JP5611445B2 - マイクロレンズの製造方法及び製造装置 - Google Patents

マイクロレンズの製造方法及び製造装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5611445B2
JP5611445B2 JP2013501636A JP2013501636A JP5611445B2 JP 5611445 B2 JP5611445 B2 JP 5611445B2 JP 2013501636 A JP2013501636 A JP 2013501636A JP 2013501636 A JP2013501636 A JP 2013501636A JP 5611445 B2 JP5611445 B2 JP 5611445B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
carrier wafer
die
microlens
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2013501636A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013525828A5 (ja
JP2013525828A (ja
Inventor
エーリッヒ・タルナー
マルクス・ヴィンプリンガー
ミヒャエル・カスト
Original Assignee
エーファウ・グループ・ゲーエムベーハー
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 エーファウ・グループ・ゲーエムベーハー filed Critical エーファウ・グループ・ゲーエムベーハー
Publication of JP2013525828A publication Critical patent/JP2013525828A/ja
Publication of JP2013525828A5 publication Critical patent/JP2013525828A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5611445B2 publication Critical patent/JP5611445B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0012Arrays characterised by the manufacturing method
    • G02B3/0031Replication or moulding, e.g. hot embossing, UV-casting, injection moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00365Production of microlenses
    • B29D11/00375Production of microlenses by moulding lenses in holes through a substrate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

本発明は、請求項1に記載のマイクロレンズを製造するための方法と、請求項7又は8に記載のマイクロレンズを製造するための装置と、請求項9に記載のマイクロレンズと、に関する。
マイクロレンズは、先ず、例えば携帯電話のカメラ等の、光学焦点調整機構を要する機器に用いられる。小型化の要請によって、機能部品もますます小さくなっており、これは同属のマイクロレンズについても同様である。マイクロレンズを小型化する必要が大きくなるほど、マイクロレンズを光学的に正確に製造することがより困難になる。なぜなら、同時に、理想的には大量生産で製造されるべきマイクロレンズには、巨大なコスト圧力が存在するからである。
例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4が示すように、先行技術では、マイクロレンズは様々な製造方法によって担体基板上に形成される。ここに挙げた方法全てに共通しているのは、本質的にある程度の厚さが必要であり、マイクロレンズを貫通する光は、レンズだけではなく担体基板をも通過しなければならないということである。
同時に要求される高い品質と、特に光軸、すなわち光路に沿った光学系の厚さ及び数に依存する透過率が同時により高くなる場合における、より高い解像度への要求と、のゆえに、先行技術に係るマイクロレンズの最適化が望まれている。
それに加えて、特に微小光学系にとって決定的に重要である、可能な限り高い明るい性能の要求も存在する。なぜなら、画像センサが占めている、光が入射する面は、大抵は非常に小さいからである。
特許文献5は、担体基板の開口部にはめ込まれたレンズを示している。図2に示された製造プロセスは、複数のステップを必要とするので複雑であり、ここで得られる製造精度ゆえに、上述した諸要求には不十分すぎる可能性がある。また、使用される材料が複数であるということも不利である。
米国特許第6,846,137号明細書 米国特許第5,324,623号明細書 米国特許第5,853,960号明細書 米国特許第5,871,888号明細書 米国特許第6,049,430号明細書
したがって、本発明の課題は、特に大量生産で製造可能な、可能な限り高い明るさ性能と透過率とを有するマイクロレンズを記載することにある。当該マイクロレンズは、本発明に係る方法と装置とによって、容易かつ大量生産に適した方法で、柔軟型を用いて製造され得る。
本課題は、請求項1と、請求項7又は8と、請求項9とに記載の特徴によって解決される。本発明の有利なさらなる構成は、下位請求項に記載されている。明細書、請求項、及び/又は図面に記載された特徴の内少なくとも2つから成る全ての組合せも、本発明の枠内である。また、記載された値の範囲では、示された境界内の値は境界値として開示されているとともに、任意の組み合わせにおいて権利を要求できる。
本発明は、レンズを担体ウェーハ内に直接成形することによってマイクロレンズを製造するという思想に基づいているので、担体ウェーハは、レンズを透過する光線を遮断しない、又は、光路から外れて配置されている。したがって、レンズは、担体ウェーハの両面から、上側のレンズ・ダイ(Linsenstempel)と下側のレンズ・ダイとによって成形されるので、上側レンズ・ダイの下側レンズ・ダイ及び/又は担体ウェーハに対する、特に同軸の位置決めによって、極めて正確なマイクロレンズが製造可能である。本発明では、先行技術における従来のやり方から逸脱することによって、特に従来は担体ウェーハによって覆われていたレンズの下側面の領域において、レンズ型をより柔軟に構成することが可能になっている。
このとき、剛性の担体ウェーハは、通常、レンズの膨張/収縮を伴うレンズの製造において、形状を安定させる。
特に、本発明に係る方法及び装置によって可能になる、1つの担体ウェーハ・マトリックスと2つのレンズ・ダイ・マトリックスとを有する複数のレンズの同時製造において、担体ウェーハはさらに、レンズの光軸間の整合性を保証する。各対応する上側ダイ及び下側ダイと、担体ウェーハの対応する開口部とのそれぞれのグリッド位置を正確に調整することができる。担体ウェーハは、製造の際、寸法が変化しないからである。1つの担体ウェーハ・マトリックスと、2つの対応するレンズ・ダイ・マトリックスとで、担体ウェーハの直径が200mmの場合、約2000個のレンズが本発明に係る1回の製造工程によって製造可能である。
本発明によると、本発明に係る方法によって製造されたマイクロレンズのそれぞれの面の曲率を決定するマイクロレンズの雌型(Mikrolinsennegativ)が各レンズ・ダイに対して設けられている。レンズの形状は、凸状、平面状、又は凹状であり得る。本発明によると、レンズの形状は、球面又は非球面であり得る。
レンズは、紫外線硬化性レンズ材料又は熱硬化性レンズ材料から形成されている。紫外線硬化性レンズ材料の場合、両方のレンズ・ダイの内1つは、紫外線を透過するように構成されている。本発明によると、レンズ材料はほとんど、好ましくは完全に、溶媒が含まれておらず、完全な架橋結合に適している。
本発明において設けられる担体ウェーハは、その中にレンズが成形可能又は成形されるが、本発明によって製造されたマイクロレンズ内でレンズを保持及び固定するために用いられるとともに、特に、上側レンズ・ダイと下側レンズ・ダイとの間のスペーサとして用いられるので、特にマイクロレンズの厚さは、担体ウェーハの厚さの影響を受ける。担体ウェーハは、当該担体ウェーハ内に複数のレンズを成形し、後に各マイクロレンズに分割することによって、複数のマイクロレンズの製造においても利点を持って用いられる。担体ウェーハが、レンズを受容するための開口部を有するリングとして構成されている限りにおいて、当該レンズは、その周全体で、担体ウェーハによって保持かつ固定される。レンズリングは、そのリング内周の内側/又は外側に、正方形、半円形、三角形、楕円形に成形され得る。有利には、リング内周には、レンズを担体ウェーハ内で効果的に固定するために設計された保持構造、特に突起が、好ましくは担体ウェーハの成形として、すなわち担体ウェーハと一体的に設けられている。好ましくは、保持構造は、リングの内側に担体ウェーハの厚さの5分の1以上突出している。
別の選択肢として、保持構造は、担体ウェーハのリング内周の表面の凹凸として構成されている。当該保持構造においては、レンズ材料と硬化したレンズとが、光軸の方向において保持される。
有利には、熱膨張又は熱応力を避けるために、レンズ材料と担体ウェーハとが、略同じ大きさの熱膨張係数を有するようになっている。本発明によると、レンズと担体ウェーハとが、異なる熱膨張係数を有する限りにおいて、レンズは、温度が異なる場合にレンズの形状は、基本的にスケールが変わるように構成されるので、レンズは異なる温度状況において自己相似しており、その光学特性にはほとんど変わらない。本発明によると、この場合、レンズが硬化した状態において、担体ウェーハよりも大きな熱膨張係数を有していると有利である。このようにして、マイクロレンズの製造において、レンズの熱膨張係数がより大きいことによって、製造時にレンズを冷却する際に、担体ウェーハとレンズとの間に最小限の空隙が形成される。当該空隙は、温度が異なる場合のレンズの膨張のためのバッファとして用いられる。本発明によると、マイクロレンズの製造において、特に紫外線硬化性レンズ材料の場合、上述の効果を得るために、レンズ材料の硬化に際して加熱が行われる。
このように、本発明によると、レンズは、担体ウェーハ、特に担体ウェーハのリング内周と形状結合式に連結されている。
有利な実施形態においては、レンズ・ダイは担体基板と、当該担体基板に固定されたマイクロレンズの雌型とから構成されている。レンズ・ダイの一実施形態によると、少なくとも1つのレンズ・ダイには、過剰なレンズ材料のための排出口が設けられている。
マイクロレンズの製造プロセスは、好ましくは以下のように進行する。
下側レンズ・ダイのマイクロレンズの雌型は、特に下側レンズ・ダイに対応する受容手段によりレンズ・ダイを固定することによって固定される。次に、マイクロレンズの雌型の光軸と担体ウェーハの長手中心軸とが同軸であるように、担体ウェーハが下側レンズ・ダイのマイクロレンズの雌型に対して位置調決め/調整される。別の選択肢として、かつ、特に複数のレンズを同時に1つの担体ウェーハで製造するために、担体ウェーハは、下側レンズ・ダイの担体基板と同一平面上になるように位置決めされる。次に、担体ウェーハが、マイクロレンズの雌型の担体基板上、すなわちレンズ・ダイ上に置かれ固定される。この固定は、レンズ・ダイにおける真空構造によって、又は、レンズ・ダイに追加された静電手段によって静電的に行うことが考えられるが、また、クランプ及び/又は接着によって機械的に行うことも考えられる。
次に、レンズ材料、特に紫外線又は熱可塑性硬化ポリマーが、下側レンズ・ダイのマイクロレンズの雌型を通って、担体ウェーハの開口部に導入される。導入する際のレンズ材料の粘度は、担体ウェーハのリング内周及びレンズ・ダイによって形成されたレンズ空間が、気泡を有さずに充填され得るように選択される。導入されるレンズ材料の量は、引き続いて行われるレンズの型押しの際に、上側レンズ・ダイのマイクロレンズの雌型を満たすために十分なレンズ材料が存在するように計量されている。
この導入は、別の実施形態においては、担体ウェーハ/担体ウェーハ・マトリックスの全面に行われる。それによって、1つ又は複数の開口部は充填され、過剰なレンズ材料、又は担体ウェーハから突出したレンズ構造にとって必要なレンズ材料は、担体ウェーハ/担体ウェーハ・マトリックスを覆っている。
本発明のさらなる別の実施形態によると、レンズ材料は個別に担体ウェーハ/担体ウェーハ・マトリックスの開口部に、特に液滴ディスペンサー又はピペットを用いた調量によって導入される。
引き続いて、上側レンズ・ダイの光軸を、下側レンズ・ダイの光軸若しくは下側レンズ・ダイのレンズの雌型と、及び/又は、担体ウェーハの長手中心軸と同軸になるように位置決めする。次に、上側レンズ・ダイに圧力を加えて、下側レンズ・ダイ及びその間に配置された担体ウェーハに押し付ける。紫外線硬化の場合、レンズ材料には、紫外線が十分高い強度で、この場合透明か若しくは紫外線を透過する上側レンズ・ダイ及び/又は下側レンズ・ダイを通って照射され、ポリマーが架橋結合する。熱可塑性硬化の場合、レンズ・ダイの材料には、熱輸送を支援するために、十分高い熱伝導性が与えられる。
レンズ・ダイと担体ウェーハとの位置決めは、調整機構によって、特に偏差が500μmより小さい、特に200μmより小さい、好ましくは100μmより小さい、理想的には70μmより小さい位置決め精度で、かつ/又は、光学位置決め手段によって、偏差が10μmより小さい、特に5μmより小さい、好ましくは3μmより小さい位置決め精度で行われる。光学位置決め手段は、特に上側及び下側レンズ・ダイ又は上側及び下側レンズ・ダイ・マトリックスの位置決めにとって利点を有している。光学手段は、特に、レンズ・ダイまたはレンズ・ダイ・マトリックスにマーキングすることによって、正確な位置決めを可能にするレーザー又は顕微鏡によるものである。
本発明の特に好ましい実施形態によると、レンズ・ダイの位置決めは、特に担体ウェーハでの位置決めに加えて、レンズ・ダイ同士を平行に位置決めすることによって行われる。レンズの雌型の1つ又は複数の光軸の位置も考慮される。
型押しの際、レンズ・ダイの接触面が、レンズ・ダイを同一平面上に位置決めするために、担体ウェーハの対応する対向面に接触することによって、レンズ・ダイは、特に担体ウェーハの平行な、向かい合う対向面を用いて位置決めされる。それによって、レンズの雌型の光軸が正確に位置決めされる。
本発明によると、平行とは、100μm〜6mmの間である各レンズの幅に亘る、10μmより小さい偏差を意味している。したがって、平行度の偏差は最高で10%、特に7%より小さく、好ましくは5%より小さく、より好ましくは3%より小さく、理想的には1.5%より小さい。それによって、光軸の理想的な一致が実際に可能になる。一般的にはレンズの高さは50μm〜500μmの間であり、本発明に係るマイクロレンズの場合、高さは従来技術と比較して、基本的に担体ウェーハの幅の分だけ削減可能である。
本発明の一実施形態によると、マイクロレンズには、特にレンズの光軸に平行に、セルフセンタリング構造が、特に担体ウェーハの開口という形で設けられている。このセルフセンタリング構造は、例えば、マイクロレンズと、特に配向リブ(Kodierrippe)の形状における真逆構造を有する別のマイクロレンズとの自動的な位置決めに用いられる。自己位置決めは、鍵と鍵穴原理(Schluessel-Schloss-Prinzip)に基づいて、又は、さね継ぎ(Nut-Feder-Verbindung)の方法で機能する。特に好ましいのは、さね継ぎの円錐状の構成である。
ただ1つのマイクロレンズを製造するための方法及び装置についての説明は、本発明に係る構成によってようやく可能になるという特徴を有する複数のマイクロレンズの製造に類似的に関係している。上側レンズ・ダイの代わりに、上側レンズ・ダイ・マトリックスが用いられる。この上側レンズ・ダイ・マトリックスは、多くのレンズ・ダイを、特に一体型のレンズ・ダイ構造として有している。同様に、下側レンズ・ダイ・マトリックスが形成されている。担体ウェーハは、担体ウェーハ・マトリックスとして、特に一体型担体ウェーハ構造の形態で、複数の開口部を備えている。
レンズ・ダイ・マトリックスの接触面でのレンズ・ダイ・マトリックスの位置決めが行われる、好ましい選択肢における作用のために、担体ウェーハ・マトリックスは、上側及び/又は下側レンズ・ダイ・マトリックスのスペーサによって貫通され、当該スペーサは、それぞれ接触面を形成し、レンズの厚さを決定している。
本発明の独立した実施によると、担体ウェーハは、マイクロレンズの製造後、少なくとも部分的に、好ましくは完全に除去される。それによって、レンズの寸法及び重量はさらに減少する。好ましくは、この除去は、特にわずかな突起を有する保持構造が備えられた担体ウェーハから、レンズが排出されることによって行われる。わずかな突起は、特にリング内周の表面の凹凸として構成されている。
本発明のさらなる利点、特徴、及び詳細は、以下の図を用いた好ましい実施例の説明から明らかになる。
担体ウェーハ構造内に成形された複数のレンズから成る本発明に係るマイクロレンズ・マトリックスの概略的横断面図である。 本発明に係るマイクロレンズを製造するための本発明に係る装置の概略図である。 別の一実施形態に基づく、担体ウェーハ構造内に成形された複数のレンズから成る本発明に係るマイクロレンズ・マトリックスの概略図である。 別の一実施形態に基づく、本発明に係るマイクロレンズを製造するための本発明に係る装置の概略図である。 本発明に係る保持構造の形状の概略図である。 複数のマイクロレンズを製造するための本発明に係る装置の概略図である。
図中の同じ部材及び同じ機能を有する部材には、同じ参照符号が記されている。
図1には、マイクロレンズ・マトリックス31が横断面で示されており、当該マイクロレンズ・マトリックスは、担体ウェーハ構造32と、担体ウェーハ構造32又は後の担体ウェーハ17の開口部2に成形された複数のレンズ14とから構成されている。マイクロレンズ・マトリックス31は、従来の分割方法によって、図2の分解図で個別に示されているように、各マイクロレンズ1に分割される。
マイクロレンズ1は、マイクロレンズ・マトリックス31として、大量生産で製造可能であるが、個別に製造することも可能である。図2には、個別のマイクロレンズ1を基に、製造が概略的に示されている。
図2によると、本発明に係る装置の図示されていない受容手段上には、下側レンズ・ダイ18が受容可能であり、当該下側レンズ・ダイは、担体基板21と、担体基板21上に固定された、具体的には貼付されたレンズ型20とから構成されている。大量生産の場合、担体基板21上には、複数のレンズ型20又は複数のレンズの雌型19を有する1つのレンズ型20を設けることができる。レンズの雌型19又はレンズ型20は、担体基板21に貼付されており、図1に示された開口部2と並ぶように位置決めができる。
レンズの雌型19は、レンズの雌型19の光軸に対して直交するように配置された接触面22によって包囲されており、当該接触面には、担体ウェーハ17が、対応する、本実施例ではリング状の対向面23で密閉するように接触している。
図2に示すように、担体ウェーハ17がその長手中心軸で、光軸Aに対して位置決めされると同時に、担体ウェーハ17は、その対向面23で接触面22上に固定されるので、担体ウェーハ17のリング内周16とレンズ型20とは、レンズ空間3を形成し、当該レンズ空間には、レンズ14を形成するレンズ材料が、導入手段を通じて導入され得る。レンズ材料がレンズ空間3に導入された後、レンズ14は以下に説明するように型押しされる。
このために、上側レンズ・ダイ9を受容するための受容手段によって設けられた上側レンズ・ダイ9は、上側レンズ・ダイ9を位置決めするための位置決め手段によって、開口部14及び/又は下側レンズ・ダイ18と位置を調整できる。すなわち、担体基板10に貼付されたレンズ型11のレンズの雌型12の光軸Aに対して位置決めできる。上側レンズ・ダイ9は下側レンズ・ダイ18と同様に形成されており、上側レンズ・ダイ9を、担体ウェーハ17の対向面7に特に密閉するように接触させるための接触面8を有している。対向面7は対向面23の向かい側であり、対向面23に平行に配置されている。
上側レンズ・ダイ9の位置決め後、上側レンズ・ダイ9は、光軸Aに沿って、担体ウェーハ17上に降ろされ、圧力が加えられ、下側レンズ・ダイ18を通じて、対応する逆圧が生じる。レンズ材料は、気泡を生じずにレンズ空間3を満たし、レンズ材料が過剰になった場合には、図示されていない排出系を通じてレンズ空間3から排出又は吸い出される。
本発明の好ましい実施形態によると、レンズ材料は、真空手段によって同時に、具体的には、<500mbar、好ましくは<300mbar、より好ましくは<200mbar、理想的には<100mbarの圧力で真空が開口部に、特に上側レンズ・ダイと担体ウェーハとの間にもたらされる場合、最適に加圧され得る。
より好ましい実施形態によると、加圧時の真空は<70mbar、特に<40mbar、好ましくは<15mbar、より好ましくは<5mbarである。
当該装置の硬化手段を通じて、レンズ材料は硬化され、レンズ空間3による形状に一致する硬質レンズ14が形成される。硬化手段は、紫外線硬化性レンズ材料の場合には紫外線の光源であり、レンズ材料が熱可塑性硬化ポリマーの場合には加熱手段であり得る。
リング内周16とリング外周24とを有する担体ウェーハ17が、保持構造25を、図2に示された実施例では光軸Aの方向においてリング内周16から鋭く突出した突起の形態で備えることによって、レンズ14と担体ウェーハ17とは形状結合式に連結される。この連結を、破損せずに解除することはできない。
保持構造25の別の形状は図5に示されている。図3及び図4に示された別の実施形態は、レンズ14’がここで示された実施例の場合異なる形状を有しているという差異を除けば、本発明の図1及び図2に示された実施形態に一致している。その他、機能は変化せずに形状のみが変化しているのは、レンズ1’、上側担体ウェーハ9’、及び下側担体ウェーハ18’である。図1、図2、及び図5に関する説明が参照される。
図6には、本発明に係る方法を実施するための装置が示されている。当該装置は、複数の上側レンズ・ダイ9、9’を含む上側レンズ・ダイ・マトリックス4を受容するための受容手段50と、複数の下側レンズ・ダイ18、18’を含む下側レンズ・ダイ・マトリックス5を受容するための受容手段51とを有している。受容手段50、51は、それぞれチャック52、53と、それぞれチャック52、53に例えば(図示されていない)真空パスを通じて取り付けられた、横断面がU字形のダイ受容部54、55とから構成されている。
上側及び/又は下側受容手段50、51は、図示されていない制御装置によって上下に移動可能である。
下側レンズ・ダイ・マトリックス5には、下側レンズ・ダイ・マトリックス5を位置決めするための位置決め手段56が設けられている。上側レンズ・ダイ・マトリックス4には、上側レンズ・ダイ・マトリックス4を位置決めするための位置決め手段57が設けられている。担体ウェーハ。マトリックス32には、担体ウェーハ・マトリックス32を位置決めするための位置決め手段58が設けられている。
位置決め手段56、57及び/又は58は、少なくとも1つの(図示されていない)光学系を有しており、図示されていない制御ユニットによって制御されている。さらに、位置決め手段56、57及び/又は58は、受容手段50及び/又は51を担体ウェーハ・マトリックス32に対して平行に移動させるための移動手段を有している。
下側受容手段51には、担体ウェーハ・マトリックス32を、位置決め手段56による位置決めの後、下側レンズ・ダイ・マトリックス5に固定するための固定手段59が設けられている。
さらに、導入手段60が、特に交換可能な射出器62を有する射出装置61の形態において設けられており、当該装置は、柔軟な流体導管62を介して、レンズ材料の貯蔵容器に接続されている。射出装置61は、液滴ディスペンサーとして構成されており、担体ウェーハ構造の各開口部2に接近し、所定の量のレンズ材料を当該開口部に注入する。
加圧するための型押し手段は、特に、例えば一度に1つの油圧シリンダによって負荷を伝達する、位置決め手段50、51に加えられ、かつ、力担体ウェーハ・マトリックスの方向において反対に作用する力Fo及びFによる、担体ウェーハ・マトリックスに沿った調整可能な面圧をかける。
さらに、当該装置は、型押しの際にレンズ材料を硬化させるための手段、特にレンズ材料に作用する紫外線光源及び/又は加熱手段を有している。
1 マイクロレンズ
1’ マイクロレンズ
2 開口部
3 レンズ空間
4 レンズ・ダイ・マトリックス
5 レンズ・ダイ・マトリックス
7 対向面
8 接触面
9 上側レンズ・ダイ
9’ 上側レンズ・ダイ
10 担体基板
11 レンズ型
12 レンズの雌型
14 レンズ
14’ レンズ
16 リング内周
17 担体ウェーハ
18 下側レンズ・ダイ
18’ 下側レンズ・ダイ
19 レンズの雌型
20 レンズ型
21 担体基板
22 接触面
23 対向面
24 リング外周
25 保持構造
31 マイクロレンズ・マトリックス
32 担体ウェーハ構造/担体ウェーハ・マトリックス
A 光軸
50 受容手段
51 受容手段
52 チャック
53 チャック
54 ダイ受容部
55 ダイ受容部
56 位置決め手段
57 位置決め手段
58 位置決め手段
59 固定手段
60 導入手段
61 射出装置
62 流体導管

Claims (5)

  1. 担体ウェハ(17)とレンズ(14、14’)とを有するマイクロレンズ(1、1’)を製造するための方法であって、前記レンズ(14、14’)が、前記レンズ(14、14’)を受容するために形成された前記担体ウェーハ(17)の開口部(2)において、前記レンズ(14、14’)の型押しによって前記担体ウェーハ(17)内に成形される方法において、
    前記担体ウェハ(17)のリング内周(16)には、前記レンズ(14、14’)を形状結合式に連結するための保持構造(25)が設けられており、前記保持構造に前記レンズ(14、14’)が固定されることを特徴とする方法。
  2. 前記担体ウェーハ(17)は、前記レンズ(14、14’)を透過する光線を遮断しないように前記マイクロレンズ(1、1’)の光路から外されて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 型押しの際、同時に複数のレンズ(14、14’)が、対応する担体ウェーハ(17)を含む担体ウェーハ・マトリックス(32)の対応する開口部(2)内に成形されることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. 型押しの際、上側及び下側レンズ・ダイ(9、9’、18、18’)の接触面(8、22)がそれぞれ、前記上側及び下側レンズ・ダイ(9、9’、18、18’)を同一平面上に位置決めするために、前記担体ウェーハ(17)の対応する対向面(7、23)に接触することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 請求項1からのいずれか一項に記載の方法であって、
    ‐下側レンズ・ダイ(18、18’)の前記担体ウェーハ(17)の開口部(2)との位置決め及び固定、
    ‐前記レンズ(14、14’)を形成するレンズ材料の前記開口部(2)への導入、
    ‐前記レンズ材料を前記上側レンズ・ダイ(9、9’)と作用させることによる、前記レンズ(14、14’)の型押し、
    ‐前記レンズ(14、14’)の硬化、
    が順に行われる方法。
JP2013501636A 2010-03-31 2010-03-31 マイクロレンズの製造方法及び製造装置 Active JP5611445B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2010/002065 WO2011120538A1 (de) 2010-03-31 2010-03-31 Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer mikrolinse

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2013525828A JP2013525828A (ja) 2013-06-20
JP2013525828A5 JP2013525828A5 (ja) 2014-05-08
JP5611445B2 true JP5611445B2 (ja) 2014-10-22

Family

ID=42555430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013501636A Active JP5611445B2 (ja) 2010-03-31 2010-03-31 マイクロレンズの製造方法及び製造装置

Country Status (8)

Country Link
US (3) US9052422B2 (ja)
EP (2) EP2553503B1 (ja)
JP (1) JP5611445B2 (ja)
KR (1) KR101497779B1 (ja)
CN (2) CN107272090A (ja)
SG (1) SG183819A1 (ja)
TW (2) TWI554385B (ja)
WO (1) WO2011120538A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2553503B1 (de) * 2010-03-31 2018-12-19 EV Group GmbH Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer mikrolinse
TWI492839B (zh) * 2012-04-02 2015-07-21 Himax Tech Ltd 晶圓級光學元件的製造方法及結構
US20160327747A1 (en) * 2013-11-08 2016-11-10 Empire Technology Development Llc Printed ball lens and methods for their fabrication
GB2531744B (en) 2014-10-28 2017-11-22 Chiaro Tech Ltd Method and apparatus for monitoring the pelvic floor muscles
CN105818405B (zh) * 2016-04-20 2019-02-22 北京羽扇智信息科技有限公司 一种在可穿戴设备的外壳上形成透镜的方法
US10657674B2 (en) 2016-06-17 2020-05-19 Immersive Robotics Pty Ltd. Image compression method and apparatus
DE102016113471B4 (de) 2016-07-21 2022-10-27 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung von optischen bauelementen
JP6987518B2 (ja) 2017-01-26 2022-01-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 積層レンズ構造体およびその製造方法、並びに電子機器
JP6976688B2 (ja) 2017-01-26 2021-12-08 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 カメラモジュールおよびその製造方法、並びに電子機器
AU2018218182B2 (en) 2017-02-08 2022-12-15 Immersive Robotics Pty Ltd Antenna control for mobile device communication
WO2018215823A1 (en) * 2017-05-25 2018-11-29 International Business Machines Corporation Microlens adapter for mobile devices
US10416432B2 (en) 2017-09-04 2019-09-17 International Business Machines Corporation Microlens adapter for mobile devices
WO2019100109A1 (en) 2017-11-21 2019-05-31 Immersive Robotics Pty Ltd Frequency component selection for image compression
WO2019100108A1 (en) 2017-11-21 2019-05-31 Immersive Robotics Pty Ltd Image compression for digital reality
EP3792046A1 (de) 2019-09-12 2021-03-17 Technische Hochschule Wildau Verfahren zur herstellung asymmetrischer oder asphärischer linsen sowie leuchteinheit mit einer derart hergestellten linse

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4154506A (en) * 1976-08-12 1979-05-15 Izon Corporation Projection lens plate for microfiche
JPH04326031A (ja) 1991-04-25 1992-11-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体圧力センサ
JPH04326301A (ja) * 1991-04-26 1992-11-16 Ricoh Co Ltd マイクロレンズアレイ及びその製造方法
JP3067114B2 (ja) 1991-06-04 2000-07-17 ソニー株式会社 マイクロレンズ形成方法
EP0753765B1 (en) 1995-07-11 2002-12-18 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Method for forming multiple-layer microlenses and use thereof
US5853960A (en) 1998-03-18 1998-12-29 Trw Inc. Method for producing a micro optical semiconductor lens
US6049430A (en) 1998-11-12 2000-04-11 Seagate Technology High numerical aperture objective lens manufacturable in wafer form
US6805902B1 (en) * 2000-02-28 2004-10-19 Microfab Technologies, Inc. Precision micro-optical elements and the method of making precision micro-optical elements
US6846137B1 (en) 2000-10-31 2005-01-25 Eastman Kodak Company Apparatus for forming a microlens mold
JP2002372473A (ja) * 2001-04-12 2002-12-26 Fuji Electric Co Ltd 半導体センサ収納容器およびその製造方法、並びに半導体センサ装置
US6814901B2 (en) * 2001-04-20 2004-11-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing microlens array and microlens array
TW527859B (en) * 2002-04-18 2003-04-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Method of fabricating a can for optical module
CN100440544C (zh) 2002-09-17 2008-12-03 安特约恩股份有限公司 照相装置、制造照相装置的方法以及晶片尺度的封装
KR101522977B1 (ko) 2007-04-23 2015-05-28 난창 오-필름 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 리미티드 마이크로 광학 장치의 대량 생산, 그에 대응하는 도구 및 결과적인 구조물
US20080290435A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Micron Technology, Inc. Wafer level lens arrays for image sensor packages and the like, image sensor packages, and related methods
WO2009005317A2 (en) * 2007-07-03 2009-01-08 Optomecha Co., Ltd. Lens unit composed of different materials and camera module and method for manufacturing the same
NL1034496C2 (nl) * 2007-10-10 2009-04-16 Anteryon B V Werkwijze voor het vervaardigen van een samenstel van lenzen, alsmede een camera voorzien van een dergelijk samenstel.
TWI478808B (zh) * 2007-12-19 2015-04-01 Heptagon Micro Optics Pte Ltd 製造光學元件的方法
US7920328B2 (en) * 2008-02-28 2011-04-05 Visera Technologies Company Limited Lens module and a method for fabricating the same
US7888758B2 (en) 2008-03-12 2011-02-15 Aptina Imaging Corporation Method of forming a permanent carrier and spacer wafer for wafer level optics and associated structure
JP2009279790A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Sharp Corp レンズ及びその製造方法、並びに、レンズアレイ、カメラモジュール及びその製造方法、電子機器
JP2009300596A (ja) 2008-06-11 2009-12-24 Sharp Corp プラスチックレンズ、成形金型、およびプラスチックレンズの製造方法
WO2010033211A1 (en) 2008-09-18 2010-03-25 Tessera North America, Inc. Recessed optical surfaces
EP2553503B1 (de) * 2010-03-31 2018-12-19 EV Group GmbH Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer mikrolinse

Also Published As

Publication number Publication date
US10279551B2 (en) 2019-05-07
KR101497779B1 (ko) 2015-03-04
US9052422B2 (en) 2015-06-09
EP3460538B1 (de) 2021-03-03
TWI554385B (zh) 2016-10-21
US20180229458A1 (en) 2018-08-16
SG183819A1 (en) 2012-10-30
TW201136755A (en) 2011-11-01
EP2553503A1 (de) 2013-02-06
EP3460538A1 (de) 2019-03-27
KR20120125287A (ko) 2012-11-14
WO2011120538A1 (de) 2011-10-06
EP2553503B1 (de) 2018-12-19
JP2013525828A (ja) 2013-06-20
US20130037975A1 (en) 2013-02-14
CN107272090A (zh) 2017-10-20
CN102812387A (zh) 2012-12-05
US20150231840A1 (en) 2015-08-20
TWI617430B (zh) 2018-03-11
TW201639695A (zh) 2016-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5611445B2 (ja) マイクロレンズの製造方法及び製造装置
KR101065577B1 (ko) 복합렌즈
CN102405129B (zh) 用于制造透镜阵列的方法及装置
CN105372932A (zh) 压印装置、照明光学***及物品制造方法
CN201489168U (zh) 堆叠镜头模块的镜头支架
CN101556345A (zh) 微透镜的制作方法
US8658347B2 (en) Method of manufacturing micro lens array
JP5182097B2 (ja) 光導波路モジュールの製造方法
WO2009069940A1 (en) Device and method for fabricating lens
US20110063730A1 (en) Disk-shaped optical lens array and manufacturing method thereof
JP2013539427A (ja) レンズウエハーを製造するための方法および装置
KR101204628B1 (ko) 웨이퍼 렌즈 및 이의 제조방법
JPH08295538A (ja) 光学デバイス・光学デバイス製造方法
JP2004110069A (ja) 樹脂レンズアレイ
CN108319033A (zh) 一种阵列式光纤准直器
KR20120037671A (ko) 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법
JP5753696B2 (ja) レンズ成形用型の製造方法およびレンズの製造方法
CN112099112A (zh) Led灯板制造方法
TW202337676A (zh) 樹脂積層光學體的製造方法
US20220168978A1 (en) Wafer alignment features
US20220137269A1 (en) Method of manufacturing a plurality of optical elements and product thereof
US8298459B2 (en) Spin-mounted fabrication of injection molded micro-optics
JP2017174960A (ja) インプリント方法、型の製造方法、光学部品の製造方法およびインプリント装置
TW200944365A (en) Method for manufacturing a microlens
Jin et al. Hybrid MLA/Grating fabrication based on microfluidic system and its application in the enhancement of spectral resolution

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131224

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20140129

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140203

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20140324

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140811

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5611445

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250