JP2002318302A - ロッドレンズ及びロッドレンズアレイ - Google Patents
ロッドレンズ及びロッドレンズアレイInfo
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- JP2002318302A JP2002318302A JP2001298582A JP2001298582A JP2002318302A JP 2002318302 A JP2002318302 A JP 2002318302A JP 2001298582 A JP2001298582 A JP 2001298582A JP 2001298582 A JP2001298582 A JP 2001298582A JP 2002318302 A JP2002318302 A JP 2002318302A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズ配列の乱れを防ぎ、長手方向における
解像力変動を最小限に抑えたロッドレンズアレイを提供
する。 【解決手段】 ロッドレンズ１１の直径及び周面の形状
とロッドレンズアレイのＭＴＦ（Modulation Transfer
Function）との相関から、解像度を向上できるロッド
レンズの直径及び周面の形状を特定した。各ロッドレン
ズ１１の周面の中心線平均粗さの平均値が０．５μｍか
ら２．０μｍの範囲内、その中心線平均粗さの標準偏差
が０．２μｍ以下の範囲内、直径の標準偏差が２．５μ
ｍ以下の範囲内の少なくとも一つを満たしている。結果
として、レンズ配列の乱れを防ぎ、長手方向における解
像力変動を最小限に抑えることができる。
解像力変動を最小限に抑えたロッドレンズアレイを提供
する。 【解決手段】 ロッドレンズ１１の直径及び周面の形状
とロッドレンズアレイのＭＴＦ（Modulation Transfer
Function）との相関から、解像度を向上できるロッド
レンズの直径及び周面の形状を特定した。各ロッドレン
ズ１１の周面の中心線平均粗さの平均値が０．５μｍか
ら２．０μｍの範囲内、その中心線平均粗さの標準偏差
が０．２μｍ以下の範囲内、直径の標準偏差が２．５μ
ｍ以下の範囲内の少なくとも一つを満たしている。結果
として、レンズ配列の乱れを防ぎ、長手方向における解
像力変動を最小限に抑えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ファクシミリ、
スキャナ、プリンタ等に使用されるロッドレンズ及びロ
ッドレンズアレイに関するものである。
スキャナ、プリンタ等に使用されるロッドレンズ及びロ
ッドレンズアレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロッドレンズアレイは、例えば、
プリンタにおいて、ＬＥＤアレイ等の発光素子アレイか
ら出射される光を感光ドラム上に結像させるための光学
素子として使用されている。あるいは、スキャナ等にお
いて、原稿面からの反射光をＣＣＤアレイ等の受光素子
アレイ上に結像させる光学素子として使用されている。
プリンタにおいて、ＬＥＤアレイ等の発光素子アレイか
ら出射される光を感光ドラム上に結像させるための光学
素子として使用されている。あるいは、スキャナ等にお
いて、原稿面からの反射光をＣＣＤアレイ等の受光素子
アレイ上に結像させる光学素子として使用されている。
【０００３】このロッドレンズアレイに用いられるロッ
ドレンズは、主にイオン交換法により作製される。図６
に示すように、そのロッドレンズ１１の端面への入射光
のうち、そのロッドレンズ１１の開口角θ0より小さい
角度の入射光は有効な光線２１となる。一方、ロッドレ
ンズ１１は引き伸ばしによって形成されたものであるた
め、その周面が鏡面である。そのため、開口角θ0より
大きい角度の入射光２２は、ロッドレンズ１１の周面に
到達すると、その面で正反射する。この正反射した光
は、結像に関与しない光、いわゆる迷光２２となり、ロ
ッドレンズ１１のコントラストを下げる。また、ロッド
レンズアレイは多数本のロッドレンズ１１で構成されて
いるため、個々のロッドレンズ１１内の迷光２２はロッ
ドレンズアレイ全体のコントラストを下げる原因にな
る。
ドレンズは、主にイオン交換法により作製される。図６
に示すように、そのロッドレンズ１１の端面への入射光
のうち、そのロッドレンズ１１の開口角θ0より小さい
角度の入射光は有効な光線２１となる。一方、ロッドレ
ンズ１１は引き伸ばしによって形成されたものであるた
め、その周面が鏡面である。そのため、開口角θ0より
大きい角度の入射光２２は、ロッドレンズ１１の周面に
到達すると、その面で正反射する。この正反射した光
は、結像に関与しない光、いわゆる迷光２２となり、ロ
ッドレンズ１１のコントラストを下げる。また、ロッド
レンズアレイは多数本のロッドレンズ１１で構成されて
いるため、個々のロッドレンズ１１内の迷光２２はロッ
ドレンズアレイ全体のコントラストを下げる原因にな
る。
【０００４】ロッドレンズアレイとしては、例えば、二
枚のフレーム板の間に、一列あるいは二列に配列された
多数のロッドレンズを備え、これらのロッドレンズ相互
間及びロッドレンズとフレーム板との間に黒色シリコー
ン樹脂を充填したものが知られている。
枚のフレーム板の間に、一列あるいは二列に配列された
多数のロッドレンズを備え、これらのロッドレンズ相互
間及びロッドレンズとフレーム板との間に黒色シリコー
ン樹脂を充填したものが知られている。
【０００５】そこで、従来は図７に示すように、迷光２
２を散乱させることで取り除くために、ロッドレンズ１
１の周面を表面処理によってある程度除去して、その周
面に微細な表面凹凸２３が形成されている（例えば、特
開昭５８−３８９０１号を参照）。この表面凹凸２３が
形成されているので、その部分に入射した迷光２２は散
乱光２５となる。しかも、そのロッドレンズ１１の周面
を覆っている黒色シリコーン樹脂２４で、前記散乱光２
５が吸収されるために、迷光２２を抑制することができ
る。
２を散乱させることで取り除くために、ロッドレンズ１
１の周面を表面処理によってある程度除去して、その周
面に微細な表面凹凸２３が形成されている（例えば、特
開昭５８−３８９０１号を参照）。この表面凹凸２３が
形成されているので、その部分に入射した迷光２２は散
乱光２５となる。しかも、そのロッドレンズ１１の周面
を覆っている黒色シリコーン樹脂２４で、前記散乱光２
５が吸収されるために、迷光２２を抑制することができ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
ロッドレンズの周面は、図８に示すような形状をしてい
るため、次のような問題点が生じる。図８は、従来のロ
ッドレンズの周面上における軸方向の直線領域の凹凸状
態、つまり表面凹凸の粗さを示すものである。
ロッドレンズの周面は、図８に示すような形状をしてい
るため、次のような問題点が生じる。図８は、従来のロ
ッドレンズの周面上における軸方向の直線領域の凹凸状
態、つまり表面凹凸の粗さを示すものである。
【０００７】第１に、ロッドレンズ周面の除去量が必ず
しもロッドレンズごとに同じではなく、ロッドレンズの
直径にばらつきが生じる。このため、前記フレーム板を
基準にしてロッドレンズを配列すると、直径のばらつき
に起因したレンズ配列の乱れが起こり、ロッドレンズご
とに光軸の傾きが起こる。
しもロッドレンズごとに同じではなく、ロッドレンズの
直径にばらつきが生じる。このため、前記フレーム板を
基準にしてロッドレンズを配列すると、直径のばらつき
に起因したレンズ配列の乱れが起こり、ロッドレンズご
とに光軸の傾きが起こる。
【０００８】第２に、ロッドレンズ周面の表面凹凸の粗
さ等がロッドレンズごとに異なるため、結像に寄与する
レンズの有効径にばらつきが生じる。このため、ロッド
レンズアレイの長手方向における解像力に変動が発生す
る。表面凹凸が小さいと鏡面に近くなるため、前記した
ように迷光が影響する結果となり、ロッドレンズ周面の
中心線平均粗さは０．５μｍ以上が必要とされている。
さ等がロッドレンズごとに異なるため、結像に寄与する
レンズの有効径にばらつきが生じる。このため、ロッド
レンズアレイの長手方向における解像力に変動が発生す
る。表面凹凸が小さいと鏡面に近くなるため、前記した
ように迷光が影響する結果となり、ロッドレンズ周面の
中心線平均粗さは０．５μｍ以上が必要とされている。
【０００９】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたものである。その目的とするところは、レ
ンズ配列の乱れを防ぎ、長手方向における解像力変動を
最小限に抑えることができるロッドレンズ及びロッドレ
ンズアレイを提供する。
してなされたものである。その目的とするところは、レ
ンズ配列の乱れを防ぎ、長手方向における解像力変動を
最小限に抑えることができるロッドレンズ及びロッドレ
ンズアレイを提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、周面の中心線平均粗さ
が０．５μｍから２．０μｍの範囲内であることを特徴
とするロッドレンズである。ここで、周面の中心線平均
粗さが０．５μｍから２．０μｍの間であれば、迷光の
影響を排除して解像力のばらつきを抑制できることが確
認された。
めに、請求項１に記載の発明は、周面の中心線平均粗さ
が０．５μｍから２．０μｍの範囲内であることを特徴
とするロッドレンズである。ここで、周面の中心線平均
粗さが０．５μｍから２．０μｍの間であれば、迷光の
影響を排除して解像力のばらつきを抑制できることが確
認された。
【００１１】請求項２に記載の発明は、ロッドレンズア
レイを構成する各ロッドレンズの周面の中心線平均粗さ
の代表値のレンズアレイ全体にわたる平均値が０．５μ
ｍから２．０μｍの範囲内であることを特徴とするロッ
ドレンズアレイである。
レイを構成する各ロッドレンズの周面の中心線平均粗さ
の代表値のレンズアレイ全体にわたる平均値が０．５μ
ｍから２．０μｍの範囲内であることを特徴とするロッ
ドレンズアレイである。
【００１２】このように構成すれば、迷光の影響を排除
できるとともに、長手方向における解像力変動を抑制で
きる。請求項３に記載の発明は、ロッドレンズアレイを
構成する各ロッドレンズの周面の中心線平均粗さの代表
値のレンズアレイ全体にわたる標準偏差が０．０１μｍ
以上、０．２μｍ以下であることを特徴とするロッドレ
ンズアレイである。
できるとともに、長手方向における解像力変動を抑制で
きる。請求項３に記載の発明は、ロッドレンズアレイを
構成する各ロッドレンズの周面の中心線平均粗さの代表
値のレンズアレイ全体にわたる標準偏差が０．０１μｍ
以上、０．２μｍ以下であることを特徴とするロッドレ
ンズアレイである。
【００１３】このように構成すれば、結像に寄与するレ
ンズの有効径にばらつきが起こり難い。このため、ロッ
ドレンズの直径のばらつきに起因したレンズ配列の乱れ
が起こり難く、ロッドレンズアレイの各ロッドレンズの
光軸からの傾きを抑制できる。
ンズの有効径にばらつきが起こり難い。このため、ロッ
ドレンズの直径のばらつきに起因したレンズ配列の乱れ
が起こり難く、ロッドレンズアレイの各ロッドレンズの
光軸からの傾きを抑制できる。
【００１４】請求項４に記載の発明は、ロッドレンズア
レイを構成する各ロッドレンズの直径の代表値のレンズ
アレイ全体にわたる標準偏差が０．０１μｍ以上、２．
５μｍ以下であることを特徴とするロッドレンズアレイ
である。
レイを構成する各ロッドレンズの直径の代表値のレンズ
アレイ全体にわたる標準偏差が０．０１μｍ以上、２．
５μｍ以下であることを特徴とするロッドレンズアレイ
である。
【００１５】このように構成すれば、ロッドレンズの直
径のばらつきに起因したレンズ配列の乱れが起こり難
い。請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載
のロッドレンズアレイにいおて、前記中心線平均粗さの
代表値が、ロッドレンズ周面上におけるロッドレンズの
軸方向に平行な一直線上の値であることを要旨とする。
径のばらつきに起因したレンズ配列の乱れが起こり難
い。請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載
のロッドレンズアレイにいおて、前記中心線平均粗さの
代表値が、ロッドレンズ周面上におけるロッドレンズの
軸方向に平行な一直線上の値であることを要旨とする。
【００１６】中心線平均粗さは、ロッドレンズの周面の
あらゆる位置で定義、測定ができる。しかし、実際には
レンズ長数ｍｍから２０ｍｍ程度のロッドレンズの周面
内でのばらつきはそれほど大きくない。このため、本発
明によれば、レンズ周面上の任意の点を通るレンズの軸
方向に平行な一直線に沿ってレンズ長程度の長さにわた
って測定した表面粗さから求めた値を、そのレンズの代
表値とすればよく、その代表値を決めるための測定が最
小時間で済む。
あらゆる位置で定義、測定ができる。しかし、実際には
レンズ長数ｍｍから２０ｍｍ程度のロッドレンズの周面
内でのばらつきはそれほど大きくない。このため、本発
明によれば、レンズ周面上の任意の点を通るレンズの軸
方向に平行な一直線に沿ってレンズ長程度の長さにわた
って測定した表面粗さから求めた値を、そのレンズの代
表値とすればよく、その代表値を決めるための測定が最
小時間で済む。
【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項２または
３に記載のロッドレンズアレイにおいて、前記中心線平
均粗さの代表値が、ロッドレンズ周面上におけるロッド
レンズの軸方向に沿った異なる複数本の直線上の値の平
均値であることを要旨とする。
３に記載のロッドレンズアレイにおいて、前記中心線平
均粗さの代表値が、ロッドレンズ周面上におけるロッド
レンズの軸方向に沿った異なる複数本の直線上の値の平
均値であることを要旨とする。
【００１８】このように構成すれば、前記中心線平均粗
さの代表値をより正確に決定することができる。請求項
７に記載の発明は、請求項２及び３、請求項２及び４、
請求項２，３及び４のうちいずれか一つの組合せの構成
を有することを特徴とするロッドレンズアレイである。
さの代表値をより正確に決定することができる。請求項
７に記載の発明は、請求項２及び３、請求項２及び４、
請求項２，３及び４のうちいずれか一つの組合せの構成
を有することを特徴とするロッドレンズアレイである。
【００１９】このように構成によれば、請求項２及び３
の組合わせの構成を有するロッドレンズアレイでは、長
手方向における解像力変動を更に抑制できる。また、請
求項２及び４の組合わせの構成、或いは請求項２，３及
び４の組合わせの構成を有するロッドレンズアレイで
は、レンズ配列の乱れを防止できるとともに、ロッドレ
ンズアレイの長手方向における解像力変動を抑制でき
る。
の組合わせの構成を有するロッドレンズアレイでは、長
手方向における解像力変動を更に抑制できる。また、請
求項２及び４の組合わせの構成、或いは請求項２，３及
び４の組合わせの構成を有するロッドレンズアレイで
は、レンズ配列の乱れを防止できるとともに、ロッドレ
ンズアレイの長手方向における解像力変動を抑制でき
る。
【００２０】請求項８に記載の発明は、請求項２〜７の
いずれか一項に記載のロッドレンズアレイにおいて、ロ
ッドレンズアレイを構成する各ロッドレンズ間の隙間を
埋めるとともに全ロッドレンズの周囲を覆うように、ロ
ッドレンズと一体化された樹脂部を備えたことを要旨と
する。
いずれか一項に記載のロッドレンズアレイにおいて、ロ
ッドレンズアレイを構成する各ロッドレンズ間の隙間を
埋めるとともに全ロッドレンズの周囲を覆うように、ロ
ッドレンズと一体化された樹脂部を備えたことを要旨と
する。
【００２１】このように構成によれば、全ロッドレンズ
の周囲が樹脂で覆われているので、特に、光の吸収効果
が高い黒色などの樹脂を用いると迷光を吸収できる。請
求項９に記載の発明は、請求項８に記載のロッドレンズ
アレイにおいて、上記樹脂部のアレイ厚さ方向の両外側
面の少なくとも一方にフレーム板を固定したことを要旨
とする。
の周囲が樹脂で覆われているので、特に、光の吸収効果
が高い黒色などの樹脂を用いると迷光を吸収できる。請
求項９に記載の発明は、請求項８に記載のロッドレンズ
アレイにおいて、上記樹脂部のアレイ厚さ方向の両外側
面の少なくとも一方にフレーム板を固定したことを要旨
とする。
【００２２】このように構成すれば、フレーム板を基準
にしてロッドレンズをアレイ化し易い。この結果として
高精度なロッドレンズアレイを実現できる。
にしてロッドレンズをアレイ化し易い。この結果として
高精度なロッドレンズアレイを実現できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に基づいて説明する。この実施の形態にお
いては、図１に示すように、多数のロッドレンズ１１が
２枚のフレーム板１２の間に一列に並べられ、それらの
間の間隙が黒色樹脂１３で充填され、所定のレンズ長に
なるように両端面が光学研磨されて、ロッドレンズアレ
イ１４が作製される。この黒色樹脂１３としては、黒色
シリコーン樹脂、黒色エポキシ樹脂等が使用される。従
って、各ロッドレンズ１１間の隙間が黒色樹脂１３によ
り埋められるとともに、黒色樹脂１３がロッドレンズ１
１と一体化されている。また、ロッドレンズアレイ１４
の厚さ方向の両側面は、フレーム板１２により形成され
ている。
の形態を図面に基づいて説明する。この実施の形態にお
いては、図１に示すように、多数のロッドレンズ１１が
２枚のフレーム板１２の間に一列に並べられ、それらの
間の間隙が黒色樹脂１３で充填され、所定のレンズ長に
なるように両端面が光学研磨されて、ロッドレンズアレ
イ１４が作製される。この黒色樹脂１３としては、黒色
シリコーン樹脂、黒色エポキシ樹脂等が使用される。従
って、各ロッドレンズ１１間の隙間が黒色樹脂１３によ
り埋められるとともに、黒色樹脂１３がロッドレンズ１
１と一体化されている。また、ロッドレンズアレイ１４
の厚さ方向の両側面は、フレーム板１２により形成され
ている。
【００２４】この実施の形態においては、ロッドレンズ
１１の周面の表面粗さの指標として中心線平均粗さを用
いる。表面粗さは、例えば触針式の表面粗さ計で測定す
る。ロッドレンズの場合、その軸方向（ｘ方向）に沿っ
て所定の距離Ｌにわたり触針を走査し測定を行う。この
ような測定で得られる粗さ曲線を図１１に示してある。
この粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）とするとき、中心線平均粗
さＲａは次式により定義される。
１１の周面の表面粗さの指標として中心線平均粗さを用
いる。表面粗さは、例えば触針式の表面粗さ計で測定す
る。ロッドレンズの場合、その軸方向（ｘ方向）に沿っ
て所定の距離Ｌにわたり触針を走査し測定を行う。この
ような測定で得られる粗さ曲線を図１１に示してある。
この粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）とするとき、中心線平均粗
さＲａは次式により定義される。
【００２５】Ｒａ＝１／Ｌ・∫0 L｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ ただし、ｙ＝０、すなわち中心線の位置は、次式を満た
すように決定する。 ∫0 Lｆ（ｘ）ｄｘ＝０ この中心線平均粗さは、ロッドレンズの周面のあらゆる
位置で定義、測定ができる。しかし、実際にはレンズ長
数ｍｍから２０ｍｍ程度のロッドレンズの周面内でのば
らつきはそれほど大きくない。このため、レンズ周面上
の任意の点を通るレンズの軸方向に平行な一直線に沿っ
てレンズ長程度の長さにわたって測定した表面粗さから
求めた値を、そのレンズの代表値とすればよい。また、
上記直線を異なる位置に複数とり、それぞれの直線上に
おける表面粗さから中心線平均粗さを求め、それらを平
均して代表値としてもよい。また、測定距離Ｌはレンズ
長より短く設定してもよい。
すように決定する。 ∫0 Lｆ（ｘ）ｄｘ＝０ この中心線平均粗さは、ロッドレンズの周面のあらゆる
位置で定義、測定ができる。しかし、実際にはレンズ長
数ｍｍから２０ｍｍ程度のロッドレンズの周面内でのば
らつきはそれほど大きくない。このため、レンズ周面上
の任意の点を通るレンズの軸方向に平行な一直線に沿っ
てレンズ長程度の長さにわたって測定した表面粗さから
求めた値を、そのレンズの代表値とすればよい。また、
上記直線を異なる位置に複数とり、それぞれの直線上に
おける表面粗さから中心線平均粗さを求め、それらを平
均して代表値としてもよい。また、測定距離Ｌはレンズ
長より短く設定してもよい。
【００２６】この実施の形態においては、各ロッドレン
ズ１１の中心線平均粗さの代表値のレンズアレイ全体に
わたる平均値が０．５μｍから２．０μｍの範囲内であ
る。したがって、複数のロッドレンズによって構成され
るロッドレンズアレイ全体にわたる中心線平均粗さの代
表値の範囲も上記と同様となる。
ズ１１の中心線平均粗さの代表値のレンズアレイ全体に
わたる平均値が０．５μｍから２．０μｍの範囲内であ
る。したがって、複数のロッドレンズによって構成され
るロッドレンズアレイ全体にわたる中心線平均粗さの代
表値の範囲も上記と同様となる。
【００２７】また、この中心線平均粗さの代表値のレン
ズアレイ全体にわたる標準偏差が０．０１μｍ以上、
０．２μｍ以下である。標準偏差はレンズアレイを構成
するレンズ全数にわたる測定値から求めるのが望ましい
が、構成レンズ数が多く、測定に長時間を要する場合に
は、所定の割合で抜き取り測定を行ってもよい。
ズアレイ全体にわたる標準偏差が０．０１μｍ以上、
０．２μｍ以下である。標準偏差はレンズアレイを構成
するレンズ全数にわたる測定値から求めるのが望ましい
が、構成レンズ数が多く、測定に長時間を要する場合に
は、所定の割合で抜き取り測定を行ってもよい。
【００２８】さらに、ロッドレンズアレイを構成する各
ロッドレンズの直径の代表値のレンズアレイ全体にわた
る標準偏差が０．０１μｍ以上、２．５μｍ以下であ
る。ロッドレンズの直径についても、１レンズ当たり１
ヶ所〜複数ヶ所測定し、複数ヶ所測定の場合はその平均
値をもって代表値とする。
ロッドレンズの直径の代表値のレンズアレイ全体にわた
る標準偏差が０．０１μｍ以上、２．５μｍ以下であ
る。ロッドレンズの直径についても、１レンズ当たり１
ヶ所〜複数ヶ所測定し、複数ヶ所測定の場合はその平均
値をもって代表値とする。
【００２９】この方法で作製されたロッドレンズアレイ
のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）が次のよ
うに測定される。このＭＴＦは、ロッドレンズアレイ１
４によって結像された矩形波格子パターンの像がＣＣＤ
イメージセンサ等の光学センサで受光され、その光量レ
ベルからロッドレンズアレイのレスポンス関数ＭＴＦが
次式にて算出されたものである。
のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）が次のよ
うに測定される。このＭＴＦは、ロッドレンズアレイ１
４によって結像された矩形波格子パターンの像がＣＣＤ
イメージセンサ等の光学センサで受光され、その光量レ
ベルからロッドレンズアレイのレスポンス関数ＭＴＦが
次式にて算出されたものである。
【００３０】 ＭＴＦ(w)={i(w)max-i(w)min}／{i( w)max+i(w)min}×100(%)（１） ここで、i(w)max、i(w)minは、空間周波数w(lp/mm)また
は空間周波数ｗ（dpi）における矩形波応答の極大値及
び極小値である。すなわち、ＭＴＦが１００％に近いほ
ど原画に忠実な像が形成されていることになる。ここで
の測定は、ハロゲン光を波長７４０ｎｍの光学フィルタ
ーに通した単色光が用いられ、テストチャートのピンホ
ールアレイは６００ｄｐｉまたは１２００ｄｐｉの条件
で測定範囲においてドットをひとつおきに点灯させて行
なわれた。
は空間周波数ｗ（dpi）における矩形波応答の極大値及
び極小値である。すなわち、ＭＴＦが１００％に近いほ
ど原画に忠実な像が形成されていることになる。ここで
の測定は、ハロゲン光を波長７４０ｎｍの光学フィルタ
ーに通した単色光が用いられ、テストチャートのピンホ
ールアレイは６００ｄｐｉまたは１２００ｄｐｉの条件
で測定範囲においてドットをひとつおきに点灯させて行
なわれた。
【００３１】上述のロッドレンズアレイ１４の光学性能
の指標の一つであるＭＴＦは、一般に、ロッドレンズア
レイ１４を構成する個々のロッドレンズ１１の解像力が
反映されるものである。高いＭＴＦ値はそのロッドレン
ズアレイ１４を構成する個々のロッドレンズ１１の解像
力が良好であることが示され、逆に低いＭＴＦ値は解像
力が悪いことが示される。
の指標の一つであるＭＴＦは、一般に、ロッドレンズア
レイ１４を構成する個々のロッドレンズ１１の解像力が
反映されるものである。高いＭＴＦ値はそのロッドレン
ズアレイ１４を構成する個々のロッドレンズ１１の解像
力が良好であることが示され、逆に低いＭＴＦ値は解像
力が悪いことが示される。
【００３２】その理由は、前記（１）式において、解像
力が良好な時は矩形波応答の極小値i(w)minが小さくな
り、ひいては前記式中の分子と分母の比が、つまりＭＴ
Ｆ値が大きくなるからである。例えば、応答波形が原画
に近く、i(w)mi nが限りなくゼロに近い場合、分子と分
母は限りなく同じi(w)maxに近くなり、ＭＴＦ値は１０
０％に近づくことになる。 （実施例１）ロッドレンズ１１の周面の中心線平均粗
さ、同平均粗さのばらつき及びＭＴＦ値との関係を図面
を基に説明する。
力が良好な時は矩形波応答の極小値i(w)minが小さくな
り、ひいては前記式中の分子と分母の比が、つまりＭＴ
Ｆ値が大きくなるからである。例えば、応答波形が原画
に近く、i(w)mi nが限りなくゼロに近い場合、分子と分
母は限りなく同じi(w)maxに近くなり、ＭＴＦ値は１０
０％に近づくことになる。 （実施例１）ロッドレンズ１１の周面の中心線平均粗
さ、同平均粗さのばらつき及びＭＴＦ値との関係を図面
を基に説明する。
【００３３】図２に本実施形態で用いたロッドレンズの
周面の表面凹凸が一例として示されている。これは、触
針式表面粗さ計の触針をロッドレンズの周面に接触さ
せ、レンズの軸に平行に走査することにより測定された
ものである。従来例の図８と比較すると、周面の中心線
平均粗さ及びそのばらつきが低減されている。
周面の表面凹凸が一例として示されている。これは、触
針式表面粗さ計の触針をロッドレンズの周面に接触さ
せ、レンズの軸に平行に走査することにより測定された
ものである。従来例の図８と比較すると、周面の中心線
平均粗さ及びそのばらつきが低減されている。
【００３４】図９に従来のアレイＡのＭＴＦ値が示され
ている。このアレイＡは、中心線平均粗さの平均値が
２．１７μｍ、中心線平均粗さの標準偏差が０．２６μ
ｍである。ここで、「アレイの中心線平均粗さの平均
値」とは、アレイを構成するロッドレンズ全体から一定
数を無作為に抜き取り、その各レンズで測定された周面
の中心線平均粗さの代表値のレンズ全体にわたる平均値
を意味する。また、「アレイの中心線平均粗さの標準偏
差」とは、上記と同様に各レンズで測定された周面の中
心線平均粗さの代表値のレンズ全体にわたる標準偏差を
意味する（以下同じ）。個々のレンズの中心線平均粗さ
の代表値としては、レンズ周面上の軸線に沿った任意の
一直線上をほぼレンズ長全体にわたって測定した表面凹
凸から求めた値を用いた。図９ではアレイ長手方向位置
によるＭＴＦ値が示されている。
ている。このアレイＡは、中心線平均粗さの平均値が
２．１７μｍ、中心線平均粗さの標準偏差が０．２６μ
ｍである。ここで、「アレイの中心線平均粗さの平均
値」とは、アレイを構成するロッドレンズ全体から一定
数を無作為に抜き取り、その各レンズで測定された周面
の中心線平均粗さの代表値のレンズ全体にわたる平均値
を意味する。また、「アレイの中心線平均粗さの標準偏
差」とは、上記と同様に各レンズで測定された周面の中
心線平均粗さの代表値のレンズ全体にわたる標準偏差を
意味する（以下同じ）。個々のレンズの中心線平均粗さ
の代表値としては、レンズ周面上の軸線に沿った任意の
一直線上をほぼレンズ長全体にわたって測定した表面凹
凸から求めた値を用いた。図９ではアレイ長手方向位置
によるＭＴＦ値が示されている。
【００３５】図３に本実施形態のアレイＢのＭＴＦ値が
示されている。アレイＢは、上記中心線平均粗さの平均
値が１．７０μｍ、上記中心線平均粗さの標準偏差が
０．２１μｍである。従来例の図９と比較すると、アレ
イ長手方向位置の相違によるＭＴＦ値の変動が抑えられ
ている。
示されている。アレイＢは、上記中心線平均粗さの平均
値が１．７０μｍ、上記中心線平均粗さの標準偏差が
０．２１μｍである。従来例の図９と比較すると、アレ
イ長手方向位置の相違によるＭＴＦ値の変動が抑えられ
ている。
【００３６】図４にも本実施形態のアレイＣのＭＴＦ値
が示されている。このアレイＣは、上記中心線平均粗さ
の平均値が１．３９μｍ、上記中心線平均粗さの標準偏
差が０．１３μｍである。従来例の図９と比較すると、
アレイ長手方向位置でのＭＴＦ値がほぼ一定であり、ア
レイ長手方向位置によるＭＴＦ値の変動が抑えられてい
る。
が示されている。このアレイＣは、上記中心線平均粗さ
の平均値が１．３９μｍ、上記中心線平均粗さの標準偏
差が０．１３μｍである。従来例の図９と比較すると、
アレイ長手方向位置でのＭＴＦ値がほぼ一定であり、ア
レイ長手方向位置によるＭＴＦ値の変動が抑えられてい
る。
【００３７】ＭＴＦ値の位置によるＭＴＦ値の変動を表
すために、次式のようにアレイ全体におけるＭＴＦ値の
標準偏差（ＭＴＦσ）とＭＴＦの平均値（ＭＴＦａｖ
ｅ）との比率を用いて、解像力ばらつき指標Ｇを導入す
る。
すために、次式のようにアレイ全体におけるＭＴＦ値の
標準偏差（ＭＴＦσ）とＭＴＦの平均値（ＭＴＦａｖ
ｅ）との比率を用いて、解像力ばらつき指標Ｇを導入す
る。
【００３８】 Ｇ＝（ＭＴＦσ／ＭＴＦａｖｅ）×100(%) （２） アレイＡ〜ＣのＭＴＦ測定結果を基に、各ロッドレンズ
周面の中心線平均粗さ、同平均粗さのばらつき及び解像
力ばらつき指標Ｇとの関係を表１に示す。
周面の中心線平均粗さ、同平均粗さのばらつき及び解像
力ばらつき指標Ｇとの関係を表１に示す。
【００３９】
【表１】 表１のアレイＢの結果から、周面の中心線平均粗さの平
均値（上記中心線平均粗さの平均値のこと）は、２．０
μｍ以下で解像力ばらつき低減の効果があることが分か
る。ただし、周面の中心線平均粗さの平均値が小さい
と、前記したように迷光の影響が現れるため、その平均
値は０．５μｍ以上が望ましい。従って、各ロッドレン
ズ周面の中心線平均粗さの平均値は、０．５μｍから
２．０μｍの範囲内であることが望ましい。
均値（上記中心線平均粗さの平均値のこと）は、２．０
μｍ以下で解像力ばらつき低減の効果があることが分か
る。ただし、周面の中心線平均粗さの平均値が小さい
と、前記したように迷光の影響が現れるため、その平均
値は０．５μｍ以上が望ましい。従って、各ロッドレン
ズ周面の中心線平均粗さの平均値は、０．５μｍから
２．０μｍの範囲内であることが望ましい。
【００４０】アレイＣは、さらに、周面の中心線平均粗
さの標準偏差（上記中心線平均粗さの標準偏差のこと）
を０．２μｍ以下にした場合であり、解像力ばらつき低
減の更なる効果が現れている。従って、各ロッドレンズ
周面の中心線平均粗さの標準偏差は、０．２μｍ以下の
範囲内であることが望ましい。 （実施例２）各ロッドレンズ直径のばらつきとＭＴＦ値
との関係を図面を基に説明する。
さの標準偏差（上記中心線平均粗さの標準偏差のこと）
を０．２μｍ以下にした場合であり、解像力ばらつき低
減の更なる効果が現れている。従って、各ロッドレンズ
周面の中心線平均粗さの標準偏差は、０．２μｍ以下の
範囲内であることが望ましい。 （実施例２）各ロッドレンズ直径のばらつきとＭＴＦ値
との関係を図面を基に説明する。
【００４１】図１０に従来のアレイＤのＭＴＦ測定結果
が示されている。ここでは、アレイ長手方向位置による
ＭＴＦ値が示されている。このアレイＤは、各ロッドレ
ンズ直径の標準偏差が３．５０μｍである。ここで、
「各ロッドレンズの直径の標準偏差」とは、アレイを構
成するロッドレンズ全体から一定数を無作為に抜き取
り、その各レンズで測定された直径の代表値のレンズ全
体にわたる標準偏差を意味する（以下同じ）。
が示されている。ここでは、アレイ長手方向位置による
ＭＴＦ値が示されている。このアレイＤは、各ロッドレ
ンズ直径の標準偏差が３．５０μｍである。ここで、
「各ロッドレンズの直径の標準偏差」とは、アレイを構
成するロッドレンズ全体から一定数を無作為に抜き取
り、その各レンズで測定された直径の代表値のレンズ全
体にわたる標準偏差を意味する（以下同じ）。
【００４２】図５に本実施形態のアレイＥのＭＴＦ測定
結果が示されている。このアレイＥは、上記各ロッドレ
ンズの直径の標準偏差が２．０２μｍである。従来例の
図１０と比較すると、アレイ長手方向位置でのＭＴＦ値
がほぼ一定であり、長手方向位置の相違によるＭＴＦ値
の変動が抑えられている。
結果が示されている。このアレイＥは、上記各ロッドレ
ンズの直径の標準偏差が２．０２μｍである。従来例の
図１０と比較すると、アレイ長手方向位置でのＭＴＦ値
がほぼ一定であり、長手方向位置の相違によるＭＴＦ値
の変動が抑えられている。
【００４３】アレイＤとＥとのＭＴＦ測定結果を基に、
上記各ロッドレンズの直径の標準偏差と解像力ばらつき
指標Ｇとの関係を表２に示す。
上記各ロッドレンズの直径の標準偏差と解像力ばらつき
指標Ｇとの関係を表２に示す。
【００４４】
【表２】 表２に示すように、各ロッドレンズ直径のばらつきを抑
制することにより、解像力ばらつき指標Ｇを減少できる
ことがわかる。アレイＥでの結果から、上記各ロッドレ
ンズの直径の標準偏差は２．５μｍ以下にすることが望
ましい。
制することにより、解像力ばらつき指標Ｇを減少できる
ことがわかる。アレイＥでの結果から、上記各ロッドレ
ンズの直径の標準偏差は２．５μｍ以下にすることが望
ましい。
【００４５】以上のように構成された本実施形態によれ
ば、以下の作用効果を奏する。 （１）各ロッドレンズの周面の上記中心線平均粗さの平
均値が０．５μｍから２．０μｍの範囲内で特定されて
いるので、迷光の影響を排除できるとともに、ロッドレ
ンズアレイの長手方向における解像力変動を抑制でき
る。 （２）各ロッドレンズの周面の上記中心線平均粗さの標
準偏差が０．０１μｍ以上、０．２μｍ以下の範囲内で
特定されているので、結像に寄与するレンズの有効径に
ばらつきが起こり難く、ロッドレンズアレイの長手方向
における解像力変動を抑制できる。 （３）各ロッドレンズの上記直径の標準偏差が０．０１
μｍ以上、２．５μｍ以下の範囲内で特定されているの
で、ロッドレンズの直径のばらつきに起因したレンズ配
列の乱れが起こり難く、ロッドレンズアレイの各ロッド
レンズの光軸からの傾きを抑制できる。 （４）上記中心線平均粗さの平均値、上記中心線平均粗
さの標準偏差、及び上記直径の標準偏差が上記（１）、
（２）及び（３）でそれぞれ特定されているため、
（１）と（２）とを組み合わせることにより、ロッドレ
ンズアレイの長手方向における解像力変動を更に抑制で
きる。また、（１）と（３）、（１）〜（３）を組み合
わせることにより、レンズ配列の乱れを防止できるとと
もに、ロッドレンズアレイの長手方向における解像力変
動を抑制できる。 （５）ロッドレンズの周囲が樹脂で覆われているので、
特に、光の吸収効果が高い黒色などの樹脂を用いると迷
光を吸収できる。 （６）フレーム板が用いられているので、フレーム板を
基準にしてロッドレンズをアレイ化し易い。
ば、以下の作用効果を奏する。 （１）各ロッドレンズの周面の上記中心線平均粗さの平
均値が０．５μｍから２．０μｍの範囲内で特定されて
いるので、迷光の影響を排除できるとともに、ロッドレ
ンズアレイの長手方向における解像力変動を抑制でき
る。 （２）各ロッドレンズの周面の上記中心線平均粗さの標
準偏差が０．０１μｍ以上、０．２μｍ以下の範囲内で
特定されているので、結像に寄与するレンズの有効径に
ばらつきが起こり難く、ロッドレンズアレイの長手方向
における解像力変動を抑制できる。 （３）各ロッドレンズの上記直径の標準偏差が０．０１
μｍ以上、２．５μｍ以下の範囲内で特定されているの
で、ロッドレンズの直径のばらつきに起因したレンズ配
列の乱れが起こり難く、ロッドレンズアレイの各ロッド
レンズの光軸からの傾きを抑制できる。 （４）上記中心線平均粗さの平均値、上記中心線平均粗
さの標準偏差、及び上記直径の標準偏差が上記（１）、
（２）及び（３）でそれぞれ特定されているため、
（１）と（２）とを組み合わせることにより、ロッドレ
ンズアレイの長手方向における解像力変動を更に抑制で
きる。また、（１）と（３）、（１）〜（３）を組み合
わせることにより、レンズ配列の乱れを防止できるとと
もに、ロッドレンズアレイの長手方向における解像力変
動を抑制できる。 （５）ロッドレンズの周囲が樹脂で覆われているので、
特に、光の吸収効果が高い黒色などの樹脂を用いると迷
光を吸収できる。 （６）フレーム板が用いられているので、フレーム板を
基準にしてロッドレンズをアレイ化し易い。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、レンズ配列の乱れを防ぎ、長手方向における解像力
変動を最小限に抑えたロッドレンズ及びロッドレンズア
レイを作製することができる。
ば、レンズ配列の乱れを防ぎ、長手方向における解像力
変動を最小限に抑えたロッドレンズ及びロッドレンズア
レイを作製することができる。
【図１】 本実施形態に係わるロッドレンズアレイの斜
視図。
視図。
【図２】 同じくロッドレンズの周面の表面凹凸を示す
グラフ。
グラフ。
【図３】 同じくロッドレンズアレイのＭＴＦ測定結果
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図４】 同じくロッドレンズアレイの他のＭＴＦ測定
結果を示すグラフ。
結果を示すグラフ。
【図５】 同じくロッドレンズアレイのさらに他のＭＴ
Ｆ測定結果を示すグラフ。
Ｆ測定結果を示すグラフ。
【図６】 迷光を示すロッドレンズの断面図。
【図７】 迷光の抑制状況を示す断面図。
【図８】 従来例に係わるロッドレンズの周面の表面凹
凸を示すグラフ。
凸を示すグラフ。
【図９】 同じくロッドレンズアレイのＭＴＦ測定結果
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図１０】 同じくロッドレンズアレイのＭＴＦ測定結
果を示すグラフ。
果を示すグラフ。
【図１１】 中心線平均粗さの説明に用いる粗さ曲線を
示すグラフ。
示すグラフ。
１１…ロッドレンズ、１２…フレーム板、１３…黒色樹
脂、１４…ロッドレンズアレイ、２３…表面凹凸。
脂、１４…ロッドレンズアレイ、２３…表面凹凸。
Claims (9)
- 【請求項１】 周面の中心線平均粗さが０．５μｍから
２．０μｍの範囲内であることを特徴とするロッドレン
ズ。 - 【請求項２】 ロッドレンズアレイを構成する各ロッド
レンズの周面の中心線平均粗さの代表値のレンズアレイ
全体にわたる平均値が０．５μｍから２．０μｍの範囲
内であることを特徴とするロッドレンズアレイ。 - 【請求項３】 ロッドレンズアレイを構成する各ロッド
レンズの周面の中心線平均粗さの代表値のレンズアレイ
全体にわたる標準偏差が０．０１μｍ以上、０．２μｍ
以下であることを特徴とするロッドレンズアレイ。 - 【請求項４】 ロッドレンズアレイを構成する各ロッド
レンズの直径の代表値のレンズアレイ全体にわたる標準
偏差が０．０１μｍ以上、２．５μｍ以下であることを
特徴とするロッドレンズアレイ。 - 【請求項５】 前記中心線平均粗さの代表値が、ロッド
レンズ周面上におけるロッドレンズの軸方向に平行な一
直線上の値であることを特徴とする請求項２または３に
記載のロッドレンズアレイ。 - 【請求項６】 前記中心線平均粗さの代表値が、ロッド
レンズ周面上におけるロッドレンズの軸方向に沿った異
なる複数本の直線上の値の平均値であることを特徴とす
る請求項２または３に記載のロッドレンズアレイ。 - 【請求項７】 請求項２及び３、請求項２及び４、請求
項２，３及び４のうちいずれか一つの組合せの構成を有
することを特徴とするロッドレンズアレイ。 - 【請求項８】 請求項２〜７のいずれか一項に記載のロ
ッドレンズアレイにおいて、ロッドレンズアレイを構成
する各ロッドレンズ間の隙間を埋めるとともに全ロッド
レンズの周囲を覆うように、ロッドレンズと一体化され
た樹脂部を備えたことを特徴とするロッドレンズアレ
イ。 - 【請求項９】 上記樹脂部のアレイ厚さ方向の両外側面
の少なくとも一方にフレーム板を固定したことを特徴と
する請求項８に記載のロッドレンズアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298582A JP2002318302A (ja) | 2001-02-16 | 2001-09-27 | ロッドレンズ及びロッドレンズアレイ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001040110 | 2001-02-16 | ||
| JP2001-40110 | 2001-02-16 | ||
| JP2001298582A JP2002318302A (ja) | 2001-02-16 | 2001-09-27 | ロッドレンズ及びロッドレンズアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002318302A true JP2002318302A (ja) | 2002-10-31 |
Family
ID=26609536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001298582A Pending JP2002318302A (ja) | 2001-02-16 | 2001-09-27 | ロッドレンズ及びロッドレンズアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002318302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7576021B2 (en) | 2004-04-05 | 2009-08-18 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Mother glass composition for graded index lens, graded index lens, manufacturing method of graded index lens, optical product and optical instrument using the same |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838901A (ja) * | 1981-09-01 | 1983-03-07 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 屈折率分布型レンズ及びレンズアレイ |
| JPS6461328A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Olympus Optical Co | Glass lens and device for forming thereof |
| JPH0630194A (ja) * | 1992-07-07 | 1994-02-04 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 走査装置用照明装置 |
| JPH07120604A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 屈折率分布型光伝送体 |
| JPH11160561A (ja) * | 1997-11-27 | 1999-06-18 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 光伝送体及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001298582A patent/JP2002318302A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838901A (ja) * | 1981-09-01 | 1983-03-07 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 屈折率分布型レンズ及びレンズアレイ |
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| JPH07120604A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 屈折率分布型光伝送体 |
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| US7576021B2 (en) | 2004-04-05 | 2009-08-18 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Mother glass composition for graded index lens, graded index lens, manufacturing method of graded index lens, optical product and optical instrument using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20080702 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100928 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20110208 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |