JPH0763967A - 画像装置 - Google Patents

画像装置

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JPH0763967A
JPH0763967A JP5238880A JP23888093A JPH0763967A JP H0763967 A JPH0763967 A JP H0763967A JP 5238880 A JP5238880 A JP 5238880A JP 23888093 A JP23888093 A JP 23888093A JP H0763967 A JPH0763967 A JP H0763967A
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lens
base plate
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monocular
marker
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JP5238880A
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Shunji Murano
俊次 村野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単眼レンズの搭載精度が高く熱膨張の影響が
少なく、白筋や黒筋の発生がない高品位の画像装置を提
供する。 【構成】 透明なベースプレート2にマーカー6と平坦
なプレート側基準面とを設け、単眼レンズ12の縁16
の底面のレンズ第1基準面18をプレート側基準面で位
置決めし、縁16の側面のレンズ第2基準面20をマー
カー6で位置決めする。プレート2の溝8に接着剤10
を収容して、接着剤10が溢れないように単眼レンズ1
2を固着し、プレート2とほぼ熱膨張率が等しい第2の
ベースプレートに受発光アレイを搭載する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の利用分野】この発明はLEDヘッドや,ELヘ
ッド,イメージセンサ等の画像装置に関し、特に用いる
単眼レンズアレイに関する。
【0002】
【従来技術】単眼レンズのアレイを画像装置に用いるこ
と自体は、古くから公知である。しかしながら単眼レン
ズには精密な搭載精度が要求され、例えば±10μm以
下、好ましくは±5μm以下の誤差の搭載精度が必要と
なる。単眼レンズをこのように正確に搭載することは極
めて困難で、搭載精度が不足するとレンズとレンズとの
間で画像のつなぎ目に白筋や黒筋が発生する。これは例
えば発光体アレイを用いる場合、レンズとレンズの変わ
り目でドット間隔が変化し、ドットが重なると黒筋とな
り、ドットが離れると白筋となるからである。そしてこ
のことは、受光アレイを用いる場合も同様である。単眼
レンズの搭載精度を高めるため、レンズホルダーに正確
に溝を設け、溝にレンズを収容して位置決めすることが
提案されているが、溝を正確に位置決めして設けること
は極めて困難である。例えば機械加工により正確に溝を
削り出すことは実質上不可能で、型成型により溝を設け
る場合も型の精度や、実際の成型品が型通りにはならず
型と実際の成型品との間には違いがあるため、極めて難
しい。
【0003】次に単眼レンズアレイ側と受発光アレイ側
とで熱膨張率が異なると、温度変化によって位置合わせ
がずれ、白筋や黒筋が発生する。これに対してホルダー
に単眼レンズをインサート成型することが提案されてい
るが、これは極めて高価である。
【0004】
【発明の課題】請求項1の発明の課題は、1) 単眼レン
ズをベースプレートに正確に搭載できるようにし、画像
品位を向上させることにある。また請求項2の発明の課
題はこれに加えて、2) レンズの固着に用いる接着剤に
よってその搭載精度が低下しないようにすることにあ
る。請求項3の発明の課題は、1)に加えて、3) 単眼レ
ンズ側と受発光アレイ側との熱膨張率を揃え、温度変化
による白筋や黒筋の発生を防止することにある。
【0005】
【発明の構成】この発明は、単眼レンズアレイと受発光
アレイとを用いた画像装置において、該単眼レンズアレ
イを、透明な基板の第1の主面に、位置決めマーカーと
平坦なプレート側基準面とを設けたベースプレートと、
該ベースプレート上に搭載した個々の単眼レンズとで構
成し、かつ該単眼レンズはレンズの周囲に底面が平坦な
縁を設けてその底面をレンズ第1基準面、該縁の側面を
レンズ第2基準面とし、レンズ第1基準面をプレート側
基準面に当接させ、レンズ第2基準面をベースプレート
の位置決めマーカーで位置決めしたことを特徴とする。
好ましくは、前記基板の第1の主面に溝を設けて接着剤
を収容し、この接着剤で前記単眼レンズの縁の底面の一
部を固着する。また好ましくは、受発光アレイを第2の
ベースプレートに搭載すると共に、単眼レンズアレイの
ベースプレートと第2のベースプレートとの熱膨張率を
ほぼ等しくする。受発光アレイとしては、実施例に示す
LEDアレイの他にELアレイやCCDアレイなどを用
いる。
【0006】
【発明の作用】この発明では、ベースプレートのプレー
ト側基準面に単眼レンズの縁の底面に設けたレンズ第1
基準面を当接させ、単眼レンズの縁の側面に設けたレン
ズ第2基準面をベースプレートのマーカーで位置決めす
る。この結果、ベースプレートから見た単眼レンズの高
さをプレート側基準面とレンズ第1基準面位置決めし、
単眼レンズの横方向位置をレンズ第2基準面とマーカー
で位置決めし、単眼レンズの高さと横方向の位置とを正
確に定める。これに必要なのは、ベースプレートに平坦
なプレート側基準面とマーカーとを設けることと、単眼
レンズの縁の底面と側面との第1及び第2の基準面を設
けることで、容易に単眼レンズの位置決めができる。
【0007】請求項2の発明では、ベースプレートに設
けた溝に接着剤を収容し、この接着剤で単眼レンズの縁
の底面をベースプレートに固着する。このようにすれば
接着剤が溝から溢れ出すことがなく、接着剤が溝以外の
部分で縁の底面とベースプレートの主面の間に広がり、
接着剤の厚さの分だけベースプレートに対する単眼レン
ズの高さが変動することが無い。請求項3の発明では、
単眼レンズのベースプレートと受発光アレイ側の第2の
ベースプレートとの熱膨張率をほぼ揃える。単眼レンズ
や受発光アレイはそれぞれのベースプレートに固着され
ているので、それらの熱膨張率が異なっても、実際の熱
膨張はベースプレートの熱膨張で定まり、2枚のベース
プレートの熱膨張率をほぼ同じにすれば、受発光アレイ
と単眼レンズとの熱膨張を同じにし、温度変化による白
筋や黒筋を防止することができる。
【0008】
【実施例】図1〜図3に、組立後の単眼レンズアレイを
示す。これらの図において、2はプラスチックやガラス
等の透明なベースプレートで、ここでは加工の容易なプ
ラスチックのベースプレートとする。ベースプレート2
の第1主面4には、ほぼコの字状のマーカー6と溝8と
を設け、溝8の一部に接着剤10を収容する。12は単
眼レンズで、ガラスやプラスチック等のレンズを用い、
図4に示すように、レンズ部14の周囲に縁16を設
け、縁16の底面を平坦にしてレンズ第1基準面18と
する。また縁16の4つの側面を面出ししレンズ第2基
準面20とする。レンズ部14の反対側にもレンズ部1
5を設け、レンズ部14,15で1つの凸レンズを形成
する。
【0009】単眼レンズ12の搭載前のベースプレート
2を図5に示すと、レンズ部15を受け入れるための凹
部22を設け、凹部22はレンズ部15より僅かに大き
く、両者の間に遊びが生じるようにする。ベースプレー
ト2の第1主面4は、マーカー6,溝8,凹部22を除
いて全て平坦であり、このうちマーカー6,6で囲まれ
たレンズ第1基準面18と当接する領域をプレート側基
準面24とする。凹部22と溝8は、ベースプレート2
にプラスチックを用い、型成型を行えば容易に設けるこ
とができる。そして型成型時に、凹部22と溝8とを除
く第1主面4が平坦となる。型成型の後に、凹部22と
溝8とをマスクして第1主面4の全面にAlやCr等を
真空蒸着し、他のマスクを用いてエッチングすればマー
カー6が得られる。そしてマーカー6の精度はマスクの
精度で定まり、単眼レンズ12の搭載精度はマーカー6
の精度で定まる。
【0010】図2,図3に戻ると、単眼レンズ12のレ
ンズ第1基準面18はプレート側基準面24に当接して
位置決めされ、レンズ第2基準面20はマーカー6で位
置決めされる。正確には、単眼レンズ12の右側のレン
ズ第2基準面20の2つの端部(第1主面4に垂直な2
つのエッジ)が、マーカー6の内側の2つの頂点で位置
決めされる。この結果、ベースプレート2に対する単眼
レンズ12の高さは、レンズ第1基準面18をプレート
側基準面24に当接させることで定まり、第1主面4上
での単眼レンズ12の位置は、レンズ第2基準面20を
マーカー6に対して位置決めすることで、ベースプレー
ト2の長辺方向にも短辺方向にも位置決めされる。実施
例では単眼レンズ12の両側に一対のマーカー6,6を
設けたが、位置決めに用いるのは右側のマーカー6のみ
であり、左側のマーカー6は位置決めが正しいことの確
認用である。また単眼レンズ12では縁16の4つの側
面を全てレンズ第2基準面20としたが、実際に用いる
のは1面のみであり、縁16の4側面の内どの面をマー
カー6に対して位置決めするかが判明する場合には、そ
の面のみを面出ししてレンズ第2基準面20としても良
い。レンズ第1基準面18は、その一部で接着剤10に
よりベースプレート2に固着される。ここで接着剤10
を溝8内に収容したので、接着剤10が溢れ出して広が
り、レンズ第1基準面18とプレート側基準面24との
間に入り込んで、2つの基準面18,24の間隔が変動
することがない。これらの結果、単眼レンズ12はベー
スプレート2に対して高さ方向にもまたその第1主面4
の方向にも正確に位置決めされ、等ピッチで精密に搭載
されることになる。
【0011】図6に、変形例のベースプレート3を示
す。この変形例では、単眼レンズ12に接する部分以外
の第1主面の全面にマーカー28を設け、これをブラッ
クマスクとして光を遮断する。マーカー28には例えば
Cr等の蒸着膜を用い、不要な光を吸収あるいは散乱
し、単眼レンズ12以外の部分から光が漏れないように
する。そしてこの場合には、マーカー28の内側の4つ
の頂点29を用いて、単眼レンズ12のレンズ第2基準
面20を位置決めすることになる。これ以外の点では図
5のベースプレート2と同様である。
【0012】図7に、ベースプレート2への単眼レンズ
12の搭載を示す。単眼レンズ12はコレット40で搬
送し、テレビカメラ42等でマーカー6とレンズ第2基
準面20とを監視し、モニター44に表示する。画像処
理装置46で、レンズ第2基準面20の図での上下の2
つの頂点とマーカー6の内側の2つの頂点を割り出し、
これらの距離を算出してコレット40の移動距離を決定
する。次いでコレット40を下降させ単眼レンズ12を
搭載し、接着剤10で固定する。この時レンズ第1基準
面18は平坦なプレート側基準面24に当接し、レンズ
第2基準面20はマーカー6で位置決めされる。なお実
施例では、マーカー6をコの字状にし、単眼レンズ12
を第1主面4の長辺方向にも短辺方向にも位置決めする
ようにしたが、マーカー6を単なる直線状とし、第1主
面4の長辺方向にのみ位置決めしても良い。
【0013】図8に、画像装置の主要部を示す。図にお
いて、30は第2のベースプレートで、ベースプレート
2とほぼ熱膨張率が等しいものを用い、例えば両者の線
熱膨張率の差を±5×10-7/℃以下の範囲とすること
が好ましい。例えばベースプレート2に透明なプラスチ
ックを用いる場合、第2のベースプレート30にはガラ
スエポキシ等のプラスチックのプレートを用い、線熱膨
張率の差を上記の範囲内とする。32は第2のベースプ
レート30上に1列に搭載したLEDアレイで、34は
中央部のスペーサ、36,36は両端部のスペーサで、
38は弾性のある接着剤である。なお中央のスペーサ3
4はエポキシ等の接着剤で、ベースプレート2,30間
の間隔が変化しないように固定する。ここで両端のスペ
ーサ36を弾性接着剤38で固定したのは、ベースプレ
ート2,30の両端をフリーにし変形を防止するため
で、これにより焦点方向でのベースプレート2,30の
変形を防止できるとの効果が得られる。なお中央のスペ
ーサ34はベースプレート2,30の間隔を一定にする
ためのもので、スペーサ34に替えてネジ等を用いて両
者の間隔を一定にしても良い。
【0014】
【発明の効果】請求項1の発明では、1) 単眼レンズを
ベースプレートに正確に搭載し、単眼レンズの位置ずれ
による白筋や黒筋の発生を防止し、画像品位を向上させ
る。また請求項2の発明ではこれに加えて、2) レンズ
の固着に用いる接着剤がプレート側基準面とレンズ第1
基準面との間に入り込まないようにし、接着剤によって
ベースプレートに対する高さ方向の搭載精度が低下する
のを防止する。請求項3の発明では、1)に加えて、3)
単眼レンズ側と受発光アレイ側との熱膨張率を揃え、温
度変化による白筋や黒筋の発生を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の単眼レンズアレイの要部平面図
【図2】 実施例の単眼レンズアレイの要部断面図
【図3】 実施例の単眼レンズアレイの短片方向断面図
【図4】 実施例の単眼レンズの側面図
【図5】 実施例の単眼レンズ側ベースプレートの要部
平面図
【図6】 変形例の単眼レンズ側ベースプレートの要部
平面図
【図7】 単眼レンズアレイの組立工程を示す図
【図8】 画像装置の要部側面図
【符号の説明】
2,3 ベースプレート 4 第1主面 6,28 マーカー 8 溝 10 接着剤 12 単眼レンズ 14,15 レンズ部 16 縁 18 レンズ第1基準面 20 レンズ第2基準面 22 凹部 24,26 プレート側基準面 30 第2のベースプレート 32 LEDアレイ 34,36 スペーサー 38 弾性接着剤 40 コレット 42 TVカメラ 44 モニター 46 画像処理装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単眼レンズアレイと受発光アレイとを用
    いた画像装置において、 該単眼レンズアレイを、透明な基板の第1の主面に、位
    置決めマーカーと平坦なプレート側基準面とを設けたベ
    ースプレートと、該ベースプレート上に搭載した個々の
    単眼レンズとで構成し、かつ該単眼レンズはレンズの周
    囲に底面が平坦な縁を設けてその底面をレンズ第1基準
    面、該縁の側面をレンズ第2基準面とし、レンズ第1基
    準面をプレート側基準面に当接させ、レンズ第2基準面
    をベースプレートの位置決めマーカーで位置決めしたこ
    とを特徴とする、画像装置。
  2. 【請求項2】 前記基板の第1の主面に溝を設けて接着
    剤を収容し、この接着剤で前記単眼レンズの縁の底面の
    一部を固着したことを特徴とする、請求項1の画像装
    置。
  3. 【請求項3】 受発光アレイを第2のベースプレートに
    搭載すると共に、単眼レンズアレイのベースプレートと
    第2のベースプレートとの熱膨張率をほぼ等しくしたこ
    とを特徴とする、請求項1の画像装置。
JP5238880A 1993-08-30 1993-08-30 画像装置 Expired - Lifetime JP2742867B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010147383A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Asahi Rubber Inc 光学レンズ付きシート部材およびその製造方法、ならびに発光装置およびそれを用いた液晶表示装置、看板、太陽電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010147383A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Asahi Rubber Inc 光学レンズ付きシート部材およびその製造方法、ならびに発光装置およびそれを用いた液晶表示装置、看板、太陽電池

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