マイクロレンズアレイとは
マイクロレンズアレイとは、ミクロン単位の大きさのレンズが複数配列されてできた光学レンズのことをいいます。英語表記ではmicrolensarrayと綴り、arrayは配置や配列といった意味を持ちます。
レンズの大きさが数ミクロンとかなり小さいので、その分レンズの焦点距離も数ミリ単位と極々短い距離になります。近頃はスマートフォンやデジタルカメラといった電子機器の薄型化・小型化が進んでいる影響もあり、需要は急速に増加しています。
マイクロレンズアレイの使用用途
マイクロレンズアレイは主に、光通信やディスプレイ、天文台望遠鏡、照明などの光学系の分野で多用されます。
マイクロレンズアレイの主な役割は、集光と拡散にあります。集光を目的として使用される機器の1つに、デジタルカメラが挙げられます。カメラのレンズで集めた光をさらにいっそう集めることで、より正確な光情報をイメージセンサーに届けることが可能です。
また、逆に微小な光を効率よく拡散することができることから、医療機器や航空機などにも使用されます。
マイクロレンズアレイの原理
マイクロレンズアレイは、配列された微小なレンズによって拡散された光を集光することで、集約された光情報を次の媒体に届けることができます。先述のとおり、これはカメラのイメージセンサーとセットで使用されることが多い機能です。
また、同様の機能は光ファイバーにも応用されています。光ファイバーの断面構造は、外側が回線を保護する保護層になっており、中心に「コア」と呼ばれる50µm程の細い管があります。ここは実際に光が通過する部分であり、光情報を伝達するには、光源から発せられた光をコア内に正確に入射させる必要があります。そこで、マイクロレンズアレイで光を集光しコアに目掛けて誘導することで、効率よくそして正確に光情報を伝達することができるようになります。
マイクロレンズアレイは、一つ一つのレンズの形状や大きさ、数、配置位置などによって、光の集光および拡散能力が変わってきます。使用目的や用途を考慮して、適切なものを選定することが重要です。
参考文献
https://www.nalux.co.jp/pro_microlensarray.html