diameter of about 125 μm, with at least 5% variation or non- It can also be made with uniform focal length.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 이용하여 만들어진 마이크로렌즈 어레이를 위한 적용분야의 실례를 도시하고 있다. 실례는 특정한 적용분야를 위하여 설계된 가변적인 크기 및 형상의 다중 마이크로렌즈 어레이를 포함할 수 있는 프로젝션 시스템(projection system, 500)을 포함한다. 일 실시예에서, 빛(light)은 예를 들어 둥근형상과 같은 제 1 형상(506)을 가지는 제 1 마이크로렌즈 어레이(504)를 가지는 제 1 단부(502)에서 프로젝션 시스템(500)으로 들어간다. 빛(light)은 예를 들어 사각형상과 같은 제 2 형상(512)을 가지는 제 2 마이크로렌즈 어레이(510)를 통해서 제 2 단부(508)에서 프로젝션 시스템(500)으로부터 나온다. 이러한 실례로부터 이해되어지는 바와 같이, 마이크로렌즈 어레이의 형상 및 크기는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예에 따라서 본 명세서에서 기술되어지는 방법으로써 모든 적용분야를 위하여 요구하는 바와 같이 만들어질 수 있다. 5 illustrates an example of an application for a microlens array made using a method according to an embodiment of the present invention. Examples include a projection system 500 that may include multiple microlens arrays of varying size and shape designed for a particular application. In one embodiment, light enters the projection system 500 at a first end 502 having a first microlens array 504 having a first shape 506 such as, for example, a round shape. Light exits from the projection system 500 at the second end 508 via a second microlens array 510 having a second shape 512 such as, for example, a quadrangular shape. As will be appreciated from this example, the shape and size of the microlens array can be made as required for all applications by the methods described herein in accordance with one or more embodiments of the present invention.

나아가, 만일 필요하거나 요구되어진다면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로렌즈 어레이(400)의 렌즈요소(406)(도 4A)는 코팅(coat)되어질 수 있다(s110). 일 실시예에서, 예를 들어 디스플레이 스크린 적용분야를 위하여, 마이크로렌즈 어레이(400)는 반사방지 코팅(anti-reflection coating) 또는/및 눈부심방지 코팅(anti-glare coating)으로써 코팅되어질 수 있다. 마이크로렌즈 어레이(400)에 제공된 코팅은, 스퍼터링(sputtering), 증착(deposition), 증발(evaporation), 스프레잉(spraying), 딥핑(dipping), 스피닝(spinning), 롤링(rolling) 등과 같은 공지된 기술에 의해서 제공되어질 수 있다. Further, if necessary or required, the lens element 406 (FIG. 4A) of the microlens array 400 according to the embodiment of the present invention may be coated (s110). In one embodiment, for example for display screen applications, the microlens array 400 may be coated with an anti-reflection coating or / and an anti-glare coating. Coatings provided on the microlens array 400 are well known, such as sputtering, deposition, evaporation, spraying, dipping, spinning, rolling, and the like. Can be provided by technology.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예에 따라서 앞서 언급된 바와 같이, 적용분야 또는 명세서에 따라서 렌즈 측면의 개수와 렌즈표면의 크기와 형상이 변할 수 있듯이, 마이크로렌즈 어레이를 위한 두께(t)도 변화되어질 수 있다. 예를 들어, 도 6A는 양쪽 측면 상에서 형성된 렌즈를 가지는 마이크로렌즈 어레이(602)의 실시예를 도시하는 간략화된 모습이다. 마이크로렌즈 어레이(602)의 두께(t)는 예를 들어 약 100 ㎛ 내지 약 1 mm 사이의 두께 t의 작은 두께 또는 1 mm 이상의 두께 t를 가진 큰 두께와 같이, 모든 요구되는 두께로 만들어질 수도 있다. As mentioned above in accordance with one or more embodiments of the present invention, the thickness t for the microlens array may also vary, as the number of lens sides and the size and shape of the lens surface may vary depending on the application or specification. Can be done. For example, FIG. 6A is a simplified diagram illustrating an embodiment of a microlens array 602 with lenses formed on both sides. The thickness t of the microlens array 602 may be made to any desired thickness, for example, a small thickness of thickness t between about 100 μm and about 1 mm, or a large thickness with a thickness t of 1 mm or more. have.

도 6B는 양족 측면 상에서 형성된 렌즈를 가지는 마이크로렌즈 어레이(604)의 실시예를 도시하고 있는데, 그러나 이러한 실례에서 두께(t)는 상당히 크다(예 를 들어, 1 mm 이상이다). 이러한 실시예로부터, 두께(t)는 요구되는 대로 모든 두께로 만들어질 수 있는 것이 이해되어져야만 한다. 도 6C는 본 발명의 실시예에 따라서 단지 한쪽 측면 상에서만 렌즈가 형성된 마이크로렌즈 어레이(606)의 실시예를 도시하고 있다. 도 6D는 단지 한쪽 측면에서만 렌즈가 형성되는 도 6C와 유사하지만, 상기에서 기술되는 바와 같이 표면(610)은 구부러진 표면을 가진다. 6B shows an embodiment of a microlens array 604 having lenses formed on both sides, but in this example the thickness t is considerably large (eg, greater than 1 mm). From this embodiment, it should be understood that the thickness t can be made to any thickness as required. 6C illustrates an embodiment of a microlens array 606 in which lenses are formed only on one side in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 6D is similar to FIG. 6C where the lens is formed only on one side, but surface 610 has a curved surface as described above.

본 명세서에서 기술되어지는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예는 다발(bundle) 내에서 배열된 원통형상의 광학적으로 투명한 부재들로서 사용하기 위하여 기술되어진다. 그러나, 본 발명의 원리가 원통형상에만 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 사각형, 정사각형 또는 육각형과 같은 다른 형상을 가지는 광학적으로 투명한 부재들에도 적용될 수 있는 것을 본 발명이 속하는 분야의 당업자들은 이해한다. One or more embodiments of the invention described herein are described for use as cylindrical, optically transparent members arranged in a bundle. However, those skilled in the art understand that the principles of the present invention are not limited to cylindrical shapes, but can also be applied to optically transparent members having other shapes, such as, for example, squares, squares or hexagons.

본 발명의 실시예에 따르면, 마이크로렌즈 어레이는 예를 들어 디스플레이 스크린(display screen)과 같이 채택되어지고 본 명세서에서 기술되어진 바와 같이 제공되어질 수도 있다. 예를 들어, 마이크로렌즈 어레이는 방법(100)을 위하여 본 명세서에서 기술된 바와 같이 제공되어질 수 있으며(예를 들어, s102 내지 s110), 디스플레이 스크린(display screen)으로서 이용되어질 때 마이크로렌즈 어레이의 성능과 품질을 개선시킬 수 있는 추가적인 제작공정이 수행되어진다. In accordance with an embodiment of the present invention, the microlens array may be employed, for example as a display screen, and provided as described herein. For example, the microlens array can be provided as described herein for method 100 (eg, s102-s110) and the performance of the microlens array when used as a display screen. Additional manufacturing processes are performed to improve the quality and quality.

예를 들어, 도 10은 본 발명의 실시예에 따르는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)의 마이크로렌즈 어레이 시트(1000)의 간략화된 모습을 제공한다. 예를 들어, 시트(sheet, 1000)는 방법(100)에 따라서 형성되어질 수도 있거나(예를 들어, s102 내지 s108) 또는 본 명세서에 기술되어진 바와 같이 대안적인 상응하는 작업에 의해서 또는 이를 포함함으로써 형성되어질 수 있다. For example, FIG. 10 provides a simplified view of the microlens array sheet 1000 of an optically transparent member segment 1002 in accordance with an embodiment of the present invention. For example, sheet 1000 may be formed in accordance with method 100 (eg, s102-s108) or formed by or including an alternative corresponding operation as described herein. Can be done.

따라서, 예를 들어 시트(1000)는 광학적으로 투명한 부재들 또는 광 로드(light rod)의 다발로부터 슬라이스(slice)되어짐에 의해서 형성되어지며(예를 들어, 시트(1000)가 대략적으로 요망하는 두께(t)가 되도록), 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)의 각각의단부들 상에서 렌즈를 형성하도록 시트(1000)의 측면들(1004,1006)들은 폴리시(polish)되어지고(또는 수정되어지고) 열처리 되어진다. 시트(1000)는 디스플레이 스크린으로서 채택되어질 수도 있거나 또는 추가적인 작업이 시트(1000) 상에서 수행되어질 수도 있어서, 디스플레이 스크린으로서 이용되어질 때 시트(1000)의 성능과 품질을 개선시킬 수도 있다. Thus, for example, the sheet 1000 is formed by being sliced from optically transparent members or from a bundle of light rods (eg, the sheet 1000 has a roughly desired thickness). (t)), the sides 1004 and 1006 of the sheet 1000 are polished (or modified) to form a lens on respective ends of the optically transparent member segment 1002. It is heat treated. The sheet 1000 may be employed as a display screen or additional work may be performed on the sheet 1000 to improve the performance and quality of the sheet 1000 when used as a display screen.

실례로서, 하나 또는 그 이상의 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)를 통해서 지나가는 빛의 일부를 차단하도록(즉, 각각의 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)의 렌즈 주변부 둘레의 빛을 차단하도록), 차광층(light-shield layer)이 측면(1004) 또는/및 측면(1006) 상에서 배치될 수도 있다. 차광층(예를 들어, 검은 색깔 층)은 금속 또는 시트(1000)의 측면(1004) 또는/및 측면(1006) 상에서 증착(deposit)되거나 부착(adhere)되거나, 제공되거나 분무(spray) 되거나 배치되는 다른 타입의 재료가 될 수도 있다. 차광층(light-shielding layer) 공정(operation)은 방법(100)의 단계로 포함될 수도 있다(예를 들어, 도 1의 방법(100)의 s110). By way of example, to block some of the light passing through one or more optically transparent member segments 1002 (ie, to block light around the lens periphery of each optically transparent member segment 1002). (light-shield layer) may be disposed on side 1004 or / and side 1006. A light shielding layer (eg, a black color layer) is deposited, adhered, provided, sprayed, or disposed on the side 1004 and / or side 1006 of the metal or sheet 1000. It may be another type of material. A light-shielding layer operation may be included as a step of method 100 (eg, s110 of method 100 of FIG. 1).

예를 들어, 도 11은 본 발명의 실시예에 따라서 제공된 차광층(1102)을 가지는 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)의 간략화된 측면도이다. 예를 들어, 차광층(1102)은 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)의 렌즈(1104)에 걸쳐서(예를 들어, 측면(1004) 상에서) 전체적으로 증착(deposit)되어질 수도 있다. 다음으로, 예를 들어 에칭(etching)또는 백-폴리싱(back-polishing) 또는 차광층(1102)의 일부를 제거하도록 차광층(1102)을 위하여 이용되어지는 재료에 따라서 다른 기술에 의해서, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)의 렌즈(1104)는 다음으로 부분적으로 노출되어질 수도 있다. For example, FIG. 11 is a simplified side view of an optically transparent member segment 1002 having a light shielding layer 1102 provided in accordance with an embodiment of the invention. For example, the light shielding layer 1102 may be deposited entirely over the lens 1104 of the optically transparent member segment 1002 (eg, on the side 1004). Next, optically, for example, by other techniques, depending on the material used for the light shielding layer 1102 to remove etching or back-polishing or a portion of the light shielding layer 1102. The lens 1104 of the transparent member segment 1002 may then be partially exposed.

따라서 렌즈(1104)는 예를 들어 각각의 렌즈(1104)의 중앙부위 또는 코어부위에서 부분적으로 노출되어질 수도 있지만, 차광층(1102)은 각각의 렌즈(1104)의 주변 영역 둘레에서 빛을 차단하도록 남아 있다. 에칭(etching), 백-폴리싱(back-polishing) 또는 다른 이용된 기술들은 도 11에서 도시된 바와 같이, 각각의 렌즈(1104)를 편평하게 할 수도 있다. 따라서, 도 11은 통합된 차광(light shield)을 가진 시트(1000)(즉, 마이크로렌즈 어레이)를 도시한다. 도 11은 도시된 것이며, 차광층(1102)을 위하여 도시된 치수와 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)들은 명확화와 본 발명의 실시예의 하나 또는 다수의 특성을 이해하는데 도움이 되도록 과장되거나 왜곡된 치수로서 도시되어질 수도 있는 것이 주목되어야만 한다. Thus, the lens 1104 may be partially exposed at, for example, the central or core portion of each lens 1104, but the light shielding layer 1102 is adapted to block light around the peripheral area of each lens 1104. Remains. Etching, back-polishing or other used techniques may flatten each lens 1104, as shown in FIG. 11. Thus, FIG. 11 shows a sheet 1000 (ie microlens array) with an integrated light shield. FIG. 11 is shown and the dimensions shown for the light shielding layer 1102 and the optically transparent member segments 1002 are exaggerated or distorted to aid in clarity and understanding one or more features of embodiments of the present invention. It should be noted that what may be shown as.

코팅(예를 들어, 박막 코팅(thin film coating)은 차광층(1102)의 적용이후에 시트(1000)의 측면(1006) 또는/및 측면(1004)에 제공되어질 수도 있다. 예를 들어, 반사방지 코팅(anti-reflection coating) 또는/및 눈부심방지 코팅(anti-glare coating)과 같은 박막코팅(thin film coating)은 측면(1004)(예를 들어, 광 출력 측면)에 제공되어질 수도 있다. 코팅은 반사 또는/및 눈부심(glare)을 감소시키도록 제공될 수도 있고, (예를 들어, 스크래치 또는 다른 손상으로부터) 시트(1000)를 보호하도록 제공될 수도 있다. 코팅은 방법(100)의 일부로서 제공될 수도 있다(예를 들어, 도 1의 방법(100)의 s110). A coating (eg, thin film coating) may be provided on side 1006 or / and side 1004 of sheet 1000 after application of light shielding layer 1102. For example, reflection Thin film coatings such as anti-reflection coatings and / or anti-glare coatings may be provided on the side 1004 (eg, light output side). Silver may be provided to reduce reflection or / and glare and may be provided to protect the sheet 1000 (eg, from scratches or other damage) The coating may be provided as part of the method 100. May be provided (eg, s110 of method 100 of FIG. 1).

당업자들에게 알려진 것과 같은 다양한 타입의 코팅이, 요구되는 결과 또는 적용분야의 요구조건에 따라서 제공되어질 수도 있다. 예를 들어, 코팅재료는 SiO2, Si3N4 또는 TiO2로부터 선택되어질 수도 있거나 또는 이들의 결합 또는 다른 종래의 코팅재료로부터 선택되어질 수도 있다. 예를 들어, 선택된 코팅재료는 다중층 박막 코팅구성을 형성하도록 채택되어질 수도 있다. Various types of coatings, such as known to those skilled in the art, may be provided depending on the required results or the requirements of the application. For example, the coating material may be selected from SiO 2, Si 3 N 4 or TiO 2, or a combination thereof or from other conventional coating materials. For example, the selected coating material may be adapted to form a multilayer thin film coating configuration.

예를 들어 도 11과 관련하여 기술되어지는 바와 같이 차광층(1102)으로써, 시트(1000)는 본 명세서에서 기술되어지는 바와 같이 디스플레이 스크린(display screen)으로서 채택되어질 수도 있다. 예를 들어, 도 12는 본 발명의 실시예에 따라서 디스플레이 스크린(1200)의 간략화된 모습을 나타낸다. 예를 들어, 디스플레이 스크린(1200)은 (예를 들어, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)의 렌즈 둘레부 주위에) 광학적으로 투명한 부재 세그먼트(1002)와 차광층(1102)을 가진 시트(1000)를 포함한다. For example, with light shielding layer 1102 as described in connection with FIG. 11, sheet 1000 may be employed as a display screen as described herein. For example, FIG. 12 shows a simplified view of display screen 1200 in accordance with an embodiment of the invention. For example, the display screen 1200 may include a sheet 1000 having an optically transparent member segment 1002 and a light shielding layer 1102 (eg, around the lens periphery of the optically transparent member segment 1002). It includes.

디스플레이 스크린(1200)은 코팅(1202)(예를 들어, 본 명세서에서 기술되어진 바와 같은 박막코팅)을 포함할 수도 있다. 예를 들어, Fresnel 렌즈 시트와 같은 시트(1204)가 포함되어질 수도 있다. 도 12에서 도시된 바와 같이 다른 측면 상에서 보여지도록 디스플레이 스크린(1200)을 통해서 지나가는 빛이 제공되어진다. 본 명세서에서 개시된 기술을 이용함으로써, 결과적인 출력 빛(예를 들어, 디스플레이 스크린(1200)을 통해서 지나간 이후의 결과적인 빛)은 종래의 디스플레이 스크린과 비교하여 더욱 우수한 품질 또는 성능을 가질 수도 있다. Display screen 1200 may include a coating 1202 (eg, a thin film coating as described herein). For example, a sheet 1204 such as a Fresnel lens sheet may be included. Light passing through the display screen 1200 is provided to be seen on the other side as shown in FIG. 12. By using the techniques disclosed herein, the resulting output light (eg, the resulting light after passing through the display screen 1200) may have better quality or performance compared to conventional display screens.

본 명세서에서 기술된 바와 같이, 마이크로렌즈 어레이의 다양한 실시예들이 개시되어진다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따르면, 마이크로렌즈 어레이는 높은 품질의 디스플레이 수단을 제공하도록 이용되어질 수도 있도록 개시되어진다. 디스플레이 스크린은 일부 종래의 디스플레이 스크린에 비해서 제작하기에 저렴하다. 나아가, 디스플레이 스크린은 예를 들어 휘도(brightness)와 균일성(uniformity), 콘트라스트(contrast) 또는/및 시야각(viewing angle)의 관점에서 종래의 디스플레이 스크린과 비교해서 개선된 성능을 제공할 수도 있다. As described herein, various embodiments of a microlens array are disclosed. For example, according to an embodiment of the present invention, a microlens array is disclosed so that it may be used to provide a high quality display means. Display screens are less expensive to manufacture than some conventional display screens. Furthermore, the display screen may provide improved performance compared to conventional display screens, for example in terms of brightness and uniformity, contrast or / and viewing angle.

상기에서 기술된 실시예들은 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 다양한 수정 및 변형들이 본 발명의 원리에 따라서 가능하다는 것이 이해되어져야만 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 단지 다음의 특허청구범위에 의해서 한정되어진다. The embodiments described above are not intended to limit the invention. It should be understood that various modifications and variations are possible in accordance with the principles of the present invention. Accordingly, the scope of the invention is only limited by the following claims.

Claims (31)

마이크로렌즈 어레이(microlens array)를 제작하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은, A method for fabricating a microlens array, the method comprising: 광학적으로 투명한 부재들의 다발(bundle)을 제공하고(providing), Providing a bundle of optically transparent members, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 하나이상의 시트들을 형성하도록 광학적으로 투명한 부재들의 다발(bundle)을 절단하고(cutting), Cutting a bundle of optically transparent members to form one or more sheets of optically transparent member segments, 각각의 광학적으로 투명한 세그먼트들 상에 개개의 구부러진 렌즈 세그먼트(lens segment)들을 형성하도록, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 하나 이상의 시트들을 가열하고(heating), Heating one or more sheets of optically transparent member segments to form individual bent lens segments on each optically transparent segment, 차광층(light-shielding layer)으로써 하나이상의 렌즈 세그먼트들의 일부를 커버하는(covering) 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법Covering a portion of the one or more lens segments with a light-shielding layer. 제 1 항에 있어서, 마이크로렌즈 어레이(microlens array)는 디스플레이 스크린(display screen)의 일부분 이상을 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법The method of claim 1, wherein the microlens array forms at least a portion of a display screen. 제 2 항에 있어서, 디스플레이 스크린(display screen)은 카메라(camera), 개인용 디지털 보조장치(personal digital assistant), 전화기(telephone), 랩탑(laptop), 컴퓨터 모니터(computer monitor), 텔레비전(television), 포토카피 스크린(photocopy screen), 프로젝션 스크린(projection screen) 또는 광고판(billboard)의 일부인 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법The display screen of claim 2, wherein the display screen is a camera, a personal digital assistant, a telephone, a laptop, a computer monitor, a television, A method for fabricating a microlens array characterized in that it is part of a photocopy screen, projection screen or billboard. 제 1 항에 있어서, 하나이상의 렌즈 세그먼트(lens segment)들을 코팅(coating)하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법The method of claim 1, further comprising coating one or more lens segments. 제 4 항에 있어서, 코팅(coating)은 반사방지 코팅(anti-reflection coating) 또는/및 눈부심방지 코팅(anti-glare coating)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법5. A method according to claim 4, wherein the coating consists of an anti-reflection coating or / and an anti-glare coating. 제 1 항에 있어서, Fresnel 렌즈 시트를 제공하는 것을 추가로 포함하며, 렌즈 세그먼트를 통과하여 지나가는 빛은 상기 Fresnel 렌즈 시트를 통해서도 지나가게 되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법10. The method of claim 1, further comprising providing a Fresnel lens sheet, wherein light passing through the lens segment is also passed through the Fresnel lens sheet. 제 1 항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 광학적으로 투명한 부재들의 직경은 광학적으로 투명한 부재들의 다발(bundle) 내의 일부 광학적으로 투명한 부재들과는 서로 다른 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법The method of claim 1, wherein the diameter of the one or more optically transparent members is different from some optically transparent members in a bundle of optically transparent members. 제 7 항에 있어서, 다발(bundle)들의 둘레부에서 광학적으로 투명한 부재들의 직경들은 다발의 코어영역 내의 광학적으로 투명한 부재들의 직경들과는 서로 다른 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법8. A method according to claim 7, wherein the diameters of the optically transparent members around the bundles are different from the diameters of the optically transparent members in the core area of the bundle. 제 1 항에 있어서, 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 하나이상의 단부를 수정(modifying)하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법10. The method of claim 1, further comprising modifying one or more ends of the optically transparent member segments. 제 9 항에 있어서, 수정(modifying)은 상기 광학적으로 투명한 부재 세그먼트들의 양쪽 단부를 수정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법10. The method of claim 9, wherein modifying comprises modifying both ends of the optically transparent member segments. 제 1 항에 있어서, 상기 제공(providing)하는 단계는 벌집모양과 같은 구조체를 형성하도록 접착제(adhesive)를 이용하여 광학적으로 투명한 부재들을 서로 부착하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법The method of claim 1, wherein the providing comprises attaching optically transparent members to each other using an adhesive to form a honeycomb-like structure. Way for 제 1 항에 있어서, 광학적으로 투명한 부재들은 유리(glass), 폴리머(polymer) 또는/및 플라스틱(plastic)으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법The method of claim 1, wherein the optically transparent members are made of glass, polymer or plastic. 제 1 항에 있어서, 렌즈 세그먼트(lens segment)들은 볼록(convex), 오목(concave) 또는 편평한 렌즈 표면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법The method of claim 1, wherein the lens segments consist of convex, concave, or flat lens surfaces. 제 1 항에 있어서, 가열(heating)하는 단계는 렌즈표면을 그 위에 형성하도록 각각의 광학적으로 투명한 부재 세그먼트의 양쪽 단부들을 가열하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법10. The method of claim 1, wherein heating comprises heating both ends of each optically transparent member segment to form a lens surface thereon. 제 1 항에 있어서, 하나이상의 시트는 약 100 ㎛ 내지 2 mm 사이의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법The method of claim 1, wherein the one or more sheets have a thickness between about 100 μm and 2 mm. 광학적으로 투명한 부재들의 다발로부터 절단되고, 하나 이상의 마이크로렌즈 어레이 시트로 형성되며, 빛을 위한 통로(pathway)를 제공하는 광학적으로 투명한 부재들을 포함하되, 여기서 각각의 광학적으로 투명한 부재들은 광학적으로 투명한 부재들의 하나 이상의 단부들 상에 형성된, 개개의 구부러진 렌즈(lens)를 가지며, And optically transparent members cut from the bundle of optically transparent members, formed of one or more microlens array sheets, and providing a pathway for light, wherein each optically transparent member is an optically transparent member. Has individual bent lenses formed on one or more ends of the 시트(sheet)에 인접하게 배치되고, 각각의 광학적으로 투명한 부재들을 통과한 빛의 일부를 차단하는 차광층(light-shielding layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 스크린(display screen)A display screen disposed adjacent to the sheet and including a light-shielding layer that blocks a portion of the light passing through the respective optically transparent members 제 16 항에 있어서, 하나이상의 광학적으로 투명한 부재들의 렌즈들을 커버(covering)하는 박막 코팅(thin-film coating)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 스크린17. The display screen of claim 16, further comprising a thin-film coating covering the lenses of the one or more optically transparent members. 제 16 항에 있어서, Fresnel 렌즈 시트를 추가적으로 포함하며, 하나이상의 광학적으로 투명한 부재들의 렌즈를 통해서 지나가는 빛은 상기 Fresnel 렌즈 시트를 통해서도 지나가는 것을 특징으로 하는 디스플레이 스크린17. The display screen of claim 16, further comprising a Fresnel lens sheet, wherein light passing through the lens of one or more optically transparent members also passes through the Fresnel lens sheet. 제 16 항에 있어서, 디스플레이 스크린(display screen)은 카메라(camera), 개인용 디지털 보조장치(personal digital assistant), 전화기(telephone), 랩탑(laptop), 컴퓨터 모니터(computer monitor), 텔레비전(television), 포토카피 스크린(photocopy screen), 프로젝션 스크린(projection screen) 또는 광고판(billboard)의 일부인 것을 특징으로 하는 디스플레이 스크린17. The display screen of claim 16, wherein the display screen is a camera, a personal digital assistant, a telephone, a laptop, a computer monitor, a television, Display screen characterized in that it is part of a photocopy screen, projection screen or billboard 제 16 항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 광학적으로 투명한 부재들의 직경은 광학적으로 투명한 부재들의 다른 직경과는 서로 다른 것을 특징으로 하는 디스플레이 스크린17. The display screen of claim 16, wherein the diameter of the one or more optically transparent members is different from the other diameters of the optically transparent members. 제 16 항에 있어서, 광학적으로 투명한 부재들은 유리(glass), 폴리머(polymer) 또는/및 플라스틱(plastic)으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 디스 플레이 스크린17. The display screen of claim 16, wherein the optically transparent members are made of glass, polymer or plastic. 제 16 항에 있어서, 마이크로렌즈 어레이 시트는 약 100 ㎛ 내지 2 mm 사이의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 스크린The display screen of claim 16, wherein the microlens array sheet has a thickness of between about 100 μm and 2 mm. 마이크로렌즈 어레이(microlens array)로서 형성된 디스플레이 스크린(display screen)을 제공하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은, A method for providing a display screen formed as a microlens array, the method comprising: 벌집모양과 같은 단면을 가지는 구조체를 형성하도록 서로 묶여지는 광학적으로 투명한 원통형 로드(rod)를 제공하고(providing), Providing optically transparent cylindrical rods tied together to form a structure having a honeycomb-shaped cross section, 광학적으로 투명한 로드(rod) 세그먼트의 하나이상의 시트를 형성하도록 광학적으로 투명한 원통형 로드의 다발(bundle)을 절단하고(cutting), 각각의 광학적으로 투명한 로드 세그먼트는 제 1 단부와 제 2 단부를 가지며 빛을 전달하도록(channel) 적용되어지며, Cutting a bundle of optically transparent cylindrical rods to form one or more sheets of optically transparent rod segments, each optically transparent rod segment having a first end and a second end and having light Is applied to the channel, 상기 단부들 상에서 렌즈표면(lens surface)을 형성하도록 양쪽 단부들 모두를 가열하고(heating), 그리고 Heating both ends to form a lens surface on the ends, and 차광층(light-shielding layer)으로써 제 1 단부들 상에서 렌즈표면의 일부를 커버(covering)하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법A method for providing a display screen formed as an array of microlenses comprising covering a portion of the lens surface on the first ends with a light-shielding layer. 제 23 항에 있어서, 디스플레이 스크린(display screen)은 카메라(camera), 개인용 디지털 보조장치(personal digital assistant), 전화기(telephone), 랩탑(laptop), 컴퓨터 모니터(computer monitor), 텔레비전(television), 포토카피 스크린(photocopy screen), 프로젝션 스크린(projection screen) 또는 광고판(billboard) 속으로 통합되어지는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법24. The display of claim 23, wherein the display screen is a camera, a personal digital assistant, a telephone, a laptop, a computer monitor, a television, Method for providing a display screen formed as an array of microlenses, characterized in that it is integrated into a photocopy screen, projection screen or billboard. 제 23 항에 있어서, 제 1 단부들 상에서 렌즈표면에 걸쳐서 코팅(coating)을 제공하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법24. The method of claim 23, further comprising providing a coating over the lens surface on the first ends. 제 23 항에 있어서, Fresnel 렌즈 시트를 제공하는 것을 추가적으로 포함하며, 광학적으로 투명한 원통형 로드(rod)를 통해서 지나가는 빛은 상기 Fresnel 렌즈 시트를 통해서도 지나가게 되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법24. The display screen of claim 23, further comprising providing a Fresnel lens sheet, wherein light passing through the optically transparent cylindrical rod also passes through the Fresnel lens sheet. How to provide 제 23 항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 광학적으로 투명한 원통형 로드(rod)의 직경은 다발(bundle) 내의 광학적으로 투명한 부재들의 다른 직경과는 서로 다른 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법24. The display screen of claim 23, wherein the diameter of the one or more optically transparent cylindrical rods is different from the other diameters of the optically transparent members in the bundle. Way to do 제 23 항에 있어서, 상기 제공(providing)하는 단계는 다발(bundle)을 형성하도록 UV 양생가능 접착제를 이용하여 광학적으로 투명한 원통형 로드(rod)를 함께 부착하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법24. The microlens array of claim 23, wherein said providing comprises attaching optically transparent cylindrical rods together using a UV curable adhesive to form a bundle. Method for providing a display screen formed as 제 23 항에 있어서, 광학적으로 투명한 원통형 로드(rod)는 유리(glass), 폴리머(polymer) 또는 플라스틱(plastic)으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법24. The method of claim 23, wherein the optically transparent cylindrical rod is made of glass, polymer, or plastic. 제 23 항에 있어서, 렌즈표면(lens surface)은 볼록(convex), 오목(concave) 또는 편평한 렌즈표면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법24. The method of claim 23, wherein the lens surface consists of convex, concave or flat lens surfaces. 제 23 항에 있어서, 광학적으로 투명한 로드(rod) 세그먼트의 하나이상의 시트는 약 100 ㎛ 내지 2 mm 사이의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이로서 형성된 디스플레이 스크린을 제공하기 위한 방법24. The method of claim 23, wherein the at least one sheet of optically transparent rod segments is between about 100 microns and 2 mm thick.
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