TW201432320A - 桿狀透鏡陣列及其製造方法 - Google Patents

桿狀透鏡陣列及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201432320A
TW201432320A TW102145999A TW102145999A TW201432320A TW 201432320 A TW201432320 A TW 201432320A TW 102145999 A TW102145999 A TW 102145999A TW 102145999 A TW102145999 A TW 102145999A TW 201432320 A TW201432320 A TW 201432320A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
rod lens
rod
lens array
adhesive
substrate
Prior art date
Application number
TW102145999A
Other languages
English (en)
Inventor
Masafumi Kitamura
Kikue Irie
Yasushi Kawaharada
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co filed Critical Mitsubishi Rayon Co
Publication of TW201432320A publication Critical patent/TW201432320A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0087Simple or compound lenses with index gradient
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/03Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array
    • H04N1/031Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array the photodetectors having a one-to-one and optically positive correspondence with the scanned picture elements, e.g. linear contact sensors
    • H04N1/0311Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array the photodetectors having a one-to-one and optically positive correspondence with the scanned picture elements, e.g. linear contact sensors using an array of elements to project the scanned image elements onto the photodetectors
    • H04N1/0312Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array the photodetectors having a one-to-one and optically positive correspondence with the scanned picture elements, e.g. linear contact sensors using an array of elements to project the scanned image elements onto the photodetectors using an array of optical fibres or rod-lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Abstract

提供一種即使在接著劑硬化時產生收縮的情況下,亦能抑制桿狀透鏡的變形及/或折射率的變化的桿狀透鏡陣列及其製造方法。桿狀透鏡陣列1中,於2塊基板3、基板5之間使用接著劑7而固定有多個桿狀透鏡9,並且,於桿狀透鏡9、與2塊基板3、基板5之間,分別設有基板-桿狀透鏡間緩衝層11。

Description

桿狀透鏡陣列及其製造方法
本發明是涉及一種桿狀透鏡陣列(rod lens array)及其製造方法,尤其涉及一種於基板之間排列有多個桿狀透鏡的桿狀透鏡陣列及其製造方法。
先前以來,作為一種微小透鏡,已知有兩端面經鏡面研磨的圓柱狀的桿狀透鏡。此種桿狀透鏡除了以單體的形式使用之外,亦可成為將多個桿狀透鏡排列而一體化的桿狀透鏡陣列的形態,而用作複印機、傳真機(facsimile)、掃描器(scanner)、掌上型掃描器(hand scanner)等中使用的影像感測器(image sensor)用光學零件,或者,用作使用發光二極體(Light Emitting Diode,LED)作為光源的LED印表機、使用液晶元件的液晶印表機(printer)、使用電致發光(electroluminescence,EL)元件的EL印表機等裝置中的寫入器件(device)。
此種桿狀透鏡陣列是藉由如下方法製造:準備二塊基板,將接著劑塗佈於一基板上,再將桿狀透鏡排列於其上,之後,重疊表面塗佈有接著劑的另一基板(專利文獻1)。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4778220號公報
一般而言,就如上所述的桿狀透鏡陣列而言,為了避免桿狀透鏡的排列不均,而以桿狀透鏡接觸2塊基板的方式,由2塊基板夾持桿狀透鏡。
然而,若如此般以桿狀透鏡接觸2塊基板的方式夾持桿狀透鏡,則會因接著劑硬化時接著劑的收縮而使基板在對桿狀透鏡進行壓縮的方向上受到拉伸,從而將多餘的力作用於透鏡。而且,藉此,透鏡變形、或透鏡的折射率變化,結果,存在如下問題:桿狀透鏡的光學性能產生各向異性,作為陣列的光學性能下降。另外,若於高溫高濕環境下對桿狀透鏡進行耐久試驗,則存在接著劑進行收縮、光學性能進一步下降的問題。而且,近年來,LED印表機及複印機的高精度化、印刷速度的高速化、及機器的小型化高速發展,隨之,桿狀透鏡陣列所追求的要求性能亦高度化,而於因接著劑收縮而令光學性能下降的桿狀透鏡陣列中,無法滿足該要求性能。
因此,本發明是為了解決上述問題而完成,其目的在於提供一種即使在接著劑硬化時產生收縮的情況下,亦能滿足所要求的高度的性能的桿狀透鏡陣列及其製造方法。
為了解決上述問題,根據本發明,提供一種桿狀透鏡陣 列,多個桿狀透鏡以各桿狀透鏡的中心軸彼此大致平行的方式排列於2塊基板之間;該桿狀透鏡陣列的特徵在於:(1)進行耐久試驗之前的主掃描方向與副掃描方向的TC之差△TC≦1.0mm,(2)於溫度60℃、濕度90%下進行500小時耐久試驗後的△TC≦1.0mm,(3)BestTC下的MTFave≧70%@6Lp/mm,(此處,所謂BestTC是指主掃描方向的TC與副掃描方向的TC的平均TC)。
根據本發明的另一態樣,提供一種桿狀透鏡陣列,其除了上述內容之外,BestTC下的焦點深度DOF≧0.9mm。
而且,根據本發明的另一態樣,提供一種滿足以下的4個必要條件的桿狀透鏡陣列:(1)進行耐久試驗前的△TC≦0.1mm,(2)於溫度60℃、濕度90%下進行500小時耐久試驗後的△TC≦0.1mm,(3)BestTC下的MTFave≧80%@12Lp/mm,(4)BestTC下的MTFcv≦3%@12Lp/mm。
而且,根據本發明的另一態樣,提供一種桿狀透鏡陣列,多個桿狀透鏡以各桿狀透鏡的中心軸彼此大致平行的方式排列在2塊基板之間;該桿狀透鏡陣列的特徵在於:於上述桿狀透鏡與上述2塊基板之間、各個基板-桿狀透鏡間,設有厚度超過5μm 的緩衝層。
而且,根據本發明的另一態樣,提供一種桿狀透鏡陣列的製造方法,其特徵在於包括:於2塊基板上分別設置緩衝層的階段;塗佈階段,將接著劑塗佈於上述2塊基板上所形成的緩衝層上;排列階段,將桿狀透鏡排列於塗佈在上述2塊基板中的任一塊基板的接著劑上;配置階段,以塗佈在上述2塊基板中的另一塊基板的接著劑接著於桿狀透鏡的方式,將該另一基板配置於桿狀透鏡上;及硬化階段,使塗佈於上述2塊基板的上述接著劑硬化,形成桿狀透鏡陣列。
作為上述問題的解決手段,本發明包含以下態樣。
上述基板-桿狀透鏡間緩衝層的厚度為10μm以上的桿狀透鏡陣列。
上述基板-桿狀透鏡間緩衝層的厚度為15μm以上的桿狀透鏡陣列。
於鄰接的桿狀透鏡之間設有桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列。
上述桿狀透鏡間緩衝層的厚度為5μm以上、30μm以下的桿狀透鏡陣列。
上述桿狀透鏡間緩衝層的厚度為10μm以上、20μm以 下的桿狀透鏡陣列。
上述基板-桿狀透鏡間緩衝層滿足硬度(JIS6253):A50~A95、拉伸強度(JIS6251):1MPa~100Mpa的桿狀透鏡陣列。
上述桿狀透鏡間緩衝層滿足硬度(JIS6253):A50~A95、拉伸強度(JIS6251):1MPa~100Mpa的桿狀透鏡陣列。
上述基板-桿狀透鏡間緩衝層是藉由使上述接著劑介於上述基板與上述桿狀透鏡之間而形成的桿狀透鏡陣列。
上述桿狀透鏡間緩衝層是藉由使上述接著劑介於鄰接的上述桿狀透鏡之間而形成的桿狀透鏡陣列。
上述桿狀透鏡為塑膠桿狀透鏡的桿狀透鏡陣列。
滿足以下的4個必要條件的桿狀透鏡陣列:
(1)0.06≦數值孔徑NA≦0.4
(2)0.3mm-1≦折射率分佈常數g≦1.0mm-1
(3)0.1mm≦透鏡有效半徑re≦0.4mm
(4)0.70≦2re/P(透鏡有效半徑/排列間距)
一種桿狀透鏡陣列的製造方法,包括:第1塗佈階段,將接著劑分別塗佈於2塊基板上;第1硬化階段,使已塗佈於上述2塊基板上的接著劑硬化;第2塗佈階段,進而將接著劑塗佈於在上述2塊基板上已硬化的接著劑上;排列階段,將桿狀透鏡排列於塗佈在上述2塊基板中的任一塊基板的接著劑上; 配置階段,以塗佈於上述2塊基板中的另一塊基板的接著劑接著於桿狀透鏡的方式,將該另一基板配置於桿狀透鏡上;及第2硬化階段,使塗佈於上述2塊基板的上述接著劑硬化,形成桿狀透鏡陣列。
一種桿狀透鏡陣列的製造方法,其特徵在於:於上述第1塗佈階段,以上述第1硬化階段後的接著劑的厚度超過5μm的方式塗佈接著劑。
一種記載的桿狀透鏡陣列的製造方法,其特徵在於:於上述排列階段,以上述桿狀透鏡彼此的間隔為5μm以上、30μm以下的方式排列上述桿狀透鏡,於上述第2塗佈階段,塗佈如下量的接著劑:上述桿狀透鏡陣列的上述桿狀透鏡彼此的間隔被接著劑填埋。
如上所述,根據本發明,即使在接著劑硬化時產生收縮的情況下,亦能滿足所要求的高度的性能。
1‧‧‧桿狀透鏡陣列
3、5‧‧‧基板
7、7a、7b‧‧‧接著劑
9‧‧‧桿狀透鏡
11‧‧‧基板-桿狀透鏡間緩衝層
13‧‧‧桿狀透鏡間緩衝層
20‧‧‧卡片
21‧‧‧光源
22‧‧‧CCD線感測器
23‧‧‧彩色濾光片
24‧‧‧擴散板
圖1是表示本發明的實施方式的桿狀透鏡陣列的立體圖。
圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)是表示用於製造本發明的實施方式的桿狀透鏡陣列的步驟的立體圖。
圖3是表示比較例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(Conjugation Length,TC)及其經時變化圖表(graph)。
圖4是表示比較例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖5是表示比較例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖6是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖7是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖8是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖9是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖10是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖11是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖12是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖13是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖14是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
圖15是表示本發明的實施例及比較例的桿狀透鏡陣列的主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度TC之差△TC與緩衝層厚度的關係的圖表。
圖16是表示對本發明的實施例及比較例的桿狀透鏡陣列於60℃、90%RH的高溫高濕條件下進行500h(小時)處理之後的、主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度TC之差△TC與緩衝層厚度的關係的圖表。
圖17是比較例的桿狀透鏡陣列的剖面照片及耐久試驗前後的晶格像的變化。
圖18是本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的剖面照片及耐久試驗前後的晶格像的變化。
圖19(a)、圖19(b)是本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的剖面照片及耐久試驗前後的晶格像的變化。
以下,參照圖式,對本發明的實施方式的桿狀透鏡陣列1進行說明。圖1是表示桿狀透鏡陣列的立體圖。
(桿狀透鏡)
關於本發明中的桿狀透鏡,參照圖1進行說明。首先,如圖1所示,桿狀透鏡陣列1包括:2塊基板3、基板5、基板-桿狀透鏡間緩衝層11、桿狀透鏡間緩衝層13、及使用接著劑7且經由基板-桿狀透鏡間緩衝層而固定於2塊基板3、基板5之間的多個桿狀透鏡9。本實施方式的桿狀透鏡陣列1中,多根上述桿狀透鏡9 是以各桿狀透鏡9的中心軸成為彼此大致平行的方向的方式呈1列地排列配置於2塊基板3、基板5之間。
作為基板3、基板5,可使用含有碳黑(carbon black)、染料等遮光劑的酚醛樹脂(bakelite,苯酚樹脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等的板。
而且,如圖1所示,基板3、基板5可使用平板狀的基板,亦可於基板表面設置作為用於使桿狀透鏡以固定的間隔配置的基準的U字狀或V字狀等形狀的槽。
基板3、基板5的材質並無特別限定,但較佳為於製造桿狀透鏡陣列1的步驟中的加工容易的材料。作為基板的材料,較佳為使用各種熱塑性樹脂、各種熱固性樹脂等,更佳為使用丙烯酸系樹脂、ABS樹脂、聚醯亞胺系樹脂、液晶聚合物、環氧系樹脂等。而且,作為基板的基材、增強材,可使用纖維或紙,亦可對基板添加脫模劑、染料、顏料等。
如圖1的例示所示,桿狀透鏡陣列中的桿狀透鏡的排列可為於2塊基板間排列1列桿狀透鏡,亦可為於2塊基板間堆疊排列2列以上的桿狀透鏡列。於堆疊2列以上的桿狀透鏡的構成中,較佳為,以鄰接的桿狀透鏡列間的間隙最小的方式,於排列方向上錯開相當於桿狀透鏡的半徑的距離而排列。為了防止附著灰塵及產生劃痕,亦可於桿狀透鏡9的端面設置表面保護層。作為該表面保護層,可列舉現有的採用紫外線(UltraViolet,UV) 硬化型硬塗(hard coat)劑的保護層、設置於透鏡端面的蓋玻璃(cover glass)等。另外,以下,針對於2塊基板3、基板5間排列1列的多根桿狀透鏡9的示例進行說明。
桿狀透鏡9具有圓柱形狀,且是以等間隔並列地配置。桿狀透鏡9較佳為,折射率自其圓形剖面的中心向外周部連續地下降的折射率分佈(漸變折射率型(graded index,GI))型的塑膠製或玻璃製的桿狀透鏡。更詳細而言,本實施方式中使用的桿狀透鏡是距離中心軸為0.2r~0.9r(其中,r為剖面的半徑)的範圍內的折射率n的分佈近似於下述式子(1)所規定的2次曲線的透鏡:n(L)=n0{1-(g2/2)L2}......(1)
(n(L)表示距桿狀透鏡的中心軸為徑向距離L的位置上的折射率,n0是桿狀透鏡的徑向中心軸上的折射率,L表示距桿狀透鏡的徑向中心的徑向距離(0≦L≦r),g表示桿狀透鏡的折射率分佈常數)。
折射率分佈常數g是關於近似於上述式子的折射率分佈曲線的位置L的2次係數,且是規定折射率分佈曲線的梯度的常數。即,折射率分佈常數g越大,則折射率分佈曲線越是陡峭的形狀,意味著桿狀透鏡內的自中心軸朝向外周面的折射率的減少急遽。本發明中使用的桿狀透鏡中,徑向中心的折射率n0的值並 無特別限定,但較佳為滿足下述式子(2):1.45≦n0≦1.65......(2)。
若折射率n0處於該範圍內,則能用於桿狀透鏡的材料的選項變廣,因此能獲得具有良好的折射率分佈且透明性優良的桿狀透鏡,故而較佳。
本實施態樣中使用的桿狀透鏡及桿狀透鏡陣列較佳為滿足以下的必要條件:0.06≦數值孔徑NA≦0.4
0.3mm-1≦折射率分佈常數g≦1.0mm-1
0.1mm≦透鏡有效半徑re≦0.4mm
0.70≦2re/P(透鏡有效半徑/排列間距)。
藉由使數值孔徑NA≦0.4,能加深與數值孔徑NA具有反比例關係的焦點深度DOF(Depth Of Focus)。自加深焦點深度DOF的觀點出發,數值孔徑NA的上限值較佳為0.15以下。而且,光量與數值孔徑NA的平方具有比例關係,因此,自增大光量的觀點出發,數值孔徑NA的下限值較佳為0.06以上,更佳為0.1以上。
藉由使折射率分佈常數g為1.0mm-1以下,能將n0×g×re的積所表示的數值孔徑NA設計得較小,藉此能加深焦點深度。進而,藉由使折射率分佈常數g為0.3mm-1以上,能使作動距離L0不會變得過長,從而能使整個裝置小型化,並且,能將以式子 n0×g×re的積所表示的數值孔徑NA設計得較大,藉此,能增大光量。折射率分佈常數g的下限值更佳為0.35mm-1以上,折射率分佈常數g的上限值更佳為0.95mm-1以下。
本發明中使用的桿狀透鏡的半徑r較佳為滿足下述式子(3):0.1mm≦r≦0.4mm......(3)。
藉由使半徑r為0.4mm以下,能將數值孔徑NA設計為較小,藉此,能加深焦點深度。藉由使半徑r為0.1mm以上,能使製造本發明的桿狀透鏡陣列時的加工性或操作性變佳。半徑r的下限值較佳為0.15mm以上。
而且,藉由使發揮透鏡作用的有效部分的半徑即有效半徑re為0.4mm以下,能將式子n0×g×re的積所表示的數值孔徑NA設計為較小,藉此,能加深焦點深度。藉由使有效半徑re為0.1mm以上,當構成本發明的桿狀透鏡陣列、及組裝有該桿狀透鏡陣列的影像感測器等光學系統時,桿狀透鏡的光軸與光源或受光感測器的光軸不容易產生偏移,能抑制隨之產生的光學特性的下降。而且,藉由使有效半徑re為0.1mm以上,則能將式子n0×g×re的積所表示的數值孔徑NA設計為較大,藉此,能增大光量。有效半徑re的較佳範圍是0.15mm以上、0.35mm以下,更佳為0.16以上、0.30以下。半徑r與有效半徑re可為相同的值,但較佳為 滿足式子re≦r的關係,更佳為滿足式子0.70r≦re≦r的關係。
所謂排列間距P是指桿狀透鏡陣列中的相鄰的桿狀透鏡的中心間的距離,值2re是發揮所使用的桿狀透鏡的透鏡作用的有效部分的直徑。值2re/P的較佳範圍是0.7以上、1以下,更佳的範圍是0.85以上、1以下。
當排列桿狀透鏡9而製造桿狀透鏡陣列1時,為了提高排列精度、除去串擾(crosstalk)光及設置桿狀透鏡間緩衝層13,於桿狀透鏡9之間設置間隙進行排列。排列間距P大於桿狀透鏡9的直徑2r、及有效部分的直徑2re。
結果,透鏡陣列中發揮透鏡作用的有效部分「分散」地存在。當由多根桿狀透鏡成像時,於桿狀透鏡陣列的成像面上,因透鏡像差,使得較各透鏡的光軸上的位置,相鄰的透鏡的光軸間的位置上的焦點深度更具有變狹窄的傾向。因此,若透鏡陣列中發揮透鏡作用的有效部分「分散」地存在,則焦點深度的不均容易變大。而且,若發揮透鏡作用的有效部分「分散」地存在,則發揮透鏡作用的有效部分的比例變小,藉此,光量容易減小,且光量不均容易變大。對此,桿狀透鏡陣列1中,藉由使桿狀透鏡9的有效部分的直徑2re與桿狀透鏡陣列中鄰接的桿狀透鏡9的中心間距離P的比率2re/P滿足0.70≦2re/P≦1,能減小焦點深度不均,增大光量,進而減小光量不均。
桿狀透鏡陣列1中,於桿狀透鏡9與基板3、基板5之間設有使桿狀透鏡9不接觸基板3、基板5的基板-桿狀透鏡間緩 衝層11。藉由設置該基板-桿狀透鏡間緩衝層11,即使於接著劑7固化而收縮且基板3、基板5變形的情況下,亦能使基板3、基板5的變形不傳遞至桿狀透鏡9。該基板-桿狀透鏡間緩衝層11是設於所有的桿狀透鏡9與基板3、基板5之間,藉此使得桿狀透鏡9不接觸基板3、基板5。
作為基板-桿狀透鏡間緩衝層11,只要JIS6253所規定的硬度為A50~A95、並且JIS6251所規定的拉伸強度滿足1MPa~100Mpa,則材質並無特別限制。作為用於製作基板-桿狀透鏡間緩衝層11的材料,能以胺基甲酸酯系高分子、環氧系高分子、矽系高分子、乙烯-醋酸乙烯酯(Ethylene-Vinyl Acetate,EVA)系高分子、橡膠系高分子等作為材質。藉由使基板-桿狀透鏡間緩衝層11的硬度為A50以上、及使拉伸強度為1MPa以上,能於製造桿狀透鏡陣列1的步驟中,維持切斷、切削、研磨等機械加工的加工性。而且,藉由使硬度為A95以下、及使拉伸強度為100MPa以下,即使在接著劑7固化且收縮的情況下,亦能抑制作用於桿狀透鏡9的力,從而能抑制桿狀透鏡9的變形、或折射率的變化。而且,桿狀透鏡間緩衝層11的硬度較佳為A55以上、A90以下,且拉伸強度較佳為2MPa以上、50MPa以下,硬度更佳為A60以上、A85以下,且拉伸強度更佳為3MPa以上、20PMa以下。基板-桿狀透鏡間緩衝層11亦可藉由使接著劑7的層(接著劑層)介於基板3、基板5與桿狀透鏡9之間而形成。藉由利用接著劑層形成基板-桿狀透鏡間緩衝層11,能使桿狀透鏡9的周圍由一種材料 構成,故而,當接著劑7收縮時,能減少作用於桿狀透鏡9的各向異性的力。
作為接著劑7,只要具有能將桿狀透鏡9與基板3、基板5、桿狀透鏡9與基板-桿狀透鏡間緩衝層11、桿狀透鏡9與桿狀透鏡間緩衝層13、及桿狀透鏡9、桿狀透鏡9彼此固定的程度的黏著力,則並無特別限制。作為接著劑7,可使用氰基丙烯酸系接著劑、胺基甲酸酯系接著劑、環氧系接著劑、矽酮系接著劑、EVA系接著劑、橡膠系接著劑等。而且,作為接著劑7,可使用可呈薄膜狀塗佈的接著劑、或噴霧(spray)式黏著劑、熱熔(hot melt)型黏著劑等。其中,較佳為胺基甲酸酯系接著劑、環氧系接著劑、矽酮系接著劑、EVA系接著劑等。作為對於基板3、基板5或桿狀透鏡9塗佈接著劑7的方法,可根據接著劑的種類而使用網版(screen)印刷法、噴霧塗佈(coating)法等公知的塗佈法。
而且,基板-桿狀透鏡間緩衝層11可僅包含接著劑7的層,亦可具有接著劑層以外的成為緩衝(cushion)的層。而且,當基板-桿狀透鏡間緩衝層11除了具有接著劑7的層還具有緩衝層時,作為緩衝層,可使用以胺基甲酸酯系高分子、環氧系高分子、矽系高分子、EVA系高分子、橡膠系高分子等作為材質的緩衝層。
接著劑層與緩衝層的厚度之比並無特別限定,可根據桿狀透鏡陣列的種類或緩衝層的厚度等而適當地選擇。而且,關於接著劑層及緩衝層的配置,並無特別限定,例如,可將與基板接著的層及與桿狀透鏡接著的層作為接著劑層,且於該等接著劑層 之間設置緩衝層。
而且,如上文所述,於鄰接的桿狀透鏡9之間設有使鄰接的桿狀透鏡9彼此不接觸的桿狀透鏡間緩衝層13。該桿狀透鏡間緩衝層13能避免如下情況:接著劑7固化而收縮,鄰接的桿狀透鏡9彼此干涉而令桿狀透鏡9變形。當如先前那樣不具有桿狀透鏡間緩衝層時,因接著劑7固化而收縮且鄰接的桿狀透鏡彼此干涉,使得多餘的力作用於將桿狀透鏡壓縮的方向,透鏡變形、或透鏡的折射率變化,結果,桿狀透鏡的光學性能產生各向異性,解析度下降。對此,藉由在鄰接的桿狀透鏡9之間設置桿狀透鏡間緩衝層13,能防止當接著劑7固化而收縮時多餘的力作用於桿狀透鏡9。
桿狀透鏡間緩衝層13的厚度較佳為5μm~30μm,更佳為10μm~20μm。藉由使桿狀透鏡間緩衝層13的厚度為5μm以上,能充分抑制桿狀透鏡的變形。將桿狀透鏡間緩衝層13的厚度設為30μm以下的原因在於:即便設為厚度大於30μm,亦未發現效果有飛躍性的提昇。
作為構成桿狀透鏡間緩衝層13的材料,只要是JIS6253所規定的硬度為A50~A95、並且JIS6251所規定的拉伸強度滿足1MPa~100Mpa的材料,則無特別限制。作為構成桿狀透鏡間緩衝層13的材料,可使用胺基甲酸酯系高分子、環氧系高分子、矽系高分子、EVA系高分子、橡膠系高分子等。藉由使桿狀透鏡間緩衝層13的硬度為A50以上、且使拉伸強度為1MPa以上,於製 造桿狀透鏡陣列1的步驟中,能維持切斷、切削、研磨等機械加工的加工性。而且,藉由使桿狀透鏡間緩衝層13的硬度為A95以下、且使拉伸強度為100MPa以下,當接著劑7固化而收縮時,能減小作用於桿狀透鏡9的力,且能抑制桿狀透鏡9的變形、或桿狀透鏡9的折射率的變化。而且,作為桿狀透鏡間緩衝層13,較佳為,硬度為A55以上、A90以下且拉伸強度為2MPa以上、50MPa以下,更佳為,硬度為A60以上、A85以下且拉伸強度為3MPa以上、20PMa以下。
桿狀透鏡間緩衝層13亦可藉由使接著劑7的層(接著劑層)介於鄰接的前期桿狀透鏡之間而形成。藉由利用接著劑7形成桿狀透鏡間緩衝層13,能使桿狀透鏡9的周圍由一種材料構成,因此,當接著劑7收縮時,能減少作用於桿狀透鏡9的各向異性的力。
圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)是表示用於製造上述桿狀透鏡陣列的步驟的立體圖。為了簡化說明,對於使用接著劑層作為緩衝層的情況進行說明。
首先,如圖2(a)所示,於基板3上以超過5μm的厚度塗佈接著劑7a。接著劑7a是以形成呈直線狀延伸的多條的方式塗佈於基板3的表面上。而且,藉由以固定時間使接著劑7a硬化,而形成厚度超過5μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層11。之後,如圖2(b)所示,於已硬化的接著劑7a(基板-桿狀透鏡間緩衝層11)的條上再次塗佈接著劑7b。然後,如圖2(c)所示,於二層接著 劑7上配置多個桿狀透鏡9。桿狀透鏡9是以與接著劑7的層的延伸方向正交地延伸的方式配置於接著劑7上。此時,為了形成桿狀透鏡間緩衝層13,於桿狀透鏡9彼此之間設有5μm~30μm左右的間隙而配置桿狀透鏡9。之後,再準備一塊形成有如圖2(b)所示的接著劑7的層的基板5。然而,將所準備的基板5配置於桿狀透鏡9上,利用2塊基板3、基板5夾持桿狀透鏡9。由此,形成由2塊基板3、基板5夾持桿狀透鏡9而成的片材(sheet)。此時,藉由調整擠壓基板3、基板5的力,使未硬化狀態下的接著劑7b變形而填充於桿狀透鏡9之間,從而,於桿狀透鏡9彼此之間形成厚度已預先決定的桿狀透鏡間緩衝層13。而且,藉由使桿狀透鏡9與已硬化的接著劑層7a(基板-桿狀透鏡間緩衝層11)接觸,而於桿狀透鏡9與基板3、基板5之間形成厚度已預先決定的基板-桿狀透鏡間緩衝層11。之後,藉由沿與桿狀透鏡9的延伸方向正交的方向切斷片材,能獲得桿狀透鏡陣列1。
接著劑7b的層成為於後續步驟中填充於透鏡間的接著劑,因此,為了不產生接著劑的填充過多、填充不足,較佳為以與桿狀透鏡9的直徑對應的厚度進行塗佈。例如,當使用直徑為1000μm的透鏡製造桿狀透鏡陣列1時,接著劑7b的層較佳為以110μm~140μm的厚度進行塗佈;當使用直徑為600μm的透鏡製造桿狀透鏡陣列1時,接著劑7b的層較佳為以70μm~100μm的厚度進行塗佈;當使用直徑為300μm的透鏡製造桿狀透鏡陣列1時,接著劑7b的層較佳為以40μm~70μm的厚度進行塗佈。
接著,對於具有上述構成的桿狀透鏡陣列的作用進行詳細說明。
當如先前那樣不具有基板-桿狀透鏡緩衝層時,接著劑會固化而收縮且多餘的力作用於將桿狀透鏡壓縮的方向,因此,透鏡會變形、或透鏡的折射率會變化。結果,桿狀透鏡的光學性能產生各向異性,解析度下降。
更具體而言,若接著劑固化時接著劑收縮,則於透鏡的圓形剖面上,桿狀透鏡的排列方向(主掃描方向)的共軛長度TC、與正交於主掃描方向的副掃描方向的共軛長度TC之間會產生差(副掃描方向TC-主掃描方向TC=△TC)。而且,於偏離共軛長度TC的位置,在評價光學性能時、或讀取圖像時解析度下降,因此,若於副掃描方向TC與主掃描方向TC之間產生差△TC的狀態下評價桿狀透鏡陣列的光學性能、或讀取圖像,則主掃描方向或副掃描方向上的解析度會下降。
此處,共軛長度TC是以如下方式求出。為了求出共軛長度TC,如圖19(a)、圖19(b)所示,使用具有空間頻率為6線對(line pair)/毫米(Lp/mm)的卡片(chart)20,使來自光源21的光(利用彩色濾光片(color filter)23而僅使用波長為525nm的光,且將擴散板24設置於彩色濾光片與卡片之間以使光均勻地照射至卡片),穿過卡片20而入射至垂直於光軸的兩端面經過研磨的桿狀透鏡陣列1。而且,利用設置於成像面的電荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)線感測器(line sensor)22讀取圖 像,測定該測定光量的最大值(imax)及最小值(imin),根據下述式子求出調製轉換函數(modulation transfer function,MTF),MTF(%)={(imax-imin)/(imax+imin)}×100。
於卡片與桿狀透鏡陣列的入射端的距離、和桿狀透鏡陣列1的出射端與CCD線感測器22的距離相等的狀態下,使卡片及CCD線感測器22相對於桿狀透鏡陣列1對稱地移動而測定MTF,將MTF最佳時的卡片與CCD線感測器的距離作為共軛長度TC。此處的空間頻率是表示將白線20與黑線20的組合作為1根線的情況下,在1mm的寬度中該線的組合設置幾組。
關於主掃描方向及副掃描方向的共軛長度TC,如圖19(a)、圖19(b)所示,可藉由調整卡片20及CCD線感測器22的方向而進行測定。例如,當測定主掃描方向的TC時(圖19a),可藉由將卡片設置於卡片上所設的白線及黑線的延伸方向垂直於主掃描方向的方向、將CCD線感測器設置於CCD線感測器的像素的排列方向平行於主掃描方向的方向,而進行測定。而且,當測定副掃描方向的TC時(圖19b),可藉由使卡片及CCD線感測器的方向分別自進行主掃描方向測定時的方向旋轉90℃設置而進行測定。以下,於無特別說明的情況下,當測定主掃描方向時,將卡片設置於卡片上所設的白線及黑線的延伸方向垂直於主掃描方向的方向,將CCD線感測器設置於CCD線感測器的像素的排 列方向平行於主掃描方向的方向;當測定副掃描方向時,將卡片設置於卡片上所設的白線及黑線的延伸方向平行於主掃描方向的方向,將CCD線感測器設置於CCD線感測器的像素的排列方向垂直於主掃描方向的方向。
另外,本發明的實施方式的桿狀透鏡陣列1中,為了減小上述△TC,能藉由介有基板-桿狀透鏡間緩衝層11,而使桿狀透鏡9的周圍由同一材料構成,故而,即使在接著劑7收縮的情況下,亦能減小作用於桿狀透鏡9的各向異性的力。而且,藉由減小作用於桿狀透鏡9的力而將差△TC抑制為較小,能減少解析度的下降。而且,即使在將桿狀透鏡陣列1置於高溫高濕條件下而使接著劑進一步收縮的情況下,亦能減小作用於桿狀透鏡9的各向異性的力。藉此,在將桿狀透鏡陣列1置於高溫高濕條件下時,亦能將差△TC抑制為較小,從而能減少解析度的下降。
尤其是,藉由將表示主掃描方向的TC與副掃描方向的TC的平均TC的值BestTC設定為主掃描方向TC與副掃描方向TC的平均值,能將差△TC對於主掃描方向及副掃描方向的光學性能的影響減小為最小限度。然而,於此種情況下,在產生較大的差△TC的狀態下主掃描方向、副掃描方向的解析度亦會下降。而且,當使用此種桿狀透鏡陣列1進行讀取時,主掃描方向及副掃描方向上的讀取圖像會模糊。因此,藉由使差△TC為1mm以下,能抑制解析度的下降。而且,差△TC較佳為0.6mm以下,更佳為0.1mm以下。尤其是於LED印表機用透鏡中,藉由使差 △TC為0.1mm以下,能滿足高的解析度要求,更佳為0.08mm以下。
為了減小差△TC,可使基板-桿狀透鏡間緩衝層11的厚度超過5μm,較佳為10μm以上,更佳為15μm以上。藉由使基板-桿狀透鏡間緩衝層11的厚度超過5μm,能使基板3、基板5的變形不傳遞至桿狀透鏡9,藉此,能將差△TC抑制為較小。而且,基板-桿狀透鏡間緩衝層11的厚度較佳為2000μm以下。其原因在於:即使基板-桿狀透鏡間緩衝層11厚度大於2000μm亦難以發現效果有飛躍性的提昇,而且,桿狀透鏡9容易產生排列不均。
藉由如此設置緩衝層11、緩衝層13,能將差△TC抑制為較小,藉此能減少解析度的下降。而且,即使在將桿狀透鏡陣列1置於高溫高濕條件下而使接著劑進一步收縮時,亦能減小作用於桿狀透鏡9的各向異性的力,故而,能將差△TC抑制為較小從而減少解析度的下降。
而且,就本實施方式的桿狀透鏡陣列1而言,置於高溫高濕環境下之前的室溫下的差△TC為1.0mm以下,更佳為0.6mm以下。而且,對於桿狀透鏡陣列1在溫度60℃、濕度90%的高溫高濕環境下進行了500h處理時的差△TC較佳為1.0mm以下,更佳為0.6mm以下,進而更佳為0.1mm以下。而且,遍及桿狀透鏡9全長的值BestTC下的平均解析度MTFave為70%@6Lp/mm以上。藉由使主掃描方向與副掃描方向的TC之差△TC為1.0mm 以下,能減小桿狀透鏡陣列1的光學性能的各向異性,從而能將使用桿狀透鏡陣列1進行成像時的解析度維持為較高。
而且,藉由將遍及桿狀透鏡陣列1的全長而以值BestTC測定出的平均解析度MTFave設為70%@6Lp/mm以上,能將使用桿狀透鏡陣列進行成像時的解析度維持為較高。平均解析度MTFave的更佳範圍是73%@6Lp/mm以上,進而更佳為75%@6Lp/mm。此處,所謂平均解析度MTFave(%)是指下述情況的平均值:使卡片與CCD線感測器的距離以設定為主掃描方向TC與副掃描方向TC的平均值的值BestTC予以固定,而使值6Lp/mm的卡片、桿狀透鏡、及受光感測器在卡片與桿狀透鏡陣列的入射端的距離、和桿狀透鏡陣列的出射端與CCD線感測器的距離相等的狀態下,對於整個桿狀透鏡陣列進行掃描,而對主掃描方向的上述MTF以50個點進行測定時的平均值(MTFave)。平均解析度MTFave是解析度的指標,平均解析度MTFave的值越大則解析度越佳。本實施方式的桿狀透鏡陣列1中,平均解析度MTFave具有上述的值,能使用於需要高解析度的複印機或LED印表機等用途中。
(複印機用桿狀透鏡)
在使用於複印機用途的桿狀透鏡及桿狀透鏡陣列中,較佳為,除了滿足上述條件之外,還滿足以下的必要條件:0.06≦數值孔徑NA≦0.175
0.3mm-1≦折射率分佈常數g≦0.6mm-1.
於複印機用途中,尤其要求加深焦點深度,藉由設為數值孔徑NA≦0.175,能充分加深與數值孔徑NA具有反比例關係的焦點深度DOF。自加深焦點深度的觀點出發,NA的上限值較佳為0.15以下。而且,自增大光量的觀點出發,NA的下限值較佳為0.06以上,更佳為0.1以上。
而且,近年來,根據複印機的小型化要求,組裝有桿狀透鏡陣列的影像掃描器(image scanner)的平板玻璃(platen glass)的厚度為3mm以下。
若考慮到由折射率1.52、厚度3mm的平板玻璃產生的焦點的浮起(約-1mm)、及平板玻璃與透鏡端面的間隙(clearance)(較佳為1mm以上),桿狀透鏡的作動距離L0須至少為3mm以上,藉由使折射率分佈常數g為0.6mm-1以下,能使桿狀透鏡的作動距離為3mm以上。
而且,藉由使折射率分佈常數g為0.6mm-1以下,能將如下文所述由n0×g×re的積所表示的數值孔徑NA設計為較小,從而能加深焦點深度。
另外,藉由使折射率分佈常數g為0.3mm-1以上,能使作動距離L0不會變得過長,而使整個裝置小型化,並且,能將式子n0×g×re的積所表示的數值孔徑NA設計為較大,從而能增大光量。
折射率分佈常數g的下限值更佳為0.35mm-1以上,折射率分佈常數g的上限值更佳為0.5mm-1以下。
而且,除了上述必要條件之外,能使焦點深度DOF為0.9mm以上。藉由如此獲得焦點深度,當將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合並讀取原稿時,即使當原稿自讀取台浮起時亦能清晰地讀取像。焦點深度DOF更佳為1.0mm以上,進而更佳為1.1mm以上。此處,所謂焦點深度DOF是指,使值6Lp/mm的卡片、桿狀透鏡、及受光感測器,在卡片與桿狀透鏡陣列的入射端的距離和桿狀透鏡陣列的出射端與CCD線感測器的距離相等的狀態下,以卡片與CCD線感測器的距離成為以上述方式決定的值BestTC的方式配置之後,僅使卡片前後移動時,主掃描方向的MTF為40%以上的卡片的移動範圍的寬度(mm)。焦點深度的值越大,則當原稿偏離焦點位置時亦越容易維持高的解析度。
本實施方式的桿狀透鏡陣列1中,藉由獲得上述範圍的值,而使光學性能的各向異性減少,故而,解析度高,於高溫高濕環境下使用時,光學性能亦不會下降,且焦點深度較深,因此,即使當讀取原稿時產生浮起的情況下亦能清晰且無不均地讀取像,能適用於複印機用途。
(LED印表機用桿狀透鏡)
而且,在使用於LED印表機用途的桿狀透鏡及桿狀透鏡陣列中,較佳為滿足以下的必要條件:0.15≦數值孔徑NA≦0.4
0.7mm-1≦折射率分佈常數g≦1.0mm-1.
於LED印表機用途中,隨著印刷的高速化要求,尤其 需要增大光量,光量與數值孔徑NA的平方具有比例關係,故而,自增大光量的觀點出發,NA的下限值較佳為0.15以上,更佳為0.175以上。藉由使數值孔徑NA為0.4以下,能加深與數值孔徑NA具有反比例關係的焦點深度DOF。自加深焦點深度的觀點出發,數值孔徑NA的上限值較佳為0.35以下,更佳為0.30以下。
而且,近年來,隨著LED印表機的小型化要求,須使桿狀透鏡的作動距離L0為3.5mm以下。對於該要求,藉由使折射率分佈常數g為0.6mm-1以上,能使桿狀透鏡的作動距離為3.5mm以下。而且,藉由使折射率分佈常數g為0.6mm-1以上,能將式子n0×g×re的積所表示的數值孔徑NA設計為較大,從而能增大光量。
而且,藉由使折射率分佈常數g為1.0mm1以下,能防止作動距離L0變得過短而與周邊構件產生干涉,故而,能增大裝置設計的自由度。而且,藉由使折射率分佈常數g為1.0mm-1以下,能將n0×g×re的積所表示的數值孔徑NA設計為較小,從而能加深焦點深度。折射率分佈常數g的下限值更佳為0.7mm-1以上,折射率分佈常數g的上限值更佳為0.95mm-1以下。
作為構成桿狀透鏡9的塑膠材料,較佳為玻璃轉移溫度Tg為60℃以上的塑膠材料。若玻璃轉移溫度過低,則桿狀透鏡陣列的耐熱性可能會變得不充分,而且,填充於內部的接著劑變得難以選擇。具體而言,作為構成桿狀透鏡9的塑膠材料,可使用聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯與其他單體的共聚物等。作 為其他單體,可列舉:(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,4,4,4-六氟丁酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯等(甲基)丙烯酸氟化烷基酯(折射率n=1.37~1.44);折射率為1.43~1.62的(甲基)丙烯酸類,例如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸羥烷酯、(甲基)丙烯酸烷二醇酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、或季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、雙甘油四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,以及二乙二醇雙烯丙基碳酸酯、氟化烷二醇聚(甲基)丙烯酸酯等。
而且,本發明的桿狀透鏡陣列中,可使主掃描方向TC與副掃描方向TC之差△TC為0.1mm以下,於溫度60℃、濕度90%的高溫高濕環境下進行了500h處理時的差△TC為0.1mm以下,遍及桿狀透鏡9全長的平均解析度MTFave為80%@12Lp/mm以上,遍及桿狀透鏡9全長的解析度不均MTFcv為3%@12Lp/mm以下。藉由使主掃描方向TC與副掃描方向TC之差△TC為0.1mm以下,能減小桿狀透鏡陣列1的光學性能的各向異性,從而,能將使用桿狀透鏡陣列1進行成像時的解析度維持為較高。主掃描方向TC與副掃描方向TC之差△TC的更佳範圍為△TC為0.08mm以下,進而更佳為0.06mm以下。而且,藉由使溫度60℃、濕度90%的高溫高濕環境下進行了500h處理時的差△TC為0.1mm以下,即使在高溫高濕環境下長時間使用桿狀透鏡陣列1,亦能降低 光學性能的各向異性,從而能將使用桿狀透鏡陣列1進行成像時的解析度維持為較高。於溫度60℃、濕度90%的高溫高濕環境下進行了500h處理時的差△TC的更佳的範圍為0.08mm以下,更佳為0.06mm以下。
而且,藉由使遍及陣列全長而測定的平均解析度MTFave為80%@12Lp/mm以上,能將使用桿狀透鏡陣列1進行成像時的解析度維持為較高。平均解析度MTFave的更佳範圍為83%@12Lp/mm以上,進而更佳為85%@12Lp/mm以上。而且,藉由使遍及陣列全長而測定的解析度不均MTFcv為3%@12Lp/mm以下,從而,當使用桿狀透鏡陣列1進行成像時,能將解析度的不均抑制為較小。藉此,當將本實施方式的桿狀透鏡陣列1與LED陣列組合而寫入圖像時,能提供均質且無不均的圖像。平均解析度MTFave的更佳範圍是83%@12Lp/mm以上,更佳為85%@12Lp/mm以上。
此處,所謂解析度不均MTFcv(%)是指,將當利用上述方法對於桿狀透鏡陣列的全寬進行掃描而對主掃描方向的上述MTF以50個點進行測定時解析度MTF的標準偏差除以平均解析度MTFave所得的值乘以100後所得的值,且是解析度不均的指標。MTFcv的值越小,則越能獲得解析度不均小而均勻的圖像。
本實施方式的桿狀透鏡陣列1中,藉由獲得上述範圍的值,而減小光學性能的各向異性,故而,解析度較高,即使在高溫高濕環境下使用時,光學性能亦不會下降,光學性能不均少, 故而,可提供能提供均質且無不均的圖像、且適用於LED印表機用途的桿狀透鏡陣列。
另外,本實施方式中,是使用塑膠製的桿狀透鏡進行詳細說明,但根據本發明,亦可使用玻璃製的桿狀透鏡。
以下,對於本發明的實施例及比較例進行詳細說明。圖3及圖4是表示比較例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表,圖5至圖7是表示本發明的實施例的桿狀透鏡陣列的共軛長度(TC)及其經時變化的圖表。
首先,本發明的實施例1~實施例6及比較例1~比較例3中,使用的是如下的塑膠桿狀透鏡:以聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸酯、甲基丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯作為原料,半徑r為0.232mm,525nm的波長下的中心折射率n0為1.503,自中心朝向外周的0.2r~0.9r的範圍內的折射率分佈近似於式子(1),525nm的波長下的折射率分佈常數g為0.43mm-1,有效直徑re為0.220mm,數值孔徑NA為0.142,長度為166mm。
而且,本發明的實施例7~實施例9中,使用的是如下的塑膠桿狀透鏡:以聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊酯作為原料,半徑r為0.300mm,525nm的波長下的中心折射率n0為1.513,525nm的波長下的折射率分佈常數g為0.88mm-1,有效直徑re為0.222mm,數值孔徑NA為0.292,長度為166mm。
[比較例1]
製作桿狀透鏡陣列時,使用長度330mm、寬度170mm、厚度0.42mm的苯酚製基板、濕氣硬化性胺基甲酸酯熱熔膠(S-Dine 9607R:積水富樂(Sekisui Fuller)股份有限公司製;JIS6253硬度A71;JIS6251拉伸強度3.1MPa)、專利文獻1揭示的裝置進行製作。
首先,於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為60μm。將大致700根桿狀透鏡以鄰接的桿狀透鏡彼此無間隙的方式密接地排列,且以透鏡與接著劑延伸的方向正交的方式配置在接著劑上。進而,再準備一塊與上述同樣地塗佈有接著劑的基板,且以桿狀透鏡已配置完畢的基板與接著劑塗佈面對向的方式配置在桿狀透鏡上,藉此,由2塊基板夾持桿狀透鏡。之後,對於試驗體在加熱至60℃的狀態下以0.4MPa/cm2的壓力進行30秒壓製,結果處於未硬化狀態的接著劑會變形而填充於透鏡間,使透鏡與基板成為完全密接的狀態。之後,藉由使試驗體冷卻至20℃而獲得由2塊基板夾持桿狀透鏡且填充有接著劑的桿狀透鏡陣列原板。將如此獲得的桿狀透鏡陣列原板,平行於接著劑的延伸方向且以10mm的間隔切斷之後,在溫度60℃、濕度90%RH的環境下處理24小時,藉此使接著劑硬化。接著劑硬化後,對桿狀透鏡陣列的切斷面進行鏡面切削,將寬度加工為8.5mm,從而獲得桿狀透鏡陣列。利用顯微鏡(徠卡(Leica)實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀 察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,未形成桿狀透鏡間的緩衝層、及基板-桿狀透鏡間緩衝層,桿狀透鏡彼此完全密接,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.95。
測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為19.77mm,副掃描方向TC為20.84mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為1.07mm,BestTC為20.31mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@6Lp/mm為59%,焦點深度DOF@6Lp/mm為0.75mm。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為18.19mm,副掃描方向TC為19.55mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為1.36mm。將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合且進行讀取,結果讀取圖像不清晰,而且當原稿產生浮起時,圖像變得極其不清晰。
[比較例2]
使用形成有間隔為480μm的排列槽的板(plate),來排列大致670根桿狀透鏡,除此之外,與比較例1同樣地製作桿狀透鏡陣列。利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.95。而且,於基板-桿狀透鏡間未形成緩衝層而是完全密接。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為18.99 mm,副掃描方向TC為20.57mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為1.58mm,BestTC為19.78mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@6Lp/mm為55%,焦點深度DOF@6Lp/mm為0.72mm。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為17.78mm,副掃描方向TC為19.41mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為1.63mm。將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合並進行讀取,結果讀取圖像不清晰,而且,當原稿產生浮起時,圖像變得極其不清晰。
[比較例3]
製作桿狀透鏡陣列時,使用長度330mm、寬度170mm、厚度0.42mm的苯酚製基板、濕氣硬化性胺基甲酸酯熱熔膠(S-Dine 9607R:積水富樂股份有限公司製;JIS6253硬度A71;JIS6251拉伸強度3.1MPa)、專利文獻1中的裝置進行製作。
首先,於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為5μm,藉由在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理而使接著劑硬化,從而設置基板-桿狀透鏡間緩衝層。接著劑硬化後,以重疊於已硬化的接著劑上的方式塗佈多條接著劑,以使得塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為60μm。使用形成有間隔為480μm的排列槽的板來排列大致670根桿狀透鏡,且以使透鏡與接著劑延伸的方向正交的方式配置於接著劑上。進而,再準備一塊與上 述方式同樣地設有基板-桿狀透鏡間緩衝層且於其上塗佈有接著劑的基板,且以桿狀透鏡已配置完畢的基板與接著劑塗佈面對向的方式配置在桿狀透鏡上,藉此,由2塊基板夾持桿狀透鏡。之後,對於試驗體在加熱至60℃的狀態下以0.4MPa/cm2的壓力進行30秒壓製,結果處於未硬化狀態的接著劑會變形而填充於透鏡間,使透鏡與硬化完畢的接著劑(基板-桿狀透鏡間緩衝層)成為完全密接的狀態。之後,藉由使試驗體冷卻至20℃而獲得由2塊基板夾持桿狀透鏡且填充有接著劑的桿狀透鏡陣列原板。將如此獲得的桿狀透鏡陣列原板,平行於接著劑的延伸方向且以10mm的間隔切斷後,在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理,藉此使接著劑硬化。接著劑硬化後,對桿狀透鏡陣列原板的切斷面進行鏡面切削,將寬度加工為9.0mm,從而獲得桿狀透鏡陣列。
利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.92。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有5μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為18.14mm,副掃描方向TC為19.25mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為1.11mm,BestTC為18.70mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@6Lp/mm為65%,焦點深度DOF@6Lp/mm為0.89mm。對於如此製作的桿狀透鏡 陣列,進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為17.36mm,副掃描方向TC為18.17mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.81mm。將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合並進行讀取,結果讀取圖像不清晰,而且,當原稿產生浮起時,圖像變得極其不清晰。
而且,對於如此製作的比較例的桿狀透鏡陣列,進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,將主掃描方向(陣列的排列方向)及副掃描方向(基板的面方向)上的共軛長度TC(mm)、及主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC(mm)示於圖3至圖5中。
[實施例1]
於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為10μm,藉由在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理而使接著劑硬化,從而設有基板-桿狀透鏡間緩衝層,除此之外,與比較例3同樣地製作桿狀透鏡陣列。
利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.92。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有10μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為18.32mm,副掃描方向TC為19.14mm,主掃描方向與副掃描 方向上的共軛長度之差△TC為0.83mm,BestTC為18.73mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@6Lp/mm為87%,焦點深度DOF@6Lp/mm為1.15mm。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,進行暴露於氣溫60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為17.49mm,副掃描方向TC為17.99mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.50mm。將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合並進行讀取,結果讀取圖像清晰,而且,即使當原稿產生浮起時亦能獲得清晰的圖像。
[實施例2]
製作桿狀透鏡陣列時,使用長度330mm、寬度170mm、厚度0.42mm的苯酚製基板、濕氣硬化性胺基甲酸酯熱熔膠(S-Dine 9607R:積水富樂股份有限公司製;JIS6253硬度A71;JIS6251拉伸強度3.1MPa)、專利文獻1中的裝置進行製作。首先,於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為20μm,藉由在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理而使接著劑硬化,從而設有基板-桿狀透鏡間緩衝層。接著劑硬化後,以重疊於已硬化的接著劑上的方式塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為60μm。使用形成有間隔為480μm的排列槽的板,排列大致670根桿狀透鏡,且以使透鏡與接著劑的延伸方向正交的方式配置於接著劑上。進而,再準備一塊與上述同樣地設有基板-桿 狀透鏡間緩衝層、且於其上塗佈有接著劑的基板,且以桿狀透鏡已配置完畢的基板與接著劑塗佈面對向的方式,配置於桿狀透鏡上,藉此,由2塊基板夾持桿狀透鏡。之後,對於試驗體在加熱至60℃的狀態下以0.4MPa/cm2的壓力進行30秒壓製,結果處於未硬化狀態的接著劑會變形而填充於透鏡間,使透鏡與硬化完畢的接著劑(基板-桿狀透鏡間緩衝層)成為完全密接的狀態,因此,藉由將試驗體冷卻至20℃,可獲得由2塊基板夾持桿狀透鏡且填充有接著劑的桿狀透鏡陣列原板。將如此獲得的桿狀透鏡陣列原板,平行於接著劑的延伸方向且以10mm的間隔切斷後,在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理,藉此使接著劑硬化。接著劑硬化後,對桿狀透鏡陣列的切斷面進行鏡面切削,將寬度加工為8.5mm。
利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.92。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有24μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為19.69mm,副掃描方向TC為20.12mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.44mm,BestTC為19.91mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@6Lp/mm為91%,焦點深度DOF@6Lp/mm為1.19mm。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,進行暴露於氣溫60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的 耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為18.59mm,副掃描方向TC為19.11mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.52mm。將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合並進行讀取,結果讀取圖像清晰,而且,即使當原稿產生浮起時亦能獲得清晰的圖像。
[實施例3]
於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為30μm,藉由在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理而使接著劑硬化,從而設有基板-桿狀透鏡間緩衝層,除此之外,與實施例2同樣地製作桿狀透鏡陣列。利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.92。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有34μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為19.70mm,副掃描方向TC為20.04mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.33mm,BestTC為19.87mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@6Lp/mm為89.0%,焦點深度DOF@6Lp/mm為1.2mm。如此製作的桿狀透鏡陣列中,對桿狀透鏡陣列進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為18.63mm,副掃描方向TC為19.10mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為 0.47mm。將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合並進行讀取,結果讀取圖像清晰,而且,即使當原稿產生浮起時亦能獲得清晰的圖像。
[實施例4]
於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為40μm,藉由在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理而使接著劑硬化,從而設有基板-桿狀透鏡間緩衝層,除此之外,與實施例2同樣地製作桿狀透鏡陣列。
利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.92。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有41μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為19.69mm,副掃描方向TC為20.08mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.38mm,BestTC為19.89mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@6Lp/mm為90%,焦點深度DOF@6Lp/mm為1.18mm。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,對桿狀透鏡陣列進行暴露於氣溫60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為18.57mm,副掃描方向TC為19.06mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.49mm。將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合並進行讀取,結果讀取圖像清晰,而且,即使當原稿產生浮 起時亦能獲得清晰的圖像。
[實施例5]
於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為100μm,藉由在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理而使接著劑硬化,從而設有基板-桿狀透鏡間緩衝層,除此之外,與實施例1同樣地製作桿狀透鏡陣列。利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.92。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有100μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為18.58mm,副掃描方向TC為18.67mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.09mm,BestTC為18.62mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@6Lp/mm為87%,焦點深度DOF@6Lp/mm為1.17mm。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為17.75mm,副掃描方向TC為17.88mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.14mm。將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合並進行讀取,結果讀取圖像清晰,而且,即使當原稿產生浮起時亦能獲得清晰的圖像。
[實施例6]
製作桿狀透鏡陣列時,使用於長度330mm、寬度170mm、 厚度2.0mm的苯酚製基板的表面貼合有厚度1.0mm的乙丙橡膠的積層板(RISHOLITE橡膠貼附積層板RS-1769X:利昌工業股份有限公司製;橡膠部的JIS6253硬度A71;JIS6251拉伸強度24.2MPa)、濕氣硬化性胺基甲酸酯熱熔膠(S-Dine 9607R:積水富樂股份有限公司製;JIS6253硬度A71;JIS6251拉伸強度3.1MPa)、專利文獻1中的裝置進行製作。首先,於基板的橡膠面上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為60μm。使用形成有間隔為480μm的排列槽的板,來排列大致670根桿狀透鏡,且以使透鏡與接著劑的延伸方向正交的方式配置於接著劑上。進而,再準備一塊與上述同樣地塗佈有接著劑的基板,且以桿狀透鏡已配置完畢的基板與接著劑塗佈面對向的方式,配置於桿狀透鏡上,藉此,由2塊基板夾持桿狀透鏡。之後,對於試驗體在加熱至60℃的狀態下以0.4MPa/cm2的壓力進行30秒壓製,結果處於未硬化狀態的接著劑會變形而填充於透鏡間,使透鏡與基板橡膠面(基板-桿狀透鏡間緩衝層)成為完全密接的狀態。之後,藉由使試驗體冷卻至20℃,而獲得由2塊基板夾持桿狀透鏡且填充有接著劑的桿狀透鏡陣列原板。將如此獲得的桿狀透鏡陣列原板,平行於接著劑的延伸方向且以10mm的間隔切斷後,在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理,藉此使接著劑硬化。接著劑硬化後,對桿狀透鏡陣列的切斷面進行鏡面切削,將寬度加工為9.0mm。
利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100 倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.92。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有1068μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為18.43mm,副掃描方向TC為18.53mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.10mm,BestTC為18.48mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@6Lp/mm為83%,焦點深度DOF@6Lp/mm為1.13mm。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為17.84mm,副掃描方向TC為17.95mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.11mm。將該桿狀透鏡陣列與影像感測器組合並進行讀取,結果讀取圖像清晰,而且,即使當原稿產生浮起時亦能獲得清晰的圖像。
[實施例7]
製作桿狀透鏡陣列時,使用長度330mm、寬度170mm、厚度0.42mm的苯酚製基板、濕氣硬化性胺基甲酸酯熱熔膠(S-Dine 9607R:積水富樂股份有限公司製;JIS6253硬度A71;JIS6251拉伸強度3.1MPa)、專利文獻1中的裝置進行製作。首先,於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為4.0mm、塗佈間距為5.3mm、塗佈厚度為20μm,藉由在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理而使接著劑硬化,從而設有基板-桿狀透鏡間緩衝層。 接著劑硬化後,以重疊於已硬化的接著劑上的方式塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為8.8mm、塗佈間距為10.3mm、塗佈厚度為90μm。使用形成有間隔為615μm的排列槽的板,來排列大致520根桿狀透鏡,且以使透鏡與接著劑的延伸方向正交的方式配置於接著劑上。進而,再準備一塊與上述同樣地設有基板-桿狀透鏡間緩衝層、且於其上塗佈有接著劑的基板,且以桿狀透鏡已配置完畢的基板與接著劑塗佈面對向的方式,配置於桿狀透鏡上,藉此,由2塊基板夾持桿狀透鏡。之後,對於試驗體在加熱至60℃的狀態下以0.4MPa/cm2的壓力進行30秒壓製,結果處於未硬化狀態的接著劑會變形而填充於透鏡間,透鏡與硬化完畢的接著劑(基板-桿狀透鏡間緩衝層)成為完全密接的狀態。之後,藉由使試驗體冷卻至20℃,而獲得由2塊基板夾持桿狀透鏡且填充有接著劑的桿狀透鏡陣列原板。將如此獲得的桿狀透鏡陣列原板,平行於接著劑的延伸方向且以5.0mm的間隔切斷後,在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理,藉此使接著劑硬化。接著劑硬化後,對桿狀透鏡陣列的切斷面進行鏡面切削,將寬度加工為4.4mm。
利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.72。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有20μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC 為9.90mm,副掃描方向TC為9.97mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.07mm,BestTC為9.94mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@12Lp/mm為85%,BestTC下的主掃描MTFcv@12Lp/mm為2.0%。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為9.80mm,副掃描方向TC為9.88mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.08mm。將該桿狀透鏡陣列與LED陣列組合而對感光鼓(drum)進行列印,接著,使用黑色碳粉(toner)進行印刷,結果印刷圖像清晰,且圖像的不均少。
[實施例8]
於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為4.0mm、塗佈間距為5.3mm、塗佈厚度為30μm,藉由在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理而使接著劑硬化,從而設有基板-桿狀透鏡間緩衝層,除此之外,與實施例7同樣地製作桿狀透鏡陣列。
利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.72。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有30μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為9.89mm,副掃描方向TC為9.94mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.05mm,BestTC為9.92mm。該桿 狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@12Lp/mm為88%,BestTC下的主掃描MTFcv@12Lp/mm為2.3%。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為9.84mm,副掃描方向TC為9.90mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.06mm。將該桿狀透鏡陣列與LED陣列組合而對感光鼓進行列印,接著使用黑色碳粉進行印刷,結果印刷圖像清晰,而且圖像的不均少。
[實施例9]
於基板上塗佈多條接著劑,以使塗佈寬度為4.0mm、塗佈間距為5.3mm、塗佈厚度為40μm,藉由在溫度60℃、濕度90%RH的環境下進行24小時處理而使接著劑硬化,從而設有基板-桿狀透鏡間緩衝層,除此之外,與實施例7同樣地製作桿狀透鏡陣列。
利用顯微鏡(Leica實體顯微鏡M205C放大倍率100倍)觀察該桿狀透鏡陣列的兩端面,可知,於桿狀透鏡間形成有15μm的緩衝層,式子2re/P所表示的桿狀透鏡的有效直徑與排列間距之比為0.72。而且,於基板-桿狀透鏡間形成有40μm的緩衝層。測定該桿狀透鏡陣列的共軛長度TC,可知,主掃描方向TC為9.93mm,副掃描方向TC為9.96mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.03mm,BestTC為9.95mm。該桿狀透鏡陣列的BestTC下的主掃描MTFave@12Lp/mm為84%,BestTC下的主掃描MTFcv@12Lp/mm為1.9%。對於如此製作的 桿狀透鏡陣列,進行暴露於溫度60℃、氣溫90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,主掃描方向TC為9.88mm,副掃描方向TC為9.93mm,主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC為0.05mm。將該桿狀透鏡陣列與LED陣列組合而對感光鼓進行列印、接著使用黑色碳粉進行印刷,結果印刷圖像清晰,而且圖像的不均少。對於如此製作的桿狀透鏡陣列,進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後,將試驗後的主掃描方向(陣列的排列方向)及副掃描方向(基板的面方向)上的共軛長度TC(mm)、及主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差△TC(mm)示於圖6至圖14中。而且,將共軛長度之差△TC(mm)的值相對於緩衝層的厚度的關係示於圖15中。而且,將進行暴露於溫度60℃、濕度90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後產生的共軛長度之差△TC(mm)的值相對於緩衝層的厚度的關係示於圖16中。
而且,將比較例及實施例的試驗結果一併示於表1中。
根據圖3至圖5及表1可知,於未設置基板-桿狀透鏡間緩衝層的比較例2、未設置基板-桿狀透鏡間緩衝層及桿狀透鏡間緩衝層的比較例1中,主掃描方向與副操作方向的共軛長度之差較大,藉由耐久試驗,該差有增大的傾向。與此相對,於圖6至圖14的設有基板-桿狀透鏡間緩衝層的實施例中,主掃描方向與副操作方向的共軛長度之差較小,且耐久試驗中的共軛長度的差幾乎無變化,大致以相同的比例下降。因此,根據本發明的實施例可知,藉由在基板與桿狀透鏡之間設置超過5μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層,能抑制因接著劑的收縮引起的透鏡的變形,藉此,能抑制桿狀透鏡的主掃描方向與副掃描方向上的共軛長度之差變得明顯,從而能維持桿狀透鏡陣列的光學特性。
圖17表示不具有桿狀透鏡間緩衝層及基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列(比較例1)、雖具有15μm的桿狀透鏡間緩衝層但不具有基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列(比較例2)、及具有15μm的桿狀透鏡間緩衝層且具有5μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列(比較例3)的剖面照片。而且,圖18中表示使用該等桿狀透鏡陣列使間隔為100μm的晶格成像時的像(晶格像)、以及進行使該等桿狀透鏡陣列暴露於60℃、90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後的晶格像。
而且,圖18中表示具有15μm的桿狀透鏡間緩衝層及10μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列(實施例1)、具有15μm的桿狀透鏡間緩衝層及20μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層 的桿狀透鏡陣列(實施例2)、具有15μm的桿狀透鏡間緩衝層及24μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列(實施例3)、具有15μm的桿狀透鏡間緩衝層及34μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列(實施例4)、具有15μm的桿狀透鏡間緩衝層及41μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列(實施例4)、具有15μm的桿狀透鏡間緩衝層及100μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列(實施例5)、及具有15μm的桿狀透鏡間緩衝層及1068μm的基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列(實施例6)的剖面照片。而且,圖18中表示使用該等桿狀透鏡陣列使間隔為100μm的晶格成像時的像(晶格像)、及進行使該等桿狀透鏡陣列暴露於60℃、90%RH的高溫高濕條件下的耐久試驗500小時後的晶格像。另外,圖17、圖18中,左右為主掃描方向,上下為副掃描方向。
根據該等圖可知,於不具有桿狀透鏡間緩衝層及基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列的晶格像、及不具有基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列、或具有5μm以下的基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列的晶格像中,在耐久試驗前後晶格像混亂。另一方面,可知,於具有基板-桿狀透鏡間緩衝層的桿狀透鏡陣列的晶格像中,耐久試驗後亦幾乎未混亂。由此可知,根據本發明的實施例,藉由設置基板-桿狀透鏡間緩衝層能抑制晶格像的混亂。
1‧‧‧桿狀透鏡陣列
3、5‧‧‧基板
7‧‧‧接著劑
9‧‧‧桿狀透鏡
11‧‧‧基板-桿狀透鏡間緩衝層
13‧‧‧桿狀透鏡間緩衝層

Claims (19)

  1. 一種桿狀透鏡陣列,多個桿狀透鏡以各上述桿狀透鏡的中心軸彼此大致平行的方式排列於2塊基板之間;上述桿狀透鏡陣列滿足以下的3個必要條件:(1)主掃描方向與副掃描方向的TC之差△TC≦1.0mm(2)60℃、90%、500小時耐久試驗後的△TC≦1.0mm(3)BestTC下的平均解析度(MTFave)≧70%@6Lp/mm(線對/毫米)(此處,所謂BestTC是指主掃描方向TC與副掃描方向TC的平均TC)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的桿狀透鏡陣列,其中,焦點深度DOF≧0.9mm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的桿狀透鏡陣列,其滿足以下的4個必要條件:(1)△TC≦0.1mm(2)耐久試驗後的△TC≦0.1mm(3)BestTC下的MTFave≧80%@12Lp/mm(4)BestTC下的解析度不均(MTFcv)≦3%@12Lp/mm(此處,所謂BestTC是指上述主掃描方向TC與上述副掃描方向TC的平均TC)。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項所述的桿狀透鏡陣列,其中,於上述桿狀透鏡與上述2塊基板之間、各個基板-桿狀透鏡間, 設有厚度超過5μm的緩衝層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的桿狀透鏡陣列,其中,上述基板-桿狀透鏡間緩衝層的厚度為10μm以上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的桿狀透鏡陣列,其中,上述基板-桿狀透鏡間緩衝層的厚度為15μm以上。
  7. 如申請專利範圍第4項~第6項中任一項所述的桿狀透鏡陣列,其中,於鄰接的上述桿狀透鏡之間設有桿狀透鏡間緩衝層。
  8. 如申請專利範圍第7所述的桿狀透鏡陣列,其中,上述桿狀透鏡間緩衝層的厚度為5μm以上、30μm以下。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的桿狀透鏡陣列,其中,上述桿狀透鏡間緩衝層的厚度為10μm以上、20μm以下。
  10. 如申請專利範圍第4項所述的桿狀透鏡陣列,其中,上述基板-桿狀透鏡間緩衝層的硬度(JIS6253)為A50~A95,拉伸強度(JIS6251)為1MPa~100MPa。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的桿狀透鏡陣列,其中,上述桿狀透鏡間緩衝層的硬度(JIS6253)為A50~A95,拉伸強度(JIS6251)為1MPa~100MPa。
  12. 如申請專利範圍第4項所述的桿狀透鏡陣列,其中,上述基板-桿狀透鏡間緩衝層是藉由使上述接著劑介於上述基板與上述桿狀透鏡之間而形成。
  13. 如申請專利範圍第7項所述的桿狀透鏡陣列,其中,上述桿狀透鏡間緩衝層是藉由使上述接著劑介於鄰接的上述桿狀透鏡 之間而形成。
  14. 如申請專利範圍第4項所述的桿狀透鏡陣列,其中,上述桿狀透鏡為塑膠桿狀透鏡。
  15. 如申請專利範圍第1項~第14項中任一項所述的桿狀透鏡陣列,其滿足以下的4個必要條件:(1)0.06≦數值孔徑NA≦0.4(2)0.3mm-1≦折射率分佈常數g≦1.0mm-1(3)0.1mm≦透鏡有效半徑re≦0.4mm(4)0.70≦2re/P(透鏡有效半徑/排列間距)。
  16. 一種桿狀透鏡陣列的製造方法,其包括:於2塊基板上分別設置緩衝層的階段;塗佈階段,將接著劑塗佈於上述2塊基板上所形成的上述緩衝層上;排列階段,將桿狀透鏡排列於塗佈在上述2塊基板中的任一塊基板的上述接著劑上;配置階段,以塗佈在上述2塊基板中的另一塊基板的接著劑接著於上述桿狀透鏡的方式,將上述另一基板配置於上述桿狀透鏡上;及硬化階段,使塗佈於上述2塊基板的上述接著劑硬化,形成上述桿狀透鏡陣列。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的桿狀透鏡陣列的製造方法,其中,包括: 第1塗佈階段,將接著劑分別塗佈於上述2塊基板上;第1硬化階段,使已塗佈於上述2塊基板上的上述接著劑硬化;第2塗佈階段,進而將接著劑塗佈於在上述2塊基板上已硬化的上述接著劑上;排列階段,將桿狀透鏡排列於塗佈在上述2塊基板中的任一塊基板的上述接著劑上;配置階段,以塗佈於上述2塊基板中的另一塊基板的上述接著劑接著於上述桿狀透鏡的方式,將上述另一基板配置於上述桿狀透鏡上;及第2硬化階段,使塗佈於上述2塊基板的上述接著劑硬化,形成上述桿狀透鏡陣列。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的桿狀透鏡陣列的製造方法,其中,於上述第1塗佈階段,以上述第1硬化階段後的上述接著劑的厚度超過5μm的方式塗佈上述接著劑。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的桿狀透鏡陣列的製造方法,其中,於上述排列階段,上述桿狀透鏡是以上述桿狀透鏡彼此的間隔為5μm以上、30μm以下的方式排列,於上述第2塗佈階段,塗佈如下量的上述接著劑:上述桿狀透鏡陣列的上述桿狀透鏡彼此的間隔被上述接著劑填埋。
TW102145999A 2012-12-17 2013-12-13 桿狀透鏡陣列及其製造方法 TW201432320A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012274830 2012-12-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201432320A true TW201432320A (zh) 2014-08-16

Family

ID=50978412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102145999A TW201432320A (zh) 2012-12-17 2013-12-13 桿狀透鏡陣列及其製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2014098085A1 (zh)
TW (1) TW201432320A (zh)
WO (1) WO2014098085A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016133704A (ja) * 2015-01-21 2016-07-25 三菱レイヨン株式会社 ロッドレンズアレイ及びロッドレンズアレイを用いた等倍結像光学装置
JP6621591B2 (ja) * 2015-03-31 2019-12-18 株式会社沖データ ロッドレンズアレイユニット、ロッドレンズアレイユニットの製造方法、ledプリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置、及び画像読取装置
JP6488864B2 (ja) * 2015-05-07 2019-03-27 三菱ケミカル株式会社 光伝送体アレイの製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001277593A (ja) * 2000-03-31 2001-10-09 Canon Inc 画像形成装置
JP4440427B2 (ja) * 2000-05-11 2010-03-24 日本板硝子株式会社 ロッドレンズアレイ
JP5522587B2 (ja) * 2008-06-05 2014-06-18 三菱レイヨン株式会社 2段構造ロッドレンズアレイの製造方法
JP2010130066A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像読取り装置
JP2010187187A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Mitsubishi Electric Corp 密着型イメージセンサ
JP5614714B2 (ja) * 2010-10-06 2014-10-29 三菱レイヨン株式会社 ロッドレンズ、ロッドレンズの製造方法、ロッドレンズアレイおよびロッドレンズアレイ製造方法
WO2012093726A1 (ja) * 2011-01-06 2012-07-12 三菱レイヨン株式会社 プラスチック製ロッドレンズ、プラスチック製ロッドレンズアレイ、カラーイメージセンサヘッドおよびledプリンタヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014098085A1 (ja) 2014-06-26
JPWO2014098085A1 (ja) 2017-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5094802B2 (ja) 光学素子ウエハの製造方法
JP3824425B2 (ja) 平板型マイクロレンズアレイ
JP4752978B2 (ja) ウエハレンズ
EP2369391B1 (en) Wafer lens unit and method for manufacturing the same
JP5417554B1 (ja) ロッドレンズアレイおよびそれを用いたイメージセンサヘッド
JP2011048304A (ja) 光学素子モジュールおよびその製造方法、電子素子モジュールおよびその製造方法、電子情報機器
TW201432320A (zh) 桿狀透鏡陣列及其製造方法
JP5522587B2 (ja) 2段構造ロッドレンズアレイの製造方法
KR101866280B1 (ko) 패턴화된 광위상 변조판 및 이의 제조방법
KR101493156B1 (ko) 아포다이저 제조 방법 및 광학 모듈
EP1909118A1 (en) Plastic rod lens, rod lens array, rod lens plate, image sensor, and printer
CN1914541A (zh) 制造微透镜阵列的方法
US20150177533A1 (en) Optical device, optical apparatus, and method for manufacturing optical device
JP5424116B2 (ja) 光学素子シートの同時両面形成方法、およびその光学素子シート形成装置
JP4636541B2 (ja) ロッドレンズアレイ
US9855766B2 (en) Rod lens array, LED print head, contact image sensor head, image forming apparatus, and image reading apparatus
JP2008155547A (ja) 光学部品の製造方法、光学部品、および、光学機器
JP2001027713A (ja) 光伝送体アレイ及びその製造方法、並びにledプリンタ及びスキャナ
US5905836A (en) Optical waveguide reduction optical image sensor
JP2015200856A (ja) ロッドレンズアレイ
CN110596868A (zh) 光学单元和层叠体
JPH09329721A (ja) 高分子光導波路及びその製造方法
JP4646286B2 (ja) ロッドレンズアレイ原板の製造方法およびロッドレンズアレイの製造方法
JP2012078750A (ja) ロッドレンズ、ロッドレンズの製造方法、ロッドレンズアレイおよびロッドレンズアレイ製造方法
JP2012078656A (ja) プラスチック製ロッドレンズ、およびプラスチック製ロッドレンズアレイ