JP2014139669A - ロッドレンズアレイ及びロッドレンズアレイを用いた等倍結像光学装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロッドレンズアレイ5は、半径方向に屈折率の分布を有する複数のロッドレンズ3を、その光軸が互いに平行となるように所定の配列ピッチで配列したロッドレンズアレイ5であって、光量斑ΔEが10%以下であり、空間周波数6ラインペア/mmの格子パターンを用いて測定した解像度MTFが85%以上であることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
前記ロッドレンズが2枚の基板間に配列されたレンズアレイ前駆体を用意する工程と、前記ロッドレンズの光軸方向に沿った長さが短くなるように、前記ロッドレンズアレイを加工しロッドレンズアレイを得る工程と、を有し、前記レンズアレイ前駆体の重なり度mは、前記ロッドレンズアレイの重なり度よりも小さいことを特徴とする、レンズアレイの製造方法が提供される。
本発明のロッドレンズアレイの一実施態様においては、前記レンズアレイ前駆体の重なり度mが2.55以下であることを特徴とする。
α=n0・g・r0〔rad〕 (数式1)
R≧r0≧0.8R (数式2)
n(r)2=n0 2{1−(g・r)2} (数式3)
m=X0/2R (数式4)
X0=−r0cos(Z0π/P) (数式5)
P=2π/g (数式6)
ΔE=(imax−imin)/imin×100 (数式7)
ここで値imaxは、光量の最大値を示し、値iminは、光量の最小値を示す。
4.5≦L0/X0≦5.1 (数式7)
L0/X0の値が4.5未満であると、光量斑が大きくなる傾向にあり、5.1を超えると解像度が低下する傾向にある。
以下、本発明の実施例及び比較例について詳述する。本明細書において、実施例と比較例ではそれぞれ表1に記載のロッドレンズを用い、重なり度mの値を変化させた。
MTF(%)={(imax−imin)/(imax+imin)}×100 (数式8)
3 ロッドレンズ
5 ロッドレンズアレイ
7 CCDセンサ
Claims (12)
- 半径方向に屈折率の分布を有する複数のロッドレンズを、その光軸が互いに平行となるように所定の配列ピッチで配列したロッドレンズアレイであって、
光量斑ΔEが10%以下であり、
空間周波数6ラインペア/mmの格子パターンを用いて測定した解像度MTFが85%以上であることを特徴とする、ロッドレンズアレイ。 - 前記ロッドレンズの作動距離をL0、前記ロッドレンズの長さをZ0としたとき、Z0が4mm以上であり、作動距離L0がZ0の1.1倍以上2倍以下であることを特徴とする、請求項1に記載のロッドレンズアレイ。
- X0=−r0cos(Z0π/P)で表わされる前記ロッドレンズの視野半径X0と、前記作動距離L0との関係が、4.5≦L0/X0≦5.1を満たすことを特徴とする、請求項1又は2に記載のロッドレンズアレイ。
尚、gは屈折率分布定数を示し、r0はロッドレンズの有効半径を示し、Pはロッドレンズの周期長(P=2π/g)を示す。 - 前記ロッドレンズが2列以上重なって配列されていることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のロッドレンズアレイ。
- 請求項1に記載のロッドレンズアレイと、該ロッドレンズアレイの一方の端面に向けて配置されたセンサとを備えた、等倍結像光学装置。
- 半径方向に屈折率の分布を有する複数のロッドレンズを、その光軸が互いに平行となるように配列ピッチ2Rの間隔で一列に配列したロッドレンズアレイであって、
Rとr0との関係をR≧r0≧0.8Rとし、かつ前記ロッドレンズの屈折率分布を、n(r)2=n0 2{1−(g・r)2}で近似したときにm=X0/2Rで定義される重なり度mが2.5より大きく、n0・g・r0で表されるロッドレンズの開口角が0.1以上0.22未満である、ロッドレンズアレイ。
尚、rは光軸からの距離であり、n(r)は光軸から距離rの位置での屈折率を示し、n0はロッドレンズの中心の屈折率を示し、gは屈折率分布定数を示し、X0は視野半径(X0=−r0cos(Z0π/P))を示し、r0はロッドレンズの有効半径を示し、Z0は
ロッドレンズの長さを示し、Pはロッドレンズの周期長(P=2π/g)を示す。 - 前記X0とL0との関係が、4.5≦L0/X0≦5.1を満たすことを特徴とする、請求項6に記載のロッドレンズアレイ。
- 光量斑ΔEが10%以下であり、
空間周波数6ラインペア/mmの格子パターンを用いて測定した解像度MTFが85%以上であることを特徴とする、請求項6に記載のロッドレンズアレイ。 - 前記ロッドレンズが2列以上重なって配列されていることを特徴とする、請求項6乃至8のいずれか一項に記載のロッドレンズアレイ。
- 請求項6に記載のロッドレンズアレイと、該ロッドレンズアレイの一方の端面に向けて配置されたセンサとを備えた、等倍結像光学装置。
- 請求項1または6に記載のロッドレンズアレイの製造方法であって、
前記ロッドレンズが2枚の基板間に配列されたレンズアレイ前駆体を用意する工程と、
前記ロッドレンズの光軸方向に沿った長さが短くなるように、前記ロッドレンズアレイを加工しロッドレンズアレイを得る工程と、を有し、
前記レンズアレイ前駆体の重なり度mは、前記ロッドレンズアレイの重なり度よりも小さいことを特徴とする、レンズアレイの製造方法。 - 前記レンズアレイ前駆体の重なり度mが2.55以下であることを特徴とする、請求項11に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
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