JP2002303703A - レンズアレイおよびその製造方法、ならびにその成形用金形 - Google Patents
レンズアレイおよびその製造方法、ならびにその成形用金形Info
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- JP2002303703A JP2002303703A JP2001106880A JP2001106880A JP2002303703A JP 2002303703 A JP2002303703 A JP 2002303703A JP 2001106880 A JP2001106880 A JP 2001106880A JP 2001106880 A JP2001106880 A JP 2001106880A JP 2002303703 A JP2002303703 A JP 2002303703A
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- lens array
- rough surface
- shielding
- lens
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- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】遮光機能または絞り機能または隣接したレンズ
間の光透過防止機能を備え、ゴーストを防止できるレン
ズアレイを低コストで製造する。 【解決手段】1次元または2次元に配列されたレンズア
レイにおいて、レンズ隣接部またはその近傍に粗面部2
1を形成し、形成後に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を
粗面部21に付着させることで、遮光機能または隣り合
うレンズ間の光透過防止機能を付与する方法、またはレ
ンズ面の周囲の少なくとも一部に粗面部21を形成し、
形成後に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を粗面部21に
付着させることで、絞り機能を付与する方法を実現す
る。a)は金型、b)は隣接部を拡大した図、c)〜
e)は粗面表面である。
間の光透過防止機能を備え、ゴーストを防止できるレン
ズアレイを低コストで製造する。 【解決手段】1次元または2次元に配列されたレンズア
レイにおいて、レンズ隣接部またはその近傍に粗面部2
1を形成し、形成後に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を
粗面部21に付着させることで、遮光機能または隣り合
うレンズ間の光透過防止機能を付与する方法、またはレ
ンズ面の周囲の少なくとも一部に粗面部21を形成し、
形成後に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を粗面部21に
付着させることで、絞り機能を付与する方法を実現す
る。a)は金型、b)は隣接部を拡大した図、c)〜
e)は粗面表面である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1次元または2次
元に配列されたレンズアレイ、およびその製造方法と成
形用金型に関し、特に光透過防止機能を有し、ゴースト
を防止できるレンズアレイと、そのレンズアレイを低コ
ストで製造できるレンズアレイの製造方法と、そのため
の金型に関する。
元に配列されたレンズアレイ、およびその製造方法と成
形用金型に関し、特に光透過防止機能を有し、ゴースト
を防止できるレンズアレイと、そのレンズアレイを低コ
ストで製造できるレンズアレイの製造方法と、そのため
の金型に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、1次元レンズアレイを用いた
光学ユニットがスキャナー等の画像読み取り用として、
あるいはプリンタ等の電子写真装置の画像書き込み用と
して利用され、2次元レンズアレイが画像表示パネルな
どに利用されているが、近年さらに高精度化あるいは低
コスト化が求められている。
光学ユニットがスキャナー等の画像読み取り用として、
あるいはプリンタ等の電子写真装置の画像書き込み用と
して利用され、2次元レンズアレイが画像表示パネルな
どに利用されているが、近年さらに高精度化あるいは低
コスト化が求められている。
【0003】レンズアレイの形状自体は、射出成形やプ
レス成形、エッチングなどを利用して製造されており、
形状精度の向上および低コスト化が図られているが、レ
ンズアレイ性能として高精度化・高機能化させていくに
は、形状精度を向上させる以外に、意図しない光がレン
ズ内に入射してしまうことで引き起こされる所謂ゴース
ト現象、迷光現象を如何に抑えるかが重要である。ま
た、レンズ面端部は金駒加工時および成形時に面がだれ
てしまうので、この部分で入射した光が思わぬ方向に屈
折するので、この部分への光の入射も極力抑えた方が良
い。図7は、ゴースト現象、迷光現象と面ダレ現象の説
明図である。レンズ面11および裏側レンズ面12を有
するレンズを複数個配列して形成されたレンズアレイ1
4において、光源位置(A′)13からの破線矢印のよ
うに全ての光が進行すれば理想的であるが、光源位置
A′から実線矢印のように意図しない光の進行方向に進
んだ場合には、面ダレ部への入射による屈折15、ある
いは意図しない光源Aからの実線矢印のような光が進行
して、ゴースト現象が起こってしまう。
レス成形、エッチングなどを利用して製造されており、
形状精度の向上および低コスト化が図られているが、レ
ンズアレイ性能として高精度化・高機能化させていくに
は、形状精度を向上させる以外に、意図しない光がレン
ズ内に入射してしまうことで引き起こされる所謂ゴース
ト現象、迷光現象を如何に抑えるかが重要である。ま
た、レンズ面端部は金駒加工時および成形時に面がだれ
てしまうので、この部分で入射した光が思わぬ方向に屈
折するので、この部分への光の入射も極力抑えた方が良
い。図7は、ゴースト現象、迷光現象と面ダレ現象の説
明図である。レンズ面11および裏側レンズ面12を有
するレンズを複数個配列して形成されたレンズアレイ1
4において、光源位置(A′)13からの破線矢印のよ
うに全ての光が進行すれば理想的であるが、光源位置
A′から実線矢印のように意図しない光の進行方向に進
んだ場合には、面ダレ部への入射による屈折15、ある
いは意図しない光源Aからの実線矢印のような光が進行
して、ゴースト現象が起こってしまう。
【0004】そのため、遮光機能あるいは絞り機能を付
加する必要があるが、これには従来以下のような方法が
取られていた。 1)遮光板あるいは絞り板をレンズ面の前に設置する。 2)遮光させたい部分には遮光性膜をつけることで、遮
光機能あるいは絞り機能をレンズアレイ本体に持たせ
る。 遮光性膜をつける方法としては、蒸着(例えば、特開平
10-225995号公報参照)、あるいは感光性樹脂露光(例
えば、特開平8-313706号公報参照)による方法がある。
すなわち、特開平8-313706号公報では、遮光部一体型マ
イクロレンズアレイ(ホーヤ)に感光性樹脂を露光する
ことにより、マイクロレンズアレイのレンズ面中心に遮
光膜を設けている。また、特開平10-225995号公報で
は、マイクロレンズを凹部の中に配置し、凹部の高さが
マイクロレンズより高くなるようにする。これにより、
図7に示すような面ダレ現象やゴースト現象を防止する
ことができる。
加する必要があるが、これには従来以下のような方法が
取られていた。 1)遮光板あるいは絞り板をレンズ面の前に設置する。 2)遮光させたい部分には遮光性膜をつけることで、遮
光機能あるいは絞り機能をレンズアレイ本体に持たせ
る。 遮光性膜をつける方法としては、蒸着(例えば、特開平
10-225995号公報参照)、あるいは感光性樹脂露光(例
えば、特開平8-313706号公報参照)による方法がある。
すなわち、特開平8-313706号公報では、遮光部一体型マ
イクロレンズアレイ(ホーヤ)に感光性樹脂を露光する
ことにより、マイクロレンズアレイのレンズ面中心に遮
光膜を設けている。また、特開平10-225995号公報で
は、マイクロレンズを凹部の中に配置し、凹部の高さが
マイクロレンズより高くなるようにする。これにより、
図7に示すような面ダレ現象やゴースト現象を防止する
ことができる。
【0005】3)遮光させたい部分を(凹または凸にし
てその表面を)粗面にすることで遮光機能あるいは絞り
機能をレンズアレイ本体に持たせる。 この方法としては、(例えば、特開平10-225995号公報
参照)あるいは(特許2718689号公報参照)に記載の方
法がある。図8は、特許第2718689号公報に記載された
レンズ・アレイの断面図である。図8(a)は、表面が
粗面である光透過防止用突起部16をレンズ成形と同時
に成形したレンズアレイであり、図8(b)は、同じく
光透過防止用空隙部17をレンズ成形と同時に成形した
レンズアレイである。これにより、ゴーストが発生しな
い遮光範囲が拡大され、組付精度が向上する。
てその表面を)粗面にすることで遮光機能あるいは絞り
機能をレンズアレイ本体に持たせる。 この方法としては、(例えば、特開平10-225995号公報
参照)あるいは(特許2718689号公報参照)に記載の方
法がある。図8は、特許第2718689号公報に記載された
レンズ・アレイの断面図である。図8(a)は、表面が
粗面である光透過防止用突起部16をレンズ成形と同時
に成形したレンズアレイであり、図8(b)は、同じく
光透過防止用空隙部17をレンズ成形と同時に成形した
レンズアレイである。これにより、ゴーストが発生しな
い遮光範囲が拡大され、組付精度が向上する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法には、それぞれ以下のような問題点がある。 1)レンズ面と遮光板の距離を短くできれば、レンズ面
端部の面ダレ部からの光の入射を抑えることはできる
が、複数部品が必要となりコスト高となる。 2)精度良く位置決めする形で遮光性膜を付けるのは、
印刷またはフィルム接着では難しく、位置がレンズごと
にばらついてしまうため、光量ばらつきの原因になる。
蒸着、感光性樹脂露光等では精度良く遮光性膜を付加で
きるが、コスト高になってしまう。また、いずれの工法
でもレンズ面端部の面ダレ部からの光の入射を抑えるの
が難しい。 3)粗面では光を乱反射し、完全にゴースト、迷光を抑
えるのが難しい。すなわち、レンズ面隣接部に突起を設
けることで、レンズ端部への余分な光の入射を低減する
ことはできるが、低減する量が不十分である。
の方法には、それぞれ以下のような問題点がある。 1)レンズ面と遮光板の距離を短くできれば、レンズ面
端部の面ダレ部からの光の入射を抑えることはできる
が、複数部品が必要となりコスト高となる。 2)精度良く位置決めする形で遮光性膜を付けるのは、
印刷またはフィルム接着では難しく、位置がレンズごと
にばらついてしまうため、光量ばらつきの原因になる。
蒸着、感光性樹脂露光等では精度良く遮光性膜を付加で
きるが、コスト高になってしまう。また、いずれの工法
でもレンズ面端部の面ダレ部からの光の入射を抑えるの
が難しい。 3)粗面では光を乱反射し、完全にゴースト、迷光を抑
えるのが難しい。すなわち、レンズ面隣接部に突起を設
けることで、レンズ端部への余分な光の入射を低減する
ことはできるが、低減する量が不十分である。
【0007】そこで、本発明の目的は、これら従来の問
題点を解消し、遮光機能または絞り機能または隣接した
レンズ間の光透過防止機能を有し、効果的にゴーストを
防止できるレンズアレイを低コストで製造することがで
きるレンズアレイの製造方法および成形用金型、そして
この製造方法および成形用金型により成形されたレンズ
アレイを提供することにある。
題点を解消し、遮光機能または絞り機能または隣接した
レンズ間の光透過防止機能を有し、効果的にゴーストを
防止できるレンズアレイを低コストで製造することがで
きるレンズアレイの製造方法および成形用金型、そして
この製造方法および成形用金型により成形されたレンズ
アレイを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるレンズアレイの製造方法は、(1)レ
ンズ隣接部またはその近傍に粗面部を形成し、形成後に
遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を粗面部に付着させるこ
とで、遮光機能または隣り合うレンズ間の光透過防止機
能を付与することを特徴としている。また、(2)1次
元または2次元に配列されたレンズアレイにおいて、レ
ンズ面の周囲の少なくとも一部に粗面部を形成し、形成
後に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を粗面部に付着させ
ることで、絞り機能を付与することも特徴としている。
また、(3)前記粗面部の一部に遮光性塗料あるいは遮
光性樹脂を付着させ、粗面部全体に塗料を拡散させるこ
とも特徴としている。
め、本発明によるレンズアレイの製造方法は、(1)レ
ンズ隣接部またはその近傍に粗面部を形成し、形成後に
遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を粗面部に付着させるこ
とで、遮光機能または隣り合うレンズ間の光透過防止機
能を付与することを特徴としている。また、(2)1次
元または2次元に配列されたレンズアレイにおいて、レ
ンズ面の周囲の少なくとも一部に粗面部を形成し、形成
後に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を粗面部に付着させ
ることで、絞り機能を付与することも特徴としている。
また、(3)前記粗面部の一部に遮光性塗料あるいは遮
光性樹脂を付着させ、粗面部全体に塗料を拡散させるこ
とも特徴としている。
【0009】また、(4)前記粗面部の一部に遮光性塗
料あるいは遮光性樹脂を付着させ、表面張力により凸状
に塗料を形成することも特徴としている。また、(5)
少なくとも一部に粗面部を有する空隙部を隣り合うレン
ズ間に形成し、該空隙部に遮光性塗料あるいは遮光性樹
脂を付着させることも特徴としている。また、(6)少
なくとも一部に粗面部を有する突起部を隣り合うレンズ
間に形成し、該粗面部に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂
を付着させることも特徴としている。また、(7)前記
粗面部は前記突起部の先端面及び側面部全体に設けるこ
とも特徴としている。
料あるいは遮光性樹脂を付着させ、表面張力により凸状
に塗料を形成することも特徴としている。また、(5)
少なくとも一部に粗面部を有する空隙部を隣り合うレン
ズ間に形成し、該空隙部に遮光性塗料あるいは遮光性樹
脂を付着させることも特徴としている。また、(6)少
なくとも一部に粗面部を有する突起部を隣り合うレンズ
間に形成し、該粗面部に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂
を付着させることも特徴としている。また、(7)前記
粗面部は前記突起部の先端面及び側面部全体に設けるこ
とも特徴としている。
【0010】また、(8)前記粗面部は前記突起部の先
端面のみまたは先端面及び側面部の先端部に設けること
も特徴としている。また、(9)型を転写することで粗
面部形成及びレンズ面形成を同時に行うことも特徴とし
ている。また、(10)前記粗面部は0.05mm以上1mm以
下の間隔で溝または突起が格子状または並列に配置され
た形状であることも特徴としている。また、(11)前
記粗面部は#100以上#5000以下の粗さの粗面であるこ
とも特徴としている。
端面のみまたは先端面及び側面部の先端部に設けること
も特徴としている。また、(9)型を転写することで粗
面部形成及びレンズ面形成を同時に行うことも特徴とし
ている。また、(10)前記粗面部は0.05mm以上1mm以
下の間隔で溝または突起が格子状または並列に配置され
た形状であることも特徴としている。また、(11)前
記粗面部は#100以上#5000以下の粗さの粗面であるこ
とも特徴としている。
【0011】また、本発明の金型は、(12)前記
(9)のレンズアレイの製造方法に使用し、前記レンズ
アレイの粗面部に対応する位置に粗面部が形成されてい
ることを特徴としている。また、本発明のレンズアレイ
は、(13)前記(1)〜(11)の製造方法により製
造され、1次元または2次元に配列されていることを特
徴としている。また、(14)粗面部上に形成された遮
光性塗料あるいは遮光性樹脂の層または凸状突起が遮光
機能あるいは絞り機能あるいは隣り合うレンズ間の光透
過防止機能を有することも特徴としている。また、(1
5)隣り合うレンズ間に形成された突起部について、突
起部の最大断面積が根元の断面積よりも大きいことも特
徴としている。
(9)のレンズアレイの製造方法に使用し、前記レンズ
アレイの粗面部に対応する位置に粗面部が形成されてい
ることを特徴としている。また、本発明のレンズアレイ
は、(13)前記(1)〜(11)の製造方法により製
造され、1次元または2次元に配列されていることを特
徴としている。また、(14)粗面部上に形成された遮
光性塗料あるいは遮光性樹脂の層または凸状突起が遮光
機能あるいは絞り機能あるいは隣り合うレンズ間の光透
過防止機能を有することも特徴としている。また、(1
5)隣り合うレンズ間に形成された突起部について、突
起部の最大断面積が根元の断面積よりも大きいことも特
徴としている。
【0012】また、(16)前記レンズアレイの材質は
プラスチックであることも特徴としている。また、(1
7)前記レンズアレイの材質はガラスであることも特徴
としている。また、本発明の画像読み取り用光学ユニッ
トは、(18)前記(13)〜(17)の1次元または
2次元に配列されたレンズアレイを用いたことを特徴と
している。また、(18)前記(13)〜(17)の2
次元に配列されたレンズアレイを用いたことも特徴とし
ている。
プラスチックであることも特徴としている。また、(1
7)前記レンズアレイの材質はガラスであることも特徴
としている。また、本発明の画像読み取り用光学ユニッ
トは、(18)前記(13)〜(17)の1次元または
2次元に配列されたレンズアレイを用いたことを特徴と
している。また、(18)前記(13)〜(17)の2
次元に配列されたレンズアレイを用いたことも特徴とし
ている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。 (各実施例に共通の工程)図1は、本発明の一実施例を
示すレンズアレイの金型断面図および隣接部拡大図であ
る。図1(a)は本発明の金型断面、(b)はレンズア
レイの隣接部を拡大(一部)した図、(c),(d),
(e)はそれぞれ粗面表面の加工状態を示す図である。
本発明においては、いずれの実施例においても、キャビ
ティ表面に粗面および鏡面加工が施された金型で、図1
(a)に示す形状にプレス成形後、成形品に対して成形
時に転写された粗面に、図1(b)の粗面21に示すよ
うに、遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を塗布または滴
下、吹きつけなどの方法で付着させる処理を行った。金
型への粗面加工は、実施例1,2では、図1(c)に示
す0.5mmピッチの格子状の溝加工を、実施例3以降で
は、図1(e)に示す通常の粗面加工(#3000)を行っ
た。この場合、いずれもポリカーボネート樹脂を用いて
プレス成形を行った。図1(b)において、20は鏡
面、21は粗面、18は面ダレ部(鏡面端部)、19は
金駒である。なお、粗面部は、0.05mm〜1mmの間隔で溝
または突起が格子状または並列に配置された形状で施さ
れる。また、粗面部は、#100以上#5000以下の粗さの
粗面に施されると好適である。
より詳細に説明する。 (各実施例に共通の工程)図1は、本発明の一実施例を
示すレンズアレイの金型断面図および隣接部拡大図であ
る。図1(a)は本発明の金型断面、(b)はレンズア
レイの隣接部を拡大(一部)した図、(c),(d),
(e)はそれぞれ粗面表面の加工状態を示す図である。
本発明においては、いずれの実施例においても、キャビ
ティ表面に粗面および鏡面加工が施された金型で、図1
(a)に示す形状にプレス成形後、成形品に対して成形
時に転写された粗面に、図1(b)の粗面21に示すよ
うに、遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を塗布または滴
下、吹きつけなどの方法で付着させる処理を行った。金
型への粗面加工は、実施例1,2では、図1(c)に示
す0.5mmピッチの格子状の溝加工を、実施例3以降で
は、図1(e)に示す通常の粗面加工(#3000)を行っ
た。この場合、いずれもポリカーボネート樹脂を用いて
プレス成形を行った。図1(b)において、20は鏡
面、21は粗面、18は面ダレ部(鏡面端部)、19は
金駒である。なお、粗面部は、0.05mm〜1mmの間隔で溝
または突起が格子状または並列に配置された形状で施さ
れる。また、粗面部は、#100以上#5000以下の粗さの
粗面に施されると好適である。
【0014】(実施例1)(請求項1,2,3,4,
9,10,12,13,14,15,16) (製造方法)図2は、本発明の実施例1を示すレンズア
レイの製造方法の流れ図であり、図3は、図2の製造方
法で製造されたレンズアレイの断面図である。本実施例
においては、金型のレンズ面隣接部に対応する部分に粗
面加工(0.5mmピッチの格子状の溝加工)を施し、プレ
ス成形にてプラスチック成形品を得る。そのために先
ず、図2(a)に示す粗面部22となっているレンズ隣
接部の中央に遮光性塗料(黒色塗料)を一定量滴下する
(23)。次に、図2(c)に示すように、時間が経過
するにしたがって、塗料の流動性により粗面内に塗料が
拡散される(24)。次に、図2(d)に示すように、
さらに粗面中央に塗料を滴下し(25)、表面張力を利
用して凸状の突起を作製する。図2(e)に示すような
面ダレ部(鏡面端末)18を形成する。図2の左側は上
面図であり、右側は横方向断面図である。なお、本実施
例では、レンズ隣接部に遮光性塗料を滴下しているが、
遮光性樹脂を付着してもよいことは勿論である。
9,10,12,13,14,15,16) (製造方法)図2は、本発明の実施例1を示すレンズア
レイの製造方法の流れ図であり、図3は、図2の製造方
法で製造されたレンズアレイの断面図である。本実施例
においては、金型のレンズ面隣接部に対応する部分に粗
面加工(0.5mmピッチの格子状の溝加工)を施し、プレ
ス成形にてプラスチック成形品を得る。そのために先
ず、図2(a)に示す粗面部22となっているレンズ隣
接部の中央に遮光性塗料(黒色塗料)を一定量滴下する
(23)。次に、図2(c)に示すように、時間が経過
するにしたがって、塗料の流動性により粗面内に塗料が
拡散される(24)。次に、図2(d)に示すように、
さらに粗面中央に塗料を滴下し(25)、表面張力を利
用して凸状の突起を作製する。図2(e)に示すような
面ダレ部(鏡面端末)18を形成する。図2の左側は上
面図であり、右側は横方向断面図である。なお、本実施
例では、レンズ隣接部に遮光性塗料を滴下しているが、
遮光性樹脂を付着してもよいことは勿論である。
【0015】塗料乾燥後、成形品を裏返して裏面のレン
ズ隣接部にも同様に塗料層を形成する。すなわち、図3
に示すように、レンズアレイの表面の各面ダレ部18に
塗料層を形成して遮光性塗料凸部26を構成した後、全
体を裏返して、裏面の各面ダレ部18にも同様の処理を
施して遮光性塗料凸部26を形成する。
ズ隣接部にも同様に塗料層を形成する。すなわち、図3
に示すように、レンズアレイの表面の各面ダレ部18に
塗料層を形成して遮光性塗料凸部26を構成した後、全
体を裏返して、裏面の各面ダレ部18にも同様の処理を
施して遮光性塗料凸部26を形成する。
【0016】(実施例1の効果)本実施例では、高精度
に位置決めすることなく、遮光性塗料を単に中央付近に
滴下したにも関わらず、粗面内のみにきれいに塗料を拡
散することができた。また、レンズアレイ内の遮光部面
積および位置の精度は良好で、かつばらつきもほとんど
なかった。なお、コストは通常印刷並であった。また、
遮光部の位置精度およびばらつきは粗面部形成時点でほ
ぼ決まるため、非常に高精度であった(蒸着、エッチン
グと同程度である)。表面張力を利用した突起が高さを
有することにより、隣接するレンズ間の遮光機能をより
確保することができた。また、粘性の高い塗料を付加し
た場合には、突起部の形状は風船状の根元よりも上部の
断面積が大きい形状となり、レンズ面端部の面ダレ部を
覆う形となり、この面ダレ部への光の入射を大きく低減
することができた。このような形状は、従来の方法では
作ることができない。以上の結果、ゴーストを50%以
上低減したレンズアレイを低コストに得ることができ
た。なお、光学特性上、ゴースト対策として、隣接部位
置に突起が必要ない場合は、遮光性塗料あるいは遮光性
樹脂が粗面内に拡散した時点で塗料を乾燥させることに
より、その分工程時間を低減できる。
に位置決めすることなく、遮光性塗料を単に中央付近に
滴下したにも関わらず、粗面内のみにきれいに塗料を拡
散することができた。また、レンズアレイ内の遮光部面
積および位置の精度は良好で、かつばらつきもほとんど
なかった。なお、コストは通常印刷並であった。また、
遮光部の位置精度およびばらつきは粗面部形成時点でほ
ぼ決まるため、非常に高精度であった(蒸着、エッチン
グと同程度である)。表面張力を利用した突起が高さを
有することにより、隣接するレンズ間の遮光機能をより
確保することができた。また、粘性の高い塗料を付加し
た場合には、突起部の形状は風船状の根元よりも上部の
断面積が大きい形状となり、レンズ面端部の面ダレ部を
覆う形となり、この面ダレ部への光の入射を大きく低減
することができた。このような形状は、従来の方法では
作ることができない。以上の結果、ゴーストを50%以
上低減したレンズアレイを低コストに得ることができ
た。なお、光学特性上、ゴースト対策として、隣接部位
置に突起が必要ない場合は、遮光性塗料あるいは遮光性
樹脂が粗面内に拡散した時点で塗料を乾燥させることに
より、その分工程時間を低減できる。
【0017】(実施例2)(請求項1,2,3,4,
6,8、9,10,12,13,14,15,16) (製造方法)図4は、本発明の実施例2を示すレンズア
レイの断面図とその一部拡大図である。本実施例では、
図4(b)に示すように、金型のレンズ面隣接部を凹形
状に加工し(突起部16)、さらにその表面の一部(凹
部先端および側面の先端部付近)を粗面加工する(破線
参照)。この金型でプレス成形することにより、レンズ
面隣接部に突起部16をもつプラスチック成形品を得る
(図4(a)のレンズアレイ参照)。突起部先端面中央
に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を吹きつけし、粗面範
囲(先端面および側面先端部)に拡散させる(遮光性塗
料層27)。さらに、一定量塗料を追加し、表面張力を
利用して遮光性塗料を厚く形成し、突起部16を根元よ
りも上部の断面積が大きい風船形状とする(斜線参
照)。乾燥後、裏面も同様の工程を行う。すなわち、図
4(a)に示すように、裏側にも同様の処理を行い、表
裏両面ともに突起部16と遮光性塗料層27を形成す
る。なお、レンズ面の周囲の一部に粗面部を形成した
後、その粗面部に遮光性塗料または遮光性樹脂を付着さ
せ、さらに粗面部全体に塗料を拡散させる方法も可能で
ある。
6,8、9,10,12,13,14,15,16) (製造方法)図4は、本発明の実施例2を示すレンズア
レイの断面図とその一部拡大図である。本実施例では、
図4(b)に示すように、金型のレンズ面隣接部を凹形
状に加工し(突起部16)、さらにその表面の一部(凹
部先端および側面の先端部付近)を粗面加工する(破線
参照)。この金型でプレス成形することにより、レンズ
面隣接部に突起部16をもつプラスチック成形品を得る
(図4(a)のレンズアレイ参照)。突起部先端面中央
に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂を吹きつけし、粗面範
囲(先端面および側面先端部)に拡散させる(遮光性塗
料層27)。さらに、一定量塗料を追加し、表面張力を
利用して遮光性塗料を厚く形成し、突起部16を根元よ
りも上部の断面積が大きい風船形状とする(斜線参
照)。乾燥後、裏面も同様の工程を行う。すなわち、図
4(a)に示すように、裏側にも同様の処理を行い、表
裏両面ともに突起部16と遮光性塗料層27を形成す
る。なお、レンズ面の周囲の一部に粗面部を形成した
後、その粗面部に遮光性塗料または遮光性樹脂を付着さ
せ、さらに粗面部全体に塗料を拡散させる方法も可能で
ある。
【0018】(実施例2の効果)実施例1と同様に、低
コストで高精度に位置決めされた遮光部を得ることがで
きた。また、あらかじめ突起を有することにより、隣接
レンズ面に余分な光が入射するのを、より効果的に防ぐ
ことができた。突起部16がレンズ面端部の面ダレ部1
8を覆う形となるため、面ダレ部18への光の入射を大
きく低減できた。このような形状は、従来の製造法では
作ることができない。以上の結果、ゴーストを60%以
上低減したレンズアレイを低コストに得ることができ
た。
コストで高精度に位置決めされた遮光部を得ることがで
きた。また、あらかじめ突起を有することにより、隣接
レンズ面に余分な光が入射するのを、より効果的に防ぐ
ことができた。突起部16がレンズ面端部の面ダレ部1
8を覆う形となるため、面ダレ部18への光の入射を大
きく低減できた。このような形状は、従来の製造法では
作ることができない。以上の結果、ゴーストを60%以
上低減したレンズアレイを低コストに得ることができ
た。
【0019】(実施例3)(請求項1,2,3,4,
6,8、9,11,12,13,14,16) (製造方法)図5は、本発明の実施例3を示すレンズア
レイの断面図およびその一部の拡大図である。図5
(b)に示すように、金型のレンズ面隣接部を凹形状に
加工し、さらにその表面全体とレンズ面周辺部を粗面加
工する(粗面21)。この金型でプレス成形することに
より、レンズ面隣接部に突起をもつプラスチック成形品
を得る。突起部先端面中央に遮光性塗料を吹きつけし、
粗面範囲(突起部全面およびレンズ周囲)に拡散させる
(遮光性塗料層28)。乾燥後、裏面も同様の工程を行
う。すなわち、図5(a)に示すように、裏面にも表面
と同じ処理を施すことにより、レンズ面隣接部に遮光性
塗料層28を形成する。
6,8、9,11,12,13,14,16) (製造方法)図5は、本発明の実施例3を示すレンズア
レイの断面図およびその一部の拡大図である。図5
(b)に示すように、金型のレンズ面隣接部を凹形状に
加工し、さらにその表面全体とレンズ面周辺部を粗面加
工する(粗面21)。この金型でプレス成形することに
より、レンズ面隣接部に突起をもつプラスチック成形品
を得る。突起部先端面中央に遮光性塗料を吹きつけし、
粗面範囲(突起部全面およびレンズ周囲)に拡散させる
(遮光性塗料層28)。乾燥後、裏面も同様の工程を行
う。すなわち、図5(a)に示すように、裏面にも表面
と同じ処理を施すことにより、レンズ面隣接部に遮光性
塗料層28を形成する。
【0020】(実施例3の効果)実施例2と同様に、低
コストで高精度に位置決めされた遮光部を得ることがで
きた。レンズ周辺部に、絞り機能をもつ遮光性塗料層2
8を付与することができた。レンズ端部の面ダレ部にも
直接遮光性塗料層28が付加されるため、面ダレ部への
光の入射を大きく低減できた。ただし、レンズ面端部へ
の粗面加工時に、粗面と鏡面の境界部のダレを極力少な
くする必要がある。以上の結果、ゴーストを60%以上
低減したレンズアレイを低コストに得ることができた。
コストで高精度に位置決めされた遮光部を得ることがで
きた。レンズ周辺部に、絞り機能をもつ遮光性塗料層2
8を付与することができた。レンズ端部の面ダレ部にも
直接遮光性塗料層28が付加されるため、面ダレ部への
光の入射を大きく低減できた。ただし、レンズ面端部へ
の粗面加工時に、粗面と鏡面の境界部のダレを極力少な
くする必要がある。以上の結果、ゴーストを60%以上
低減したレンズアレイを低コストに得ることができた。
【0021】(実施例4)(請求項1,2,3,4,
5,9,11,12,13,16) (方法)図6は、本発明の実施例4を示すレンズアレイ
の断面図およびその隣接部拡大図である。先ず、図6
(b)に示すように、金型のレンズ面隣接部を凸形状に
加工し、さらにその表面全体を粗面加工する(粗面2
1)。この金型でプレス成形することにより、レンズ面
隣接部に空隙部をもつプラスチック成形品を得る。次
に、空隙部中央に遮光性塗料を吹きつけし、空隙部内部
を塗料で埋める(遮光性塗料層28)。乾燥後、裏面も
同様の工程を行う。すなわち、図6(a)に示すよう
に、裏面も表面と同様の処理を施し、レンズ面隣接部に
空隙部をもたせ、それらの空隙部内に遮光性塗料層28
を形成する。
5,9,11,12,13,16) (方法)図6は、本発明の実施例4を示すレンズアレイ
の断面図およびその隣接部拡大図である。先ず、図6
(b)に示すように、金型のレンズ面隣接部を凸形状に
加工し、さらにその表面全体を粗面加工する(粗面2
1)。この金型でプレス成形することにより、レンズ面
隣接部に空隙部をもつプラスチック成形品を得る。次
に、空隙部中央に遮光性塗料を吹きつけし、空隙部内部
を塗料で埋める(遮光性塗料層28)。乾燥後、裏面も
同様の工程を行う。すなわち、図6(a)に示すよう
に、裏面も表面と同様の処理を施し、レンズ面隣接部に
空隙部をもたせ、それらの空隙部内に遮光性塗料層28
を形成する。
【0022】(実施例4の効果)実施例1〜3と同様
に、低コストで高精度に位置決めされた遮光部を得るこ
とができた。レンズ間に大きく遮光部をもつため、隣接
レンズ間の光透過防止効果を大きく確保できた。以上の
結果、ゴーストを60%以上低減したレンズアレイを低
コストに得ることができた。なお、空隙部の体積が大き
い場合は、表面の粗面部に遮光性塗料あるいは遮光性樹
脂を拡散させるだけで良い。
に、低コストで高精度に位置決めされた遮光部を得るこ
とができた。レンズ間に大きく遮光部をもつため、隣接
レンズ間の光透過防止効果を大きく確保できた。以上の
結果、ゴーストを60%以上低減したレンズアレイを低
コストに得ることができた。なお、空隙部の体積が大き
い場合は、表面の粗面部に遮光性塗料あるいは遮光性樹
脂を拡散させるだけで良い。
【0023】(各実施例で製造される成形品形状)本発
明記載の製造方法により製造されるレンズアレイには、
全てレンズ素材の上に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂層
が存在し、遮光機能または絞り機能を有している(図
3、図4(a)、図5(a)および図6(a)参照)。
なお、大きさに制限はなく、1次元アレイおよび2次元
アレイとも含む。また、図4(b)に示す実施例2(請
求項15)に示すレンズアレイについては、レンズ隣接
部に上部の断面積が根元の断面積よりも大きい風船型の
突起16が形成されている。これは従来法では作製が無
理であり、レンズ面端部の面ダレ部18への光の入射を
効果的に抑えることができる。
明記載の製造方法により製造されるレンズアレイには、
全てレンズ素材の上に遮光性塗料あるいは遮光性樹脂層
が存在し、遮光機能または絞り機能を有している(図
3、図4(a)、図5(a)および図6(a)参照)。
なお、大きさに制限はなく、1次元アレイおよび2次元
アレイとも含む。また、図4(b)に示す実施例2(請
求項15)に示すレンズアレイについては、レンズ隣接
部に上部の断面積が根元の断面積よりも大きい風船型の
突起16が形成されている。これは従来法では作製が無
理であり、レンズ面端部の面ダレ部18への光の入射を
効果的に抑えることができる。
【0024】(追加事項)各実施例では、それぞれ特定
の方法、材料により、特定の形状のレンズアレイについ
て製造しているが、請求項1あるいは2に記載の製造方
法さえ実現できればよい。したがって、レンズ素材はガ
ラス、プラスチックでもよく、さらには光硬化性樹脂、
熱可塑性樹脂等、種類は問わない。熱可塑性樹脂と光硬
化性樹脂、あるいはガラスと光硬化性樹脂などのハイブ
リッド構造でもよい。また、成形方法も、実施例ではプ
レス成形を用いたが、レンズ形状が作製できればよいの
で、射出成形等、成形方法は問わない。また、成形品形
状および成形対象も本製造法が適用可能であれば、何で
も良い。また、粗面形状も遮光性塗料あるいは遮光性樹
脂の拡散性が確保できれば、どんな形状でもよい。ま
た、遮光性塗料あるいは遮光性樹脂も、遮光性と一定の
乾燥速度を確保できれば、どんな物質を利用してもよ
い。また、各請求項に記載された方法、金型を複数組み
合わせても良い。
の方法、材料により、特定の形状のレンズアレイについ
て製造しているが、請求項1あるいは2に記載の製造方
法さえ実現できればよい。したがって、レンズ素材はガ
ラス、プラスチックでもよく、さらには光硬化性樹脂、
熱可塑性樹脂等、種類は問わない。熱可塑性樹脂と光硬
化性樹脂、あるいはガラスと光硬化性樹脂などのハイブ
リッド構造でもよい。また、成形方法も、実施例ではプ
レス成形を用いたが、レンズ形状が作製できればよいの
で、射出成形等、成形方法は問わない。また、成形品形
状および成形対象も本製造法が適用可能であれば、何で
も良い。また、粗面形状も遮光性塗料あるいは遮光性樹
脂の拡散性が確保できれば、どんな形状でもよい。ま
た、遮光性塗料あるいは遮光性樹脂も、遮光性と一定の
乾燥速度を確保できれば、どんな物質を利用してもよ
い。また、各請求項に記載された方法、金型を複数組み
合わせても良い。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
遮光機能または絞り機能または隣接したレンズ間の光透
過防止機能を備え、効果的にゴーストを防止できるレン
スアレイを低コストで製造することができるレンズアレ
イの製造方法、成形用金型、およびこれらにより成形さ
れたレンズアレイを実現することができる。
遮光機能または絞り機能または隣接したレンズ間の光透
過防止機能を備え、効果的にゴーストを防止できるレン
スアレイを低コストで製造することができるレンズアレ
イの製造方法、成形用金型、およびこれらにより成形さ
れたレンズアレイを実現することができる。
【図1】本発明の一実施例を示すレンズアレイの金型断
面図およびその隣接部拡大図である。
面図およびその隣接部拡大図である。
【図2】本発明の一実施例を示す遮光性塗料層形成の流
れ工程の図である。
れ工程の図である。
【図3】本発明の実施例1を示すレンズアレイの断面図
である。
である。
【図4】本発明の実施例2を示すレンズアレイの断面図
および隣接部拡大図である。
および隣接部拡大図である。
【図5】本発明の実施例3を示すレンズアレイの断面図
および隣接部拡大図である。
および隣接部拡大図である。
【図6】本発明の実施例4を示すレンズアレイの断面図
および隣接部拡大図である。
および隣接部拡大図である。
【図7】従来のレンズアレー横断面の図である。
【図8】従来例の公報に記載されたレンズ・アレイの断
面図である。
面図である。
11,12…レンズ面、13…光源位置、14…レンズ
アレイ、15…面ダレ部への入射による屈折、16…突
起部、17…空隙部、18…面ダレ部、19…金駒、2
0…鏡面、21…粗面、22…粗面部、23…インク滴
下、24…インク拡散、25…インク滴下、26…遮光
性塗料凸部、27,28…遮光性塗料層。
アレイ、15…面ダレ部への入射による屈折、16…突
起部、17…空隙部、18…面ダレ部、19…金駒、2
0…鏡面、21…粗面、22…粗面部、23…インク滴
下、24…インク拡散、25…インク滴下、26…遮光
性塗料凸部、27,28…遮光性塗料層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B29L 11:00 G02B 1/10 Z (72)発明者 大窪 克之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2K009 AA12 BB02 BB11 CC00 CC21 DD02 DD15 FF01 4F202 AA28 AH75 CA09 CA11 CB01 CD22 CK11
Claims (19)
- 【請求項1】 1次元または2次元に配列されたレンズ
アレイにおいて、 該レンズアレイのレンズ隣接部あるいはその近傍に粗面
部を形成し、 次に、形成された該粗面部に遮光性塗料あるいは遮光性
樹脂を付着させ、 それにより、該レンズアレイに遮光機能または隣り合う
レンズ間の光透過防止機能を付与することを特徴とする
レンズアレイの製造方法。 - 【請求項2】 1次元または2次元に配列されたレンズ
アレイにおいて、 該レンズアレイのレンズ面の周囲の少なくとも一部に粗
面部を形成し、 次に、形成された該粗面部に遮光性塗料あるいは遮光性
樹脂を付着させ、 それにより、該レンズアレイに絞り機能を付与すること
を特徴とするレンズアレイの製造方法。 - 【請求項3】 前記粗面部の一部に遮光性塗料あるいは
遮光性樹脂を付着させ、粗面部全体に塗料を拡散させる
ことを特徴とする請求項1または2記載のレンズアレイ
の製造方法。 - 【請求項4】 前記粗面部の一部に遮光性塗料あるいは
遮光性樹脂を付着させ、表面張力により凸状に塗料を形
成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
載のレンズアレイの製造方法。 - 【請求項5】 前記レンズ隣接部の少なくとも一部に粗
面部を有する空隙部を形成し、該空隙部に遮光性塗料あ
るいは遮光性樹脂を付着させることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載のレンズアレイの製造方法。 - 【請求項6】 前記レンズ隣接部の少なくとも一部に粗
面部を有する突起部を形成し、該粗面部に遮光性塗料あ
るいは遮光性樹脂を付着させることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載のレンズアレイの製造方法。 - 【請求項7】 前記粗面部は、前記突起部の先端面およ
び側面部全体に設けることを特徴とする請求項5記載の
レンズアレイの製造方法。 - 【請求項8】 前記粗面部は、前記突起部の先端面の
み、または先端面及び側面部の先端部のいずれかに設け
ることを特徴とする請求項5記載のレンズアレイの製造
方法。 - 【請求項9】 前記レンズアレイの型を転写すること
で、粗面部形成およびレンズ面形成を同時に行うことを
特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のレンズア
レイの製造方法。 - 【請求項10】 前記粗面部は、0.05mm以上1mm以下の
間隔で溝または突起が格子状または並列に配置された形
状であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに
記載のレンズアレイの製造方法。 - 【請求項11】 前記粗面部は、#100以上#5000以下
の粗さの粗面であることを特徴とする請求項1乃至9の
いずれかに記載のレンズアレイの製造方法。 - 【請求項12】 請求項9記載のレンズアレイの製造方
法に使用し、前記レンズアレイの粗面部に対応する位置
に粗面部が形成されていることを特徴とする成形用金
型。 - 【請求項13】 請求項1乃至11のいずれかに記載の
レンズアレイの製造方法により製造されたことを特徴と
する1次元または2次元に配列されたレンズアレイ。 - 【請求項14】 粗面部上に形成された遮光性塗料ある
いは遮光性樹脂の層または凸状突起が、遮光機能あるい
は絞り機能あるいは隣り合うレンズ間の光透過防止機能
を有することを特徴とする1次元または2次元に配列さ
れたレンズアレイ。 - 【請求項15】 隣り合うレンズ間に形成された突起部
について、該突起部の最大断面積が根元の断面積よりも
大きいことを特徴とする1次元または2次元に配列され
たレンズアレイ。 - 【請求項16】 前記レンズアレイの材質は、プラスチ
ックであることを特徴とする請求項13乃至15のいず
れかに記載のレンズアレイ。 - 【請求項17】 前記レンズアレイの材質は、ガラスで
あることを特徴とする請求項13乃至15のいずれかに
記載のレンズアレイ。 - 【請求項18】 請求項13乃至17のいずれかに記載
の1次元または2次元に配列されたレンズアレイを用い
た画像読み取り用光学ユニットおよび画像書き込み用光
学ユニット。 - 【請求項19】 請求項13乃至17記載のいずれかに
記載の2次元に配列されたレンズアレイを用いた画像表
示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001106880A JP2002303703A (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | レンズアレイおよびその製造方法、ならびにその成形用金形 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001106880A JP2002303703A (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | レンズアレイおよびその製造方法、ならびにその成形用金形 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002303703A true JP2002303703A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18959312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001106880A Pending JP2002303703A (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | レンズアレイおよびその製造方法、ならびにその成形用金形 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002303703A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006003522A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Kuraray Co Ltd | マイクロレンズアレイおよびその製造方法 |
JP2007127932A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 光制御シート、面光源装置 |
US7672064B2 (en) | 2007-01-17 | 2010-03-02 | Fujinon Corporation | Optical element and optical unit |
US7684124B2 (en) | 2007-01-17 | 2010-03-23 | Fujinon Corporation | Optical element and optical unit |
JP2015018178A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 富士フイルム株式会社 | 光学レンズ、レンズユニット、撮像モジュール、電子機器 |
JP2016085445A (ja) * | 2014-10-24 | 2016-05-19 | 日本電気硝子株式会社 | 光学レンズアレイ及び光学レンズ |
US9389341B2 (en) | 2011-06-30 | 2016-07-12 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Method of manufacturing lens array plate, erecting equal-magnification lens array plate, and optical scanning unit, and image reading device |
CN114144703A (zh) * | 2019-07-23 | 2022-03-04 | 3M创新有限公司 | 包括微透镜和阻光结构的光学系统 |
-
2001
- 2001-04-05 JP JP2001106880A patent/JP2002303703A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006003522A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Kuraray Co Ltd | マイクロレンズアレイおよびその製造方法 |
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JP2016085445A (ja) * | 2014-10-24 | 2016-05-19 | 日本電気硝子株式会社 | 光学レンズアレイ及び光学レンズ |
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