JPH0582337B2 - - Google Patents
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- JPH0582337B2 JPH0582337B2 JP12341384A JP12341384A JPH0582337B2 JP H0582337 B2 JPH0582337 B2 JP H0582337B2 JP 12341384 A JP12341384 A JP 12341384A JP 12341384 A JP12341384 A JP 12341384A JP H0582337 B2 JPH0582337 B2 JP H0582337B2
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
〔技術分野〕
本発明は電界移入法を用いた平板マイクロレン
ズの製造方法に関する。 〔従来の技術〕 近年、伊賀、及川らによつて、平板基板へのド
ーパントの選択拡散によつてできる平板マイクロ
レンズが報告され、注目をあつめている。
（Appl.Opt.22，441（1983））この平板マイクロレ
ンズは、多数のマイクロレンズを所望の位置関係
でモノリシツクに集積できるという特徴をもち、
他のアレイ状の光学素子（面発光型LD、面発光
型LED、フアイバアレイ、液晶光スイツチアレ
イ等）と積層することによつて光回路をアレイ状
に一括して製作できるなど、将来のフアイバ通信
分野等において基本的なエレメントになることが
期待されている。また複写器、静電プリンタ、イ
メージセンサ、フアクシミリ等、画像伝送の分野
においても基本的なエレメントになつてゆくと思
われる。さらには光デイスクのピツクアツプ等に
も応用されよう。このように平板マイクロレンズ
は光関連の多くの分野で基本的なエレメントにな
ることが期待できる。 平板マイクロレンズの製造方法としては、電界
移入法、イオン熱拡散法、プラズマCVD法、ゾ
ルゲル法、拡散重合法が知られているが、開口数
が大きく収差の少ない平板マイクロレンズを得る
方法としては現在電界移入法が最もすぐれている
と思われる。 ところが従来の電界移入法による平板マイクロ
レンズの製造方法には次の様な欠点があつた。 電界移入を行なうための実験系のセツトアツ
プ、ガラス基板の種類、熔融塩の組成、電界移
入時間、電界移入温度、印加電圧、系の加熱・
徐冷の方法等、電界移入条件を外部からみて同
一にしても得られるマイクロレンズの諸特性
（レンズ径、焦点距離、屈折率分布等）がばら
ついてしまう。（同一基板内でのバラツキ、基
板間でのバラツキ）すなわち望みの特性の平板
マイクロレンズを再現良く作れない。 得られた基板がそつたり、うねつたりしてい
るので、レンズアレイ中でのレンズの光軸が互
いに少しづつ傾いていたり、表面研磨後、基板
の中心部のレンズと外周部のレンズの特性が異
なつたりした。 従来の電界移入法による平板マイクロレンズは
上記の欠点をもつため、光フアイバ通信等に作わ
れる光の分岐、結合、合波、分波等を目的とする
素子には用いられなかつた。 〔目的〕 本発明はこれらの欠点を除去することを目的と
して考案したものである。すなわち電界移入法に
よる平板マイクロレンズの製造方法において、試
料セルの側面にもマスクを設けて電界移入を行な
うことで上記の欠点を除去した。 〔概要〕 以下、図面を用いて本発明を詳しく説明する。
第１図で従来の電界移入法の説明を行なう。セラ
ミツクボート１に熔融塩５がはいつているものを
熔融塩沿とする。箱型の構造をもつた試料セル２
の底面をパターンマスク８で被覆し、内側に熔融
塩６のはいつている状態でさきの試料セルを熔融
塩沿に浸す。熔融塩の中に電極７，８を図の様に
配置し底部のガラスの両面に電圧を印加し、その
電界効果によつて熔融塩５中の一価の金属イオン
をガラス中に注入し平板マイクロレンズ４を得
る。 それに対して本発明の平板マイクロレンズの製
造方法を第２図で説明する。従来の電界移入法で
用いた試料セル２の側面にもマスク９を設け、試
料セル１０とする。本発明では該試料セルを用い
て電界移入を行ない、平板マイクロレンズを製造
する。 実施例 １ (1) 30mm□ ×10mm厚のKF2ガラスを加工して箱セ
ルとした。（底部ガラス厚み４mm側面のガラス
厚み２mm） (2) 底面と側面を研磨後、RFスパツタによつて
底面と側面にチタン薄膜を1μｍずつ形成した。 (3) フオト工程により、底面のチタン薄膜にパタ
ーンを形成した。（半径100μｍの開口部がマト
リクス状に２mmピツチで10×10＝100コ集積さ
れているパターン） (4) 第２図のようにセツトした後、電界移入を行
なつた。 （電界移入条件） ・熔融塩の組成 Tl2SO4：ZoSO4＝１：１ ・温度 520℃ ・印加電圧 2V ・電界移入時間 ５時間 ・雰囲気 N2 (5) 電界移入後、試料セルの内側の熔融塩を捨て
て徐冷した。 (6) 試料セルを湯洗し、熔融塩の成分を除いた。 (7) 熱りん酸でチタン膜をエツチングにより落と
した。 (8) 試料セルを切断して24mm□ ×４mm厚とした後
に、ガラス両面を研削・研磨した。 実施例 ２ (1) 80mm□ ×４mm厚のKF2ガラス基板１１の両面
を研磨した。 (2) RFスパツタ装置を用いてさきのガラスの片
面にチタンを1μｍ形成した。 (3) フオト工程により、パターンマスクを形成し
た。（半径100μｍの開口部がマトリツクス状に
２mmピツチで10×10＝100コ集積されているパ
ターン） (4) セラミツク１２と無機接着剤１３を用いて箱
型の試料セル１４を作成した。（第３図） (5) 第４図のようにセツトした後、電界移入を行
なつた。電界移入条件は実施例１と同じ。 (6) 電界移入後、試料セルの内側の熔融塩を捨て
て徐冷した。 (7) 試料セルを湯洗した後、セラミツクとガラス
基板をはがした。 (8) 熱りん酸でチタン薄膜をエツチングにより落
とした。 (9) ガラス基板を切断して24mm□ ×４mm厚とし後
に、ガラス両面を研削・研磨した。 〔実施例１、実施例２において得られた平板マイ
クロレンズの特性〕 ＊実施例１、実施例２、従来法とも３回ずつ電界
移入を行なつた結果である。
ズの製造方法に関する。 〔従来の技術〕 近年、伊賀、及川らによつて、平板基板へのド
ーパントの選択拡散によつてできる平板マイクロ
レンズが報告され、注目をあつめている。
（Appl.Opt.22，441（1983））この平板マイクロレ
ンズは、多数のマイクロレンズを所望の位置関係
でモノリシツクに集積できるという特徴をもち、
他のアレイ状の光学素子（面発光型LD、面発光
型LED、フアイバアレイ、液晶光スイツチアレ
イ等）と積層することによつて光回路をアレイ状
に一括して製作できるなど、将来のフアイバ通信
分野等において基本的なエレメントになることが
期待されている。また複写器、静電プリンタ、イ
メージセンサ、フアクシミリ等、画像伝送の分野
においても基本的なエレメントになつてゆくと思
われる。さらには光デイスクのピツクアツプ等に
も応用されよう。このように平板マイクロレンズ
は光関連の多くの分野で基本的なエレメントにな
ることが期待できる。 平板マイクロレンズの製造方法としては、電界
移入法、イオン熱拡散法、プラズマCVD法、ゾ
ルゲル法、拡散重合法が知られているが、開口数
が大きく収差の少ない平板マイクロレンズを得る
方法としては現在電界移入法が最もすぐれている
と思われる。 ところが従来の電界移入法による平板マイクロ
レンズの製造方法には次の様な欠点があつた。 電界移入を行なうための実験系のセツトアツ
プ、ガラス基板の種類、熔融塩の組成、電界移
入時間、電界移入温度、印加電圧、系の加熱・
徐冷の方法等、電界移入条件を外部からみて同
一にしても得られるマイクロレンズの諸特性
（レンズ径、焦点距離、屈折率分布等）がばら
ついてしまう。（同一基板内でのバラツキ、基
板間でのバラツキ）すなわち望みの特性の平板
マイクロレンズを再現良く作れない。 得られた基板がそつたり、うねつたりしてい
るので、レンズアレイ中でのレンズの光軸が互
いに少しづつ傾いていたり、表面研磨後、基板
の中心部のレンズと外周部のレンズの特性が異
なつたりした。 従来の電界移入法による平板マイクロレンズは
上記の欠点をもつため、光フアイバ通信等に作わ
れる光の分岐、結合、合波、分波等を目的とする
素子には用いられなかつた。 〔目的〕 本発明はこれらの欠点を除去することを目的と
して考案したものである。すなわち電界移入法に
よる平板マイクロレンズの製造方法において、試
料セルの側面にもマスクを設けて電界移入を行な
うことで上記の欠点を除去した。 〔概要〕 以下、図面を用いて本発明を詳しく説明する。
第１図で従来の電界移入法の説明を行なう。セラ
ミツクボート１に熔融塩５がはいつているものを
熔融塩沿とする。箱型の構造をもつた試料セル２
の底面をパターンマスク８で被覆し、内側に熔融
塩６のはいつている状態でさきの試料セルを熔融
塩沿に浸す。熔融塩の中に電極７，８を図の様に
配置し底部のガラスの両面に電圧を印加し、その
電界効果によつて熔融塩５中の一価の金属イオン
をガラス中に注入し平板マイクロレンズ４を得
る。 それに対して本発明の平板マイクロレンズの製
造方法を第２図で説明する。従来の電界移入法で
用いた試料セル２の側面にもマスク９を設け、試
料セル１０とする。本発明では該試料セルを用い
て電界移入を行ない、平板マイクロレンズを製造
する。 実施例 １ (1) 30mm□ ×10mm厚のKF2ガラスを加工して箱セ
ルとした。（底部ガラス厚み４mm側面のガラス
厚み２mm） (2) 底面と側面を研磨後、RFスパツタによつて
底面と側面にチタン薄膜を1μｍずつ形成した。 (3) フオト工程により、底面のチタン薄膜にパタ
ーンを形成した。（半径100μｍの開口部がマト
リクス状に２mmピツチで10×10＝100コ集積さ
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なつた。 （電界移入条件） ・熔融塩の組成 Tl2SO4：ZoSO4＝１：１ ・温度 520℃ ・印加電圧 2V ・電界移入時間 ５時間 ・雰囲気 N2 (5) 電界移入後、試料セルの内側の熔融塩を捨て
て徐冷した。 (6) 試料セルを湯洗し、熔融塩の成分を除いた。 (7) 熱りん酸でチタン膜をエツチングにより落と
した。 (8) 試料セルを切断して24mm□ ×４mm厚とした後
に、ガラス両面を研削・研磨した。 実施例 ２ (1) 80mm□ ×４mm厚のKF2ガラス基板１１の両面
を研磨した。 (2) RFスパツタ装置を用いてさきのガラスの片
面にチタンを1μｍ形成した。 (3) フオト工程により、パターンマスクを形成し
た。（半径100μｍの開口部がマトリツクス状に
２mmピツチで10×10＝100コ集積されているパ
ターン） (4) セラミツク１２と無機接着剤１３を用いて箱
型の試料セル１４を作成した。（第３図） (5) 第４図のようにセツトした後、電界移入を行
なつた。電界移入条件は実施例１と同じ。 (6) 電界移入後、試料セルの内側の熔融塩を捨て
て徐冷した。 (7) 試料セルを湯洗した後、セラミツクとガラス
基板をはがした。 (8) 熱りん酸でチタン薄膜をエツチングにより落
とした。 (9) ガラス基板を切断して24mm□ ×４mm厚とし後
に、ガラス両面を研削・研磨した。 〔実施例１、実施例２において得られた平板マイ
クロレンズの特性〕 ＊実施例１、実施例２、従来法とも３回ずつ電界
移入を行なつた結果である。
実施例の表でも明らかなように本発明の平板マ
イクロレンズの製造方法を用いたときの効果は絶
大である。（例えば焦点距離のバラツキは従来法
の±20μｍから±3μｍに改善されているし、基板
のそり等もほとんど認められない。） 以上の様に、本発明の平板マイクロレンズの製
造方法によると、光関連の多くの分野で基本的な
エレメントになつてゆくであろう平板マイクロレ
ンズを再現性よく高精度で量産することができる
ので本発明が光関連の多くの分野で多大な寄与を
すると確信する。なお本発明の平板マイクロレン
ズの製造方法は、平板マイクロレンズのほかに、
電界移入法を用いて製造できる微小光学デバイス
（例えば、薄膜導波路、埋め込み導波路等）の製
造においても多大な効果があつた。
イクロレンズの製造方法を用いたときの効果は絶
大である。（例えば焦点距離のバラツキは従来法
の±20μｍから±3μｍに改善されているし、基板
のそり等もほとんど認められない。） 以上の様に、本発明の平板マイクロレンズの製
造方法によると、光関連の多くの分野で基本的な
エレメントになつてゆくであろう平板マイクロレ
ンズを再現性よく高精度で量産することができる
ので本発明が光関連の多くの分野で多大な寄与を
すると確信する。なお本発明の平板マイクロレン
ズの製造方法は、平板マイクロレンズのほかに、
電界移入法を用いて製造できる微小光学デバイス
（例えば、薄膜導波路、埋め込み導波路等）の製
造においても多大な効果があつた。
第１図は従来の電界移入法による平板マイクロ
レンズの製造法を説明するための図である。第２
図〜第４図は本発明の平板マイクロレンズの製造
法を説明するための図である。 １……セラミツクボート、２……試料セル、３
……パターンマスク、４……屈折率分布領域、５
……熔融塩、６……熔融塩、７……負極、８……
正極、９……マスク、１０……実施例２での試料
セル、１１……ガラス基板、１２……セラミツ
ク、１３……無機接着剤、１４……実施例３での
試料セル。
レンズの製造法を説明するための図である。第２
図〜第４図は本発明の平板マイクロレンズの製造
法を説明するための図である。 １……セラミツクボート、２……試料セル、３
……パターンマスク、４……屈折率分布領域、５
……熔融塩、６……熔融塩、７……負極、８……
正極、９……マスク、１０……実施例２での試料
セル、１１……ガラス基板、１２……セラミツ
ク、１３……無機接着剤、１４……実施例３での
試料セル。
Claims (1)
- １ 少なくとも底面部がガラスである箱型形状の
試料セルの底面をパターンマスクで被覆し、前記
試料セルの内側に第１の溶融塩のはいつている状
態で、前記第１の溶融塩とは隔てられてた第２の
溶融塩からなる浴に浸し、前記試料セルの底面部
のガラスの両面に電位差を与え、その電界効果に
よつて前記浴中の金属イオンを前記パターンマス
クの開口部を介して前記ガラス内に注入する電界
移入法を用いた微小光学素子の製造方法におい
て、前記試料セルの側面にもマスクを設けて電界
移入を行うことを特徴とする微小光学素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12341384A JPS616154A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 微小光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12341384A JPS616154A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 微小光学素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616154A JPS616154A (ja) | 1986-01-11 |
| JPH0582337B2 true JPH0582337B2 (ja) | 1993-11-18 |
Family
ID=14859937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12341384A Granted JPS616154A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 微小光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616154A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4842629A (en) * | 1986-12-01 | 1989-06-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for producing buried regions of raised refractive index in a glass member by ion exchange |
| WO2018057413A1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | The Procter & Gamble Company | Stable foam compositions and methods of using the same to provide enhanced sensory and visual benefits to skin |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP12341384A patent/JPS616154A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS616154A (ja) | 1986-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |