レンズアレイの役割と用途について　～深堀り解説編～　

レンズアレイとは、単レンズを縦横に配列したレンズです。
「フライアイレンズ」「インテグレーターレンズ」など、用途や業界によってさまざまな名称で呼ばれています。

レンズアレイは、光を「均一化する」「コリメート（平行光）する」「集光する」ための光学部品として、プロジェクター、露光装置、3Dプリンター、ソーラーシミュレーター、PCR検査機など幅広い分野で使用されています。

■レンズアレイの役割

レンズアレイの代表的な用途「光の均一化」

レンズアレイの代表的な用途のひとつが、照射光の均一化です。

光源から出た光は、そのまま照射すると照射面の中央部と周辺部で明るさに差が生じ、光ムラが発生する場合があります。プロジェクターなどの照明光学系では、均一でムラのない照射光が求められます。2枚のレンズアレイを光学系に使用することで、まず1枚目のレンズアレイが光を“分割”し、2枚目のレンズアレイが分割した光を再度“重ね合わせ”ます。これにより、照射面全体へ均一な光を届けることが可能になります。

▲2枚使いイメージ

▲レンズアレイを用いた光の均一化のイメージ

レーザー光学系でのコリメート（平行光）

レーザー光を利用する装置では、光をコリメートさせる目的としてレンズアレイを使用する場合があります。より高精度な光制御を行うためには、レンズ一つひとつの形状精度が求められます。

五鈴精工硝子の金型による成型技術を活かせば、非球面や自由曲面といった複雑なセル形状を作り出し、且つチップなどの光源の配列に合わせたレンズアレイを製造できます。

▲コリメートイメージ

■レンズアレイの用途例

 露光装置

レンズアレイは、半導体製造に使用される露光装置にも活用されています。

露光工程では、微細な回路パターンを基板へ正確に転写するため、「光源からマスクまで効率よく光を導くこと」「マスクを均一な光で照射すること」が非常に重要になり、レンズアレイが使用されます。

また、露光に使用される光源には紫外線領域の波長が用いられる事が多く、使用波長に適した光学材料の選定が重要になります。

五鈴精工硝子では、用途や波長に応じた光学ガラス材料の選定から、レンズ形状設計、成型まで対応しています。

UV領域での使用

UV光を利用する装置では、使用する波長域で高い透過性を持つ材料選定が重要です。

五鈴精工硝子では、紫外線領域に透過特性を持つオリジナル光学ガラス材料を開発・製造・販売しており、その材料特性を活かした光学部品の成型が可能です。

UV領域において、以下のような分野への応用が期待されています。

• UV殺菌装置
• 分析・医療機器
• UV-LED関連部品
• 露光装置
• ソーラーシミュレーター

【レンズアレイの設計・製造について】

レンズアレイは、用途に応じて光を「均一化する」「コリメートする」「集光する」ための重要な光学部品です。

五鈴精工硝子では、長年培ってきた金型成型技術をもとに、レンズアレイの設計・製造に対応しています。

お客様の用途や使用環境に合わせ、材料選定、レンズ形状の設計、光学特性を考慮した提案から、自社内での成型、研磨、コート、検査まで一貫した対応が可能です。

レンズアレイに関するご相談がございましたら、お気軽にお問合せください。

▶ “レンズアレイについて～入門編～”はこちらの記事をご参照ください

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