JPH0466901A - レンズアレイ光学系及びその製造方法 - Google Patents
レンズアレイ光学系及びその製造方法Info
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- JPH0466901A JPH0466901A JP2176708A JP17670890A JPH0466901A JP H0466901 A JPH0466901 A JP H0466901A JP 2176708 A JP2176708 A JP 2176708A JP 17670890 A JP17670890 A JP 17670890A JP H0466901 A JPH0466901 A JP H0466901A
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- Japan
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- optical system
- lens array
- array optical
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、２個以上のレンズからなるレンズアレイ光学
系に関するものである。
系に関するものである。
従来の技術
以下、図面を参照しながら、上述した従来のレンズアレ
イ光学系の一例について説明する。
イ光学系の一例について説明する。
’Ｊ ４図（ａｌは従来のレンズアレイ光学系の斜視図
、（ｂｌは上面図、（Ｃ）は正面図である。第４図にお
いて、１はレンズ（例えば、平凸レンズ）、２はガラス
平板であり、両者共、ＢＫ７、合成石英等の一般的な光
学材料が用いられている。また、レンズ１とガラス平板
２とは、低歪み・耐熱性のあるＵＶ硬化剤を用いて接着
されている。また、第４図（Ｃ１の正面図において、１
点鎖線３は各々のレンズ１の光軸を表している。この時
、各々のレンズ１の光軸３は、必ずしも、ガラス平板２
に対して垂直でない。
、（ｂｌは上面図、（Ｃ）は正面図である。第４図にお
いて、１はレンズ（例えば、平凸レンズ）、２はガラス
平板であり、両者共、ＢＫ７、合成石英等の一般的な光
学材料が用いられている。また、レンズ１とガラス平板
２とは、低歪み・耐熱性のあるＵＶ硬化剤を用いて接着
されている。また、第４図（Ｃ１の正面図において、１
点鎖線３は各々のレンズ１の光軸を表している。この時
、各々のレンズ１の光軸３は、必ずしも、ガラス平板２
に対して垂直でない。
この原因は、レンズ１の偏心、及び、レンズアレイの組
立・接着方法に起因するものであり、第５図を参照しな
がら説明する。まず始めに、ガラス平板ホルダー４に、
ガラス平板２を固定する（第５図（ｂ））。次に、その
ガラス平板ホルダー４上に、レンズホルダー５を挿入し
、レンズホルダー５内に、接着剤を塗布したレンズ１を
挿入する（第５図（ｄ））。このレンズホルダー５には
、第６図で示すように、レンズ１を挿入し、位置決めす
る貫通穴５ａがおいている。最後に、レンズ１上方より
、紫外線を照射し、接着剤を硬化させた後で、ガラス平
板ホルダー４、レンズホルダー５を取りはずすと、レン
ズアレイが完成する（第５図（ｅ））。
立・接着方法に起因するものであり、第５図を参照しな
がら説明する。まず始めに、ガラス平板ホルダー４に、
ガラス平板２を固定する（第５図（ｂ））。次に、その
ガラス平板ホルダー４上に、レンズホルダー５を挿入し
、レンズホルダー５内に、接着剤を塗布したレンズ１を
挿入する（第５図（ｄ））。このレンズホルダー５には
、第６図で示すように、レンズ１を挿入し、位置決めす
る貫通穴５ａがおいている。最後に、レンズ１上方より
、紫外線を照射し、接着剤を硬化させた後で、ガラス平
板ホルダー４、レンズホルダー５を取りはずすと、レン
ズアレイが完成する（第５図（ｅ））。
上記の様な方法で、レンズアレイを組立・調整すると各
レンズ１は、ガラス平板２に対して、レンズ１の外径基
準で接着されるため、各レンズ１に偏心が存在すると、
その光軸３は、ガラス平板２に対して垂直とならない。
レンズ１は、ガラス平板２に対して、レンズ１の外径基
準で接着されるため、各レンズ１に偏心が存在すると、
その光軸３は、ガラス平板２に対して垂直とならない。
次に第４図で示したレンズアレイ光学系を、第７図で示
したレーザ加工装置に用いた時の一例について、第７図
を参照しながら説明する。
したレーザ加工装置に用いた時の一例について、第７図
を参照しながら説明する。
第７図において、６はレーザ発振器、７ａはレーザビー
ム、８はレーザビーム７ａを楕円形状に変換するビーム
整形光学系、９はビーム整形光学系８を通過したレーザ
ビーム７ｂの方向を変えるための全反射ミラー １０は
被加工物、１１は１軸テーブルである。
ム、８はレーザビーム７ａを楕円形状に変換するビーム
整形光学系、９はビーム整形光学系８を通過したレーザ
ビーム７ｂの方向を変えるための全反射ミラー １０は
被加工物、１１は１軸テーブルである。
次に、このレーザ加工装置の動作について説明する。レ
ーザ発振器６から出たレーザビーム７ａは、ビーム整形
光学系８により、レンズアレイ光学系全体に照射できる
ような楕円形状に変換される。さらに、楕円形状に変換
されたレーザビーム７１１５は全反射ミラー９によりレ
ンズアレイ光学系に入射し、各々のレンズ１で集光され
、多点スポットとして被加工物１０に照射される。さら
に、被加工物１０を１軸テーブル１１でレンズアレイ方
向と垂直方向に移動させることにより、被加工物１０上
に平行な多条のレーザ加工が施される。
ーザ発振器６から出たレーザビーム７ａは、ビーム整形
光学系８により、レンズアレイ光学系全体に照射できる
ような楕円形状に変換される。さらに、楕円形状に変換
されたレーザビーム７１１５は全反射ミラー９によりレ
ンズアレイ光学系に入射し、各々のレンズ１で集光され
、多点スポットとして被加工物１０に照射される。さら
に、被加工物１０を１軸テーブル１１でレンズアレイ方
向と垂直方向に移動させることにより、被加工物１０上
に平行な多条のレーザ加工が施される。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、第４図で示した従来のレンズアレイ光学
系を用いて、第７図で示したようなレーザ加工装置によ
り平行な多条のレーザ加工を行う場合、各レンズ１の光
軸３が傾いているとレーザ加工ピッチ精度を高めるのが
困難であるという、課題を有していた。
系を用いて、第７図で示したようなレーザ加工装置によ
り平行な多条のレーザ加工を行う場合、各レンズ１の光
軸３が傾いているとレーザ加工ピッチ精度を高めるのが
困難であるという、課題を有していた。
レーザ加工ピッチ精度の悪化原因としては、ガラス平板
２上の各レンズ１間のピッチ精度誤差、各々のレンズ１
の光軸の偏心、各々のレンズ１とガラス平板２との接着
時の傾き等が挙げられる。
２上の各レンズ１間のピッチ精度誤差、各々のレンズ１
の光軸の偏心、各々のレンズ１とガラス平板２との接着
時の傾き等が挙げられる。
例えば、連続発振ＹＡＧレーザＡＯＱスイッチでパルス
化して、Ａｌ膜１０００人の蒸着フィルムに照射し、フ
ィルムに損傷を与えることなく、フィルム上のＡＩ膜だ
けを除去するという加工を考える。第４図で示したレン
ズアレイ光学系（レンズ１の外径；φ５圓、焦点距離：
５０ｍｍ）を用いて、第７図で示したようなレーザ加工
装置により平行な多条のレーザ除去加工を行った場合、
レーザ加工ピッチ精度は±３５μｍであった。この加工
ピッチ精度を解析すると、ガラス平板２上の各レンズ１
間のピッチ精度誤差が±１０μｍ１各々のレンズ１の光
軸の偏心によるピッチ精度誤差が±３０μｍ１各々のレ
ンズｌとガラス平板２との接着時の傾きによるピッチ精
度誤差が±５μｍであった。
化して、Ａｌ膜１０００人の蒸着フィルムに照射し、フ
ィルムに損傷を与えることなく、フィルム上のＡＩ膜だ
けを除去するという加工を考える。第４図で示したレン
ズアレイ光学系（レンズ１の外径；φ５圓、焦点距離：
５０ｍｍ）を用いて、第７図で示したようなレーザ加工
装置により平行な多条のレーザ除去加工を行った場合、
レーザ加工ピッチ精度は±３５μｍであった。この加工
ピッチ精度を解析すると、ガラス平板２上の各レンズ１
間のピッチ精度誤差が±１０μｍ１各々のレンズ１の光
軸の偏心によるピッチ精度誤差が±３０μｍ１各々のレ
ンズｌとガラス平板２との接着時の傾きによるピッチ精
度誤差が±５μｍであった。
一般に、このレーザ加工精度を高める方法として、各レ
ンズ１の加工精度（外径精度、偏心量）を高める方法が
考えられるが、レンズ自身の加工コストが高くなるとい
う課題があった。
ンズ１の加工精度（外径精度、偏心量）を高める方法が
考えられるが、レンズ自身の加工コストが高くなるとい
う課題があった。
そこで本発明はこの課題を解決するため、各々のレンズ
１の光軸の偏心方向を考慮することにより、安価で、高
精度ピッチ加工が可能なレンズアレイ光学系を提供する
ものである。
１の光軸の偏心方向を考慮することにより、安価で、高
精度ピッチ加工が可能なレンズアレイ光学系を提供する
ものである。
課題を解決するための手段
上記１課題を解決するための本発明は、上面に凸面部を
有する２個以上のレンズからなるレンズアレイ光学系に
おいて、各々のレンズの偏心方向を配列ピッチ間隔方向
に対して垂直な方向にそろえて並べたレンズアレイ光学
系。
有する２個以上のレンズからなるレンズアレイ光学系に
おいて、各々のレンズの偏心方向を配列ピッチ間隔方向
に対して垂直な方向にそろえて並べたレンズアレイ光学
系。
およびガラス平板上に、凸面部を有するレンズをその凸
面部を上にして複数個を未硬化の接着剤を介して配列し
、前記凸面部に対応して凹凸を有するレンズホルダーに
てレンズをガラス平板に押圧しつつ、前記未硬化の接着
剤を硬化させ、ガラス平板上に複数のレンズを固定する
レンズアレイ光学系の製造方法を提供する。
面部を上にして複数個を未硬化の接着剤を介して配列し
、前記凸面部に対応して凹凸を有するレンズホルダーに
てレンズをガラス平板に押圧しつつ、前記未硬化の接着
剤を硬化させ、ガラス平板上に複数のレンズを固定する
レンズアレイ光学系の製造方法を提供する。
作 用
本発明は上記した構成によれば、各々のレンズの偏心方
向を必要ピッチ間隔方向に対して垂直な方向に並べるこ
とにより、各々のレンズの偏心による被加工物上におけ
る集光点の位置ずれは、必要ピッチ間隔方向に対して垂
直な方向となる。そのため、各々のレンズに偏心が存在
しても、必要レーザ加工精度には影響が現れない。ゆえ
に、高精度ピッチ加工が可能となる。
向を必要ピッチ間隔方向に対して垂直な方向に並べるこ
とにより、各々のレンズの偏心による被加工物上におけ
る集光点の位置ずれは、必要ピッチ間隔方向に対して垂
直な方向となる。そのため、各々のレンズに偏心が存在
しても、必要レーザ加工精度には影響が現れない。ゆえ
に、高精度ピッチ加工が可能となる。
実 施 例
本発明の実施例について以下図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１図（ａ）は本発明の実施例におけるレンズアレイ光
学系の斜視図であり、（ｂ）は上面図、（Ｃ１は正面図
である。同図において、１はレンズ、２はガラス平板で
ある。また、第１図（Ｃ１の正面図において、１点鎖線
３は各々のレンズｌの光軸を表している。
学系の斜視図であり、（ｂ）は上面図、（Ｃ１は正面図
である。同図において、１はレンズ、２はガラス平板で
ある。また、第１図（Ｃ１の正面図において、１点鎖線
３は各々のレンズｌの光軸を表している。
この時、各々のレンズ１の光軸３は、ガラス平板２に対
して垂直であることに注意しておく。
して垂直であることに注意しておく。
次に、第２図を参照しながら、レンズアレイの組立・接
着方法にについて説明する。まず始めに、ガラス平板ホ
ルダー４ａに、ガラス平板２を固定する（第２図（ｂ）
）。
着方法にについて説明する。まず始めに、ガラス平板ホ
ルダー４ａに、ガラス平板２を固定する（第２図（ｂ）
）。
次に、そのガラス平板２の上に、未硬化の接着剤を塗布
したレンズ１を凸面部１ａを上にして配列する（第２図
（Ｃ））。その上から、レンズ１ａの凸面部に対応した
凹凸部５ｂを有するレンズホルダー５ａを挿入し加圧す
ることにより、レンズ１の凸面部１ａを基準に位置決め
を行い、図面下方より紫外線を照射し、未硬化の接着剤
を硬化させてレンズ１を本固定する（第２図（ｄ））。
したレンズ１を凸面部１ａを上にして配列する（第２図
（Ｃ））。その上から、レンズ１ａの凸面部に対応した
凹凸部５ｂを有するレンズホルダー５ａを挿入し加圧す
ることにより、レンズ１の凸面部１ａを基準に位置決め
を行い、図面下方より紫外線を照射し、未硬化の接着剤
を硬化させてレンズ１を本固定する（第２図（ｄ））。
なお本実施例では紫外線硬化接着剤を使ったが、他の熱
硬化性の接着剤でもよい。このレンズホルダー５ａは、
第３図に示すような形状をしており、レンズ１の位置決
めは、レンズ１の外径部ではなく、凸面部１ａを凹凸部
５ｂで規制して行えるように構成しである。そのため、
各レンズ１の光軸は、ガラス平板２に対して垂直となる
。
硬化性の接着剤でもよい。このレンズホルダー５ａは、
第３図に示すような形状をしており、レンズ１の位置決
めは、レンズ１の外径部ではなく、凸面部１ａを凹凸部
５ｂで規制して行えるように構成しである。そのため、
各レンズ１の光軸は、ガラス平板２に対して垂直となる
。
つまり、このレンズアレイの光学系の各レンズ１の偏心
方向は、少なくとも、必要ピッチ間隔方向に対して凹凸
部５ｂで規制され垂直となっている。
方向は、少なくとも、必要ピッチ間隔方向に対して凹凸
部５ｂで規制され垂直となっている。
このレンズアレイ光学系を、第７図で示したレーザ加工
装置に用いた時の機能は、従来例とほぼ同じであり、異
なっている点は、レーザ加工ピッチ精度だけである。
装置に用いた時の機能は、従来例とほぼ同じであり、異
なっている点は、レーザ加工ピッチ精度だけである。
例えば、前に述べたＡＩの蒸着フィルムに対するＡＩの
選択除去加工を、このレンズアレイ光学系を用いて行っ
た時、レーザ加工ピッチ精度は±１２μｍに向上した。
選択除去加工を、このレンズアレイ光学系を用いて行っ
た時、レーザ加工ピッチ精度は±１２μｍに向上した。
つまり、レンズアレイ光学系における各々のレンズ１の
偏心方向を必要ピッチ間隔方向に対して垂直な方向に並
べることにより、各々のレンズの偏心による被加工物上
における集光点の位置ずれは、必要ピッチ間隔方向に対
して垂直な方向となる。そのため、各々のレンズに偏心
が存在しても、必要レーザ加工精度には影響が現れない
。ゆえに、高精度ピッチ加工が可能となる。
偏心方向を必要ピッチ間隔方向に対して垂直な方向に並
べることにより、各々のレンズの偏心による被加工物上
における集光点の位置ずれは、必要ピッチ間隔方向に対
して垂直な方向となる。そのため、各々のレンズに偏心
が存在しても、必要レーザ加工精度には影響が現れない
。ゆえに、高精度ピッチ加工が可能となる。
発明の効果
本発明によれば、レンズアレイ光学系における各々のレ
ンズの偏心方向を必要ピッチ間隔方向に対して垂直な方
向に並べることにより、各々のレンズの偏心による被加
工物上における集光点の位置ずれは、必要ピッチ間隔方
向に対して垂直な方向となる。そのため、各々のレンズ
に偏心が存在しても、必要レーザ加工精度には影響が現
れない。
ンズの偏心方向を必要ピッチ間隔方向に対して垂直な方
向に並べることにより、各々のレンズの偏心による被加
工物上における集光点の位置ずれは、必要ピッチ間隔方
向に対して垂直な方向となる。そのため、各々のレンズ
に偏心が存在しても、必要レーザ加工精度には影響が現
れない。
ゆえに、高精度ピッチ加工が可能となる。
第１図（ａｌ （ｂｌ （Ｃ）は本発明の一実施例にお
けるレンズアレイ光学系の斜視図、上面図及び側面図、
第２図（ａｌ〜ｔｅｌは本発明の一実施例におけるレン
ズアレイ光学系の組立・接着工程を示す構成図、第３図
ｆａ） ｆｂｌは本発明の一実施例におけるレンズホル
ダーの平面図および側面図、第４図（ａ） ｆｂ） ｆ
ｃ）は従来のレンズアレイ光学系の斜視図、上面図及び
正面ンズホルダーの部品の平面図および側面図、第７図
はレーザ加工装置の構成図である。 ｌ・・・・・・レンズ、２・・・・・・ガラス平板、３
・・・・・・光軸。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 １−・Ｌ）ス゛ ２−−一刀゛ラス、平工関 ３−ｉｔ軸 第 図 第 図 イ 第 図 第 図
けるレンズアレイ光学系の斜視図、上面図及び側面図、
第２図（ａｌ〜ｔｅｌは本発明の一実施例におけるレン
ズアレイ光学系の組立・接着工程を示す構成図、第３図
ｆａ） ｆｂｌは本発明の一実施例におけるレンズホル
ダーの平面図および側面図、第４図（ａ） ｆｂ） ｆ
ｃ）は従来のレンズアレイ光学系の斜視図、上面図及び
正面ンズホルダーの部品の平面図および側面図、第７図
はレーザ加工装置の構成図である。 ｌ・・・・・・レンズ、２・・・・・・ガラス平板、３
・・・・・・光軸。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 １−・Ｌ）ス゛ ２−−一刀゛ラス、平工関 ３−ｉｔ軸 第 図 第 図 イ 第 図 第 図
Claims (2)
- （１）上面に凸面部を有する２個以上のレンズからなる
レンズアレイ光学系において、各々のレンズの偏心方向
を配列ピッチ間隔方向に対して垂直な方向にそろえて並
べたレンズアレイ光学系。 - （２）ガラス平板上に、凸面部を有するレンズをその凸
面部を上にして複数個を未硬化の接着剤を介して配列し
、前記凸面部に対応した凹凸を有するレンズホルダーに
てレンズをガラス平板に押圧しつつ、前記未硬化の接着
剤を硬化させ、ガラス平板上に複数のレンズを固定する
レンズアレイ光学系の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176708A JPH0466901A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | レンズアレイ光学系及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176708A JPH0466901A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | レンズアレイ光学系及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466901A true JPH0466901A (ja) | 1992-03-03 |
Family
ID=16018370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2176708A Pending JPH0466901A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | レンズアレイ光学系及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0466901A (ja) |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP2176708A patent/JPH0466901A/ja active Pending
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