NO316948B1 - Fremgangsmåte og innretning for fremstilling av en nøyaktig posisjonering av optiske mikrokomponenter på en optisk innretning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for stedsnøyaktig fremstilling av minst en optisk mikrokomponent på et på forhånd bestemt område av en forutbestemt flate til minst en optisk innretning av den art som angitt i innledningen til krav 1, så vel som en innretning for utførelse av fremgangsmåten som angitt i innledningen til krav 10.

Det er kjent metoder ved hjelp av hvilke det kan tilveiebringes mikrolinser på fiber-og/eller laserender. En metode består i å presse polymer på fiberenden til en miniatyrisert enkellinse. Denne metoden er imidlertid grov for å kunne tilveiebringe en akseptabel tilpasning mellom linsen og en monomodus-fiber. En annen metode består i å klebe presisjons-kulelinser på enden til en optisk innretning. Denne mikromekaniske teknikken leverer rett nok ikke noe bedre resultat. Det er videre kjent å fremstille sylinderlinser på en laserende ved hjelp av en høytoppløsende elektrostrålelitografi med en reaktiv tørkeetsing. En tørkeetseprosess medfører imidlertid en kraftig overflateruhet til linsen på grunn av maskedeflnisjonen. I mellomtiden er det fremkommet metoder for fremstilling av et tre-dimensjonalt strukturert polymersjikt på fiberendene. Det er rett nok til nå ikke kjent noen teknikk som tilveiebringer posisjonering og fremstilling av mikrolinsen på fiberenden for industriell anvendelse på en effektiv måte og heller ikke en automatisering av dette.

Den europeiske patentsøknad EP 589622 Al beskriver et system, som ved hjelp av kameraer, finner posisjonen til en halvlederlaser og en optisk fiber i forhold til optimal posisjon. Systemet korrigerer eventuelt feilposisjon og fører komponentene sammen for sveising.

Den amerikanske patentsøknad US 5,345,336 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av krumme mikrolinser (av sfæriske linser) på et gjennomsiktig substrat ved hjelp av elektronstårlelitografi.

I IBM's "Technical Disclosure Bulletin", volum 34, nr. 6, november 1991, side 67-69 beskrives fremgangsmåte for å bestemme diameteren til en sylinderformet koblingsenhet ved å ta minimum tre bilder rundt sylinderkanten og lagre respektive koordinater.

Foreliggende oppfinnelse har til oppgave å tilveiebringe en fremgangsmåte og innretning av innledningsvis nevnte art, som forbedrer fremstilling av optiske mikrokomponenter på enden av optiske innretninger, især på fiber- og laserender, og som reduserer i betydelig grad fremstillingstiden.

Dette tekniske problemet løser foreliggende oppfinnelse med en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1, samt ved hjelp av en innretning av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 10. Ytterligere fordelaktige utførelsesformer fremgår av de uselvstendige kravene.

Det spesielle ved oppfinnelsen ligger fremfor alt i det at før fremstillingen av en optisk mikrokomponent, som f.eks. en sfærisk, ikke-sfærisk, ikke-rotasjonssymmetrisk hyperbolisk linse, et prisme eller system derav, på enden av en optisk innretning, f.eks. en fiber eller en laser, blir posisjonen for den for fremstillingen av den optiske mikrokomponenten nødvendige belysningsfelt nøyaktig posisjonert på et forutbestemt område. Dette foregår med hjelpemiddel til en billedopptaks- og fremvisningsinnretning så vel som en billedbearbeidingsinnretning, som samvirker med en datamaskinstyrt belysningsinnretning, fortrinnsvis et rasterelektromikroskop.

Den nøyaktige posisjoneringen av en optisk mikrokomponent på et forutbestemt område til en forutbestemt flate for i det minste en optisk innretning tilveiebringes ved at i det minste ett bilde av en forutbestemt flate tas opp og lagres i et billedlager. Deretter blir posisjonen til kantene på den opptatte forutbestemte flaten målt ved flere forutbestemte steder og de der tilhørende kantkoordinatene tilveiebringes. Ut fra de tilveiebrakte kantkoordinatene blir posisjonskoordinatene til det forutbestemte området, på hvilket den optiske mikrokomponenten skal dannes, beregnet. De for det forutbestemt området beregnede posisjonskoordinater blir mer forprogrammert belysningsdata for den optiske mikrokomponenten sammenfattet til et datasett. En korpuskularstråle, dvs. en elektron-, ione- eller fotonstråle, styres ved hjelp av datasettet, slik at de optiske mikrokomponentene kan med en forutbestemt optisk egenskap dannes nøyaktig utrettet på det forutbestemte området. Fortrinnsvis tilveiebringer datasettet angivelse over det nøyaktige stedet for den optiske mikrokomponenten som skal dannes og over belysningstiden, med hvilken belysningstid et bestemt punkt skal bestråles innenfor området som skal belyses for å tilveiebringe en ønsket optisk egenskap for mikrokomponenten som skal dannes.

Hensiktsmessig innbefatter posisjoneringsforløpet en grovposisjonering av en finposisjonering av de optiske mikrokomponentene. For dette formål blir det først tatt opp et bilde med liten forstørrelse ved hjelp av den optiske innretningen. Deretter blir kantkoordinatene tilveiebrakt, slik at den optiske innretningen kan beveges hurtig til bestillingsstedet hvor flatene skal bearbeides. Først nå finner finposisjoneringen sted, idet det foretas en optimal fokusering av korpuskularstrålen og stigmatisering. For dette velges et vilkårlig, utenfor området som skal belyses, liggende fokuseringsområde. Dette fokuseringsområdet opptas flere ganger med respektive suksessive økende forstørrelse inntil korpuskularstrålen er optimalt fokusert og stigmatisert. Ved hjelp av den fokuserte korpuskularstrålen er det mulig ved hjelp av kjent billedbearbeidelses-teknikk, f.eks. ved opprettelse av histogrammer langs forutbestemte linjer eller tyngdepunktmetoder, å beregne nøyaktig ved forutbestemte steder kantkoordinatene til flaten. Ut fra disse beregnede kantkoordinatene kan på i og for seg kjent måte tilveiebringes flatens sentrum. I en beregningsenhet, som kjenner de nøyaktige målene for de optiske mikrokomponentene som skal frembringes, kan posisjonen til mikrokomponentene på det forutbestemte området beregnes med referanse til det tilveiebrakte midtpunktet til den forutbestemte flaten.

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av utførelseseksempler med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser lengdesnitt gjennom en monomodus-fiber med en fiberkjerne og en på frontflaten til fiberen nøyaktig posisjonert og fremstilt hyperbolisk linse ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et forenklet skjema for nøyaktig posisjonering av den på fig. 1 viste

hyperboliske linse på frontflaten til monomodus-fiberen.

Fig. 3 viser et tverrsnitt for en halvlederlaser med en aktiv sone og av hvilken kan

nøyaktig anbringes og fremstilles en hyperbolisk linse ifølge oppfinnelsen.

Fig. 4 viser et forenklet skjema for nøyaktig posisjonering av den på fig. 3 viste

hyperboliske linse på den aktive lasersonen.

Fig. 5 viser et fotografi av en fiberende, som er blitt belagt med en tørr lakk, idet det ved siden av en linse er synlig stedene hvor det i løpet av fokuseringen og posisjoneringen er foretatt belysning og derved tilveiebrakt polymerisering.

Først skal de elektroniske og optiske apparatene, som er nødvendig for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, beskrives nærmere.

Fortrinnsvis anvendes et vanlig rasterelektronmikroskop i forbindelse med en i og for seg billedbearbeidelsesinnretning og et motordrevet bord. Rasterelektronmikroskopet kan derved oppfylle tre helt vesentlige oppgaver: 1. Ved hjelp av elektronstråler kan et eneste eller et felt av den optiske fiberen avføles flere ganger etter behov og fremvises på en billedskjerm. 2. Det eller de fremviste bildene, som forøvrig skal beskrives nærmere senere, anvendes av billedbearbeidelsesinnretningen, før den egentlige fremstillingen av en optisk komponent - ved den første utførelsesformen er dette en rund hyperbolisk linse og ved det andre utførelseseksempelet er dette en ellipseformet, hyperbolisk linse - på en fiberende beregnes den nøyaktige posisjonen til det for linsefremstillingen nødvendige belysningsfelt i forhold til et referansepunkt eller en referanseflate. Beregningen av den for denne nødvendige posisjonskoordinat til fiberenden foregår ved hjelp av elektronstrålen. 3. Rasterelektronmikroskopet virker som belysningsapparat for fremstilling av linsen på det på forhånd nøyaktig definerte området av fiberenden hhv. frontflaten til laseren.

På det datamaskinstyrte, motordrevne bordet kan det være anordnet fiber- eller laserfelt. Bordet tjener til å føre en valgt fiber hhv. en valgt laser til bestrålingsstedet. Det skal bemerkes at de ovenfor beskrevne utførelsesformene er spesielt fordelaktige da det gjerne utføres en nøyaktig posisjonering av belysningsfeltet for oppbygning av en linse på frontflaten til fiberen og den derpå følgende fremstillingen ved hjelp av belysning ved hjelp av elektronstrålen i et eneste apparat, nemlig rasterelektronmikroskopet. Alternativt kan også vilkårlig andre litografiapparater med en ytterligere billedbearbeidelsesinnretning anvendes. Også adskilte utførelser av belysningsapparatet og billedbearbeidelsesinnretningen er mulig. For dette formål kan en spesiell for dette formål dimensjonerte datamaskinunderstøttede elektronstråleføringssystem i forbindelse med et billedmåleapparat være anordnet, til hvilket for eksempel kan kobles elektronstrålen til et rasterelektronmikroskop. Programstyrt kan elektronstrålen bearbeide de nødvendige arbeidstrinnene etter hverandre.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal først forklares nærmere ved en monomodus-fiber, på hvilken ende skal anbringes en hyperbolisk rundlinse. På fig. 1 er vist lengdesnittet gjennom endeavsnittet til en monomodus-fiber 30.1 sentrum av monomodus-fiberen 30 forløper en fiberkjerne 40. Fiberkjemen 40 har vanligvis en diameter på 5 til 10 um, hvor selve monomodus-fiberen 30 har en diameter på tilnærmet 125 um. På frontflaten eller fiberenden 20 er sentrert en hyperbolisk rund line 10 på fiberkjemen 40, som ligger nesten i fibermidten bortsett fra en av fremstillingsprosessen betinget unøyaktighet. Linsen 10 kan oppta en større tverrsnittsflate enn fiberkjemen 40.

Det skal bemerkes at det finnes to foretrukne teknikker ved hjelp av hvilke de optiske mikrokomponentene, som f.eks. linser og prismer, kan fremstilles direkte ved belysning av fibrene 20 eller frontflaten 100 til en fast fastlegemslaser 110 med en korpuskularstråle - som er en elektron-, jord- eller fotonstråle (i UV-området) - på denne flaten. En metode er kjent som tørrlakk-teknikk. Her blir enten en tørrlakk (f.eks. oktavinyl-silseskvi-oksan) pådampet under høyt vakuum ved en definert sjikttykkelse på fiberenden 20 hhv. frontflaten 100 til laseren 110 eller en polymer utskilles fra en plasma-gassfase av spesielt forbestemt forløp. Ved tørrlakk eller den fra plasma-gassfasen utskilte lakk anvendes en korpuskularstråle-følsom polymer, som ved litografisk belysning endres slik at polymersjiktet etter fremkallingen har en tredimensjonal profil.

Ved de andre metodene anvendes det en additiv litografi teknikk, hvor de optiske mikrokomponentene dannes av gassfaseadsorberende forløp-molekyler, som polymeriserer ved belysning med korpuskulare stråler umiddelbart på fiberenden eller frontflaten. En belegging på forhånd av fiberenden eller laserflatene med en tørrlakk og en derpå fremkalling av de dannede optiske mikrokomponentene er ikke lenger nødvendig. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse anvender for fremstilling av mikrokomponenter (linser, stråledelere, prismer osv.) av optiske innretninger, især på endene til optiske fibere og lasere, så vel som tørrlakk som også den additive litografiteknikken.

Det antas i dette tilfelle at fiberenden 20 er belagt med et tørrlakksjikt fra hvilket den hyperboliske runde linsen 10 skal bearbeides.

Selv om det på fig. 1 kun er vist en fiber 30, kan flere fibere være gruppert til en rekke og være opplagret på et motordrevet bord. På enden av fibrene kan det da etter hverandre bygges opp de tilsvarende linser. Etter fibrene 30 er blitt ført inn i rasterelektronmikroskopet blir det først tatt opp et bilde av den totale fibergruppen med liten billedforstørrelse og lest inn i et billedlager til billedbearbeidelsesinnretningen.

Posisjonen til de enkelte fibrene 30, dvs. nærmere bestemt endene til fibrene, lokaliseres med i og for seg kjente metoder fra billedbearbeidingen. Som eksempel skal nevnes tyngdepunkt-metoden og fremstilling av histogrammer basert på kontrastmålinger langs forutbestemte linjer, ved hjelp av hvilke sentrumskoordinatene til fiberendeflatene kan bestemmes.

Deretter velges fibrene 30, som skal bearbeides, og med hjelp av de tidligere tilveiebrakte sentrumskoordinatene ført av det motordrevne bordet til bestrålingsstedet i rastereleketronmikroskopet.

Som neste trinn blir et ytterligere bilde tatt opp av monomodusfiberen 30, men nå med en større forstørrelse, og igjen blir dette lagret i billedlageret til billedbearbeidelsesinnretningen. Før den hyperboliske runde linsen 10 kan tilvirkes av den på frontflaten 20 til fiberen 30 påførte tørrlakk ved hjelp av en på forhånd programmert elektronstrålebelysning blir først posisjonskoordinatene til det for oppbygging av linsen 10 nødvendige belysningsfelt i forhold til fibersentrumet beregnet nøyaktig. Det kan her ganske enkelt være tale om nøyaktig posisjonering av linsen 10 på fiberkjemen 40 ved fiberenden 20. For dette formål må mellom annet den ønskede linsedimensjonen være kjent, og f.eks. være lagret i et lager til en programmerbar mikroprosessor. Som ytterligere parameter kan være lagret belysningstidene, med hvilke hvert punkt på frontflaten 20 til fiberen 30 skal belyses, slik at det tilveiebringes en linse med ønskede optiske egenskaper, f.eks. en spesiell brytningsindeks.

For nøyaktig posisjonering av linsen 10 på fiberkjemen 40 er det nødvendig å fokusere og stigmatisere den av rasterelektronmikroskopet leverte elektronstråle skarp på et område 60 til fiberenden 20. Fokuseringsområdet 60 befinner seg fortrinnsvis utenfor området som skal belyses, som vist på fig. 2. Dette på grunn av at selv om fokuseringen og stigmatiseringen av elektronstrålen foregår med redusert intensitet blir tørrlakken ved dette området, selv om i mindre målestokk, allerede belyst og dermed tverrbundet. Dette fremgår av fig. 5, som viser opptak av fiberendene 20 med den av en tørrlakk dannede runde linse 10. Dessuten fremgår av fig. 5 fire omkretssidige i avstand fra 90° til hverandre dannede posisjoneirngsområder 62,64,66 og 68, hvis betydning skal beskrives nærmere senere.

Fokuseringen og stigmatiseringen av elektronstrålen skal beskrives nærmere i forbindelse med fig. 2. Det valgte fokuseringsområdet 60 opptas flere ganger og da med suksessivt økende forstørrelse av hvert billedutsnitt. Dessuten blir elektronstrålen ført linjevis over området som skal avbildes. I løpet av hvert opptak etterstilles elektronstrålen på grunn av den økende forstørrelsen og dermed stigende oppløsningen av det opptatte området 60. Det opptas så lenge bilder med suksessivt stigende forstørrelse av området 60 inntil elektronstrålen ikke kan fokuseres og stigmatiseres bedre på grunn av apparattekniske grenser. Fokuseringen og stigmatiseringen av elektronstrålen kan også foregå automatisk da det ved kanten og i flatene 20 foreligger tilstrekkelig fine strukturer.

Er elektronstrålen først fokusert kan det begynnes med beregning av sentrumskoordinatene til den flatemessige opptatte fiberenden 20. Til dette står kjente hjelpemidler innenfor billedbearbeidelse til rådighet. Som allerede nevnt kan sentrumet til fiberenden 20 tilveiebringes ved hjelp av tyngdepunkt-metoden. Sentrumskoordinatene til fiberflaten 20 tjener som referansepunkt for den nøyaktige posisjonering av linsen 10 på fiberkjemen 40 eller på ethvert ønsket område innenfor fiberendeflaten dersom avstanden til områdets sentrum fra sentrum til fiberendeflaten 20 er kjent. Først tilveiebringes posisjonen til fiberkanten 33 til fiberen 30, idet kantkoordinatene bestemmes ved forutbestemte steder. Som vist på fig. 2 blir kanten 35 flatemessig opptatt ved fire områder 62, 64,66 og 68. Ut fra de således tilveiebrakte kantkoordinatene kan på kjent måte beregnes midtpunktet til fiberenden 20. Andre metoder beregner kontrastprofilen langs flere linjer loddrett i forhold til kanten under anvendelse av diskriminatorer for å tilveiebringe kantkoordinatene nødvendig for beregning av fibersentrumet. Med denne metoden kan fibersenteret bestemmes med en nøyaktighet på 0,3 um ved en billedoppløsning på 512 piksel og med en nøyaktighet på 0,15 um ved en billedoppløsning på 1024 piksel. Med andre ord foregår tilveie-bringelsen av fibersenteret med en oppløsning på tilnærmet 100 nm.

De tilveiebrakte fibersentrumskoordinatene blir sammen med de lagrede dimensjonene og belysningsdataene, som f.eks. stråledosefordeling, beregnet med hverandre i f.eks. en regneenhet for den runde linsen 10 som skal bygges opp og lagret som et datasett i et lager. En programmerbar regneinnretning leser datasettet og styrer dermed elektronstrålen til rasterelektronmikroskopet. Etter at belysningsforløpet er avsluttet blir tørrlakk fremkalt termisk på fiberenden 20 eller i et egnet løsningsmiddel. Som resultat foreligger en optisk fiber 30, på hvis fiberende 20 over den sentrert lagrede fiberkjemen 40 er anordnet nøyaktig utrettet den runde linsen 10 og med de ønskede optiske egenskaper. Nå kan den neste fiberen, som skal bearbeides, føres ved hjelp av de grovt tilveiebrakte sentrumskoordinatene til bestrålingsstedet for rasterelektronmikroskopet og ved hjelp av den nettopp beskrevne metoden kan det dannes en nøyaktig utrettet linse på fiberkjemen. Det skal imidlertid bemerkes at med den ovenfor beskrevne metoden kan det ikke bare fremstilles enkelte linser, men til og med optiske mikro-avbildnings-systemer på fiberenden 20. Billedbearbeidelsestrinnet, forberegningen av den nøyaktige posisjoneringen av belysningsfeltet for fremstilling av linsen 10 og belysningen av tørrlakken kan således utføres i ett eneste apparat, som kun er utrustet med et billedbearbeidingssystem innenfor en optimal kort fremstillingstid.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal nå forklares ved hjelp av en faststofflaser, på hvilken frontflate skal dannes via en aktiv sone en elliptisk, hyperbolisk linse.

Det antas igjen at det er anordnet en gruppe med lasere på det motorstyrte bordet og disse føres inn i rasterelektronmikroskopet. En grov posisjonsbestemmelse av de enkelte laserne foregår ved at det opptas et bilde av laserfeltet med liten forstørrelse og i stedet for de enkelte laserne bestemmes ved hjelp av f.eks. en tyngdepunktbestemmelse av strømkontaktene, som fremheves av materialkontrasten. Hver laser har som kjent en slik strømkontakt på et definert sted. Den første laserende 10, som skal bearbeides, kan nå føres ved hjelp av den tidligere tilveiebrakte posisjonskoordinaten til bestrålingsstedet i rasterelektronmikroskopet.

På fig. 3 er det vist tverrsnittet av en faststofflaser 110 med en aktiv sone 130, som ikke ligger i senteret av frontflaten 100. Over den aktive sonen 130 til frontflaten 100 er påført en hyperbolisk, elliptisk linse 120. Det antas nå at linsen 120 ikke er blitt fremstilt av en påført tørrlakk, men ved hjelp av en additiv elektronstråle-litografi.

På fig. 4 er vist den opptatte frontflaten 100 med aktiv lasersone 130 anbrakt under den øvre flatekanten 160. På den aktive sonen 130 er vist den elliptiske linsen 120, hvis tverrsnittsflater er større enn de til den aktive sonen 130. På oversiden til laseren 110 er dannet strømkontakt 140, hvis midtpunkt befinner seg loddrett i en fra fremstillingen kjent definert avstand over midtpunktet til den aktive sonen. Nøyaktigheten til posisjonen til de to midtpunktene i forhold til hverandre er avhengig av fremstillingsprosessen og bestemmer med hvilken presisjon det kan foretas en forberegning av posisjonering av posisjonen for det for anbringelse av linsen nødvendige belysningsfelt over den aktive sonen 130. Det på fig. 4, som eksempel, viste målevindu 150,152 og 154 tjener til bestemmelse av posisjonskoordinatene til strømkontakten 104, og frontflatekanten 160 til laseren, av hvilke sentrumet til den aktive sonen 130 kan beregnes nøyaktig.

Før posisjonen til belysningsfeltet kan beregnes må elektronstrålen først fokuseres og stigmatiseres. Dette skjer på lignende måte som ved eksempelet ovenfor, Som fokuseringsområde kan velges et område, som fortrinnsvis innbefatter strømkontaktene. Er elektronstrålen først fokusert og stigmatisert optimalt, kan den ovenfor nevnte vanlige billedbearbeidelsesteknikken foreta bestemmelse av posisjonskoordinatene til formflatene 100 og sentrumskoordinatene til strømkontakten 140. For dette formål kan anvendes på forutbestemte steder ved kantområdet til formflaten 100 flere på fig. 4 viste smale bilder 150 og 152 eller linjerastere (ikke vist), som f.eks. forløper loddrett mot den øvre horisontale kanten 160. Ved hjelp av de opptatte bildene 150,152 eller linjerasteren bestemmes posisjonen til den øvre kanten 160 ut fra kontrastprofilen, som fremkommer ved endring av de emitterte sekundærelektronene når elektronstrålen avtaster frontflaten 100 og et område utenfor frontflaten 100. Posisjonen til sentrumet for belysningsfeltet og dermed linsen 120, som skal dannes, ligger ifølge dette i Y-retningen med en nøyaktighet på 0,03 um ved en billedoppløsning på 512 piksel og med en nøyaktighet på 0,015 um ved en billedoppløsning på 1024 piksel. I det neste trinn blir tilveiebrakt sentrumskoordinatene til strømkontakten 140. Dette foregår f.eks. ved hjelp av ett i x-retningen opptatt histogram langs forutbestemte linjer eller ved flatemessige billedopptak ved hjelp av tyngdepunkt-metoden. Posisjonen til sentrumet for belysningsfeltet ligger ifølge dette også fast i x-retningen, da den fremstillingsbetingede avstanden mellom midtpunktet til strømkontakten 104 og den aktive lasersonen 130, på hvilken linsen 120 skal anbringes, er kjent. Fra den tilveiebrakte sentrumskoordinaten til den aktive sonen 130 og den lagrede informasjonen over dimensjonen og posisjonen til linsen 120 i forhold til den aktive sonen 130 så vel som de tilsvarende belysningstidene (dosefordeling) for hvert punkt for frontflaten 100, som skal belyses, beregner styredataen for stråleføringsinnretningen. Den nøyaktige utrettede oppbygning av linsen 120 med ønskede optiske egenskaper foregår til slutt ved hjelp av den datamaskinstyrte elektronstrålen.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse er det mulig å fremstille nøyaktig utrettet, billig og hurtig et tredimensjonalt strukturert polymersjikt på et forutbestemt område til den optiske innretningen, f.eks. en fiberende eller en laserflate. For dette formål er det kun nødvendig å beregne et referansepunkt, fortrinnsvis sentrumet til flaten på hvilket den optiske mikrokomponenten skal fremstilles, ved hjelp av kjente metoder innenfor billedbearbeidingsteknikken. Dessuten må den fremstillingsbetingede posisjonen til området, på hvilket den optiske mikrokomponenten skal anbringes, i forhold til referansepunktet være kjent. Til slutt må data over dimensjon og posisjon til den optiske mikrokomponenten og belysningstiden angis, med hvilket de ønskede optiske egenskapene kan oppnås.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for stedsnøyaktig fremstilling av minst en optisk mikrokomponent (10;

120) på eller over et på forhånd bestemt område (40; 130) til en forutbestemt flate (20;

100) av i det minste en optisk innretning (30; 110), karakterisert veda) at det opptas og lagres i det minste et bilde av den forutbestemte flaten (20; 100), b) at posisjonen til en flatekant (35; 160) måles ved flere forutbestemte steder (62, 64, 66, 68; 150,152,154) og de der tilhørende kantkoordinatene tilveiebringes, c) at av den tilveiebrakte kantkoordinaten til flaten (20; 100) og den målte posisjonskoordinaten til det forutbestemte området (40; 130) beregnes posisjonskoordinaten til den optiske mikrokomponenten (10; 120) innenfor den forutbestemte flaten (20; 100), d) at den i trinn c) beregnede posisjonskoordinat sammenfattes med på forhånd programmerte belysningsdata for den optiske mikrokomponenten til et datasett, og e) at en korpuskularstråle blir kontrollert ved hjelp av de i trinn d) tilveiebrakte datasett slik at den optiske mikrokomponenten med en forhåndsbestemt optisk egenskap kan bli tilveiebrakte, presist orientert, nøyaktig på eller over det forutbestemte området (40; 130).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trinn c) innbefatter følgende undertrinn cl) av den tilveiebrakte kantkoordinaten til de forutbestemte flatene (20; 100) beregnes deres sentrum, c2) posisjonskoordinaten til det forutbestemte området (40; 130) innenfor den forutbestemte flaten (20; 100) bestemmes med referanse til sentrumet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert v e d at trinn a) innbefatter følgende undertrinn a. 1) det opptas et første bilde fra den forutbestemte flaten (20; 100) til den optiske innretningen (30; 110) med lavere forstørrelse,

a.2) posisjonen til flatekantene (35; 160) bestemmes grovt ved flere forutbestemte steder og de der tilhørende kantkoordinatene tilveiebringes,

a.3) den optiske innretningen (30; 110) beveges med referansen til den tilveiebrakte kantkoordinaten mot bestrålingsstedet,

a.4) det opptas etter hverandre bilder med respektivt suksessivt økende forstørrelse fra et utvalgt fokuseringsområde (60) av flaten (20) inntil korpuskularstrålen er optimalt fokusert og stigmatisert, og at trinn b) innbefatter følgende undertrinn ved de forutbestemte stedene (62, 64, 66, 68; 150, 152, 154) til flatekantene (35; 160) utføres respektive kontrastmålinger for finbestemmelse av tilsvarende kantkoordinater langs en loddrett til kanten forløpende linje.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at trinn a) innbefatter følgende undertrinn a.l') hvor det opptas et bilde av den forutbestemte flaten (20; 100) av en gruppe med optiske innretninger (30; 110) med lavere forstørrelse,

a.2') hvor posisjonen til flatekantene (35; 160) måles ved respektive forutbestemte steder i en grov målestokk og de der tilhørende kantkoordinatene tilveiebringes, a.3') hvor den optiske innretningen (30; 110) velges og beveges i forhold til de tilveiebrakte kantkoordinatene mot bestrålingsstedet hvor de optiske mikrokomponentene (10; 120) dannes.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,3 eller 4, karakterisert v e d at før utførelsen av trinn a) pådampes en korpuskularstråle-følsom tørrlakk eller et polymer av en plasma-gassfase fra en spesiell anordnet forløper på de forutbestemte flatene (2; 100) i en forutbestemt tykkelse.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at de av den pådampede tørrlakken eller det utskilte polymeret dannede optiske mikrokomponenter (10; 120) fremkalles termisk hhv. i løsningsmiddel.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 3 eller 4, karakterisert ved at i trinne) utskilles den optiske mikrokomponenten (10; 120) ved hjelp av korpuskularstråler på eller over det forutbestemte området (40; 130).

8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 7, karakterisert v e d at som optisk innretning anvendes en optisk fiber (30) og/eller en laser (110).

9. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 8, karakterisert ved at på det forutbestemte området (40; 130) til den forutbestemte flaten (20;

100) for den optiske innretningen (30; 110) bygges opp tredimensjonal strukturert polymersjikt.

10. Innretning for fremstilling og nøyaktig posisjonering av minst en mikrokomponent (10;

120) på en optisk innretning (30; 110), karakterisert ved en generatorinnretning for tilveiebringelse av en korpuskularstråle, en detektor for opptagelse av et bilde av en forutbestemt flate og posisjoner av flatens kant måles og de der tilhørende kantkoordinatene tilveiebringes, en beregningsenhet, som ut i fra de tilveiebrakte kantkoordinatene kan tilveiebringe posisjonen for et forutbestemt område innenfor den forutbestemte flaten, en programmerbar stråleføringsinnretning, som under reaksjon av de fra beregningsenheten leverte koordinatverdier og de forprogrammerte belysningsdata fører korpuskularstrålen over den forutbestemte flaten slik at for det forutbestemte området kan anbringes en optisk mikrokomponent med en på forhånd bestemt optisk egenskap.

11. Innretning ifølge krav 10, karakterisert ved at generatorinnretningen tilveiebringer en korpuskularstråle med variabel intensitet.

12. Innretning ifølge krav 10, karakterisert ved at det er anordnet en programmerbar regneinnretning, som overtar overvåkningen og styringen av innretningen.