RU2312833C2 - Способ изготовления интегральных микролинз - Google Patents
Способ изготовления интегральных микролинз Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312833C2 RU2312833C2 RU2005138606/03A RU2005138606A RU2312833C2 RU 2312833 C2 RU2312833 C2 RU 2312833C2 RU 2005138606/03 A RU2005138606/03 A RU 2005138606/03A RU 2005138606 A RU2005138606 A RU 2005138606A RU 2312833 C2 RU2312833 C2 RU 2312833C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microlenses
- glass substrate
- masking layer
- holes
- matrix
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
Изобретение относится к интегральной оптике, а именно к способам обработки стекла, и может использоваться для улучшения качества изображения мультимедиа-проекторов, а также для получения объемного изображения в трехмерных стереоскопических дисплеях. Техническая задача изобретения - создание матриц интегральных микролинз с плотной упаковкой без нарушения их сферичности для обеспечения эффективного фокусирования света, падающего на матрицу. На одну сторону стеклянной подложки наносят сплошное алюминиевое покрытие, а на другую сторону стеклянной подложки - маскирующий слой из алюминия, имеющий отверстия круглой формы, расположенные квадратно-гнездовым способом на расстоянии 3-5 диаметров самих отверстий. Электростимулированную миграцию ионов металла из расплава солей, например азотнокислого серебра, в стеклянную подложку осуществляют до тех пор, пока не произойдет полное слияние границ соседних микролинз. 1 н. и 2 з.п. ф-лы. 6 ил.
Description
Изобретение относится к интегральной оптике, а именно к способам обработки стекла, и может использоваться для улучшения качества изображения мультимедиа-проекторов, а также для получения объемного изображения в трехмерных стереоскопических дисплеях.
Известен способ изготовления интегральных микролинз, основанный на диффузии высокопреломляющих ионов в стекле, стимулированной внешним электрическим полем (а.с. СССР №2073659, МПК (6) С03С 21/00). Согласно этому способу одну из плоскостей стеклянной пластинки приводят в соприкосновение с расплавом соли, в который погружен платиновый электрод, выполняющий роль катода. Анодом и источником ионов серебра является серебряная игла, острие которой располагают на противоположной плоскости стеклянной пластинки. После приложения внешнего стимулирующего электрического поля ионы серебра диффундируют с острия серебряной иглы в поверхность стеклянной пластинки, вызывая увеличение показателя преломления стекла. Область диффузии с повышенным показателем преломления и имеющая форму полусферы, фактически является микролинзой.
Недостатком этого способа является невозможность получения матриц микролинз. Этим способом можно изготавливать лишь одиночные микролинзы.
Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления микролинз, предложенный в (а.с. СССР №1694502, МПК (5) С03С 21/00). Согласно этому способу на одной из поверхностей стеклянной подложки на местах будущих микролинз формируют алюминиевые диски диаметром, составляющим 0,1-0,2 диаметра изготавливаемых микролинз, а на противоположную сторону стеклянной подложки наносят сплошной слой алюминия, выполняющий в дальнейшем роль катода. В поверхность подложки осуществляют электростимулированную диффузию ионов рубидия из расплава нитрата рубидия, анод при этом погружен непосредственно в расплав. Затем алюминиевые диски удаляют и в стеклянную подложку внедряют ионы серебра из расплава нитрата серебра под действием внешнего стимулирующего поля. В результате в стекле формируются микролинзы, имеющие хорошую сферичность, а в промежутках между ними отсутствуют неконтролируемые зоны с повышенным показателем преломления. Этот метод применим как для изготовления одиночных микролинз, так и для изготовления матриц микролинз с большой точностью расположения элементов. Однако этот метод не позволяет изготавливать матрицы интегральных микролинз с плотной упаковкой без нарушения их сферичности.
Технической задачей изобретения является создание матриц микролинз с плотной упаковкой без нарушения их сферичности, что в итоге обеспечивает более эффективное фокусирование света, падающего на матрицу.
Для решения технической задачи при изготовлении матрицы интегральных микролинз наносят на одну сторону стеклянной подложки сплошное алюминиевое покрытие, а на другую сторону стеклянной подложки маскирующий слой из алюминия, имеющий отверстия круглой формы, расположенные квадратно-гнездовым способом на расстоянии 3-5 диаметров самих отверстий. Электростимулированную миграцию ионов металла из расплава солей, например азотнокислого серебра, в стеклянную подложку осуществляют до тех пор, пока не произойдет полное слияние границ соседних микролинз.
Отличие заявляемого способа от прототипа заключается в том, что нет необходимости дважды проводить электростимулированную диффузию: вначале ионов рубидия, а затем ионов серебра. Не надо готовить, следовательно, два расплава. Таким образом, предлагаемые отличия упрощают способ изготовления матриц интегральных микролинз с одновременным улучшением качества как самих микролинз так и всей матрицы.
На фиг.1 представлена схема изготовления интегральных микролинз; на фиг.2а - матрица интегральных микролинз без плотной упаковки микролинз (вид с торца стеклянной подложки); на фиг.2б - матрица интегральных микролинз без плотной упаковки микролинз (вид с поверхности стеклянной подложки); на фиг.3 изображено фокусирование света матрицей интегральных микролинз без плотной упаковки микролинз; на фиг.4а изображено фокусирование света матрицей интегральных микролинз с плотной упаковкой микролинз; на фиг.4б изображена матрица интегральных микролинз с плотной упаковкой микролинз (вид с поверхности стеклянной подложки); на фиг.5 представлена фотография матрицы интегральных микролинз с плотной упаковкой микролинз; на фиг.6 - фотография фокальных пятен, наблюдаемых в фокальной плоскости матрицы интегральных микролинз.
Для осуществления способа одну из сторон стеклянной подложки 1 наносят маскирующий алюминиевый слой 2, в котором, например, фотолитографией создают отверстия 3 круглой формы, расположенные квадратно-гнездовым способом на расстоянии 3-5 диаметров самих отверстий 3 (фиг.1). На противоположную сторону стеклянной подложки 1 наносят сплошной алюминиевый слой 4, являющийся тонкопленочным катодом. Стеклянную подложку 1 маскирующим алюминиевым слоем 2 приводят в контакт с расплавом соли 5, содержащей ионы металла, способные при внедрении в стекло увеличивать его показатель преломления. Внешнее электрическое поле, стимулирующее процесс внедрения ионов металла в стеклянную подложку 1 из расплава соли 5, прикладывают между расплавом соли 5 и сплошным алюминиевым слоем 4, расположенным на противоположной стороне стеклянной подложки 1. К расплаву 5 прикладывают положительный потенциал, а к сплошному слою алюминия 4 - отрицательный потенциал источника постоянного тока.
При подаче напряжения на электроды в стеклянной подложке 1 возникает электрическое поле, стимулирующее процесс внедрения ионов из расплава соли 5 в стеклянную подложку 1. В процессе электростимулированной миграции ионов металла напротив каждого отверстия 3 в маскирующем алюминиевом слое 2 в стеклянной подложке 1 формируется полусферическая область с повышенным показателем преломления, являющаяся микролинзой 6 (фиг.2а).
Матрица интегральных микролинз 6 после удаления маскирующего алюминиевого слоя 2 и сплошного алюминиевого слоя 4 готова к применению. Качество микролинз 6 зависит от сферичности их поверхности и определяется размером и формой фокального пятна. Оптическое излучение, падающее на такую матрицу микролинз 6 (фиг.2б), фокусируется не полностью, а только та его часть, которая попадает непосредственно на микролинзы 6. Часть излучения, которая не попадает на микролинзы 6, проходит без изменения, что в целом снижает эффективность фокусирования (фиг.3).
Для повышения эффективности фокусирования оптического излучения необходимо, чтобы весь свет, падающий на матрицу микролинз 6, был сфокусирован. Этого можно достичь плотной упаковкой микролинз 6 в стеклянной подложке 1 (фиг.4).
Подобные микролинзы 6 в виде матрицы можно получить в том случае, если отверстия в маскирующем слое 2, через которые формируют микролинзы 6, располагают на расстоянии 3-5 диаметров друг от друга. Если расстояние между отверстиями 3 будет меньше или больше 3-5 диаметров микролинз, то, как экспериментально было установлено, нарушается сферичность микролинз. Электростимулированную миграцию ионов металла из расплава соли 5 в стеклянную подложку 1 проводят до тех пор, пока не произойдет полное слияние границ соседних микролинз 6.
Пример. Для получения матриц интегральных микролинз 6 с плотной упаковкой в качестве подложки 1 использовали оптическое стекло К8, на которое термическим вакуумным напылением наносили сплошной алюминиевый слой 4, выполняющий роль катода, и маскирующий алюминиевый слой 2, толщиной 0,5 мкм, в котором методом фотолитографии формировали круглые отверстия 3 диаметром 4 мкм, расположенные квадратно-гнездовым способом на расстоянии 14 мкм друг от друга. Подготовленную таким образом стеклянную подложку 1 приводили в контакт с расплавом солей 5 AgNO3 и NaNO3, взятых в отношении 1:10 (моль) при 380°С, стороной с сформированным маскирующим алюминиевым слоем 2. Стимулирующее напряжение составляло 100 В. Время создания матрицы интегральных микролинз 6 составило 30 мин. В результате была изготовлена матрица интегральных микролинз 6, фотография которой представлена на фиг.5
Как видно на фотографии 6 с помощью изготовленной матрицы интегральных микролинз осуществлено эффективное фокусирование оптического излучения, падающего на матрицу. Фокальные пятна имеют круглую форму, и практически отсутствует излучение, не сфокусированное матрицей.
Claims (3)
1. Способ изготовления интегральных микролинз путем нанесения на одну сторону стеклянной подложки сплошного алюминиевого покрытия, а на другую - маскирующего слоя из алюминия с последующей электростимулированной миграцией ионов металла из расплава солей, отличающийся тем, что отверстия круглой формы в маскирующем слое располагают квадратно-гнездовым способом на расстоянии 3-5 диаметров самих отверстий, а электростимулированную миграцию через отверстия в маскирующем слое проводят до тех пор, пока не произойдет полное слияние границ соседних микролинз.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве расплава солей берут расплав азотнокислого серебра.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве расплава солей берут смесь солей азотнокислого серебра и азотнокислого натрия, взятых в соотношении 1:10 (моль) соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005138606/03A RU2312833C2 (ru) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Способ изготовления интегральных микролинз |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005138606/03A RU2312833C2 (ru) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Способ изготовления интегральных микролинз |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005138606A RU2005138606A (ru) | 2007-06-20 |
RU2312833C2 true RU2312833C2 (ru) | 2007-12-20 |
Family
ID=38313987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005138606/03A RU2312833C2 (ru) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Способ изготовления интегральных микролинз |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2312833C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643824C1 (ru) * | 2016-12-07 | 2018-02-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") | Способ изготовления интегральных микролинз |
-
2005
- 2005-12-12 RU RU2005138606/03A patent/RU2312833C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643824C1 (ru) * | 2016-12-07 | 2018-02-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") | Способ изготовления интегральных микролинз |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005138606A (ru) | 2007-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105517969B (zh) | 制造具有含电隔离缺陷的导电涂层的玻璃的方法 | |
JP7233082B2 (ja) | 光学素子、マイクロレンズアレイ、及び光学素子の作製方法 | |
CN103345008B (zh) | 柔性曲面微透镜阵列、其制作方法及应用 | |
US6836619B2 (en) | Microlens array, optical apparatus, single lens reflex camera and optical finder | |
KR20010014651A (ko) | 미세구조 어레이, 미세구조 어레이의 형성 방법 및 장치,및 미세구조 어레이를 제조하기 위한 주형 | |
CN103616738B (zh) | 一种制造具有不同焦距曲面复眼微透镜的方法 | |
CN1991415A (zh) | 在流体腔的一端具有多个突起的变焦透镜 | |
US20150111040A1 (en) | Surface treatment method of glass substrate and glass substrate | |
RU2312833C2 (ru) | Способ изготовления интегральных микролинз | |
CN107924924A (zh) | 图像传感器模块 | |
JP2005062864A5 (ru) | ||
CN113219561A (zh) | 大景深复合微透镜及其制作方法 | |
RU2643824C1 (ru) | Способ изготовления интегральных микролинз | |
CN112373008B (zh) | 一种嵌入式自除雾及变焦微透镜阵列的制造方法、其产品及其应用 | |
JP2007017686A (ja) | マイクロ構造体及びそれを有する光学機器装置 | |
JP2018202449A (ja) | レーザー加工方法 | |
JP7246068B2 (ja) | 光学素子、及び光学素子の作製方法 | |
RU2341474C1 (ru) | Способ изготовления интегральных микролинз | |
JPS58167452A (ja) | 微小レンズ配列体の製造方法 | |
JPH0434121B2 (ru) | ||
JPH0210784B2 (ru) | ||
RU2073659C1 (ru) | Способ изготовления интегральных микролинз | |
SU1694502A1 (ru) | Способ изготовлени интегральных микролинз | |
JPS58106503A (ja) | 屈折率分布型レンズ体及びその製造方法 | |
JP2003302505A (ja) | レンズアレイシート、レンズアレイシート用マスタ、レンズアレイシート用マスタの製造方法、レンズアレイシート用金型、レンズアレイシート用金型の製造方法、スクリーンシート、リアプロジェクションシステム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081213 |