薄型平面光学元件和光学设备制造技术

薄型平面光学元件和光学设备。本发明专利技术提供对光学透镜的体积、重量不造成影响、并且在量产工艺中能够实现高生产效率、低成本的薄型平面光学元件。本发明专利技术提出了一种具备平面的超透镜的薄型平面光学元件。超透镜具有二维立柱的阵列。超透镜具有将基板与设置在该基板上的一个立柱一体化而得到的构造体作为纳米单元。基板和立柱由相同的材料构成。板和立柱由相同的材料构成。板和立柱由相同的材料构成。

【技术实现步骤摘要】
薄型平面光学元件和光学设备


[0001]本专利技术涉及具备平面的超透镜的薄型平面光学元件，尤其是涉及这种光学元件的构造。

技术介绍

[0002]通常，聚光透镜等以往的光学透镜为了降低在成像时产生的像差(像的模糊、失真等)的影响而需要使用多个透镜。因此，导致具备以往的光学透镜的装置变大。
[0003]近年来，作为用于开发小型的光学部件的有力的平台之一，出现了超表面。超表面是指通过将比原子大但相对于电磁波的波长为微小尺寸的构造体当作原子或分子进行排列，从而能够实现在自然界不存在的电磁的性质(介电常数、磁导率)的材料。超透镜是由在控制光的特性方面优异的超表面形成的透镜，在超透镜的平面构造内能够具有多种功能。
[0004]晶圆级光学(WLO)是以高生产效率、高精度、低成本大量生产光学元件的现代技术，如何以简洁且高效的工艺实现WLO成为重要的问题。因此，晶圆上的光学元件的解析和设计受到关注，划时代的极薄的平面的超透镜作为适合于WLO的制造的光学元件而被期待。
[0005]但是，现有的超透镜虽然在控制光的特性方面优异，但仍存在期望改善的方面。例如，专利文献1所记载的现有的超透镜公开了以下的内容：超透镜的基板材料是熔融石英、蓝宝石、硼硅酸玻璃或者稀土类氧化物玻璃，与超透镜的基板材料连接的立柱材料是二氧化钛。在专利文献1所记载的现有的超透镜中，对光学透镜的体积、重量造成了影响。另外，例如在专利文献2所记载的光学元件的制造方法中，生产效率不够。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献r/>[0008]专利文献1：日本特表2020
‑
537193号公报
[0009]专利文献2：日本专利第4226061号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的问题
[0011]本专利技术的目的在于，提供一种对光学透镜的体积、重量不造成影响、并且在量产工艺中能够实现高生产效率、低成本的薄型平面光学元件。
[0012]用于解决问题的手段
[0013]为了解决上述问题，本专利技术具有以下的方案。
[0014]本专利技术提出一种与以往相比能够降低制造超透镜的时间和成本的、具备新的超透镜的薄型平面光学元件。
[0015]根据本专利技术，提供了以下的薄型平面光学元件。
[0016]本专利技术的薄型平面光学元件是具备平面的超透镜的薄型平面光学元件，其中，所述超透镜具有二维立柱的阵列，所述超透镜具有将基板与设置在所述基板上的立柱一体化而得到的构造体作为纳米单元，所述基板和所述立柱由相同的材料构成。
[0017]所述超透镜可以包含配置为二维的阵列状的多个超透镜。
[0018]也可以是，所述纳米单元的配置的密度从所述超透镜的中心朝向所述超透镜的外缘而变大。
[0019]也可以是，所述立柱的半径随着从所述超透镜的中心朝向所述超透镜的外缘而越来越大。
[0020]也可以是，具有所述立柱的高度恒定且所述立柱的半径不同的多个所述纳米单元，在超透镜上，通过将多个所述纳米单元配置在不同的位置而使光相位变化。
[0021]所述材料也可以是树脂材料。
[0022]所述材料也可以是高耐热树脂材料。
[0023]所述材料也可以是光固化性树脂。
[0024]也可以是包含所述光学元件的光学设备。
[0025]专利技术效果
[0026]根据本专利技术，可提供对光学透镜的体积、重量不造成影响、并且在量产工艺中能够实现高生产效率、低成本的薄型平面光学元件。
附图说明
[0027]图1是示出实施方式所述的晶圆级透镜阵列的图。
[0028]图2是示出实施方式所述的超透镜的图。
[0029]图3是图2的主要部分放大图。
[0030]图4是示出超透镜的基本构成(纳米单元)的立体图。
[0031]图5是示出超透镜的基本构成(纳米单元)的俯视图。
[0032]图6是示出超透镜的基本构成(纳米单元)的侧视图。
[0033]图7是示出光传播面(x
‑
z)内的不同的立柱半径的光强度分布的图。
[0034]图8是示出光传播面(x
‑
z)内的不同的立柱半径的光强度分布的图。
[0035]图9是示出光传播面(x
‑
z)内的不同的立柱半径的光强度分布的图。
[0036]图10是相对于立柱半径而示出相移的图。
[0037]图11是相对于立柱位置而示出相移的图。
[0038]图12是示出聚光位置处的强度分布的图。
具体实施方式
[0039]以下，对本专利技术的一实施方式详细进行说明。本专利技术不限定于以下记载的实施方式，在不阻碍本专利技术的效果的范围内能够适当加以变更来实施。在针对本专利技术的一实施方式记载的特定的说明也适用于其他实施方式的情况下，在其他实施方式中有时省略该说明。在本说明书中，表示数值范围的“X～Y”这一表现是指“X以上且Y以下”。
[0040]只要没有特别定义，则本说明书所使用的全部的用语(包含技术用语和科学用语)具有与由本专利技术所属的
的本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。此外，在通常使用的字典中定义的用语应被解释为具有与在相关技术的上下文中的含义一致的含义，除非在本说明书中明确定义，否则不会以理想化或过于形式的含义来解释。
[0041][实施例][0042]以下示出实施例来更加具体地说明本专利技术，但不通过这些实施例来限定本专利技术的解释。例如，本专利技术被应用于晶圆级透镜阵列，但不限于此。能够将本专利技术应用于单独的超透镜。
[0043]图1是示出本专利技术的实施方式所述的晶圆级透镜阵列(具有薄型平面的光学元件)的图。在图1中，示出了在基板上展开的超透镜的二维阵列，但应注意的是，为了简洁起见，有时省略几个构成要素。
[0044]晶圆级透镜阵列具备基板1、和排列在基板1上的多个超透镜10的二维阵列。晶圆级透镜阵列由多个平面的超透镜10构成。在图1中，以圆形示出了各个超透镜10，但不限定于圆形的形状。本专利技术的实施方式所述的晶圆透镜阵列的大小非限定地为8英寸或12英寸。作为本专利技术的实施方式的一例，多个超透镜10的二维阵列排列成格子状，但不限于此。
[0045]图2是将多个超透镜10中的任意一个放大后的图，是示出本专利技术的实施方式所述的超透镜10的图。图2所示的虚线21与虚线22的交点11是超透镜10的中心11。
[0046]图3是将图2的虚线20的部分放大后的图。超透镜10具有二维立柱的阵列。超透镜10具有使基板1和设置在基板1上的一个立柱一体化而得到的构造体作为纳米单元30(基本构成)。因此，超透镜10具有二维的纳米单元30的阵列。在示出实施方式的一例的图3中，纳米单元30的二维阵列以格子状排列在超透镜10上，但不限于此。
[0047]如图3所示，各个纳米单元30的半径根据超透镜10上的纳米单元的位置而不同。具体而言，纳米单元30的半径随着从超透镜10的中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄型平面光学元件，其具备平面的超透镜，其中，所述超透镜具有二维立柱的阵列，所述超透镜具有将基板与设置在所述基板上的立柱一体化而得到的构造体作为纳米单元，所述基板和所述立柱由相同的材料构成。2.根据权利要求1所述的薄型平面光学元件，其中，所述超透镜是配置为二维的阵列状的多个超透镜。3.根据权利要求1所述的薄型平面光学元件，其中，所述纳米单元的配置的密度从所述超透镜的中心朝向所述超透镜的外缘而变大。4.根据权利要求1所述的薄型平面光学元件，其中，所述立柱的半径随着从所述超透镜的中心朝向所述超透镜的外缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：林新，
申请(专利权)人：江苏敏而精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：