導入
企業のリーダー、製品マネージャー、設計者、エンジニアであれば、イメージング、センシング、通信など、光学システムの継続的な改善に関心があることはよくご存知でしょう。これらの分野でますます重要になっている技術の 1 つが、マイクロレンズ アレイです。これらの小型でありながら強力なコンポーネントがなぜ不可欠であり、どのようにお客様の特定のニーズを満たすことができるかについて、いくつか考察をお話しします。
マイクロレンズ アレイは、小さなレンズ (レンズレット) の 1 次元または 2 次元アセンブリで構成され、さまざまな光学アプリケーションに不可欠です。これらのアレイは通常、数マイクロメートルから数百マイクロメートルのレンズ ピッチで、正方形または六角形の周期的なパターンを形成します。 Chineselens Optics 10 年を超える業界経験と ISO 9001:2015 認証を活用し、特定の顧客要件に合わせてカスタマイズされた、コスト効率に優れた高品質のカスタム マイクロレンズ アレイの設計と製造を専門としています。
マイクロレンズアレイの構造特性
マイクロレンズ アレイは一般に正方形 (10 mm × 10 mm など) ですが、長方形や円形も一般的です。マイクロレンズの数は、用途に応じて数千から数百万までさまざまです。これらのアレイはスタンドアロンの光学コンポーネントとして提供されており、多くの場合、標準の光学マウントに合うように金属またはポリマー フレーム内に取り付けられています。通常、両面に反射防止コーティングが施されています。一部のアレイは、平坦で均質なガラスまたは半導体基板に取り付けられた薄い透明な構造化層として製造されています。
さらに、マイクロレンズ アレイは、より大きなアセンブリの不可欠な部分になることもあります。たとえば、CCD および CMOS イメージ センサーでは、光検出器ごとに 1 つのマイクロレンズが組み込まれていることが多く、入射光をすべてチップのアクティブ領域に向けることで、光収集効率が向上します。
主なパラメータ
マイクロレンズアレイは、いくつかの重要なパラメータに基づいて変化します。
- レンズ形状ほとんどのアレイは円形レンズで構成されていますが、円筒形レンズも使用されます。一部のレンズは、正方形の幾何学的形状を維持しながら両方向に焦点を合わせます。
- スペクトル範囲: アレイは、可視光や近赤外線などの特定のスペクトル範囲に合わせて最適化されており、光学材料や反射防止コーティングの選択に影響を与えます。
- レンズピッチ: 数マイクロメートルから数百マイクロメートルまでの値が用意されており、特定のアプリケーションでは高い位置精度が要求されます。
- フィルファクター: 使用可能なレンズ開口部面積とアレイ総面積の比率であるフィルファクターが高いことが望まれることがよくあります。たとえば、間隔を空けずに円形レンズを正方形に並べた場合のフィルファクターは約 78.5% になりますが、六角形アレイではより高いフィルファクターを実現できます。
- レンズ特性各レンズの直径と焦点距離は非常に重要です。デバイス全体での焦点距離の均一性と光学収差の最小化は、イメージング アプリケーションにとって重要です。収差を低減するために、非球面レンズが使用されることがあります。
- 光スループット: フィルファクターと、寄生吸収や反射による潜在的な不完全な透過率によって制限される
カスタマイズと製造能力
マイクロレンズアレイは、通常、すべてのマイクロレンズを1つのステップで形成する微細加工法によって製造されます。グレースケールまたはバイナリマスクを使用するフォトリソグラフィーは一般的な技術であり、多くの場合、 ウエハレベル光学プラスチック光学部品では、特にエポキシ材料を使用した成形などの機械的方法が普及しています。
表面張力現象によっても滑らかで再現性のあるレンズ表面を作成できますが、通常は非球面であり、光学収差の点では理想的ではない場合があります。レーザー材料処理は別の方法で、一度に 1 つのレンズレットまたは複数のレンズレットを同時に形成することで汎用性と柔軟性を提供しますが、このプロセスはより遅く、より高価になる傾向があります。
製造には、溶融シリカ、その他のガラス、プラスチック (ポリマー) などのさまざまな光学材料が使用され、その選択は製造技術と、スペクトル範囲や機械的安定性などの必要なデバイス特性に応じて異なります。
長年にわたり、私と私のチームは数多くの企業と協力し、それぞれのアプリケーションに合わせたマイクロレンズ アレイをカスタマイズしてきました。レーザー均質化、波面センシング、高感度イメージングなど、どのような用途であっても、これらのアレイを特定の波長や光学要件に合わせてカスタマイズできれば、パフォーマンスに大きな違いが生まれます。
当社は、厳しい納期のプレッシャーと精度の必要性を理解しています。そのため、当社のプロセスは、カスタマイズされたマイクロレンズ アレイを 1 か月以内に納品できるように設計されています。当社は、フォトリソグラフィー、反応性イオン エッチング、成形などの技術を完成し、段付きマイクロレンズや連続表面タイプなど、厳しい光学基準を満たすアレイを製造しています。
マイクロレンズアレイの用途
マイクロレンズアレイは、数多くの最新の光学および光学製品のアプリケーションで採用されています。
- コリメーション: 線形円筒レンズアレイは、ダイオードバー (ダイオードアレイ) からの放射を高速軸方向にコリメートできます。同様に、2D 球面レンズアレイは、VCSEL アレイからの出力をコリメートできます。
- シャックハルトマン波面センサー: マイクロレンズアレイはこれらのセンサーに不可欠であり、レーザービームの断面全体の波面の向きを調べるために使用され、適応光学で広く応用されています。
- ビームホモジナイザー: 特定の光学拡散器では、ビームの均質化のためにマイクロレンズアレイを使用します。
- イメージセンサーCCD および CMOS イメージ センサーには、光学収差が問題にならない場合に光収集効率を高めるためにマイクロレンズが組み込まれることがよくあります。
- イメージングデバイス: マイクロレンズは、コピー機、スマートフォンのカメラ、ライトフィールドカメラなどに使用されます。
- 干渉計レンズアレイは、大型レンズの干渉特性評価のための参照ビームを生成します。
- ファイバーアレイコヒーレントビーム結合では、マイクロレンズアレイがファイバーアレイからの出力をコリメートするのに役立ちます。
カスタムソリューションの包括的な概要
Chineselens Optics は、顧客の特定のニーズに合わせてカスタマイズされた高性能のカスタム マイクロレンズ アレイの製造に優れています。同社の能力の詳細は次のとおりです。
コスト効率の高いソリューションChineselens Optics の複製プロセスは経済的に拡張可能で、年間 100 個の個別コンポーネントから 10,000 枚のウェーハまでの生産量に対応します。これにより、高品質のマイクロレンズ アレイを競争力のある価格で提供できます。
多様なレンズレット材料同社は、屈折率が 1.52 ～ 1.68 の独自の複製材料を提供しており、幅広い光学アプリケーションとの互換性を確保しています。
リフロー互換性Chineselens Optics のマイクロレンズ アレイは、はんだリフローを必要とするアセンブリに適しており、さまざまな製造プロセスでの汎用性を高めます。
製造の卓越性: Chineselens Opticsは高品質の生産に取り組んでおり、 ISO 9001:2015 すべての光学部品とアセンブリの認証と製造を中国で実施し、再現性のあるパフォーマンスと信頼性を確保しています。
要約すれば
Chineselens Optics は、革新的な製造技術、多様な材料オプション、品質へのこだわりを組み合わせることで、マイクロレンズアレイ市場における大手プロバイダーとして際立っています。高性能のカスタムマイクロレンズアレイを提供することに専念する Chineselens Optics は、現代の光学システムの厳しい要求を満たしています。詳細については、 Chineselens Optics.
