(57)【要約】【課題】設置位置、形状および大きさが良好に制御された光学部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の光学部品１００は、光学面１２ａを有する基体１０と、光学面１２ａを取り囲むように設けられた尖状部２４と、少なくとも一部が光学面１２ａ上に設けられた光学部材３２と、を含む。尖状部２４の先端２４ｃは、光学面１２ａよりも高い位置にある。【選択図】        図１
2005004006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学面を有する基体と、
前記光学面を取り囲むように設けられた尖状部と、
少なくとも一部が前記光学面上に設けられた光学部材と、を含み、
前記尖状部の先端は、前記光学面よりも高い位置にある、光学部品。
【請求項２】
請求項１において、
前記尖状部は、前記基体に設けられている、光学部品。
【請求項３】
請求項１において、
前記基体の上方にカバー層が設けられ、
前記カバー層に前記尖状部が設けられている、光学部品。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記光学部材の頂上部は、前記尖状部の先端よりも高い位置にある、光学部品。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記光学面の下方に、光素子として機能する部分が設けられた、光学部品。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記光学部材がレンズとして機能する、光学部品。
【請求項７】
請求項６において、
前記尖状部の先端により円または楕円が構成され、
前記光学部材の断面は円または楕円であり、
前記光学面の中心と、前記尖状部の先端により構成される円または楕円の中心とが一致している、光学部品。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、
前記尖状部の先端により円または楕円が構成され、
前記光学部材の断面は円または楕円であり、
前記光学部材の断面の最大径が、前記尖状部の先端により構成される円または楕円の最大径より大きい、光学部品。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかにおいて、
前記基体に凸部が設けられ、
前記光学面は前記凸部の上面の少なくとも一部に設けられた、光学部品。
【請求項１０】
請求項９において、
前記凸部は光素子の少なくとも一部を構成する、光学部品。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかにおいて、
前記光学部材の周囲が封止材で埋め込まれた、光学部品。
【請求項１２】
（ａ）光学面を有する基体の上方に、前記光学面を取り囲むように尖状部を形成し、その際に、前記尖状部の先端を前記光学面よりも高い位置に形成し、
（ｂ）前記光学面に対して液滴を吐出して、光学部材前駆体を形成し、
（ｃ）前記光学部材前駆体を硬化させて、光学部材を形成すること、を含む、光学部品の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記（ａ）において、前記尖状部を前記基体に形成する、光学部品の製造方法。
【請求項１４】
請求項１２において、
前記（ａ）において、前記基体の上方にカバー層を形成し、前記尖状部をカバー層に形成する、光学部品の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれかにおいて、
前記（ｃ）において、前記光学部材の頂上部を、前記尖状部の先端よりも高い位置に形成する、光学部品の製造方法。
【請求項１６】
請求項１２ないし１５のいずれかにおいて、
前記光学面の下方に、光素子として機能する部分が設けられた、光学部品の製造方法。
【請求項１７】
請求項１２ないし１６のいずれかにおいて、
前記（ａ）において、前記尖状部の先端を円または楕円に形成し、その際に、前記光学面の中心と、前記尖状部の先端により構成される円または楕円の中心とが一致するように該尖状部を形成する、光学部品の製造方法。
【請求項１８】
請求項１２ないし１７のいずれかにおいて、
前記（ａ）において、前記尖状部の先端を円または楕円に形成し、
前記（ｃ）において、前記光学部材の断面の最大径を、前記尖状部の先端により構成される円または楕円の最大径より大きく形成する、光学部品の製造方法。
【請求項１９】
請求項１２ないし１８のいずれかにおいて、
前記基体に凸部が設けられ、
前記光学面は前記凸部の上面の少なくとも一部に設けられた、光学部品の製造方法。
【請求項２０】
請求項１９において、
前記凸部は光素子の少なくとも一部を構成する、光学部品の製造方法。
【請求項２１】
請求項１２ないし２０のいずれかにおいて、
さらに、（ｄ）前記光学部材の周囲を封止材で埋め込むこと、を含む、光学部品の製造方法。
【請求項２２】
請求項１２ないし２１のいずれかにおいて、
前記（ｂ）において、前記液滴の吐出は、インクジェット法により行なわれる、光学部品の製造方法。
【請求項２３】
請求項１２ないし２２のいずれかにおいて、
前記（ｃ）において、前記光学部材前駆体の硬化は、エネルギーの付加により行なわれる、光学部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設置位置、形状および大きさが良好に制御された光学部品およびその製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
例えばレンズなどの光学部材を製造する方法の一つとして、液体材料からなる液滴を基体上に吐出した後に硬化させて光学部材を製造する方法が知られている。例えば、特許文献１には、インクジェットヘッドを用いて液滴を吐出することによりマイクロレンズを製造する方法が開示されている。この方法においては、液滴を吐出する前に、液滴を着弾させる領域に撥液処理または親液処理を行なう。
【０００３】
しかしながら、この方法においては、レンズの形状および形成箇所を厳密に制御することが困難である場合がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２８０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、設置位置、形状および大きさが良好に制御された光学部品およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の光学部品は、
光学面を有する基体と、
前記光学面を取り囲むように設けられた尖状部と、
少なくとも一部が前記光学面上に設けられた光学部材と、を含み、
前記尖状部の先端は、前記光学面よりも高い位置にある。
【０００７】
本出願において、「尖状部」とは、尖った部分のことをいう。また、「光学面」とは、光が光学部材に入射する面または光学部材から光が出射する面をいう。なお、「基体」は、前記光学面を設置できる面を有していれば、前記基体自体の形状および機能は特に限定されない。例えば、基体は光素子を含んでいてもよいし、素子としての機能を有していなくてもよい。また、「光学部材」とは、光の性質や進行方向を変える機能を有する部材をいう。
【０００８】
また、「光学面を取り囲むように設けられた尖状部」とは、尖状部によって取り囲まれた領域内の少なくとも一部に光学面が設けられていることをいう。
【０００９】
前記本発明の光学部品によれば、上記構成を有することにより、前記尖状部の形状や高さを制御することによって、設置位置、形状および大きさが良好に制御された光学部材を含む光学部品を得ることができる。詳しくは、本実施の形態の欄で説明する。
【００１０】
前記本発明の光学部品は、以下の態様（Ａ）〜（Ｈ）をとることができる。
【００１１】
（Ａ）前記尖状部を、前記基体に設けることができる。
【００１２】
（Ｂ）前記基体の上方にカバー層を設け、前記カバー層に前記尖状部を設けることができる。
【００１３】
（Ｃ）前記光学部材の頂上部は、前記尖状部の先端よりも高い位置にあることができる。
【００１４】
（Ｄ）前記光学面の下方に、光素子として機能する部分を設けることができる。
【００１５】
（Ｅ）前記光学部材がレンズとして機能することができる。
【００１６】
この場合、前記尖状部の先端により円または楕円が構成され、前記光学部材の断面は円または楕円であり、前記光学面の中心と、前記尖状部の先端により構成される円または楕円の中心とを一致させることができる。
【００１７】
（Ｆ）前記尖状部の先端により円または楕円が構成され、前記光学部材の断面は円または楕円であり、前記光学部材の断面の最大径を、前記尖状部の先端により構成される円または楕円の最大径より大きくすることができる。なお、前記尖状部の先端により円が構成される場合、前記円の最大径は前記円の直径であり、前記尖状部の先端により楕円が構成される場合、前記楕円の最大径は前記楕円の長軸である。
【００１８】
（Ｇ）前記基体に凸部を設け、前記光学面を前記凸部の上面の少なくとも一部に設けることができる。
【００１９】
この場合、前記凸部は光素子の少なくとも一部を構成することができる。
【００２０】
（Ｈ）前記光学部材の周囲を封止材で埋め込むことができる。
【００２１】
（２）本発明の光学部品の製造方法は、
（ａ）光学面を有する基体の上方に、前記光学面を取り囲むように尖状部を形成し、その際に、前記尖状部の先端を前記光学面よりも高い位置に形成し、
（ｂ）前記光学面に対して液滴を吐出して、光学部材前駆体を形成し、
（ｃ）前記光学部材前駆体を硬化させて、光学部材を形成すること、を含む。
【００２２】
前記本発明の光学部品の製造方法によれば、前記（ａ）において、前記尖状部の形状や高さを調整し、前記（ｂ）において、前記液滴の吐出量を調整すること等によって、設置位置、形状および大きさが良好に制御された光学部材を含む光学部品を形成することができる。詳しくは、本実施の形態の欄で説明する。
【００２３】
前記本発明の光学部品の製造方法においては、以下の態様（Ａ）〜（Ｊ）をとることができる。
【００２４】
（Ａ）前記（ａ）において、前記尖状部を前記基体に形成することができる。
【００２５】
（Ｂ）前記（ａ）において、前記基体の上方にカバー層を形成し、前記尖状部をカバー層に形成することができる。
【００２６】
（Ｃ）前記（ｃ）において、前記光学部材の頂上部を、前記尖状部の先端よりも高い位置に形成することができる。
【００２７】
（Ｄ）前記光学面の下方に、光素子として機能する部分を設けることができる。
【００２８】
（Ｅ）前記（ａ）において、前記尖状部の先端を円または楕円に形成し、その際に、前記光学面の中心と、前記尖状部の先端により構成される円または楕円の中心とが一致するように該尖状部を形成することができる。
【００２９】
（Ｆ）前記（ａ）において、前記尖状部の先端を円または楕円に形成し、
前記（ｃ）において、前記光学部材の断面の最大径を、前記尖状部の先端により構成される円または楕円の最大径より大きく形成することができる。
【００３０】
（Ｇ）前記基体に凸部を設け、前記光学面を前記凸部の上面の少なくとも一部に設けることができる。
【００３１】
この場合、前記凸部は光素子の少なくとも一部を構成することができる。
【００３２】
（Ｈ）さらに、（ｄ）前記光学部材の周囲を封止材で埋め込むこと、を含むことができる。
【００３３】
（Ｉ）前記（ｂ）において、前記液滴の吐出を、インクジェット法により行なうことができる。ここで、「インクジェット法」とは、インクジェットヘッドを用いて液滴を吐出する方法である。ただし、この場合、吐出する液滴は、印刷物に用いられる所謂インクではなく、前記光学部材の原料を含む液状物である。この方法によれば、前記液滴の吐出量の微妙な調整が可能であるため、微細な光学部材前駆体を、前記光学面上に簡便に設置することができる。
【００３４】
（Ｊ）前記（ｃ）において、前記光学部材前駆体の硬化を、エネルギーの付加により行なうことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３６】
＜第１の実施の形態＞
１．光学部品の構造
図１は、本発明を適用した一実施の形態に係る光学部品１００を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す光学部品１００を模式的に示す平面図である。なお、図１は、図２のＡ−Ａ線における断面を示す図である。
【００３７】
本実施の形態の光学部品１００は、光学面１２ａを有する基体１０と、光学面１２ａを取り囲むように設けられた尖状部２４と、光学面１２ａ上に設けられた光学部材３２とを含む。また、尖状部２４の先端２４ｃは光学面１２ａよりも高い位置に設けられている。
【００３８】
また、本実施の形態の光学部品１００においては、基体１０の上方にカバー層２２が設けられ、カバー層２４に尖状部２４が設けられている。このように、尖状部２４が光学面１２ａを取り囲むように設けられていることにより、光学面１２ａ上に開口部２２が形成されている。また、光学面１２ａは開口部２２の底面に位置している。
【００３９】
光学部材３２は、所定波長の光を通過させる。この光学部材３２は例えば、入射した光を集光、偏向、または分光する機能を有することができる。なお、ここで「通過」とは、光学部材３２に入射した光が入射した後、この光学部材３２から光が出射することをいい、光学部材３２に入射した光がすべてこの光学部材３２から出射する場合だけでなく、光学部材３２に入射した光の一部のみがこの光学部材３２から出射する場合を含む。
【００４０】
光学部品１００は、発光素子や受光素子等のような光素子であってもよいし、あるいは光電変換機能をもたない部品（例えばマイクロレンズ基板）であってもよい。このことは、後述する他の実施形態および実施例の光学部品においても同様である。
【００４１】
以下、主に図１および図２を参照して、本実施の形態の光学部品１００の各構成要素について説明する。
【００４２】
［基体］
基体１０の材質は、光学部品１００の機能に応じて決定することができる。基体１０としては、例えばシリコン基板やＧａＡｓ基板等の半導体基板や、ガラス基板やプラスチック基板等が挙げられる。
【００４３】
（凸部）
本実施の形態の光学部品１００においては、図１および図２に示すように、円柱状の凸部１２を基体１０に設けられている。光学部品１００が光素子である場合、この凸部１２は光素子の少なくとも一部を構成することができる。
【００４４】
凸部１２は、基体１０と一体化して形成されたものであってもよい。この場合、凸部１２は基体１０と同一の材料から形成することができる。また、このような凸部１２は、例えば基体１０をパターニングすることにより形成することができる。
【００４５】
あるいは、基体１０上に別の部材を設置することにより凸部１２を形成してもよい。例えば、基体１０上に光素子を設置することにより、凸部１２を形成することができる（後述する実施例２参照）。あるいは、フォトリソグラフィ法またはスタンピング法などの方法を用いて、基体１０上に凸部１２を設置することもできる。
【００４６】
（凸部上面の形状）
光学部材３２（後述する）は、光学面１２ａに対して液滴を吐出して、光学部材前駆体（後述する）を形成した後、該光学部材前駆体を硬化させることにより形成される。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、開口部２２の底面が凸部１２の上面であり、また、光学面１２ａが凸部１２の上面である場合を示している。図示しないが、光学面は凸部の上面の少なくとも一部であってもよい。また、図示しないが、光学面は開口部の底面の少なくとも一部であってもよい。
【００４８】
開口部２２の底面（光学面１２ａ）の形状は、この底面１２ａ上に形成される光学部材３２の機能や用途、ならびに凸部１２が光素子の少なくとも一部として機能する場合には、光素子の形状および機能によって定められる。すなわち、開口部２２の底面１２ａの形状は、光学部材３２の形状を決定する一要素である。本実施の形態の光学部品１００においては、開口部２２の底面１２ａが円である場合が示されているが、開口部２２の底面１２ａの形状はこれに限定されず、例えば楕円であってもよい。
【００４９】
光学部材３２はレンズとして機能することができる。この場合、尖状部２４の先端２４ｃにより円または楕円が構成され、光学部材３２の断面は円または楕円であり、光学面１２ａの中心と、尖状部２４の先端２４ｃにより構成される円または楕円の中心とが一致していることが望ましい。このことは、後述する実施例および実施形態における尖状部および光学部材にも同様に適用される。例えば、本実施の形態においては、図２に示すように、尖状部２４の先端２４ｃにより円が構成され、光学部材３２の断面は円であり、光学面１２ａの中心と、尖状部２４の先端２４ｃにより構成される円の中心とが一致している。
【００５０】
また、この場合、開口部２２の底面１２ａの形状を円にし、かつ図１に示すように、光学部材３２を、その頂上部３２ｃが尖状部２４より高い位置にくるような大きさにすることができる。これにより、光学部材３２のうち尖状部２４より上部の立体形状を、円球状または切断円球状に形成することができ、得られた光学部材３２をレンズまたは偏向素子として用いることができる。
【００５１】
また、図示しないが、光学部材を、例えば異方性レンズとして用いる場合、開口部２２の底面１２ａの形状を楕円ににし、かつ光学部材を、その頂上部が尖状部より高い位置にくるような大きさにすることができる。これにより、光学部材を楕円球状または切断楕円球状に形成することができ、得られた光学部材を異方性レンズとして用いることができる。
【００５２】
［光学面］
光学面１２ａは、基体１２に設けられる。また、光学面１２ａは、開口部２２の底面の少なくとも一部に設けられる。前述したように、本実施の形態の光学部品１００においては、図１および図２に示すように、開口部２２の底面が光学面１２ａである場合を示している。
【００５３】
また、基体１０に凸部１２が設けられている場合、凸部１２の上面に光学面１２ａを設けることができる。前述したように、本実施の形態の光学部品１００においては、図１および図２に示すように、開口部２２の底面が凸部１２の上面であり、光学面１２ａが凸部１２の上面である場合を示している。
【００５４】
さらに、光学部品１００が光素子である場合、光学面１２ａの下方に、光素子として機能する部分を設けることができる。
【００５５】
［光学部材］
光学部材３２は光学面１２ａ上に設けられている。また、図１に示すように、光学部材３２はその一部が開口部２２内に設けられている。光学面１２ａ上に光学部材３２の少なくとも一部が設けられていればよい。また、光学部材３２の少なくとも一部が開口部２２内に設けられていればよい。
【００５６】
（立体形状）
本実施の形態の光学部品１００のように、基体１０に凸部１２が設けられており、かつ凸部１２の断面である場合、図１および図２に示すように、光学部材３２の断面は円であり、光学部材３２の断面の最大径（直径）ｄ１を、尖状部２４の先端２４ｃにより構成される円の最大径（直径）ｄ２よりも大きくすることができる。また、光学部材３２の頂上部３２ｃは、尖状部２４の先端２４ｃよりも高い位置にある。
【００５７】
光学部材３２は、その用途および機能に応じた立体形状を有する。光学部材３２の立体形状については、［基体］の欄で併せて説明したので、詳しい説明は省略する。
【００５８】
（材質）
光学部材３２は、例えば熱または光等のエネルギーを付加することによって硬化可能な液体材料を硬化させることにより形成される。具体的には、本実施の形態において光学部材３２は、光学面１２ａに対して、前記液体材料からなる液滴を吐出して、光学部材前駆体（後述する）を形成した後、該光学部材前駆体を硬化させることにより形成される。
【００５９】
前記液体材料としては、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の前駆体が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、例えば紫外線硬化型のアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂が挙げられる。また、熱硬化型樹脂としては、熱硬化型のポリイミド系樹脂が例示できる。
【００６０】
［カバー層］
カバー層２０は、基体１０の上方に設けられている。本実施の形態の光学部品１００においては、カバー層２０に尖状部２４が設けられ、尖状部２４が光学面１２ａを取り囲むように設けられている。また、尖状部２４が光学面１２ａを取り囲むように設けられていることにより、光学面１２ａ上に開口部２２が形成されている。言い換えれば、尖状部２４の表面の一部が開口部２２の側壁を構成している。
【００６１】
図１に示すように、尖状部２４は第１表面２４ａおよび第２表面２４ｂを有する。尖状部２４の第１表面２４ａ（尖状部２４の表面のうち開口部２２の側壁を構成していない部分）は傾斜を有する。具体的には、この尖状部２４の第１表面２４ａは、開口部２２から遠ざかるにつれて基体１０との距離が小さくなっている。すなわち、尖状部２４が形成されている領域において、カバー層２０の膜厚（尖状部２４を含めた膜厚）は、開口部２２から遠ざかるにつれて小さくなっている。また、尖状部２４の第２表面２４ｂは、開口部２２の側壁を構成している。第１表面２４ａと第２表面２４ｂとの交点が先端２４ｃである。
【００６２】
また、本実施の形態の光学部品１００のように、基体１０に凸部１２が設けられている場合、開口部２２を凸部１２の上面（光学面）１２ａ上に設けることができる。
【００６３】
カバー層２０の材質は特に限定されないが、例えば樹脂や、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層等の絶縁性の高い材質であってもよい。例えば、カバー層２０が樹脂からなる場合、前記樹脂としては、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはフッ素系樹脂を用いることができる。
【００６４】
（尖状部の変形例）
尖状部の変形例を図９（ａ）〜図９（ｃ）に示す。図９（ａ）〜図９（ｃ）はそれぞれ、図１に示す光学部品１００の尖状部２４の形状を変えた変形例を模式的に示す断面図である。なお、図９（ａ）〜図９（ｃ）において、光学部材の図示は省略されている。また、図９（ａ）〜図９（ｃ）において、カバー層２０の膜厚は、尖状部から離れた領域ではほぼ一定であり、カバー層２０の膜厚がほぼ一定である領域におけるカバー層２０の上面を基準面Ｘとした。
【００６５】
図９（ａ）に示す変形例では、尖状部３４が、光学面１２ａを取り囲むようにカバー層２０に設けられている。尖状部３４の先端３４ｃは、基準面Ｘより上方に位置している。この尖状部３４は、第１表面３４ａおよび第２表面３４ｂを有する。このうち、第１表面３４ａはカバー層２０の上面２０ａの一部を構成し、第２表面３４ｂは開口部３２の側壁の一部を構成している。なお、第１表面３４ａと第２表面３４ｂとの交点が尖状部３４の先端３４ｃである。このことは、後述する他の変形例でも同様である。
【００６６】
また、第１表面３４ａと第２表面３４ｂとのなす角θ１は鋭角である。これにより、光学部材を開口部３２に安定して設置することができる。さらに、光学面１２ａに対して液滴を吐出して光学部材前駆体を形成し、この光学部材前駆体を硬化させて光学部材を形成する際に、尖状部３４の第１表面３４ａが液滴で濡れにくい。これにより、図１および図２に示す光学部品１００と同様に、尖状部３４の先端３４ｃよりも高い位置に頂上部を有する光学部材を形成することができる。この場合、光学部材の断面の最大径を、尖状部３４の先端３４ｃにより構成される円の最大径よりも大きくすることができる。このことは、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示す変形例でも同様である。
【００６７】
図９（ｂ）に示す変形例では、尖状部４４が、光学面１２ａを取り囲むようにカバー層２０に設けられている。尖状部４４の先端４４ｃは、基準面Ｘより上方に位置している。この尖状部４４は、第１表面４４ａおよび第２表面４４ｂを有する。このうち、第１表面４４ａはカバー層２０の上面２０ａの一部を構成し、第２表面４４ｂは開口部４２の側壁を構成している。第１表面４４ａと第２表面４４ｂとのなす角θ２は鋭角である。これにより、光学部材を開口部４２に安定して設置することができる。さらに、図１および図２に示す光学部品１００と同様に、尖状部４４の先端４４ｃよりも高い位置に頂上部を有する光学部材を形成することができる。この場合、光学部材の断面の最大径を、尖状部４４の先端４４ｃにより構成される円の最大径よりも大きくすることができる。また、開口部４２の径は、開口部４２の底面（凸部１２の上面１２ａ）から離れるにつれて大きくなっている。
【００６８】
図９（ｃ）に示す変形例では、尖状部５４が、光学面１２ａを取り囲むようにカバー層２０に設けられている。尖状部５４の先端５４ｃは、基準面Ｘより上方に位置している。この尖状部５４は、第１表面５４ａおよび第２表面５４ｂを有する。このうち、第１表面５４ａはカバー層２０の上面２０ａの一部を構成し、第２表面５４ｂは開口部５２の側壁を構成している。第１表面５４ａと第２表面５４ｂとのなす角θ２は鋭角であり、第１表面５４ａと光学面１２ａとのなす角はほぼ直角である。これにより、光学部材を開口部５２に安定して設置することができる。さらに、図１および図２に示す光学部品１００と同様に、尖状部５４の先端５４ｃよりも高い位置に頂上部を有する光学部材を形成することができる。この場合、光学部材の断面の最大径を、尖状部５４の先端５４ｃにより構成される円の最大径よりも大きくすることができる。また、開口部５２の径は、開口部５２の底面（凸部１２の上面１２ａ）から離れるにつれて大きくなっている。
【００６９】
２．光学部品の製造方法
次に、図１および図２に示す光学部品１００の製造方法について、図３〜図８を参照して説明する。図３〜図８はそれぞれ、図１および図２に示す光学部品１００の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【００７０】
（１）まず、基体１０上に凸部１２を形成する（図３参照）。基体１０をパターニングすることにより凸部１２を形成してもよいし、基体１０上に光素子を設置することにより凸部１２を形成してもよい。基体１０をパターニングする場合、基体１０の材質や形状および大きさに応じて適切な方法（例えば選択成長法、ドライエッチング法、ウエットエッチング法、リフトオフ法等）を選択することができる。
【００７１】
（２）次に、基体１０上にカバー層２０を積層する（図４参照）。ここで、凸部１２の上面（光学面）１２ａがカバー層２０で覆われるように、カバー層２０を積層する。また、カバー層２０の膜厚は、凸部１２の高さとほぼ同等かそれ以下が望ましい。
【００７２】
例えば、カバー層２０の材質が樹脂である場合、例えばスピンコート法、ディッピング法、インクジェット法等を用いてカバー層２０を形成することができる。この場合、樹脂の粘度や塗り方を調整することによって、光学面１２ａ上に積層する樹脂の形状を制御することができる。また、カバー層２０の材質が酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層からなる場合、例えばＣＶＤ法を用いてカバー層２０を積層することができる。
【００７３】
（３）次いで、カバー層２０に尖状部２４を形成する（図５および図６参照）。
【００７４】
尖状部２４は、例えば以下の方法によって形成することができる。まず、公知のフォトリソグラフィ工程によって、所定のパターンのレジスト層Ｒ１を形成する（図５参照）。このレジスト層Ｒ１は、図５に示すように、光学面１２ａの上方に開口部９２を有する。次いで、このレジスト層Ｒ１をマスクとして、カバー層２０をパターニングする。これにより、光学面１２ａを取り囲むように、尖状部２４がカバー層２０に形成される。また、この尖状部２４が形成されることにより、光学面１２ａ上に開口部２２が形成される（図６参照）。次いで、このレジスト層Ｒ１を除去する。
【００７５】
ここで、開口部９２の形状および大きさを制御することによって、開口部２２の形状および大きさを制御することができる。さらに、凸部１２の高さ、光学面１２ａ上に積層させるカバー層２０の厚さおよび形状、ならびにパターニングの際の条件によっても、尖状部２４および開口部２２の形状および大きさを制御することができる。
【００７６】
（４）次いで、光学部材３２を形成する（図７および図８参照）。具体的には、光学面１２ａに対して、光学部材３２を形成するための液体材料の液滴３２ｂを吐出して、光学部材前駆体３２ａを形成する。前述したように、前記液体材料は、エネルギー１３を付加することによって硬化可能な性質を有する。
【００７７】
液滴３２ｂを吐出する方法としては、例えば、ディスペンサ法またはインクジェット法が挙げられる。ディスペンサ法は、液滴を吐出する方法として一般的な方法であり、比較的広い領域に液滴３２ｂを吐出する場合に有効である。また、インクジェット法は、インクジェットヘッドを用いて液滴を吐出する方法であり、液滴を吐出する位置についてμｍオーダーの単位で制御が可能である。また、吐出する液滴の量を、ピコリットルオーダーの単位で制御することができる。これにより、本工程においてインクジェット法を用いて液滴を吐出することにより、微細な構造の光学部材３２を作製することができる。図７には、インクジェットヘッド１２０のノズル１１２から光学面１２ａに対して液滴３２ｂを吐出する工程が示されている。
【００７８】
光学部材前駆体３２ａの大きさは、液滴３２ｂの吐出量を調整することにより制御することができる。また、図８に示すように、光学部材前駆体３２ａの頂上部３２ｃが、尖状部２４の先端２４ｃよりも高い位置になるように、液滴３２ｂの吐出量を調整する。
【００７９】
なお、液滴３２ｂを吐出する前に、必要に応じて、開口部２２の底面（光学面１２ａ）および側壁に親液性処理または撥液性処理を行なうことにより、液滴３２ｂに対する濡れ性を制御することができる。これにより、所定の形状および大きさを有する光学部材３２を形成することができる。
【００８０】
次いで、光学部材前駆体３２ａを硬化させて、光学部材３２を形成する（図８参照）。具体的には、光学部材前駆体３２ａに対して、熱または光等のエネルギー１３を付与する。光学部材前駆体３２ａを硬化する際は、前記液体材料の種類により適切な方法を用いる。例えば、熱エネルギーの付加、あるいは紫外線またはレーザ光等の光照射が挙げられる。以上の工程により、光学部材３２を含む光学部品１００が得られる（図１および図２参照）。
【００８１】
３．作用効果
本実施の形態に係る光学部品およびその製造方法は、以下に示す作用効果を有する。
【００８２】
（１）第１に、所望の形状および大きさを有する光学部材３２が設置された光学部品１００を得ることができる。
【００８３】
上記作用効果について図面を参照して説明する。まず、本実施の形態に係る作用効果を詳述する前に、他の光学部材の製造方法について、図２２および図２３を参照して説明する。図２２は、一般的な光学部材の製造方法を模式的に示す断面図であり、図２３は、特願２００２−５５８９３号に記載されている光学部材の製造方法を模式的に示す断面図である。
【００８４】
（ａ）一般的な光学部品の製造方法
光学部材を製造する方法のひとつとして、基体１０上に液体材料を吐出して光学部材前駆体を形成した後、この光学部材前駆体を硬化させて光学部材を得る方法が知られている。この方法は例えば、マイクロレンズ基板に設置されるマイクロレンズの製造に用いられている。
【００８５】
図２２は、光学部材を形成するための液体材料が基体１０上に吐出された状態を示す断面図である。具体的には、図２２は、光学部材が形成される前の状態、すなわち、液体材料からなる光学部材前駆体８２ａが基体１０上に設置されている状態を示している。
【００８６】
図２２において、γＳを基体１０の表面張力、γＬを液体材料（光学部材前駆体）の表面張力、γＳＬを基体１０と液体材料との界面張力、基体１０に対する液体材料との接触角θＡをとすると、γＳ，γＬ，γＳＬとの間には以下の式（１）が成立する。
【００８７】
γＳ ＝  γＳＬ ＋  γＬｃｏｓθＡ              式（１）
図２２において、液体材料からなる光学部材前駆体８２ａの曲率は、式（１）により決定される接触角θＡにより制限を受ける。すなわち、光学部材前駆体８２ａを硬化させた後に得られる光学部材の曲率は主に、基体１０および前記液体材料の材質に依存して決定される。光学部材の曲率は、光学部材の形状を決定する要素の一つである。したがって、上記製造方法では、形成される光学部材の形状を制御するのが難しい。
【００８８】
また、この場合において、図示しないが、基体１０の表面１０ａの所定の位置に、濡れ角を調整する膜を形成した後、液体材料の液滴を吐出することによって、図２２に示す液体材料の接触角θＡを大きくする方法が知られている。この方法によれば、光学部材の形状をある程度制御することができる。しかしながら、このような濡れ角を調整する膜の形成によって、光学部材の形状を制御するには限界がある。
【００８９】
（ｂ）特願２００２−５５８９３号に記載されている光学部材の製造方法
また、特願２００２−５５８９３号には、光学部材を製造する方法のひとつとして、凹部に液体材料を吐出して光学部材前駆体を形成した後、この光学部材前駆体を硬化させて光学部材を得る方法が記載されている。
【００９０】
図２３は、特願２００２−５５８９３号に記載された光学部材の製造方法を模式化したものであり、光学部材を形成するための液体材料が凹部９２２に吐出された状態を示す断面図である。具体的には、図２３は、光学部材前駆体を硬化させる前の状態、すなわち、液体材料からなる光学部材前駆体９２ａが基体１０上に設置されている状態を示している。
【００９１】
この製造方法によれば、凹部９２２に液体材料を吐出して光学部材前駆体９２ａを形成した後これを硬化させて光学部材を形成することにより、光学部材が形成される位置を制御することができる。しかしながら、この製造方法においては、上記（ａ）に示す方法と同様に、形成される光学部材の曲率や形状を制御することは容易ではない。
【００９２】
（ｃ）本実施の形態に係る光学部品の製造方法
これに対し、本実施の形態に係る光学部品の製造方法によれば、図１に示すように、光学面１２ａを取り囲むように尖状部２４が設けられている。これにより、光学部材３２の形成工程において、少なくとも光学面１２ａ上に光学部材前駆体３２ａを形成する際に、尖状部２４の第１表面２４ａが光学部材前駆体３２ａで濡れない限り、光学部材前駆体３２ａには第１表面２４ａの表面張力は作用せず、光学部材前駆体３２ａの表面張力が主に作用する。このため、光学部材前駆体３２ａを形成するための液滴３２ｂの吐出量を調整することによって、光学部材前駆体３２ａの形状を制御することができる。これにより、所望の形状および大きさを有する光学部材３２を得ることができる。
【００９３】
特に、光学部材３２の断面の最大径ｄ１が、尖状部２４の先端２４ｃにより構成される円の最大径ｄ２よりも大きな光学部材３２を形成することができる。これにより、より大きな曲率を有する光学部材３２を形成することができる。
【００９４】
（２）第２に、光学部材３２の大きさおよび形状を厳密に制御することができる。すなわち、光学部材３２の形状は液滴３２ｂの吐出量によって制御することができる。これにより、所望の形状および大きさを有する光学部材３２を含む光学部品１００を得ることができる。
【００９５】
（３）第３に、光学面１２ａを取り囲むように尖状部２４が設けられていることにより、光学部材３２を安定して光学面１２ａ上に設置することができる。すなわち、光学部材３２は開口部２２の底面（光学面１２ａ）と接合しているだけでなく、尖状部２４の第２表面２４ｂ（開口部２２の側壁）とも接合しているので、光学部材３２が開口部２２から脱落しにくい。これにより、光学部材３２と、開口部２２の底面および側壁との接合部分の機械的強度に優れた光学部品１００を得ることができる。
【００９６】
（４）第４に、光学部材３２を形成する際の位置合わせが容易であり、かつ光学部材３２の設置位置を厳密に制御することができる。前述したように、光学部材３２は、光学面１２ａに対して液滴３２ｂを吐出して光学部材前駆体３２ａを形成した後、光学部材前駆体３２ａを硬化させることにより形成される（図７および図８参照）。一般に、図２２に示すように、液滴を基体上に単に吐出するだけでは、液滴の着弾位置を厳密に制御するのは難しい。
【００９７】
しかしながら、本実施の形態の光学部品の製造方法によれば、尖状部２４によって取り囲まれた領域内に液滴を着弾させることによって、光学部材前駆体３２ａが形成される。このため、特に位置合わせを厳密に行なうことなく、光学部材３２を形成することができる。これにより、設置位置が制御された光学部材３２を簡易に得ることができる。
【００９８】
４．実施例
次に、上記実施の形態を適用した実施例について説明する。本実施例の光学部品によれば、上記実施の形態の光学部品２００と同様の作用および効果を奏することができる。
【００９９】
実施例１の光学部品１１０は、凸部（柱状部）１３０が半導体基板１０１および第１ミラー１０２の一部と一体化して形成されており、実施例２の光学部品１５０は、基体１０上に設置された光素子９０により凸部が構成されている。
【０１００】
［実施例１］
図１０は、実施例１の光学部品１１０を模式的に示す断面図であり、図１１は、図１０に示す光学部品１１０を模式的に示す平面図である。
【０１０１】
本実施例においては、光学部品１１０が面発光型発光素子（面発光型半導体レーザ）である場合について示す。この光学部品１１０では、光学面１０８の下方に発光素子（面発光型半導体レーザ）が設けられており、凸部１３０は前記発光素子の一部を構成している。
【０１０２】
この光学部品１１０は、図１０および図１１に示すように、ｎ型ＧａＡｓからなる半導体基板１０１と、半導体基板１０１上に形成された垂直共振器（以下「共振器」とする）１４０とを含む。この共振器１４０は柱状の半導体堆積体（以下「柱状部」とする）１３０を含む。この柱状部１３０は、本実施の形態の光学部品１００でいう「凸部」に相当する。また、図１０に示すように、本実施例においては、半導体基板１０１および柱状部１３０を含む共振器１４０が、本実施の形態の光学部品１００でいう「基体」に相当する。
【０１０３】
面発光型半導体レーザ等の発光素子や、フォトダイオード等の受光素子の中には、本実施例の光学部品１１０と同様に、柱状部が基板上に設けられ、この柱状部の上面に光学面を有する素子がある。このような素子において、前記柱状部を本発明でいう凸部として利用することにより、本発明を適用することができる。このような素子に本発明を適用することにより、制御性に優れた光学部材を簡便な方法によって得ることができる。
【０１０４】
この光学部品１１０は、光学面（出射面）１０８と、少なくとも一部が光学面１０８上に設けられた光学部材１３２とを含む。光学部材１３２は、本実施の形態の光学部材３２と同様の材質からなり、かつ同様の製造方法にて形成することができる。光学部材１３２はレンズとして機能する。
【０１０５】
光学面１０８は、柱状部１３０の上面の一部に設置されている。本実施例の光学素子１１０においては、この光学面１０８からレーザ光が出射する。また、この光学部品１１０においては、柱状部１３０の上面のうち第１電極１０７で覆われていない部分が光学面１０８に該当する。
【０１０６】
また、カバー層（絶縁層）１０６には、光学面１０８を取り囲むように尖状部１２４が設けられている。また、尖状部１２４が光学面１０８を取り囲むように設けられていることにより、光学面１０８上に開口部２２２が形成されている。さらに、開口部２２２は凸部１３０の上に設けられており、光学面１０８は開口部２２２の底面の一部に位置している。また、光学部材１３２は、その一部が開口部２２２内に設けられている。
【０１０７】
次に、共振器１４０を構成する各要素について説明する。
【０１０８】
凸部（柱状部）１３０は、共振器１４０の一部であって、少なくとも第２ミラー１０４を含む柱状の半導体堆積体をいう。この凸部１３０はカバー層１０６で埋め込まれている。すなわち、凸部１３０の側面はカバー層１０６で取り囲まれている。さらに、凸部１３０上には第１電極１０７が形成されている。
【０１０９】
共振器１４０は、例えば、ｎ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｎ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを交互に積層した４０ペアの分布反射型多層膜ミラー（以下、「第１ミラー」という）１０２、ＧａＡｓウエル層とＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓバリア層からなり、ウエル層が３層で構成される量子井戸構造を含む活性層１０３、およびｐ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｐ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを交互に積層した２５ペアの分布反射型多層膜ミラー（以下、「第２ミラー」という）１０４が順次積層されて構成されている。なお、第１ミラー１０２、活性層１０３、および第２ミラー１０４を構成する各層の組成および層数はこれに限定されるわけではない。
【０１１０】
第２ミラー１０４は、例えばＣがドーピングされることによりｐ型にされ、第１ミラー１０２は、例えばＳｉがドーピングされることによりｎ型にされている。したがって、第２ミラー１０４、不純物がドーピングされていない活性層１０３、および第１ミラー１０２により、ｐｉｎダイオードが形成される。
【０１１１】
また、共振器１４０のうち光学部品１１０のレーザ光出射側から第１ミラー１０２の途中にかけての部分が、レーザ光出射側からから見て円形の形状にエッチングされて凸部１３０が形成されている。なお、本実施の形態では、凸部１３０の平面形状を円形としたが、この形状は任意の形状をとることが可能である。
【０１１２】
さらに、第２ミラー１０４を構成する層のうち活性層１０３に近い領域に、酸化アルミニウムを主成分とする電流狭窄層１０５が形成されている。この電流狭窄層１０５は、リング状に形成されている。すなわち、この電流狭窄層１０５は、光学面１０８に平行な面で切断した場合における断面が同心円状である形状を有する。
【０１１３】
また、この光学部品１１０においては、凸部１３０の側面ならびに第１ミラー１０２の上面を覆うようにして、カバー層１０６が形成されている。
【０１１４】
また、凸部１３０およびカバー層１０６の上には、第１電極１０７が形成されている。さらに、凸部１３０上面の中央部には、第１電極１０７が形成されていない部分が設けられている。この部分が光学面１０８である。この光学面１０８がレーザ光の出射面となる。第１電極１０７は、例えばＡｕとＺｎの合金とＡｕとの積層膜からなる。
【０１１５】
さらに、半導体基板１０１の裏面には、第２電極１０９が形成されている。すなわち、図１０および図１１に示す光学部品１１０では、凸部１３０上で第１電極１０７と接合し、かつ、半導体基板１０１の裏面で第２電極１０９と接合し、この第１電極１０７および第２電極１０９によって活性層１０３に電流が注入される。第２電極１０９は、例えばＡｕとＧｅの合金とＡｕとの積層膜からなる。
【０１１６】
第１および第２電極１０７，１０９を形成するための材料は、前述したものに限定されるわけではなく、例えばＴｉやＰｔなどの金属やこれらの合金などが利用可能である。
【０１１７】
この光学部品１１０の製造工程においては、上記実施の形態と同様の方法にて凸部１３０およびカバー層１０６を形成する。また、尖状部１２４も上記実施の形態の尖状部２４（図１参照）と同様の方法にて形成する。次いで、凸部１３０の上面およびカバー層１０６の上面に第１電極１０７を、半導体基板１０１の裏面（半導体基板１０１において共振器１４０の設置面と反対側の面）に第２電極１０９を、それぞれ形成する。これらの電極形成の際には一般的に、アニール処理を約４００℃で行なう（後述する製造プロセスを参照）。したがって、樹脂を用いてカバー層１０６を形成する場合、このアニール処理工程に耐え得るためには、カバー層１０６を構成する樹脂は耐熱性に優れたものであることが必要とされる。この要求を満たすためには、カバー層１０６を構成する樹脂がポリイミド樹脂、フッ素系樹脂、アクリル樹脂、またはエポキシ樹脂等であることが望ましく、特に、加工の容易性や絶縁性の観点から、ポリイミド樹脂またはフッ素系樹脂であるのが望ましい。また、カバー層１０６の上に、樹脂を原材料として光学部材１３２を形成する場合、前記樹脂との接触角が大きく、レンズ形状を制御しやすいという観点からも、カバー層１０６はポリイミド樹脂またはフッ素系樹脂からなるのが望ましい。この場合、カバー層１０６は、熱または光等のエネルギー照射により硬化、あるいは化学反応によって樹脂前駆体を硬化させることにより形成される。
【０１１８】
［実施例２］
図１２は、実施例２の光学部品１５０を模式的に示す断面図である。
【０１１９】
本実施例の光学部品１５０では、基板４１０上に光素子９０が設置されている。すなわち、この光学部品１５０においては、光素子９０から「凸部」が構成され、基板４１０および光素子９０から「基体」が構成されている。この光素子９０は発光素子または受光素子であり、この光学面１１８から光が出射するか、あるいは、この光学面１１８に光が入射する。
【０１２０】
この光学部品１５０において、尖状部２４および光学部材３２は、上記実施の形態の光学部品１００と同様の構成を有し、同様の製造方法によって形成することができる。
【０１２１】
＜第２の実施の形態＞
１．光学部品の構造
図１３は、本発明を適用した一実施の形態に係る光学部品２００を模式的に示す断面図である。図１４は、図１３に示す光学部品２００を模式的に示す平面図である。なお、図１３は、図１４のＡ−Ａ線における断面を示す図である。
【０１２２】
本実施の形態の光学部品２００は、光学部材が設置された凸部が基体１０上に形成されていない点で、第１の実施の形態の光学部品１００（図１および図２参照）と異なる構成を有する。すなわち、この光学部品２００では、光学部材２３２は基体１０上に設けられている。その他の構成要素は、第１の実施の形態の光学部品１００と同様の構成を有する。したがって、本実施の形態の光学部品２００において、光学部品１００と同様の構成要素については、第１の実施の形態の各構成要素と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１２３】
本実施の形態の光学部品２００は、光学面２０８を有する基体１０と、光学面２０８を取り囲むように設けられた尖状部６４と、少なくとも一部が光学面２０８上に設けられた光学部材２３２とを含む。尖状部６４の先端６４ｃは、光学面２０８よりも高い位置に設けられている。
【０１２４】
また、本実施の形態の光学部品２００においては、基体１０上にカバー層２２０が設けられ、カバー層２２０に尖状部６４が設けられている。このように、光学面２０８を取り囲むように尖状部６４が設けられていることにより、光学面２０８上に開口部１２２が形成されている。また、光学面２０８は開口部１２２の底面に位置している。カバー層２２０および光学部材２３２は、第１の実施形態のカバー層２０および光学部材３２と同様の材質から形成することができる。
【０１２５】
また、尖状部６４は、第１表面６４ａおよび第２表面６４ｂを有する。第１表面６４ａと第２表面６４ｂとの交点が尖状部６４の先端６４ｃである。第１表面６４ａはカバー層２２０の上面２２０ａの一部を構成し、さらに、第２表面６４ｂは、開口部１２２の側壁の一部を構成している。
【０１２６】
光学面２０８は、開口部１２２の底面の少なくとも一部に設けられていればよい。また、尖状部６４は、第１の実施の形態およびその変形例として例示した形状であってもよい。
【０１２７】
光学部材２３２はその一部が開口部１２２に設けられている。光学部材２３２の頂上部２３２ｃは、尖状部６４の先端６４ｃよりも高い位置まで形成されている。
【０１２８】
２．光学部品の製造方法
次に、図１３および図１４に示す光学部品２００の製造方法について、図１５（ａ）〜図１５（ｄ）を参照して説明する。図１５（ａ）〜図１５（ｄ）はそれぞれ、図１３および図１４に示す光学部品２００の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【０１２９】
（１）まず、基体１０上にカバー層２２０を積層する（図１５（ａ）参照）。ここで、カバー層２２０の膜厚は、尖状部６４の高さを決定する一要素であるため、最終的に得られる尖状部６４の高さを考慮して、カバー層２２０の膜厚を決定することが望ましい。次いで、公知のフォトリソグラフィ法により、所定のパターンのレジスト層Ｒ２をカバー層２２０上に形成する。
【０１３０】
（２）次に、このレジスト層Ｒ２をマスクとしてカバー層２２０をパターニングすることにより、凸部２２２を形成する（図１５（ｂ）参照）。ここで、カバー層２２０を途中まで除去したところでパターニングを終了することにより、凸部２２２を形成することができる。この凸部２２２は、少なくとも光学面２０８の上方に設けられている。
【０１３１】
ここで、レジスト層Ｒ２のベーク条件や露光の条件等を調整することにより、この凸部２２２の側壁２２２ｂを順テーパ形状に形成する（図１５（ｂ）参照）。すなわち、光学面２０８と平行な面における凸部２２２の切断面が、基体１０に近づくにつれて大きくなるようにする。このように、この凸部２２２の側壁２２２ｂを順テーパ形状にすることにより、後述する工程において形成される尖状部６４の第１表面６４ａと第２表面６４ｂとのなす角θ４を鋭角にすることができる。次いで、このレジスト層Ｒ２を除去する。
【０１３２】
（３）次いで、公知のフォトリソグラフィ法により、所定のパターンのレジスト層Ｒ２’をカバー層２２０上に形成する（図１５（ｃ）参照）。このレジスト層Ｒ２’は、凸部２２２の上面２２２ａ上に開口部３２２を有する。
【０１３３】
（４）続いて、このレジスト層Ｒ２’をマスクとして、凸部２２２をパターニングして、開口部１２２を形成する。ここで、尖状部６４が形成されるように、開口部１２２を形成する（図１５（ｄ）参照）。次いで、このレジスト層Ｒ２’を除去する。
【０１３４】
尖状部６４は、第１表面６４ａおよび第２表面６４ｂを含む。第１表面６４ａと第２表面６４ｂとのなす角θ４は鋭角である。また、開口部１２２は、底面の少なくとも一部に光学面２０８が含まれるように形成する。
【０１３５】
（５）次いで、光学部材１３２を形成する。光学部材１３２は、第１の実施の形態の光学部材３２と同様の方法にて製造することができる。
【０１３６】
以上の工程により、光学部材１３２を含む光学部品２００が得られる（図１３および図１４参照）。
【０１３７】
なお、本実施の形態の光学部品の製造方法においては、カバー層２２０をフォトリソグラフィ法によって形成する場合について示したが、カバー層２２０の材質が例えば樹脂である場合、スタンピング法などの方法を用いて、所定のパターンのカバー層を形成してもよい。
【０１３８】
３．作用効果
本実施の形態の光学部品によれば、第１の実施の形態の光学部品と同様の作用および効果を有する。
【０１３９】
４．実施例
次に、上記本実施の形態を適用した実施例について説明する。本実施例の光学部品によれば、上記本実施の形態の光学部品と同様の作用および効果を奏することができる。
【０１４０】
実施例３の光学部品２０１は、本実施の形態をマイクロレンズ基板に適用したものであり、実施例４の光学部品２０２は、本実施の形態を光素子に適用したものである。
【０１４１】
［実施例３］
図１６は、実施例３の光学部品２０１を模式的に示す断面図である。本実施例においては、光学部品２０１がマイクロレンズ基板である場合について示している。
【０１４２】
図１６に示すように、光学部品２０１には、複数の光学部材２３２が設置されている。本実施例の光学部品２０１を構成する光学部材２３２は、本実施の形態の光学部品２００を構成する光学部材２３２と同様の構成を有する。
【０１４３】
本実施例の光学部品（マイクロレンズ基板）２０１は、例えば液晶ディスプレイパネルの画素部、固体撮像装置（ＣＣＤ）の受光面、光ファイバの光結合部に設置される。このことは、他の実施の形態をマイクロレンズ基板に適用する場合においても同様である。
【０１４４】
［実施例４］
図１７は、実施例４の光学部品２０２を模式的に示す断面図である。この光学部品２０２は、光学面２１８を有する基板４１０と、光学面２１８の上に設けられた光学部材２３２とを有する。この光学部品２０２においては、光学面２１８の下方に光素子１９０が設置されている。具体的には、光素子１９０は基板４１０内に埋め込まれている。この光素子１９０は発光素子または受光素子であってもよい。
【０１４５】
＜第３の実施の形態＞
１．光学部品の構造
図１８は、本発明を適用した一実施の形態に係る光学部品３００を模式的に示す断面図である。図１９は、図１８に示す光学部品３００を模式的に示す平面図である。なお、図１８は、図１９のＡ−Ａ線における断面を示す図である。
【０１４６】
本実施の形態の光学部品３００は、凸部およびカバー層が設けられていない点と、基体３１０に尖状部７４が形成されている点とにおいて、第１の実施の形態の光学部品１００（図１および図２参照）と異なる構成を有する。その他の構成要素は、第１の実施の形態の光学部品１００と同様である。したがって、本実施の形態の光学部品３００において、光学部品１００と同様の構成要素については、第１の実施の形態の各構成要素と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１４７】
本実施の形態の光学部品３００は、光学面３０８を有する基体３１０と、光学面３０８を取り囲むように設けられた尖状部７４と、少なくとも一部が光学面３０８上に設けられた光学部材３３２とを含む。尖状部７４の先端７４ｃは、光学面３０８よりも高い位置にある。
【０１４８】
また、本実施の形態の光学部品３００においては、尖状部７４は第１表面７４ａおよび第２表面７４ｂを有する。尖状部７４において、第１表面７４ａと第２表面７４ｂとの交点が先端７４ｃである。第２表面７４ｂは、凹部３２２の側壁の一部を構成している。さらに、光学面３０８は凹部３２２の底面に設けられている。なお、この光学部品３００において、凹部３２２の底面の一部に光学面３０８が設けられていてもよい。
【０１４９】
尖状部７４は、第１の実施の形態およびその変形例として示した形状を適用してもよい。また、光学部材３３２は、第１の実施形態の光学部材３２と同様の材質から形成されている。また、基体３１０の材質は、第１の実施の形態において、基体１０の材質として示したものを用いることができる。
【０１５０】
２．光学部品の製造方法
次に、図１８および図１９に示す光学部品３００の製造方法について、図２０（ａ）〜図２０（ｆ）を参照して説明する。図２０（ａ）〜図２０（ｆ）はそれぞれ、図１８および図１９に示す光学部品３００の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【０１５１】
（１）まず、公知のフォトリソグラフィ法により、基体１０上に、所定のパターンのレジスト層Ｒ３を積層する（図２０（ａ）参照）。ここで、レジスト層Ｒ３は、少なくとも尖状部７４および開口部３２２を設置する領域に形成される。
【０１５２】
（２）次に、このレジスト層Ｒ３をマスクとして、基体３１０をパターニングして、凸部２１２を形成する（図２０（ｂ）参照）。パターニングの方法は、基体３１０の材質によって適宜選択する。例えば基体３１０がガラス基板の場合、フッ酸によるウエットエッチング、イオンビームによるエッチング、レーザによる微細加工、サンドブラスト法等が例示できる。このうち、比較的広い面積をパターニングする際にはサンドブラスト法が有効である。サンドブラスト法は、粒子径が１μｍ〜数十μｍの微粒子を加工物に吹き付けることによってエッチングを行なう工法で、２０μｍ程度の分解能を得ることができる。サンドブラスト法に用いる微粒子としては、ＳｉＣ，ＡｌＯ２等が例示できる。その後、レジスト層Ｒ３を除去する。
【０１５３】
（３）次いで、基体３１０上にレジスト層Ｒ４を積層する（図２０（ｃ）参照）。ここで、レジスト層Ｒ４が少なくとも凸部２１２の上面２１２ａを覆うようにする。
【０１５４】
（４）次いで、凸部２１２の上面２１２ａ上に開口部９２２を形成する（図２０（ｄ）参照）。ここで、レジスト層Ｒ４のベーク条件や露光の条件等を調整して、開口部９２２が順テーパ形状、すなわち開口部９２２上部に近づくにつれて、開口部９２２の径が大きくなる形状となるようにする。
【０１５５】
（５）次いで、レジスト層Ｒ４を後退させながらレジスト層Ｒ４および基体３１０を等方的にエッチングする（図２０（ｅ）参照）。これにより、凸部２１２がエッチングされて、基体３１０に凹部３２２が形成されるとともに、光学面３０８を取り囲むように尖状部７４が形成される。ここで、凹部３２２の断面の形状および大きさは、光学部材３３２の断面の形状および大きさを決定する一要素である。
【０１５６】
（６）次いで、レジスト層Ｒ４を除去する（図２０（ｆ）参照）。
【０１５７】
（７）次いで、光学部材３３２を形成する（図１８参照）。光学部材３３２は、第１の実施の形態の光学部材３２と同様の方法にて製造することができる。
【０１５８】
以上の工程により、光学部材３３２を含む光学部品３００が得られる（図１８および図１９参照）。
【０１５９】
３．作用効果
本実施の形態の光学部品によれば、第１の実施の形態の光学部品と同様の作用および効果を有する。
【０１６０】
４．変形例
次に、上記本実施の形態を適用した一変形例について、図２１を参照して説明する。本変形例の光学部品３０１によれば、上記本実施の形態の光学部品３００と同様の作用および効果を奏することができる。
【０１６１】
本変形例の光学部品３０１は、図２１に示すように、上記本実施の形態の光学部品３００の周囲を封止材３２０で埋め込むことにより得られる。封止材３２０は、光学部材３３２を構成する材質よりも屈折率が小さい材質からなるのが望ましい。封止材３２０の材質は特に限定されないが、例えば樹脂を用いることができる。なお、前述した他の実施形態の光学部材においても同様に、必要に応じて、封止材で光学部材の周囲を埋め込んでもよい。
【０１６２】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る光学部品を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す光学部品を模式的に示す平面図である。
【図３】図１および図２に示す光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【図４】図１および図２に示す光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【図５】図１および図２に示す光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【図６】図１および図２に示す光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【図７】図１および図２に示す光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【図８】図１および図２に示す光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）はそれぞれ、第１の実施の形態に係る光学部品の一変形例を模式的に示す断面図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る光学部品の一変形例を模式的に示す断面図である。
【図１１】図１０に示す光学部品を模式的に示す平面図である。
【図１２】第１の実施の形態に係る光学部品の一変形例を模式的に示す断面図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る光学部品を模式的に示す断面図である。
【図１４】図１３に示す光学部品を模式的に示す平面図である。
【図１５】図１５（ａ）〜図１５（ｄ）はそれぞれ、図１３および図１４に示す光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る光学部品の一変形例を模式的に示す断面図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る光学部品の一変形例を模式的に示す断面図である。
【図１８】第３の実施の形態に係る光学部品を模式的に示す断面図である。
【図１９】図１８に示す光学部品を模式的に示す平面図である。
【図２０】図２０（ａ）〜図２０（ｆ）はそれぞれ、図１８および図１９に示す光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【図２１】第３の実施の形態に係る光学部品の一変形例を模式的に示す断面図である。
【図２２】一比較例である光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【図２３】一比較例である光学部品の一製造工程を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０，３１０  基体、  １０ａ  基体の表面、  １２，１３０，２１２，２２２  凸部、  １２ａ  光学面（凸部の上面）、  １３  エネルギー線、  ２０，１０６，２２０  カバー層、  ２０ａ，２２０ａ  カバー層の上面、  ２２，３２，４２，５２，９２，１２２，２２２，３２２，９２２  開口部、  ２４，３４，４４，５４，６４，７４，１２４  尖状部、  ２４ａ，３４ａ，４４ａ，５４ａ，６４ａ，７４ａ  尖状部の第１表面、  ２４ｂ，３４ｂ，４４ｂ，５４ｂ，６４ｂ，７４ｂ  尖状部の第２側面、  ３２，１３２，２３２，３３２  光学部材、  ３２ａ  光学部材前駆体、  ３２ｂ  液滴、  ３２ｃ，２３２ｃ  光学部材の頂上部、  ２４ｃ，３４ｃ，４４ｃ，５４ｃ，６４ｃ，７４ｃ  尖状部の先端、  ９０，１９０  光素子、  １００，１１０，１５０，２００，２０１，２０２，３００，３０１  光学部品、  １０１  半導体基板、  １０２  第１ミラー、  １０３  活性層、  １０４  第２ミラー、  １０５  酸化狭窄層、  １０７  第１電極、  １０８，１１８，２０８，２１８，３０８  出射面、  １０９  第２電極、  １１２  ノズル、  １２０  インクジェットヘッド、  １４０共振器、  ２２２ａ  凸部の上面、  ２２２ｂ  凸部の側壁、  ３２０  封止材、  ３２２  凹部、  ４１０  基板、  Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２’，Ｒ３，Ｒ４  レジスト層
【図１】
2005004006.tif 000003
【図２】
2005004006.tif 000004
【図３】
2005004006.tif 000005
【図４】
2005004006.tif 000006
【図５】
2005004006.tif 000007
【図６】
2005004006.tif 000008
【図７】
2005004006.tif 000009
【図８】
2005004006.tif 000010
【図９】
2005004006.tif 000011
【図１０】
2005004006.tif 000012
【図１１】
2005004006.tif 000013
【図１２】
2005004006.tif 000014
【図１３】
2005004006.tif 000015
【図１４】
2005004006.tif 000016
【図１５】
2005004006.tif 000017
【図１６】
2005004006.tif 000018
【図１７】
2005004006.tif 000019
【図１８】
2005004006.tif 000020
【図１９】
2005004006.tif 000021
【図２０】
2005004006.tif 000022
【図２１】
2005004006.tif 000023
【図２２】
2005004006.tif 000024
【図２３】
2005004006.tif 000025