JPH0458201A - ロッド型マイクロレンズアレイ - 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、一方の側板の側面長手方向にテーパーリブを
形成した短冊状のロッド型マイクロレンズアレイ及びそ
の製造方法に関する。またそのテーパーリブ形状を利用
して、容易に着脱でき且つ反りが生じないように保持で
きるロッド型マイクロレンズアレイの支持構造に関する
ものである。

［従来の技術］ ２枚の側板の間に多数の屈折率分布型ロッドレンズを整
列配置した短冊状のマイクロレンズアレイは従来公知で
ある。このマイクロレンズアレイは全体で１個の連続し
た正立等倍実像を結び、光路長が短く反転ミラーが不要
であり、小形化できるなどの特徴がある。このため複写
機やファクシミリ、プリンタ等のスキャンニングシステ
ム用光学系に量適なレンズである。

このマイクロレンズアレイを上記のような機器に組み込
む際に最も重要な点は、マイクロレンズアレイを原稿が
置かれる物体面と感光ドラムやセンサ等の像面との中心
に取り付けることである。

ところでマイクロレンズアレイを構成する屈折率分布量
ロッドレンズは、イオン交換拡散により放物線状の屈折
率分布が形成され、レンズ作用をもつ、しかし屈折率分
布勾配の値が一定にならないため、レンズ長を変えるこ
とによって物体像面間距ＩＩ　（ＴＣ）を一定にしてい
る。

そこでマイクロレンズアレイを取り付ける際にレンズ端
面を基準にすることができず、光学的中心が得られるよ
うにマイクロレンズアレイの両端に切欠きゃ穴などの加
工を施して光学的基準面を設けている０例えば第４図Ａ
ではマイクロレンズアレイ１０の両端に切欠き段部１２
を設け、中心線１４と切欠き段部１２との距離ｄが常に
一定になるように加工することにより、レンズ長Ｚが変
わっても中心線１４が物体面（原稿面）　１８と像面２
０との中心に位置するようにしている。同図Ｂでは両端
に中心割り出しの取付は穴２２と溝２４を形成すること
により、同様にレンズ長Ｚが変わっても中心線１４が物
体面１日と像面２０との中心に位置するようにしている
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように両端に切欠きゃ穴等を設ける場合、短冊状
をなすマイクロレンズアレイを両端のみで支持すること
になるため縦反りや横反りを矯正できない、この反りを
矯正するためには両端以外の個所で別の支持部材を用い
なければならず取り付は構造が複雑化する。またマイク
ロレンズアレイは、その長手方向に直交する方向からの
取り付けになるため、例えば複写機などのメンテナンス
時に開閉前面パネルからの抜き差しができず脱着が面倒
である。

更に切欠きゃ穴の形成は研磨仕上げ後の機械加工なので
、光学レンズ面に汚れやキズがつく震れがあり作業性が
悪い、切欠きゃ穴加工を１工程として設けなければなら
ず、工程増によるコスト高となる。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、容易に長手方向から着脱でき、取り付けと同時に反り
の矯正が可能で、しがち安価に実施できるロフト型マイ
クロレンズアレイ及びその支持構造、製造方法を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記のｍｓを解決できる本発明は、２枚の側板の間に多
数の屈折率分布型ロッドレンズを整列配置した短冊状の
マイクロレンズアレイであフて、一方の側板の側面長手
方向にテーパーリブを形成したものである。

このマイクロレンズアレイの取り付けは、上記テーパー
リブ形状に合致するアリ溝をもつ支持部材を使用し、該
アリ溝に側板を嵌め込むことによって行う。

このようなテーパーリブ形状を有する短冊状のロフト型
マイクロレンズアレイは、２枚の基板の間に多数の屈折
率分布型ガラスファイバを整列配置し、それを先端部が
Ｖ型をなす厚肉ブレードを用いて、一方の基板に該ブレ
ードの傾斜面が残るように切断することで容易に製造で
きる。

［作用コ 側板の側面長手方向に設けたテーパーリブが支持部材の
アリ溝に嵌合することによってロフト型マイクロレンズ
アレイは保持される。この時、短冊状のマイクロレンズ
アレイは長手方向はぼ全長で支持されることになり、反
りなどは矯正され変形することもない０着脱は長手方向
の抜き差しで行われる。

レンズ長が変わっても、テーパーリブの高さ（光軸方向
寸法）や勾配は同じにできるから、アリ溝は同一形状で
よい。

先端Ｖ型の厚肉ブレードで切断することで、切断とテー
パーリブ形成が同時に行われる。

［実施例］ 第１図は本発明に係るロフト型マイクロレンズアレイの
一実施例を示す斜視図である。マイクロレンズアレイ自
体の基本構造は側板形状を除けば従来品と同様であって
よい。

ロッド型マイクロレンズアレイ３０は、両端のスペーサ
３２を挾んで相対向する２枚の側板３４．３６の間に、
多数の屈折率分布型ロッドレンズ３８を規則正しく精密
に配置し、そのレンズ間隙に黒色のシリコーン樹脂４０
を充填した短冊状のレンズである。黒色シリコーン樹脂
４０は、フレアー光を除去するためのものであり、レン
ズ３８にストレスを与えないようにゴム状のものを用い
る。側板３４．３６には、レンズ３８の熱膨張とほぼ同
じ特性をもつガラス布基材エポキシ樹脂積層板（Ｆ　Ｒ
Ｐ）を使用してレンズ３８に対する熱歪の減少及び強度
増大を図っている。

ここで一方の側板３４は、その側面長手方向にテーパー
リブ４２を有する形状になっており、この点に本発明の
特徴がある。

レンズ長２は製造ロフト等によって変わり、所定の物体
像面間距Ｉｆ　（ＴＣ）になるように加工される。しか
し、テーパーリブ４２の高さ（光軸方向寸法）Ｘ及びそ
の傾斜は一定に設定しである。

マイクロレンズアレイ３０の取り付は状態を第２図に示
す、支持部材４６は上記テーパ−リブ４２の形状に合致
するアリ溝４８をもつ、アリ溝４８の中心は、物体面１
８と像面２０の中心に位置する。但しアリ溝４８の深さ
は、レンズ長Ｚの可変範囲を吸収できるように、やや浅
めに設定しである。レンズ長Ｚが変化した時の様子を同
図仮想線で示す。

取り付けは、同図において紙面に垂直な方向からアリ溝
４８に沿ってロッド型マイクロレンズアレイ３０を長手
方向に差し込むことでワンタッチで装着できる０両端に
脱落防止やずれ防止用のストッパなどを取り付けるだけ
で、特にネジや押さえなどの部材は必要ない、取り付け
と同時にマイクロレンズアレイ３０の縦反り及び横反り
がともに矯正され、また光軸方向及び長手方向の位置決
めも完了する。残りの方向に対する光軸の位置は常に一
定となる。

このようなテーパーリブ形状を有するマイクロレンズア
レイは、第３図に示すようにして容易に製造できる。２
枚の基板５４．５６の間にスペーサ及び多数の屈折率分
布型ガラスファイバ５８を整列配置し、ファイバ間隙に
黒色シリコーン樹脂などを充填して板状に一体化する。

それを補助板６０上に固定し、所定のピンチで切断して
短冊状のマイクロレンズアレイを製造する。

切断作業には先端部がＶ型をなす厚肉ブレード６２を用
い、一方の基板５４に該ブレードの傾斜面が一部残るよ
うに切断する。実際には多数の厚肉ブレードを一定ピッ
チで並設して一度に切断し多数の短冊状ロッド型マイク
ロレンズアレイを得る。ブレード６２の厚みをｔ、先端
角度をθ、切断ピッチをＰ、基板５４への切り込み量を
ｙとする。レンズの切断長をＺ、テーパーリブ長をＸと
すると、 Ｚ冨ｐ−ｔ Ｘ＝Ｐ−２７ｔａｎθ を満たすようにＰ、ｙを決めれば、Ｘが一定で任意のＺ
に切断することができる。

つまり切断工程で、このテーパーリブ形状も同時に加工
できるため、切欠きゃ穴などの後加工は必要なく、コス
ト的な面でもメリットがある。なお上記方法で切断した
マイクロレンズアレイはテーパーリブが突出しているた
め研磨できないが、切断レンズ面に屈折率のほぼ等しい
樹脂コーティングを表面平滑状態で施すことにより光学
的特性は十分満足できるものとなる。

［発明の効果］ 本発明は上記のように短冊状のロッド型マイクロレンズ
アレイの一方の側板の側面にテーパーリブを形成した構
造だから、それに合致する断面形状のアリ溝を備えた支
持部材と組み合わせることにより、簡単に且つ正確に取
り付けることができる。つまりアリ溝構造のため常に中
心にセットできる。縦反り及び横反りを矯正でき、また
経時変化も防止できる。取り付けは長平方向への抜き差
しで行えるためワンタンチで着脱できる。

本発明の製造方法を採用すれば、切断加工と同時にテー
パーリブを形成できるため、自動化も可能であり、低コ
ストで量産できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロフト型マイクロレンズアレイの
一実施例を示す斜視図、第２図はその取り付は状態の説
明図、第３図は製造方法の説明図である。第４図Ａ、Ｂ
はそれぞれ従来品の説明図である。 ３０・・・ロフト型マイクロレンズアレイ、３４３６・
・・側板、３８・・・ロフトレンズ、４２・・・テーパ
ーリブ、４６・・・支持部材、４８・・・アリ溝、５４
．５６・・・基板、５８・・・ガラスファイバ、６２・
・・厚肉ブレード。 特許出願人　　日本板硝子株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２枚の側板の間に多数の屈折率分布型ロッドレンズ
   を整列配置した短冊状のマイクロレンズアレイにおいて
   、一方の側板の側面長手方向にテーパーリブを形成した
   ことを特徴とするロッド型マイクロレンズアレイ。 ２、請求項１記載のテーパーリブ形状に合致するアリ溝
   をもつ支持部材を使用し、該アリ溝に側板を嵌め込んで
   マイクロレンズアレイを保持するロッド型マイクロレン
   ズアレイの支持構造。 ３、２枚の基板の間に多数の屈折率分布型ガラスファイ
   バを整列配置し、それを切断して短冊状のマイクロレン
   ズアレイを製造する方法において、先端部がＶ型をなす
   厚肉ブレードを用い、一方の基板に該ブレードの傾斜面
   が残るように切断することを特徴とするロッド型マイク
   ロレンズアレイの製造方法。