JPS6126002A - 集光性屈折率分布型ロツドレンズアレ−の製造法 - Google Patents
集光性屈折率分布型ロツドレンズアレ−の製造法Info
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- JPS6126002A JPS6126002A JP14691484A JP14691484A JPS6126002A JP S6126002 A JPS6126002 A JP S6126002A JP 14691484 A JP14691484 A JP 14691484A JP 14691484 A JP14691484 A JP 14691484A JP S6126002 A JPS6126002 A JP S6126002A
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- Japan
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- refractive index
- semi
- lens
- slit
- cylindrical lens
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１産業上の利用分野］
この発明ｔｉｔフｊ・クシミリの作像用光学系等に使用
する集光ｔ＋屈折率分布型ロッドレンズアレーに関する
。
する集光ｔ＋屈折率分布型ロッドレンズアレーに関する
。
［従来の技術］
近年、電子複写機の小型化に伴って第８図に示Ｊごとく
多数のロッド状集光レンズ２を集光したロッドレンズア
レー１が作像用光学系として使用されでいる。ここにお
けるロッド状集光レンズ２は、例えば多孔質ガラス体の
細孔内叫ドーパントの溶液を浸透（スタッフインク）さ
せた後、（のガラス体からドーパン１−の一部を溶出（
アンスタフィング）させて細孔内に分布するドーパント
に濃度勾配を形成さ往、次いでドーパントを細孔内に析
出させてからイのガラス体を乾燥し、しかる後これに焼
成処理を施して細孔をつぶずことから得られる（特開昭
５１−１２６０７号公報）。このようにして得られた各
集光レンズ２は第９図のようにロッド中心軸５に対し垂
直な断面において中心軸からの距離の２乗に比例して茨
第に低く＜Ｅるような屈折室分布を右し、第１０図のご
とくレンズの長さＺＯは、当該レンズ中の光線の蛇行周
期（ヒップ）の１／２以上で３／４以下のものどなって
いる。
多数のロッド状集光レンズ２を集光したロッドレンズア
レー１が作像用光学系として使用されでいる。ここにお
けるロッド状集光レンズ２は、例えば多孔質ガラス体の
細孔内叫ドーパントの溶液を浸透（スタッフインク）さ
せた後、（のガラス体からドーパン１−の一部を溶出（
アンスタフィング）させて細孔内に分布するドーパント
に濃度勾配を形成さ往、次いでドーパントを細孔内に析
出させてからイのガラス体を乾燥し、しかる後これに焼
成処理を施して細孔をつぶずことから得られる（特開昭
５１−１２６０７号公報）。このようにして得られた各
集光レンズ２は第９図のようにロッド中心軸５に対し垂
直な断面において中心軸からの距離の２乗に比例して茨
第に低く＜Ｅるような屈折室分布を右し、第１０図のご
とくレンズの長さＺＯは、当該レンズ中の光線の蛇行周
期（ヒップ）の１／２以上で３／４以下のものどなって
いる。
上記ロッド状集光レンズ２を用いてレンズアレーと覆る
には、第１１図に示すにうに２段あるいは３段に重ね、
更にこの重ねたｂのの所要複数個を一方向に配列し上下
のより板６で仝休を押えている。レンズアレーを構成り
−る［１ツド状集光レンズ（２）の作像作用を考察する
と、レンズ（２）の−・方の端面と物体３間の距離をＳ
＋、（Ｉｔ！方の端と正立実像４間の距離を８２、レン
ズ長さＺ。とづ−れば、これらの和を作像（結像）共役
長−［と呼ぶ。この共役長Ｔはレンズの開口数ＮＡある
い°はレンズの屈折率分布を近似的に ｎ（、’ ＝ｎｏ’ （１−ｇ２ｒ２）但し ｎ ・
・・ロッド状ガラス体の中心軸にの屈折率 ｎ（１）・・・中心軸から半径ｒの位置に−おける屈折
率 ｑ・・・分布−の２次定数 ぐ表したときのりの値に依存し、開口数ＮΔあるいはｑ
の値が大きいほど共ＩＱ長Ｔは短かく装置をコンパクト
にでさる利点がある。
には、第１１図に示すにうに２段あるいは３段に重ね、
更にこの重ねたｂのの所要複数個を一方向に配列し上下
のより板６で仝休を押えている。レンズアレーを構成り
−る［１ツド状集光レンズ（２）の作像作用を考察する
と、レンズ（２）の−・方の端面と物体３間の距離をＳ
＋、（Ｉｔ！方の端と正立実像４間の距離を８２、レン
ズ長さＺ。とづ−れば、これらの和を作像（結像）共役
長−［と呼ぶ。この共役長Ｔはレンズの開口数ＮＡある
い°はレンズの屈折率分布を近似的に ｎ（、’ ＝ｎｏ’ （１−ｇ２ｒ２）但し ｎ ・
・・ロッド状ガラス体の中心軸にの屈折率 ｎ（１）・・・中心軸から半径ｒの位置に−おける屈折
率 ｑ・・・分布−の２次定数 ぐ表したときのりの値に依存し、開口数ＮΔあるいはｑ
の値が大きいほど共ＩＱ長Ｔは短かく装置をコンパクト
にでさる利点がある。
−・方透明基板に半円柱状レンズ部分を形成さけたレン
ズアレーも知られている。づなわら特開昭５’８−１０
６”５０３号公報では、第１２図に示すように軸線を平
行にし！、、：複数個の半円柱状レンズ部分７ａを有す
る透明す板８ａど、同じく半円柱レンズ部分７１）゛を
右づる同形の透明基板８ｂどを１４いに半円柱状部分の
平坦部が向い合い゛、かつレンズ部分の軸線が直交する
Ｊ：うに重ね合せ、双方の円柱状レンズ部分７ａ、７ｂ
のいずれとも直交する方向の＠線Ｚを光軸として微小レ
ンズ集合体９を得ている。
ズアレーも知られている。づなわら特開昭５’８−１０
６”５０３号公報では、第１２図に示すように軸線を平
行にし！、、：複数個の半円柱状レンズ部分７ａを有す
る透明す板８ａど、同じく半円柱レンズ部分７１）゛を
右づる同形の透明基板８ｂどを１４いに半円柱状部分の
平坦部が向い合い゛、かつレンズ部分の軸線が直交する
Ｊ：うに重ね合せ、双方の円柱状レンズ部分７ａ、７ｂ
のいずれとも直交する方向の＠線Ｚを光軸として微小レ
ンズ集合体９を得ている。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の技術においても、ロッド状レンズアレーを用いて
電子複写機の作像用光学系を構成させることが可能であ
る。しかし第８図に示すようなロッド状レンズアレーは
、円柱状のレンズ２を俵積に重ねる際に、必要な精度で
多数のレンズをその軸５を平行に揃えて束ね、更に板で
はさみ込むか、おさえる等の多くの工程を必要とするも
のであった。また前記特開昭５８−１０６５０３号公報
によって得られたアレーは２次元面状アレーであって、
光軸が半円柱状レンズ部分の軸のいづれとも直交する方
向にと、２ているため、開口数が大きくとれないという
問題点があった。
電子複写機の作像用光学系を構成させることが可能であ
る。しかし第８図に示すようなロッド状レンズアレーは
、円柱状のレンズ２を俵積に重ねる際に、必要な精度で
多数のレンズをその軸５を平行に揃えて束ね、更に板で
はさみ込むか、おさえる等の多くの工程を必要とするも
のであった。また前記特開昭５８−１０６５０３号公報
によって得られたアレーは２次元面状アレーであって、
光軸が半円柱状レンズ部分の軸のいづれとも直交する方
向にと、２ているため、開口数が大きくとれないという
問題点があった。
Ｌ問題点を解決するための手段］
本発明は上述のごとき工程上の複雑な欠点を解決すると
ともに、開口数の大きな屈折率分布型ロッドレンズアレ
ーを製造することを目的とするものである。
ともに、開口数の大きな屈折率分布型ロッドレンズアレ
ーを製造することを目的とするものである。
上記目的を達成するため、本発明は上記のごとく屈折率
を変化させた複数個の半円柱状レンズ部分を有する透明
基板の少なくとも一対を、各透明基板の半円柱状レンズ
部分における平坦部が互いに一対づつ一致するように向
い合せ、かつ向い合せによって形成された円柱状レンズ
体の軸線が光軸となるように重ねたことを特徴とするも
のである。しかし、本発明における半円柱状レンズ部分
は表面からのイオン拡散による屈折率分布を利用して作
られているため、開口数が大きく、しかも単レンズを複
数個精度良く並べるという複雑な〒程を不要どしている
ばかりか、フォトリングラフイーの精密な技術を用いて
作製でき、ガラス等の透明体を゛重ね合せるだ（）の容
易な工程のみで精度の良い屈折率分布型ロッドレンズア
レーを製造できるという利点がある。
を変化させた複数個の半円柱状レンズ部分を有する透明
基板の少なくとも一対を、各透明基板の半円柱状レンズ
部分における平坦部が互いに一対づつ一致するように向
い合せ、かつ向い合せによって形成された円柱状レンズ
体の軸線が光軸となるように重ねたことを特徴とするも
のである。しかし、本発明における半円柱状レンズ部分
は表面からのイオン拡散による屈折率分布を利用して作
られているため、開口数が大きく、しかも単レンズを複
数個精度良く並べるという複雑な〒程を不要どしている
ばかりか、フォトリングラフイーの精密な技術を用いて
作製でき、ガラス等の透明体を゛重ね合せるだ（）の容
易な工程のみで精度の良い屈折率分布型ロッドレンズア
レーを製造できるという利点がある。
［実施例］
まず本発明における屈折率分布型半円柱状レンズ部分を
製造する工程を説明する。
製造する工程を説明する。
第１図においてガラ、ス、合成樹脂等の透明基板１０上
に、所定幅のスリット１３を有し、この部分はイオンを
通過覆るが、他はイオン拡散を防止するようなマスク１
４を形成する。このスリツ１へ１３を通して例えばタリ
ウム、銀などの高屈折率をもたらすイオンの硝酸塩、硫
酸塩あるいはこれらの塩とアルカリイオンの塩の混合物
からなる溶融塩を拡散源として透明基板内にイオンを拡
散させると、スリット１３の中心に沿った直線１１を軸
とする細長い半円柱状レンズ部分１２を形成することが
できる。
に、所定幅のスリット１３を有し、この部分はイオンを
通過覆るが、他はイオン拡散を防止するようなマスク１
４を形成する。このスリツ１へ１３を通して例えばタリ
ウム、銀などの高屈折率をもたらすイオンの硝酸塩、硫
酸塩あるいはこれらの塩とアルカリイオンの塩の混合物
からなる溶融塩を拡散源として透明基板内にイオンを拡
散させると、スリット１３の中心に沿った直線１１を軸
とする細長い半円柱状レンズ部分１２を形成することが
できる。
透明基板１０の表面の軸線１１をｙ軸とし、ｙ軸と直交
する方向をｘ、ｚ軸とすると、上記レンズ部分１２は第
２Ａ図、第２Ｂ図に示すように軸線１１を中心とする断
面において垂直方向にとった距離が大きくなるにつれて
放射状に変化する屈折率分布を有するものとなっている
。
する方向をｘ、ｚ軸とすると、上記レンズ部分１２は第
２Ａ図、第２Ｂ図に示すように軸線１１を中心とする断
面において垂直方向にとった距離が大きくなるにつれて
放射状に変化する屈折率分布を有するものとなっている
。
上記と同様な方式によって、表面に平行な直線に沿って
複数個の半円柱状レンズ部分１２を形成した１方の透明
基板１０’ａと、同じく複数個の半円柱状レンズ部分を
形成した他方の透明基板１０ｂとを第３図のように各半
円柱状レンズ部分の平坦部が向い合うように配置したう
え、第４図のごとく重ねることにより、屈折率分布型口
ッドνンズアレー１５を作ることができる。このレンズ
アレー１５は、第５図のようなＺ方向の屈折率分布をも
ち、半円柱状レンズ部分１２．１２で形成される円柱状
レンズ体の軸線を光軸とする一次元アレーであって、開
口数が大きく共役長が短かいという特長をもっている。
複数個の半円柱状レンズ部分１２を形成した１方の透明
基板１０’ａと、同じく複数個の半円柱状レンズ部分を
形成した他方の透明基板１０ｂとを第３図のように各半
円柱状レンズ部分の平坦部が向い合うように配置したう
え、第４図のごとく重ねることにより、屈折率分布型口
ッドνンズアレー１５を作ることができる。このレンズ
アレー１５は、第５図のようなＺ方向の屈折率分布をも
ち、半円柱状レンズ部分１２．１２で形成される円柱状
レンズ体の軸線を光軸とする一次元アレーであって、開
口数が大きく共役長が短かいという特長をもっている。
更に別の実施例を第６図、第７図に示す。この場合には
第６図に示す゛ように、表面上に複数個の半円柱状レン
ズ部分１２を有する基板１０ａ、１０ｂをはなして向い
合せに配置すると共に、表裏面に位相をづらしてそれぞ
れ複数個の半円柱状レンズ部分１２．１２を有する別の
透明基板１０ｃを上記基板ＩＱａ、１０ｂ間にはさみ、
向い合う各半円柱状レンズ部分の軸を一致させた状態で
互いに重ね合せて第７図の如きレンズアレー１６を作る
。このレンズアレーは前と同様に開口数が大きく共役長
が短かいほか、上下に形成される円柱状レンズ体の軸線
をそれぞれ光軸とする複列のレンズアレーである。
第６図に示す゛ように、表面上に複数個の半円柱状レン
ズ部分１２を有する基板１０ａ、１０ｂをはなして向い
合せに配置すると共に、表裏面に位相をづらしてそれぞ
れ複数個の半円柱状レンズ部分１２．１２を有する別の
透明基板１０ｃを上記基板ＩＱａ、１０ｂ間にはさみ、
向い合う各半円柱状レンズ部分の軸を一致させた状態で
互いに重ね合せて第７図の如きレンズアレー１６を作る
。このレンズアレーは前と同様に開口数が大きく共役長
が短かいほか、上下に形成される円柱状レンズ体の軸線
をそれぞれ光軸とする複列のレンズアレーである。
更に同じく手法で４枚以上重ねることにより複数列のレ
ンズアレーとすることが可能である。
ンズアレーとすることが可能である。
［具体例］
光学ガラスＴｉＦ６からなるガラス板の表面に幅０．３
８ｍ１の溝を複数個設けた厚さ２μのＴ１膜を形成した
後、これを４０Ａ ＯＮ Ｏ３・６０Ｋ Ｎ Ｏ：１（
ｗｔ％）の混酸を３５０℃に加熱した溶融塩中に浸漬し
、５０時間処理した。次いでその表面を研磨し、Ｔｉ膜
を除去した結果、半径が、、０．７ＲＩＩＩｌの半円柱
状レンズ部分を複数個有するガラス板を得た。
８ｍ１の溝を複数個設けた厚さ２μのＴ１膜を形成した
後、これを４０Ａ ＯＮ Ｏ３・６０Ｋ Ｎ Ｏ：１（
ｗｔ％）の混酸を３５０℃に加熱した溶融塩中に浸漬し
、５０時間処理した。次いでその表面を研磨し、Ｔｉ膜
を除去した結果、半径が、、０．７ＲＩＩＩｌの半円柱
状レンズ部分を複数個有するガラス板を得た。
この板を形成した半円柱状レンズの軸に垂自に切断し、
そのうりの２枚を半円柱状レンズの軸が一致するように
向°い合せて第４図のごとく重ね、ｚｏの長さ５．５ｍ
ｍにすることにＪニー）−て正立の実像を投影する集束
性屈折率分布型ロッドレンズアレーを冑ることができた
。
そのうりの２枚を半円柱状レンズの軸が一致するように
向°い合せて第４図のごとく重ね、ｚｏの長さ５．５ｍ
ｍにすることにＪニー）−て正立の実像を投影する集束
性屈折率分布型ロッドレンズアレーを冑ることができた
。
［発明の効果］
上；ホのように、本発明によれば、２枚の透明基板状に
形成された複数個の半円柱状レンズ部分の軸を互いに一
致させ、向い合せに・して重ね、この軸を光軸と覆るも
のであるから、間口数を大さく短かい共役長のレンズア
レーを容易に製造することができる。
形成された複数個の半円柱状レンズ部分の軸を互いに一
致させ、向い合せに・して重ね、この軸を光軸と覆るも
のであるから、間口数を大さく短かい共役長のレンズア
レーを容易に製造することができる。
第１図は半円柱状レンズ部分の製造工程を示す斜視図、
第２Ａ図および第２Ｂ図は半円柱状レンズ部分の屈折率
分布を示す図、第３図は本発明屈折率分布型ロッドレン
ズアレーの製造工程を示す斜視図、第４図は本発明レン
ズアレーの斜視図、第５図は第４図のレンズアレーにお
けるレンズ部分の屈折率分布を示す図、第６図は別の実
施例の製造工程を正面図、第７図は第６図の工程を経て
製造したレンズアレーの正面図、第８図は従来の屈折率
分布型ロッドレンズアレーの斜視図、第９図は屈折率分
布図、第１０図はロンドレンズの斜視図、第１１図はレ
ンズアレーの拡大正面図、第１２図は半円柱状レンズ体
を用いた従来のレンズアレーの斜視図である。 １０．１０ａ 、 １０ｂ 、 １０ｃ ・・・透明基
板、１１−・・軸線、１２・・・半円柱状レンズ部分、
１３・・・スリット、１４・・・マスク、１５．１６・
・・レンズアレー 出 願 人 株式会社 保谷硝子 式 理 人 朝 倉 正 幸図面の
浄書（内をに変更なし） 第３図 １゜。 第６図 第８図 第９図 手続補正書く方式） ％式％ 一事件の表示 昭和５９年特許願第１４６９１、 発明の名称 集光性屈折率分布型ロッドレンズアレーの製造法 ”補
正をする者 事件との関係 特許出願人 株式会社保谷硝子
第２Ａ図および第２Ｂ図は半円柱状レンズ部分の屈折率
分布を示す図、第３図は本発明屈折率分布型ロッドレン
ズアレーの製造工程を示す斜視図、第４図は本発明レン
ズアレーの斜視図、第５図は第４図のレンズアレーにお
けるレンズ部分の屈折率分布を示す図、第６図は別の実
施例の製造工程を正面図、第７図は第６図の工程を経て
製造したレンズアレーの正面図、第８図は従来の屈折率
分布型ロッドレンズアレーの斜視図、第９図は屈折率分
布図、第１０図はロンドレンズの斜視図、第１１図はレ
ンズアレーの拡大正面図、第１２図は半円柱状レンズ体
を用いた従来のレンズアレーの斜視図である。 １０．１０ａ 、 １０ｂ 、 １０ｃ ・・・透明基
板、１１−・・軸線、１２・・・半円柱状レンズ部分、
１３・・・スリット、１４・・・マスク、１５．１６・
・・レンズアレー 出 願 人 株式会社 保谷硝子 式 理 人 朝 倉 正 幸図面の
浄書（内をに変更なし） 第３図 １゜。 第６図 第８図 第９図 手続補正書く方式） ％式％ 一事件の表示 昭和５９年特許願第１４６９１、 発明の名称 集光性屈折率分布型ロッドレンズアレーの製造法 ”補
正をする者 事件との関係 特許出願人 株式会社保谷硝子
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面上の平行な直線に沿い断面において各直線から
の距離の増加に従って屈折率を変化させた複数個の半円
柱状レンズ部分を有する透明基板の少なくとも一対を、
各透明基板の半円柱状レンズ部分における平坦部が互い
に一対づつ一致するように向い合せ、かつ向い合せによ
って形成された円柱状レンズ体の軸線が光軸となるよう
に重ねたことを特徴とする集光性屈折率分布型ロッドレ
ンズアレーの製造法。 ２ 半円柱状レンズ部分は、マスク層の所定幅のスリッ
トを通して透明基板内に高屈折率を生ずるイオンを拡散
させることによって得られる特許請求の範囲第１項記載
の集光性屈折率分布型ロッドレンズアレーの製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14691484A JPS6126002A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 集光性屈折率分布型ロツドレンズアレ−の製造法 |
| US07/166,812 US4844589A (en) | 1984-07-17 | 1988-02-29 | Lenses having plural contiguous refractive index distribution substrates and method of manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14691484A JPS6126002A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 集光性屈折率分布型ロツドレンズアレ−の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126002A true JPS6126002A (ja) | 1986-02-05 |
Family
ID=15418419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14691484A Pending JPS6126002A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 集光性屈折率分布型ロツドレンズアレ−の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126002A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5539848A (en) * | 1995-05-31 | 1996-07-23 | Motorola | Optical waveguide module and method of making |
| WO1999040464A1 (fr) * | 1998-02-05 | 1999-08-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | Piece optique |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58132201A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-06 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 平面レンズ及びその製造方法 |
| JPS59145939A (ja) * | 1983-02-08 | 1984-08-21 | Mazda Motor Corp | 塑性域締付ボルトの軸力測定法 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14691484A patent/JPS6126002A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58132201A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-06 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 平面レンズ及びその製造方法 |
| JPS59145939A (ja) * | 1983-02-08 | 1984-08-21 | Mazda Motor Corp | 塑性域締付ボルトの軸力測定法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5539848A (en) * | 1995-05-31 | 1996-07-23 | Motorola | Optical waveguide module and method of making |
| EP0745873A2 (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-04 | Motorola, Inc. | Optical waveguide module and method of making |
| EP0745873A3 (en) * | 1995-05-31 | 1997-02-05 | Motorola Inc | Optical waveguide modules and process for its manufacture |
| WO1999040464A1 (fr) * | 1998-02-05 | 1999-08-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | Piece optique |
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