JP3289976B2 - 結像素子及びその製造方法 - Google Patents
結像素子及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリやイメー
ジスキャナの原稿読取部、光プリンタ用の画像読取装
置、自己走査型プリントヘッド等において利用される結
像素子及びその製造方法に関する。
ジスキャナの原稿読取部、光プリンタ用の画像読取装
置、自己走査型プリントヘッド等において利用される結
像素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来における結像素子としては、例え
ば、その第一の従来例として、特公昭６１−２９２９号
公報に「光学結像素子」なるタイトルで開示されている
ものがある。これは、図１５に示すように、一列状に並
んだ多数の小レンズ１ａからなるレンズアレイ部１と、
これら小レンズ１ａの後方にそのレンズの曲率を中心に
直角反射面２ａの稜線をそれぞれ一致させて列状に並ん
だ多数のルーフプリズム２ｂからなるプリズムアレイ部
２とを、プラスチック材で一体成形した構成となってい
る。この場合、レンズ配列Ｙに正立等倍実像を形成する
ことから、単一のレンズにより得られる像をＹ方向に重
複させることにより必要な幅をカバーすることができ
る。
ば、その第一の従来例として、特公昭６１−２９２９号
公報に「光学結像素子」なるタイトルで開示されている
ものがある。これは、図１５に示すように、一列状に並
んだ多数の小レンズ１ａからなるレンズアレイ部１と、
これら小レンズ１ａの後方にそのレンズの曲率を中心に
直角反射面２ａの稜線をそれぞれ一致させて列状に並ん
だ多数のルーフプリズム２ｂからなるプリズムアレイ部
２とを、プラスチック材で一体成形した構成となってい
る。この場合、レンズ配列Ｙに正立等倍実像を形成する
ことから、単一のレンズにより得られる像をＹ方向に重
複させることにより必要な幅をカバーすることができ
る。
【０００３】また、第二の従来例として、特開昭５８−
１１８４１６号公報に「遮光板一体型ダハミラーアレ
イ」なるタイトルで開示されているものがある。これ
は、図１６に示すように、ダハミラー面３ａが連続して
なるダハミラーアレイ３と、各ダハミラー面３ａの境界
部の前方に突出してなる遮光板４とを、光吸収性材料に
よって一体化成形した構成となっている。
１１８４１６号公報に「遮光板一体型ダハミラーアレ
イ」なるタイトルで開示されているものがある。これ
は、図１６に示すように、ダハミラー面３ａが連続して
なるダハミラーアレイ３と、各ダハミラー面３ａの境界
部の前方に突出してなる遮光板４とを、光吸収性材料に
よって一体化成形した構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】第一の従来例の場合、
図１７に示すように、入射光線には正立像を形成するた
めの有効光線５以外に、レンズ配列方向Ｙの画角の大き
い領域から入射した光線６が存在し、この光線６はプリ
ズムアレイ部２の互いに向い合うルーフプリズム２ｂの
片面のみで反射して正立像とならずに像面に到達してし
まう。また、小レンズ１ａの曲率中心にルーフプリズム
２ｂの稜線を一致させているため、画角選定の自由度が
小さく光量分布、解像力等の性能に制約を受ける。
図１７に示すように、入射光線には正立像を形成するた
めの有効光線５以外に、レンズ配列方向Ｙの画角の大き
い領域から入射した光線６が存在し、この光線６はプリ
ズムアレイ部２の互いに向い合うルーフプリズム２ｂの
片面のみで反射して正立像とならずに像面に到達してし
まう。また、小レンズ１ａの曲率中心にルーフプリズム
２ｂの稜線を一致させているため、画角選定の自由度が
小さく光量分布、解像力等の性能に制約を受ける。
【０００５】そこで、このような問題点を解決するため
の手段として、図１８に示すように、レンズ前方に開口
形状を制限するような遮光マスク７を配設し、これによ
り光量分布、解像力等を改善する提案がなされている
が、プリズムアレイ部２のルーフプリズム２ｂのみで反
射する光を遮光するためには開口形状を小さくするか、
Ｙ方向に配列されたレンズ間隔を離散的に配設する等の
手段が不可欠となり、これにより光利用効率が低下す
る。
の手段として、図１８に示すように、レンズ前方に開口
形状を制限するような遮光マスク７を配設し、これによ
り光量分布、解像力等を改善する提案がなされている
が、プリズムアレイ部２のルーフプリズム２ｂのみで反
射する光を遮光するためには開口形状を小さくするか、
Ｙ方向に配列されたレンズ間隔を離散的に配設する等の
手段が不可欠となり、これにより光利用効率が低下す
る。
【０００６】上述したような結像素子を製造する場合、
一体成形で加工できるため生産性は高くなるが、その反
面、複数のルーフプリズム２ｂを一体で成形するための
金型作成時間が長くなり、精密で複雑な加工技術を必要
とするためコスト高となり、さらには、焦点距離の異な
るレンズが容易にできないなどで設計の自由度が小さな
ものとなる。
一体成形で加工できるため生産性は高くなるが、その反
面、複数のルーフプリズム２ｂを一体で成形するための
金型作成時間が長くなり、精密で複雑な加工技術を必要
とするためコスト高となり、さらには、焦点距離の異な
るレンズが容易にできないなどで設計の自由度が小さな
ものとなる。
【０００７】また、第二の従来例の場合、ダハミラー面
３ａに金属を用いて真空蒸着等の方法により被膜形成す
る際に、そのダハミラー面３ａと一体化成形され前方に
突出した遮光板４に金属膜が付着してしまい、ダハミラ
ー面３ａに十分な金属膜が付着せず、これにより光の反
射効率が悪くなるか或いは不要な反射光が増加して結像
性能を低下させてしまう。
３ａに金属を用いて真空蒸着等の方法により被膜形成す
る際に、そのダハミラー面３ａと一体化成形され前方に
突出した遮光板４に金属膜が付着してしまい、ダハミラ
ー面３ａに十分な金属膜が付着せず、これにより光の反
射効率が悪くなるか或いは不要な反射光が増加して結像
性能を低下させてしまう。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、光線の入射するレンズ面を有するレンズ部とこのレ
ンズ部の後方に位置する直角反射面を有するルーフプリ
ズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズを多
数個隣接して直線状に配列することによりルーフプリズ
ムレンズアレイの形成された結像素子において、前記ル
ーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜を被
膜形成し、前記レンズ部と前記ルーフプリズム部との間
のレンズ光軸にほぼ平行な前記ルーフプリズムレンズの
レンズ側面間に遮光部材をレンズ前面方向に突出させて
配設し、前記ルーフプリズムレンズを前記遮光部材の側
面に沿って前記レンズ光軸方向に移動させて光軸方向の
厚さを変え前記入射光線の前記直角反射面での臨界角の
調整を行うスペーサを設けた。
は、光線の入射するレンズ面を有するレンズ部とこのレ
ンズ部の後方に位置する直角反射面を有するルーフプリ
ズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズを多
数個隣接して直線状に配列することによりルーフプリズ
ムレンズアレイの形成された結像素子において、前記ル
ーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜を被
膜形成し、前記レンズ部と前記ルーフプリズム部との間
のレンズ光軸にほぼ平行な前記ルーフプリズムレンズの
レンズ側面間に遮光部材をレンズ前面方向に突出させて
配設し、前記ルーフプリズムレンズを前記遮光部材の側
面に沿って前記レンズ光軸方向に移動させて光軸方向の
厚さを変え前記入射光線の前記直角反射面での臨界角の
調整を行うスペーサを設けた。
【００１１】請求項２記載の発明では、入射した光線の
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部
材とルーフプリズム部型材とを連結してルーフプリズム
レンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に
液状の樹脂部材を充填固化させた後、前記ルーフプリズ
ム部型材を離形させてルーフプリズム部を作成し、この
ルーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜を
被膜形成することにより、レンズ面を有するレンズ部と
前記直角反射面を有する前記ルーフプリズム部とが一体
化成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接して直
線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを作成し
た。
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部
材とルーフプリズム部型材とを連結してルーフプリズム
レンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に
液状の樹脂部材を充填固化させた後、前記ルーフプリズ
ム部型材を離形させてルーフプリズム部を作成し、この
ルーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜を
被膜形成することにより、レンズ面を有するレンズ部と
前記直角反射面を有する前記ルーフプリズム部とが一体
化成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接して直
線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを作成し
た。
【００１２】請求項３記載の発明では、入射した光線の
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部
材を前記入射光線が全反射する条件を満足する長さに形
成し、この光線長に設定された前記遮光部材とルーフプ
リズム部型材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を
作成し、このルーフプリズムレンズ型材に液状の樹脂部
材を充填固化させた後、前記ルーフプリズム部型材を離
形させてルーフプリズム部を作成することにより、レン
ズ面を有するレンズ部と直角反射面を有する前記ルーフ
プリズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズ
が多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレ
ンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前記直角反
射面での全反射する条件である。
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部
材を前記入射光線が全反射する条件を満足する長さに形
成し、この光線長に設定された前記遮光部材とルーフプ
リズム部型材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を
作成し、このルーフプリズムレンズ型材に液状の樹脂部
材を充填固化させた後、前記ルーフプリズム部型材を離
形させてルーフプリズム部を作成することにより、レン
ズ面を有するレンズ部と直角反射面を有する前記ルーフ
プリズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズ
が多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレ
ンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前記直角反
射面での全反射する条件である。
【００１３】請求項４記載の発明では、ルーフプリズム
部型材の凹部に反射膜を被膜形成し、この反射膜を有す
る前記ルーフプリズム部型材に入射した光線のうちの迷
光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材を密接
固定してルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルー
フプリズムレンズ型材に液体状のルーフプリズムレンズ
形成材料を一定量滴下して固化させることにより、レン
ズ面を有するレンズ部と直角反射面を有するルーフプリ
ズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズが多
数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレンズ
アレイを作成した。
部型材の凹部に反射膜を被膜形成し、この反射膜を有す
る前記ルーフプリズム部型材に入射した光線のうちの迷
光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材を密接
固定してルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルー
フプリズムレンズ型材に液体状のルーフプリズムレンズ
形成材料を一定量滴下して固化させることにより、レン
ズ面を有するレンズ部と直角反射面を有するルーフプリ
ズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズが多
数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレンズ
アレイを作成した。
【００１４】請求項５記載の発明では、入射した光線の
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部
材とルーフプリズム部型材とを連結してルーフプリズム
レンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に
重合開始剤を溶解した第一屈折率を有する第一単量体溶
液を注入し熱若しくは光により重合させゲル状態で重合
を停止或いは重合を完了させることにより第一重合体を
作成し、この第一重合体を有するルーフプリズムレンズ
型材を第二屈折率を有する第二単量体溶液中に浸漬若し
くはその第二単量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重
合体表面より内部に向けて前記第二単量体を拡散、共重
合させて第二重合体を形成することにより屈折率が光線
が入射する前面の開口部から球面状に連続的に変化する
屈折率分布を有するレンズ部を作成し、前記ルーフプリ
ズム部型材を離形させてルーフプリズム部を作成し、こ
のルーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜
を被膜形成することにより、レンズ面を有する前記レン
ズ部と前記直角反射面を有する前記ルーフプリズム部と
が一体化成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接
して直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを
作成した。
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部
材とルーフプリズム部型材とを連結してルーフプリズム
レンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に
重合開始剤を溶解した第一屈折率を有する第一単量体溶
液を注入し熱若しくは光により重合させゲル状態で重合
を停止或いは重合を完了させることにより第一重合体を
作成し、この第一重合体を有するルーフプリズムレンズ
型材を第二屈折率を有する第二単量体溶液中に浸漬若し
くはその第二単量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重
合体表面より内部に向けて前記第二単量体を拡散、共重
合させて第二重合体を形成することにより屈折率が光線
が入射する前面の開口部から球面状に連続的に変化する
屈折率分布を有するレンズ部を作成し、前記ルーフプリ
ズム部型材を離形させてルーフプリズム部を作成し、こ
のルーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜
を被膜形成することにより、レンズ面を有する前記レン
ズ部と前記直角反射面を有する前記ルーフプリズム部と
が一体化成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接
して直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを
作成した。
【００１５】請求項６記載の発明では、入射した光線の
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部
材を前記入射光線が全反射する条件を満足する長さに形
成し、この光線長に設定された前記遮光部材とルーフプ
リズム部型材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を
作成し、このルーフプリズムレンズ型材に重合開始剤を
溶解した第一屈折率を有する第一単量体溶液を注入し熱
若しくは光により重合させゲル状態で重合を停止或いは
重合を完了させることにより第一重合体を作成し、この
第一重合体を有するルーフプリズムレンズ型材を第二屈
折率を有する第二単量体溶液中に浸漬若しくはその第二
単量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重合体表面より
内部に向けて前記第二単量体を拡散、共重合させて第二
重合体を形成することにより屈折率が光線が入射する前
面の開口部から球面状に連続的に変化する屈折率分布を
有するレンズ部を作成し、前記ルーフプリズム部型材を
離形させてルーフプリズム部を作成することにより、レ
ンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を有する前記
ルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプリズム
レンズが多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリ
ズムレンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前記
直角反射面での全反射する条件である。
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部
材を前記入射光線が全反射する条件を満足する長さに形
成し、この光線長に設定された前記遮光部材とルーフプ
リズム部型材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を
作成し、このルーフプリズムレンズ型材に重合開始剤を
溶解した第一屈折率を有する第一単量体溶液を注入し熱
若しくは光により重合させゲル状態で重合を停止或いは
重合を完了させることにより第一重合体を作成し、この
第一重合体を有するルーフプリズムレンズ型材を第二屈
折率を有する第二単量体溶液中に浸漬若しくはその第二
単量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重合体表面より
内部に向けて前記第二単量体を拡散、共重合させて第二
重合体を形成することにより屈折率が光線が入射する前
面の開口部から球面状に連続的に変化する屈折率分布を
有するレンズ部を作成し、前記ルーフプリズム部型材を
離形させてルーフプリズム部を作成することにより、レ
ンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を有する前記
ルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプリズム
レンズが多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリ
ズムレンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前記
直角反射面での全反射する条件である。
【００１６】請求項７記載の発明では、ルーフプリズム
部型材の凹部に反射膜を被膜形成し、この反射膜を有す
る前記ルーフプリズム部型材に入射した光線のうちの迷
光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材を密接
固定してルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルー
フプリズムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第一屈折
率を有する第一単量体溶液を注入し熱若しくは光により
重合させゲル状態で重合を停止或いは重合を完了させる
ことにより第一重合体を作成し、この第一重合体を有す
るルーフプリズムレンズ型材を第二屈折率を有する第二
単量体溶液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気雰囲気
下に保持して前記第一重合体表面より内部に向けて前記
第二単量体を拡散、共重合させて第二重合体を形成して
屈折率が光線が入射する前面の開口部から球面状に連続
的に変化する屈折率分布を有するレンズ部を作成するこ
とにより、レンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面
を有するルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフ
プリズムレンズが多数個隣接して直線状に配列されたル
ーフプリズムレンズアレイを作成した。
部型材の凹部に反射膜を被膜形成し、この反射膜を有す
る前記ルーフプリズム部型材に入射した光線のうちの迷
光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材を密接
固定してルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルー
フプリズムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第一屈折
率を有する第一単量体溶液を注入し熱若しくは光により
重合させゲル状態で重合を停止或いは重合を完了させる
ことにより第一重合体を作成し、この第一重合体を有す
るルーフプリズムレンズ型材を第二屈折率を有する第二
単量体溶液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気雰囲気
下に保持して前記第一重合体表面より内部に向けて前記
第二単量体を拡散、共重合させて第二重合体を形成して
屈折率が光線が入射する前面の開口部から球面状に連続
的に変化する屈折率分布を有するレンズ部を作成するこ
とにより、レンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面
を有するルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフ
プリズムレンズが多数個隣接して直線状に配列されたル
ーフプリズムレンズアレイを作成した。
【００１７】請求項８記載の発明では、入射した光線の
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有し前記入射
光線が全反射する条件を満足する長さに形成された遮光
部材とルーフプリズム部型材とが一体化成形されたルー
フプリズムレンズ型材を作成し、このルーフプリズムレ
ンズ型材のレンズ光軸にほぼ平行な前記遮光部材の側面
を除く前記ルーフプリズム部型材の凹部をなす内壁に反
射膜を被膜形成し、この反射膜を有する前記ルーフプリ
ズムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第一屈折率を有
する第一単量体溶液を注入し熱若しくは光により重合さ
せゲル状態で重合を停止或いは重合を完了させることに
より第一重合体を作成し、この第一重合体を有するルー
フプリズムレンズ型材を第二屈折率を有する第二単量体
溶液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気雰囲気下に保
持して前記第一重合体表面より内部に向けて前記第二単
量体を拡散、共重合させて第二重合体を形成して屈折率
が光線が入射する前面の開口部から球面状に連続的に変
化する屈折率分布を有するレンズ部を作成することによ
り、レンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を有す
るルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプリズ
ムレンズが多数個隣接して直線状に配列されたルーフプ
リズムレンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前
記直角反射面での全反射する条件である。
うちの迷光を遮光するための複数の開口を有し前記入射
光線が全反射する条件を満足する長さに形成された遮光
部材とルーフプリズム部型材とが一体化成形されたルー
フプリズムレンズ型材を作成し、このルーフプリズムレ
ンズ型材のレンズ光軸にほぼ平行な前記遮光部材の側面
を除く前記ルーフプリズム部型材の凹部をなす内壁に反
射膜を被膜形成し、この反射膜を有する前記ルーフプリ
ズムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第一屈折率を有
する第一単量体溶液を注入し熱若しくは光により重合さ
せゲル状態で重合を停止或いは重合を完了させることに
より第一重合体を作成し、この第一重合体を有するルー
フプリズムレンズ型材を第二屈折率を有する第二単量体
溶液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気雰囲気下に保
持して前記第一重合体表面より内部に向けて前記第二単
量体を拡散、共重合させて第二重合体を形成して屈折率
が光線が入射する前面の開口部から球面状に連続的に変
化する屈折率分布を有するレンズ部を作成することによ
り、レンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を有す
るルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプリズ
ムレンズが多数個隣接して直線状に配列されたルーフプ
リズムレンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前
記直角反射面での全反射する条件である。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【作用】請求項１記載の発明では、スペーサの厚さを任
意に選択することにより、開口角の調整を行うことがで
き、また、同一のルーフプリズムレンズを用いて解像力
や光量分布の特性を最適化することが可能となる。
意に選択することにより、開口角の調整を行うことがで
き、また、同一のルーフプリズムレンズを用いて解像力
や光量分布の特性を最適化することが可能となる。
【００２１】請求項２記載の発明では、ルーフプリズム
レンズ型材から離形されたルーフプリズム部の直角反射
面の外周面に反射膜を被膜形成することにより、従来の
ようにルーフプリズムレンズアレイを初期の工程で一体
化成形する必要がなくなり、製造工程の簡略化を図るこ
とが可能となる。
レンズ型材から離形されたルーフプリズム部の直角反射
面の外周面に反射膜を被膜形成することにより、従来の
ようにルーフプリズムレンズアレイを初期の工程で一体
化成形する必要がなくなり、製造工程の簡略化を図るこ
とが可能となる。
【００２２】請求項３記載の発明では、遮光部材を入射
した光線が全反射する条件を満足する長さに形成したこ
とにより、反射膜を形成する必要がなくなり製造工程の
簡略化を図ることができ、しかも、光の反射率のバラツ
キもなくなるため光量分布の制御が容易なものとなる。
した光線が全反射する条件を満足する長さに形成したこ
とにより、反射膜を形成する必要がなくなり製造工程の
簡略化を図ることができ、しかも、光の反射率のバラツ
キもなくなるため光量分布の制御が容易なものとなる。
【００２３】請求項４記載の発明では、従来のようにル
ーフプリズムレンズアレイを初期の工程で一体化成形す
る必要がなくなり、しかも、ルーフプリズム部作成時に
おける型の離形が不要となることから、製造工程の簡略
化を一段と図ることが可能となる。
ーフプリズムレンズアレイを初期の工程で一体化成形す
る必要がなくなり、しかも、ルーフプリズム部作成時に
おける型の離形が不要となることから、製造工程の簡略
化を一段と図ることが可能となる。
【００２４】請求項５記載の発明では、屈折率分布をも
つルーフプリズムレンズを作成したことにより、液体材
料を用いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図
り、結像性能の向上を図ることが可能となる。
つルーフプリズムレンズを作成したことにより、液体材
料を用いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図
り、結像性能の向上を図ることが可能となる。
【００２５】請求項６記載の発明では、屈折率分布をも
つルーフプリズムレンズを作成したことにより、液体材
料を用いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図
り、結像性能の向上を図ることができ、また、遮光部材
は入射した光線が全反射する条件を満足する長さに設定
されていることから、ルーフプリズム部に反射膜を形成
する必要がなくなり製造工程を簡略化することができ、
しかも、光の反射率のバラツキもなくなるため光量分布
の制御が容易なものとなる。
つルーフプリズムレンズを作成したことにより、液体材
料を用いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図
り、結像性能の向上を図ることができ、また、遮光部材
は入射した光線が全反射する条件を満足する長さに設定
されていることから、ルーフプリズム部に反射膜を形成
する必要がなくなり製造工程を簡略化することができ、
しかも、光の反射率のバラツキもなくなるため光量分布
の制御が容易なものとなる。
【００２６】請求項７記載の発明では、屈折率分布をも
つルーフプリズムレンズを作成したことにより、液体材
料を用いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図
り、結像性能の向上を図ることができ、また、従来のよ
うにルーフプリズムレンズアレイを初期の工程で一体化
成形する必要がなくなり、しかも、ルーフプリズム部作
成時における型の離形が不要となることから、製造工程
の簡略化を一段と図ることが可能となる。
つルーフプリズムレンズを作成したことにより、液体材
料を用いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図
り、結像性能の向上を図ることができ、また、従来のよ
うにルーフプリズムレンズアレイを初期の工程で一体化
成形する必要がなくなり、しかも、ルーフプリズム部作
成時における型の離形が不要となることから、製造工程
の簡略化を一段と図ることが可能となる。
【００２７】請求項８記載の発明では、遮光部材とルー
フプリズム部型材とが一体化成形されたルーフプリズム
レンズ型材を用いているため、製造工程の簡略化を図る
ことができ、また、遮光部材は入射した光線が全反射す
る条件を満足する長さに設定され、しかも、反射膜を形
成していることから、光の反射率のバラツキもなくなる
ため光量分布の制御が一段と容易なものとなる。
フプリズム部型材とが一体化成形されたルーフプリズム
レンズ型材を用いているため、製造工程の簡略化を図る
ことができ、また、遮光部材は入射した光線が全反射す
る条件を満足する長さに設定され、しかも、反射膜を形
成していることから、光の反射率のバラツキもなくなる
ため光量分布の制御が一段と容易なものとなる。
【００２８】
【実施例】本発明の一実施例を図１〜図５に基づいて説
明する。まず、図１は、光線の入射するレンズ面８ａを
有するレンズ部８と、このレンズ部８の後方に位置する
直角反射面９ａを有するルーフプリズム部９とが一体化
成形されたルーフプリズムレンズ１０の構成を示すもの
である。この場合、レンズ部８とルーフプリズム部９と
の間のレンズ光軸Ｘｏ（Ｘ方向）にほぼ平行なルーフプ
リズムレンズ１０のレンズ側面１１の長さｈを、入射し
た光線のうちの有効光線１２（後述するＸａ，Ｘｂと同
じ）が全反射する条件を満足する長さに形成した。ま
た、レンズ部８のレンズ面８ａを除く、レンズ側面１１
及びルーフプリズム部９の直角反射面９ａの外周面に遮
光膜としての反射膜Ａを被覆形成した。
明する。まず、図１は、光線の入射するレンズ面８ａを
有するレンズ部８と、このレンズ部８の後方に位置する
直角反射面９ａを有するルーフプリズム部９とが一体化
成形されたルーフプリズムレンズ１０の構成を示すもの
である。この場合、レンズ部８とルーフプリズム部９と
の間のレンズ光軸Ｘｏ（Ｘ方向）にほぼ平行なルーフプ
リズムレンズ１０のレンズ側面１１の長さｈを、入射し
た光線のうちの有効光線１２（後述するＸａ，Ｘｂと同
じ）が全反射する条件を満足する長さに形成した。ま
た、レンズ部８のレンズ面８ａを除く、レンズ側面１１
及びルーフプリズム部９の直角反射面９ａの外周面に遮
光膜としての反射膜Ａを被覆形成した。
【００２９】また、図２は、そのレンズ部８とルーフプ
リズム部９とが一体化成形されたルーフプリズムレンズ
１０を、多数個隣接して直線状（Ｙ方向に沿って）に配
列したルーフプリズムレンズアレイ１３の構成を示すも
のである。図３は、図２の平面図を示すものである。こ
の場合、レンズ間の固定方法としては、レンズ側面１１
同士を接着剤等を用いて密着させることにより、多数個
配列して固定することができる。これにより、その配列
されたＹ方向に単一のルーフプリズムレンズ１０の像を
合成することができる。
リズム部９とが一体化成形されたルーフプリズムレンズ
１０を、多数個隣接して直線状（Ｙ方向に沿って）に配
列したルーフプリズムレンズアレイ１３の構成を示すも
のである。図３は、図２の平面図を示すものである。こ
の場合、レンズ間の固定方法としては、レンズ側面１１
同士を接着剤等を用いて密着させることにより、多数個
配列して固定することができる。これにより、その配列
されたＹ方向に単一のルーフプリズムレンズ１０の像を
合成することができる。
【００３０】ここで、ルーフプリズムレンズ１０のプリ
ズム部での全反射条件について述べておく。まず、図４
において、入射光軸をＸｏとし、ａ−ｂ面がレンズ面８
ａ、ａ−ｓ面，ｂ−ｔ面がレンズ側面１１、ｓ−ｏ’−
ｔ面が直角反射面９ａをそれぞれ示す。今、入射する光
線のうち有効光線Ｘａ，Ｘｂの直角反射面９ａでの臨界
角（有効画角）をθ（ここでの角度θとは、∠ｂｏ’
ｔ、∠ａｏ’ｓ）とすると、有効光線Ｘａ，Ｘｂのそれ
ぞれに対応する曲線をｙａ，ｙｂとし、それらの角度依
存性を求めると、 ｙａ＝ ｔａｎ（４５＋θ）ｘ＋（ｒ−ｄ） …（１） ｙｂ＝−ｔａｎ（４５＋θ）ｘ＋（ｒ−ｄ） …（２） ただし、θ≦ｓｉｎ~1（ｎ2／ｎ1） ｎ1：プリズム部内の屈折率 ｎ2：外部空間での屈折率 ｒ ：レンズ面からｏ点までを結ぶ距離 ｄ ：ｏ’−ｏ”間の距離 として表わすことができる。
ズム部での全反射条件について述べておく。まず、図４
において、入射光軸をＸｏとし、ａ−ｂ面がレンズ面８
ａ、ａ−ｓ面，ｂ−ｔ面がレンズ側面１１、ｓ−ｏ’−
ｔ面が直角反射面９ａをそれぞれ示す。今、入射する光
線のうち有効光線Ｘａ，Ｘｂの直角反射面９ａでの臨界
角（有効画角）をθ（ここでの角度θとは、∠ｂｏ’
ｔ、∠ａｏ’ｓ）とすると、有効光線Ｘａ，Ｘｂのそれ
ぞれに対応する曲線をｙａ，ｙｂとし、それらの角度依
存性を求めると、 ｙａ＝ ｔａｎ（４５＋θ）ｘ＋（ｒ−ｄ） …（１） ｙｂ＝−ｔａｎ（４５＋θ）ｘ＋（ｒ−ｄ） …（２） ただし、θ≦ｓｉｎ~1（ｎ2／ｎ1） ｎ1：プリズム部内の屈折率 ｎ2：外部空間での屈折率 ｒ ：レンズ面からｏ点までを結ぶ距離 ｄ ：ｏ’−ｏ”間の距離 として表わすことができる。
【００３１】この図４の場合、ａ−ｓ間、ｂ−ｔ間の距
離ｈは、有効光線ｙａ、ｙｂが全反射する条件を満足す
る長さに形成されている。従って、このようにレンズ側
面１１の距離ｈを入射した有効光線Ｘａ，Ｘｂが全反射
する条件を満足する長さに形成したことによって、ルー
フプリズムレンズアレイ１３の特性に合わせた全反射条
件の設定ができ、これにより、解像力分布や光量分布の
結像特性の制御を容易に行うことができる。
離ｈは、有効光線ｙａ、ｙｂが全反射する条件を満足す
る長さに形成されている。従って、このようにレンズ側
面１１の距離ｈを入射した有効光線Ｘａ，Ｘｂが全反射
する条件を満足する長さに形成したことによって、ルー
フプリズムレンズアレイ１３の特性に合わせた全反射条
件の設定ができ、これにより、解像力分布や光量分布の
結像特性の制御を容易に行うことができる。
【００３２】また、図５においても同様にして、有効光
線Ｘａ，Ｘｂの外部空間においてそれぞれに対応する曲
線をｙao，ｙboとし、それらの角度依存性を求めると、 ｙao＝ ｔａｎ（４５＋θ＋Δθ）ｘ＋ｅ …（３） ｙbo＝−ｔａｎ（４５＋θ＋Δθ）ｘ＋ｅ …（４） ただし、Δθ≦ｓｉｎ~1｛（ｎ1／ｎ2）ｓｉｎθ1｝−θ ｅ：ｏ−ｐ間の距離 Ｌ：ａ−ｕ間、ｂ−ｖ間の距離 として表わすことができる。なお、有効光線Ｘａ，Ｘｂ
のプリズム部内においてそれぞれに対応する曲線ｙａ，
ｙｂは前述した（１）、（２）と同様に表わすことがで
きる。
線Ｘａ，Ｘｂの外部空間においてそれぞれに対応する曲
線をｙao，ｙboとし、それらの角度依存性を求めると、 ｙao＝ ｔａｎ（４５＋θ＋Δθ）ｘ＋ｅ …（３） ｙbo＝−ｔａｎ（４５＋θ＋Δθ）ｘ＋ｅ …（４） ただし、Δθ≦ｓｉｎ~1｛（ｎ1／ｎ2）ｓｉｎθ1｝−θ ｅ：ｏ−ｐ間の距離 Ｌ：ａ−ｕ間、ｂ−ｖ間の距離 として表わすことができる。なお、有効光線Ｘａ，Ｘｂ
のプリズム部内においてそれぞれに対応する曲線ｙａ，
ｙｂは前述した（１）、（２）と同様に表わすことがで
きる。
【００３３】上述したように、レンズ部８を除くルーフ
プリズム部９の直角反射面９ａ及びレンズ側面１１の外
周面に反射膜Ａを形成したので、ルーフプリズム部９の
内壁面に従来で述べたようにわざわざ反射膜を被膜形成
する必要がなくなり、これにより製造工程を簡略化する
ことができる。また、その反射膜Ａを設けたことによっ
て、反射率のバラツキもなくなり、光量分布の制御を容
易なものとすることができ、これにより、光の反射効率
を高めて結像性能を一段と良くすることができる。
プリズム部９の直角反射面９ａ及びレンズ側面１１の外
周面に反射膜Ａを形成したので、ルーフプリズム部９の
内壁面に従来で述べたようにわざわざ反射膜を被膜形成
する必要がなくなり、これにより製造工程を簡略化する
ことができる。また、その反射膜Ａを設けたことによっ
て、反射率のバラツキもなくなり、光量分布の制御を容
易なものとすることができ、これにより、光の反射効率
を高めて結像性能を一段と良くすることができる。
【００３４】次に、別の一実施例を図６に基づいて説明
する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００３５】ここでは、レンズ部８とルーフプリズム部
９との間のレンズ光軸Ｘｏにほぼ平行なルーフプリズム
レンズ１０のレンズ側面１１間に遮光部材１４を配設し
たものである。この遮光部材１４は、フレーム１５によ
り一体化されＹ方向に配列されている。この場合、遮光
部材１４は、入射した光線のうちの有効光線Ｘａ，Ｘｂ
が全反射する条件を満足する長さＸｈに形成されてい
る。
９との間のレンズ光軸Ｘｏにほぼ平行なルーフプリズム
レンズ１０のレンズ側面１１間に遮光部材１４を配設し
たものである。この遮光部材１４は、フレーム１５によ
り一体化されＹ方向に配列されている。この場合、遮光
部材１４は、入射した光線のうちの有効光線Ｘａ，Ｘｂ
が全反射する条件を満足する長さＸｈに形成されてい
る。
【００３６】上述したように、遮光部材１４を入射した
有効光線Ｘａ，Ｘｂが全反射する条件を満足する長さＸ
ｈに形成したことによって、ルーフプリズムレンズアレ
イの特性に合わせた全反射条件の設定ができ、これによ
り、解像力分布や光量分布の結像特性の制御を容易に行
うことができる。
有効光線Ｘａ，Ｘｂが全反射する条件を満足する長さＸ
ｈに形成したことによって、ルーフプリズムレンズアレ
イの特性に合わせた全反射条件の設定ができ、これによ
り、解像力分布や光量分布の結像特性の制御を容易に行
うことができる。
【００３７】次に、別の一実施例を図７に基づいて説明
する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００３８】ここでは、ルーフプリズム部９の直角反射
面９ａの外周面に反射膜１６を被膜形成し、レンズ部８
とルーフプリズム部９との間のレンズ光軸Ｘｏにほぼ平
行なルーフプリズムレンズ１０のレンズ側面１１間に遮
光部材１４をレンズ前面方向に突出させて配設した。ま
た、ルーフプリズムレンズ１０はその下方で、スペーサ
１７を介してフレーム１５に固定されている。この場
合、スペーサ１７は、ルーフプリズムレンズ１０を遮光
部材１４の側面に沿ってレンズ光軸方向Ｘに移動させ、
その光軸方向Ｘの厚さを変え有効画角θの調整を行う。
図７（ａ）はスペーサ１７の厚さがｔ1 の時の状態を示
し、図７（ｂ）はその厚さｔ1 よりも厚いｔ2 の状態を
示すものであり、このようにしてスペーサ１７の光軸方
向Ｘへの厚さを変えることによって、有効画角θの調整
を容易に行うことができる。
面９ａの外周面に反射膜１６を被膜形成し、レンズ部８
とルーフプリズム部９との間のレンズ光軸Ｘｏにほぼ平
行なルーフプリズムレンズ１０のレンズ側面１１間に遮
光部材１４をレンズ前面方向に突出させて配設した。ま
た、ルーフプリズムレンズ１０はその下方で、スペーサ
１７を介してフレーム１５に固定されている。この場
合、スペーサ１７は、ルーフプリズムレンズ１０を遮光
部材１４の側面に沿ってレンズ光軸方向Ｘに移動させ、
その光軸方向Ｘの厚さを変え有効画角θの調整を行う。
図７（ａ）はスペーサ１７の厚さがｔ1 の時の状態を示
し、図７（ｂ）はその厚さｔ1 よりも厚いｔ2 の状態を
示すものであり、このようにしてスペーサ１７の光軸方
向Ｘへの厚さを変えることによって、有効画角θの調整
を容易に行うことができる。
【００３９】上述したように、スペーサ１７の厚さを任
意に選択することによって、レンズの開口角の調整を行
うことができる。また、このように同一のルーフプリズ
ムレンズ１０を用いることによって、解像力や光量分布
の特性を最適化することができる。
意に選択することによって、レンズの開口角の調整を行
うことができる。また、このように同一のルーフプリズ
ムレンズ１０を用いることによって、解像力や光量分布
の特性を最適化することができる。
【００４０】次に、別の一実施例を図８に基づいて説明
する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００４１】ここでは、結像素子の製造方法を図８
（ａ）〜（ｃ）に基づいて述べる。まず、入射した光線
のうちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光
部材１４と、ルーフプリズム部型材１８とを連結して、
ルーフプリズムレンズ型材１９を作成する（ａ）。次
に、そのルーフプリズムレンズ型材１９に液状の樹脂部
材２０（ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＰＣ等の熱可塑性樹脂）を充
填固化させる（ｂ）。その後、ルーフプリズム部型材１
８を離形させてルーフプリズム部９を作成し、このルー
フプリズム部９の直角反射面９ａの外周面に反射膜１６
（例えば、Ａｌ等の金属）を被膜形成する（ｃ）。これ
により、レンズ面８ａを有するレンズ部８と直角反射面
９ａを有するルーフプリズム部９とが一体化成形された
ルーフプリズムレンズ１０が多数個隣接して直線状に配
列された所望とするルーフプリズムレンズアレイ１３を
作成することができる。
（ａ）〜（ｃ）に基づいて述べる。まず、入射した光線
のうちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光
部材１４と、ルーフプリズム部型材１８とを連結して、
ルーフプリズムレンズ型材１９を作成する（ａ）。次
に、そのルーフプリズムレンズ型材１９に液状の樹脂部
材２０（ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＰＣ等の熱可塑性樹脂）を充
填固化させる（ｂ）。その後、ルーフプリズム部型材１
８を離形させてルーフプリズム部９を作成し、このルー
フプリズム部９の直角反射面９ａの外周面に反射膜１６
（例えば、Ａｌ等の金属）を被膜形成する（ｃ）。これ
により、レンズ面８ａを有するレンズ部８と直角反射面
９ａを有するルーフプリズム部９とが一体化成形された
ルーフプリズムレンズ１０が多数個隣接して直線状に配
列された所望とするルーフプリズムレンズアレイ１３を
作成することができる。
【００４２】上述したように、ルーフプリズムレンズ型
材１９から離形されたルーフプリズム部９の直角反射面
９ａの外周面に反射膜１６を被膜形成することによっ
て、従来のようにルーフプリズムレンズアレイ１３を初
期の工程で一体化成形する必要がなくなるため、製造工
程の簡略化を図ることができる。
材１９から離形されたルーフプリズム部９の直角反射面
９ａの外周面に反射膜１６を被膜形成することによっ
て、従来のようにルーフプリズムレンズアレイ１３を初
期の工程で一体化成形する必要がなくなるため、製造工
程の簡略化を図ることができる。
【００４３】次に、別の一実施例を図９に基づいて説明
する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００４４】ここでは、結像素子の製造方法を図９
（ａ）〜（ｃ）に基づいて述べる。まず、入射した光線
のうちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光
部材１４を入射した光線のうちの有効光線が全反射する
条件を満足する長さＸｈに形成し、この有効光線長Ｘｈ
に設定された遮光部材１４とルーフプリズム部型材１８
とを連結してルーフプリズムレンズ型材１９を作成する
（ａ）。次に、そのルーフプリズムレンズ型材１９に液
状の樹脂部材２０を充填固化させる（ｂ）。その後、ル
ーフプリズム部型材１８を離形させてルーフプリズム部
９を作成する（ｃ）。これにより、レンズ面８ａを有す
るレンズ部８と直角反射面９ａを有するルーフプリズム
部９とが一体化成形されたルーフプリズムレンズ１０が
多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレン
ズアレイ１３を作成することができる。
（ａ）〜（ｃ）に基づいて述べる。まず、入射した光線
のうちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光
部材１４を入射した光線のうちの有効光線が全反射する
条件を満足する長さＸｈに形成し、この有効光線長Ｘｈ
に設定された遮光部材１４とルーフプリズム部型材１８
とを連結してルーフプリズムレンズ型材１９を作成する
（ａ）。次に、そのルーフプリズムレンズ型材１９に液
状の樹脂部材２０を充填固化させる（ｂ）。その後、ル
ーフプリズム部型材１８を離形させてルーフプリズム部
９を作成する（ｃ）。これにより、レンズ面８ａを有す
るレンズ部８と直角反射面９ａを有するルーフプリズム
部９とが一体化成形されたルーフプリズムレンズ１０が
多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレン
ズアレイ１３を作成することができる。
【００４５】上述したように、遮光部材１４を入射した
有効光線が全反射する条件を満足する長さＸｈに形成し
たことによって、前述したような反射膜１６を形成する
必要がなくなり、これにより製造工程の簡略化を図るこ
とができる。また、このような条件に設定したことによ
って、光の反射率のバラツキもなくなるため、光量分布
の制御を容易なものとすることができる。
有効光線が全反射する条件を満足する長さＸｈに形成し
たことによって、前述したような反射膜１６を形成する
必要がなくなり、これにより製造工程の簡略化を図るこ
とができる。また、このような条件に設定したことによ
って、光の反射率のバラツキもなくなるため、光量分布
の制御を容易なものとすることができる。
【００４６】次に、別の一実施例を図１０に基づいて説
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００４７】ここでは、結像素子の製造方法を図１０
（ａ）〜（ｂ）に基づいて述べる。まず、ルーフプリズ
ム部型材１８の凹部に反射膜１６を被膜形成し、この反
射膜１６を有するルーフプリズム部型材１８に入射した
光線のうちの迷光を遮光するための複数の開口を有する
遮光部材１４を密接固定し、これによりルーフプリズム
レンズ型材１９を作成する（ａ）。次に、そのルーフプ
リズムレンズ型材１９に液体状のルーフプリズムレンズ
形成材料としての樹脂部材２０を一定量滴下して固化さ
せる（ｂ）。これにより、レンズ面８ａを有するレンズ
部８と直角反射面９ａを有するルーフプリズム部９とが
一体化成形されたルーフプリズムレンズ１０が多数個隣
接して直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイ
１３を作成することができる。
（ａ）〜（ｂ）に基づいて述べる。まず、ルーフプリズ
ム部型材１８の凹部に反射膜１６を被膜形成し、この反
射膜１６を有するルーフプリズム部型材１８に入射した
光線のうちの迷光を遮光するための複数の開口を有する
遮光部材１４を密接固定し、これによりルーフプリズム
レンズ型材１９を作成する（ａ）。次に、そのルーフプ
リズムレンズ型材１９に液体状のルーフプリズムレンズ
形成材料としての樹脂部材２０を一定量滴下して固化さ
せる（ｂ）。これにより、レンズ面８ａを有するレンズ
部８と直角反射面９ａを有するルーフプリズム部９とが
一体化成形されたルーフプリズムレンズ１０が多数個隣
接して直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイ
１３を作成することができる。
【００４８】従って、このようなことから、従来のよう
にルーフプリズムレンズアレイ１３を初期の工程で一体
化成形する必要がなくなり、しかも、ここではルーフプ
リズム部作成時における型の離形が不要となるため、製
造工程の簡略化を一段と図ることができる。
にルーフプリズムレンズアレイ１３を初期の工程で一体
化成形する必要がなくなり、しかも、ここではルーフプ
リズム部作成時における型の離形が不要となるため、製
造工程の簡略化を一段と図ることができる。
【００４９】次に、別の一実施例を図１１に基づいて説
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００５０】ここでは、結像素子の製造方法を図１１
（ａ）〜（ｃ）に基づいて述べる。まず、入射した光線
のうちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光
部材１４とルーフプリズム部型材１８とを連結してルー
フプリズムレンズ型材１９を作成する（ａ）。次に、そ
のルーフプリズムレンズ型材１９に、重合開始剤２１を
ｂ〔ｇ〕だけ溶解した第一屈折率としての屈折率ｎａを
有する第一単量体溶液としてのモノマーＭａをａ〔ｇ〕
注入し、加熱（若しくは、光）することにより重合を進
行させる。そして、重合温度Ｔ、時間ｔの条件設定によ
りゲル状態で重合を停止（或いは重合を１００％完了）
させることによって、第一重合体としての重合体ポリマ
ーＰａを生成する（ｂ）。
（ａ）〜（ｃ）に基づいて述べる。まず、入射した光線
のうちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光
部材１４とルーフプリズム部型材１８とを連結してルー
フプリズムレンズ型材１９を作成する（ａ）。次に、そ
のルーフプリズムレンズ型材１９に、重合開始剤２１を
ｂ〔ｇ〕だけ溶解した第一屈折率としての屈折率ｎａを
有する第一単量体溶液としてのモノマーＭａをａ〔ｇ〕
注入し、加熱（若しくは、光）することにより重合を進
行させる。そして、重合温度Ｔ、時間ｔの条件設定によ
りゲル状態で重合を停止（或いは重合を１００％完了）
させることによって、第一重合体としての重合体ポリマ
ーＰａを生成する（ｂ）。
【００５１】次に、その重合体ポリマーＰａを有するル
ーフプリズムレンズ型材１９を、第二屈折率としての屈
折率ｎｂを有し、ｅ〔°Ｃ〕に加熱された第二単量体溶
液としてのモノマーＭｂがｆ〔ｇ〕ある蒸気雰囲気中に
ｈ時間保持し（若しくは、浸漬する）、これによりモノ
マーＭｂを重合体ポリマーＰａ中に拡散、重合させる。
その後、拡散後のブロックをモノマーＭｂの雰囲気中か
ら分離し、最終的にｉ〔°Ｃ〕、ｊ時間だけ加熱して重
合を完了させ、第二重合体としての重合体ポリマーＰｂ
を生成する。これにより、光線が入射するレンズ面８ａ
上の１点を中心として球面状に連続的に変化する屈折率
分布を有するレンズ部８を作成することができ、さら
に、ルーフプリズム部型材１８を離形させてルーフプリ
ズム部９を作成し、その後、そのルーフプリズム部９の
直角反射面９ａの外周面に反射膜１６を被膜形成する
（ｃ）。これにより、レンズ面８ａを有するレンズ部８
と直角反射面９ａを有するルーフプリズム部９とが一体
化成形されたルーフプリズムレンズ１０が多数個隣接し
て直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイ１３
を作成することができる。
ーフプリズムレンズ型材１９を、第二屈折率としての屈
折率ｎｂを有し、ｅ〔°Ｃ〕に加熱された第二単量体溶
液としてのモノマーＭｂがｆ〔ｇ〕ある蒸気雰囲気中に
ｈ時間保持し（若しくは、浸漬する）、これによりモノ
マーＭｂを重合体ポリマーＰａ中に拡散、重合させる。
その後、拡散後のブロックをモノマーＭｂの雰囲気中か
ら分離し、最終的にｉ〔°Ｃ〕、ｊ時間だけ加熱して重
合を完了させ、第二重合体としての重合体ポリマーＰｂ
を生成する。これにより、光線が入射するレンズ面８ａ
上の１点を中心として球面状に連続的に変化する屈折率
分布を有するレンズ部８を作成することができ、さら
に、ルーフプリズム部型材１８を離形させてルーフプリ
ズム部９を作成し、その後、そのルーフプリズム部９の
直角反射面９ａの外周面に反射膜１６を被膜形成する
（ｃ）。これにより、レンズ面８ａを有するレンズ部８
と直角反射面９ａを有するルーフプリズム部９とが一体
化成形されたルーフプリズムレンズ１０が多数個隣接し
て直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイ１３
を作成することができる。
【００５２】この場合、遮光部材１４の材料としては、
カーボン等の光吸収等を分散させたプラスチック、ガラ
ス、金属等を用いることができる。また、モノマーＭａ
の材料としては、例えば、２．２．２トリフロロエチル
メタクリレート、１．１．５トリヒドロパーフロロペン
チルメタクリレート等のフッ素を含んだメタクリル酸系
のモノマーや、以下の式で示されるモノマー等を選択し
て使用することができる。
カーボン等の光吸収等を分散させたプラスチック、ガラ
ス、金属等を用いることができる。また、モノマーＭａ
の材料としては、例えば、２．２．２トリフロロエチル
メタクリレート、１．１．５トリヒドロパーフロロペン
チルメタクリレート等のフッ素を含んだメタクリル酸系
のモノマーや、以下の式で示されるモノマー等を選択し
て使用することができる。
【００５３】
【表１】
【００５４】また、モノマーＭｂの材料としては、例え
ば、メタクリレート系ではベンジルアクリレート、ビニ
ルフェニルアクリレート、エチレンジメタクリレート、
ベンジルメタクリレート、βメタリルメタクリレートの
他、以下に示す基を２種類以上有する（同一基での可
能）モノマーより選択することもできる。
ば、メタクリレート系ではベンジルアクリレート、ビニ
ルフェニルアクリレート、エチレンジメタクリレート、
ベンジルメタクリレート、βメタリルメタクリレートの
他、以下に示す基を２種類以上有する（同一基での可
能）モノマーより選択することもできる。
【００５５】
【表２】
【００５６】さらに、重合開始剤２１としては、ベンジ
ルパーオキサイド等の任意のものを用いることができ
る。なお、モノマーＭａの重合体ポリマーＰａの屈折率
ｎａと、モノマーＭｂの重合体ポリマーＰｂの屈折率ｎ
ｂとの関係は、ｎａ＜ｎｂとなる。
ルパーオキサイド等の任意のものを用いることができ
る。なお、モノマーＭａの重合体ポリマーＰａの屈折率
ｎａと、モノマーＭｂの重合体ポリマーＰｂの屈折率ｎ
ｂとの関係は、ｎａ＜ｎｂとなる。
【００５７】上述したように、球面状に連続的に変化す
る屈折率分布をもつルーフプリズムレンズ１０を作成し
たことによって、液体材料を用いてのレンズ作成におけ
る形状誤差の低減を図り、結像性能を向上させることが
できる。また、各種条件の適性な設定により、屈折率分
布（Ｇａｉｎ）単レンズの光量分布を制御することがで
きる。
る屈折率分布をもつルーフプリズムレンズ１０を作成し
たことによって、液体材料を用いてのレンズ作成におけ
る形状誤差の低減を図り、結像性能を向上させることが
できる。また、各種条件の適性な設定により、屈折率分
布（Ｇａｉｎ）単レンズの光量分布を制御することがで
きる。
【００５８】次に、別の一実施例を図１２に基づいて説
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００５９】ここでは、前述した７番目の実施例におい
て、入射した光線のうちの迷光を遮光するための複数の
開口を有する遮光部材１４を、その入射した光線のうち
の有効光線が全反射する条件を満足する長さＸｈに形成
し、これにより、その後の結像素子の製造を行うように
したものである。図１２（ａ）〜（ｃ）はその結像素子
の製造方法を示すものであり、ここでの製造工程は、図
１１（ａ）〜（ｃ）の工程と同様にして行うことができ
る。ただし、本実施例では、反射膜１６を被膜成形する
工程はない。
て、入射した光線のうちの迷光を遮光するための複数の
開口を有する遮光部材１４を、その入射した光線のうち
の有効光線が全反射する条件を満足する長さＸｈに形成
し、これにより、その後の結像素子の製造を行うように
したものである。図１２（ａ）〜（ｃ）はその結像素子
の製造方法を示すものであり、ここでの製造工程は、図
１１（ａ）〜（ｃ）の工程と同様にして行うことができ
る。ただし、本実施例では、反射膜１６を被膜成形する
工程はない。
【００６０】上述したように、遮光部材１４は入射した
有効光線が全反射する条件を満足する長さＸｈに設定さ
れていることから、ルーフプリズム部９に反射膜１６を
形成する必要がなくなり、これにより製造工程を簡略化
することができる。また、このような全反射する条件に
設定したことによって、光の反射率のバラツキもなくな
るため、光量分布の制御を容易なものとすることができ
る。さらに、ここでも、屈折率分布をもつルーフプリズ
ムレンズ１０を作成したことによって、液体材料を用い
てのレンズ作成における形状誤差の低減を図り、結像性
能を向上させることができる。
有効光線が全反射する条件を満足する長さＸｈに設定さ
れていることから、ルーフプリズム部９に反射膜１６を
形成する必要がなくなり、これにより製造工程を簡略化
することができる。また、このような全反射する条件に
設定したことによって、光の反射率のバラツキもなくな
るため、光量分布の制御を容易なものとすることができ
る。さらに、ここでも、屈折率分布をもつルーフプリズ
ムレンズ１０を作成したことによって、液体材料を用い
てのレンズ作成における形状誤差の低減を図り、結像性
能を向上させることができる。
【００６１】次に、別の一実施例を図１３に基づいて説
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００６２】ここでは、ルーフプリズム部型材１８の凹
部に反射膜１６を被膜形成した後、この反射膜１６を有
するルーフプリズム部型材１８を入射した光線のうちの
迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材１４
に密接固定してルーフプリズムレンズ型材１９を作成し
（ａ）、このルーフプリズムレンズ型材１９を用いて前
述した７番目、８番目の実施例と同様な製造工程を行う
ようにしたものである。
部に反射膜１６を被膜形成した後、この反射膜１６を有
するルーフプリズム部型材１８を入射した光線のうちの
迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材１４
に密接固定してルーフプリズムレンズ型材１９を作成し
（ａ）、このルーフプリズムレンズ型材１９を用いて前
述した７番目、８番目の実施例と同様な製造工程を行う
ようにしたものである。
【００６３】従って、このようなことから、従来のよう
にルーフプリズムレンズアレイ１３を初期の工程で一体
化成形する必要がなくなり、しかも、ルーフプリズム部
９の作成時における型の離形が不要となるため、製造工
程の簡略化を一段と図ることができる。また、ここで
も、屈折率分布をもつルーフプリズムレンズ１０を作成
したことによって、液体材料を用いてのレンズ作成にお
ける形状誤差の低減を図り、結像性能の向上を図ること
ができる。
にルーフプリズムレンズアレイ１３を初期の工程で一体
化成形する必要がなくなり、しかも、ルーフプリズム部
９の作成時における型の離形が不要となるため、製造工
程の簡略化を一段と図ることができる。また、ここで
も、屈折率分布をもつルーフプリズムレンズ１０を作成
したことによって、液体材料を用いてのレンズ作成にお
ける形状誤差の低減を図り、結像性能の向上を図ること
ができる。
【００６４】次に、別の一実施例を図１４に基づいて説
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
明する。なお、前記の実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００６５】ここでは、入射した光線のうちの迷光を遮
光するための複数の開口を有し入射した光線のうちの有
効光線が全反射する条件を満足する長さＸｈに形成され
た遮光部材１４とルーフプリズム部型材１８とが一体化
成形されたルーフプリズムレンズ型材１９を作成し、こ
のルーフプリズムレンズ型材１９のレンズ光軸にほぼ平
行な遮光部材１４の側面を除くルーフプリズム部型材１
８の凹部をなす内壁に反射膜１６を被膜形成し（ａ）、
この反射膜１６を有するルーフプリズムレンズ型材１９
を用いて前述した７番目〜９番目の実施例と同様な製造
工程を行うようにしたものである。
光するための複数の開口を有し入射した光線のうちの有
効光線が全反射する条件を満足する長さＸｈに形成され
た遮光部材１４とルーフプリズム部型材１８とが一体化
成形されたルーフプリズムレンズ型材１９を作成し、こ
のルーフプリズムレンズ型材１９のレンズ光軸にほぼ平
行な遮光部材１４の側面を除くルーフプリズム部型材１
８の凹部をなす内壁に反射膜１６を被膜形成し（ａ）、
この反射膜１６を有するルーフプリズムレンズ型材１９
を用いて前述した７番目〜９番目の実施例と同様な製造
工程を行うようにしたものである。
【００６６】図１４（ｂ）は、重合体ポリマーＰａの表
面から内部に向けてポリマーＭｂを拡散、共重合させる
ことにより、重合体ポリマーＰｂの生成された様子を示
すものである。これにより、球面状に連続的に変化する
屈折率分布のレンズ面８ａを有するレンズ部８と、直角
反射面９ａを有するルーフプリズム部９とが一体化成形
されたルーフプリズムレンズ１０が多数個隣接して直線
状に配列されたルーフプリズムレンズアレイ１３を作成
することができる。
面から内部に向けてポリマーＭｂを拡散、共重合させる
ことにより、重合体ポリマーＰｂの生成された様子を示
すものである。これにより、球面状に連続的に変化する
屈折率分布のレンズ面８ａを有するレンズ部８と、直角
反射面９ａを有するルーフプリズム部９とが一体化成形
されたルーフプリズムレンズ１０が多数個隣接して直線
状に配列されたルーフプリズムレンズアレイ１３を作成
することができる。
【００６７】上述したように、遮光部材１４とルーフプ
リズム部型材１８とが一体化成形されたルーフプリズム
レンズ型材１９を用いているため、製造工程の簡略化を
図ることができる。また、ルーフプリズム部型材１８と
一体化成形された遮光部材１４は、入射した有効光線が
全反射する条件を満足する長さＸｈに設定され、しか
も、反射膜１６を形成しているため、光の反射率のバラ
ツキもなくなり、光量分布の制御を一段と容易なものと
することができる。
リズム部型材１８とが一体化成形されたルーフプリズム
レンズ型材１９を用いているため、製造工程の簡略化を
図ることができる。また、ルーフプリズム部型材１８と
一体化成形された遮光部材１４は、入射した有効光線が
全反射する条件を満足する長さＸｈに設定され、しか
も、反射膜１６を形成しているため、光の反射率のバラ
ツキもなくなり、光量分布の制御を一段と容易なものと
することができる。
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、光線の入射する
レンズ面を有するレンズ部とこのレンズ部の後方に位置
する直角反射面を有するルーフプリズム部とが一体化成
形されたルーフプリズムレンズを多数個隣接して直線状
に配列することによりルーフプリズムレンズアレイの形
成された結像素子において、前記ルーフプリズム部の前
記直角反射面の外周面に反射膜を被膜形成し、前記レン
ズ部と前記ルーフプリズム部との間のレンズ光軸にほぼ
平行な前記ルーフプリズムレンズのレンズ側面間に遮光
部材をレンズ前面方向に突出させて配設し、前記ルーフ
プリズムレンズを前記遮光部材の側面に沿って前記レン
ズ光軸方向に移動させて光軸方向の厚さを変え前記入射
光線の前記直角反射面での臨界角の調整を行うスペーサ
を設けたので、このスペーサの厚さを任意に選択するこ
とによって開口角の調整を行うことができ、また、同一
のルーフプリズムレンズを用いて解像力や光量分布の特
性を最適化することができるものである。
レンズ面を有するレンズ部とこのレンズ部の後方に位置
する直角反射面を有するルーフプリズム部とが一体化成
形されたルーフプリズムレンズを多数個隣接して直線状
に配列することによりルーフプリズムレンズアレイの形
成された結像素子において、前記ルーフプリズム部の前
記直角反射面の外周面に反射膜を被膜形成し、前記レン
ズ部と前記ルーフプリズム部との間のレンズ光軸にほぼ
平行な前記ルーフプリズムレンズのレンズ側面間に遮光
部材をレンズ前面方向に突出させて配設し、前記ルーフ
プリズムレンズを前記遮光部材の側面に沿って前記レン
ズ光軸方向に移動させて光軸方向の厚さを変え前記入射
光線の前記直角反射面での臨界角の調整を行うスペーサ
を設けたので、このスペーサの厚さを任意に選択するこ
とによって開口角の調整を行うことができ、また、同一
のルーフプリズムレンズを用いて解像力や光量分布の特
性を最適化することができるものである。
【００７１】請求項２記載の発明は、入射した光線のう
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材
とルーフプリズム部型材とを連結してルーフプリズムレ
ンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に液
状の樹脂部材を充填固化させた後、前記ルーフプリズム
部型材を離形させてルーフプリズム部を作成し、このル
ーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜を被
膜形成することにより、レンズ面を有するレンズ部と前
記直角反射面を有する前記ルーフプリズム部とが一体化
成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接して直線
状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを作成した
ので、従来のようにルーフプリズムレンズアレイを初期
の工程で一体化成形する必要がなくなり、これにより、
製造工程の簡略化を図ることができるものである。
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材
とルーフプリズム部型材とを連結してルーフプリズムレ
ンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に液
状の樹脂部材を充填固化させた後、前記ルーフプリズム
部型材を離形させてルーフプリズム部を作成し、このル
ーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜を被
膜形成することにより、レンズ面を有するレンズ部と前
記直角反射面を有する前記ルーフプリズム部とが一体化
成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接して直線
状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを作成した
ので、従来のようにルーフプリズムレンズアレイを初期
の工程で一体化成形する必要がなくなり、これにより、
製造工程の簡略化を図ることができるものである。
【００７２】請求項３記載の発明は、入射した光線のう
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材
を前記入射光線が全反射する条件を満足する長さに形成
し、この光線長に設定された前記遮光部材とルーフプリ
ズム部型材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を作
成し、このルーフプリズムレンズ型材に液状の樹脂部材
を充填固化させた後、前記ルーフプリズム部型材を離形
させてルーフプリズム部を作成することにより、レンズ
面を有するレンズ部と直角反射面を有する前記ルーフプ
リズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズが
多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレン
ズアレイを作成し、前記全反射する条件は前記直角反射
面での全反射する条件であるので、反射膜を形成する必
要がなく製造工程の簡略化を図ることができ、また、光
の反射率のバラツキもなくなるため光量分布の制御を容
易に行うことができるものである。
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材
を前記入射光線が全反射する条件を満足する長さに形成
し、この光線長に設定された前記遮光部材とルーフプリ
ズム部型材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を作
成し、このルーフプリズムレンズ型材に液状の樹脂部材
を充填固化させた後、前記ルーフプリズム部型材を離形
させてルーフプリズム部を作成することにより、レンズ
面を有するレンズ部と直角反射面を有する前記ルーフプ
リズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズが
多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレン
ズアレイを作成し、前記全反射する条件は前記直角反射
面での全反射する条件であるので、反射膜を形成する必
要がなく製造工程の簡略化を図ることができ、また、光
の反射率のバラツキもなくなるため光量分布の制御を容
易に行うことができるものである。
【００７３】請求項４記載の発明は、ルーフプリズム部
型材の凹部に反射膜を被膜形成し、この反射膜を有する
前記ルーフプリズム部型材に入射した光線のうちの迷光
を遮光するための複数の開口を有する遮光部材を密接固
定してルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルーフ
プリズムレンズ型材に液体状のルーフプリズムレンズ形
成材料を一定量滴下して固化させることにより、レンズ
面を有するレンズ部と直角反射面を有するルーフプリズ
ム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズが多数
個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレンズア
レイを作成したので、従来のようにルーフプリズムレン
ズアレイを初期の工程で一体化成形する必要がなくな
り、しかも、ルーフプリズム部の作成時における型の離
形が不要となり、これにより、製造工程の簡略化を一段
と図ることができるものである。
型材の凹部に反射膜を被膜形成し、この反射膜を有する
前記ルーフプリズム部型材に入射した光線のうちの迷光
を遮光するための複数の開口を有する遮光部材を密接固
定してルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルーフ
プリズムレンズ型材に液体状のルーフプリズムレンズ形
成材料を一定量滴下して固化させることにより、レンズ
面を有するレンズ部と直角反射面を有するルーフプリズ
ム部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズが多数
個隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレンズア
レイを作成したので、従来のようにルーフプリズムレン
ズアレイを初期の工程で一体化成形する必要がなくな
り、しかも、ルーフプリズム部の作成時における型の離
形が不要となり、これにより、製造工程の簡略化を一段
と図ることができるものである。
【００７４】請求項５記載の発明は、入射した光線のう
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材
とルーフプリズム部型材とを連結してルーフプリズムレ
ンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に重
合開始剤を溶解した第一屈折率を有する第一単量体溶液
を注入し熱若しくは光により重合させゲル状態で重合を
停止或いは重合を完了させることにより第一重合体を作
成し、この第一重合体を有するルーフプリズムレンズ型
材を第二屈折率を有する第二単量体溶液中に浸漬若しく
はその第二単量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重合
体表面より内部に向けて前記第二単量体を拡散、共重合
させて第二重合体を形成することにより屈折率が光線が
入射する前面の開口部から球面状に連続的に変化する屈
折率分布を有するレンズ部を作成し、前記ルーフプリズ
ム部型材を離形させてルーフプリズム部を作成し、この
ルーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜を
被膜形成することにより、レンズ面を有する前記レンズ
部と前記直角反射面を有する前記ルーフプリズム部とが
一体化成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接し
て直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを作
成したので、液体材料を用いてのレンズ作成における形
状誤差の低減を図り、結像性能を向上させることができ
るものである。
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材
とルーフプリズム部型材とを連結してルーフプリズムレ
ンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に重
合開始剤を溶解した第一屈折率を有する第一単量体溶液
を注入し熱若しくは光により重合させゲル状態で重合を
停止或いは重合を完了させることにより第一重合体を作
成し、この第一重合体を有するルーフプリズムレンズ型
材を第二屈折率を有する第二単量体溶液中に浸漬若しく
はその第二単量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重合
体表面より内部に向けて前記第二単量体を拡散、共重合
させて第二重合体を形成することにより屈折率が光線が
入射する前面の開口部から球面状に連続的に変化する屈
折率分布を有するレンズ部を作成し、前記ルーフプリズ
ム部型材を離形させてルーフプリズム部を作成し、この
ルーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に反射膜を
被膜形成することにより、レンズ面を有する前記レンズ
部と前記直角反射面を有する前記ルーフプリズム部とが
一体化成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接し
て直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを作
成したので、液体材料を用いてのレンズ作成における形
状誤差の低減を図り、結像性能を向上させることができ
るものである。
【００７５】請求項６記載の発明は、入射した光線のう
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材
を前記入射光線が全反射する条件を満足する長さに形成
し、この光線長に設定された前記遮光部材とルーフプリ
ズム部型材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を作
成し、このルーフプリズムレンズ型材に重合開始剤を溶
解した第一屈折率を有する第一単量体溶液を注入し熱若
しくは光により重合させゲル状態で重合を停止或いは重
合を完了させることにより第一重合体を作成し、この第
一重合体を有するルーフプリズムレンズ型材を第二屈折
率を有する第二単量体溶液中に浸漬若しくはその第二単
量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重合体表面より内
部に向けて前記第二単量体を拡散、共重合させて第二重
合体を形成することにより屈折率が光線が入射する前面
の開口部から球面状に連続的に変化する屈折率分布を有
するレンズ部を作成し、前記ルーフプリズム部型材を離
形させてルーフプリズム部を作成することにより、レン
ズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を有する前記ル
ーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレ
ンズが多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズ
ムレンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前記直
角反射面での全反射する条件であるので、液体材料を用
いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図り結像性
能を向上させることができ、また、ルーフプリズム部に
反射膜を形成する必要がなくなり製造工程を簡略化する
ことができ、さらに、光の反射率のバラツキもなくなる
ため光量分布の制御を容易に行うことができるものであ
る。
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有する遮光部材
を前記入射光線が全反射する条件を満足する長さに形成
し、この光線長に設定された前記遮光部材とルーフプリ
ズム部型材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を作
成し、このルーフプリズムレンズ型材に重合開始剤を溶
解した第一屈折率を有する第一単量体溶液を注入し熱若
しくは光により重合させゲル状態で重合を停止或いは重
合を完了させることにより第一重合体を作成し、この第
一重合体を有するルーフプリズムレンズ型材を第二屈折
率を有する第二単量体溶液中に浸漬若しくはその第二単
量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重合体表面より内
部に向けて前記第二単量体を拡散、共重合させて第二重
合体を形成することにより屈折率が光線が入射する前面
の開口部から球面状に連続的に変化する屈折率分布を有
するレンズ部を作成し、前記ルーフプリズム部型材を離
形させてルーフプリズム部を作成することにより、レン
ズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を有する前記ル
ーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプリズムレ
ンズが多数個隣接して直線状に配列されたルーフプリズ
ムレンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前記直
角反射面での全反射する条件であるので、液体材料を用
いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図り結像性
能を向上させることができ、また、ルーフプリズム部に
反射膜を形成する必要がなくなり製造工程を簡略化する
ことができ、さらに、光の反射率のバラツキもなくなる
ため光量分布の制御を容易に行うことができるものであ
る。
【００７６】請求項７記載の発明は、ルーフプリズム部
型材の凹部に反射膜を被膜形成し、この反射膜を有する
前記ルーフプリズム部型材に入射した光線のうちの迷光
を遮光するための複数の開口を有する遮光部材を密接固
定してルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルーフ
プリズムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第一屈折率
を有する第一単量体溶液を注入し熱若しくは光により重
合させゲル状態で重合を停止或いは重合を完了させるこ
とにより第一重合体を作成し、この第一重合体を有する
ルーフプリズムレンズ型材を第二屈折率を有する第二単
量体溶液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気雰囲気下
に保持して前記第一重合体表面より内部に向けて前記第
二単量体を拡散、共重合させて第二重合体を形成して屈
折率が光線が入射する前面の開口部から球面状に連続的
に変化する屈折率分布を有するレンズ部を作成すること
により、レンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を
有するルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプ
リズムレンズが多数個隣接して直線状に配列されたルー
フプリズムレンズアレイを作成したので、液体材料を用
いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図り、結像
性能を向上させることができ、また、従来のようにルー
フプリズムレンズアレイを初期の工程で一体化成形する
必要がなくなり、しかも、ルーフプリズム部の作成時に
おける型の離形が不要となり、これにより製造工程の簡
略化を一段と図ることができるものである。
型材の凹部に反射膜を被膜形成し、この反射膜を有する
前記ルーフプリズム部型材に入射した光線のうちの迷光
を遮光するための複数の開口を有する遮光部材を密接固
定してルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルーフ
プリズムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第一屈折率
を有する第一単量体溶液を注入し熱若しくは光により重
合させゲル状態で重合を停止或いは重合を完了させるこ
とにより第一重合体を作成し、この第一重合体を有する
ルーフプリズムレンズ型材を第二屈折率を有する第二単
量体溶液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気雰囲気下
に保持して前記第一重合体表面より内部に向けて前記第
二単量体を拡散、共重合させて第二重合体を形成して屈
折率が光線が入射する前面の開口部から球面状に連続的
に変化する屈折率分布を有するレンズ部を作成すること
により、レンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を
有するルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプ
リズムレンズが多数個隣接して直線状に配列されたルー
フプリズムレンズアレイを作成したので、液体材料を用
いてのレンズ作成における形状誤差の低減を図り、結像
性能を向上させることができ、また、従来のようにルー
フプリズムレンズアレイを初期の工程で一体化成形する
必要がなくなり、しかも、ルーフプリズム部の作成時に
おける型の離形が不要となり、これにより製造工程の簡
略化を一段と図ることができるものである。
【００７７】請求項８記載の発明は、入射した光線のう
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有し前記入射光
線が全反射する条件を満足する長さに形成された遮光部
材とルーフプリズム部型材とが一体化成形されたルーフ
プリズムレンズ型材を作成し、このルーフプリズムレン
ズ型材のレンズ光軸にほぼ平行な前記遮光部材の側面を
除く前記ルーフプリズム部型材の凹部をなす内壁に反射
膜を被膜形成し、この反射膜を有する前記ルーフプリズ
ムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第一屈折率を有す
る第一単量体溶液を注入し熱若しくは光により重合させ
ゲル状態で重合を停止或いは重合を完了させることによ
り第一重合体を作成し、この第一重合体を有するルーフ
プリズムレンズ型材を第二屈折率を有する第二単量体溶
液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気雰囲気下に保持
して前記第一重合体表面より内部に向けて前記第二単量
体を拡散、共重合させて第二重合体を形成して屈折率が
光線が入射する前面の開口部から球面状に連続的に変化
する屈折率分布を有するレンズ部を作成することによ
り、レンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を有す
るルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプリズ
ムレンズが多数個隣接して直線状に配列されたルーフプ
リズムレンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前
記直角反射面での全反射する条件であるので、このよう
に遮光部材とルーフプリズム部型材とが一体化成形され
たルーフプリズムレンズ型材を用いたことにより、製造
工程の簡略化を図ることができ、また、光の反射率のバ
ラツキもなくなるため光量分布の制御を一段と容易に行
うことができるものである。
ちの迷光を遮光するための複数の開口を有し前記入射光
線が全反射する条件を満足する長さに形成された遮光部
材とルーフプリズム部型材とが一体化成形されたルーフ
プリズムレンズ型材を作成し、このルーフプリズムレン
ズ型材のレンズ光軸にほぼ平行な前記遮光部材の側面を
除く前記ルーフプリズム部型材の凹部をなす内壁に反射
膜を被膜形成し、この反射膜を有する前記ルーフプリズ
ムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第一屈折率を有す
る第一単量体溶液を注入し熱若しくは光により重合させ
ゲル状態で重合を停止或いは重合を完了させることによ
り第一重合体を作成し、この第一重合体を有するルーフ
プリズムレンズ型材を第二屈折率を有する第二単量体溶
液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気雰囲気下に保持
して前記第一重合体表面より内部に向けて前記第二単量
体を拡散、共重合させて第二重合体を形成して屈折率が
光線が入射する前面の開口部から球面状に連続的に変化
する屈折率分布を有するレンズ部を作成することによ
り、レンズ面を有する前記レンズ部と直角反射面を有す
るルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプリズ
ムレンズが多数個隣接して直線状に配列されたルーフプ
リズムレンズアレイを作成し、前記全反射する条件は前
記直角反射面での全反射する条件であるので、このよう
に遮光部材とルーフプリズム部型材とが一体化成形され
たルーフプリズムレンズ型材を用いたことにより、製造
工程の簡略化を図ることができ、また、光の反射率のバ
ラツキもなくなるため光量分布の制御を一段と容易に行
うことができるものである。
【図１】この発明の一実施例であるルーフプリズムレン
ズの形状を示す斜視図である。
ズの形状を示す斜視図である。
【図２】ルーフプリズムレンズアレイの構成を示す斜視
図である。
図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】ルーフプリズムレンズアレイのプリズム部での
反射面の全反射条件を示す模式図である。
反射面の全反射条件を示す模式図である。
【図５】ルーフプリズムレンズアレイのプリズム部での
反射面の全反射条件を示す模式図である。
反射面の全反射条件を示す模式図である。
【図６】別の一実施例であるルーフプリズムレンズアレ
イの構成を示す正面図である。
イの構成を示す正面図である。
【図７】別の一実施例であるルーフプリズムレンズアレ
イのスペーサ移動前後の様子を示す正面図である。
イのスペーサ移動前後の様子を示す正面図である。
【図８】別の一実施例であるルーフプリズムレンズアレ
イの製造工程を示す工程図である。
イの製造工程を示す工程図である。
【図９】別の一実施例であるルーフプリズムレンズアレ
イの製造工程を示す工程図である。
イの製造工程を示す工程図である。
【図１０】別の一実施例であるルーフプリズムレンズア
レイの製造工程を示す工程図である。
レイの製造工程を示す工程図である。
【図１１】別の一実施例であるルーフプリズムレンズア
レイの製造工程を示す工程図である。
レイの製造工程を示す工程図である。
【図１２】別の一実施例であるルーフプリズムレンズア
レイの製造工程を示す工程図である。
レイの製造工程を示す工程図である。
【図１３】別の一実施例であるルーフプリズムレンズア
レイの製造工程を示す工程図である。
レイの製造工程を示す工程図である。
【図１４】別の一実施例であるルーフプリズムレンズア
レイの製造工程を示す工程図である。
レイの製造工程を示す工程図である。
【図１５】第一の従来例を示す平面図である。
【図１６】第二の従来例を示す斜視図である。
【図１７】第一の従来例の問題点を示す模式図である。
【図１８】（ａ）は図１７の問題点の一解決手段を示す
平面図、（ｂ）はその正面図である。
平面図、（ｂ）はその正面図である。
８ レンズ部 ８ａ レンズ面 ９ ルーフプリズム部 ９ａ 直角反射面 １０ ルーフプリズムレンズ １１ レンズ側面 １２ 光線 １４ 遮光部材 １６ 反射膜 １７ スペーサ １８ ルーフプリズム部型材 １９ ルーフプリズムレンズ型材 ２０ 樹脂部材 ２１ 重合開始剤 Ａ 遮光膜 Ｘａ，Ｘｂ 有効光線 Ｘｏ レンズ光軸 Ｍａ 第一単量体溶液 Ｍｂ 第二単量体溶液 Ｐａ 第一重合体 Ｐｂ 第二重合体 ｎａ 第一屈折率 ｎｂ 第二屈折率
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 27/18
Claims (8)
- 【請求項１】 光線の入射するレンズ面を有するレンズ
部とこのレンズ部の後方に位置する直角反射面を有する
ルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプリズム
レンズを多数個隣接して直線状に配列することによりル
ーフプリズムレンズアレイの形成された結像素子におい
て、前記ルーフプリズム部の前記直角反射面の外周面に
反射膜を被膜形成し、前記レンズ部と前記ルーフプリズ
ム部との間のレンズ光軸にほぼ平行な前記ルーフプリズ
ムレンズのレンズ側面間に遮光部材をレンズ前面方向に
突出させて配設し、前記ルーフプリズムレンズを前記遮
光部材の側面に沿って前記レンズ光軸方向に移動させて
光軸方向の厚さを変え前記入射光線の前記直角反射面で
の臨界角の調整を行うスペーサを設けたことを特徴とす
る結像素子。 - 【請求項２】 入射した光線のうちの迷光を遮光するた
めの複数の開口を有する遮光部材とルーフプリズム部型
材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を作成し、こ
のルーフプリズムレンズ型材に液状の樹脂部材を充填固
化させた後、前記ルーフプリズム部型材を離形させてル
ーフプリズム部を作成し、このルーフプリズム部の前記
直角反射面の外周面に反射膜を被膜形成することによ
り、レンズ面を有するレンズ部と前記直角反射面を有す
る前記ルーフプリズム部とが一体化成形されたルーフプ
リズムレンズが多数個隣接して直線状に配列されたルー
フプリズムレンズアレイを作成したことを特徴とする結
像素子の製造方法。 - 【請求項３】 入射した光線のうちの迷光を遮光するた
めの複数の開口を有する遮光部材を前記入射光線が全反
射する条件を満足する長さに形成し、この光線長に設定
された前記遮光部材とルーフプリズム部型材とを連結し
てルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルーフプリ
ズムレンズ型材に液状の樹脂部材を充填固化させた後、
前記ルーフプリズム部型材を離形させてルーフプリズム
部を作成することにより、レンズ面を有するレンズ部と
直角反射面を有する前記ルーフプリズム部とが一体化成
形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接して直線状
に配列されたルーフプリズムレンズアレイを作成し、前
記全反射する条件は前記直角反射面での全反射する条件
であることを特徴とする結像素子の製造方法。 - 【請求項４】 ルーフプリズム部型材の凹部に反射膜を
被膜形成し、この反射膜を有する前記ルーフプリズム部
型材に入射した光線のうちの迷光を遮光するための複数
の開口を有する遮光部材を密接固定してルーフプリズム
レンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に
液体状のルーフプリズムレンズ形成材料を一定量滴下し
て固化させることにより、レンズ面を有するレンズ部と
直角反射面を有するルーフプリズム部とが一体化成形さ
れたルーフプリズムレンズが多数個隣接して直線状に配
列されたルーフプリズムレンズアレイを作成したことを
特徴とする結像素子の製造方法。 - 【請求項５】 入射した光線のうちの迷光を遮光するた
めの複数の開口を有する遮光部材とルーフプリズム部型
材とを連結してルーフプリズムレンズ型材を作成し、こ
のルーフプリズムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第
一屈折率を有する第一単量体溶液を注入し熱若しくは光
により重合させゲル状態で重合を停止或いは重合を完了
させることにより第一重合体を作成し、この第一重合体
を有するルーフプリズムレンズ型材を第二屈折率を有す
る第二単量体溶液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気
雰囲気下に保持して前記第一重合体表面より内部に向け
て前記第二単量体を拡散、共重合させて第二重合体を形
成することにより屈折率が光線が入射する前面の開口部
から球面状に連続的に変化する屈折率分布を有するレン
ズ部を作成し、前記ルーフプリズム部型材を離形させて
ルーフプリズム部を作成し、このルーフプリズム部の前
記直角反射面の外周面に反射膜を被膜形成することによ
り、レンズ面を有する前記レンズ部と前記直角反射面を
有する前記ルーフプリズム部とが一体化成形されたルー
フプリズムレンズが多数個隣接して直線状に配列された
ルーフプリズムレンズアレイを作成したことを特徴とす
る結像素子の製造方法。 - 【請求項６】 入射した光線のうちの迷光を遮光するた
めの複数の開口を有する遮光部材を前記入射光線が全反
射する条件を満足する長さに形成し、この光線長に設定
された前記遮光部材とルーフプリズム部型材とを連結し
てルーフプリズムレンズ型材を作成し、このルーフプリ
ズムレンズ型材に重合開始剤を溶解した第一屈折率を有
する第一単量体溶液を注入し熱若しくは光により重合さ
せゲル状態で重合を停止或いは重合を完了させることに
より第一重合体を作成し、この第一重合体を有するルー
フプリズムレンズ型材を第二屈折率を有する第二単量体
溶液中に浸漬若しくはその第二単量体蒸気雰囲気下に保
持して前記第一重合体表面より内部に向けて前記第二単
量体を拡散、共重合させて第二重合体を形成することに
より屈折率が光線が入射する前面の開口部から球面状に
連続的に変化する屈折率分布を有するレンズ部を作成
し、前記ルーフプリズム部型材を離形させてルーフプリ
ズム部を作成することにより、レンズ面を有する前記レ
ンズ部と直角反射面を有する前記ルーフプリズム部とが
一体化成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接し
て直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを作
成し、前記全反射する条件は前記直角反射面での全反射
する条件であることを特徴とする結像素子の製造方法。 - 【請求項７】 ルーフプリズム部型材の凹部に反射膜を
被膜形成し、この反射膜を有する前記ルーフプリズム部
型材に入射した光線のうちの迷光を遮光するための複数
の開口を有する遮光部材を密接固定してルーフプリズム
レンズ型材を作成し、このルーフプリズムレンズ型材に
重合開始剤を溶解した第一屈折率を有する第一単量体溶
液を注入し熱若しくは光により重合させゲル状態で重合
を停止或いは重合を完了させることにより第一重合体を
作成し、この第一重合体を有するルーフプリズムレンズ
型材を第二屈折率を有する第二単量体溶液中に浸漬若し
くはその第二単量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重
合体表面より内部に向けて前記第二単量体を拡散、共重
合させて第二重合体を形成して屈折率が光線が入射する
前面の開口部から球面状に連続的に変化する屈折率分布
を有するレンズ部を作成することにより、レンズ面を有
する前記レンズ部と直角反射面を有するルーフプリズム
部とが一体化成形されたルーフプリズムレンズが多数個
隣接して直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレ
イを作成したことを特徴とする結像素子の製造方法。 - 【請求項８】 入射した光線のうちの迷光を遮光するた
めの複数の開口を有し前記入射光線が全反射する条件を
満足する長さに形成された遮光部材とルーフプリズム部
型材とが一体化成形されたルーフプリズムレンズ型材を
作成し、このルーフプリズムレンズ型材のレンズ光軸に
ほぼ平行な前記遮光部材の側面を除く前記ルーフプリズ
ム部型材の凹部をなす内壁に反射膜を被膜形成し、この
反射膜を有する前記ルーフプリズムレンズ型材に重合開
始剤を溶解した第一屈折率を有する第一単量体溶液を注
入し熱若しくは光により重合させゲル状態で重合を停止
或いは重合を完了させることにより第一重合体を作成
し、この第一重合体を有するルーフプリズムレンズ型材
を第二屈折率を有する第二単量体溶液中に浸漬若しくは
その第二単量体蒸気雰囲気下に保持して前記第一重合体
表面より内部に向けて前記第二単量体を拡散、共重合さ
せて第二重合体を形成して屈折率が光線が入射する前面
の開口部から球面状に連続的に変化する屈折率分布を有
するレンズ部を作成することにより、レンズ面を有する
前記レンズ部と直角反射面を有するルーフプリズム部と
が一体化成形されたルーフプリズムレンズが多数個隣接
して直線状に配列されたルーフプリズムレンズアレイを
作成し、前記全反射する条件は前記直角反射面での全反
射する条件であることを特徴とする結像素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34812592A JP3289976B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 結像素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34812592A JP3289976B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 結像素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06202039A JPH06202039A (ja) | 1994-07-22 |
| JP3289976B2 true JP3289976B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=18394915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34812592A Expired - Lifetime JP3289976B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 結像素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289976B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6271514B1 (en) * | 1999-03-19 | 2001-08-07 | Etec Systems, Inc. | Multi-beam scanner including a dove prism array |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34812592A patent/JP3289976B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06202039A (ja) | 1994-07-22 |
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