JPS60215552A - 微小光学素子の製造方法 - Google Patents
微小光学素子の製造方法Info
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- JPS60215552A JPS60215552A JP7210084A JP7210084A JPS60215552A JP S60215552 A JPS60215552 A JP S60215552A JP 7210084 A JP7210084 A JP 7210084A JP 7210084 A JP7210084 A JP 7210084A JP S60215552 A JPS60215552 A JP S60215552A
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、イオン熱拡散法を用いた平板マイクロレンズ
の製造方法において、基板中のイオンと置き換わること
によって基板の屈折率を局部的に変化せしめるドーパン
トを選択拡散させるためのパターンマスクが形成されて
いる曲以外の面にもマスクを形成し、不要なドーパント
が基板内に浸入しないようにしてイオン熱拡散を行なう
平板マイクロレンズの製造方法Ｇこ関する。
の製造方法において、基板中のイオンと置き換わること
によって基板の屈折率を局部的に変化せしめるドーパン
トを選択拡散させるためのパターンマスクが形成されて
いる曲以外の面にもマスクを形成し、不要なドーパント
が基板内に浸入しないようにしてイオン熱拡散を行なう
平板マイクロレンズの製造方法Ｇこ関する。
近年、伊賀、及用らによって、平板基板内へのドーパン
トの選択拡散によっ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。（Ａｌ）１）１．０ｐｔ。２
２，４４１（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ッ
クに集積できるという特徴をもち、他のアレイ状の光学
素子と積層することによって光回路をアレイ状に一括し
て製作できるなど、将来の光関連分野において基本的な
エレメントになることが期待されている。また複写器、
プリンターイメージセンサ等、画像伝送の分野において
も基本的なエレメントになっていくと思われる。
トの選択拡散によっ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。（Ａｌ）１）１．０ｐｔ。２
２，４４１（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ッ
クに集積できるという特徴をもち、他のアレイ状の光学
素子と積層することによって光回路をアレイ状に一括し
て製作できるなど、将来の光関連分野において基本的な
エレメントになることが期待されている。また複写器、
プリンターイメージセンサ等、画像伝送の分野において
も基本的なエレメントになっていくと思われる。
さらＧこは光ディスクのピックアッ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。
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。
ところが従来の平板マイクロレンズの製造方法は、ドー
パントを基板に選択拡散させるイオン熱拡散の工程で、
基板がわずかにそる、ねじれる、基板側面、裏面がドー
パントで汚洗される等の欠点をもつために、各種分野で
要求される精度をもった平板マイクロレンズを再現性良
く得ることはできなかった。従来の平板マイクロレンズ
の製造方法のイオン熱拡散の工程を図１で、また従来の
製造方法で得られた平板マイクロレンズのもつ各種の欠
陥を図２で説明する。
パントを基板に選択拡散させるイオン熱拡散の工程で、
基板がわずかにそる、ねじれる、基板側面、裏面がドー
パントで汚洗される等の欠点をもつために、各種分野で
要求される精度をもった平板マイクロレンズを再現性良
く得ることはできなかった。従来の平板マイクロレンズ
の製造方法のイオン熱拡散の工程を図１で、また従来の
製造方法で得られた平板マイクロレンズのもつ各種の欠
陥を図２で説明する。
従来のイオン熱拡散法においては、イオン熱拡散を、パ
ターンマスクを下にして基板を溶融塩に浸すことによっ
て行なっていた。ところが図１のごトく、パターンマス
クの形成されている曲以外の面（図１では基板側面、基
板裏面）には特にドーパントの基板への浸入を防ぐため
の対策がとられておらず、基板側面等からドーパントが
拡散し、そのため基板のそり、ねじれ、汚れ等の現象が
みられた。これらの現象は図２に示した様に、平板マイ
クロレンズ、および平板マイクロレンズアレイの精度を
低下させていた。（（α）〜Ｃｄ））。
ターンマスクを下にして基板を溶融塩に浸すことによっ
て行なっていた。ところが図１のごトく、パターンマス
クの形成されている曲以外の面（図１では基板側面、基
板裏面）には特にドーパントの基板への浸入を防ぐため
の対策がとられておらず、基板側面等からドーパントが
拡散し、そのため基板のそり、ねじれ、汚れ等の現象が
みられた。これらの現象は図２に示した様に、平板マイ
クロレンズ、および平板マイクロレンズアレイの精度を
低下させていた。（（α）〜Ｃｄ））。
（α） 光軸の傾き
（ｂ） 個々のレンズ特性のバラツキ（レンズ径、焦点
距離、Ｎ Ａ−、収差等） （Ｃ） レンズ間の位置関係の精度の低下Ｃｄ） 基板
の屈折率の不均一性 〔目的〕 本発明は上記の欠点を解決するため、イオン熱拡散法を
用いた平板マイクロレンズの製造方法において、パター
ンマスクが形成されている曲以外にもマスクが形成され
ている基板を用いてイオン熱拡散を行ない、目的を達し
たものである。
距離、Ｎ Ａ−、収差等） （Ｃ） レンズ間の位置関係の精度の低下Ｃｄ） 基板
の屈折率の不均一性 〔目的〕 本発明は上記の欠点を解決するため、イオン熱拡散法を
用いた平板マイクロレンズの製造方法において、パター
ンマスクが形成されている曲以外にもマスクが形成され
ている基板を用いてイオン熱拡散を行ない、目的を達し
たものである。
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
本発明の平板マイクロレンズの製造方法において、イオ
ン熱拡散の工程の模式図を図６に示す。本発明で用いる
基板は、図１で説明した従来法のイオン熱拡散で用いた
基板のパターンマスクが形成されている曲以外の面にも
マスクが形成されており、ドーパントはパターンマスク
の開口部からのみ基板に浸入する。したがって従来法の
欠点であった基板のそり、ねじれ、汚れ等が全くといっ
ていいほどなくなり、各種光学デバイスのエレメントと
して必要な精度を具備した平板マイクロレンズが得られ
るようになった。以下、本発明の実施例を記す。
ン熱拡散の工程の模式図を図６に示す。本発明で用いる
基板は、図１で説明した従来法のイオン熱拡散で用いた
基板のパターンマスクが形成されている曲以外の面にも
マスクが形成されており、ドーパントはパターンマスク
の開口部からのみ基板に浸入する。したがって従来法の
欠点であった基板のそり、ねじれ、汚れ等が全くといっ
ていいほどなくなり、各種光学デバイスのエレメントと
して必要な精度を具備した平板マイクロレンズが得られ
るようになった。以下、本発明の実施例を記す。
１、３０ ｍｍ Ｘ ５０ ｒｒｒｍＸ ５ ｙｌＢ厚
のＫＦ２ガラスの大面を研磨した。
のＫＦ２ガラスの大面を研磨した。
２、上記基板の大面にＲＦスパッタ装置によってＴ１膜
をおのおの１μ常形成した。
をおのおの１μ常形成した。
五フオト工程により直径５００μ常の円形の開口部を２
ｍｍピッチで格子状に１４４コ（１２×１２）設けた。
ｍｍピッチで格子状に１４４コ（１２×１２）設けた。
４、硫酸タリウム、硫酸亜鉛からなる溶融塩（モル比で
５対５）に基板をパターンマスクを下にして浮かべた。
５対５）に基板をパターンマスクを下にして浮かべた。
（図３）
５、Ｎ２雰囲気中、５００°Ｃで９６時間イオン熱拡散
を行なった。
を行なった。
６、基板を溶融塩から取り出して徐冷した。
Ｚ基板を洗浄後、Ｔｉ膜を熱リン酸でエツチングするこ
とによって取り除いた。
とによって取り除いた。
ａガラス表面を研磨した。
以上の操作によって下記の特性をもつ平板マイクロレン
ズアレイが得られた。（図４）■ レンズ直径 １．５
２ｍｍ ■ 焦点距離Ａ３．１２關（空気中） ■ 焦点距離Ｂ ５．０ＯｒｒｒＩｎ（ガラス中）■
レンズ間のピッチ ２．００順 ■ レンズ個数 １４４コ ■ この平板マイクロレンズアレイＧこ図５の様に平行
光を入射したところ１４４コすべてノ平板マイクロレン
ズで良好な集光作用を示し、ガラス基板端面でＧ工５０
ファイバに光を導びくことかできた。
ズアレイが得られた。（図４）■ レンズ直径 １．５
２ｍｍ ■ 焦点距離Ａ３．１２關（空気中） ■ 焦点距離Ｂ ５．０ＯｒｒｒＩｎ（ガラス中）■
レンズ間のピッチ ２．００順 ■ レンズ個数 １４４コ ■ この平板マイクロレンズアレイＧこ図５の様に平行
光を入射したところ１４４コすべてノ平板マイクロレン
ズで良好な集光作用を示し、ガラス基板端面でＧ工５０
ファイバに光を導びくことかできた。
〔効果〕
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、各種用途に必要な精度をもつ平板マイクロレン
ズが比較的簡単な工程で量産でき、そのため将来基本的
な光学エレメントになっていくであろう平板マイクロレ
ンズを安価に提供でき、本発明がオプトエレクトロニク
スの分野に多大な寄生をすると確信する。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
の他の微小光学デバイス（例えば、薄膜導波路、分岐素
子、薄膜スイッチング素子等）の製造においても同じよ
うに応用できよう。
よると、各種用途に必要な精度をもつ平板マイクロレン
ズが比較的簡単な工程で量産でき、そのため将来基本的
な光学エレメントになっていくであろう平板マイクロレ
ンズを安価に提供でき、本発明がオプトエレクトロニク
スの分野に多大な寄生をすると確信する。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
の他の微小光学デバイス（例えば、薄膜導波路、分岐素
子、薄膜スイッチング素子等）の製造においても同じよ
うに応用できよう。
第１図は従来のイオン熱拡散法を用いた平板マイクロレ
ンズの製造方法で、１はガラス基板、２はパターンマス
ク、３はセラミック容器、４は溶融塩、５は平板マイク
ロレンズ、６はパターンマスクの開口部以外からのドー
パントの拡散部である。第２図は従来のイオン熱拡散法
を用いた平板マイクロレンズの製造方法によって得られ
た平板マイクロレンズアレイの種々の欠点の例である。 （α）は光軸の傾き、（ｂ、、）は個々のレンズ特性の
バラツキ、（Ｃ）はレンズ間の位置関係の精度がわるい
こと、（ｄ）は基板の屈折率の不均一性をあられしであ
る。第３図は本発明の平板マイクロレンズの製造方法を
模式的に表わしたもので、従来法と比べると７のパター
ンマスク以外のマスクが新たに形成されている。第４図
（ｆＺ） 、 Ｃｂ）、第５図は本発明の実施例におい
て得られた平板マイクロレンズおよび平板マイクロレン
ズアレイの特性を示す図である。第４図は集光特性を表
す図で、第５図は光ファイバーとの結合特性を表す図で
ある。８は平板マイクロレンズ基板、９は平板マイクロ
レンズ、１０は集光スポット、１１は焦点距離（Ａ）、
１２は焦点距離（Ｂ）である第５図において１３は平板
マイクロレンズアレイ基板、１４は平板マイクロレンズ
、１５は光ファイバーである。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 第１図 （Ｃ）（引 第２０ 第３１ （久ン （トン ｌｌ 第５図
ンズの製造方法で、１はガラス基板、２はパターンマス
ク、３はセラミック容器、４は溶融塩、５は平板マイク
ロレンズ、６はパターンマスクの開口部以外からのドー
パントの拡散部である。第２図は従来のイオン熱拡散法
を用いた平板マイクロレンズの製造方法によって得られ
た平板マイクロレンズアレイの種々の欠点の例である。 （α）は光軸の傾き、（ｂ、、）は個々のレンズ特性の
バラツキ、（Ｃ）はレンズ間の位置関係の精度がわるい
こと、（ｄ）は基板の屈折率の不均一性をあられしであ
る。第３図は本発明の平板マイクロレンズの製造方法を
模式的に表わしたもので、従来法と比べると７のパター
ンマスク以外のマスクが新たに形成されている。第４図
（ｆＺ） 、 Ｃｂ）、第５図は本発明の実施例におい
て得られた平板マイクロレンズおよび平板マイクロレン
ズアレイの特性を示す図である。第４図は集光特性を表
す図で、第５図は光ファイバーとの結合特性を表す図で
ある。８は平板マイクロレンズ基板、９は平板マイクロ
レンズ、１０は集光スポット、１１は焦点距離（Ａ）、
１２は焦点距離（Ｂ）である第５図において１３は平板
マイクロレンズアレイ基板、１４は平板マイクロレンズ
、１５は光ファイバーである。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 第１図 （Ｃ）（引 第２０ 第３１ （久ン （トン ｌｌ 第５図
Claims (1)
- イオン熱拡散法を用いた平板マイクロレンズの製造方法
において、パターンマスクが形成されている曲以外の面
にもマスクが形成されている基板を用いてイオン熱拡散
を行うことを特徴とする平板マイクロレンズの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59072100A JPH0623080B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 微小光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59072100A JPH0623080B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 微小光学素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215552A true JPS60215552A (ja) | 1985-10-28 |
| JPH0623080B2 JPH0623080B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=13479648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59072100A Expired - Lifetime JPH0623080B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 微小光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623080B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167451A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-03 | Seiko Epson Corp | 光学素子作製法 |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP59072100A patent/JPH0623080B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167451A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-03 | Seiko Epson Corp | 光学素子作製法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0623080B2 (ja) | 1994-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |