JPH06347608A - Method for manufacturing graded index type rod lens array - Google Patents
Method for manufacturing graded index type rod lens arrayInfo
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- JPH06347608A JPH06347608A JP5138069A JP13806993A JPH06347608A JP H06347608 A JPH06347608 A JP H06347608A JP 5138069 A JP5138069 A JP 5138069A JP 13806993 A JP13806993 A JP 13806993A JP H06347608 A JPH06347608 A JP H06347608A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、複写
機、プリンターなどの光学機械の等倍結合光学系のレン
ズに使用されている屈折率分布型レンズアレイを、特に
その線径の細いロッドレンズを用いたレンズアレイを、
製造するための技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gradient index lens array used for a lens of a unity magnification coupling optical system of an optical machine such as a facsimile machine, a copying machine and a printer, and particularly a rod lens having a small diameter. A lens array using
The technology for manufacturing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半径方向に屈折率分布を有するロッド状
ガラス（以下、ロッドレンズと記す）は、その両端面が
平面でも凸レンズと同等の作用を示す。この前記ロッド
レンズを、１段あるいは複数段並べると、複合レンズ
（以下、ロッドレンズアレイと記す）として作用する。2. Description of the Related Art A rod-shaped glass having a refractive index distribution in the radial direction (hereinafter referred to as a rod lens) exhibits the same action as a convex lens even if its both end surfaces are flat. When the rod lenses are arranged in one stage or a plurality of stages, they function as a compound lens (hereinafter referred to as a rod lens array).
【０００３】このロッドレンズアレイは、隣接する各レ
ンズによる像が重なり合って、物体と像とが等倍（１対
１、倍率１）の関係を保った帯状の連続した一つの合成
像を作るため、線状の像をイメージセンサあるいは感光
ドラム上に結合させることができる。このため、ファク
シミリ，複写機，プリンターなどの光学機械の等倍結合
光学系のレンズとして利用されている。In this rod lens array, images from adjacent lenses are overlapped with each other to form one continuous synthetic image in the form of a band in which the object and the image maintain the same magnification (1: 1 and magnification 1). , A linear image can be combined on the image sensor or the photosensitive drum. Therefore, it is used as a lens of a unity-magnification optical system for optical machines such as facsimiles, copying machines, and printers.
【０００４】現在、ロッドレンズアレイに用いられる単
一のロッドレンズの線径は、１ｍｍ程度のものが一般に
使用されており、もっとも細いものでも約０．６ｍｍ前
後である。At present, the wire diameter of a single rod lens used in a rod lens array is generally about 1 mm, and the thinnest one is about 0.6 mm.
【０００５】かかるロッドレンズを製造する方法として
は、以下に示すような方法が知られている。（例えば、
赤沢 旭、遠山 実：セルフォックレンズアレーの開発
と企業化，日化協月報，１９８４年９月号，Ｐ２３〜３
２）。The following method is known as a method for manufacturing such a rod lens. (For example,
Asahi Akazawa, Minoru Toyama: Development and Commercialization of Selfoc Lens Array, JCIA Monthly Report, September 1984, P23-3
2).
【０００６】まず、ノズル付きの白金ルツボを用いて、
ガラスを紡糸成形する。この紡糸されたガラスロッド
を、このガラス成分中のイオンと交換可能なイオンを含
み、そのガラス転移点付近の温度に保持された溶融塩に
長時間浸漬させて、イオン交換処理を行う。First, using a platinum crucible with a nozzle,
Spin glass. The spun glass rod is immersed in a molten salt containing ions exchangeable with the ions in the glass component and kept at a temperature near the glass transition point for a long time to perform an ion exchange treatment.
【０００７】これにより、溶融塩中のイオンがガラスロ
ッドの外周面から中心に向けて、ガラス中のイオンと交
換されることにより、断面内で屈折率が中心から外周面
に向けて漸次変化する、例えば屈折率が中心で最大で外
周で最小となるような分布を持つロッドレンズが製造さ
れる。As a result, the ions in the molten salt are exchanged with the ions in the glass from the outer peripheral surface of the glass rod toward the center, so that the refractive index in the cross section gradually changes from the center toward the outer peripheral surface. For example, a rod lens having a distribution in which the refractive index is maximum at the center and minimum at the outer periphery is manufactured.
【０００８】上述した方法で得られた前記ロッド状レン
ズでは、その内部で組成が連続的に変化し、それに伴っ
てロッド状レンズ内部の屈折率も連続的に変化する。こ
の場合、その屈折率分布は、一般に次のような式 ｎ（ｒ）2＝ｎ0 2・｛１−（ｇｒ）2＋ｈ4・（ｇｒ）4＋
ｈ6・（ｇｒ）6＋ｈ8・（ｇｒ）8＋・・・｝ で表わされる。ここで、この式でのｎ（ｒ）は、前記ロ
ッド状レンズの中心から距離ｒでの屈折率を、ｎ0 は前
記ロッド状レンズの中心の屈折率を、無次元数ｇｒは距
離ｒでの屈折力をそれぞれ表わし、半径ｒ0でのｇｒ0が
大きい程、そのレンズの屈折力は大きい。また、ｈ4，
ｈ6 およびｈ8は屈折率分布定数を表わし、これらの数
値により周辺部の屈折率分布が決まる。In the rod-shaped lens obtained by the above-described method, the composition continuously changes inside the rod-shaped lens, and the refractive index inside the rod-shaped lens continuously changes accordingly. In this case, the refractive index distribution is generally expressed by the following equation: n (r) 2 = n 0 2 · {1- (gr) 2 + h 4 · (gr) 4 +
It is represented by h 6 · (gr) 6 + h 8 · (gr) 8 + ...}. Here, n (r) in this equation is the refractive index at a distance r from the center of the rod-shaped lens, n 0 is the refractive index at the center of the rod-shaped lens, and the dimensionless number gr is the distance r. Respectively, the larger the gr 0 at the radius r 0 , the greater the refractive power of the lens. Also, h 4 ,
h 6 and h 8 represent refractive index distribution constants, and these numerical values determine the refractive index distribution in the peripheral portion.
【０００９】例えば、Ｌｉ2Ｏ 成分を含有するロッド状
ガラスを溶融状態の硝酸ナトリウムに浸漬させて、一価
陽イオンとしてＬｉイオンとＮａイオンとをイオン交換
させる場合、ロッド状ガラスのＬｉがロッド表面から溶
融塩中に出て行くため、イオン交換後のロッド状ガラス
には、中心部から周辺部にかけて連続的にＬｉ2Ｏ成分
が少なくなる。For example, when a rod-shaped glass containing a Li 2 O component is immersed in molten sodium nitrate to ion-exchange Li ions and Na ions as monovalent cations, Li in the rod-shaped glass is Since it goes out from the surface into the molten salt, the rod-shaped glass after the ion exchange has a small amount of Li 2 O component continuously from the central portion to the peripheral portion.
【００１０】この場合、Ｌｉ2Ｏ成分はＮａ2Ｏ成分に比
べて、屈折率を高くする成分なので、その中心部の屈折
率が最も大きく、周辺部にいくにしたがい連続的に屈折
率が小さくなるような屈折率分布がつくようになる。In this case, since the Li 2 O component has a higher refractive index than the Na 2 O component, the central part has the largest refractive index, and the refractive index continuously decreases toward the peripheral part. A refractive index distribution such that
【００１１】さらに、上記ロッドレンズを用いて、ロッ
ドレンズアレイを製造する場合には、以下に示すフレア
カット処理を施す。上記のようにしてイオン交換された
ロッドレンズを、フッ酸とフッ化アンモニウムと水との
混合溶液（以下、フレアカット液と記す）中に数分間浸
漬させて、前記ロッドレンズの側面に細かい凹凸を化学
的につけて粗し、フレア光（レンズ中を通過する光の中
で結像に寄与せず、像のコントラストを低下させる余分
な光）を散乱させた後、そのロッドレンズの側面に黒色
塗料を塗り、フレア光を吸収させる、いわゆるフレアカ
ット処理を行う。Further, when a rod lens array is manufactured using the above rod lens, the following flare cutting process is performed. The rod lens ion-exchanged as described above is dipped in a mixed solution of hydrofluoric acid, ammonium fluoride and water (hereinafter referred to as a flare-cutting liquid) for several minutes to form fine irregularities on the side surface of the rod lens. Black after the flare light (scattering flare light (extra light that does not contribute to image formation in the light passing through the lens and lowers image contrast) is roughened by chemically attaching it to the side surface of the rod lens. A so-called flare cutting process is performed by applying paint to absorb flare light.
【００１２】さらに、上述のフレアカットされた複数の
ロッドレンズを、２枚のＦＲＰ（ガラス繊維入りのエポ
キシ樹脂）側板の間に、１段あるいは複数段に手作業で
並べて組み立てる。つづいて、ロッドレンズの間隙に熱
硬化性の黒色のシリコン樹脂を充填加熱して固めて、ロ
ッドレンズの並んだ方向と直角の方向に一定長に切断し
て、その両切断面を光学研磨することで等倍結合光学系
のレンズとしている。Further, the above-described flare-cut rod lenses are manually arranged in one or more steps between two FRP (epoxy resin containing glass fibers) side plates and assembled. Next, fill the gap between the rod lenses with a thermosetting black silicone resin, heat and harden it, cut it into a certain length in the direction perpendicular to the direction in which the rod lenses are lined up, and optically polish both cut surfaces. Therefore, it is used as a lens of a unity magnification coupling optical system.
【００１３】さて、ファクシミリや複写機などの光学機
械は、小型化すなわち原稿と像間距離を短くする要求が
あるため、その内部の等倍結合光学系レンズについて
も、前記距離を短くする必要がでてくる。Since optical machines such as facsimiles and copying machines are required to be downsized, that is, the distance between the original and the image is shortened, it is necessary to shorten the distance also for the 1 × coupling optical system lens therein. Come out.
【００１４】そのため、その等倍結合光学系レンズにロ
ッドレンズアレイを用いる場合、同じピッチにしようと
すれば、必然的にロッドレンズの線径を細くする必要が
ある。光学機械の小型化を実現するために、ロッドレン
ズの線径は０．５ｍｍ以下が求められ、さらに十分な小
型化に対応するためには、０．２ｍｍ前後の線径を持っ
たロッドレンズによって作られたロッドレンズアレイが
必要であることが要求されている。Therefore, when the rod lens array is used for the same-magnification coupling optical system lens, it is necessary to reduce the wire diameter of the rod lens if the same pitch is used. The wire diameter of the rod lens is required to be 0.5 mm or less in order to realize the miniaturization of the optical machine, and in order to correspond to the further miniaturization, it is necessary to use the rod lens having the wire diameter of about 0.2 mm. It is required that a made rod lens array be needed.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法で
は、０．５ｍｍ以下の線径を有したロッドレンズを用い
てロッドレンズアレイを作製する場合、ロッド状ガラス
紡糸成形工程，イオン交換工程およびロッドレンズアレ
イの組み立て工程で、以下に述べるような問題点を生じ
ていた。According to the above-mentioned conventional method, when a rod lens array is manufactured by using rod lenses having a wire diameter of 0.5 mm or less, a rod-shaped glass spinning molding step, an ion exchange step, and In the process of assembling the rod lens array, the following problems have occurred.
【００１６】まず、紡糸成形工程での問題点について述
べる。従来のロッド状ガラス紡糸成形装置では、１．０
ｍｍ程度の線径のロッド状ガラスを紡糸するが、その時
の線径のばらつき範囲は４〜５μｍであり、線径中心値
に対して±０．２〜０．２５％のばらつきに抑えられて
いる。また、その時の紡糸速度は約１５ｍ／分である。First, problems in the spin molding process will be described. With the conventional rod-shaped glass spinning molding apparatus, 1.0
Although a rod-shaped glass having a wire diameter of about mm is spun, the variation range of the wire diameter at that time is 4 to 5 μm, and the variation is suppressed to ± 0.2 to 0.25% with respect to the center value of the wire diameter. There is. The spinning speed at that time is about 15 m / min.
【００１７】紡糸されたガラスの線径を細くするために
は、紡糸速度を上げることが考えられる。紡糸速度を上
げるためには、溶融ガラスの温度を上げて紡糸すること
になる。この場合、溶融ガラスをノズル部において、紡
糸成形に適したガラス温度まで冷却することができなく
なり、ポット部に溜った溶融ガラスがノズル部から流出
する危険が生じてくる。このため、一般的に紡糸速度に
は、自ずから限界が存在することになる。In order to reduce the wire diameter of the spun glass, it is conceivable to increase the spinning speed. In order to increase the spinning speed, the temperature of the molten glass is raised to perform spinning. In this case, the molten glass cannot be cooled in the nozzle portion to a glass temperature suitable for spin molding, and the molten glass accumulated in the pot portion may flow out from the nozzle portion. Therefore, in general, the spinning speed naturally has a limit.
【００１８】さらに、紡糸速度を上げると線径のばらつ
きも大きくなり、上述の範囲を越えるため、実用上ロッ
ドレンズとして使用できなくなってしまう。したがっ
て、上述したような紡糸装置で線径０．５ｍｍ以下のロ
ッド状ガラスを、紡糸速度を上げることによって紡糸成
形することは困難となってくる。Further, if the spinning speed is increased, the variation of the wire diameter also becomes large and exceeds the above range, so that it cannot be practically used as a rod lens. Therefore, it becomes difficult to spin mold rod-shaped glass having a wire diameter of 0.5 mm or less by increasing the spinning speed with the above spinning device.
【００１９】したがって、線径の細い、特に線径０．２
ｍｍ程度のロッド状ガラスを、線径のばらつきを抑えて
紡糸することは、現在の技術ではきわめて実現が困難で
ある。Therefore, the wire diameter is small, especially 0.2.
It is extremely difficult to spin a rod-shaped glass having a diameter of about mm while suppressing variations in wire diameter with the current technology.
【００２０】つぎに、上述のイオン交換にて、屈折率分
布をつける場合の問題点について述べる。線径が１ｍｍ
程度のロッド状ガラスをイオン交換処理する場合、その
イオン交換時間は数百時間である。例えば、Ｌｉ2Ｏ を
含み線径が約１ｍｍのロッド状ガラスを、その該ガラス
転移点付近の温度に保持した硝酸ナトリウム中でイオン
交換する場合の、イオン交換時間は約２００時間であ
る。Next, the problems in providing the refractive index distribution in the above-mentioned ion exchange will be described. Wire diameter is 1mm
When the rod-shaped glass of a certain degree is subjected to the ion exchange treatment, the ion exchange time is several hundred hours. For example, when the rod-shaped glass containing Li 2 O and having a wire diameter of about 1 mm is subjected to ion exchange in sodium nitrate maintained at a temperature near the glass transition point, the ion exchange time is about 200 hours.
【００２１】一般に、イオン交換時間は線径の二乗に比
例するため、線径が０．５ｍｍ程度のロッド状ガラスの
場合は、そのイオン交換時間は約５０時間程度となる。
さらに、線径が０．２ｍｍまで細くなると、そのイオン
交換時間は約８時間程度となってしまい、イオン交換処
理をばらつきが大きくなる。In general, the ion exchange time is proportional to the square of the wire diameter. Therefore, in the case of rod-shaped glass having a wire diameter of about 0.5 mm, the ion exchange time is about 50 hours.
Further, when the wire diameter is reduced to 0.2 mm, the ion exchange time will be about 8 hours, resulting in large variations in the ion exchange treatment.
【００２２】つまり、レンズ性能を決める屈折率分布の
制御ができないということになる。このため、レンズの
性能が大きくばらつき、工業的なレンズ生産が行えない
という問題点があった。That is, the refractive index distribution that determines the lens performance cannot be controlled. For this reason, there has been a problem that the performance of the lens greatly varies and industrial lens production cannot be performed.
【００２３】さらに、上述のフレアカット処理では、ロ
ッドレンズの線径が細くなってくると、その線径に対し
て、フレアカットのために粗にした部分の占める割合が
多くなり、このためレンズの有効径が小さくなるという
問題点があった。Further, in the above-mentioned flare cutting process, when the wire diameter of the rod lens becomes thin, the ratio of the portion roughened for flare cutting to the wire diameter increases, and therefore the lens has a large proportion. However, there was a problem that the effective diameter of was small.
【００２４】最後に、組み立て工程での問題点について
述べる。上述のロッドレンズアレイの組み立てでは、イ
オン交換された複数のロッドレンズを、２枚のＦＲＰ板
の間に１段あるいは複数段に手作業で並べている。例え
ば、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ幅）の原稿を扱うファクシ
ミリあるいは複写機などの光学機械用のロッドレンズア
レイの場合、１段のそれでは、約２１０本のロッドレン
ズ（線径１ｍｍ）を規則正しく並べなければならない。Finally, problems in the assembly process will be described. In the above-described assembly of the rod lens array, a plurality of ion-exchanged rod lenses are manually arranged in a single stage or a plurality of stages between two FRP plates. For example, in the case of a rod lens array for an optical machine such as a facsimile machine or a copying machine that handles an A4 size (210 mm width) original, in one stage, about 210 rod lenses (line diameter 1 mm) must be regularly arranged. .
【００２５】しかし、手作業であるために、隣接するロ
ッドレンズが必ずしも平行に並ばず、若干相互に傾く箇
所ができる、いわゆる配列乱れができる場合がある。こ
の場合、配列乱れの箇所は、隣接するロッドレンズによ
ってできる像が正確に重ならず、得られた合成像がぼけ
てしまう。したがって、配列乱れのあるロッドレンズア
レイは等倍結合光学系のレンズとして、もはや使用でき
なってしまう。However, due to the manual work, adjacent rod lenses are not always aligned in parallel, and there may be a case where so-called arrangement disorder occurs in which there are places where they are slightly inclined to each other. In this case, at the location where the array is disturbed, the images formed by the adjacent rod lenses do not accurately overlap with each other, and the obtained composite image is blurred. Therefore, the rod lens array having the disordered arrangement can no longer be used as a lens of the unit magnification coupling optical system.
【００２６】さらに、ロッドレンズの線径が細くなるほ
ど、ロッドレンズのハンドリングが難しくなることや、
例えば、線径０．２ｍｍのロッドレンズを用いると、Ａ
４サイズ用のロッドレンズアレイの場合では、その数約
１０５０本を並べることが必要となるなど、その本数が
飛躍的に多くなることから、配列乱れの起こる確率もだ
んだん高くなるという問題点があった。Furthermore, as the wire diameter of the rod lens becomes smaller, it becomes more difficult to handle the rod lens.
For example, if a rod lens with a wire diameter of 0.2 mm is used, A
In the case of a rod lens array for 4 sizes, it is necessary to arrange about 1050 such rod arrays, and the number of rod lenses array increases dramatically. Therefore, there is a problem that the probability of array disorder gradually increases. It was
【００２７】本発明の目的は、その線径０．５ｍｍ以下
で屈折率がよく制御された屈折率分布型ロッドレンズを
作製し、さらにこれを規則正しく配列されたロッドレン
ズアレイを製造する方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for producing a gradient index rod lens having a wire diameter of 0.5 mm or less and a well controlled refractive index, and further producing a regularly arranged rod lens array. To do.
【００２８】[0028]
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明では、 （イ）線径の太いロッド状ガラスをイオン交換処理する
ことによって、半径方向に屈折率分布を有するロッド状
ガラスを作る工程。 （ロ）前記ロッド状ガラスを母材として、これを加熱延
伸して線径の細いファイバ状の屈折率分布型ロッドレン
ズを作る工程。 （ハ）前記ロッドレンズの表面に、光吸収性樹脂を連続
的にコーティングする工程。 （ニ）前記コーティングしたロッドレンズを平行に並ぶ
ようにドラムに巻き取る工程。 （ホ）巻き取られて筒状となった前記ロッドレンズの隣
接するレンズを、接着用樹脂で仮止めする工程。 （ヘ）前記ロッドレンズの筒を、ロッドレンズと直角方
向に、１箇所あるいは複数箇所で切断する工程。 （ト）切断した前記ロッドレンズを、平坦なシート状に
展開する工程。 （チ）少なくとも１組のシート状の前記ロッドレンズ
を、２枚の側板に挟んでその隙間に接着剤を充填し固め
て、ロッドレンズアレイ板とする工程。 （リ）前記アレイ板を前記ロッドレンズと直角方向に切
断して、その両切断面を光学研磨して屈折率分布型ロッ
ドレンズアレイとする工程。 以上の工程からなる屈折率分布型ロッドレンズアレイを
製造した。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, (a) a rod having a refractive index distribution in the radial direction is obtained by subjecting a rod-shaped glass having a large wire diameter to an ion exchange treatment. The process of making shaped glass. (B) A step of producing a fiber-shaped gradient index rod lens having a small wire diameter by heating and drawing the rod-shaped glass as a base material. (C) A step of continuously coating the surface of the rod lens with a light absorbing resin. (D) A step of winding the coated rod lenses on a drum so as to be aligned in parallel. (E) A step of temporarily adhering the adjacent lenses of the rod lens wound into a tubular shape with an adhesive resin. (F) A step of cutting the cylinder of the rod lens in a direction perpendicular to the rod lens at one or more locations. (G) A step of developing the cut rod lens into a flat sheet shape. (H) A step of sandwiching at least one set of sheet-shaped rod lenses between two side plates and filling the gap with an adhesive to solidify the rod lenses to form a rod lens array plate. (I) A step of cutting the array plate in a direction perpendicular to the rod lens and optically polishing both cut surfaces to form a gradient index rod lens array. A gradient index rod lens array including the above steps was manufactured.
【００２９】[0029]
【実施例】以下に、本発明を図面に示した実施例に基づ
いて、詳細に説明する。図１は、本発明方法で使用する
ロッドレンズアレイを製造する装置の概略構成断面図で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of an apparatus for manufacturing a rod lens array used in the method of the present invention.
【００３０】まず、ロッドレンズ加熱延伸炉１１は、予
熱ヒータ部１２Ａとこれに続く成形ヒータ部１２Ｂを持
つ構造をしている。予めイオン交換処理された母材ロッ
ドレンズ２０は、図１のように保持され、まず予熱ヒー
タ部１２Ａで予熱され、さらに、これに続く成形ヒータ
部１２Ｂで、ガラス軟化点以上に加熱される。そして、
母材の送り出し速度と引張り速度をうまく調整すること
によって、所望の線径に延伸する。First, the rod lens heating / drawing furnace 11 has a structure having a preheating heater portion 12A and a forming heater portion 12B following the preheating heater portion 12A. The base material rod lens 20, which has been subjected to the ion exchange treatment in advance, is held as shown in FIG. 1, is first preheated by the preheating heater unit 12A, and is further heated by the forming heater unit 12B subsequent thereto at a temperature higher than the glass softening point. And
Stretching to a desired wire diameter is achieved by properly adjusting the feed rate and pulling rate of the base material.
【００３１】こうして、ロッドレンズ２１に加熱延伸さ
れた後、ポット１３中を通過する際に、そのポット内に
供給された液状の紫外線硬化性樹脂（カーボンブラック
を含む）が塗布される。さらに、ポットの出口に備えら
れたダイスによって、その線径が整えられる。In this way, after the rod lens 21 is heated and drawn, when passing through the pot 13, the liquid ultraviolet curable resin (including carbon black) supplied into the pot is applied. Furthermore, the wire diameter is adjusted by a die provided at the outlet of the pot.
【００３２】その後、紫外線照射ランプハウス１４によ
って、ロッドレンズ１２表面の樹脂を硬化させて、一対
の引張りロール１５ＡおよびＢを通過した後、巻き取り
ドラム１６に隙間なく正確に巻き取られる。After that, the resin on the surface of the rod lens 12 is hardened by the ultraviolet irradiation lamp house 14, passes through the pair of pulling rolls 15A and 15B, and is then accurately wound on the winding drum 16 without any gap.
【００３３】なお、ロッドレンズ１２の線径の制御は、
ロッドレンズ加熱延伸炉１１の直下にあるレーザー測定
機１７で線径を測定して、設定値からの測定値のずれを
少なくする方向に引張りロール１５ＡおよびＢの回転数
を変化させて行った。The control of the wire diameter of the rod lens 12 is as follows.
The wire diameter was measured by a laser measuring machine 17 located directly below the rod lens heating / drawing furnace 11, and the rotation speeds of the pulling rolls 15A and 15B were changed in a direction to reduce the deviation of the measured value from the set value.
【００３４】図２は、本発明の方法において、加熱延伸
されたロッドレンズ２１を巻き取ったドラム１６の斜視
図である。加熱延伸速度と連動した巻き取りを行うこと
で、正確で整ったロッドレンズ配列とすることができ
る。この巻き取られ筒状となったロッドレンズ２２を、
カーボンブラックを含むエポキシ樹脂やシリコン樹脂な
どの接着剤で、隣接するロッドレンズを仮接着して、そ
の配列が乱れないようにする。FIG. 2 is a perspective view of the drum 16 wound with the rod lens 21 heated and drawn in the method of the present invention. By performing the winding in conjunction with the heating / drawing speed, it is possible to obtain an accurate and regular rod lens array. The rod lens 22 which is wound into a tubular shape is
Adjacent rod lenses are temporarily adhered with an adhesive agent such as epoxy resin or silicon resin containing carbon black so that the arrangement is not disturbed.
【００３５】なお図２では、円筒状のドラムを示してい
るが、その隅に曲率を持った多角柱でもよい。この場合
には、その隅の位置で切断を行うと、展開したロッドレ
ンズの直線性が良好となる効果がある。Although a cylindrical drum is shown in FIG. 2, a polygonal column having a curvature at its corner may be used. In this case, cutting at the corner positions has the effect of improving the linearity of the expanded rod lens.
【００３６】さらに、この筒状のロッドレンズ２２をロ
ッドレンズと直角方向の線２３で切断する。これを平坦
な面に押しつけるなどして展開して、シート状のロッド
レンズアレイ２４とする。Further, the cylindrical rod lens 22 is cut along a line 23 perpendicular to the rod lens. This is expanded by pressing it against a flat surface to form a sheet-shaped rod lens array 24.
【００３７】このシート状ロッドレンズ２４を、図３に
示すように、２枚のＦＲＰ（ガラス繊維入りのエポキシ
樹脂）側板３３Ａおよび３３Ｂの間にはさんで、黒色シ
リコン樹脂３４を隙間に充填接着して、ロッドレンズア
レイ板２５を作製する。As shown in FIG. 3, the sheet-shaped rod lens 24 is sandwiched between two FRP (epoxy resin containing glass fibers) side plates 33A and 33B, and a black silicone resin 34 is filled and bonded in the gap. Then, the rod lens array plate 25 is manufactured.
【００３８】このロッドレンズアレイ板２５を、ロッド
レンズに直角の方向に、所望のレンズ長（後述の研磨代
を含む）に切断する。切断したロッドレンズアレイ２５
Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ・・・の両切断面を光学研磨して、
図４に示すロッドレンズアレイ３１を作製する。The rod lens array plate 25 is cut into a desired lens length (including a polishing allowance described later) in a direction perpendicular to the rod lens. Cut rod lens array 25
Optically polish both cut surfaces of A, 25B, 25C ...
The rod lens array 31 shown in FIG. 4 is manufactured.
【００３９】この場合、シート状ロッドレンズ２４を１
枚はさめば、１段のロッドレンズアレイ３１となり、シ
ート状ロッドレンズ２４を２枚はさめば、２段のロッド
レンズアレイ３２となる。なお、２段のロッドレンズア
レイのロッドレンズは千鳥状に並べるとよい（図４参
照）。また、ロッドレンズ巻き取りの際に、２段に巻き
取ったものを用いても同様である。In this case, the sheet rod lens 24 is set to 1
If one sheet is inserted, the rod lens array 31 of one stage is formed, and if two sheet rod lenses 24 are inserted, a rod lens array 32 of two stages is formed. The rod lenses of the two-stage rod lens array may be arranged in a staggered pattern (see FIG. 4). The same applies when the rod lens is wound in two stages.
【００４０】以上、述べてきた方法によって、線径の細
い各ロッドレンズが、規則正しく配列された屈折率分布
型ロッドレンズアレイを作製することができる。By the method described above, it is possible to manufacture a gradient index rod lens array in which rod lenses each having a small wire diameter are regularly arranged.
【００４１】（具体例）以下に、本発明の具体的数値例
について説明する。(Specific Examples) Specific numerical examples of the present invention will be described below.
【００４２】（具体例１）まず、ＳｉＯ2：５６％，Ｍ
ｇＯ：１０％，Ｌｉ2Ｏ：１４．６％，Ｎａ2Ｏ：１０．
４％，ＴｉＯ2：７％，ＺｒＯ2：２％のガラス組成（ｍ
ｏｌ％で）を持ち、その寸法が線径１１．６ｍｍで長さ
１３０ｍｍのロッド状ガラスを作製した。(Specific Example 1) First, SiO 2 : 56%, M
gO: 10%, Li 2 O : 14.6%, Na 2 O: 10.
4%, TiO 2 : 7%, ZrO 2 : 2% glass composition (m
a glass rod having a diameter of 11.6 mm and a length of 130 mm.
【００４３】上記ロッド状ガラスを、５３０℃に保った
硝酸ナトリウムの溶融塩中に、約３００時間保持してイ
オン交換を行った。イオン交換後のロッド状ガラス（母
材ロッドレンズ）は別の電気炉中で約５３０℃から室温
まで、約１日かけて徐冷されて、熱割れを防いだ。The above rod-shaped glass was held in molten salt of sodium nitrate kept at 530 ° C. for about 300 hours for ion exchange. The rod-shaped glass (base material rod lens) after the ion exchange was gradually cooled from about 530 ° C. to room temperature in another electric furnace for about 1 day to prevent thermal cracking.
【００４４】まずここで、上述の母材ロッドレンズ２０
を用い、線径０．６ｍｍのロッドレンズを加熱延伸成形
し、その屈折率分布を測定した。その理由は、線径０．
２ｍｍのロッドレンズでは、その線径が細すぎるため
に、従来の測定装置ではその測定が不可能であったため
である。First, here, the above-mentioned base material rod lens 20.
Was used to heat-draw and form a rod lens having a wire diameter of 0.6 mm, and its refractive index distribution was measured. The reason is that the wire diameter is 0.
This is because the wire diameter of the rod lens of 2 mm is too small, and the measurement cannot be performed by the conventional measuring device.
【００４５】図５に示した寸法形状の構造を持つロッド
レンズ加熱延伸炉１１中に、母材ロッドレンズ２０が鉛
直になるようにセットし、加熱延伸後の線径が０．６ｍ
ｍのロッドレンズ２１になるように、約０．６ｍ／分の
速度で加熱延伸成形した。このときの予熱ヒータ部の温
度は４４０℃、成形ヒータ部の温度は６００℃に設定し
た。The preform rod lens 20 is set in a rod lens heating / drawing furnace 11 having the structure of the dimension and shape shown in FIG. 5 so that it is vertical, and the wire diameter after heating and drawing is 0.6 m.
It was heat-stretch-molded at a speed of about 0.6 m / min so as to obtain a rod lens 21 of m. At this time, the temperature of the preheating heater part was set to 440 ° C, and the temperature of the forming heater part was set to 600 ° C.
【００４６】測定の結果、加熱延伸前のロッドレンズｇ
ｒ0 値は、０．１８３であり、加熱延伸後の０．６ｍｍ
のロッドレンズのｇｒ0 値は、０．１８２であった。こ
のＬｉ2Ｏ を含むガラス組成を持つロッドレンズの場合
は、上述した場合と異なり、加熱延伸前後でのｇｒ0 の
変化が、ほとんどないことがわかった。つまり、この場
合加熱延伸後のロッドレンズのｇｒ0 は、加熱延伸前の
母材ロッドレンズのｇｒ0で決まることになる。As a result of the measurement, rod lens g before heating and stretching
The r 0 value is 0.183 and is 0.6 mm after heat drawing.
The gr 0 value of the rod lens was 0.182. It was found that, in the case of the rod lens having the glass composition containing Li 2 O, there was almost no change in gr 0 before and after heating and stretching, unlike the case described above. That is, in this case, the gr 0 of the rod lens after the heat drawing is determined by the gr 0 of the base material rod lens before the heat drawing.
【００４７】レンズの光学特性を決定するためには、こ
のｇｒ0のほか、ｈ4，ｈ6およびｈ8等の高次の屈折率分
布定数を求める必要がある。しかしながら、上述のガラ
ス組成のロッドレンズの場合は、これらの高次の屈折率
分布定数を正確に求めることができない。In order to determine the optical characteristics of the lens, in addition to this gr 0 , it is necessary to obtain higher-order refractive index distribution constants such as h 4 , h 6 and h 8 . However, in the case of the rod lens having the above glass composition, it is not possible to accurately obtain these high-order refractive index distribution constants.
【００４８】これらの高次の屈折率分布定数は、レンズ
の周辺部の屈折率分布を決めているので、この線径０．
６ｍｍのレンズで、格子縞パターンを観察して、レンズ
周辺部の像の歪の有無を肉眼で確認した。この線径０．
６ｍｍのレンズでは、線径１．０ｍｍのレンズと比較し
ても、同じ程度の歪のない像が得られることがわかっ
た。Since these higher-order refractive index distribution constants determine the refractive index distribution in the peripheral portion of the lens, the diameter of this line is 0.
A 6-mm lens was used to observe the checkered pattern, and the presence or absence of image distortion in the lens periphery was visually confirmed. This wire diameter is 0.
It was found that a 6 mm lens can obtain an image without distortion to the same extent as compared with a lens having a wire diameter of 1.0 mm.
【００４９】この結果、この線径０．６ｍｍのレンズ
は、線径１．０ｍｍのレンズと同じ程度の光学性能を有
していると考えることができる。As a result, it can be considered that the lens having the wire diameter of 0.6 mm has the same optical performance as the lens having the wire diameter of 1.0 mm.
【００５０】つぎに、上述の母材ロッドレンズ２０を用
いて、加熱延伸速度を約５ｍ／分とした以外は、線径
０．６ｍｍの場合と同じ条件で、線径が０．２ｍｍのロ
ッドレンズ２１になるように加熱延伸成形した。Next, a rod having a wire diameter of 0.2 mm was used under the same conditions as in the case of a wire diameter of 0.6 mm, except that the above-mentioned base material rod lens 20 was used and the heating and drawing speed was set to about 5 m / min. It was heat-stretch-molded so as to form the lens 21.
【００５１】上述したように、線径０．２ｍｍのロッド
レンズ屈折率分布の測定は、不可能である。しかし、加
熱延伸時の温度条件は同じであり、さらにその温度に曝
されている時間は、線径０．２ｍｍの場合、線径０．６
ｍｍのときより短かくなることから、加熱延伸時の加熱
によるイオンの拡散の影響は、線径０．６ｍｍのときよ
りさらに少なくなるものと考えられる。As described above, it is impossible to measure the refractive index distribution of the rod lens having a wire diameter of 0.2 mm. However, the temperature conditions at the time of heat drawing are the same, and the time of exposure to that temperature is 0.6 mm for a wire diameter of 0.2 mm.
Since the length is shorter than that in the case of mm, it is considered that the influence of the diffusion of ions due to the heating during the heating and stretching is further smaller than that in the case of the wire diameter of 0.6 mm.
【００５２】したがって、線径０．２ｍｍのロッドレン
ズのｇｒ0 は、線径０．６ｍｍのロッドレンズのｇｒ0
とほぼ同程度と推定することができる。[0052] Thus, gr 0 of the rod lens with a wire diameter of 0.2mm is, gr 0 of the rod lens having a diameter of 0.6mm
Can be estimated to be about the same.
【００５３】さらに、上述と同様に、格子縞パターンを
観察して、レンズ周辺部の像の歪の有無を肉眼で確認し
た。この線径０．２ｍｍのレンズでも、線径１．０ｍｍ
のレンズと比較しても、同じ程度の歪のない像が得られ
ることがわかった。Further, similarly to the above, the lattice fringe pattern was observed, and the presence or absence of distortion of the image in the peripheral portion of the lens was visually confirmed. Even with this 0.2 mm wire diameter lens, the wire diameter is 1.0 mm
It was found that the same distortion-free image can be obtained even when compared with the lens.
【００５４】以上より、この線径０．２ｍｍのレンズ
は、母材である線径１．０ｍｍのレンズと同じ程度の光
学性能を有していることが推定される。From the above, it is presumed that the lens having the wire diameter of 0.2 mm has the same optical performance as the lens having the wire diameter of 1.0 mm as the base material.
【００５５】最終的にできるロッドレンズアレイの光学
性能は、アレイを構成する個々（単一）のロッドレンズ
の性能で決まる。したがって、母材である線径１１．６
ｍｍのロッド状ガラスの屈折率分布を、イオン交換処理
の条件を変えることにより制御できるので、線径の細い
（例えば線径０．２ｍｍ）ロッドレンズアレイの光学性
能も制御することができる。The optical performance of the finally formed rod lens array is determined by the performance of the individual (single) rod lens that constitutes the array. Therefore, the wire diameter of the base material is 11.6.
Since the refractive index distribution of the rod-shaped glass of mm can be controlled by changing the condition of the ion exchange treatment, the optical performance of the rod lens array having a small wire diameter (for example, wire diameter 0.2 mm) can also be controlled.
【００５６】つぎに、加熱延伸されたロッドレンズ２１
は、日本合成ゴム（株）製のデソライト（登録商標）９
５０Ｙ１３２にカーボンブラックを含んだ紫外線硬化性
樹脂を満たしたポット１３中を通過させて、その表面に
前記液状樹脂を塗布する。さらに、その出口の径３４０
μｍのダイスによって、その線径が整えられる。Next, the rod lens 21 heated and stretched
Is Desolite (registered trademark) 9 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.
50Y132 is passed through a pot 13 filled with an ultraviolet curable resin containing carbon black, and the liquid resin is applied to the surface thereof. Furthermore, the diameter of the outlet 340
The wire diameter is adjusted by a μm die.
【００５７】その後、前記ポットの直下にある紫外線照
射ランプ（出力０．６ＫＷ）ハウス１４中を通過させて
前記液状樹脂を硬化させて、ロッドレンズ表面のコーテ
ィングを行った。その時のロッドレンズの線径は、０．
２５ｍｍ（±３μｍ）となった。After that, the liquid resin was cured by passing through an ultraviolet irradiation lamp (output 0.6 KW) house 14 immediately below the pot to coat the surface of the rod lens. The wire diameter of the rod lens at that time was 0.
It became 25 mm (± 3 μm).
【００５８】つづいて、上述のように表面をコーティン
グされたロッドレンズ２１は、表面をシリコンラバーゴ
ムで覆った引張りロール１５Ａ，Ｂの間を通過した後、
外径１２２ｍｍの塩化ビニル製の円筒状ドラム１６に、
ロッドレンズ同士に隙間なく正確に巻き取られた。この
場合、母材の体積の関係で、一重巻きとなった。Subsequently, the rod lens 21 whose surface is coated as described above passes through between the pulling rolls 15A and 15B whose surface is covered with silicon rubber rubber,
On the cylindrical drum 16 made of vinyl chloride with an outer diameter of 122 mm,
The rod lenses were wound accurately with no gaps between them. In this case, due to the volume of the base material, a single winding was made.
【００５９】つぎに、上述のようにドラムに巻き取られ
筒状になったロッドレンズ２２を、カーボンブラックを
含ませた２液混合型エポキシ樹脂である、昭和高分子
（株）製アラルダイト（登録商標）スタンダード（長時
間硬化型）接着剤を、ロッドレンズの表面に塗布して、
ロッドレンズの配列を乱さないように、仮接着した。Next, the rod lens 22 which is wound into a drum as described above and formed into a cylindrical shape is used as a two-liquid mixed epoxy resin containing carbon black. Apply Trademark Standard (long curing type) adhesive to the surface of the rod lens,
Temporary bonding was performed so as not to disturb the arrangement of the rod lenses.
【００６０】その後、接着剤がやや硬化したときに、ロ
ッドレンズと直角方向の線２３で切断した。さらに、切
断したロッドレンズを、平面に押しつけ平坦なシート状
ロッドレンズ２４を作製した。そのシート状ロッドレン
ズ２４を、黒色シリコン樹脂である信越化学（株）製の
信越シリコーン接着剤ＫＥ４２Ｂを用いて、２枚のＦＲ
Ｐ側板３３Ａ，Ｂの隙間に充填接着して固め、１段のロ
ッドレンズアレイ板２５を作製した。After that, when the adhesive was slightly cured, it was cut at a line 23 perpendicular to the rod lens. Further, the cut rod lens was pressed against a flat surface to produce a flat sheet-shaped rod lens 24. Using the sheet-shaped rod lens 24, two sheets of FR are formed by using a black silicone resin, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Shin-Etsu Silicone adhesive KE42B.
A one-stage rod lens array plate 25 was produced by filling and adhering in the gap between the P-side plates 33A and 33B and hardening them.
【００６１】このロッドレンズアレイ板２５を、ロッド
レンズ２１と直角の方向に、切断してその両切断面を光
学研磨して、レンズ長２．４９ｍｍ、アレイ幅約１００
ｍｍの１段のロッドレンズアレイ３１を作製した。This rod lens array plate 25 is cut in a direction perpendicular to the rod lens 21 and both cut surfaces thereof are optically polished to have a lens length of 2.49 mm and an array width of about 100.
A one-stage rod lens array 31 of mm was manufactured.
【００６２】つぎに、上述のように作製したロッドレン
ズアレイ３１のＭＴＦ（ModulationTransfer Functio
n）光学性能を測定した。このＭＴＦは、ロッドレンズ
アレイによって結像した矩形波格子パターンの像をＣＣ
Ｄイメージセンサで受光し、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を次式にて算出し
たものである。Next, the rod lens array 31 manufactured as described above is subjected to MTF (Modulation Transfer Functio).
n) Optical performance was measured. This MTF is a rectangular wave grating pattern image formed by a rod lens array.
The D image sensor receives light, and the response function MTF of the rod lens array is calculated from the light amount level by the following equation.
【００６３】ＭＴＦ（Ｗ）＝｛(i(W)maxーi(W)min)/(i
(W)max＋i(W)min)｝×１００（％） ここで、i(W)max,i(W)minは、空間周波数Ｗ(lp/mm)にお
ける矩形波応答の極大値、極小値である。MTF (W) = {(i (W) max-i (W) min) / (i
(W) max + i (W) min)} × 100 (%) where i (W) max and i (W) min are the maximum and minimum values of the rectangular wave response at the spatial frequency W (lp / mm). is there.
【００６４】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、光源はハロゲン光源、テストチャートの空間周波
数は６(lp/mm)の条件で行った。That is, the closer the MTF is to 100%, the more faithfully the original image is formed. The measurement here was performed under the conditions that the light source was a halogen light source and the spatial frequency of the test chart was 6 (lp / mm).
【００６５】測定の結果、ＭＴＦ値は５１％となり、従
来ファクシミリ、プリンターなどの光学機械用の等倍結
合光学系の線径０．９ｍｍの１段ロッドレンズアレイ
（商品名：ＳＬＡ−２０Ｂ，日本板硝子（株）製）のＭ
ＴＦ値約５０％とほぼ同じ値が得られ、同等の光学性能
を持っていることがわかった。As a result of the measurement, the MTF value was 51%, and a single-stage rod lens array (trade name: SLA-20B, Japan, with a diameter of 0.9 mm of an equal-magnification coupling optical system for optical machines such as conventional facsimiles and printers was used. M of Ita Glass Co., Ltd.
The TF value was about 50%, which was almost the same value, and it was found that the optical performance was equivalent.
【００６６】したがって、今回作製した線径０．２ｍｍ
の１段ロッドレンズアレイは従来の１段ロッドレンズア
レイが用いられている用途に十分使用可能であり、従来
のロッドレンズアレイが対応できない光学機械の小型化
に、十分対応することができる。Therefore, the wire diameter produced this time is 0.2 mm.
The one-stage rod lens array can be sufficiently used for applications in which the conventional one-stage rod lens array is used, and can sufficiently cope with miniaturization of an optical machine that the conventional rod lens array cannot deal with.
【００６７】（具体例２）具体例１と同様な方法で作製
した２枚のシート状ロッドレンズアレイを、やはり具体
例１と同じく黒色シリコン樹脂である信越化学（株）製
の信越シリコーン接着剤ＫＥ４２Ｂを用いて、２枚のＦ
ＲＰ側板の間にはさんで接着し２段のロッドレンズアレ
イシートを作製した。この場合、２枚のロッドレンズシ
ートは、２段のロッドレンズが最密になるように配列し
（各ロッドレンズが千鳥状に並ぶ）、接着した（図４
（ｂ）参照）。(Specific Example 2) Two sheet-shaped rod lens arrays produced by the same method as in Specific Example 1 were replaced by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Shin-Etsu Silicone adhesive, which is also a black silicone resin as in Specific Example 1. Using the KE42B, two F
A two-stage rod lens array sheet was produced by bonding it between the RP side plates. In this case, the two rod lens sheets are arranged so that the two-stage rod lenses are closest to each other (the rod lenses are arranged in a zigzag pattern) and are bonded (FIG. 4).
(See (b)).
【００６８】そのロッドレンズアレイ板をロッドレンズ
と直角の方向に、切断してその両切断面を光学研磨し
て、レンズ長２．５９ｍｍ，アレイ幅約１００ｍｍの２
段のロッドレンズアレイ３２を作製した。The rod lens array plate was cut in a direction perpendicular to the rod lens and both cut surfaces were optically polished to obtain a lens length of 2.59 mm and an array width of about 100 mm.
A stepped rod lens array 32 was prepared.
【００６９】つぎに、作製したロッドレンズアレイ３２
のＭＴＦ光学性能を測定した。ここでの測定条件は、具
体例１と同じとした。Next, the manufactured rod lens array 32
MTF optical performance was measured. The measurement conditions here were the same as those in Example 1.
【００７０】測定の結果、ＭＴＦ値は５３％となり、従
来ファクシミリ，プリンターなどに用いられている、等
倍結合光学系の線径０．９ｍｍの２段ロッドレンズアレ
イ（商品名：ＳＬＡ−２０Ｂ）のＭＴＦ値約５０％とほ
ぼ同じ値が得られ、同等の光学性能を持っていた。As a result of the measurement, the MTF value was 53%, and a two-stage rod lens array (trade name: SLA-20B) with a wire diameter of 0.9 mm of an equal-magnification coupling optical system, which has been used in conventional facsimiles, printers and the like. The obtained MTF value was about 50%, and the optical performance was equivalent.
【００７１】したがって、今回作製した線径０．２ｍｍ
の２段ロッドレンズアレイ３２は、従来の２段ロッドレ
ンズアレイが用いられている用途に十分使用可能であ
り、従来のロッドレンズアレイが対応できない光学機械
の小型化に十分対応することができる。Therefore, the wire diameter produced this time is 0.2 mm.
The two-stage rod lens array 32 can be sufficiently used for applications in which the conventional two-stage rod lens array is used, and can sufficiently cope with miniaturization of an optical machine that the conventional rod lens array cannot deal with.
【００７２】今回作製した具体例１および２のロッドレ
ンズアレイは、いずれもＬｉ2Ｏを含むガラスを使用し
ているために、色収差が小さく、カラー化への対応も可
能である。なお、上述のＳＬＡ−２０Ｂでは、Ｔｌ2Ｏ
を含むガラスを使用しているために、色収差が大きく単
波長光での使用のみに限定されている。Since the rod lens arrays of Examples 1 and 2 manufactured this time both use glass containing Li 2 O, the chromatic aberration is small and it is possible to deal with colorization. In the above SLA-20B, Tl 2 O
Due to the use of the glass containing, the chromatic aberration is large, and it is limited to use with single-wavelength light only.
【００７３】[0073]
【発明の効果】本発明の方法により、線径が０．５ｍｍ
以下のロッドレンズの屈折率分布を制御することが可能
になり、ひいては線径が０．５ｍｍ以下の屈折率分布型
レンズアレイの光学性能を制御することが可能になっ
た。According to the method of the present invention, the wire diameter is 0.5 mm.
It becomes possible to control the following refractive index distribution of the rod lens, and further it is possible to control the optical performance of the gradient index lens array having a wire diameter of 0.5 mm or less.
【００７４】加えて、細い線径のロッドレンズからな
る、屈折率分布型レンズアレイの低コスト化が図れる。In addition, it is possible to reduce the cost of the gradient index lens array composed of rod lenses having a thin wire diameter.
【００７５】さらに、本発明で得られた屈折率分布型レ
ンズアレイを用いることによって、光学機械の小型化に
対応することが可能となる。Further, by using the gradient index lens array obtained in the present invention, it becomes possible to cope with miniaturization of the optical machine.
【図１】本発明によるロッドレンズアレイを製造する装
置の概略図FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for manufacturing a rod lens array according to the present invention.
【図２】本発明の方法でロッドレンズを巻き取ったドラ
ムの模式図FIG. 2 is a schematic diagram of a drum wound with a rod lens by the method of the present invention.
【図３】シート状のロッドレンズを２枚の側板にはさん
だ状態を示す説明図FIG. 3 is an explanatory view showing a state where a sheet-shaped rod lens is sandwiched between two side plates.
【図４】本発明の方法で作製したロッドレンズアレイの
レンズ面FIG. 4 is a lens surface of a rod lens array manufactured by the method of the present invention.
【図５】一実施例である加熱延伸炉の詳細図FIG. 5 is a detailed view of a heating and stretching furnace which is an example.
【符号の説明】 １１ ロッドレンズ加熱延伸炉 １２Ａ 予熱ヒータ部 １２Ｂ 成形ヒータ部 １３ ダイスを備えたポット １４ 紫外線照射ランプハウス １５Ａ，Ｂ 引っ張りロール １６ 巻き取りドラム １７ ロッドレンズの線径レーザー測定機 ２０ 母材ロッドレンズ ２１ （加熱延伸）ロッドレンズ ２２ 筒状に巻き取られたロッドレンズ ２３ ロッドレンズの切断位置を表す線 ２４ シート状ロッドレンズアレイ ２５ （切断前の）ロッドレンズアレイ板 ３１ １段ロッドレンズアレイ ３２ ２段ロッドレンズアレイ ３３Ａ，Ｂ ＦＲＰ側板 ３４ 合成樹脂[Explanation of reference signs] 11 Rod lens heating / drawing furnace 12A Preheating heater part 12B Molding heater part 13 Pot equipped with die 14 UV irradiation lamp house 15A, B Pull roll 16 Winding drum 17 Rod lens wire diameter laser measuring machine 20 Mother Material Rod lens 21 (Heat stretching) Rod lens 22 Rod lens wound into a cylinder 23 Line representing cutting position of rod lens 24 Sheet-shaped rod lens array 25 Rod lens array plate (before cutting) 31 Single stage rod lens Array 32 Two-stage rod lens array 33A, B FRP side plate 34 Synthetic resin
Claims (3)
ン交換処理することによって、半径方向に屈折率分布を
有するロッド状ガラスを作る工程。 （ロ）前記ロッド状ガラスを母材として、これを加熱延
伸して線径の細いファイバ状の屈折率分布型ロッドレン
ズを作る工程。 （ハ）前記ロッドレンズの表面に、光吸収性樹脂を連続
的にコーティングする工程。 （ニ）前記コーティングしたロッドレンズを平行に並ぶ
ようにドラムに巻き取る工程。 （ホ）巻き取られて筒状となった前記ロッドレンズの隣
接するレンズを、接着用樹脂で仮止めする工程。 （ヘ）前記ロッドレンズの筒を、ロッドレンズと直角方
向に、１箇所あるいは複数箇所で切断する工程。 （ト）切断した前記ロッドレンズを、平坦なシート状に
展開する工程。 （チ）少なくとも１組のシート状の前記ロッドレンズ
を、２枚の側板に挟んでその隙間に接着剤を充填し固め
て、ロッドレンズアレイ板とする工程。 （リ）前記アレイ板を前記ロッドレンズと直角方向に切
断して、その両切断面を光学研磨して屈折率分布型ロッ
ドレンズアレイとする工程。 以上の工程からなることを特徴とする、屈折率分布型ロ
ッドレンズアレイの製造方法。1. A step of producing a rod-shaped glass having a refractive index distribution in a radial direction by subjecting a rod-shaped glass having a large wire diameter to an ion exchange treatment. (B) A step of producing a fiber-shaped gradient index rod lens having a small wire diameter by heating and drawing the rod-shaped glass as a base material. (C) A step of continuously coating the surface of the rod lens with a light absorbing resin. (D) A step of winding the coated rod lenses on a drum so as to be aligned in parallel. (E) A step of temporarily adhering the adjacent lenses of the rod lens wound into a tubular shape with an adhesive resin. (F) A step of cutting the cylinder of the rod lens in a direction perpendicular to the rod lens at one or more locations. (G) A step of developing the cut rod lens into a flat sheet shape. (H) A step of sandwiching at least one set of sheet-shaped rod lenses between two side plates and filling the gap with an adhesive to solidify the rod lenses to form a rod lens array plate. (I) A step of cutting the array plate in a direction perpendicular to the rod lens and optically polishing both cut surfaces to form a gradient index rod lens array. A method of manufacturing a gradient index rod lens array, comprising the above steps.
る屈折率分布型ロッドレンズの線径が、０．５ｍｍ以下
である屈折率分布型ロッドレンズアレイの製造方法。2. The method of manufacturing a gradient index rod lens array according to claim 1, wherein the wire diameter of the gradient index rod lens obtained by heating and stretching is 0.5 mm or less.
組成（ｍｏｌ％）を有する屈折率分布型ロッドレンズア
レイの製造方法。 ＳｉＯ2：２５〜６８％ ＴｉＯ2：２〜１６％ Ｂ2Ｏ3：０〜２５％ Ａｌ2Ｏ3：０〜１０％ ただし、ＳｉＯ2＋ＴｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3＝５８〜
７７％ ＭｇＯ：４〜２２％ ＰｂＯ：０〜１３％ ただし、ＭｇＯ＋ＰｂＯ＝４〜２２％ Ｌｉ2Ｏ：２〜１８％ Ｎａ2Ｏ：３〜２２％3. The method for manufacturing a gradient index rod lens array according to claim 1, wherein the glass has the following composition (mol%). SiO 2: 25~68% TiO 2: 2~16% B 2 O 3: 0~25% Al 2 O 3: 0~10% , however, SiO 2 + TiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 = 58~
77% MgO: 4~22% PbO: 0~13% , however, MgO + PbO = 4~22% Li 2 O: 2~18% Na 2 O: 3~22%
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| JP (1) | JP3312420B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006154868A (en) * | 2006-03-09 | 2006-06-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Optical fiber with lens function and method for manufacturing the same |
| JP2008040029A (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Ntt Electornics Corp | Monitoring optical element and manufacturing method thereof |
| JP2009169099A (en) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method of connecting array type optical device |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP13806993A patent/JP3312420B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP4599569B2 (en) * | 2008-01-16 | 2010-12-15 | 日本電信電話株式会社 | Array type optical element connection method |
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