マイクロレンズアレイとは？結合用・フライアイ・拡散板の種類と、材質・ピッチ・波長・価格の選び方

マイクロレンズアレイとは

マイクロレンズアレイは、μm〜mm単位の微細なレンズを、1枚の板の上にたくさん並べた光学素子です。光通信の結合、プロジェクターや露光装置の照明、LiDARやヘッドアップディスプレイの光源まで使います。

比較ページには、メーカーが自社のブランドで作るマイクロレンズアレイを、型番かサンプルの仕様の単位で載せています。単レンズ、非球面の単レンズ、フレネルレンズ、撮像素子に作り込まれたマイクロレンズは載せていません。

3つの種類

• 結合用は、レンズの1つずつが別々の光を集めたり平行にしたりします。住田光学ガラスの非球面マイクロレンズアレイ、ナルックスのガラス製、コヒレントのシリコン製、ソーラボのMLA150-7ARがこの型です
• フライアイは、アレイ全体で1つの光学系になり、光源のむらをならします。住田光学ガラス、大興製作所、日本特殊光学樹脂、シグマ光機、エドモンド・オプティクスの製品がこの型です
• 拡散板は、微細なレンズで光を決めた角度へ広げます。ナルックスの超広角Diffuserと、デクセリアルズの無機拡散板がこの型です

材質と使える波長

• ガラスは熱膨張が小さく、ナルックスはレンズピッチの精度を保証値0.1μm以下にしています
• 合成石英は紫外から使え、エドモンド・オプティクスの#64-490は200〜2200nmで使えます
• シリコンは近赤外用で、コヒレントの製品は1260〜1340nmで透過率が99%を超えます
• 樹脂は大きな品を安く作れ、日本特殊光学樹脂のFE10はPMMAで100mm角です

フライアイの使い方

• シグマ光機のFEL-5860R03-42.07PMは、2枚1組で使います
• 大興製作所の製品は両面にレンズがあり、平凸のレンズアレイ2枚の光学系を1枚で作れます
• エドモンド・オプティクスの#64-490は、両面のシリンダーレンズを一体にしてあり、2枚を合わせる調整がいりません

レーザーで出る明暗の模様

干渉しやすいレーザーをマイクロレンズアレイで広げると、レンズの開口による回折やレンズ同士の干渉で明暗の模様が出ます。ナルックスのランダムマイクロレンズアレイは、レンズピッチなどの周期をわざと崩して模様を減らします。

値段と買い方

• ソーラボのMLA150-7ARは74,678円で、1個から通販で買えます
• エドモンド・オプティクスの#64-490は111,300円（1〜10個の単価）⁠で⁠⁠⁠⁠す
• 大興製作所の30×30×8.38mmの製品は187,000円（税込）で、自社の通販サイトで買えます
• 住田光学ガラスは金型で月産10,000個以上に応じ、ほかの会社も設計から作る特注に応じます