(57)【要約】【課題】光ファイバーとレンズを組立て体において、光ファイバーコア中心軸とレンズ頂点を一致させることが難しい。光ファイバーに光を通しながらレンズ頂点を求め組立てる方法では、組立て精度は出るが時間がかかると言う問題だけでなく、自動組立てが難しかった。【解決手段】レンズつば部にレンズ頂点で直交するＸ軸とＹ軸を容易に見出せる頂点指示マーカーを付加することで、レンズ頂点を容易に探し出すことができ、組立て精度を維持しながら組立て時間を大幅に減らすことができ、また、自動組立ても可能とした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板材の少なくとも片面に少なくとも１個以上基板材と同一材料で構成された曲面レンズと、基材に曲面レンズの頂点を指し示すマーカーを有することを特徴とする頂点指示マーカー付きレンズ。
【請求項２】
頂点を指し示すマーカーが基板材と同一材料で、基板材と一体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の頂点指示マーカー付きレンズ。
【請求項３】
頂点を指し示すマーカーが、２μｍ以下の厚みの金属もしくは金属酸化物で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の頂点指示マーカー付きレンズ。
【請求項４】
基板材の少なくとも一方の面にフォトレジスト塗布、露光、現像を行いフォトレジストパターンを作製する工程、フォトレジストパターンを加熱し曲面にする工程、頂点マーカー用フォトレジストパターンを作製する工程、ドライエッチングで基材とフォトレジストのエッチングを行い基板材にフォトレジストパターンを転写する工程を、有することを特徴とする頂点指示マーカー付きレンズの製造方法。
【請求項５】
基板材の少なくとも一方の面にフォトレジスト塗布、露光、現像を行いフォトレジストパターンを作製する工程、フォトレジストパターンを加熱し曲面にする工程、ドライエッチングで基材とフォトレジストのエッチング行い基板材にフォトレジストパターンを転写する工程、金属もしくは金属酸化膜を付加する工程、金属もしくは金属酸化膜のエッチングを行い頂点マーカーを形成する工程を、有することを特徴とする頂点指示マーカー付きレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に光分野において光ファイバーとレンズの組立て体に用いられるレンズに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバーから空気中に出た光を再度光ファイバーに入れる場合、光ファイバーから出た光は、屈折率の違いや回折により散乱してしまうため、再度光ファイバーに光を取り込んだ時その光の強度は大幅に減少してしまう。そのため、光の散乱を防止するため出力側と入力側の光ファイバー先端に微小なレンズを装着している。
【０００３】
近年、インターネット等の普及に伴って通信量が飛躍的に増大しており、メタルワイヤーから大容量、高速通信が可能な光ファイバーの敷設が急ピッチで進められている。光ファイバーの切替には、機械的な光スイッチが用いられているが光スイッチは多チャンネル化が難しいため、従来は光から電気に変換し更に光に戻すと言う方式も採用されていた。このような方式ではシステムが大規模となりコストがかかると言う問題があり、ＭＥＭＳ技術を使った多チャンネル光スイッチが検討されている。図１３にＭＥＭＳ光スイッチの一例を示す。出力光ファイバー８１にはレンズ８３が装着されている。駆動ミラー組立体８５には、上下するミラー８６が多数配されている。出力光ファイバー８１から出た光はレンズ８３を通りミラー８６で方向を変えられ、レンズ８４を通り入力光ファイバー８２に入り光路切替が終了する。マトリクッス状に配されたミラー８６のいずれかを動作させることで、４ｘ４の光スイッチが実現できる。
【０００４】
しかし、光路が僅かでもずれると出力光ファイバー８１から出た光は、入力光ファイバー８２に正確に入らないため、挿入損失が大幅に増えてしまう。光路がずれる原因には上下するミラー８６の角度、入出力光ファイバーの位置ずれ等ある。これらの位置関係が正確に保持されていても、入出力光ファイバーとレンズの頂点がずれていると、光の角度が変わり挿入損失が大幅に増えることとなる。
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】
一般の光ファイバーのクラッド外径は±０．５μｍ以下、コア部とクラッド部の同芯度も±０．５μｍ以下で作られているので、光ファイバーとレンズを組立てる場合、光ファイバーは外径を基準として組立てることができる。レンズの頂点を機械的に求める事は難しく、レンズの外径の一部を基準にして組立てる方法か、実際に光を通しながら頂点を求め組立てる方法が用いられている。しかし、レンズ外径を基準にする場合は組立て精度が悪い、また光を通して組立てる場合は設備が大掛かりになるだけでなく組立て工数が多くなると言う問題があった。また、レンズが複数個設けられたレンズアレーと複数本の光ファイバーを組立てるのは、多大の工数が必要であった。
【０００６】
図１３に用いる小型のレンズ８３，８４はシリコン基板をフォトリソグラフィー技術を用いて作ることが多い。シリコン基板に多数のレンズを作製し、基板を切断して単体のレンズやレンズアレーを得る。基板を切断するため基板には切断代が設けられており、四角い板に凸レンズが載った様な形状となる。そのためレンズの周囲を視認することが難しく、レンズ周囲から頂点を正確に求めることが難しい。四角い板の辺を基準としてレンズ頂点を求めるには、四角の辺の平行度、直角度だけでなく頂点と辺の距離が重要となり、切断加工にかかる費用が大幅に増加してしまい採用することは難しかった。以降、レンズの四角くつば状部位をレンズつば部、凸レンズとして機能する部位をレンズ部と称する。ただし、レンズ部とレンズは同義語で使用することもある。
【０００７】
そこで、本発明では、レンズの頂点が容易に求めることができ、光ファイバーと高精度でかつ安価に組立てが可能となるレンズを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の頂点指示マーカー付きレンズは、基板材の少なくとも片面に少なくとも１個以上基板材と同一材料で構成された曲面レンズと、基板材に曲面レンズの頂点を指し示すマーカーを有することを特徴とする。
【０００９】
頂点を指し示すマーカー（以降、マーカーと称する）は、レンズ部の周囲に９０度の間隔を持って配置されることが望ましい。マーカーはレンズ頂点で直交するＸ軸とＹ軸上の、レンズつば部に設けるものである。マーカーはレンズ部とレンズつば部に跨って設けても良いし、またレンズ部とレンズつば部の境界に設けることもできるが、顕微鏡等でマーカーを捉えるのに、焦点を合わせにくいため、レンズ部やレンズ部とレンズつば部の境界を避け、平坦なレンズつば部にマーカーを設けることがより好ましいものである。
【００１０】
マーカー面はレンズつば部面と同じでも飛び出していても凹んでいても良いものである。例えば菱形のマーカーを形成するのに、レンズつば部の面の一部を菱形に彫ればマーカー面はレンズつば部面より凹むこととなる。レンズつば部面に菱形を線刻することでマーカー面はレンズつば部面と同一にすることができる。レンズ部作製時にマーカー形成用レジストを設けたり、レンズに蒸着もしくはスパッタ−で金属等を形成した後、マーカーとなる部分以外の金属等をエッチングで除去することで、マーカー上面がレンズつば部より飛び出した状態を形成することができる。
【００１１】
マーカーは、角部を有する形状が望ましいものである。レンズ頂点で直交するＸ軸とＹ軸上で、軸線が角部を２等分するようにマーカー配することが望ましい。マーカーは多角形で良いものであるが、角部が視認し易い９０度以下の角度を有する三角形か四角形が好ましいものである。
【００１２】
レンズは透明ガラス、透明石英、シリコンで製作することが望ましい。シリコンは可視光線領域では不透明であるが、光通信に利用される光の波長領域（１２８０〜１６１０ｎｍ）では、シリコンは光透過性能を有するので、レンズとして使用できる。半導体集積回路製造設備が使用できることから、シリコンを用いることがより好ましいものである。
【００１３】
レンズ部はレンズつば部に対し片面に形成（以降、片面レンズと称する）しても両面に形成（以降、両面レンズと称する）しても良いものである。両面レンズは、表裏のレンズ頂点が一致していることが必要である。片面レンズに設けるマーカーはレンズ部が形成されているレンズつば部面もしくは反対面に形成することができる。光ファイバーとレンズを組立てる装置の方式，構造により、選択することができる。両面レンズに設けるマーカーは、両面に設けても片面に設けても良いものである。
【００１４】
本発明の頂点マーカー付きレンズは、頂点を指し示すマーカーが基板材と同一材料で、基板材と一体で構成されていることを特徴とする。
【００１５】
透明ガラス、透明石英、シリコンの基材にレンズを形成すると同工程でもマーカーを形成することができ、低コストでマーカー付きレンズが得られる。しかし、レンズつば部とマーカーが同一材料であるため、マーカーの角部を認識し難いと言う短所があるが、偏光顕微鏡等を用いることでマーカーの認識は容易にできるものである。
【００１６】
本発明の頂点マーカー付きレンズは、頂点を指し示すマーカーが、２μｍ以下の厚みの金属もしくは金属酸化物で形成されたことを特徴とする。
【００１７】
レンズが透明の材質で形成される場合は、不透明な金属もしくは金属酸化物をマーカーに用いることでマーカーが容易に識別することができる。黒色に近いシリコンで形成されたレンズでは、白色から灰色の金属もしくは金属酸化物を用いることで、マーカーを容易に識別することができる。透明と不透明の組合せ、色の異なる組合せを用いることで、マーカーの識別が容易になり組立て作業の自動化も容易になる。
【００１８】
金属もしくは金属酸化膜の厚みは２μｍ以下の厚みとすることが望ましい。膜は真空蒸着もしくはスパッタ−で製膜するのが良い。めっきで付けることも可能であるが、被製膜材に制限があるので、真空製膜を行うのが製造する上で有利である。製膜された金属もしくは金属酸化膜は化学エッチングもしくはドライエッチングでマーカーを形成するため、余り厚い膜は好ましくない。化学エッチングでマーカーを形成する場合は、膜のみの選択エッチング液が容易に入手できる、アルミニューム、鉄、ニッケル、クロム、コバルト、銅、錫等が上げられる。ドライエッチングでマーカーを形成する場合は、金属や酸化物の材料の制限は特にない。
【００１９】
レンズ頂点で直交するＸ軸とＹ軸上に形成されたマーカーを基準としてレンズのＸ軸、Ｙ軸、光ファイバーの外径を基準として光ファイバーのＸ軸、Ｙ軸を求め、各々のＸ軸、Ｙ軸を合致させることで、光ファイバーのコア中心点とレンズ頂点を容易に一致させることができる。
【００２０】
本発明の頂点マーカー付きレンズの製造方法は、基板材の少なくとも一方の面にフォトレジスト塗布、露光、現像を行いフォトレジストパターンを作製する工程、フォトレジストパターンを加熱し曲面にする工程、頂点マーカー用フォトレジストパターンを作製する工程、ドライエッチングで基板材とフォトレジストのエッチングを行い基板材にフォトレジストパターンを転写する工程を、有することを特徴とする。
【００２１】
フォトレジストパターン径はレンズ径を決めることになり、フォトレジストの体積（厚みと底面積の積）はレンズ体積を決めることになる。フォトレジストの底面積を一定とすると、フォトレジストの厚みが厚いほどレンズの曲率半径は小さいものとなる。フォトレジストはノボラック型ポジレジストを用いることが望ましい。
【００２２】
パターニングされたフォトレジストを加熱し曲面に形成する工程の前に、追加露光工程を入れることも出来る。追加露光を行うことでフォトレジスト内の感光剤を光反応させてベーク時フォトレジストの流動性を高めることができる。レンズの形状安定性、レンズの歩留まり等から追加露光工程を入れることが望ましいものである。
【００２３】
追加露光時間は露光照度との積で求められる。感光剤が光反応しているかは、フォトレジストの光透過率を測定することで判断できる。完全に露光されていないと露光に用いる光の波長近傍の波長領域で光の吸収が大きいため、フォトレジストの光透過率を測定することで、必要な露光エネルギー（照度と露光時間の積）を求めることができる。
【００２４】
フォトレジストパターンを加熱して、円盤状のパターンをフォトレジストの表面張力を利用してレンズと同形状のフォトレジストパターンを形成する。ベーク温度が低いとフォトレジストの流動性が悪いため求めるレンズ形状は得られない。流動性が高くなる１８０℃以上の温度で行うのが望ましい。加熱前に追加露光工程を入れるとフォトレジストの流動性が良くなり、追加露光しないフォトレジストに比べ５℃から１０℃位低い温度で作業することが可能である。
【００２５】
レンズ形状のフォトレジスト形成後、マーカー用レジストパターンを形成することができる。マーカー用フォトレジストパターンの厚みはレンズ高さの１／５程度有れば充分であるが、マーカーがレンズつば部より凸か凹、同一面かに依って厚みは決める事ができるものである。マーカー用レジストパターンの位置合わせは、レンズ用レジストパターン作製時に使用したアライメントマークを使う事が良い。アライメントマークも基板に数ヶ所設けられたものではなく、ステッパ−露光機のショット毎に設けられたアライメントマークを使うことで、基板の反り等の影響を排除できるため、レンズ頂点とマーカ−の位置精度が大幅に向上できる。
【００２６】
両面レンズ形成時は、片面レンズ形成後裏面にレンズ形状のフォトレジストを再度形成し、ドライエッチングでレンズを形成する。両面にレンズ形状のフォトレジストを同時に形成することもできるが、ドライエッチング工程での作業安定性を考えると工数は増えるが、表裏レンズは個々に形成することが望ましい。
【００２７】
ドライエッチングはフォトレジスト形状を、基板材をエッチングして転写するものである。正確にフォトレジスト形状を転写するには、フォトレジストと基板材のドライエッチングレートが完全に一致していることが重要である。ドライエッチングにおけるエッチング反応は、ａ）イオン衝撃による物理的エッチング、ｂ）活性中性粒子と被エッチング材との化学反応による化学的エッチング、ｃ）物理的エッチングと化学的エッチングの複合作用によるエッチングに分けられる。一般に、物理的エッチングは材料に対する選択性が小さい（材料によるエッチングレートの差が小さい）、化学的エッチングは材料に対する選択性が大きい。そのため、化学的エッチングレートを主とするエッチングを行うのではなく、物理的エッチングが主となる方法を用いることが望ましく、誘導結合型エッチング装置やイオンミリング装置等を使用することが良い。
【００２８】
本発明の頂点マーカー付きレンズの製造方法は、基板材の少なくとも一方の面にフォトレジスト塗布、露光、現像を行いフォトレジストパターンを作製する工程、フォトレジストパターンを加熱し曲面にする工程、ドライエッチングで基板材とフォトレジストのエッチング行い基材にフォトレジストパターンを転写する工程、金属もしくは金属酸化膜を付加する工程、金属もしくは金属酸化膜のエッチングを行い頂点マーカーの形成工程、を有することを特徴とする。
【００２９】
マーカー用金属もしくは金属酸化膜は真空蒸着、スパッターを用いて製膜する。膜上にフォトレジストパターンを形成したのち、ドライエッチングもしくは化学エッチングを行い、金属もしくは金属酸化膜の不要部位を除去してマーカーを形成する。レジストパターンを形成した後、金属もしくは金属酸化膜を形成し、フォトレジストを溶剤で溶かしマーカー部位以外の金属もしくは金属酸化膜を除去するリフトオフと呼ばれる方法を用いることも可能である。ドライエッチングもしくは化学エッチングでマーカー形成時、レンズ部やレンズつば部がエッチングされないことが重要であることは言うまでもない。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を、図１および図２に示す。図１は片面レンズでレンズが一つ、図２は片面レンズを複数個有するレンズアレーである。片面レンズ５はレンズ部１とレンズつば部２、Ｘ軸を示すマーカー３、Ｙ軸を示すマーカー４からなり、Ｘ軸とＹ軸の交点がレンズ頂点である。片面レンズアレー６は、複数個のレンズ部に共通のＸ軸と各レンズ部にＹ軸を指し示すマーカーを有し、共通のＸ軸と各レンズ部のＹ軸の交点が各々のレンズ頂点である。説明を判りやすくするため、同一の部位には同じ符号を用いている。
【００３１】
６インチ径のシリコンウェファーにフォトリソ、エッチング技術を用いレンズとマーカーを形成した。６インチ径のシリコンウェファーには、約３万個のレンズ部を形成した後、シリコンウェファーを切断し図１の片面レンズおよび図２の片面レンズアレーを得た。
【００３２】
製造工程を、図３を用い詳細に説明する。レンズ部１の底面径は２２５μｍ、レンズ曲率半径は５５０μｍとした。シリコンウェファー１０にフォトレジスト１１を７ミクロン塗布し、９０℃で２時間プリベーク行った（ステップ１）。波長３６５ｎｍのｉ線ステッパ−を用いフォトマスク１２を通し１秒間露光（ステップ２）後、３分間現像を行い円盤形状のフォトレジストパターン１３を得た（ステップ３）。円盤形状のフォトレジストパターン１３に２秒間ｉ線を全面に照射し、フォトレジスト内の感光剤を完全に光反応させた（ステップ４）。円盤形状のフォトレジストパターン１３をレンズ状にするため、２１０℃で１時間加熱ベーク行ない、底面径２２５μｍ、曲率半径５５０μｍのレンズ状フォトレジストパターン１４を形成した（ステップ５）。フォトレジスト１５を３μｍ塗布し、９０℃で２時間プリベークを行った（ステップ６）。マーカー用のフォトマスク１６を用い露光、現像を行いフォトレジストマーカー１７を作製した（ステップ７，８）。ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）ドライエッチング装置を用い、塩素ガスを用いながらドライエッチングを行い、シリコン基板のエッチング行った（ステップ９）。フォトレジストパターンが除去された時点でドライエッチングを終了し、シリコン基板にフォトレジストパターンが転写され、マーカーの付いたシリコンレンズが得られた（ステップ１０）。レンズが形成されたシリコン基板をダイサーで切断分離し、図１および図２に示した片面レンズ５および片面レンズアレー６を得た。
【００３３】
図４ａ）からｆ）にマーカー形状と位置を示す。ａ）からｄ）はマーカーがレンズ部と離れて設けられており、ｅ）はレンズ部に接して設けられている。ｆ）はマーカーの一部がレンズ部の曲面部に重なっているものである。形状と位置は自由に組み合わせることができるものである。図５ａ）は、レンズつば部よりマーカーが凸、ｂ）は同一面、ｃ）は凹となっているものである。本実施例では、レンズ頂点を示すマーカーは、図４ａ）、図５ａ）に示したものの組合せを用いた。
【００３４】
レンズ形状のフォトレジストパターンを作製する上でフォトレジストの曲率半径を決める重要なフォトレジスト厚み、露光時間、ベーク温度に付いて、データ−を基に説明する。
【００３５】
図６にフォトレジスト厚みとフォトレジスト曲率半径の関係を示す。フォトレジスト厚みが厚くなるに従い、フォトレジストの曲率半径は小さくなり、丸みを帯びた形状となる。フォトレジストの厚みと曲率半径の関係はほぼ直線的であった。図７に円盤状のフォトレジストパターンを追加露光する時間と曲率半径の関係を示す。追加露光時間を１秒以上とすることで、安定した曲率半径が得られることが判る。この時の照度は５００ｍＷ／ｃｍ２である。図８に追加露光が終わった円盤状のフォトレジストパターンをレンズ状にするベーク温度と曲率半径の関係を示す。２００℃前後に安定した領域があることが判る。これらデータ−からフォトレジスト厚みは７μｍ、全面露光時間は２秒、ベーク温度は２１０℃とした。
【００３６】
ＩＣＰドライエッチングの条件は、エッチングガスに塩素を用い５ｓｃｃｍの流量とすることで、シリコンとフォトレジストのエッチングレートが同一とすることができた。
【００３７】
本実施例で得られたシリコンレンズは、底面径２２５μｍで曲率半径５５０μｍであった。曲率半径の球面近似曲線との誤差（相関係数）で０．９９９５が得られた。マーカーのＸ軸とＹ軸の交点を機械的頂点とし、光を通して求めた頂点を光学的頂点とし、その差を求めた。機械的頂点と光学的頂点の差は、Ｘ，Ｙ軸方向とも０．１５μｍ以下が得られた。
【００３８】
本発明の第２の実施例について図９を用いて説明する。本実施例はレンズ部と反対面にレンズ頂点指示マーカーを設けたのである。ステップ５までは本発明の第１の実施例の図３で説明した工程と同一であるので、詳細の説明は省略する。シリコン上のレンズ状フォトレジストとシリコン基板をドライエッチング行い、フォトレジストパターンをシリコン基板転写した（ステップ６）。シリコン基板の裏面にフォトレジスト１８を塗布、フォトマスク１９を通して露光、現像を行いマーカー用フォトレジストパターン２０を作製した（ステップ７から９）。イオンミリング装置を用い、シリコン基板をエッチングしマーカー２１を作製した（ステップ１０）。フォトレジストを除去し裏面にマーカーが付加されたレンズを得た（ステップ１１）。
【００３９】
用いたマーカーは、図４ｃ）と図５ｂ）の組合せとした。得られたシリコンレンズは、底面径２２５μｍで曲率半径５４９μｍであった。曲率半径の球面近似曲線との誤差０．９９９４が得られた。マーカーのＸ軸とＹ軸の交点を機械的頂点とし、光を通して求めた頂点を光学的頂点とし、その差を求めた。機械的頂点と光学的頂点の差は、Ｘ，Ｙ軸方向とも０．１７μｍ以下が得られた。
【００４０】
本発明の第３の実施例について図１０を用いて説明する。本実施例は両面レンズであり、一方のレンズ部面にマーカーが設けられているものである。片面のレンズおよびマーカー作製は、本発明の第１の実施例の図３で説明した工程と同一であるので、詳細の説明は省略すると共に、図面も引用する。用いたシリコン基板の厚みが、厚いことは第１の実施例とは異なる。図３のステップ１０で片面にレンズ部とマーカーが形成されたシリコン基板２２を反転し、フォトレジスト２３を塗布、フォトマスク２４を通して露光、現像、追加露光し円盤状フォトレジストパターン２５を得、ベークを行いレンズ状フォトレジストパターン２６を形成した（ステップ１１から１６）。ドライエッチングを行いレンズ部を形成（ステップ１７）し、両面レンズ２７を得た（ステップ１８）。製造条件は、実施例１と同じとした。
【００４１】
用いたマーカーは、図４ａ）と図５ｃ）の組合せとした。得られたシリコンレンズは、底面径２２４μｍで曲率半径５５２μｍであった。曲率半径の球面近似曲線との誤差０．９９９３が得られた。マーカーのＸ軸とＹ軸の交点を機械的頂点とし、光を通して求めた頂点を光学的頂点とし、その差を求めた。機械的頂点と光学的頂点の差は、Ｘ，Ｙ軸方向とも０．１５μｍ以下が得られた。
【００４２】
本発明の第４の実施例について図１１を用いて説明する。片面レンズでレンズ部側に金属のマーカーを設けた構造である。マーカーにはクロムを用いた。シリコン基板にフォトレジスト塗布、露光、現像、追加露光、ベーク、ドライエッチングを行いマーカーのない片面レンズ２８を得た（ステップ１から７）。スパッタ−を用いクロム２９を０．２μｍの厚みで製膜した（ステップ８）。レジスト塗布、露光、現像を行いクロム膜上にマーカー用フォトレジストパターン３０を形成した（ステップ９から１０）。クロム膜を化学エッチング行い、フォトレジストを除去してマーカー３１を形成した（ステップ１１）。クロムエッチング液は硝酸第２セリウムアンモン（重量３６０ｇ）を純水（重量２０４０ｇ）に添加したものを使用した。
【００４３】
用いたマーカーは、図４ｃ）と図５ａ）の組合せとした。得られたシリコンレンズは、底面径２２５μｍで曲率半径５５０μｍであった。曲率半径の球面近似曲線との誤差０．９９９６が得られた。マーカーのＸ軸とＹ軸の交点を機械的頂点とし、光を通して求めた頂点を光学的頂点とし、その差を求めた。機械的頂点と光学的頂点の差は、Ｘ，Ｙ軸方向とも０．１０μｍ以下が得られた。クロム膜は薄いねずみ色でシリコンと色合いが異なるため、機械的頂点を求め易いため、光学的頂点との差を小さくすることが出来た。
【００４４】
本発明の第５の実施例は、第４の実施例の基板材料をシリコンからガラスに代えたもので、工程は図１１と同一であるので図は省略した。ステップ６のドライエッチングには、イオンミリングを用いた点が異なるだけである。得られたガラスレンズは、底面径２２５μｍで曲率半径５４８μｍであった。曲率半径の球面近似曲線との誤差０．９９９４が得られた。マーカーのＸ軸とＹ軸の交点を機械的頂点とし、光を通して求めた頂点を光学的頂点としその差を求めた。機械的頂点と光学的頂点の差は、Ｘ，Ｙ軸方向とも０．１６μｍ以下が得られた。
【００４５】
本発明で得られた頂点指示マーカー付きレンズと光ファイバーを組立て、光ファイバーのコア中心とレンズ頂点のずれ量、組立て時間を求めた。比較のため光ファイバーに光を通しながら組立てる方法と、レンズの境界を用いて組立てる方式も行った。光ファイバーのコア中心とレンズ頂点のずれ量は、図１２に示すレンズのＸ軸ＸＬとＹ軸ＹＬとの交点と、光ファイバーのＸ軸ＸＦとＹ軸ＹＦとの交点のＸ軸方向、Ｙ軸方向のずれ量であり、ずれ量の大きい値を用いた。光ファイバーに光を通しながら組立てる方式のずれ量、組立て時間を１とすると、マーカー付きレンズは、ずれ量は同等の１で、組立て時間は１／４以下であった。マーカーなしのレンズは、ずれ量は３倍で、組立て時間も２／３程度までしか下げることは出来なかった。
【００４６】
【発明の効果】
レンズに頂点指示マーカーを設けることでレンズの頂点が容易に求めることができ、光ファイバーとレンズの組立てで光を通しながら組立てる方法と同じ精度で、大幅に組立て時間を短縮することが可能となり、安価な光ファイバーとレンズの組立て体を提供することができた。また、光ファイバーの外周とマーカーを基準にすることで、自動組立てが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の頂点指示マーカー付きレンズの斜視図である。
【図２】本発明の頂点指示マーカー付きレンズアレーの斜視図である。
【図３】本発明の製造工程を説明する図である。
【図４】本発明のマーカーの形状、位置の例を示す平面図である。
【図５】本発明のマーカーを示す斜視図である。
【図６】フォトレジスト厚とフォトレジスト曲率半径の関係を示す図である。
【図７】全面露光時間とフォトレジスト曲率半径の関係を示す図である。
【図８】ベーク温度とフォトレジスト曲率半径の関係を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例の製造工程を説明する図である。
【図１０】本発明の他の実施例の製造工程を説明する図である。
【図１１】本発明の他の実施例の製造工程を説明する図である。
【図１２】本発明のレンズと光ファイバーの組立て精度を説明する斜視図である。
【図１３】ＭＥＭＳ光スイッチの構造を説明する図である。
【符号の説明】
１　レンズ部、２　レンズつば部、３　Ｘ軸用マーカー、
４　Ｙ軸用マーカー、５　レンズ、６　レンズアレー、
１０，２２　シリコン基板、１１，１５，１８，２３　フォトレジスト、
１２，１６，１９，２４　フォトマスク、
１３，２５　円盤状フォトレジストパターン、
１４，２６　レンズ状フォトレジストパターン、
１７，２０，３０　マーカー用フォトレジストパターン、
２１，３１　マーカー、２７　両面レンズ、２８　マーカーのない片面レンズ、２９　クロム、３２　光ファイバー、８１　出力光ファイバー、
８２　入力光ファイバー、８３，８４　レンズ、８５　駆動ミラー組立体、
８６　ミラー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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