JPH1148354A - マイクロレンズの加工方法 - Google Patents
マイクロレンズの加工方法Info
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- JPH1148354A JPH1148354A JP20570497A JP20570497A JPH1148354A JP H1148354 A JPH1148354 A JP H1148354A JP 20570497 A JP20570497 A JP 20570497A JP 20570497 A JP20570497 A JP 20570497A JP H1148354 A JPH1148354 A JP H1148354A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 曲面を持つマイクロレンズを精度良く製造す
ることができる加工方法を提供すること。 【解決手段】 第１の工程では、円形の遮光パターン１
１を有する第１のマスク１０を用いて基板２０上の感光
性の樹脂材料３０に露光を行い、露光された部分を除去
して前記基板上に円柱状のレンズ基体３１を形成する。
第２の工程では、第２のマスク４０を用いて前記レンズ
基体に斜め方向に光が進入するような露光を行い、前記
光の進入角度を変えつつ露光を繰り返すことにより、前
記レンズ基体の周囲を徐々に除去して、前記基板上にマ
イクロレンズの形状に近い上方に凸の多角形状の突起を
形成する。第３の工程では、前記基板上の突起を加熱し
て収縮させることにより突起の周囲を曲面にする。
ることができる加工方法を提供すること。 【解決手段】 第１の工程では、円形の遮光パターン１
１を有する第１のマスク１０を用いて基板２０上の感光
性の樹脂材料３０に露光を行い、露光された部分を除去
して前記基板上に円柱状のレンズ基体３１を形成する。
第２の工程では、第２のマスク４０を用いて前記レンズ
基体に斜め方向に光が進入するような露光を行い、前記
光の進入角度を変えつつ露光を繰り返すことにより、前
記レンズ基体の周囲を徐々に除去して、前記基板上にマ
イクロレンズの形状に近い上方に凸の多角形状の突起を
形成する。第３の工程では、前記基板上の突起を加熱し
て収縮させることにより突起の周囲を曲面にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は曲面を持つマイクロ
レンズを精度良く製造する加工方法に関する。
レンズを精度良く製造する加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信分野においては、図８に示すよう
な、多数個のマイクロレンズ６０を有する素子がファイ
バコネクタの集光用に用いられる。各マイクロレンズ６
０は球面または非球面で、例えば直径２００μｍ、高さ
４０μｍのサイズである。このようなマイクロレンズを
用いたファイバコネクタでは、マイクロレンズの形状と
表面粗さが集光性能を左右し、ひいてはファイバコネク
タの伝送効率を決定する。
な、多数個のマイクロレンズ６０を有する素子がファイ
バコネクタの集光用に用いられる。各マイクロレンズ６
０は球面または非球面で、例えば直径２００μｍ、高さ
４０μｍのサイズである。このようなマイクロレンズを
用いたファイバコネクタでは、マイクロレンズの形状と
表面粗さが集光性能を左右し、ひいてはファイバコネク
タの伝送効率を決定する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、上記のようなマ
イクロレンズは先の細いバイトで金型を彫刻し、そこに
樹脂又はガラスを流し込んで成形加工して製造されてい
た。しかし、バイトで彫刻できるレンズの大きさには限
界があり、形状も制限される。また、このようにして製
造されたマイクロレンズの表面には切削痕が残り、精度
も悪かった。
イクロレンズは先の細いバイトで金型を彫刻し、そこに
樹脂又はガラスを流し込んで成形加工して製造されてい
た。しかし、バイトで彫刻できるレンズの大きさには限
界があり、形状も制限される。また、このようにして製
造されたマイクロレンズの表面には切削痕が残り、精度
も悪かった。
【０００４】これに対し、ＳＲ（シンクロトロン放射）
光またはレーザ光を使用した露光技術による加工方法が
提案されている。この提案は、『Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇｓ
ｚｅｎｔｒｕｍ Ｋａｒｌｓｒｌｕｈｅ Ｔｅｃｈｎｉ
ｋ ｕｎｄ Ｕｍｗｅｌｔ』（Ｒｅｐｒｉｎｔ ａｕｓ
ｄｅｎ ＮＡＣＨＲＩＣＨＴＥＮ， Ｆｏｒｓｃｈｕ
ｎｇｓｚｅｎｔｒｕｍ Ｋａｒｌｓｒｌｕｈｅ Ｊａｈ
ｒｇａｎｇ ２７，Ｖｏｌ．２−３，１９９５，１５５
−１６４）に開示されている。しかしながら、この加工
方法でも、加工できるマイクロレンズの形状に制約があ
り、形状精度も低い。
光またはレーザ光を使用した露光技術による加工方法が
提案されている。この提案は、『Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇｓ
ｚｅｎｔｒｕｍ Ｋａｒｌｓｒｌｕｈｅ Ｔｅｃｈｎｉ
ｋ ｕｎｄ Ｕｍｗｅｌｔ』（Ｒｅｐｒｉｎｔ ａｕｓ
ｄｅｎ ＮＡＣＨＲＩＣＨＴＥＮ， Ｆｏｒｓｃｈｕ
ｎｇｓｚｅｎｔｒｕｍ Ｋａｒｌｓｒｌｕｈｅ Ｊａｈ
ｒｇａｎｇ ２７，Ｖｏｌ．２−３，１９９５，１５５
−１６４）に開示されている。しかしながら、この加工
方法でも、加工できるマイクロレンズの形状に制約があ
り、形状精度も低い。
【０００５】そこで、本発明の課題は、曲面を持つマイ
クロレンズを精度良く製造することができる加工方法を
提供することにある。
クロレンズを精度良く製造することができる加工方法を
提供することにある。
【０００６】本発明はまた、曲面を持つマイクロレンズ
を多数個同時に精度良く製造することができる加工方法
を提供しようとするものである。
を多数個同時に精度良く製造することができる加工方法
を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明によれば、円
形あるいは多角形のマスクパターンを有する第１のマス
クを用いて基板上の感光性の樹脂材料に露光を行い、露
光された部分を除去して前記基板上に円柱あるいは多角
柱状のレンズ基体を形成する第１の工程と、前記基板と
の間の相対的位置関係が可変の第２のマスクを用いて前
記レンズ基体に斜め方向に光が進入するような露光を行
い、前記光の進入角度を変えつつ露光を繰り返すことに
より、前記レンズ基体の周囲を徐々に除去して、前記基
板上にマイクロレンズの形状に近い上方に凸の多角形状
の突起を形成する第２の工程と、前記基板上の突起を加
熱して収縮させることにより突起の周囲を曲面にする第
３の工程とを含むことを特徴とするマイクロレンズの加
工方法が提供される。
形あるいは多角形のマスクパターンを有する第１のマス
クを用いて基板上の感光性の樹脂材料に露光を行い、露
光された部分を除去して前記基板上に円柱あるいは多角
柱状のレンズ基体を形成する第１の工程と、前記基板と
の間の相対的位置関係が可変の第２のマスクを用いて前
記レンズ基体に斜め方向に光が進入するような露光を行
い、前記光の進入角度を変えつつ露光を繰り返すことに
より、前記レンズ基体の周囲を徐々に除去して、前記基
板上にマイクロレンズの形状に近い上方に凸の多角形状
の突起を形成する第２の工程と、前記基板上の突起を加
熱して収縮させることにより突起の周囲を曲面にする第
３の工程とを含むことを特徴とするマイクロレンズの加
工方法が提供される。
【０００８】なお、前記第１及び第２の工程における露
光は、ＳＲ（シンクロトロン放射）光あるいはエキシマ
レーザ光を用いて行われることが好ましい。
光は、ＳＲ（シンクロトロン放射）光あるいはエキシマ
レーザ光を用いて行われることが好ましい。
【０００９】また、前記第２の工程における露光は、前
記第２のマスクに対する前記基板の角度を変えると共
に、前記基板を前記レンズ基体の中心軸に関して回転さ
せることで行われる。
記第２のマスクに対する前記基板の角度を変えると共
に、前記基板を前記レンズ基体の中心軸に関して回転さ
せることで行われる。
【００１０】更に、前記第２の工程における露光は、前
記第２のマスクとしてスリット状の透過パターンを有す
るマスクを用い、該マスクの透過パターンに対して斜め
に光が進入するように露光を行い、しかも前記マスクの
透過パターンの前記レンズ基体に対する位置を変化させ
ることにより光の進入角度を変えることで行われるよう
にしても良い。
記第２のマスクとしてスリット状の透過パターンを有す
るマスクを用い、該マスクの透過パターンに対して斜め
に光が進入するように露光を行い、しかも前記マスクの
透過パターンの前記レンズ基体に対する位置を変化させ
ることにより光の進入角度を変えることで行われるよう
にしても良い。
【００１１】第２の発明によれば、円形あるいは多角形
のマスクパターンを複数個有する第１のマスクを用いて
基板上の感光性の樹脂材料に露光を行い、露光された部
分を除去して前記基板上に所定の間隔をおいて複数の円
柱あるいは多角柱状のレンズ基体を形成する第１の工程
と、前記基板との間の相対的位置関係が可変であって前
記複数のレンズ基体に対応する複数のスリット状の透過
パターンを有する第２のマスクを用いて前記複数のレン
ズ基体にそれぞれ、同じ角度の斜め方向に光が進入する
ような露光を行い、前記光の進入角度を変えつつ露光を
繰り返すことにより、前記複数のレンズ基体の一側の角
を徐々に除去し、以下、これを、前記第２のマスクをそ
の平面内で９０°ずつ回転させて３回行うことにより前
記複数のレンズ基体の４つの角を徐々に除去する第２の
工程と、前記基板との間の相対的位置関係が可変であっ
て前記複数のレンズ基体に対応する複数のスリット状の
透過パターンを有する第３のマスクを用いて前記複数の
レンズ基体にそれぞれ、同じ角度の斜め方向に光が進入
するような露光を行い、前記光の進入角度を変えつつ露
光を繰り返すことにより、前記複数のレンズ基体の前記
一側と４５°の角度をなす角を徐々に除去し、以下、こ
れを、前記第３のマスクをその平面内で９０°ずつ回転
させて３回行うことにより前記複数のレンズ基体の４つ
の角の間の４つの角を徐々に除去して、前記基板上にマ
イクロレンズの形状に近い上方に凸の複数の多角形状の
突起を形成する第３の工程と、前記基板上の複数の突起
を加熱して収縮させることによりそれぞれの突起の周囲
を曲面にする第４の工程とを含むことを特徴とするマイ
クロレンズの加工方法が提供される。
のマスクパターンを複数個有する第１のマスクを用いて
基板上の感光性の樹脂材料に露光を行い、露光された部
分を除去して前記基板上に所定の間隔をおいて複数の円
柱あるいは多角柱状のレンズ基体を形成する第１の工程
と、前記基板との間の相対的位置関係が可変であって前
記複数のレンズ基体に対応する複数のスリット状の透過
パターンを有する第２のマスクを用いて前記複数のレン
ズ基体にそれぞれ、同じ角度の斜め方向に光が進入する
ような露光を行い、前記光の進入角度を変えつつ露光を
繰り返すことにより、前記複数のレンズ基体の一側の角
を徐々に除去し、以下、これを、前記第２のマスクをそ
の平面内で９０°ずつ回転させて３回行うことにより前
記複数のレンズ基体の４つの角を徐々に除去する第２の
工程と、前記基板との間の相対的位置関係が可変であっ
て前記複数のレンズ基体に対応する複数のスリット状の
透過パターンを有する第３のマスクを用いて前記複数の
レンズ基体にそれぞれ、同じ角度の斜め方向に光が進入
するような露光を行い、前記光の進入角度を変えつつ露
光を繰り返すことにより、前記複数のレンズ基体の前記
一側と４５°の角度をなす角を徐々に除去し、以下、こ
れを、前記第３のマスクをその平面内で９０°ずつ回転
させて３回行うことにより前記複数のレンズ基体の４つ
の角の間の４つの角を徐々に除去して、前記基板上にマ
イクロレンズの形状に近い上方に凸の複数の多角形状の
突起を形成する第３の工程と、前記基板上の複数の突起
を加熱して収縮させることによりそれぞれの突起の周囲
を曲面にする第４の工程とを含むことを特徴とするマイ
クロレンズの加工方法が提供される。
【００１２】第２の発明においても、前記第１及び第２
の工程における露光は、ＳＲ（シンクロトロン放射）光
あるいはエキシマレーザ光を用いて行われることが好ま
しい。
の工程における露光は、ＳＲ（シンクロトロン放射）光
あるいはエキシマレーザ光を用いて行われることが好ま
しい。
【００１３】また、第２の発明における、前記第２の工
程及び第３の工程の露光における光の進入角度は、前記
第２のマスク及び前記第３のマスクの位置をそれぞれ変
化させることで調整されることが好ましい。
程及び第３の工程の露光における光の進入角度は、前記
第２のマスク及び前記第３のマスクの位置をそれぞれ変
化させることで調整されることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態について説明する。はじめに、１個のマイクロレン
ズを加工する場合について説明する。
形態について説明する。はじめに、１個のマイクロレン
ズを加工する場合について説明する。
【００１５】図１（ａ）においては、円形の遮光パター
ン１１を有する第１のマスク１０を通して基板２０上の
感光性の樹脂材料３０に露光を行う。樹脂材料３０とし
ては、例えばＰＭＭＡが好ましく、露光用の光源として
は、ＳＲ光（シンクロトロン放射光）あるいはエキシマ
レーザ光が好ましい。ＰＭＭＡは感光性を呈し、ＳＲ光
あるいはエキシマレーザ光の照射された部分が化学反応
を起こし、この化学反応を起こした部分は溶剤によって
取り除くことができる。その結果、基板２０上に円柱状
のレンズ基体３１が形成される。
ン１１を有する第１のマスク１０を通して基板２０上の
感光性の樹脂材料３０に露光を行う。樹脂材料３０とし
ては、例えばＰＭＭＡが好ましく、露光用の光源として
は、ＳＲ光（シンクロトロン放射光）あるいはエキシマ
レーザ光が好ましい。ＰＭＭＡは感光性を呈し、ＳＲ光
あるいはエキシマレーザ光の照射された部分が化学反応
を起こし、この化学反応を起こした部分は溶剤によって
取り除くことができる。その結果、基板２０上に円柱状
のレンズ基体３１が形成される。
【００１６】図２は第１のマスク１０の例を示し、遮光
パターン１１は、例えば金メッキを施して形成される。
図２は１個のマイクロレンズを形成するためのマスクに
ついて示しているが、後述する多数個のマイクロレンズ
を形成する場合は遮光パターン１１の数を増やせば良
い。
パターン１１は、例えば金メッキを施して形成される。
図２は１個のマイクロレンズを形成するためのマスクに
ついて示しているが、後述する多数個のマイクロレンズ
を形成する場合は遮光パターン１１の数を増やせば良
い。
【００１７】図１（ｂ）では、第１のマスク１０に代え
て第２のマスク４０を用い、基板２０を傾けてレンズ基
体３１の角を除去するための露光を行う。この露光にお
いては、基板２０の傾斜角度は変えずに基板２０を間欠
的に所定角度ずつ３６０度回転させることにより、レン
ズ基体３１の周囲を除去するための露光が行われる。図
１（ｃ）は図１（ｂ）の状態から基板２０を１８０度回
転させた状態を示し、斜線部分は露光された領域を示
す。なお、図１（ｂ）、図１（ｃ）において、破線は加
工すべきマイクロレンズの最終形状を示している。ま
た、図３は第２のマスク４０の例を示し、半分の領域に
金メッキ等による遮光パターン４１が形成されている。
て第２のマスク４０を用い、基板２０を傾けてレンズ基
体３１の角を除去するための露光を行う。この露光にお
いては、基板２０の傾斜角度は変えずに基板２０を間欠
的に所定角度ずつ３６０度回転させることにより、レン
ズ基体３１の周囲を除去するための露光が行われる。図
１（ｃ）は図１（ｂ）の状態から基板２０を１８０度回
転させた状態を示し、斜線部分は露光された領域を示
す。なお、図１（ｂ）、図１（ｃ）において、破線は加
工すべきマイクロレンズの最終形状を示している。ま
た、図３は第２のマスク４０の例を示し、半分の領域に
金メッキ等による遮光パターン４１が形成されている。
【００１８】図１（ｂ）、図１（ｃ）の同様の工程が基
板２０の傾斜角度を変えて複数回繰り返される。すなわ
ち、傾斜角度を大きくしてゆくと、図１（ｃ）の状態で
上部に残されている部分を除去するための露光を行うこ
とができる。
板２０の傾斜角度を変えて複数回繰り返される。すなわ
ち、傾斜角度を大きくしてゆくと、図１（ｃ）の状態で
上部に残されている部分を除去するための露光を行うこ
とができる。
【００１９】図１（ｄ）は図１（ｂ）、図１（ｃ）の工
程を３回繰り返した後、露光した部分を溶剤で溶かして
除去した場合の加工形状を拡大して示し、破線で示す加
工すべきマイクロレンズの形状に近い、角のついた加工
形状が得られる。
程を３回繰り返した後、露光した部分を溶剤で溶かして
除去した場合の加工形状を拡大して示し、破線で示す加
工すべきマイクロレンズの形状に近い、角のついた加工
形状が得られる。
【００２０】次に、図１（ｄ）の状態において基板２０
を加熱すると、ＰＭＭＡは表面張力によって収縮しよう
とするので、目標の球面に近い形になる。これを冷却す
れば目標球面のマイクロレンズが精度良く製造される。
加熱温度及び時間は、例えば５０〜８０℃で数分程度で
ある。
を加熱すると、ＰＭＭＡは表面張力によって収縮しよう
とするので、目標の球面に近い形になる。これを冷却す
れば目標球面のマイクロレンズが精度良く製造される。
加熱温度及び時間は、例えば５０〜８０℃で数分程度で
ある。
【００２１】ここでは球面を持つマイクロレンズを例に
説明したが、本発明による加工方法は、図１で説明した
基板２０の傾斜角度を適宜選択することにより、凸曲面
であれば任意の曲面を実現でき、マスクやＳＲ光あるい
はエキシマレーザ光等の光源の制約範囲で、任意の大き
さのレンズを製造できる。
説明したが、本発明による加工方法は、図１で説明した
基板２０の傾斜角度を適宜選択することにより、凸曲面
であれば任意の曲面を実現でき、マスクやＳＲ光あるい
はエキシマレーザ光等の光源の制約範囲で、任意の大き
さのレンズを製造できる。
【００２２】本発明の加工方法によれば、形状精度サブ
μｍ、表面粗さ数十ｎｍを実現でき、高い伝送効率を達
成できるマイクロレンズを提供できる。
μｍ、表面粗さ数十ｎｍを実現でき、高い伝送効率を達
成できるマイクロレンズを提供できる。
【００２３】完成したＰＭＭＡのマイクロレンズはＮｉ
メッキしやすい材料であり、メッキすることによってメ
ス型を製作し、それをもとにプラスチックあるいはガラ
ス成形をすれば、大量生産も可能である。
メッキしやすい材料であり、メッキすることによってメ
ス型を製作し、それをもとにプラスチックあるいはガラ
ス成形をすれば、大量生産も可能である。
【００２４】次に、図４、図５を参照して、マイクロレ
ンズを複数個同時加工する実施の形態について説明す
る。ここでは、９個のマイクロレンズを同時加工する例
について説明する。この例における第１のマスクは、図
２において説明したように、円形の遮光パターンを等間
隔で９個形成したものを用いる。その結果、図１（ａ）
と同様の工程により、基板２０上に円柱状の９個のレン
ズ基体３１を同時に形成することができる。
ンズを複数個同時加工する実施の形態について説明す
る。ここでは、９個のマイクロレンズを同時加工する例
について説明する。この例における第１のマスクは、図
２において説明したように、円形の遮光パターンを等間
隔で９個形成したものを用いる。その結果、図１（ａ）
と同様の工程により、基板２０上に円柱状の９個のレン
ズ基体３１を同時に形成することができる。
【００２５】第２のマスク５０は、図３のものとは異な
り、９個のレンズ基体３１のそれぞれに対応させて９個
のスリット状の透過部５１を持つようにする。また、露
光用の光も、第２のマスク５０の真上からでは無く、斜
めから入射させるようにする。
り、９個のレンズ基体３１のそれぞれに対応させて９個
のスリット状の透過部５１を持つようにする。また、露
光用の光も、第２のマスク５０の真上からでは無く、斜
めから入射させるようにする。
【００２６】このような第２のマスク５０を使用し、図
４に示すように透過部５１がレンズ基体３１の右側に位
置するように配置し、図５（ａ）に示すようにして、レ
ンズ基体３１の図中左側の上部の角を除去するための露
光を行う。この露光は、第２のマスク５０をＸ方向（基
板２０でも良いが、その場合は反対方向）にずらして複
数回行う。図５（ｂ）は、２回目の露光を示し、図５
（ｃ）は、３回目の露光を示す。なお、それぞれの露光
は、異なる入射角度で行われる。すなわち、１回目は入
射角度θ1 、２回目は入射角度θ2 、３回目は入射角度
θ3 というように徐々に入射角度を大きくしてゆく。
４に示すように透過部５１がレンズ基体３１の右側に位
置するように配置し、図５（ａ）に示すようにして、レ
ンズ基体３１の図中左側の上部の角を除去するための露
光を行う。この露光は、第２のマスク５０をＸ方向（基
板２０でも良いが、その場合は反対方向）にずらして複
数回行う。図５（ｂ）は、２回目の露光を示し、図５
（ｃ）は、３回目の露光を示す。なお、それぞれの露光
は、異なる入射角度で行われる。すなわち、１回目は入
射角度θ1 、２回目は入射角度θ2 、３回目は入射角度
θ3 というように徐々に入射角度を大きくしてゆく。
【００２７】次に、図５（ａ）に示すレンズ基体３１の
右側の上部の角を除去するための露光を行う。これは、
第２のマスク５０を図５（ａ）に示す状態から、透過部
５１がレンズ基体３１の左側に位置するようにずらし、
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の露光を入射角度θ
1 、θ2 、θ3 で行う。
右側の上部の角を除去するための露光を行う。これは、
第２のマスク５０を図５（ａ）に示す状態から、透過部
５１がレンズ基体３１の左側に位置するようにずらし、
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の露光を入射角度θ
1 、θ2 、θ3 で行う。
【００２８】次に、図４に示すレンズ基体３１の上下両
側の上部の角を除去するための露光を行う。これは、第
２のマスク５０を図４に示す状態から例えば反時計方向
に９０°回転させて透過部５１がレンズ基体３１の上側
に位置するようにする。そして、図５（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）と同様の露光を入射角度θ1 、θ2 、θ3 で行
う。その結果、図４に示すレンズ基体３１の下側の上部
の角が除去される。その後、今度は図４に示すレンズ基
体３１の上側の上部の角を除去するための露光を行う。
これは、第２のマスク５０を、図４において透過部５１
がレンズ基体３１の下側に位置するようにずらす。そし
て、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の露光を入射角
度θ1 、θ2 、θ3 で行う。その結果、図４に示すレン
ズ基体３１の上側の上部の角が除去される。
側の上部の角を除去するための露光を行う。これは、第
２のマスク５０を図４に示す状態から例えば反時計方向
に９０°回転させて透過部５１がレンズ基体３１の上側
に位置するようにする。そして、図５（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）と同様の露光を入射角度θ1 、θ2 、θ3 で行
う。その結果、図４に示すレンズ基体３１の下側の上部
の角が除去される。その後、今度は図４に示すレンズ基
体３１の上側の上部の角を除去するための露光を行う。
これは、第２のマスク５０を、図４において透過部５１
がレンズ基体３１の下側に位置するようにずらす。そし
て、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の露光を入射角
度θ1 、θ2 、θ3 で行う。その結果、図４に示すレン
ズ基体３１の上側の上部の角が除去される。
【００２９】更に、図４に示すレンズ基体３１の右斜め
上、右斜め下、左斜め上、左斜め下の角を除去するため
の露光を行う。このために、図６に示すような第３のマ
スク５５が使用される。第３のマスク５５は、９個の透
過部５６が４５°の角度で等間隔をおいて設けられてい
る。図６に示す第３のマスク５５の配置は、左右上下の
角が除去されたレンズ基体３１´の左斜め上の角を除去
するための配置である。この状態から第３のマスク５５
を図中矢印Ａ方向にずらしながら、図５（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）と同様の露光を入射角度θ1 、θ2 、θ
3 で行う。その結果、図６に示すレンズ基体３１´の左
斜め上の角が除去される。
上、右斜め下、左斜め上、左斜め下の角を除去するため
の露光を行う。このために、図６に示すような第３のマ
スク５５が使用される。第３のマスク５５は、９個の透
過部５６が４５°の角度で等間隔をおいて設けられてい
る。図６に示す第３のマスク５５の配置は、左右上下の
角が除去されたレンズ基体３１´の左斜め上の角を除去
するための配置である。この状態から第３のマスク５５
を図中矢印Ａ方向にずらしながら、図５（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）と同様の露光を入射角度θ1 、θ2 、θ
3 で行う。その結果、図６に示すレンズ基体３１´の左
斜め上の角が除去される。
【００３０】次に、第３のマスク５５を、各透過部５６
がレンズ基体３１´の左斜め上に位置するようにずら
す。この状態から第３のマスク５５を図中矢印Ｂ方向に
ずらしながら、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の露
光を入射角度θ1 、θ2 、θ3で行う。その結果、図６
に示すレンズ基体３１´の右斜め下の角が除去される。
がレンズ基体３１´の左斜め上に位置するようにずら
す。この状態から第３のマスク５５を図中矢印Ｂ方向に
ずらしながら、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の露
光を入射角度θ1 、θ2 、θ3で行う。その結果、図６
に示すレンズ基体３１´の右斜め下の角が除去される。
【００３１】次に、レンズ基体３１´の左斜め下の角を
除去するためには、第３のマスク５５を、各透過部５６
がレンズ基体３１´の右斜め上に位置するように図６の
状態から９０°回転させる。この状態から第３のマスク
５５を図中矢印Ｃ方向にずらしながら、図５（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）と同様の露光を入射角度θ1 、θ2 、θ
3 で行う。その結果、図６に示すレンズ基体３１´の左
斜め下の角が除去される。
除去するためには、第３のマスク５５を、各透過部５６
がレンズ基体３１´の右斜め上に位置するように図６の
状態から９０°回転させる。この状態から第３のマスク
５５を図中矢印Ｃ方向にずらしながら、図５（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）と同様の露光を入射角度θ1 、θ2 、θ
3 で行う。その結果、図６に示すレンズ基体３１´の左
斜め下の角が除去される。
【００３２】更に、レンズ基体３１´の右斜め上の角を
除去するためには、第３のマスク５５を、各透過部５６
がレンズ基体３１´の左斜め下に位置するようにずら
す。この状態から第３のマスク５５を図中矢印Ｄ方向に
ずらしながら、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の露
光を入射角度θ1 、θ2 、θ3 で行う。その結果、図６
に示すレンズ基体３１´の右斜め上の角が除去される。
除去するためには、第３のマスク５５を、各透過部５６
がレンズ基体３１´の左斜め下に位置するようにずら
す。この状態から第３のマスク５５を図中矢印Ｄ方向に
ずらしながら、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の露
光を入射角度θ1 、θ2 、θ3 で行う。その結果、図６
に示すレンズ基体３１´の右斜め上の角が除去される。
【００３３】このようにして、レンズ基体３１の左右、
上下、右斜め上、右斜め下、左斜め上、左斜め下の角を
除去することにより、レンズ基体３１のある高さ位置で
の断面形状は図７に示すように多角形の周囲の破線部分
が除去されて、図１（ｄ）で説明したような形状が得ら
れる。したがって、基板２０を加熱すると、各レンズ基
体３１´は表面張力によって収縮しようとするので、目
標の球面に近い形になる。これを冷却すれば目標球面の
９個のマイクロレンズが同時に精度良く製造される。
上下、右斜め上、右斜め下、左斜め上、左斜め下の角を
除去することにより、レンズ基体３１のある高さ位置で
の断面形状は図７に示すように多角形の周囲の破線部分
が除去されて、図１（ｄ）で説明したような形状が得ら
れる。したがって、基板２０を加熱すると、各レンズ基
体３１´は表面張力によって収縮しようとするので、目
標の球面に近い形になる。これを冷却すれば目標球面の
９個のマイクロレンズが同時に精度良く製造される。
【００３４】なお、図４に示すように、加工すべきレン
ズ基体３１の間隔Ｌ２が密になると、露光を行ってもレ
ンズ基体の上部が平面に近くなってしまう。また、ある
レンズ基体が、隣りのレンズ基体用の透過部からの光で
露光されることになる。これを防止するためには、加工
すべきレンズ基体３１の間隔Ｌ２をマイクロレンズの直
径Ｌ１よりも大きくする必要がある。
ズ基体３１の間隔Ｌ２が密になると、露光を行ってもレ
ンズ基体の上部が平面に近くなってしまう。また、ある
レンズ基体が、隣りのレンズ基体用の透過部からの光で
露光されることになる。これを防止するためには、加工
すべきレンズ基体３１の間隔Ｌ２をマイクロレンズの直
径Ｌ１よりも大きくする必要がある。
【００３５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば曲面を持つマイクロレンズを精度良く製造することが
できる。また、曲面を持つマイクロレンズを多数個同時
に精度良く製造することができ、ファイバコネクタ用と
して高い伝送効率を達成できるマイクロレンズを提供す
ることができる。
ば曲面を持つマイクロレンズを精度良く製造することが
できる。また、曲面を持つマイクロレンズを多数個同時
に精度良く製造することができ、ファイバコネクタ用と
して高い伝送効率を達成できるマイクロレンズを提供す
ることができる。
【図１】本発明により１個のマイクロレンズを加工する
場合の工程を説明するための図である。
場合の工程を説明するための図である。
【図２】図１（ａ）に示された工程において使用される
第１のマスクを示した平面図である。
第１のマスクを示した平面図である。
【図３】図１（ｂ）に示された工程において使用される
第２のマスクを示した平面図である。
第２のマスクを示した平面図である。
【図４】本発明により複数個のマイクロレンズを同時加
工する場合の第２の工程用のマスクを説明するための図
である。
工する場合の第２の工程用のマスクを説明するための図
である。
【図５】図４に示したマスクを用いた第２の工程の流れ
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図６】本発明により複数個のマイクロレンズを同時加
工する場合の第３の工程用のマスクを説明するための図
である。
工する場合の第３の工程用のマスクを説明するための図
である。
【図７】図６に示したマスクを用いた第３の工程の流れ
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図８】本発明が適用されるファイバコネクタ用のマイ
クロレンズを説明するための図である。
クロレンズを説明するための図である。
１０ マスク １１、４１ 遮光パターン ２０ 基板 ３０ 感光性の樹脂材料 ３１ レンズ基体 ４０、５０ 第２のマスク ５１、５６ 透過部 ５５ 第３のマスク
Claims (8)
- 【請求項１】 円形あるいは多角形のマスクパターンを
有する第１のマスクを用いて基板上の感光性の樹脂材料
に露光を行い、露光された部分を除去して前記基板上に
円柱あるいは多角柱状のレンズ基体を形成する第１の工
程と、 前記基板との間の相対的位置関係が可変の第２のマスク
を用いて前記レンズ基体に斜め方向に光が進入するよう
な露光を行い、前記光の進入角度を変えつつ露光を繰り
返すことにより、前記レンズ基体の周囲を徐々に除去し
て、前記基板上にマイクロレンズの形状に近い上方に凸
の多角形状の突起を形成する第２の工程と、 前記基板上の突起を加熱して収縮させることにより突起
の周囲を曲面にする第３の工程とを含むことを特徴とす
るマイクロレンズの加工方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のマイクロレンズの加工方
法において、前記第１及び第２の工程における露光は、
ＳＲ（シンクロトロン放射）光あるいはエキシマレーザ
光を用いて行われることを特徴とするマイクロレンズの
加工方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のマイクロレンズの加工方
法において、前記第２の工程における露光は、前記第２
のマスクに対する前記基板の角度を変えると共に、前記
基板を前記レンズ基体の中心軸に関して回転させること
で行われることを特徴とするマイクロレンズの加工方
法。 - 【請求項４】 請求項２記載のマイクロレンズの加工方
法において、前記第２の工程における露光は、前記第２
のマスクとしてスリット状の透過パターンを有するマス
クを用い、該マスクの透過パターンに対して斜めに光が
進入するように露光を行い、しかも前記マスクの透過パ
ターンの前記レンズ基体に対する位置を変化させること
により光の進入角度を変えることで行われることを特徴
とするマイクロレンズの加工方法。 - 【請求項５】 円形あるいは多角形のマスクパターンを
複数個有する第１のマスクを用いて基板上の感光性の樹
脂材料に露光を行い、露光された部分を除去して前記基
板上に所定の間隔をおいて複数の円柱あるいは多角柱状
のレンズ基体を形成する第１の工程と、 前記基板との間の相対的位置関係が可変であって前記複
数のレンズ基体に対応する複数のスリット状の透過パタ
ーンを有する第２のマスクを用いて前記複数のレンズ基
体にそれぞれ、同じ角度の斜め方向に光が進入するよう
な露光を行い、前記光の進入角度を変えつつ露光を繰り
返すことにより、前記複数のレンズ基体の一側の角を徐
々に除去し、以下、これを、前記第２のマスクをその平
面内で９０°ずつ回転させて３回行うことにより前記複
数のレンズ基体の４つの角を徐々に除去する第２の工程
と、 前記基板との間の相対的位置関係が可変であって前記複
数のレンズ基体に対応する複数のスリット状の透過パタ
ーンを有する第３のマスクを用いて前記複数のレンズ基
体にそれぞれ、同じ角度の斜め方向に光が進入するよう
な露光を行い、前記光の進入角度を変えつつ露光を繰り
返すことにより、前記複数のレンズ基体の前記一側と４
５°の角度をなす角を徐々に除去し、以下、これを、前
記第３のマスクをその平面内で９０°ずつ回転させて３
回行うことにより前記複数のレンズ基体の４つの角の間
の４つの角を徐々に除去して、前記基板上にマイクロレ
ンズの形状に近い上方に凸の複数の多角形状の突起を形
成する第３の工程と、 前記基板上の複数の突起を加熱して収縮させることによ
りそれぞれの突起の周囲を曲面にする第４の工程とを含
むことを特徴とするマイクロレンズの加工方法。 - 【請求項６】 請求項５記載のマイクロレンズの加工方
法において、前記第１及び第２の工程における露光は、
ＳＲ（シンクロトロン放射）光あるいはエキシマレーザ
光を用いて行われることを特徴とするマイクロレンズの
加工方法。 - 【請求項７】 請求項６記載のマイクロレンズの加工方
法において、前記第２の工程の露光における光の進入角
度は、前記第２のマスクの位置を変化させることで調整
されることを特徴とするマイクロレンズの加工方法。 - 【請求項８】 請求項７記載のマイクロレンズの加工方
法において、前記第３の工程の露光における光の進入角
度は、前記第３のマスクの位置を変化させることで調整
されることを特徴とするマイクロレンズの加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20570497A JPH1148354A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | マイクロレンズの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20570497A JPH1148354A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | マイクロレンズの加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1148354A true JPH1148354A (ja) | 1999-02-23 |
Family
ID=16511329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20570497A Withdrawn JPH1148354A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | マイクロレンズの加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1148354A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100321134B1 (ko) * | 1999-07-08 | 2002-03-18 | 김춘호 | 마이크로렌즈 제조방법 |
| JP2004309557A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Keiwa Inc | 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット |
| JP2005148427A (ja) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Olympus Corp | 焦点板原盤及びその製造方法 |
| US7083902B2 (en) * | 2004-03-08 | 2006-08-01 | National Chiao Tung University | Process for fabricating supersphere solid immersion lens |
| US7378199B2 (en) * | 2003-06-26 | 2008-05-27 | Micron Technology, Inc. | Micro-lenses and method for increasing area coverage and controlling shape of micro lenses |
| WO2008078963A1 (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Korea Institute Of Industrial Technology | Microlens assembly formed with curved incline and method for manufacturing the same, and light guiding plate, back light unit and display using the same |
| JP2008545996A (ja) * | 2005-04-15 | 2008-12-18 | 韓国生産技術研究院 | ハイブリッドマイクロレンズ製造方法 |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP20570497A patent/JPH1148354A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100321134B1 (ko) * | 1999-07-08 | 2002-03-18 | 김춘호 | 마이크로렌즈 제조방법 |
| JP2004309557A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Keiwa Inc | 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット |
| US7378199B2 (en) * | 2003-06-26 | 2008-05-27 | Micron Technology, Inc. | Micro-lenses and method for increasing area coverage and controlling shape of micro lenses |
| JP2005148427A (ja) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Olympus Corp | 焦点板原盤及びその製造方法 |
| US7083902B2 (en) * | 2004-03-08 | 2006-08-01 | National Chiao Tung University | Process for fabricating supersphere solid immersion lens |
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| WO2008078963A1 (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Korea Institute Of Industrial Technology | Microlens assembly formed with curved incline and method for manufacturing the same, and light guiding plate, back light unit and display using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041005 |