JPH047501A - Flat plate microlens - Google Patents

Flat plate microlens

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JPH047501A
JPH047501A JP10950290A JP10950290A JPH047501A JP H047501 A JPH047501 A JP H047501A JP 10950290 A JP10950290 A JP 10950290A JP 10950290 A JP10950290 A JP 10950290A JP H047501 A JPH047501 A JP H047501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
refractive index
substrate
flat plate
resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP10950290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanobu Tanigami
昌伸 谷上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP10950290A priority Critical patent/JPH047501A/en
Publication of JPH047501A publication Critical patent/JPH047501A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、マイクロフレネルレンズの如き平板マイクロ
レンズに関し、特に2P法によるレプリカレンズとして
の平板マイクロレンズに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a flat plate microlens such as a micro Fresnel lens, and particularly to a flat plate microlens as a replica lens by the 2P method.

(従来の技術) コリメートレンズ、半導体レーザと光ファイバとの結合
用レンズ等として用いられるマイクロフレネルレンズの
如き平板マイクロレンズの製作法の一つとして、2P法
によるレプリカレンズ方式のものが知られている。2P
法によるレプリカレンズ方式の平板マイクロレンズの作
製は、is作tべきブレーズ形状とは補形をなすブレー
ズ形状を有するスタンパ(押型)上に未硬化の紫外線硬
化樹脂(UV樹脂)の如き感光性樹脂を載せ、ポリカー
ボネート(PC) 、メタクリル樹脂、光学ガラス等に
より構成された透明な基板によってスタンパ上の感光性
樹脂をスタンパに対し押付け、この押付けによって感光
性樹脂にスタンパのブレーズ形状を転写し、基板側より
紫外線等を照射することによって前記感光性樹脂を硬化
させ、これを基板と共にスタンパより剥離することによ
り行われている。
(Prior Art) A replica lens system using the 2P method is known as one of the manufacturing methods for flat microlenses such as micro Fresnel lenses used as collimating lenses, lenses for coupling semiconductor lasers and optical fibers, etc. There is. 2P
The production of a flat plate microlens using the replica lens method is to place a photosensitive resin such as an uncured ultraviolet curing resin (UV resin) on a stamper (pressing die) having a blaze shape complementary to the blaze shape to be made. The photosensitive resin on the stamper is pressed against the stamper using a transparent substrate made of polycarbonate (PC), methacrylic resin, optical glass, etc. This pressing transfers the blaze shape of the stamper to the photosensitive resin, and the substrate This is done by curing the photosensitive resin by irradiating it with ultraviolet rays or the like from the side, and then peeling it together with the substrate from the stamper.

このように製作された平板マイクロレンズはブレーズ形
状を有するレンズ部と基板部との異質材料による二層構
造になる。
The flat microlens manufactured in this manner has a two-layer structure of a lens portion having a blaze shape and a substrate portion made of different materials.

(発明が解決しようとする課題) 平板マイクロレンズに於て、レンズ部と基板部とに於て
互いに屈折率が異っていると、レンズ部と基板部との境
界部にて反射が生じ、レンズの光透過効率が低下する。
(Problem to be Solved by the Invention) In a flat microlens, if the lens part and the substrate part have different refractive indexes, reflection will occur at the boundary between the lens part and the substrate part. The light transmission efficiency of the lens decreases.

例えば、屈折率が1.45の紫外線硬化樹脂によりレン
ズ部が構成され、屈折率が1.584のポリカーボネー
トにより基板部が構成されていると、4.4%程度の反
射が起こり、これに伴い光量損失が生じる。
For example, if the lens part is made of ultraviolet curing resin with a refractive index of 1.45 and the substrate part is made of polycarbonate with a refractive index of 1.584, reflection of about 4.4% will occur, and as a result, Light loss occurs.

本発明は、上述の如き問題点に鑑み、レンズ部と基板部
との境界部に於て反射が生じないよう改良された二層構
造の平板マイクロレンズを提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a flat microlens with a two-layer structure that is improved so that no reflection occurs at the boundary between the lens portion and the substrate portion.

(課題を解決するための手段) 上述の如き目的は、本発明によれば、レンズ部六基板部
との二層構造からなる平板マイクロレンズに於て、前記
レンズ部と前記基板部とが互いに同一の屈折率を有する
材料により構成されていることを特徴とする平板マイク
ロレンズによって達成される。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, the above-mentioned object is to provide a flat plate microlens having a two-layer structure of a lens part and a six-substrate part, in which the lens part and the substrate part are mutually connected to each other. This is achieved by flat plate microlenses characterized by being made of materials having the same refractive index.

(作用) 上述の如き構成によれば、レンズ部と基板部との屈折率
が互いに等しいことにより該両者の境界部にて反射が生
じることがない。
(Function) According to the above configuration, since the refractive index of the lens portion and the substrate portion are equal to each other, reflection does not occur at the boundary between the two.

(実施例) 以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ・いて詳
細に説明する。
(Example) The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明による平板マイクロレンズとしてのマイ
クロフレネルレンズを示している。マイクロフレネルレ
ンズは全体を符号10にて示されており、これはブレー
ズ形状を有するレンズ部12と透明な基板部14との二
層構造をなして0る。
FIG. 1 shows a micro Fresnel lens as a flat plate microlens according to the present invention. The micro Fresnel lens is designated as a whole by the reference numeral 10, and has a two-layer structure including a lens portion 12 having a blaze shape and a transparent substrate portion 14.

レンズ部12は感光性樹脂である紫外線硬イし樹脂によ
り構成されミ基板部14は、ポリカーボネート(PC)
、ポリエチレン(PS)、ポリメタクリル酸メチル(P
MMA)に代表されるメタクリル樹脂、CR−39ポリ
マー、光学ガラス、石英ガラス等の透明材料により構成
されて(為る。紫外線硬化樹脂の屈折率は、一般に、1
.45〜1゜57であり、これに対し基板部14を構成
する上述の如き透明材料の標準的な屈折率は第1表(こ
示す通りである。
The lens portion 12 is made of ultraviolet hardening resin, which is a photosensitive resin, and the substrate portion 14 is made of polycarbonate (PC).
, polyethylene (PS), polymethyl methacrylate (P
The refractive index of ultraviolet curing resin is generally 1.
.. 45 to 1.57°, whereas the standard refractive index of the above-mentioned transparent material constituting the substrate portion 14 is as shown in Table 1.

第1表 レンズ部12を構成する紫外線硬化樹脂、基板部14を
構成する上述の如き合成樹脂はブレンドの方法によって
屈折率が変化するから、レンズ部12を構成する材料の
屈折率或いは基板部14を構成する屈折率の何れか一方
が選定されれば、他方の屈折率はブレンドの仕方によっ
て既に選定された側の屈折率に等しくなるように調整さ
れればよい。
Table 1: Since the refractive index of the ultraviolet curing resin constituting the lens portion 12 and the above-mentioned synthetic resin constituting the substrate portion 14 changes depending on the blending method, the refractive index of the material constituting the lens portion 12 or the substrate portion 14 If one of the refractive indices constituting the two is selected, the other refractive index may be adjusted to be equal to the already selected refractive index by the blending method.

紫外線硬化樹脂は、ぶつ弗素以外のノーロゲン、硫黄、
芳香族基の添加によって高屈折率化することが知られて
おり、またふっ素、珪素の添加によって低屈折率化する
ことが知られているから、基板部14の材料が選定され
てこれの屈折率が決まれば、この屈折率に等しくなるよ
うに、上述の如き屈折率調整成分の添加によって紫外線
硬化樹脂の屈折率が調整されればよい。
Ultraviolet curing resins do not contain norogens other than fluorine, sulfur,
It is known that the refractive index can be increased by adding an aromatic group, and it is known that the refractive index can be lowered by adding fluorine or silicon. Once the refractive index is determined, the refractive index of the ultraviolet curable resin may be adjusted by adding a refractive index adjusting component as described above so that it becomes equal to this refractive index.

またポリカーボネート、メタクリル樹脂の如く基板部1
4を構成する透明な合成樹脂も、紫外線硬化樹脂と同様
に、上述の如き屈折率調整成分の添加によって屈折率を
変化するから、レンズ部12を構成する紫外線硬化性樹
脂の屈折率が決定されれば、この屈折率に合うように、
□基板部14を構成する合成樹脂の屈折率が調整されれ
ばよい。
Also, the substrate part 1 may be made of polycarbonate or methacrylic resin.
Similar to the ultraviolet curable resin, the refractive index of the transparent synthetic resin composing the lens part 4 is changed by adding the above-mentioned refractive index adjustment component, so the refractive index of the ultraviolet curable resin composing the lens part 12 is determined. Then, to match this refractive index,
□The refractive index of the synthetic resin constituting the substrate portion 14 may be adjusted.

尚、参考として第2表に屈折率が異なるメタクリレート
系ポリマーの例を示す。
For reference, Table 2 shows examples of methacrylate polymers having different refractive indexes.

第2表 第2図は二層構造のマイクロフレネルレンズをコリメー
ト光の集光レンズとして用いた場合の使用例を示してい
る。コリメート光をマイクロフレネルレンズによって集
光させる場合、本発明によるマイクロフレネルレンズ1
0に於ては、レンズ部12と基板部14とで屈折率差が
ないので、該両者の境界部にて反射が生じることがない
。これによりレンズの光透過効率が向上し、干渉が生じ
ず、回折限界までコリメート光を集光させることが可能
になる。
Table 2 and FIG. 2 show an example of use of a two-layer micro Fresnel lens as a condensing lens for collimated light. When collimated light is focused by a micro Fresnel lens, the micro Fresnel lens 1 according to the present invention
At 0, since there is no difference in refractive index between the lens portion 12 and the substrate portion 14, no reflection occurs at the boundary between the two. This improves the light transmission efficiency of the lens, prevents interference, and makes it possible to focus collimated light up to the diffraction limit.

また第3図はマイクロフレネルレンズを半導体レーザの
出射光をコリメートするコリメートレンズとして使用し
た場合の使用例を示している。この場合に於ても、本発
明によるマイクロフレネルレンズ10に於ては、レンズ
部12と基板部14とで屈折率差がないので、この両者
の境界部にて反射が生じず、レンズの光透過効率が向上
し、レーザ光の損失が少なくなる。尚、第3図に於て、
符号16は半導体レーザ発振器を示している。
Further, FIG. 3 shows an example in which a micro Fresnel lens is used as a collimating lens for collimating light emitted from a semiconductor laser. Even in this case, in the micro Fresnel lens 10 according to the present invention, since there is no difference in refractive index between the lens portion 12 and the substrate portion 14, no reflection occurs at the boundary between the two, and the light from the lens Transmission efficiency is improved and loss of laser light is reduced. In addition, in Figure 3,
Reference numeral 16 indicates a semiconductor laser oscillator.

(発明の効果) 以上の説明から理解される如く、本発明による平板マイ
クロレンズに於ては、レンズ部と基板部との屈折率が互
いに等しいことにより該両者の境界部にて反射が生じる
ことがなく、レンズの光透過効率が向上し、光量損失が
少なくなる。
(Effects of the Invention) As can be understood from the above explanation, in the flat microlens according to the present invention, reflection occurs at the boundary between the lens part and the substrate part because the refractive index of the lens part and the substrate part are equal to each other. This improves the light transmission efficiency of the lens and reduces light loss.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による平板マイクロレンズをマイクロフ
レネルレンズに適用した一つの実施例を示す拡大縦断面
図、第2図及び第3図は各々本発明によるマイクロフレ
ネルレンズの使用例を示す縦断面図である。 10・・・マイクロフレネルレンズ 12・・・レンズ部 14・・・基板部 特許出願人  オムロン株式会社
FIG. 1 is an enlarged vertical cross-sectional view showing one embodiment in which the flat plate microlens according to the present invention is applied to a micro Fresnel lens, and FIGS. 2 and 3 are vertical cross-sectional views each showing an example of use of the micro Fresnel lens according to the present invention. It is a diagram. 10...Micro Fresnel lens 12...Lens section 14...Substrate section Patent applicant OMRON Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、レンズ部と基板部との二層構造からなる平板マイク
ロレンズに於て、前記レンズ部と前記基板部とが互いに
同一の屈折率を有する材料により構成されていることを
特徴とする平板マイクロレンズ。
1. A flat plate microlens having a two-layer structure of a lens part and a substrate part, wherein the lens part and the substrate part are made of materials having the same refractive index. lens.
JP10950290A 1990-04-25 1990-04-25 Flat plate microlens Pending JPH047501A (en)

Priority Applications (1)

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JP10950290A JPH047501A (en) 1990-04-25 1990-04-25 Flat plate microlens

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JP10950290A Pending JPH047501A (en) 1990-04-25 1990-04-25 Flat plate microlens

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