(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互結合された少なくとも２つの部品を含んでなり、各部品は少なくとも１つの光学機能素子を含む微小光学機能ユニットの製造方法であって、製造を行うために、少なくとも２つの平坦部品（１，２）に、特定数の光学機能部（レンズ面３，４，５）を設け、さらなる製造工程において、平坦部品（１，２）を相互結合し、その後、相互結合された平坦部品（１，２）から、少なくとも１つの微小光学機能ユニット（１４）に切断する微小光学機能ユニットの製造方法において、少なくとも２つの平坦部品（１，２）の相互の位置合わせを簡略にする位置決め補助部を、前記平坦部品（１，２）の相互に対向する面に形成し、少なくとも２つの平坦部品（１，２）のうちの一方の面であって他方の平坦部品（１，２）に対向する面とは反対の面に、相互結合された前記平坦部品（１，２）から少なくとも１つの微小光学機能ユニット（１４）に切断するための切断補助部としても用いることができるさらなる位置決め補助部を形成することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記平坦部品（１，２）の相互に対向する面に、密着面（７，８）が形成され、該密着面は結合後、相互に密着し、前記位置決め補助部は、該密着面（７，８）に設けられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記位置決め補助部は、前記平坦部品（１，２）の一方（１）の縦溝（９，１０）と、該縦溝（９）に対応する第２の前記平坦部品（２）の縦突起部（１１）とを含むことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記平坦部品（１，２）の相互結合は、接着、はんだ付または溶接によって行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記平坦部品（１，２）は、完成した微小光学機能ユニットの機能に影響する波長領域において、少なくとも部分的に透明であるような材料からなってもよいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）に、レンズ面（３，４，５）として形成される光学機能部が形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記レンズ面（３，４，５）は、各平坦部品（１，２）の実質的に全幅または全長にわたって伸長する円柱レンズとして形成されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）に形成される光学機能部は、前記平坦部品（１，２）の平面内に位置する少なくとも１方向において、光学パラメータに関して相互に異なる特性を含み、相互結合された前記平坦部品（１，２）から、異なる特性を有する微小光学機能ユニット（１４）に切断することができることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）にある前記光学機能部の特性を、前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）の長さおよび／または幅に関して変化させることができ、所望の特性を有する微小光学機能ユニット（１４）は、相互結合された前記平坦部品（１，２）から切断されることができることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）の長さおよび／または幅に関して、使用される材料の屈折率、またはレンズ面（３，４，５）として作製される光学機能部の焦点距離を、変化させることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互結合された少なくとも２つの部品を含んでなり、各部品は少なくとも１つの光学機能素子を含む微小光学機能ユニットの製造方法に関し、製造を行うために、少なくとも２つの平坦部品に、特定数の光学機能部を設け、さらなる製造工程において平坦部品を相互結合し、その後、相互結合された平坦部品から、少なくとも１つの微小光学機能ユニットが切断される。
【０００２】
【従来の技術】
上述のような方法は、米国特許公報第６０４９４３０号などから周知である。該公報に記載される方法によると、２つの基板状の部品は光学機能素子を備え、紫外線硬化する接着剤によって相互結合される。該方法の短所は、基板状の部品に形成される一方の平坦部品の光学機能素子を、他方の平坦部品に対して正確に位置決めし、所望の特性を有する微小光学機能ユニットを生成するために、相当の労力が必要となることである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、異なる平坦部品に形成される光学機能部を、製造工程において、より簡略に所望のように、相互に位置決めができるような上述の方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、相互結合された少なくとも２つの部品を含んでなり、各部品は少なくとも１つの光学機能素子を含む微小光学機能ユニットの製造方法であって、製造を行うために、少なくとも２つの平坦部品（１，２）に、特定数の光学機能部（レンズ面３，４，５）を設け、さらなる製造工程において、平坦部品（１，２）を相互結合し、その後、相互結合された平坦部品（１，２）から、少なくとも１つの微小光学機能ユニット（１４）に切断する微小光学機能ユニットの製造方法において、少なくとも２つの平坦部品（１，２）の相互の位置合わせを簡略にする位置決め補助部を、前記平坦部品（１，２）の相互に対向する面に形成することを特徴とする方法である。
【０００５】
また本発明において、前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）の面であって、他方の平坦部品（１，２）に対向する面に少なくとも位置決め補助部が形成され、該位置決め補助部は、相互結合された前記平坦部品（１，２）から少なくとも１つの微小光学機能ユニット（１４）に、切断するための切断補助部としても用いることができることを特徴とする。
【０００６】
また本発明において、前記平坦部品（１，２）の相互に対向する面に、密着面（７，８）が形成され、該密着面は結合後、相互に密着し、前記位置決め補助部は、該密着面（７，８）に設けられることを特徴とする。
【０００７】
また本発明において、前記位置決め補助部は、前記平坦部品（１，２）の一方（１）の縦溝（９，１０）と、該縦溝（９）に対応する第２の前記平坦部品（２）の縦突起部（１１）とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また本発明において、前記平坦部品（１，２）の相互結合は、接着、はんだ付または溶接によって行われることを特徴とする。
【０００９】
また本発明において、前記平坦部品（１，２）は、完成した微小光学機能ユニットの機能に影響する波長領域において、少なくとも部分的に透明であるような材料からなってもよいことを特徴とする。
【００１０】
また本発明において、前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）に、レンズ面（３，４，５）として形成される光学機能部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明において、前記レンズ面（３，４，５）は、各平坦部品（１，２）の実質的に全幅または全長にわたって伸長する円柱レンズとして形成されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明において、前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）に形成される光学機能部は、前記平坦部品（１，２）の平面内に位置する少なくとも１方向において、光学パラメータに関して相互に異なる特性を含み、相互結合された前記平坦部品（１，２）から、異なる特性を有する微小光学機能ユニット（１４）に切断することができることを特徴とする。
【００１３】
また本発明において、前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）にある前記光学機能部の特性を、前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）の長さおよび／または幅に関して変化させることができ、所望の特性を有する微小光学機能ユニット（１４）は、利用可能な選択方法を用いて相互結合された前記平坦部品（１，２）から切断されることができることを特徴とする。
【００１４】
また本発明において、前記平坦部品の少なくとも一方（１，２）の長さおよび／または幅に関して、使用される材料の屈折率、またはレンズ面（３，４，５）として作製される光学機能部の焦点距離を、変化させることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、平坦部品の相互に対向する面に位置決め補助部が形成され、該位置決め補助部は、少なくとも２つの平坦部品の相互の位置決めを簡略にする。位置決め補助部があることによって、大きな光学平坦部品を所望の基準値に応じて相互に位置決めすることができ、該位置決め補助部は、平坦部品を正確に相互に位置決めすることによって、各微小光学機能ユニットの機能部が、正確に相互に位置決められるように選択可能である。
【００１６】
本発明に従えば、平坦部品の少なくとも一方の面であって、他方の平坦部品に対向する面に少なくとも位置決め補助部が形成されてもよく、該位置決め補助部は、相互結合された部品から少なくとも１つの微小光学の機能ユニットに切断するための切断補助部として用いることもできる。このようにして、相互結合された部品を個々の機能ユニットに分割する作業工程が、明らかに簡略化される。
【００１７】
本発明の好適な実施形態に従えば、平坦部品の相互に対向する面に密着面を形成してもよく、該密着面は結合後、相互に密着し、位置決め補助部は、この密着面に設けられる。相互に密着する面に位置決め補助部を形成することによって、平坦部品を相互に重ね合わせて移動させ、該平坦部品の対応する位置に相互に達するまで密着して変位させることが可能である。
【００１８】
好適には、位置決め補助部は、一方の部品の縦溝と、該縦溝に対応する第２の部品の縦突起部とを含む。このような位置決め補助部の形態により、非常に簡略ではあるが、非常に効果のある実施形態が提供される。さらにこのような縦溝と縦突起部とは、非常に低価格で提供される。
【００１９】
平坦部品の相互結合は、接着、はんだ付、溶接などの従来の結合方法によって達成される。
【００２０】
特に、平坦部品は、完成した微小光学機能ユニットの機能に影響する波長領域において、少なくとも部分的に透明であるような材料からなってもよい。この場合、平坦部品の少なくとも一方に、レンズ面として形成される光学機能部が形成されてもよい。好適にはレンズ面は、各平坦部品の実質的に全幅または全長にわたって伸長する円柱レンズとして形成されてもよい。このような構造物は、生産技術的に比較的簡略に形成することができる。
【００２１】
しかしながら、光学機能部として、鏡、フィルタ、プリズムなどを備えることもできる。
【００２２】
本発明の好適な実施形態に従えば、平坦部品の少なくとも一方に形成される光学機能部は、平坦部品の平面内に位置する少なくとも１方向において、光学パラメータの１つに関して相互に異なる特性を含み、相互結合された部品から、異なる特性を有する微小光学機能ユニットに切断することができる。ここで、平坦部品の少なくとも一方にある光学機能部の特性を、部品の少なくとも一方の長さおよび／または幅に関して変化させることができ、利用可能な選択方法を用いて、相互結合された部品から所望の特性を有する微小光学機能ユニットに切断することができる。これによって、平坦部品を相互結合し、顧客の要望に応じて詳細に定義可能な特性を有する単一または複数の機能ユニットを基板状の構造物から切断することができる。このような方法は、価格を大幅に低下させることができ、顧客に合わせた微小光学機能ユニットを製造することができる。
【００２３】
好適には、使用される材料の屈折率、またはレンズ面として作製される光学機能部の焦点距離を、平坦部品の少なくとも一方の長さおよび／または幅にわたって変化させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図表を参照して、以下の好適な実施の形態の記載に基づき明確になるだろう。
【００２５】
図１および図２に示される本発明の方法において、比較的伸張された基板状の平坦部品１，２は、完成した微小光学機能ユニットの機能に影響する波長領域において、少なくとも部分的に透明であるような材料からなってもよい。たとえば、石英ガラスなどである。平坦部品１，２の両方または一方の伸張された表面は、たとえばドイツ特許公報第１９６１０８８１号などに記載されるような製造方法を用いて、図１に対応するレンズ面３，４，５が生成されるように加工される。このような製造方法において石英ガラス面は、超音波振動研磨加工などによって略成形される。図１に示される周期的に繰り返されるレンズ構造物を製造するために、大きな平坦な研磨型が用いられ、該研磨型は、超音波振動研磨加工用の隣接して設けられる機能素子を含む。
【００２６】
超音波振動研磨加工の後にさらなる製造工程が続き、該工程において高エネルギー電子線を用いてレンズ面３，４，５を研磨することができる。
【００２７】
図示された実施の形態において、第１の平坦部品１は、伸張する両表面にそれぞれレンズ面３，４を含み、該レンズ面は図示された実施の形態において、相互に対向して位置する、異なる形状の相互に平行に設けられる円柱レンズとして形成される。図示される実施の形態において、第１の平坦部品１に形成される各円柱レンズは、平坦部品１の全幅にわたって伸長する。各レンズ面３，４の間には、平坦部品１の伸張する各表面に、実質的に平坦部品の伸長平面に対して円柱軸方向に伸長する平行な密着面６，７が設けられ、レンズ面３，４は厚みに関して該密着面の上方または下方にそれぞれ隆起する。
【００２８】
図示される実施の形態において、第２の平坦部品２には第１の平坦部品１に対向する面にだけ、レンズ面５および密着面８が設けられる。同様にレンズ面５は、相互に平行に設けられる円柱軸を含み、該円柱レンズ面において各円柱レンズは平坦部品２の全幅にわたって伸長する。各レンズ面５の間には密着面８が設けられ、同様にレンズ面５は該密着面の上方に隆起する。
【００２９】
図１に示される両平坦部品１，２の形態は一例であり、変更可能である。たとえば、平坦部品１に、伸張する両面のうち１面にだけ、レンズ面３，４および密着面６，７を設けることも可能である。さらに当然ながら、平坦部品２に、伸張する両面にレンズ面５および密着面８を設けることも可能であり、平坦部品１が、単一面または両面に、対応する機能面を設けているかどうかには依存しない。
【００３０】
図１に示される実施の形態において、第２の平坦部品２に設けられる円柱レンズは、第１の平坦部品１に設けられる円柱レンズに対して垂直に設けられる。両平坦部品１，２に、円柱レンズを相互に平行な方向に設けることも可能である。さらに、円柱レンズを相互に直角以外の角度で設けることも可能である。さらに、円柱ではなく各球形レンズ面に分けて設けることも可能である。さらに、部品１，２の平坦な表面にレンズ面のかわりにプリズム面を設けてもよい。レンズまたはプリズムのかわりに、機能面として鏡またはフィルタを用いることも可能である。本発明の本質は、部品１，２における機能面の構造ではなく、部品１，２に、所望の種類の機能面を片面および／または両面に設けるということである。
【００３１】
さらに、図１および詳細図である図４および図５からわかるように、部品１，２には位置決め補助部が設けられる。該位置決め補助部は、縦溝９，１０を含み、該縦溝は、第１の部品１で、レンズ面３，４の円柱レンズに対し垂直に、および密着面６，７の縦方向の伸長に対して垂直に伸長する。図１における第１の平坦部品１の下方の縦溝１０に対応する縦突起部１１は、特に図４から明確にわかるように、部品２の密着面８に設けられる。
【００３２】
両部品１，２を組合せるとき、縦突起部１１は縦溝１０に嵌合し、レンズ面３，４，５として形成される機能面が、部品１，２に予め定められた位置で設けられる。図１において第１の部品１の上方に設けられるさらなる縦溝９は、第３または第４の平坦部品と組合せるために用いることができ、たとえば第１の平坦部品１の上面に積み上げることも可能である。さらに、第１の平坦部品１の上面に設けられる縦溝９は、組合せられた部品１，２の上面への、対応する切断機器の位置決めのために用いられてもよい。
【００３３】
部品１，２を組合せた後に相互結合するには、接着、はんだ付、溶接などの典型的な結合方法によって行われてもよい。
【００３４】
部品１，２を組合せて、相互結合した後、切断線１２，１３に沿って上述の切断装置によって、礎石状の微小光学機能ユニット１４に切断することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に従えば、本発明の方法を用いて、全く異なる微小光学機能ユニット１４を、同一の原型部品１，２から製造することができる。さらにまたレンズ面３，４，５などの、設けられる機能面の焦点距離または他のパラメータを、部品１，２または部品１，２のうちの一方の長さまたは幅に関して変化させることが可能である。また、使用される材料の屈折率を、部品１，２または部品１，２の一方の長さまたは幅に関して変化させることができる。機能面の光学パラメータをこのように変化させる場合、利用可能な選択方法を用いることによって、組合せられた部品１，２から所望の特性を有する微小光学機能ユニット１４に、切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の製造工程において組合せられるべき２つの平坦部品の概略斜視図である。
【図２】図１に従った、部品組合後の切断前の図である。
【図３】本発明の方法で製造された微小光学機能ユニットの斜視図である。
【図４】図１においてＩＶと示される円に従った詳細図である。
【図５】図１における矢符Ｖに従った詳細図である。
【符号の説明】
１，２  平坦部品
３，４，５  レンズ面
６，７，８  密着面
９，１０  縦溝
１１  縦突起部
１２，１３  切断線
１４  機能ユニット
【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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