JPS62265617A - 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１ 本発明は、複数のレンズを連続的に配列することによっ
て複写機、ファクシミリ等の光学系を構成するレンズア
レイに関するものである。

［従来の技術］ 従来のレンズアレイは、レンズを第５図（ａ）、或いは
（ｂ）に示すようにＮ続的に配列するように構成される
。第５図（ａ）において、１は基板となるガラスあるい
は樹脂であり、２は基板１中に並設された球面または非
球面のレンズ部分である。この基板１とレンズ２により
レンズアレイＬを構成する。

一方複写機などのレンズアレイでは、円柱状のロッドレ
ンズを第５図（ｂ）の様に配列したものがある。第５図
（ｂ）において、３はレンズを相互に固定している樹脂
であり、４はロッドレンズである。この樹脂３とロッド
レンズ４によりレンズアレイＬを構成する。

次にレンズアレイの一般的利用例について説明する。第
６図（ａ）は第５図（’ａ）に示す球面レンズによる等
倍圧立像を得る構成を示し、物体面１０上の像は、鏡１
１で光路を曲げられて、レンズアレイしの各レンズを通
ｉ後、２枚の悦１２．１３でＹ方向に反転させられて、
再びレンズアレイＬを通過して、頂１４で画面１５上に
結像する。

一方、第６図（ｂ）は第５図（１））に示すロッドレン
ズを使った場合の構成図であるが、この場合は鏡は不要
になる。図において物体面１０上の象はロッドレンズア
レイＬを通過後、ただちに等倍正立像を画面１５上に結
像させることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 第５図（ａ）に示したような従来の球面レンズアレイで
は焦点距離と視野の関係から物体面と像面間の距離を短
くしようとすると、鏡の使用は避けられず、小形化には
限界があった。つまり、小形化のために焦点距離を短く
すると、視野を広くしなければならず、視野が広いレン
ズをつかうと周辺で像がボケで、光量が減ってしまうと
いうことがあった。一方、第５図＜ｂ＞のようにロッド
レンズを使った場合、鏡は省賂できるが、レンズの中心
と周辺では光量に差があり、第５図（ｂ）のようにハネ
カム状に並設させても光量むらを鼠る程度以上に抑える
ことはできなかった。又、レンズを固定するための樹脂
層については、熱膨張係数、あるいは結像に寄与しない
部分の雑音成分などを考慮しなければならず、更にロッ
ドレンズ自体の製造方法も複雑で、コスト的にも不利な
面があった。

Ｌ問題を解決するための手段］ 本発明は、以上の如き従来の問題点を鑑み成されたもの
で、従来の方法では得られなかったレンズアレイの光学
系の小形化、アレイ自体の製造コストの低減を実現する
レンズを提供するものである。

［発明の概要コ 本発明のレンズアレイは、マイクロフレネルレンズを相
互に重複配列するように構成されたものである ［発明の実施例１ 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。

本発明では、マイクロフレネルレンズを使用して、第１
図に示したようなレンズアレイＬを構成する。

第１図に於いて５はアレイ基板、６はマイクロフレネル
レンズの輪帯パターンであり、輪帯パターン６はアレイ
基板５上にレジスト層を設けて、そこに直接パターンを
転写することによって青る手段やインジェクション法等
のプラスチック成型法等を使って、アレイ基板５と一体
化した形にする手段などによって行なう。このアレイ基
板５と輪帯パターン６によりレンズアレイＬを構成する
。

マイクロフレネルレンズの場合、２次元の輪帯パターン
による回折作用を利用して結像を行なうため第１図のよ
うに各レンズが相互に重複した部分を持った配列が可能
となる。　　　　　゛かかる光学系の実施例を第２図（
８）、（ｂ）に示す。第２図（、ａ）、＜ｂ＞は、第１
図のレンズアレ“イを使って等倍正位像を得るように構
成されたもので、物体面１０上の像は第１図の如く構成
された第１のレンズアレイＬ１の各レンズを通過した後
、第２、第３のレンズアレイＬ２、Ｌ３で構成される正
位レンズ系を通って、正位像を像面１５上に結ぶ。この
実施例では、レンズアレイＬ２、Ｌ３の正位レンズ系は
、ガラスあるいはプラスチック基板５の両面に輪帯パタ
ーンを転写して１体化しである。第２図（ｂ）は、第２
図（ａ）のルンズ当たりの光路を示したものであり、入
射光線１　は第１のレンズアレイＬ１によりｖ３像され
て像ｐ　を得る。像ｐ１は正位レンズアレイ系を構成す
るレンズアレイＬ２、基板５、レンズアレイＬ３により
上下左右反転されて、画面１５上に再び結像して＠ｐ２
となる。

尚、上記実施例では、マイクロフレネルレンズを重控す
せながら一列に配列したものを示したが、配列の構成に
よって以下のような変形例がある。

（１）第３図のように、マイクロフレネルレンズを重複
させながらハネカム状に配列する。

（２）第３図の変形例において、レンズ列を３列以上に
して配列する。

（３）第４図のように、レンズ口径の異なるレンズを交
互に配列する。

（４）第４図の変形例において、２種類以上の口径の異
なるレンズを任意に配列する。

し発明の効果］ 以上のように本発明によれば、レンズアレイを構成して
いる各レンズは相互にその１部分を重複させているため
、レンズの中心と周辺における光量分布の不均一を補う
ことができる。従って、小形化するために焦点距離を短
くすることで、視野を広げる必要がある場合でも、周辺
で像がボケたり、光量が減ることがなくなる。またレン
ズアレイ自体の製造方法も、従来の球面レンズのような
研磨工程を必要とせず、輪帯パターンを基板上に転写す
れば良く、インジェクション法、２Ｐ法等の複製技術を
使えば、大量の成形品を作ることもでき、低いコストで
の製造が可能である。

【図面の簡単な説明】

第６図は、複写はなどで従来から使われている等倍正位
像を得る為の光学系をしめしている。第１図は、本発明
にかかるレンズアレイ実施例を示す斜視図、第２図（ａ
）、（ｂ）はそれぞれ第１図のレンズアレイを使った等
倍正位象を得るための光学系の１実施例を示す図、及び
その動作を示す図、第３図、第４図は本発明にかかるレ
ンズアレイの他の実施例を示す斜視図、第５図＜ａ）、
（ｂ）はそれぞれ従来のレンズアレイの構成を示したも
ので、同図（ａ）は球面あるいは非球面レンズを使った
もの、同図＜ｂ＞はロッドレンズを使ったものを示す斜
視図である。 ５・・・基板 ６・・・フレネルレンズアレイ ＬｌＬｌ、Ｌ２、Ｌ３　・・・レンズアレイパイオニア
ビデオ株式会社 第２図 （ａｌ　　　　　　　　　　　（ｂｌ 第３図　　　　第４図 第５図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）し 第６図 （ａｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）手
続補正書輸荊 昭和６１年　９月２日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第１０９０５６号 ２、発明の名称 レンズアレイ ３、補正をする者 手利との関係　　代表特許出願人 ０図面 ［別紙１ １、明［１書の５ペ一ジ１１行、１７行、６ペ一ジ２行
に記載の 「正位」を 「正立」に補正します。 「正立レンズ系を通って、正立像を」に補正します。 ３、明１１書の７ペ一ジ１２行乃至８ペ一ジ４行に記載
の ［第６図は・・・斜視図である。」を下記の通り補正し
ます。 ［第１図は本発明にかかるレンズアレイの実施例を示す
斜視図、第２図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１図のレン
ズアレイを用いた等倍圧立像を得るだめの光学系の一実
施例を示す斜視図、及びその動作を示す図、第３図、第
４図はそれぞれ本発明にかかるレンズアレイの他の実施
例を示す図、第５図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来のレ
ンズアレイの構成を示したもので、同図（ａ）は球面あ
るいは非球面レンズを用いたもの、同図（ｂ）はロッド
レンズを用いたものを示す斜視図、第６図（ａ）、（ｂ
）はそれぞれ複写機などに従来から用いられている等倍
圧立像を得るための光学系を示す斜視図である。」 ４、図面の第６図を別紙の通り補正します。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイクロフレネルレンズを相互に重複配列するように構
   成されたことを特徴とするレンズアレイ。