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문제 정의
- 굴절형 마이크로렌즈의 크기는 일반적으로 수십 urn ~수백 um으로 제작되기 때문에 기존의 렌즈 가공 기술로는 제작이 거의 불가능하다. 따라서 이러한 마이크로렌즈를 제작하기 위해 본 연구에서는 thermal reflow 방법을 이용하여 굴절형 마이크로렌즈를 설계제작하고 그 특성을 분석하였다.
가설 설정
- 그림 1은 thermal reflow에 의해 제작되어진 마이크로렌즈를 광학현미경 확대한 사진이 며 마이크로렌즈의 크기는 0250 ~ 325㎛ 이다. 그림 2는 0250#의 제작된 마이크로렌즈의 형상을 표면형상기(Surface profile meter)를 사용하여 측정한 결과와 측정 결과로부터 제작된 마이크로렌즈의 곡률 반경을 결정하기 위해서 앞서 마이크로렌즈 설계시 언급했던 마이크로렌 즈의 표면 형태가 구면을 이루게 된다는 가정을 이용하여 curve-fitting 방법을 사용하여 dada fitting 을 한 결과를 나타낸 것이다. 렌즈 중심에서 측정값 과 data fitting 값과의 차이는 1㎛ 이하로 나타났으며, 0250㎛의 렌즈의 경우 렌즈의 곡률 반경이 455 ㎛ 값을 갖는 것을 알 수 있었다.
- 먼저 thermal reflow 방법에 의해 제작되어지는 마이크로렌즈의 곡률 반경(R)와 두께(h)를 계산하기 위한 가정으로 표면장력에 의한 마이크로렌즈의 형태가 완전한 구면을 이루고 있으며, reflow 이전과 이후의 PR의 부피가 동일하다고 가정하면 reflow 이전의 원형 PR 형상의 직경 (r)과 두께(t)로부터 제작될 마이크로렌즈의 두께(h)와 곡률 반경 (R)을 계산할 수 있다. 또한 사용된 PR의 굴절률(n)을 결정하면 마이크로렌즈의 back focal length도 얻을 수 있다.
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