JPH0643307A - 二重コート・レンズアレイ - Google Patents

二重コート・レンズアレイ

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JPH0643307A
JPH0643307A JP4216366A JP21636692A JPH0643307A JP H0643307 A JPH0643307 A JP H0643307A JP 4216366 A JP4216366 A JP 4216366A JP 21636692 A JP21636692 A JP 21636692A JP H0643307 A JPH0643307 A JP H0643307A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
resin
refractive index
lens
layers
Prior art date
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Pending
Application number
JP4216366A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Nakasaki
宏幸 中崎
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 粗面であるレンズ端面に樹脂コーティングを
施して必要な表面平滑性を得る構造でありながら、光学
性能が高く、耐候性に優れ、取り扱いを簡単にする。 【構成】 多数の屈折率分布型ロッドレンズ12を整列
配置したレンズアレイ本体10の粗面であるレンズ端面
上に、レンズの屈折率とほぼ等しい屈折率を有するポリ
パラキシリレン樹脂からなる第1層14を形成し、その
上に第2層16として表面が完全平滑面である透明樹脂
層を形成して二重コート構造とする。第1層はCVD法
により形成し、その膜厚は3〜10μm程度とする。第
2層としては紫外線硬化型樹脂が好ましく、10〜20
μm程度の膜厚でよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光集束性マイクロレン
ズアレイに関し、更に詳しく述べると、レンズ端面を精
密研磨せずに、粗面の状態のまま樹脂層を二重コーティ
ングすることにより光学性能を向上させたレンズアレイ
に関するものである。このレンズアレイは、例えばファ
クシミリ等の光学系で使用される。
【0002】
【従来の技術】光集束性マイクロレンズアレイは、多数
の微小な屈折率分布型ロッドレンズを整列配置した長尺
構造体である。このレンズアレイは、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
要なため小型化できる等の特徴がある。そのためファク
シミリやプリンタなどの光学系に最適なレンズであり、
既に実用に供されている。
【0003】従来一般的には、十分な光学性能を得るた
めに、レンズ端面に精密研磨を施していた。しかし近
年、工数削減とコスト低減のため、精密研磨を行わずに
レンズ端面(粗面)に透明樹脂をコーティングする構造
が開発されている。例えば精密切断したままのレンズ端
面(粗面)に紫外線硬化型樹脂を約20μm程度の厚さ
で均一に塗布し、透明な樹脂フィルムを貼り合わせ、紫
外線を照射して樹脂硬化させることにより、レンズ端面
の凹凸を埋めて表面の平滑性を出す構造である。またレ
ンズ端面(粗面)に紫外線硬化型樹脂を塗布して透明な
樹脂フィルムを貼り合わせ、樹脂硬化後にフィルムを剥
離して平滑な面を得る構造もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】レンズを構成するガラ
スの屈折率とコーティングする透明樹脂の屈折率とを合
わせることができれば、面粗さがRmax =3μm程度ま
では許容できることが分かっている。ここでレンズアレ
イに用いられているロッドレンズのレンズ中心部での屈
折率は1.62程度であるから、透明樹脂の屈折率もそ
の程度であることが必要となる。しかし、そのような高
い屈折率をもち、硬度が高く、ガラスとの接着力もあっ
て、且つ耐湿性及び耐薬品性を有する紫外線硬化型樹脂
を見出すことは困難である。現在、使用可能なこの種の
紫外線硬化型樹脂の屈折率は、通常1.45〜1.55
程度である。このようにレンズの屈折率と透明樹脂の屈
折率とがかなり異なると、両者の界面(粗面)で光の散
乱が生じ、光学性能が低くなる欠点がある。光学性能を
改善するためには、レンズ端面の切断面粗さを小さくす
ることが要求されるが、そうすると切断工程の作業効率
が低下する。
【0005】また現在使用しているロッドレンズは、ア
ルカリ金属を多く含む特殊な光学ガラスからなるのでガ
ラス耐久性が一般によくない。そして紫外線硬化型樹脂
は、水分透過率が大きく、ガラスからのアルカリ成分の
溶出を促進させるため、樹脂の剥離が生じ、耐候性が悪
い欠点がある。
【0006】更に、一般に高屈折率の紫外線硬化型樹脂
は、その表面硬度が低いため傷つき易く、また耐薬品性
に劣る欠点があり、取り扱いに注意が必要である。
【0007】本発明の目的は、上記のような従来技術の
欠点を解消し、粗面であるレンズ端面に樹脂コーティン
グを施して必要な平滑性を得る構造でありながら、光学
性能が高く、耐候性に優れ、取り扱いが簡単な二重コー
ト構造のレンズアレイを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成できる
本発明は、多数の屈折率分布型ロッドレンズを整列配置
したレンズアレイ本体の、粗面であるレンズ端面上に、
該レンズの屈折率とほぼ等しい屈折率を有するポリパラ
キシリレン樹脂からなる第1層を形成し、その上に第2
層として表面が完全平滑面である透明樹脂層を形成した
二重コート・レンズアレイである。
【0009】第1層のポリパラキシリレン樹脂はCVD
(化学蒸着)法により形成し、その膜厚は3〜10μm
程度とする。第2層としては、作業性などの観点から紫
外線硬化型樹脂が好ましく、10〜20μm程度の膜厚
でよい。
【0010】
【作用】レンズアレイ本体のレンズ端面は精密切断した
ままの粗面であるが、その表面に付着するポリパラキシ
リレン樹脂からなる第1層は、レンズ端面の微小な凹凸
を埋め、またレンズの屈折率と合った屈折率を有するこ
とによって、光学性能を改善する。更にこの第1層は、
レンズガラス中のアルカリが第2層へ浸透するのを抑え
て第2層の表面劣化を防止するとともに、外気から第2
層を浸透してくる湿気などのレンズガラスへの浸透を抑
え、耐候性を向上させる。
【0011】第2層は、表面を完全平滑面とすると共
に、表面硬度を向上させ傷つき難くする機能を果たす。
これらによってレンズ端面を精密研磨しなくても必要な
光学性能が得られ、レンズアレイの表面は平滑となる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す一部破断斜視
図であり、図2はその組立状態での端面の部分拡大図で
ある。レンズアレイ本体10は、従来の光集束性マイク
ロレンズアレイと同様、多数の屈折率分布型ロッドレン
ズ12を整列配置した構造である。本発明でもレンズ端
面は精密切断したままの粗面であり、精密研磨を施して
おく必要はない。ここで本発明の特徴は、粗面であるレ
ンズ端面上に、該レンズ12の屈折率とほぼ等しい屈折
率を有するポリパラキシリレン樹脂からなる第1層14
を形成し、その上に第2層として表面が完全平滑面であ
る透明樹脂層16を形成する点にある。
【0013】ここでレンズ12の屈折率は、その中心部
分で約1.62である。第1層14としては、重合度50
00以上のポリモノクロロパラキシリレン樹脂を使用し、
CVD法により形成する。この樹脂は無色透明で、その
屈折率は約1.64、融点は280℃であり、撥水性及
びガスバリア性に優れており、被着物の形状にぴったり
合ったコーティング及び狭間隙部へのコーティングが可
能であるという特徴がある。本発明では、その特徴を生
かして、粗面であるレンズ端面に5μm程度の膜厚にコ
ーティングする。これによって、レンズ端面の微小な凹
凸が埋まり、表面はかなり滑らか(不完全平滑面)にな
る。そして、この樹脂の屈折率はレンズ12のそれに極
めて近いので、それらの界面では光の散乱が生じ難い。
この第1層14の役割は、レンズとの屈折率を合わせ
ること、レンズの面粗さの凹凸を埋めること、レン
ズガラス中のアルカリの浸透を抑え込むこと、外部か
らの湿気の浸透を抑えること、などである。それらの観
点から、膜厚は3〜10μmが好ましい。膜厚が薄すぎ
ると、上記のような機能が不十分となるし、逆に厚すぎ
ると作業性が悪く(成膜に時間がかかりすぎる)、コス
ト高となるからである。
【0014】第2層16は、レンズアレイの表面を完全
平滑面にするためのものであり、第1層14を形成して
もまだ残っている僅かな凹凸を埋めるとともに、表面硬
度を上げてレンズアレイを保護するものである。第2層
16には、透明で硬度の高い樹脂を使用する。第1層1
4の屈折率をレンズのそれに合わせており、且つレンズ
端面の微小な凹凸もある程度埋められて滑らかになって
いるので、第1層14より屈折率が少し低くてもよく、
むしろ表面硬度が高いものが好ましい。作業性などの観
点からは、紫外線硬化型樹脂が好ましい。例えば変成ア
クリレート系樹脂、アクリル樹脂、変成エポキシ樹脂、
変成ポリエーテル樹脂などの中から適宜選定する。表面
を完全平滑にするには、紫外線硬化型樹脂を均一に塗布
し、透明な樹脂フィルムを貼り合わせ、紫外線を照射し
て樹脂硬化させた後にフィルムを剥離すればよい。第2
層16の膜厚は10〜20μm程度が好ましい。
【0015】一重コート・レンズアレイ(比較例)と二
重コート・レンズアレイ(本発明)について、光学性能
MTF(Modulation Transfer Function)を測定した。
実験は、面粗さRmax =2.2μmのレンズアレイ本体
について所定のコーティングを行い、空間周波数4lp/
mmでのMTF(%)を求めたものである。結果は次の通
りであった。 比較例(一重コート) …MTF≒50% 変成アクリレート樹脂(紫外線硬化型) nd =1.51
膜厚20μm 本発明品1(二重コート)…MTF≒60% 第1層…ポリパラキシリレン樹脂(化学蒸着)nd =1.
64 膜厚5μm 第2層…変成アクリレート樹脂(紫外線硬化型)nd
1.51 膜厚15μm 本発明品1(二重コート)…MTF≒70% 第1層…ポリパラキシリレン樹脂(化学蒸着)nd =1.
64 膜厚5μm 第2層…変成ポリエーテル樹脂(紫外線硬化型)nd
1.55 膜厚15μm
【0016】これらの結果から、二重コート構造の効果
は明らかである。第2層の屈折率が小さくても(本発明
品1)、第1層としてレンズの屈折率に近い屈折率をも
つポリパラキシリレン樹脂でコーティングすることによ
り、光学性能が改善されることが分かる。光学性能のみ
から評価すると、第2層も第1層に近い屈折率の透明樹
脂を用いることが好ましい。
【0017】上記の実施例では、第2層として紫外線硬
化型樹脂を使用しているが、本発明は、それに限らず、
熱硬化型樹脂なども使用可能であり、樹脂材料の選択範
囲が広がる。第2層の表面を完全平滑面にするために
は、平面平滑な樹脂フィルムを貼り付けて硬化させた
後、上記のように剥がす方法が簡便であるが、樹脂フィ
ルムをそのまま残してもよいし、型を用いるなど別の方
法を採用してもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明は上記のように、レンズアレイ本
体のレンズ端面(粗面)上に、レンズの屈折率とほぼ等
しい屈折率を有するポリパラキシリレン樹脂からなる第
1層を形成し、その上に第2層として表面が完全平滑面
である透明樹脂層を形成したので、レンズと第1層との
屈折率が合い且つ粗面の凹凸が埋まるために、界面での
光の散乱が抑えられ光学性能が向上し、高い解像力が得
られる。また第1層は、レンズガラス中のアルカリ成分
が第2層へ浸透するのを抑え込み、第2層の表面劣化を
防止する。更に第1層は外部からの湿気の浸透を抑え、
耐湿性を向上させる。
【0019】第2層は、表面完全平滑面を形成し、且つ
表面硬度を確保してレンズアレイの損傷を防止する。第
2層は、第1層の存在によって、光学的性質の制限(屈
折率を合わせること)が緩和されるため、耐薬品性や硬
度を重視した選定ができ、それによって傷が付き難く、
耐薬品性やオゾン等に対する耐環境特性も向上し、取り
扱い易くなる。勿論、煩瑣なレンズ端面の精密研磨は不
要であり、作業性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す一部破断斜視図。
【図2】その組立状態での端面図。
【符号の説明】
10 レンズアレイ本体 12 ロッドレンズ 14 第1層 16 第2層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の屈折率分布型ロッドレンズを整列
    配置したレンズアレイ本体の、粗面であるレンズ端面上
    に、該レンズの屈折率とほぼ等しい屈折率を有するポリ
    パラキシリレン樹脂からなる第1層を形成し、その上に
    第2層として表面が完全平滑面である透明樹脂層を形成
    した二重コート・レンズアレイ。
JP4216366A 1992-07-22 1992-07-22 二重コート・レンズアレイ Pending JPH0643307A (ja)

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