KR20050006128A - 렌즈 어레이 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20050006128A
KR20050006128A KR10-2004-7014480A KR20047014480A KR20050006128A KR 20050006128 A KR20050006128 A KR 20050006128A KR 20047014480 A KR20047014480 A KR 20047014480A KR 20050006128 A KR20050006128 A KR 20050006128A
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lens
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composite plate
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니콜라스에프 보렐리
로버트 사비아
데니스더블유 스미스
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 상대적으로 평평하고 상대적으로 균일한 처짐 높이를 가지고 있는 가용 렌즈들을 가지고 있는 렌즈 어레이 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 어레이는 가용 렌즈의 일차원 배열을 포함하며, 가용 렌즈를 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하는 가용 렌즈들의 열 끝단에 각각 형성된 두개의 손실성 렌즈를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 어레이는 가용 렌즈의 이차원 배열을 포함하며, 가용 렌즈를 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하는 가용 렌즈들의 열 또는 행 끝단에 각각 형성된 복수의 주변 렌즈를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 렌즈 어레이는 가용 렌즈들의 어레이를 포함하며, 가용 렌즈들의 둘러싸고 있는 오팔 영역의 외부에 그리고 오팔 경계안에 위치하는 유리 영역(가능하면 유리 매트릭스를 포함함)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 사실상, 본 명세서에는 다른 실시예들이 많이 있는데, 그 것들은 위에서 설명한 양상중 하나 또는 그 이상과 대응된다.

Description

렌즈 어레이 및 그 제조방법{LENS ARRAY AND METHOD FOR FABRICATING THE LENS ARRAY}
본원발명은 일반적으로 광학에 관련된 것으로, 구체적으로는 상대적으로 평평하며, 상대적으로 균일한 처짐(sag) 높이를 구비하는 렌즈 어레이 및 그 제조방법에 관한 것이다.
광학분야에서, 가장 중요한 도전 중 하나는 거의 이상적인 콜리메이터(colimator) 어레이(array)를 형성하기 위해 요구되는 새로운 렌즈 어레이의 발전에 관한 것이다. 비록 이론적으로 순수한 이상적인 콜리메이터 어레이의 형성이 불가능할 지라도, 만일 렌즈 어레이의 어떤 광학적인 특질(properties)이 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈에 일치되어 진다면 그러한 조건을 갖는 이상적인 어레이를형성하는 것이 가능할 수 있다. 이러한 광학특질이 일관성 있게 보장되도록, 상대적으로 평평하며, 상대적으로 균일한 높이의 처짐을 구비하는 본원발명과 같은 렌즈 어레이를 제작할 수 있다.
도1을 참조하면, 도면에는 이상적인 렌즈 어레이(120)(이 실시예에서는 1*8 렌즈로 도시됨)와 그것과 광학적으로 결합되는 이상적인 섬유 어레이(110)를 포함하는 이상적인 콜리메이터 어레이(100)의 횡단면도가 개시되어 있다. 콜리메이터 어레이(100)는 광학적으로 서로 결합되어 있는 광섬유(110a-110h) 및 렌즈(120a-120h)로 구성된 연속된 콜리메이터(100a-100h)가 형성되어 있다. 예를 들면, 콜리메이터(100a)의 기능은 광선(140a)을 확대(broad)하도록 광섬유(110a)를 구비한 렌즈(120a)를 사용하여 바람직한 스폿 사이즈를 구비하는 평행광(130a)을 발생시키기 위한 것이다. 콜리메이터(100a-100h)의 각각에 대해 평행광(130a-130h)의 바람직한 스폿 사이즈(spot size)를 얻기 위해, 각각의 콜리메이터(100a-100h)내에 일정하게 유지되는 파라미타들이 요구되어 진다. 이러한 파라메타로는 (1) 각각의 광섬유(110a-110h)와 각각의 렌즈(120a-120h) 사이의 거리(d); (2) 빔 웨스트 거리(the distance to beam waste(DBW)) 및 (3) 모드 영역 지름(the mode field diameter(MFD))을 들 수 있다. 도1에서 이상적인 콜리메이터 어레이(100)의 상술한 파라미터가 개시되고 있으며, 이러한 파라미터를 이용하여 이하의 등식을 만족하도록 한다.
여기서,
d = 렌즈 표면과 섬유에 대한 거리(lenses surface to fiber distance)(1)
DBW = 빔 웨스트 거리(distance to beam waste)
(2)
여기서, t는 플레이트 두께, S1은 백-사이드 처짐 높이(back-side sag height), S2는 프론트-사이드 처짐 높이(front-side sag height), D는 렌즈 지름,
렌즈 표면의 굴곡(curvature), nl은 렌즈의 굴절률, Wo는 섬유모드의 지름,레일레이 범위, λ는 파장,,f는 두꺼운 렌즈 초점 거리, t' = t/nl,,
MFD = 모드 영역 지름,
(3)
* 상기 등식은 양면볼록렌즈(bi-convex) 렌즈를 구비하는 렌즈 어레이 상에서 제공되는 것이다. 그러나, 본원발명의 렌즈 어레이는 양면볼록렌즈, 플라노(plano)-볼록렌즈 또는 균등(equi)-볼록렌즈를 구비할 수 있다.
도1에서 개시된 이상적인 콜리메이터 렌즈 어레이(100)와 상기 등식을 참고하면, 렌즈 어레이(120) 내의 각각의 렌즈(120a-120h)는 일정한 파라미터 "d", "DBW" 및 "MFD"를 구비하여 규칙적인 배치를 갖도록 구성된다는 것을 알 수 있다. 이것은 섬유 어레이(110) 및 렌즈 어레이(120)는 서로 일치되도록 구성된다는 가정과, 섬유 어레이(110)는 각각의 렌즈(120a-120h)로 부터 섬유(120a-120h)를 일정한 거리 "d" 만큼 떨어뜨려 유지하도록 형성한다는 가정 하에서 행해진 것이다.
불행히도, 빛에 민감한 유리판(glass plate)를 사용하여 생산된 렌즈 어레이(220)를 구비하는 종래의 콜리메이터(200)는 이상적인 렌즈 어레이(120)와는 거리가 먼 몇가지 문제점을 가지게 된다. 오늘날, 렌즈 어레이가 빛에 민감한 유리 플레이트로 제조된다는 사실은 일반적으로 잘 알려진 사실이다. 사실, 본원발명의 양수인인 코닝사(corning incoporated)의 과학자들은 렌즈 어레이를 형성하기 위해 사용되는 SMILER공정으로 잘 알려진 공정과, FOTOFORMR유리로 알려진 빛에 민감한 유리판을 개발해 왔고, 특허를 받아 왔다. SMILER공정은 FOTOFORMR유리를 렌즈 어레이로 전환하기 위해 자외선 노출단계와, 열처리단계 및 이온 교환단계를 가지는 공정을 말한다. SMILER공정에 대한 상세한 논의는 미국특허 제4,572,611호, 제4,518,222호 및 제5,062,877호에 의해 제공되고, 여기에서 레퍼렌스에 의해 병합되어 진다. 그리고, FOTOFORMR유리에 대한 상세한 논의는 미국특허 제2,326,012호, 제2,422,472호, 제2,515,936호, 제2,515,938호, 제2,515,275호, 제2,515,942호 및 제2,515,943호에 의해 제공되고, 여기에서 레퍼런스를 통해 병합되어 진다. SMILER공정에 의해 FOTOFORMR유리로부터 제조되는 렌즈 어레이(220)를 포함하는 종래의 콜리메이터 어레이(200)의 실시예가 이하 도2A 및 도2B에서 개시되어 있다.
도2A 및 도2B를 참조하면, 도면에서는 종래의 콜리메이터 어레이(200)의 횡단면도와, 종래의 렌즈 어레이(220)(3*8 렌즈 어레이로서 이 실시예에서 도시됨)의 상면도가 개시되어 있다. 이상적인 콜리메이터 어레이(100)처럼, 종래의 어레이(200)는 렌즈 어레이(220)내에서 렌즈(220a-220h)에 광학적으로 결합되는 광섬유(220a-220h)(오직 8로 도시됨)를 홀딩(holding)하는 섬유 어레이(210)를 포함한다. 그러나, 종래의 렌즈(220a-220h)는 동일한 배치를 구비하여 형성되어 있지 않으며, 이상적인 렌즈 어레이(110)를 형성하기 위해 요구되는 균일한 파라미터 "d", "DBW" 및 "MFD"를 구비하고 있지 않음을 알 수 있다. 종래의 렌즈 어레이(220)는 다음과 같은 몇가지 문제점을 가지고 있다.
ㆍ균일하지 않은 처짐 높이 S1및 S2.
ㆍ휜(warped) 렌즈 어레이(220).
ㆍ큰 N*M 렌즈 어레이에서(N, M ≫ 1), 렌즈 어레이에 발생하는 비균일한 수축(shrinkage)은 비균일한 주기값(주기는 두개의 렌즈 중심점 사이의 거리)을 가져온다.
* 외부렌즈 220a 및 220h는 내부렌즈 220b 및 220g의 처짐 높이 S1및 S2보다 더 높은 처짐 높이 S1및 S2를 갖는 다는 것을 인식한다.
** 왜 종래의 렌즈 어레이(220)가 휘게 되는 지에 대한 설명은 본원발명의 렌즈 어레이에서 구체적으로 서술된다.
상술한 바와 같이, 종래의 렌즈 어레이(220)는 이상적인 렌즈 어레이(120)처럼 형성되어 있지 않으며, 또한, 이상적인 렌즈 어레이(120)와 같이 작동되지도 않는다. 이것은, 종래의 렌즈 220a-220h 모두가 균일하게 형성되어 있지 않으며, 이상적인 렌즈 어레이(120) 내에서의 렌즈 120a-120h와 같은 일정한 광학적 파라미터 "d", "DBW" 및 "MFD"를 구비하고 있지도 않기 때문이다. 이와 같이, 상술한 단점과 종래의 렌즈 어레이의 다른 단점을 갖고 있지 않는 렌즈 어레이가 요구되어진다. 상술한 요구는 본원발명의 렌즈 어레이 및 그 제조방법에 의해 달성된다.
본 발명은 보렐리(borrelli) 등에 의해 렌즈 어레이 및 그 제조방법으로 2002년 3월 14일 출원된 미국 임시가출원 제60/364,756호의 우선권 이익을 주장하며 출원된다.
이하 첨부된 도면들과 결부되어 뒤따르는 상세한 설명을 참조함으로써 본 발명이 보다 완전히 이해될 수 있을 것이다:
도 1은 "이상적" 콜리메이터 어레이를 도시한 측면 단면도;
도 2a 및 2b 각각은 종래의 콜리메이터 어레이의 측면 단면도 그리고 종래의렌즈 어레이의 평면도;
도 3은 본 발명에 따른 양면-볼록(bi-convex) 렌즈 어레이를 제조하는 바람직한 방법의 단계들을 도시한 순서도;
도 4a 내지 4g는 도 3에 도시된 방법의 여러 단계들에서 이종-볼록 렌즈 어레이의 측면 단면도들 및 평면도들;
도 5는 본 발명에 따른 균등-볼록(equi-convex) 렌즈 어레이를 제조하는 바람직한 방법의 단계들을 도시한 순서도;
도 6a 내지 6g는 도 5에 도시된 방법의 여러 단계들에서 동종-볼록 렌즈 어레이의 측면 단면도들 및 평면도들;
도 7은 본 발명에 따른 평면-볼록(plano-convex) 렌즈 어레이를 제조하는 바람직한 방법의 단계들을 도시한 순서도;
도 8a 내지 8g는 도 7에 도시된 방법의 여러 단계들에서 평철-볼록 렌즈 어레이의 측면 단면도들 및 평면도들;
도 9a 및 9b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도;
도 10a 및 10b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도;
도 11a 및 11b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도;
도 12a 및 12b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도;
도 13a 및 13b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도;
도 14a 및 14b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도;
도 15a 및 15b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도;
도 16a 및 16b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도;
도 17a 및 17b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도; 그리고
도 18a 및 18b는 각각 본 발명에 따른 렌즈 어레이의 다른 실시형태의 평면도 및 측면 단면도이다.
본원발명은 종래의 렌즈 어레이에서 문제가 되고 있는 렌즈의 비균일한 처짐 높이 및/또는 휨(warpage)문제를 처리하기 위한 렌즈 어레이 및 그러한 렌즈 어레이를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 한 실시예에서, 상기 렌즈 어레이는 가용 렌즈(useful lense)의 1차원 배열 및 상기 가용렌즈를 지나 상대적으로 균일한 처짐 높이를 유지하도록 가용렌즈의 배열의 끝단의 다음에 형성되는 두개의 손실성 (sacrifical) 렌즈를 포함하여 구성된다. 다른 실시예로서, 상기 렌즈 어레이는 가용렌즈의 2차원 배열 및 상기 가용렌즈를 지나 상대적으로 균일한 처짐 높이를유지하도록 유용렌즈의 배열 또는 컬럼의 끝단의 다음에 형성되는 복수의 주변(perimeter) 렌즈를 포함하여 구성된다. 또 다른 실시형태에서, 렌즈 어레이는 가용 렌즈들의 어레이 및 오팔 경계 내에 그리고 렌즈 어레이의 휨을 최소화하도록 돕기 위하여 가용 렌즈들을 둘러싸는 오팔 영역의 외측에 위치하는 유리 영역(가능하게는 유리 매트릭스를 포함하는)을 포함한다.
요컨대, 하나 이상의 전술한 특징들과 결합한 렌즈 어레이의 다수의 다양한 실시형태들이 이 문서에 기술된다.
도 3 내지 18을 참조하여, 본 발명에 따른 렌즈 어레이(400, 600, 800, ..., 1800)의 다양한 실시형태들 및 렌즈 어레이(400, 600, 800, ..., 1800)의 다양한 실시형태들을 제조하는 바람직한 방법들(300, 500 및 700)이 기술되어 있다. 본 발명을 더욱 상세하게 기술하기 위하여 잔여 실시형태들의 렌즈 어레이(900, 1000, ..., 1800)의 다양한 구성에 관한 상세 논의(도 9 내지 18 참조)에 앞서 렌즈 어레이(400, 600, 800)의 여러가지 실시형태들을 제조하는 방법들(300, 500 및 700)에 관한 상세 논의(도 3 내지 8 참조)가 제공된다.
도 3과 도 4a 내지 4g를 참조하면, 양면-볼록 렌즈 어레이(400)를 제작하는 바람직한 방법(300)의 순서도 및 바람직한 방법(300)의 여러 단계들에서 양면-볼록 렌즈 어레이(400)의 다양한 측면 단면도들 및 평면도들이 각각 도시되어 있다. 단계 302에서 시작하여, 포토마스크(402)가 감광성 유리판(404)와 접촉하여 놓여진다(도 4a 참조). 바람직한 실시형태에서, 감광성 유리판(404)는 코닝사(Corning Incorporated)에 의해 포토폼?(FOTOFORM?) 유리라는 브랜드 명으로 판매되는 광핵반응성, 결정화 리튬-실리케이트 유리 몸체이다. 감광성 유리판(404)는 연마되고 문질러져 하나 이상의 렌즈 어레이(400; 단지 하나의 렌즈 어레이(400)만이 도시된다)가 되는 적당한 크기의 기판으로 제작된다. 감광성 유리판(404)의 통상적인 치수는 4"×4"×0.160" 이다. 길이 및 폭은 적용에 따라 현저하게 변경될 수 있으나 두께는 대략 0.075"보다 작거나 대략 0.25"보다 큰 것이 바람직하다. 렌즈 어레이(400) 내 렌즈들이 요구되는 영역에서 오팔 변형의 트레이스 량을 방지하기 위하여 바람직한 감광성 유리판(404)는 열처리 단계(306) 이전의 모든 단계들에서 주변의 자외선 노출(예컨대, 햇빛, 여과되지 않은 인공 빛)로부터 보호되어야 한다.
접촉은 포토마스크(402) 및 감광성 유리판(404) 사이의 공기 인터페이스(403)가 될 수 있다. 공기 인터페이스(403)를 갖는 대신에, 글리세린과 같이 유리의 지수에 가깝게 부합하는 기름이 포토마스크(402) 및 감광성 유리판(404) 사이에매개체로써 이용되어 공기 갭(403)과 공기 갭(403)으로부터 나타날 수 있는 빛의 반사 및/또는 산란을 제거하는 것을 도와줄 수 있다.
단계 304에서, 포토마스크(402) 및 감광성 유리판(404)의 선택된 영역이 자외선 빛(405)에 노출된다(도 4b 참조). 바람직한 실시형태에서, 포토마스크(402)는 감광성 유리판(404) 위의 패턴 노출을 제어하기 위해 이용되는 크롬-온-석영(chrome-on-quartz) 포토마스크(402)이다. 크롬-온-석영 포토마스크(402)는 석영 기판(402a) 및 크롬층(402b)을 포함한다. 포토마스크(402)의 크롬층(402b) 내 크롬은 오팔 영역(406; 그림자진 영역으로 도시됨)이 감광성 유리판(404) 내에 요구되는 경우에 결여된다. 특히, 각 오팔 영역(406)은 유리 상(glass phase)과 리튬 메타실리케이트 나노-결정 상(lithium metasilicate nano-crystralline phase)의 복합체이고 이때 후자는 복합체 부피의 대략 20%이다. 그리고, 포토마스크(402)의 크롬층(402b) 내 크롬은 유리 영역(408; 깨끗한 영역으로 도시됨)이 감광성 유리판(404) 내에 요구되는 경우에 존재한다. 통상적으로 감광성 유리판(404)의 방위는 노출 단계(304) 및 열처리 단계(306) 사이에서 유지된다.
노출 단계(304)는 감광성 유리판(404) 내에 오팔 상(미래의 오팔 영역(406))을 핵화하기에 충분한 에너지와 함께 그리고 감광성 유리판(404)를 통하여 노출이 잘 정의되도록 충분한 평행도와 함께 자외선 빛을 생성하는 것이 가능한 어떠한 방법에 의해서도 수행될 수 있다. 예를 들면, 평행한 1000 watt Hg/He 아크 소스가 감광성 유리판(404)를 노출시키기 위해 사용될 수 있다. 이 예에서, 출력 빔은 5"×5" 포토마스크(402)에 충분한 이상으로 대략적으로 직경 10"이다. 그리고, 자외선 빛의 세기는 12분 동안 240-400 ㎚(보다 바람직하게는 300-350 ㎚)의 노출에서 5-10 mw/㎠의 범위 내이고, 여기서 이 범위로부터의 편차가 보다 오랜 노출 시간으로 귀착된다. 노출 단계(304) 후에, 포토마스크(402)는 노출된 감광성 유리판(404)로부터 분리된다. 만약 필요하다면, 노출된 감광성 유리 판(404)는 비누 및 물로 세정되어 먼지, 오염물질, 잔유물 등이 제거된다.
단계 306에서, 노출된 감광성 유리판(404)는 열처리되어 그 안에 오팔 영역(406; 그림자진 영역으로 도시됨) 및 유리 영역(408; 깨끗한 영역으로 도시됨)을 형성한다. 바람직한 실시형태에서, 열처리 단계(306)는 건조 질소가 흐르고 스테인레스 스틸 박스에 덮여 노출된 감광성 유리판(404)가 놓여진 퍼니스에서 실시된다. 특히 노출된 감광성 유리판(404)는 노출된 감광성 유리판(404)가 면하는 노출된 면과 평평한 면 또는 형성자(former) 위에 놓여진다. 형성자는 노출된 감광성 유리판(404)가 열처리 단계(306) 중에 융합하지 않는 그리고 열처리 단계(306) 중에 변형되지 않는 어떠한 유리, 세라믹 또는 유리-세라믹 물질이 될 수 있다. 분말의 산화알루미늄(Al2O3; 예를 들면)이 형성자 위에 뿌려져 분리제로써 기능할 수 있다. 통상의 열처리 시간표는 다음과 같다:
- 460℃/hr 에서 480℃
- 180℃/hr 에서 600℃
- 40분 동안 600℃에서 유지
- 퍼니스 비율 냉각
가열단계(306) 중, 감광성유리판(404)에서 오팔영역(406)은 유리영역(408) 보다 상당히 축소된다(도 4c 참조). 단계(302, 304, 306)를 완료한 후, 가열된 감광성유리판(404)는 근본적으로 유리합성판인 열제조렌즈배열(thermally produced lens array)(400)과 유사하다.
결국, 감광성유리판(404)은 FOTOFORM유리(404)이며, 이때 FOTOFORM유리(404)를 바람직하게는 240~400nm(보다 바람직하게는 300~35nm)의 파장을 갖는 자외선에 노출시켜 열제조렌즈배열(400)을 제조할 수 있으며, 이어서 노출된 FOTOFORM유리(404)를 열처리하여 오팔영역(406)과 유리영역(408)을 형성한다. 오팔영역(406)은 세라믹입자를 가지며 그 자체로 유리영역(408) 보다 높은 밀도를 갖는다. FOTOFORM유리(404) 내에서 세륨III(Ce3+)이 자외선을 흡수하고 전자가 방출되어 얻어지는 세륨IV(Ce4+)으로 바뀔 때 오팔영역(406)에서 세라믹입자를 성장시킬 수 있는 핵형성메커니즘이 시작된다. 전자는 FOTOFORM유리(404) sodptj 금속이온, 예를 들어 은이온(Ag1+)에 의해 흡수되고 이들 이온을 금속, 예를 들어 은(Ago)로 바꾼다. 대체금속이온으로 금, 구리 및 팔라듐이 포함된다. FOTOFORM유리의 조성에 관해서는 미국특허 제2,326,012호, 제2,422,472호, 제2,515,936호, 제2,515,938호, 2,515,275호, 제2,515,942호 및 제2,515,943호에 상세하게 기재되어 있으며, 이들 특허의 내용을 병합하여 기재하였다.
단계(308)에서는, 용광로나 형성자(former)에 위치한 열제조렌즈배열(400)의 일측(410)을 연마한다(도 4d 참조). 오팔영역(406)을 지나 외부로 연장된 유리영역(408)은 열처리단계(306) 동안 용광로나 형성자와 접촉할 때 "손상" 또는 "변형"이 되기 때문에 그 일측(410)을 매끄럽게 연마한다. 물론, "손상" 또는 "변형"된 유리영역(408)의 광속성은 열제조렌즈배열(400)의 타측(412)으로부터 연장된 유리영역(408)의 광속성만큼 바람직하지는 않다.
단계(310)에서는, 연마된 렌즈에레이(400)를 이온교환공정처리하여(도 4e 참조) 렌즈배열(400)을 생성한다(도 4f 및 도 4g 참조). 일반적으로, 500℃에서 KNO3가 용해된 염조(salt bath, 鹽槽)에 연마된 렌즈배열(400)을 소정 시간 동안 담금으로써 이온교환단계(310)를 실행할 수 있다. 도 4f 및 도 4g에 도시한 바와 같이, 렌즈배열(400)은 소정의 유리영역(408) 내에 형성되는 유용한 양면볼록렌즈(414)의 배열을 포함한다. 도시한 바와 같이, 이온교환단계(310)는 연마단계(308)에서 평평하게 연마된 일측(410)에 유용한 렌즈(414)를 생성한다(도 4d 참조). 연마단계(308) 이후 일측(410)에는 볼록렌즈(414)가 존재하지 않기 때문에, 타측(412)의 가용 렌즈(414)는 일측(410)의 가용 렌즈(414) 보다 다소 커질 것이다. 예를 들어, 타측(412)의 가용 렌즈(414)의 크기는 35마이크론, 일측(410)의 가용 렌즈(414)의 크기는 25마이크론일 수 있다. 열제조렌즈(414)에 추가적인 처짐(sag)을 발생시키는 이온교환단계(310)에 의해 가용 렌즈(414)의 배열의 광속성이 향상된다. 처짐은 가용 렌즈(414)의 곡률반경을 조절하는 변수이다(도 2의 s1또는 s2참조). 이와 같이, 처짐의 크기는 각 가용 렌즈(414)의 광수집력에 직접적으로 영향을 미친다.
또한, 렌즈배열(400)은 유용한 양면볼록렌즈(414)를 둘러싸는 일련의 주변렌즈(perimeter lens, 416)를 포함한다(도 4f 및 도 4g 참조). 주변렌즈(416)는 소정의 유리영역(408)에 형성되나, 렌즈배열(400)에서 광섬유로부터 광선을 시준(視準)하는 데에는 사용되지 않는다. 주변렌즈(416)가 추가되면 가용 양면볼록렌즈(414)를 지나는 비교적 균일한 처짐높이가 유지되어 가용 렌즈(414)의 광속성이 간접적으로 향상된다. 또한, 외부렌즈(220a, 220h)가 내부렌즈(220b~220g) 보다 큰 종래 렌즈배열(220)이 갖는 문제점 중에 하나는 처짐높이가 다르다는 것이다(도 2a 및 도 2b 참조). 도 4g에 볼 수 있듯이, 주변렌즈(416)는 가용 렌즈(414) 보다 높은 처짐높이를 가지며 모든 가용 렌즈(414)는 균일한 처짐높이를 갖는다.
결국, 렌즈배열(400)은 가용 렌즈(414)의 2차원배열 대신에 가용 렌즈(414)의 1열만을 가졌으며, 이때 두 손실성렌즈는 가용 렌즈(414)의 1열의 각 말단에 추가할 수 있었다. 다시 말해, 1차원 렌즈배열은 주변렌즈(416)를 필요로 하지 않았으나 대신에 1열의 가용 렌즈(414)의 각 말단에 2개의 손실성 렌즈를 가져야 했다. 주변렌즈(416)와 같은 손실성렌즈는 가용 렌즈(414)를 가로지르는 처짐높이가 비교적 균일하게 유지될 수 있도록 하였다. 이러한 상황을 렌즈배열(1400, 1500, 1600)에 대해 아래에 보다 자세하게 설명한다(도 14~16 참조).
또한, 렌즈배열(400)은 가용 렌즈(414) 또는 주변렌즈(416) 중의 하나가 아닌 유리영역(424)으로 도시한 추가유리영역(408)을 포함한다. 유리영역(424)은 오팔경계(426) 안과 가용 렌즈(414) 및 주변렌즈(416)를 둘러싸는 오팔영역(406) 밖에 위치한다. 오팔경계(426)는 렌즈배열(400) 주위의 프레임으로 도시한다. 유리영역(424)과 오팔경계(426)가 추가되어 렌즈배열(400)의 휨이 감소되는 것을 돕는다(도 4g 참조). 이와 달리, 유리영역(424)이 없는 렌즈배열(400)은 이온교환단계(424) 후에 쉽게 휘어졌다(도 2a 및 도 2b의 종래 렌즈배열(200)과 비교).
연마된 전통적인 렌즈배열(220)이 이온교환단계에 있을 때, 손상된 렌즈를 제거하기 위하여 전통적인 렌즈배열(220)의 일측을 랩(lap)하고 연마하는 동안 생겼던 비균일한 구조적응력이 휨을 야기하기 때문에 전통적인 양면볼록렌즈배열(220)이 휘어진다. 다시 말해, 전통적인 양면볼록렌즈배열(220)의 휨을 가져오는 이온교환단계 동안에 전통적인 렌즈배열(220)의 일측에 존재하는 비균일한 구조적응력이 경감된다. 이와 반대로, 본 발명의 양면볼록렌즈배열(400)은 이온교환단계(310) 동안에 휨을 최소화하는 유리영역(424)과 오팔경계(426)를 갖는다. 다시 말해, 이온교환 중에 렌즈배열(400)의 유리영역(424) 내의 응력이 경감될 때, 오팔경계(426)는 전체렌즈배열(400)에 강성을 더하고 극도한 휨을 방지하며, 이로 인해 응력이 경감되는 동안 불리한 효과를 최소화한다.
도 5 및 도 6a 내지 도 6g를 참조로, 균등(equi)볼록렌즈배열(600)를 제조하기 위한 바람직한 방법(500)에 대한 순서도와 바람직한 방법(500)의 다른 단계에서 균등볼록렌즈배열(600)의 다양한 단면측도 및 상부도를 각각 나타낸다. 반복을 피하기 위하여, 바람직한 감광성유리판과 감광성유리판이 어떻게 균등볼록렌즈배열(600)을 제조하는 데에 사용될 수 있는지에 대한 자세한 내용은 양면볼록렌즈배열(400)에 대한 상술한 내용과 동일하기 때문에 설명하지 않는다.
단계(502)를 시작할 때, 포토마스크(photomask)(602)를 감광성유리판(604)에 접촉하게 배치한다(도 6a 참조). 이러한 접촉부위는 포토마스크(602)와 감광성유리판(604) 사이의 공기경계면(603)이 될 수 있다. 공기갭(603) 및 공기갭(603)으로부터 발생할 수 있는 광원의 반사 및/또는 분산을 제거하는 것을 돕기 위하여 공기경계면(603)을 갖는 대신에, 포토마스크(602)와 감광성유리판(604) 사이에 글리셀린과 같은 유리인덱스(index)와 근접하게 맞는 오일을 매체로서 사용할 수 있다.
단계(504)에서, 포토마스크(602)와 감광성유리판(604)의 선택영역은 자외선(605)에 노출된다(도 6b 참조). 앞서 설명한 포토마스크(402)와 같이, 포토마스크(602)를 석영기판(602a)과 크롬층(602b)을 포함하는 크롬-온-석영 포토마스크(402)일 수 있다. 포토마스크(602)의 크롬층(602b) 내의 크롬은 감광성유리판(604) 내에 요구되는 오팔영역(606)(음영처리된 영역)에 존재하지 않는다. 또한, 포토마스크(602)의 크롬층(602b) 내의 크롬은 감광성유리판(604) 내에 요구되는 오팔영역(608)(비음영처리된 영역)에 존재한다.
감광성유리기판(604) 내에 오팔이미지(opal phase)(나중에 오팔영역(606)이 됨)를 응집(nucleate)하기 위한 충분한 에너지와 노출이 감광성유리판(604)을 통해 잘 한정되도록 하기 위한 충분한 시준을 갖는 자외선을 생성할 수 있는 방법으로 노출단계(504)를 실행할 수 있다. 노출단계(504) 이후, 포토마스크(602)는 노출된 감광성유리판(604)로부터 분리된다. 필요하다면, 노출된 감광성유리판(604)을 비누와 물로 세척하여 먼지, 오염물, 잔류물 등을 제거한다.
단계(506)에서는, 노출된 감광성유리판(604)을 가열하여 오팔영역(음영처리된 영역)(606)과 유리영역(비음영처리된 영역)(608)을 형성한다.앞서 언급된 열 처리 단계(406)과 마찬가지로, 열 처리 단계(506)는 덮여진 스테인리스 스틸 박스에놓여진 노출된 감광 유리판(604)과 함께 건조 질소를 흘리면서 로(furnace)에서 이루어질 수 있다. 가열 단계(506)동안, 오팔 영역(606)은 감광 유리판(604)에서 유리 영역(608)보다 상당히 수축된다(도 6c 참조). 단계(502, 504 및 506)가 완성된 후에, 가열된 감광 유리판(604)은 열적으로 생산된 렌즈 어레이(600)를 닮는다. 상기 렌즈 어레이(600)는 근본적으로 유리 복합판이다.
단계(508)에서, 열적으로 생산된 렌즈 어레이(600)의 양 측면(610, 612)은 연마된다(도 6e 참조). 그 다음, 단계(510)에서, 연마된 렌즈 어레이(600)는 균등-볼록(equi-convex) 렌즈 어레이(600)를 만들기 위하여 이온 교환 공정하에 처해진다(도 6g 참조). 전형적인 이온 교환 단계(510)는 연마된 렌즈 어레이(600)를 소정시간 동안 500 ℃의 KNO3용융염 욕조에 담금으로써 수행될 수 있다. 도 6f 및 도 6g 에 도시된 바와 같이, 렌즈 어레이(600)는 소정의 유리 영역(608)에서 형성되는 유용한 균등-볼록 렌즈(614) 어레이를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이온 교환 단계(510)는 연마 단계(508)에서 평평하게 연마된 양 측면(610, 612)상에 가용 렌즈(614)을 생산한다(도 6d 참조). 측면(610)상의 가용 렌즈(614)는 측면(612)상의 가용 렌즈(614)와 같은 높이를 갖는다(도 4g에서의 양면-볼록(bi-convex) 렌즈(414)와 비교).
또한, 렌즈 어레이(600)은 유리 영역(624)으로 도시되어 있는 추가적인 유리 영역(608)을 포함한다. 상기 유리 영역(624)은 가용 렌즈(614)들 중 하나가 아니다. 유리 영역(624)은 오팔 경계(626, opal border)내에 위치되어 있고, 가용한렌즈(614)를 둘러싸는 오팔 영역(606) 밖에 위치되어 있다. 오팔 경계(626)는 렌즈 어레이(600) 주위의 프레임으로써 도시되어 있다. 유리 영역(624)과 오팔 경계(626)의 추가는 렌즈 어레이(600)의 휨(warpage)을 최소화하는 것을 돕는다(도 6g 참조). 그렇지 않으면, 유리 영역(624)없는 렌즈 어레이(600)는 이온 교환 단계(510)후에 휘기 쉬울 것이다(도 2a, 2b에서의 전형적인 렌즈 어레이(200)와 비교).
전형적인 균등-볼록 렌즈 어레이(도시되지 않음)는 구조적 스트레스가 전형적인 균등-볼록 렌즈 어레이(220)의 양 측면을 연마한 후와 같기 때문에 전형적인 양면-볼록 렌즈 어레이(220)만큼 휘지 않는다. 그러나, 본원발명의 균등-볼록 렌즈 어레이(600)는 유리 영역(624)과 오팔 경계(626)를 갖기 때문에 연마 단계(508) 동안 어떤 구조적인 스트레스가 발생된다면 아주 미비하고, 이온 교환 단계(510)동안 렌즈 어레이(600)의 어떤 휨이 야기된다면, 아주 미비하다.
도 7 및 8a 내지 8g 를 참조하면, 평면-볼록(plano-convex) 렌즈 어레이(800)를 제조하는 바람직한 방법(700)의 플로우차트와 상기 바람직한 방법(700)의 다른 단계에서의 평면-볼록 렌즈 어레이(800)의 다양한 단면도와 평면도가 도시되어 있다. 반복을 피하기 위하여, 바람직한 감광 유리판과 어떻게 유리판이 평면-볼록 렌즈 어레이(800)를 제조하는데 사용될 수 있는 지에 대한 구체적인 내용 중 일부는 아래에서 자세하게 기술하지 않는다. 왜냐하면, 양면-볼록 렌즈 어레이(400)와 관련하여 상기에서 기술된 내용과 동일하기 때문이다.
단계(702)에서 포토마스크(802)는 감광 유리판(804)과 접촉되도록 놓여진다(도 8a 참조). 접촉은 포토마스크(802)와 감광 유리판(804) 사이의 공기 접촉영역(803)일 수 있다. 공기 접촉영역(803)을 갖는 대신에, 글리세린과 같은 유리의 인덱스를 오일 근접 메칭(match)시키는 것은 포토마스크(802)와 감광 유리판(804) 사이의 매체로서 사용될 수 있어 공기 갭(803)을 감소시키는 것을 돕고, 공기 갭(803)으로 부터 초래될 수 있는 빛의 결과적인 반사 및/또는 산란을 감소시키는 것을 돕는다.
단계(704)에서, 포토마스크(802) 및 감광 유리판(804)의 선택 영역은 자외선 빛(805)에 노출된다(도 8e 참조). 앞서 언급된 포토마스트(402)와 같이, 포토마스크(802)는 석영 기판(802a)과 크롬층(802b)을 포함하는 크롬-온-석영 포토마스크(802)이다. 포토마스크(802)의 크롬층(802b)에서의 크롬은 오팔 영역(806, 그늘진 영역으로 도시됨)이 감광 유리판(804)에서 요구되는 곳에서는 존재하지 않는다. 그리고, 포토마스크(802)의 크롬층(802b)에서의 크롬은 유리 영역(808, 깨끗한 영역으로 도시됨)이 감광 유리판(804)에서 요구되는 곳에서는 존재한다.
노출 단계(704)는 감광 유리판(804)에서 오팔 영역(미래의 오팔 영역)의 핵을 이루게 할 수 있는 충분한 에너지를 갖는 자외선 빛과, 노출이 감광 유리판(804)을 통해 잘 이루어질수 있게 하는 충분한 콜리메이션(collimation)을 갖는 자외선 빛을 생산할 수 있는 방법에 의해 수행될 수 있다. 노출 단계(704)후에, 포토마스크(802)는 노출된 감광 유리판(804)으로부터 분리된다. 필요하다면, 노출된 감광 유리판(804)은 먼지, 오염물, 잔여물 등을 제거하기 위해서 비누와 물로 세척된다.
단계(706)후에, 노출된 감광 유리판(804)은 가열되어 유리판 내에 오팔 영역(806, 그늘진 영역으로 도시됨)과 유리 영역(808, 깨끗한 영역으로 도시됨)을 형성한다. 앞서 언급된 열 처리 단계(406)과 마찬가지로, 열 처리 단계(706)는 덮여진 스테인리스 스틸 박스에 놓여진 노출된 감광 유리판(804)과 함께 건조 질소를 흘리면서 로(furnace)에서 이루어진다. 열 단계(706)동안, 오팔 영역(806)은 감광 유리판(804)에서의 유리 영역(808)보다 상당히 수축된다(도 8c 참조). 단계(702, 704 및 706)가 완성된 후에, 가열된 감광 유리판(804)은 열적으로 생산된 렌즈 어레이(600)를 닮는다. 상기 렌즈 어레이(600)는 근본적으로 유리 복합판이다.
단계(708)에서, 가열된 렌즈 어레이(800)는 이온교환공정을 수행하여 이온교환된 렌즈 어레이(800)를 생성한다(도 8d 참조). 상기 가열된 렌즈 어레이(800)를 미리결정된 시간동안 700℃에서 KNO3용융염 베스에 침적시켜 통상적인 이온교환단계(708)를 수행할 수 있다. 도 8d에 나타낸 바와 같이, 상기 이온교환단계(708)는 양면(810 및 812)에 사용 렌즈를 생성한다. 상기 사용 렌즈(814) 어레이의 광학성질은 열적으로 생성된 렌즈(814)상에 부가적인 처짐(sag)를 발생시키는 이온교환단계(708)에 의해 향상된다.
단계(710)에서, 열 처리 단계(706)시 퍼니스상에 또는 그 이전에 위치되는 이온교환된 렌즈 어레이의 일면(810)이 연마된다(도 8e 참조). 이는 이온교화된 렌즈 어레이(800)를 평면-볼록렌즈(plan-convex lens) 어레이(800)로 효과적으로 전환시킨다. 상기 면(810)상의 렌즈(814)는 상기 열 처리 단계(706)시 퍼니스 또는 그 전에 접촉시 "손상"되거나 또는 "변형"되기 쉬우므로 부드럽게 연마된다.
상기 평면-볼록렌즈 어레이(800)는 또한 상기 가용 평면-볼록렌즈(814)를 감싸는 일련의 주변 렌즈(816)를 포함한다(도 8f 및 8g 참조). 상기 주변 렌즈(816)는 렌즈 어레이(800)에서 이용되지 않고 미리결정된 유리 영역(808)에서 형성되어 광섬유로부터 광을 조준한다(도시되지 않음). 상기 주변 렌즈(816)의 부가는 상기 가용 평면-볼록렌즈(814)를 가로질러 새그의 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 함으로써 상기 가용 렌즈(814)의 광학 성질을 간접적으로 향상시킨다. 특히, 상기 주변 렌즈(816) 없이, 상기 외부의 가용 렌즈(814)는 내부 가용 렌즈(814)보다 더욱 높은 처짐 높이를 갖는다. 또한, 처짐 높이의 차이는 외부 렌즈(220a 및 220h)가 내부 렌즈(220b-220g)보다 높은 종래의 렌즈 어레이(220)의 문제점 중 하나이다(도 2a 및 2b 참조). 도 8g에 나타낸 바와 같이, 상기 주변 렌즈(816)는 상기 가용 렌즈(814)보다 더욱 높은 처짐 높이를 가지며, 상기 모든 가용 렌즈(814)는 균일한 처짐 높이를 갖는다.
때때로, 상기 렌즈 어레이(800)는 2개의 디멘젼을 갖는 가용 렌즈 어레이(814) 보다는 일렬의 가용 렌즈(814)를 가지며, 2개의 손실성(sacrificial) 렌즈가 상기 가용 렌즈(814) 열의 각 말단에 부가될 수 있다. 즉, 하나의 디멘젼을 갖는 렌즈 어레이는 주변 렌즈(816)를 필요로하지 않는 대신, 상기 가용 렌즈(814) 열의 각 말단에서 2개의 손실성 렌즈를 갖는다. 상기 주변 렌즈(816)와 같은 손실성 렌즈는 상기 가용 렌즈(814)를 가로질러 처짐의 높이를 상대적으로 균일하게 유지시킨다. 이러한 위치는 렌즈 어레이(1400, 1700 및 1800)와 관련하여 다음에서 보다 상세히 설명될 것이다(도 14-16 참조).
상기 렌즈 어레이(800)는 또한 가용 렌즈(814) 또는 주변 렌즈(816) 중 어느 하나가 아닌 유리 영역(824)으로 도시된 부가 유리 영역(808)을 포함한다. 상기 유리 영역(824)은 오팔 경계(826)내에 상기 사용 렌즈(814) 및 주변 렌즈(816)를 감싸는 오팔 영역(806)의 외부에 위치된다. 상기 오팔 경계(826)는 상기 렌즈 어레이(800) 주변의 프레임으로써 도시된다. 상기 유리 영역(824) 및 오팔 경계(826)의 부가는 렌즈 어레이(800)의 휨이 최소화되도록 한다(도 8g 참조). 반면, 상기 유리 영역(824)이 없는 렌즈 어레이(800)는 상기 이온교환단계(708) 후 휨이 쉽다(도 2a-2b의 종래의 렌즈 어레이(200)와 대조적임).
종래의 평면-볼록렌즈 어레이(도시되지 않음)는 종래의 양면-볼록렌즈 어레이(220) 만큼은 아니지만 휨의 경향이 있다(도 2 참조). 따라서, 종래의 평면-볼록렌즈 어레이는 연속적인 열 처리가 없기 때문에 안정적이지 않은 연마 단계(710)시 유도되는 구조적인 응력을 갖는다. 또한, 상기 구조적인 응력은 종래의 평면-볼록렌즈 어레이에서 감해지지 않기 때문에, 상기 종래의 평면-볼록렌즈 어레이는 종래의 양면-볼록렌즈 어레이(220) 만큼 뒤틀리지 않는다. 그러나, 본 발명의 평면-볼록렌즈 어레이(800)는 종래의 평면-볼록렌즈 어레이보다 덜 휜다. 따라서, 상기 평면-볼록렌즈 어레이(800)는 상기 연마 단계(710)시 생성되는 모든 구조적인 응력을 없애는 유리 영역(824) 및 오팔 경계(826)를 갖는다.
도 9-18에 본 발명에 따른 렌즈 어레이(900, 1000, .... 1800)의 다른 구체예들이 도시되어 있다. 기본적으로, 각각의 렌즈 어레이(900, 1000, .... 1800)는 모든 방법(300, 500 및 700)을 사용하여 설계될 수 있으나, 렌즈 어레이(400, 600및 700)를 제조하는데 사용되는 포토마스크(402, 602 및 702)와 다른 구조의 포토마스크를 갖는다. 이러한 렌즈 어레이(900, 1000, .... 1800)에 덧붙여, 본 발명에 따라 렌즈 어레이(900, 1000, .... 1800)와 다른 구조를 갖는 다른 형태의 수 많은 렌즈 어레이가 디자인되고 제작될 수 있음은 물론이다.
도 9a-9b에 렌즈 어레이(900)의 정면도 및 단면도를 나타내었다(5×10 렌즈 어레이로서 도시함). 상기 렌즈 어레이(900)의 구조는 각각의 주변 렌즈(916)와 사용 렌즈(914)를 감싸는 유리 영역(908; 유리 매트릭스(928)로 도시됨)과 개별적인 오팔 영역(906)이 있는 것을 제외하고는 렌즈(400. 600 및 800)와 유사하다. 상기 각각의 개별적인 오팔 영역(906)은 사각형의 주변을 갖는다.
상술한 바와 같이, 상기 렌즈 어레이(900)는 오팔 경계(926), 유리 영역(924), 개별적인 오팔 영역(906), 유리 매트릭스(928), 주변 렌즈(916) 및 가용 렌즈(914)를 포함한다. 열 처리 동안 노출된 유리 영역(908, 924, 및 928)은 농축되고 수축되어 결정화되므로, 휨이 방지되고 피치가 유지되는 것으로 여겨진다. 이러한 이유로, 렌즈(914 및 916)로 둘러쌓인 각각의 유리/세라믹을 분리시키는 유리 메트릭스(928)는 스트레스 경감이 가능하도록 흐르게된다. 물론, 상기 유리 메트릭스(928)는 렌즈(914 및 916) 및 유리/세라믹 영역(906)보다 얇아진다. 다시 말해서, 주변 렌즈(916)의 추가는 가용 렌즈(914)를 가로질러서 비교적 균일한 처짐(sag) 높이를 유지시킬 수 있도록 도움을 준다.
도면 10A-10B에 대해 언급하면, 각각의 도면은 렌즈 배열(1000)(본 실시예에 5×10 렌즈 배열로 나타냄)의 상단면 및 단면을 보여준다. 렌즈 배열(1000)의 구성은 유리 영역(1008)(유리 메트릭스(1028))로 나타냄) 및 각각 주변 렌즈(1016) 및 유융한 렌즈(1014)로 둘러쌓인 분리된 오팔 영역(1006)이 존재하는 것을 제외하고는 렌즈 배열(400, 600 및 800)과 유사하다. 각각의 분리 오팔 영역(1006)은 원형 주변부를 갖는다. 상기 오팔 영역(1006)의 원형 주변부는 가용 렌즈(1014)의 균일한 굴곡을 개선시킬 것으로 기대된다.
기술한 바와 같이, 상기 렌즈 배열(1000)은 오팔 경계(1026), 유리 영역(1024), 분리 오팔 영역(1006), 유리 메트릭스(1028), 주변 렌즈(1016) 및 가용 렌즈(1014)를 포함한다. 열 처리 동안 노출된 유리 영역(1008, 1024, 및 1028)은 농축되고 수축되어 결정화되므로, 휨이 방지되고 피치가 유지되는 것으로 여겨진다. 이러한 이유로, 렌즈(1016 및 1014)로 둘러쌓인 각각의 유리/세라믹을 분리시키는 유리 메트릭스(1028)는 스트레스 경감이 가능하도록 흐르게된다. 물론, 상기 유리 메트릭스(1028)는 렌즈(1014 및 1016) 및 유리/세라믹 영역(1006)보다 얇아진다. 다시 말해서, 주변 렌즈(1016)의 추가는 가용 렌즈(1014)를 가로질러서 비교적 균일한 처짐(sag) 높이를 유지시킬 수 있도록 도움을 준다.
도면 11A-11B를 언급하면, 각각의 도면은 렌즈 배열(1100)(본 실시예에서 3×8 렌즈 배열을 나타냄)의 상단면 및 단면을 나타내고 있다. 렌즈 배열(1100)의 구성은 가용 렌즈(1114) 둘레에 주변 렌즈가 위치하지 않는 것을 제외하고는 렌즈 배열(400, 600, 및 800)과 동일하다. 기술한 바와 같이, 상기 렌즈 배열(1100)은 오팔 경계(1126), 유리 영역(1124), 오팔 영역(1106) 및 가용 렌즈(1114)를 포함한다. 상기 가용 렌즈(11140로 둘러쌓인 오팔 영역(1106)의 면적을 줄임으로 써 주변렌즈의 필요없이 가용 렌즈(1114)를 가로지르는 비교적 균일한 처짐 높이가 유지되어 가용 렌즈(1114)상에서 스트레스가 감소될 것으로 여겨진다.
도 12A-12B를 언급하면, 각각의 도면은 렌즈 배열(1200)(본 실시예에서 3×8 렌즈 배열로 나타냄)의 상단면 및 단면을 나타낸다. 렌즈 배열(1200)의 구성은 가용 렌즈(1214)의 둘레에 위치한 주변 렌즈가 없고 유리 영역(1208)(유리 메트릭스(1228)로 나타냄) 및 각각 가용 렌즈(1214)로 둘러쌓인 분리 오팔 영역이 존재하고, 각각의 분리 오팔 영역(1206)은 정사각형의 주변부를 갖는 것을 제외하고는 렌즈 배열(400, 600, 및 800)과 동일하다.
기술한 바와 같이, 상기 렌즈 배열(1200)은 오팔 경계(1226), 유리 영역(1224), 분리 오팔 영역(1206), 유리 메트릭스(1228) 및 가용 렌즈(1214)를 포함한다. 상기 노출 유리 영역(1208, 1224, 및 1228)이 열 처리 동안 농축되고 수축되어 결정화되기 때문에 휨이 방지되고 피치가 유지될 것으로 여겨진다. 이로 인해서, 렌즈(1214)로 둘러쌓은 각각의 유리/세라믹을 분리하는 상기 유리 메트릭스(1228)는 스트레스 경감이 가능하도록 흐르게된다. 물론, 상기 유리 메트릭스(1228)는 렌즈(1214) 및 유리/세라믹 영역(1206)보다 얇아진다. 또한 가용 렌즈(1214)로 둘러쌓인 분리 오팔 영역(1206)의 면적을 감소시켜서 주변 렌즈의 필요없이 가용한 렌즈(1214)를 가로질러 비교적 균일한 처짐 높이를 유지할 수 있도록 하여 가용 렌즈(1214) 상의 스트레스를 감소시킬 수 있을 것으로 여겨진다.
도 13A-13B를 언급하면, 각각의 도면은 렌즈 배열(1300)(본 실시예에서 3×8 렌즈 배열로 나타냄)의 상단면 및 단면을 나타낸다. 렌즈(1300)의 구성은 가용 렌즈(1314) 둘레에 위치한 주변 렌즈가 없고 유리 영역(1308)(유리 메트릭스(1328))로 나타냄) 및 각각의 가용 렌즈(11314)로 둘러쌓인 분리 오팔 영역(1306)이 존재하며, 각각의 오팔 영역(1306)은 원형 주변부를 갖는 것을 제외하고는 렌즈 배열(400, 600 및 800)과 동일하다.
기술한 바와 같이, 상기 렌즈 배열(1300)은 오팔 경계(1326), 유리 영역(1324), 분리 오팔 영역(1306), 유리 메트릭스(1328) 및 가용 렌즈(1314)를 포함한다. 노출 유리 영역(1308, 1324, 및 1328)이 열 처리 동안 농축되고 수축되어 결정화되므로, 휨이 방지되고 피치가 유지되는 것으로 여겨진다. 이러한 이유로, 렌즈(1314)로 둘러쌓인 각각의 유리/세라믹을 분리하는 유리 메트릭스(1328)는 스트레스 경감이 가능하도록 흐르게된다. 물론, 유리 메트릭스(1328)는 유리(1314) 및 유리/세라믹 영역(1306)보다 얇아진다. 또한 가용 렌즈(1314)로 둘러쌓인 분리 오팔 영역(1306)의 면적을 줄여서 주변 렌즈의 필요없이 가용 렌즈(1314)를 가로지르는 비교적 균일한 처짐 높이를 유지시킬 수 있어서 가용 렌즈(1314) 상의 스트레스를 줄일 수 있을 것으로 여겨진다.
도 14A-14B를 언급하면, 각각의 도면은 렌즈 배열(1400)(본 실시예에서 1×10 렌즈 배열로 나타냄)의 상단면 및 단면을 나타내고 있다.
1차원 렌즈 어레이(1400)의 구성은 2차원의 렌즈(414),(416) 어레이 대신에 일렬의 가용 렌즈(1414)와 두개의 손실성 렌즈(1415)가 존재한다는 것을 제외하고는 렌즈 어레이(400),(600) 및 (800)과 동일하다. 주변 렌즈(416)와 동일하게, 손실성 렌즈(1415)는 가용 렌즈(1414)가 상대적으로 균일한 처짐 높이를 갖도록 하는것을 도와준다. 도시된 바와 같이, 렌즈 어레이(1400)는 오팔 경계(1426), 유리 영역(1424), 오팔 영역(1406), 손실성 렌즈(1415) 및 가용 렌즈(1414)를 포함한다.
도 15a-도 15b를 참조하면, 렌즈 어레이(1500)의 상면 및 측단면이 각각 도시되어 있다( 본 예시에서는 1 x 10 렌즈 어레이가 도시되어 있음). 1차원 렌즈 어레이(1500)의 구성은 2차원의 렌즈(414),(416) 어레이 대신에 일렬의 가용 렌즈(1514)과 두개의 손실성 렌즈(1515)가 존재한다는 것을 제외하고는 렌즈 어레이(400),(600) 및 (800)과 동일하다. 더욱이, 렌즈 어레이(1500)는 손실성 렌즈(1515)와 가용 렌즈(1514)를 각각 둘러싸는 분리 오팔 영역(1506)과 분리 유리 영역(1506)(유리 매트릭스 1528)을 갖고 있기 때문에 렌즈 어레이(400)와 상이하다. 각 분리 오팔 영역(1506)은 정방형의 주면을 갖고 있다.
도시된 바와 같이, 렌즈 어레이(1500)는 오팔 경계(1526), 유리 영역(1524), 분리 오팔 영역(1506), 손실성 렌즈(1515) 및 가용 렌즈(1514)를 포함한다. 노출된 유리 영역(1508),(1524) 및 (1528)이 열처리 동안에 결정화 되어 밀도화 되고 휨으로서, 휨(warpage)은 방지되고 피치는 유지되는 것으로 믿어진다. 이러한 현상이 발생하기 때문에, 각 글래스/세라믹 밀폐 렌즈(1514)를 분리하는 유리 매트릭스(1528)는 스트레스 경감을 수행할 수 있게 된다. 물론, 유리 매트릭스(1528)는 렌즈(1514),(1515) 및 글래스/세라믹 영역(1506)보다 얇게 된다. 손실성 렌즈(1515)를 부가함으로써 가용 렌즈(1514) 전반에 걸처 상대적으로 균일한 처짐 높이를 유지할 수 있는 것이다.
도 16a-도 16b를 참조하면, 렌즈 어레이(1600)의 상면 및 측단면이 각각 도시되어 있다( 상기 예시에서는 1 x 10 렌즈 어레이가 도시되어 있음). 1차원 렌즈 어레이(1500)의 구성은 2차원의 렌즈(414),(416) 어레이 대신에 일렬의 가용 렌즈(1614)와 두개의 손실성 렌즈(1615)가 존재한다는 것을 제외하고는 렌즈 어레이(400),(600) 및 (800)과 동일하다. 더욱이, 렌즈 어레이(1100)는 손실성 렌즈(1615)와 가용 렌즈(1614)를 각각 둘러싸는 분리 오팔 영역(1606)과 분리 유리 영역(1606)(유리 매트릭스 1628)을 갖고 있기 때문에 렌즈 어레이(400)와 상이하다. 각 분리 오팔 영역(1606)은 원형의 주변을 갖고 있다. 분리 오팔 영역(1606)의 원형 주변은 가용 렌즈(1614)의 균일한 굴곡을 개선시킬 것으로 기대된다.
도시된 바와 같이, 렌즈 어레이(1600)는 오팔 경계(1626), 유리 영역(1624), 분리 오팔 영역(1606), 유리 매트릭스(1628), 손실성 렌즈(1615) 및 가용 렌즈(1614)를 포함한다. 노출된 유리 영역(1608),(1624) 및 (1628)이 열처리 동안에 결정화 되어 밀도화 되고 줄어들기 때문에 휨(warpage)이 방지되고 피치는 유지되는 것으로 믿어진다. 이러한 현상이 발생하기 때문에, 각 글래스/세라믹 밀폐 렌즈(1614)를 분리하는 유리 매트릭스(1628)는 스트레스 경감을 수행할 수 있게 된다. 물론, 유리 매트릭스(1628)는 렌즈(1614),(1615) 및 글래스/세라믹 영역(1606)보다 얇게 된다. 손실성 렌즈(1615)의 부가는 가용 렌즈(1614) 전반에 걸처 상대적으로 균일한 처짐 높이를 유지하는 데 도움을 준다.
도 9-10, 12-13 및 15-16을 참조하여 상술한 바와 같은 유리 매트릭스(928),(1028),(1228),(1528) 및 (1628)는 이온 변화 처리 이외의 열처리 동안에 렌즈 어레리(900),(1000),(1200),(1300),(1500) 및 (1600)의 휨(warpage)을 방지하기보다는 렌즈 사이의 적합한 피치 및 거리를 유지하는데 도움을 주는 것으로 이해되어야 한다. 렌즈 어레이(900),(1000),(1200),(1300),(1500) 및 (1600)가 유리 매트릭스(928),(1028),(1228),(1328),(1528) 및 (1628)를 갖고 있지 않은 경우, 어레이 에지를 따라 배열된 렌즈는 렌즈 어레이(900),(1000),(1200),(1300),(1500) 및 (1600)의 중심에 위치하는 렌즈보다 더욱 휜 상태로 이동하게 될 것이다. 또한, 유리 매트릭스(928),(1028),(1228),(1328),(1528) 및 (1628)는 상당히 큰 값(예를 들면, 22 x 18 렌즈 어레이)을 갖는 N과 M으로 구성된 N X M 렌즈 어레이에서 발생할 수 있는 격렬한 휨을 방지하는 데 도움을 준다. 바람직한 실시예에 있어서, 유리 매트릭스(928),(1028),(1228),(1328),(1528) 및 (1628)의 두께와, 분리 오팔 영역(906),(1006),(1206),(1306),(1506) 및 (1606)의 두께는 각각 5-50 마이크론 범위내에 존재한다. 그러나, 유리 매트릭스(928),(1028),(1228) ,(1328),(1528) 및 (1628)의 두께와 분리 오팔 영역(906),(1006),(1206),(1306), (1506) 및 (1606)의 두께는 적용예에 따라서 5-50 마이크론 이상 또는 이하가 될 수 도 있다.
도 17a-도 17b를 참조하면, 렌즈 어레이(1500)의 상면 및 측단면이 각각 도시되어 있다( 상기 예시에서는 5 x 10 렌즈 어레이가 도시되어 있음). 렌즈 어레이(1700)의 구성은 렌즈 어레이(400)의 유리 영역(426)과 유사한 유리 영역이 존재하지 않는다는 것을 제외하고는 렌즈 어레이(400)와 동일하다. 렌즈 어레이(1700)는 이온 변화 단계(310) 동안에 오팔 영역(1706)에 의하여 야기되는 스트레스를 경함하는 것을 도와주는 유리 영역이 없기 때문에 용이하게 왜곡된다. 그러나, 주변 렌즈(1716)의 부가는 가용 렌즈 전반에 걸처 상대적으로 균일한 처짐 높이를 유지시키는데 도움을 준다. 따라서, 주변 렌즈(1716)의 부가는 전통적인 렌즈 어레이(200)에 있어서의 주요 문제점의 하나를 처리할 수 있으며 또한 렌즈 어레이(1700)가 조금 왜곡되는 경우에 있어서도 많은 포토닉스 장치에 적용될 수 도 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈 어레이(1700)는 오팔 영역(1706), 주변 렌즈 어레이(1716) 및 가용 렌즈(1714)를 포함한다.
도 18a-도 18b를 참조하면, 렌즈 어레이(1800)의 상면 및 측단면이 각각 도시되어 있다( 상기 예시에서는 1 x 10 렌즈 어레이가 도시되어 있음). 렌즈 어레이(1800)의 구성은 2차원 렌즈 어레이(418),(416) 대신에 일렬의 가용 렌즈(1818)와 두개의 손실성 렌즈(1815)가 존재한다는 것을 제외하고는 렌즈 어레이(400)와 동일하다. 또한, 렌즈 어레이(1800)는 렌즈 어레이(400)의 유리 영역(426)과 유사한 유리 영역이 존재하지 않은 다는 점에서 렌즈 어레이(400)와 상이하다. 렌즈 어레이(1800)는 이온 변화 단계(310) 동안에 오팔 영역(1806)에 의하여 야기되는 스트레스를 경함하는 것을 도와주는 글래스 영역이 없기 때문에 용이하게 왜곡된다. 그러나, 두개의 손실성 렌즈(1815)의 부가는 가용 렌즈(1818) 전반에 걸쳐 상대적으로 균일한 처짐 높이을 유지시키는 데 도움을 준다. 따라서, 손실성 렌즈(1815)의 부가는 전통적인 렌즈 어레이(200)에 있어서의 주요 문제점의 하나를 처리할 수 있으며 또한 렌즈 어레이(1800)가 조금 왜곡되는 경우에 있어서도 많은 포토닉스 장치에 적용될 수 도 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈 어레이(1800)는 오팔 영역(1806), 손실성 렌즈(1815) 및 가용 렌즈(1818)를 포함한다.
렌즈 어레이(400),(600),(800),(900).....(1800)은 광섬유 어레이에 결합되어 다중화기, 스위치, 필터, 편광자 및 복호화기 등을 포함하고 다양한 신호 프로세스 과정을 수행하는데 사용되는 콜리메터 어레이를 형성할 수 있다고 이해되어야 한다.
다음은 콜리메터 어레이를 사용할 수 있는 다른 포토닉스 장치에 대한 간잔한 리스트이다.
·레이저 다이오드 어레이
·광 접속기
·컨택트 이미지 센서
·광 방출 다이오드 어레이
·액정 표시 투사 시스템
·충전 커플 디바이스에 대한 다이렉트 마운트 렌즈
·2-D 및 3-D 광 스위치
본 발명에 따른 다수의 실시예가 첨부도면과 상술한 상세 설명란에 기술되어 있으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 하기의 청구범위에 설정되거나 또는 한정되는 본 발명의 기술적 범위내에서 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 그 내부에 형성된 복수개의 가용 렌즈들을 포함하는 유리 복합판을 포함하며,
    상기 유리 복합판은,
    상기 복수의 가용 렌즈 열의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 손실성 렌즈; 또는
    가용 렌즈들의 열 또는 행의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 주변 렌즈; 및/또는
    상기 유리 복합판의 오럴 경계안에 그리고 가용 렌즈를 둘러싸는 상기 유리 복합판의 오럴 영역 외부에 위치하는 유리 영역중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 손실성 렌즈들은 가용 렌즈들의 일차원배열을 가로지르는 처짐(sag) 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하며,
    상기 주변 렌즈들은 가용 렌즈들의 이차원배열을 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리 영역은, 각각의 가용 렌즈들을 에워싸는 각각의 오럴 영역의 외부에 위치하는 유리 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이.
  4. 그 내부에 형성된 일차원 배열의 가용 렌즈들을 포함하는 유리 복합판을 포함하며,상기 유리 복합판은, 상기 복수의 가용 렌즈 열의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 손실성 렌즈를 포함하고, 상기 손실성 렌즈는 가용 렌즈의 일차원 배열을 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유리 복합판은 각각의 가용 렌즈들을 둘러싸는 상기 유리 복합판의 적어도 하나의 오럴 영역의 외부에 그리고 상기 유리 복합판의 오럴 경계안에 있는 유리 영역 또는 유리 매트릭스를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이.
  6. 그 내부에 형성된 이차원 배열의 가용 렌즈들을 포함하는 유리 복합판을 포함하며,상기 유리 복합판은, 상기 복수의 가용 렌즈 열 또는 행의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 주변 렌즈를 포함하고, 상기 주변 렌즈는 가용 렌즈의 이차원 배열을 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유리 복합판은 각각의 가용 렌즈들을 둘러싸는 상기 유리 복합판의 적어도 하나의 오럴 영역의 외부에 그리고 상기 유리 복합판의 오럴 경계안에 있는 유리 영역 또는 유리 매트릭스를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이.
  8. 그 안에 형성된 일차원 배열의 가용 렌즈들을 포함하는 유리 복합판을 포함하며,
    상기 유리 복합판은 각각의 가용 렌즈들을 둘러싸는 상기 유리 복합판의 적어도 하나의 오럴 영역의 외부에 그리고 상기 유리 복합판의 오럴 경계안에 있는 유리 영역 또는 유리 매트릭스를 포함하고,
    상기 유리 영역 및 상기 오럴 경계중 적어도 하나는 상기 유리 복합판의 휨(warpage)를 최소화하도록 하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유리 복합판은,
    상기 복수의 가용 렌즈 열의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 손실성 렌즈를 포함하고,
    상기 유리 복합판은,
    가용 렌즈들의 열 또는 행의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 주변 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이.
  10. 비노출 감광성 유리판에 포토 마스크를 배치하는 단계;
    상기 포토 마스크 및 비노출 감광성 유리판의 선택 부분을 자외선에 노출하는 단계;
    노출된 감광성 유리판을 가열하여 오팔 영역 및 유리 영역을 생성하는 단계;
    가열된 감광성 유리판의 일면을 폴리싱하는 단계;
    폴리싱된 감광성 유리판을 이온 교환하여 양면 볼록 렌즈 어레이를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 렌즈 어레이는 그 내부에 형성된 복수개의 가용 렌즈들을 포함하는 유리 복합판을 포함하며, 상기 유리 복합판은, 상기 복수의 가용 렌즈 열의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 손실성 렌즈; 또는 가용 렌즈들의 열 또는 행의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 주변 렌즈; 및/또는 상기 유리 복합판의 오럴 경계안에 그리고 가용 렌즈를 둘러싸는 상기 유리 복합판의 오럴 영역 외부에 위치하는 유리 영역중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 손실성 렌즈들은 가용 렌즈들의 일차원배열을 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하며, 상기 주변 렌즈들은 가용 렌즈들의 이차원배열을 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 제조방법.
  12. 비노출 감광성 유리판에 포토 마스크를 배치하는 단계;
    상기 포토 마스크 및 비노출 감광성 유리판의 선택 부분을 자외선에 노출하는 단계;
    노출된 감광성 유리판을 가열하여 오팔 영역 및 유리 영역을 생성하는 단계;
    가열된 감광성 유리판의 양면을 폴리싱하는 단계;
    폴리싱된 감광성 유리판을 이온 교환하여 양면 볼록 렌즈 어레이를 생성하는단계를 포함하며, 상기 렌즈 어레이는 그 내부에 형성된 복수개의 가용 렌즈들을 포함하며, 상기 유리 복합판의 오럴 경계안에 그리고 가용 렌즈를 둘러싸는 상기 유리 복합판의 오럴 영역 외부에 위치하는 유리 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 제조 방법.
  13. 비노출 감광성 유리판에 포토 마스크를 배치하는 단계;
    상기 포토 마스크 및 비노출 감광성 유리판의 선택 부분을 자외선에 노출하는 단계;
    노출된 감광성 유리판을 가열하여 복수의 오팔 영역 및 복수의 유리 영역을 생성하는 단계;
    가열된 감광성 유리판을 이온 교환하는 단계;
    감광성 유리판의 일면을 폴리싱하여 렌즈 어레이를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 렌즈 어레이는 그 내부에 형성된 복수개의 가용 렌즈들을 포함하는 유리 복합판을 포함하며, 상기 유리 복합판은, 상기 복수의 가용 렌즈 열의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 손실성 렌즈; 또는 가용 렌즈들의 열 또는 행의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 주변 렌즈; 및/또는 상기 유리 복합판의 오럴 경계안에 그리고 가용 렌즈를 둘러싸는 상기 유리 복합판의 오럴 영역 외부에 위치하는 유리 영역중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 손실성 렌즈들은 가용 렌즈들의 일차원배열을 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하며, 상기 주변 렌즈들은 가용 렌즈들의 이차원배열을 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 제조방법.
  15. 감광성 유리판을 그 내부에 형성된 복수개의 가용 렌즈들을 포함하는 유리 복합판으로 변환하는 단계를 포함하며,
    상기 유리 복합판은,
    상기 복수의 가용 렌즈 열의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 손실성 렌즈; 또는
    가용 렌즈들의 열 또는 행의 끝단 다음에 각각 형성된 복수의 주변 렌즈; 및/또는
    상기 유리 복합판의 오럴 경계안에 그리고 가용 렌즈를 둘러싸는 상기 유리 복합판의 오럴 영역 외부에 위치하는 유리 영역중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 손실성 렌즈들은 가용 렌즈들의 일차원배열을 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하며, 상기 주변 렌즈들은 가용 렌즈들의 이차원배열을 가로지르는 처짐 높이를 상대적으로 균일하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 유리 영역은 각각의 렌즈들을 둘러싸고 있는 각각의 오팔 영역의 외부에 위치하고 있는 유리 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101641636B (zh) * 2007-04-02 2011-07-06 夏普株式会社 光学构件单元、显示装置用照明装置、显示装置以及电视接收装置
CN101641635B (zh) * 2007-04-02 2012-01-04 夏普株式会社 光学构件单元、显示装置用照明装置、显示装置以及电视接收装置
CN104765080B (zh) * 2015-04-24 2016-08-24 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种透镜阵列的制备方法
CN110970448B (zh) * 2018-09-28 2022-03-25 世界先进积体电路股份有限公司 光学感应器及其形成方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2326012A (en) 1941-03-31 1943-08-03 Corning Glass Works Glass article and method of making it
US2422472A (en) 1941-03-31 1947-06-17 Corning Glass Works Glass article
US2515938A (en) 1943-12-08 1950-07-18 Corning Glass Works Photosensitive copper glass and method of making it
US2515936A (en) 1943-12-08 1950-07-18 Corning Glass Works Silver-containing photosensitive glass
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US2515942A (en) 1948-04-05 1950-07-18 Corning Glass Works Photosensitive glass containing palladium
BE493137A (ko) 1949-01-07
JPS578502A (en) * 1980-06-17 1982-01-16 Ricoh Co Ltd Formation of light shielding layer for platelike lens
US4572611A (en) 1983-08-04 1986-02-25 Corning Glass Works Apparatus including an integral optical device
CA1249153A (en) * 1983-08-04 1989-01-24 Nicholas F. Borrelli Integral optical device and method
US4518222A (en) 1983-12-08 1985-05-21 Corning Glass Works Optical device and method
US5062877A (en) 1989-11-06 1991-11-05 Corning Incorporated Method for making an optical device
US6017581A (en) * 1997-04-18 2000-01-25 Semi-Alloys Company Method for coating lenticular articles
US6436265B1 (en) * 1999-03-29 2002-08-20 Canon Kabushiki Kaisha Microstructure array, and apparatus and method for forming the microstructure array, and a mold for fabricating a microstructure array
US6587618B2 (en) * 2001-03-16 2003-07-01 Corning Incorporated Collimator array and method and system for aligning optical fibers to a lens array

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