JPH01124802A - 情報読取用レンズアレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタなどの情報読
取りに用いられるレンズアレイの製造方法に関するもの
である。

従来の技術 情報読取用レンズアレイとしては、特開昭５３−１２２
４２６号公報、特開昭５５−８３０７１号公報などに開
示されるように、上下に球面柱状レンズを組合わせたも
のを多数配列してなるものも知られている、そして、従
来においては一般にブロックのレンズ保持孔に球面柱状
レンズを挿入固定し、このブロックを上下に重ね合わせ
ることによって前記レンズアレイを製造している（第１
従来例）。又特開昭５５−８３０７１号公報の第２１図
には、枠部材の周囲及びレンズ保持孔を充填するように
透明プラスチックの成形を行ってブロックを作成し、次
いでプレス金型を用いて前記ブロックの各レンズ保持孔
の上下に位置する部分に球面をプレス形成してレンズア
レイを製造する方法が開示されている（第２従来例）。

発明が解決しようとする問題点 ところで第１従来例は、各球面柱状レンズをブロックの
各レンズ保持孔に挿入固定し、その後に上下ブロックを
重ね合わせて情報読取用レンズアレイを製造するもので
あ之ので、上下に位置する球面柱状レンズの光軸方向の
位置がブロックに対し僅かにズしている場合でも、その
ズレが合計されて、上下の球面柱状レンズ間の距離の精
度がでない場合が生じ、父上下のブロックをそれらのレ
ンズ保持孔が正確に同芯位置になるように重ね合わせる
ことが困難であるため、上下の球面柱状レンズ間におい
てその光軸がズレやずいという問題も生ずる。

又第２従来例は、プレス成形により球面柱状　　　　−
レンズのレンズ面を形成するため、その曲率精度に問題
がある。

問題点を解決するための手段 本願における第１発明の情報読取用レンズアレイの製造
方法は、１対の球面柱状レンズを所定間隔を置いて光軸
方向に同芯状に配し、これらを両者間に充填した透明プ
ラスチックで結合してレンズエレメントを形成し、次い
で１対の枠板間に多数のレンズエレメントを配列し、１
対の枠板間に遮光性プラスチ゛ツクを鋳入して、前記枠
板と前記レンズエレメントを結合することを特徴とする
。

本願における第２発明の情報読取用レンズアレイの製造
方法は、１対の球面柱状レンズを所定間隔を置いて光軸
方向に同芯状に配し、これらを両者間に充填した透明プ
ラスチックで結合してレンズエレメントを形成し、次い
で内面に多数のレンズ位置決め凹部と接合面とを備えた
１対の枠板間に、多数のレンズエレメントを前記凹部に
よって位置決めされた状態で配列し、両枠板をこれらの
接合面で接合して、前記枠板と前記レンズエレメントを
結合することを特徴とする。

本願における第３発明の情報読取用レンズアレイの製造
方法は、１対の球面柱状レンズを所定間隔を置いて光軸
方向に同芯状に配し、これらを両者間に充填した透明プ
ラスチックで結合してレンズエレメントを形成し、次い
で多数のレンズ保持孔を備えた枠部材の各レンズ保持孔
に前記レンズエレメントを挿入固定することを特徴とす
る。

作用 第１発明、第２発明及び第３発明は共に、１対の球面柱
状レンズを所定間隔を置いて光軸方向に同芯状に配し、
これらを両者間に充填した透明プラスチックで結合して
レンズエレメントを形成しているが、このレンズエレメ
ント製造工程においては、両球面柱状レンズの光軸方向
の間隔精度及び回忌精度を高レベルなものにすることが
容易である。又このように形成されたレンズエレメント
は、両球面柱状レンズと透明プラスチックとが一体結合
されているので、高精度を維持した状態で、次の工程で
の作業に供しえ、又部品としての取扱いに便利である。

更に精度のよい球面柱状レンズを用いることができるの
で、第２従来例におけるレンズ面をプレス成形する方法
に比較し、精度の良い情報読取用レンズアレイを提供す
ることができる。

そして第１発明では、次の工程において１対の枠板間に
多数の前記レンズエレメントを配列し、１対の枠板間に
遮光性プラスチックを鋳入するという簡単な方法でレン
ズアレイを製造することができ、高精度のレンズアレイ
を能率良く製造することができる。

又第２発明では、次の工程において、１対の枠板のレン
ズ位置決め凹部の夫々に前記レンズエレメントを配列し
、両枠板を接合するという簡単な方法でレンズアレイを
製造することができ、高精度のレンズアレイを能率良く
製造することができる。

更に第３発明では、次の工程において、枠部材の各レン
ズ保持孔に前記レンズエレメントを挿入固定するという
簡単な方法でレンズアレイを製造することができ、高精
度のレンズアレイを能率良く製造することができる。

実施例 第１図ないし第１１図は第１発明の実施例を示している
。

本実施例において用いられる球面柱状レンズ１は第７図
に示す球体１ａを光軸方向に円柱状又は角柱状にカッテ
ィングしてなるものである。

球体１ａはガラス、合成樹脂（ＣＲ−３９、アクリル樹
脂、ポリスチレンなと）を素材として、所謂光学レンズ
球としたものを用いることができる。この光学レンズ球
の製造法として確立されているのは、ボールベアリング
と同様の製造工程によるものであって、例えば次のよう
な製造工程を経て製造されるものである。すなわち、ガ
ラスブロックをサイコロ状にカットする工程→円筒状の
回転容器に入れてサイコロ状のガラスを互いに摺り合わ
せて角部を取る工程→粗研磨→中研磨→仕上げ研磨→検
査である。この光学レンズ球の精度は直径０．８　ｍｓ
＋−１，８ｆｆ１ｍのものに対して±２μｍ、表面仕上
げ１．５マイクロインチ（Ａ＾）位までが可能となり、
大量生産ができるにもかかわらず高精度を維持できるの
である。

前記球体１ａを円柱状レンズ１に形成する方法としては
、第８図に示す研削法を用いることが大量生産に適して
いる。この研削法は、レンズ面となる２箇所を回転治具
２．３で支持し、回転砥石４を用いて球体１ａを光軸方
向に沿ってカッティングする方法である。この研削法は
、円柱部の直径りが漸次小になるように、何工程にも分
けて研削が行なわれ、最後に仕上げ研磨が行なわれて、
第９図に示すような円柱状レンズ１が形成される。角柱
状に研削すると第１０図に示す角柱状レンズｌが形成さ
れる。

次に上記のように形成した１対の球面柱状レンズ１、ｌ
を第１１図に示す成形金型２０内に、所定間隔を置いて
光軸方向に同芯状に配し、両者間に充填されるよう透明
プラスチック３０を鋳入して、両球面柱状レンズｌ、１
が透明プラスチック３０で結合されてなるレンズエレメ
ント３１が得られる。前記成形金型２０は、固定型２１
、Ｙ方向に動く可動型２２、着量２３とからなり、固定
型２１及び可動型２２は前記球面柱状レンズ１の底面及
び側周面を支持する支持凹部２８ａ　、２８ｂを備える
と共に、透明プラスチック結合部を形成するための成形
空間２４ａ　、２４ｂを有している。又前記蓋壁２３及
び可動型２２には透明プラスチック３０を成形空間２４
ａ　、　２４ｂに導くための通路２７ａ、２７ｂが形成
されている。前記透明プラスチック３０としては、アク
リル樹脂、ＰＰＳなどを用いることができる。

このようにして、第１図に示すレンズエレメント３１が
得られるが、両球面柱状レンズ１、■の結合部のみなら
ず、これらの側周面をも覆うように透明プラスチック３
０を前記成形金型２０に鋳入して、第２図に示すような
レンズエレメント３１を得るようにしてもよい。

次に第３図に示すように、左右１対の平板状の枠板５ａ
、　５ａ間に、多数のレンズエレメント３１を一列に配
し、両枠板５ａ、５ａをレンズエレメント３１に接する
ように配置固定した後、両枠板５ａ、ｓａ間に遮光性プ
ラスチック２９を鋳入することにより、第４図及び第５
図に示す、両枠板５ａ、５ａとレンズエレメント３１が
結合したレンズアレイＡを得ることができる。

前記遮光性プラスチック２９としては、遮光性及び光吸
収性を備えた黒色又は暗色の半透明プラスチック、例え
ばアクリル樹脂、ＰＰＳなどを用いると好適であるが、
不透明プラス・チックを用いてもよい。

かくして球面柱状レンズ１の屈折率、両レンズ面の曲率
半径、光軸方向の長さ、レンズエレメント３１における
上下球面柱状レンズ１．１間の間隔、透明プラスチック
３０の屈折率についての相互関係を適切に選ぶことによ
り、正立等倍実像を得るためのレンズアレイＡが完成さ
れる。

このレンズアレイＡは、例えば第６図に示すように、原
稿１０の画像をイメージセンサ（スリットと感光体とを
組合せたものを用いることも可能である。）１１上に結
像させ、画像情報をイメージセンサ１１に読取らせるの
に用いられ、原稿ｌＯ又はイメージセンサ１１をＳ方向
にスキャンさせることにより、原稿ｌＯの全面について
の画像情報がイメージセンサ１１によって読取られる。

第１２図及び第１３図は第２発明の実施例を示す。本実
施例においてのレンズエレメント３１は、第１発明の場
合と同様に製造される。

次いで、第１２図に示すように、内面に多数のレンズ位
置決め凹部３３と接合面３４とを備えた１対の枠板５ｂ
、　５ｂ間に、多数のレンズエレメント３１を１列に配
し、両枠板５ｂ、５ｂを接合面３４．３４で接合し、同
時に前記凹部３３．３３間にレンズエレメント３１を位
置決め固定することにより、第１３図ニ示す、両枠板５
ｂ、　５ｂとレンズエレメント３１が結合したレンズエ
レメントＢを得ることができる０両枠板５ｂ、５ｂを接
合する方法としては、超音波溶着、接着材などを用いる
とよい。

第１４図及び第１５図は第３発明の実施例を示す。本実
施例においてのレンズエレメント３１も、第１発明の場
合と同様に製造される。

次いで、第１４図に示すように、多数のレンズ保持孔６
を備えた枠部材５ｃの各レンズ保持孔６に前記レンズエ
レメント３１を挿入固定することによって、第１５図に
示すレンズアレイＣを得ることができる。レンズエレメ
ント３１の固定方法としては、圧入による固定法や接着
材による固定法を採用すればよい。

発明の効果 本発明（第１発明、第２発明、第３発明）によれば、高
精度の情報読取用レンズアレイを、大量に低コストで製
造できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の実施例に用いるレンズエレメントの
斜視図、第２図は他の態様のレンズエレメントの斜視図
、第３図は製造工程の斜視図、第４図はその縦断平面図
、第５図は完成品の斜視図、第６図はその使用例を示す
斜視図、第７図はレンズ球体の正面図、第８図は球面柱
状レンズの製造法を示す概略図、第９図は球面柱状レン
ズの正面図、第１Ｏ図は他の態様の球面柱状レンズの斜
視図、第１１図はレンズエレメントの製造法を示す断面
図、第１２図は第２発明の実施例における製造工程の斜
視図、第１３図はその完成品の平面図、第１４図は第３
発明の実施例における製造工程の斜視図、第１５図はそ
の完成品の平面図である。 ■・−・・・・・−・・−・・・・−・−・・−・・−
・−・・・〜球面柱状レンズ５ａ、　５ｂ−・・−・−
・−・−・−・・・・・・−枠板５ｃｍ・−・・・・・
・−−−−−−一・−・−・−・−・・−・−・枠部材
６−・−・・・・・−−−−−−・−・・・・−・−−
一−−−−−−レンズ保持孔２９−・−・・・−・−・
−・・−・−・−−−−−一−・−・遮光性プラスチッ
ク３０−・−・・−・・−・−・−・−・・−・−・・
・−−−一−・−透明プラスチック３１−−−−−・−
−−−−−−−・・・・−・−・−・・−・・−レンズ
エレメント３３−−−−−−−−−・・−・−・−・・
・−・−・−・・・レンズ位置決め用凹部３ｔ−−−−
−−−−・−−−−−−−−・−・・・−・−−一一一
−−−・・接合面。 代理却嶋弁理士　中足　敏男　はか１名第１図　　第２
図 第９図　　　　第１０図 ５ｃ　　３１　　　　３１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）１対の球面柱状レンズを所定間隔を置いて光軸方
   向に同芯状に配し、これらを両者間に充填した透明プラ
   スチックで結合してレンズエレメントを形成し、次いで
   １対の枠板間に多数のレンズエレメントを配列し、１対
   の枠板間に遮光性プラスチックを鋳入して、前記枠板と
   前記レンズエレメントを結合することを特徴とする情報
   読取用レンズアレイの製造方法。
2. （２）１対の球面柱状レンズを所定間隔を置いて光軸方
   向に同芯状に配し、これらを両者間に充填した透明プラ
   スチックで結合してレンズエレメントを形成し、次いで
   内面に多数のレンズ位置決め凹部と接合面とを備えた１
   対の枠板間に、多数のレンズエレメントを前記凹部によ
   って位置決めされた状態で配列し、両枠板をこれらの接
   合面で接合して、前記枠板と前記レンズエレメントを結
   合することを特徴とする情報読取用レンズアレイの製造
   方法。
3. （３）１対の球面柱状レンズを所定間隔を置いて光軸方
   向に同芯状に配し、これらを両者間に充填した透明プラ
   スチックで結合してレンズエレメントを形成し、次いで
   多数のレンズ保持孔を備えた枠部材の各レンズ保持孔に
   前記レンズエレメントを挿入固定することを特徴とする
   情報読取用レンズアレイの製造方法。