WO2013146873A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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WO2013146873A1
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rod lens
lens array
rod
light
mass
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PCT/JP2013/058987
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成史 北村
菊枝 入江
川原田　泰
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三菱レイヨン株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/005—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along a single direction only, e.g. lenticular sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses

Definitions

  • the present invention relates to a rod lens array and an image sensor head using the same. More specifically, the present invention relates to a rod lens array mounted on an image sensor used in a flatbed scanner or hand scanner used in a copying machine or the like, and an image sensor including such a rod lens array. Regarding the head.
  • a rod lens is known in which both end surfaces of a cylindrical body made of glass or plastic material are mirror-polished.
  • the rod lens is also used in the form of a rod lens array in which a plurality of rod lenses are arranged in parallel in a single row or a plurality of rows and bonded and fixed.
  • Such a rod lens array is widely used as an optical device for reading for image sensors mounted on various scanners such as hand scanners, copying machines, and facsimiles.
  • rod lens arrays which are optical devices for built-in image sensors, are also required to have optical performance suitable for reading color images.
  • Patent Document 1 a rod lens having excellent color characteristics that can obtain a color image with small chromatic aberration and less blur has been developed.
  • flatbed scanners used in hand scanners, copiers, etc. unlike facsimile, sheet feed scanners, etc., are not fixed on the original surface.
  • the distance between the lens surface and the document surface may change, making it impossible to form a clear image.
  • the depth of focus is deep so that a clear image can be obtained even if the distance between the lens surface of the rod lens and the original surface changes slightly for flatbed scanners used in hand scanners, copiers, etc. There is a need for rod lenses.
  • a rod lens having a deep focal depth can be obtained by reducing the numerical aperture.
  • the smaller the numerical aperture the longer the conjugate length, and it becomes difficult to reduce the size of the optical system.
  • Patent Document 2 discloses that a light absorption layer having a thickness of 50 ⁇ m or more is provided on the outer periphery of the lens to reduce the effective diameter of the lens, thereby reducing the numerical aperture, thereby increasing the conjugate length.
  • a rod lens having a shorter focal length and a greater depth of focus is disclosed.
  • the refractive index distribution constant g of the rod lens is 0.2mm -1 ⁇ g ⁇ 0.325mm -1, g and the product of 0.04 ⁇ g ⁇ r of the rod lens radius r ⁇
  • a rod lens having a depth of focus increased by 0.065 is disclosed.
  • the rod lens described in Patent Document 1 has a problem that it cannot form a rod lens array with a deep focal depth because the focal depth is shallow.
  • the rod lens disclosed in Patent Document 2 the thicker the light absorption layer, the smaller the numerical aperture and the deeper the focal depth. However, the thicker the light absorption layer, the more the light absorption layer occupies the lens diameter. The proportion increases. For this reason, when a rod lens array is produced by arranging such lenses, even if the lenses are arranged in close contact with each other, the portion that performs the lens action in the array is separated. As a result, there is a problem that spots of depth of focus are generated in the lens array, and spots are generated in the read image in a state where the document is lifted. Furthermore, the rod lens disclosed in Patent Document 2 has a problem in that the amount of transmitted light as a lens array is insufficient, resulting in a large amount of light and uneven streaks.
  • the rod lens disclosed in Patent Document 3 can increase the depth of focus by reducing the numerical aperture, but is not practical because the amount of light is too small, and it is downsized because the conjugate length is long. It was difficult to incorporate it into an image sensor.
  • the rod lens disclosed in Patent Document 3 has a thick light absorption layer, and when the rod lens array is used, a focal depth spot is generated in the lens array. There is a problem that spots appear in the read image in a state where the image is floating. Furthermore, the rod lens disclosed in Patent Document 3 has a problem in that the amount of transmitted light is insufficient as a lens array, so that the amount of light becomes large or streaks occur.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a rod lens array having a large depth of focus and a small depth of focus spot. Another object of the present invention is to provide a rod lens array having a short conjugate length, a sufficiently large amount of transmitted light, and a small amount of unevenness in the amount of light. Another object of the present invention is to provide an image sensor that includes such a rod lens array and can read an image clearly even if the position of a read original is shifted. Another object of the present invention is to provide an image sensor in which a read image is uniform and streaks can be suppressed.
  • a plurality of rod-shaped rod lenses having a refractive index decreasing from the center toward the outer periphery are arranged so that the central axes of the rod lenses are substantially parallel to each other.
  • a rod lens array is provided.
  • a 6 Lp / mm grating pattern, a rod lens, and a light receiving sensor are arranged so that the MTF for light having a wavelength of 525 nm is maximized, and only the grating pattern is moved.
  • the length defined as the width of the moving range of the lattice pattern in which the MTF is 40% or more.
  • the evaluation of the optical performance is the optical performance for light having a wavelength of 525 nm unless otherwise specified.
  • DOFcv is a value obtained by dividing the standard deviation of the focal depth in the main scanning direction of the lens array by DOFave.
  • a rod lens array that satisfies the requirements of the following formulas (1) to (4) is provided.
  • an image sensor head provided with the rod lens array is provided.
  • a rod lens array having a large depth of focus and a small depth of focus spot can be obtained. According to the present invention, it is possible to obtain a rod lens array having a short conjugate length, a sufficiently large amount of transmitted light, and a small amount of unevenness in the amount of light.
  • the present invention it is also possible to obtain an image sensor that includes such a rod lens array and can read an image clearly even if the position of a read original is shifted. Further, according to the present invention, it is possible to provide an image sensor in which a read image is uniform and streak spots are suppressed. Furthermore, since the rod lens array of the present invention can efficiently transmit light from the light source, it can be expected to suppress power consumption.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a manufacturing apparatus for manufacturing a rod lens yarn used in a rod lens array according to a preferred embodiment of the present invention. It is drawing which shows schematically the structure of the extending
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of an apparatus for evaluating the performance of a rod lens array according to a preferred embodiment of the present invention. It is drawing for demonstrating how to determine the depth of focus. It is sectional drawing which shows schematically the rod lens array of preferable embodiment of this invention integrated in the image reader. It is drawing explaining the floating of a focus in the rod lens array incorporated in the image reading apparatus. It is a graph which shows the focal depth measurement result of the lens lens array of Example 1 of this invention. It is a graph which shows the focal depth measurement result of the lens lens array of Example 2 of this invention. It is a graph which shows the focal depth measurement result of the lens lens array of Example 3 of this invention.
  • rod lens used in the rod lens array of the embodiment will be described.
  • the kind of rod lens used in the present embodiment is not limited and can be appropriately selected according to the purpose of use.
  • a glass rod lens can be used, and a plastic rod lens can also be used.
  • the rod lens used in the present embodiment has a cylindrical shape, and the refractive index n continuously decreases from the central axis toward the outer peripheral surface. More specifically, the rod lens used in this embodiment has a refractive index n distribution in the range of 0.2r to 0.9r (where r is the radius of the cross section of the rod lens) from the central axis. It is a lens approximated by a quadratic curve defined by the following formula (5).
  • n (L) n 0 ⁇ 1- (g 2/2) L 2 ⁇ (N (L) is a refractive index at a radial distance L from the central axis of the rod lens, n 0 is a refractive index at the radial central axis of the rod lens, and L is a radial direction from the radial center of the rod lens.
  • Distance (0 ⁇ L ⁇ r) g represents a refractive index distribution constant of the rod lens.
  • the refractive index distribution constant g is a second-order coefficient related to the position L of the refractive index distribution curve approximated by the above formula, and is a constant that defines the slope of the refractive index distribution curve. That is, the above formula (1) means that the larger the g, the steeper shape of the refractive index distribution curve, and the sharper the decrease in the refractive index from the central axis toward the outer peripheral surface within the rod lens. .
  • the “cross section” of the rod lens means a section when the rod lens is cut in a direction perpendicular to the central axis.
  • the value of the refractive index n 0 at the radial center is not particularly limited, but it is preferable to satisfy the following formula. 1.45 ⁇ n 0 ⁇ 1.65
  • the refractive index n 0 is in this range, the choices of materials that can be used for the rod lens are widened, so that a rod lens having a favorable refractive index distribution and excellent transparency can be obtained.
  • the refractive index distribution constant g of the rod lens used in this embodiment satisfies the following formula (1).
  • the thickness of the platen glass of the image scanner in which the rod lens array is incorporated is about 3 mm or less.
  • the working distance L 0 of the rod lens In consideration of the floating of the focus caused by the platen glass having a refractive index of 1.52, the thickness of 3 mm (about ⁇ 1 mm), and the clearance between the platen glass and the lens end surface (preferably 1 mm or more), the working distance L 0 of the rod lens. Needs to be at least 3 mm or more, and the working distance of the rod lens can be 3 mm or more by setting the refractive index distribution constant g to 0.6 mm ⁇ 1 or less.
  • the refractive index distribution constant g in 0.6 mm -1 or less, it is possible to the numerical aperture NA represented by the product of n 0 ⁇ g ⁇ r e, as described below, designed smaller, the depth of focus Can deepen.
  • the refractive index distribution constant g 0.3 mm ⁇ 1 or more, the working distance L 0 does not become too long, and the entire apparatus can be reduced in size, and n 0 ⁇ g ⁇ r as described later.
  • the numerical aperture NA represented by the product of e can be designed large, and the amount of light can be increased.
  • the lower limit value of the refractive index distribution constant g is more preferably 0.35 mm ⁇ 1 or more, and the upper limit value of the refractive index distribution constant g is more preferably 0.5 mm ⁇ 1 or less.
  • the radius r of the rod lens used in the present embodiment satisfies the following formula (6).
  • the numerical aperture NA can be designed to be small, and the depth of focus can be increased.
  • the lower limit value of the radius r is preferably 0.15 mm or more.
  • the effective radius r e is the radius of the effective portion forming a lens effect, satisfies the following formula (2).
  • the effective radius r e when constituting this embodiment of the rod lens array, and an optical system such as an image sensor in which the rod lens array has been incorporated, the optical axis of the rod lens, Deviation of the optical axis with respect to the light source or the light receiving sensor is unlikely to occur, and the accompanying deterioration in optical characteristics can be reduced.
  • the effective radius r e it is possible to design a large numerical aperture NA, can amount to increase.
  • a preferred range of effective radius r e is at 0.15mm or more than 0.25mm, more preferably 0.16 or more 0.245 or less.
  • the radius r and the effective radius r e may be the same value, but is preferably r e ⁇ r, the relationship of 0.85r ⁇ r e ⁇ r is more preferred.
  • the numerical aperture NA of the rod lens used in this embodiment satisfies the following formula (3).
  • the depth of focus DOF having an inversely proportional relationship with the numerical aperture NA can be increased.
  • the upper limit value of NA is preferably 0.15 or less.
  • the lower limit value of NA is preferably 0.06 or more, and more preferably 0.1 or more.
  • Rod lens manufacturing will now be described a method of manufacturing a rod lens of the present embodiment. Although the kind of rod lens used in this embodiment is not limited, here, a plastic rod lens will be described as a representative.
  • the refractive index of the plastic rod lens of this embodiment decreases from the center toward the outer periphery.
  • a method for producing such a plastic rod lens for example, an addition reaction method, a copolymerization method, a gel polymerization method, a monomer volatilization method, an interdiffusion method, etc. are known. From the viewpoint of properties, the interdiffusion method is preferable.
  • N types of uncured materials having a refractive index n after curing satisfying n 1 > n 2 >...> N N (N ⁇ 3) are obtained from the center using, for example, a composite spinning nozzle. It is shaped into an uncured laminated body (hereinafter referred to as “filamentous body”) that is concentrically laminated so that the refractive index gradually decreases toward the outer periphery.
  • the filamentous body is cured while performing an interdiffusion process in which materials are interdiffused between adjacent layers or after performing an interdiffusion process so that the refractive index distribution between the respective layers of the filamentous body is continuous.
  • processing to obtain a rod lens raw yarn (spinning step).
  • the interdiffusion treatment is a treatment for giving a thermal history for several seconds to several minutes at 10 to 60 ° C., more preferably 20 to 50 ° C. in a nitrogen atmosphere.
  • the rod lens yarn obtained by the spinning step is subjected to a heat stretching treatment as necessary, and then subjected to a relaxation treatment, and is appropriately cut to a predetermined length to obtain a rod lens.
  • a composition containing a monomer having radical polymerizability and a polymer soluble in the monomer can be used.
  • soluble polymer a polymer soluble in the monomer
  • an appropriate viscosity is imparted to the uncured product, and spinning becomes easy.
  • polymethyl methacrylate (PMMA) is preferable from the viewpoint of excellent transparency and a high refractive index.
  • the numbers in parentheses are physical property values.
  • thermosetting catalyst and / or a photocuring catalyst may be added to the uncured material, and a heat curing process and / or a photocuring process may be performed.
  • the thermosetting treatment can be performed by heat-treating an uncured material containing a thermosetting catalyst for a predetermined time in a curing processing section such as a heating furnace controlled at a constant temperature.
  • the photocuring treatment can be performed by irradiating an uncured material containing a photocuring catalyst with ultraviolet rays from the surroundings.
  • the light source used for photo-curing treatment is a carbon arc lamp, ultra-high pressure mercury lamp, high-pressure mercury lamp, medium-pressure mercury lamp, low-pressure mercury lamp, chemical lamp, xenon lamp, light emitting diode (LED) and laser that generates light with a wavelength of 150 to 600 nm. For example, light.
  • thermosetting catalyst a peroxide-based or azo-based catalyst is used.
  • photocuring catalyst examples include benzophenone, benzoin alkyl ether, 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzyl methyl ketal, 2,2-diethoxyacetophenone, chlorothioxanthone.
  • Thioxanthone compounds benzophenone compounds, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, N-methyldiethanolamine, and triethylamine.
  • thermosetting catalyst and photocuring catalyst is preferably 0.01 to 2% by mass in 100% by mass of the uncured product.
  • a polymerization inhibitor in the uncured product in order to prevent polymerization until the curing treatment.
  • the polymerization inhibitor include quinone compounds such as hydroquinone and hydroquinone monomethyl ether, amine compounds such as phenothiazine, and N-oxyl compounds such as 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl. Etc.
  • the rod lens used in the rod lens array of the present embodiment has an absorbent that absorbs at least part of the light transmitted through the rod lens in the range (outer peripheral portion) of 0.90 r to r from the center toward the outer periphery.
  • the absorption layer to contain may be formed.
  • an irregular portion in which the refractive index distribution deviates from the ideal distribution is likely to be formed as the distance from the center increases, but if the light absorption layer is formed on the outer periphery of the rod lens, the refractive index distribution is irregular. It is possible to suppress a decrease in optical characteristics due to the portion.
  • the thickness of the light absorption layer is preferably 0 to 50 ⁇ m. By setting the thickness of the light absorption layer within this range, flare light and crosstalk light can be sufficiently removed and a sufficient amount of transmitted light can be secured.
  • the light actually used as the transmission light by the rod lens is usually in the range of visible light to near infrared light having a wavelength of 400 to 750 nm.
  • the emission wavelength of light used for photopolymerization is usually 300 to 370 nm. Therefore, it is preferable to use a light absorber having an absorbance coefficient in the wavelength range of 400 to 750 nm that is at least twice as large as the absorbance coefficient in the range of 300 to 370 nm.
  • Examples of such light absorbers include “Kayasorb® CY-10” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., which absorbs in the 600 nm to near-infrared region, and “Diaresin® Blue® 4G” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, which absorbs at 600-700 nm. “Kayaset® Blue® ACR” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., which absorbs at 550 to 650 nm, “MS® Magenta® HM-1450” manufactured by Mitsui Chemicals Dye Co., Ltd. which absorbs at 500 to 600 nm, and absorbed at 400 to 500 nm Examples thereof include “MS Yellow Yellow HD-180” manufactured by Mitsui Chemicals Dye Co., Ltd.
  • examples of the light absorber that absorbs light in the entire wavelength range of 400 to 750 nm include black dyes. These light absorbers may be used alone or in combination of two or more.
  • the spinning process can be performed using, for example, a rod lens raw yarn manufacturing apparatus as shown in FIG.
  • the rod lens raw yarn manufacturing apparatus 10 basically has the same structure as a known composite spinning apparatus, and a concentric composite spinning nozzle 12 and a filament E discharged from the composite spinning nozzle 12 convey the inside.
  • a cylindrical container 14 an inert gas introduction pipe 16 connected to the composite spinning nozzle 12 side of the container 14 and supplying an inert gas (for example, nitrogen gas) into the container 14, and the container 14
  • An inert gas discharge pipe 17 that is connected to the outlet 14 a side and discharges the inert gas from the container 14.
  • the rod lens raw yarn manufacturing apparatus 10 is further provided with a first light irradiator 18 that is provided outside the longitudinal center of the container 14 and irradiates the filaments E with ultraviolet rays, and a first light irradiator 18 of the container 14.
  • a second light irradiator 20 that irradiates the filaments E with ultraviolet rays, and a pair of take-up rollers 22 disposed on the downstream side of the container 14.
  • the region from the composite spinning nozzle 12 to immediately before the ultraviolet rays from the first light irradiator 18 are irradiated to the filament E is the mutual diffusion processing unit 14 b, and the ultraviolet rays from the first light irradiator 18 are the filaments.
  • a region irradiated with E is referred to as a first curing processing unit 14c, and a region irradiated with ultraviolet rays from the second light irradiator 20 is referred to as a second curing processing unit 14d.
  • an inert gas for example, nitrogen gas
  • an inert gas for example, nitrogen gas
  • the inert gas in the container 14 is discharged from the pipe 17.
  • the composite spinning nozzle 12 causes the refractive index n after curing to be N 1 > n 2 >...> N N (N ⁇ 3).
  • the uncured material is ejected concentrically in an arrangement such that the refractive index decreases sequentially from the center toward the outer periphery, and the filamentous material E, which is an uncured laminate, is fed into the container 14, and the arrow A As shown, the container 14 is passed through.
  • the container 14 first, mutual diffusion occurs between the layers constituting the filament E in the mutual diffusion processing unit 14b.
  • the 1st hardening process part 14c an ultraviolet-ray is irradiated to the filament E from the 1st light irradiation machine 18, and hardening advances, mutually diffusing between each layer.
  • a 2nd light irradiation machine 20 irradiates a filamentous body E with an ultraviolet-ray, and hardening progresses further.
  • the rod lens raw yarn F is pulled out from the container 14 by pulling the filament E with the take-up roller 22.
  • the rod lens yarn F is further conveyed downstream as indicated by an arrow B.
  • the rod lens raw yarn F obtained in the spinning process is continuously sent to the heat drawing process.
  • the rod lens raw yarn F obtained in the spinning process may be wound on a bobbin or the like and then sent to the heat drawing process.
  • the heat stretching process may be performed continuously or in a batch system. Furthermore, the heat stretching treatment and the relaxation treatment may be performed continuously or discontinuously.
  • the heat stretching treatment and the relaxation treatment are performed using, for example, a stretching / relaxation treatment apparatus 30 as shown in FIG.
  • the drawing / relaxation processing device 30 is provided with a first nip roller 32, a second nip roller 34, and a third nip roller 36 in order from the upstream side in the conveying direction of the rod lens raw yarn F. Further, the stretching / relaxation processing device 30 includes a first heating furnace 38 disposed between the first nip roller 32 and the second nip roller 34, and a first nip roller disposed between the second nip roller 34 and the third nip roller 36. 2 heating furnace 40.
  • the rod lens raw yarn F obtained by curing is supplied to the first heating furnace 38 by the first nip roller 32, and the rod lens raw yarn F that has passed through the first heating furnace 38 is supplied to the first heating furnace 38.
  • the two nip rollers 34 are drawn and drawn at a speed higher than that of the first nip roller 32 to obtain a drawn rod lens raw yarn G.
  • the temperature of the atmosphere in the first heating furnace 38 in the heating and stretching treatment is appropriately set according to the material of the rod lens and the like, it is preferable to set the glass transition temperature (Tg) of the rod lens + 20 ° C. or higher.
  • Tg glass transition temperature
  • the draw ratio is appropriately determined depending on the desired rod lens diameter, and can be adjusted by the peripheral speed ratio between the first nip roller 32 and the second nip roller 34.
  • the stretching / relaxation processing apparatus 30 also performs relaxation processing.
  • the drawn rod lens raw yarn G is supplied to the second heating furnace 40 by the second nip roller 34, and the rod lens raw yarn G passing through the second heating furnace 40 is slower than the second nip roller 34 by the third nip roller 36.
  • the rod lens yarn Y is taken up at a speed and relaxed, and relaxed.
  • the temperature of the atmosphere in the second heating furnace 40 for relaxation treatment is appropriately set according to the material of the rod lens and the like, it is preferable to make it equal to or higher than the Tg of the rod lens.
  • the relaxation rate (length after relaxation treatment / length before relaxation treatment) is appropriately determined depending on the desired rod lens diameter, but is preferably about 99/100 to 1/2.
  • the relaxation treatment When the relaxation treatment is performed at such a relaxation rate, the contraction of the rod lens can be suppressed. If the relaxation rate is too small, the unevenness of the lens diameter increases, which is not preferable.
  • the relaxation rate can be adjusted by the peripheral speed ratio between the second nip roller 34 and the third nip roller 36.
  • a plastic rod lens having a refractive index distribution in which a plurality of polymers are concentrically overlapped to form a polymer mixture and the refractive index continuously decreases from the center toward the outer periphery.
  • this polymer mixture is hardened
  • the manufactured rod lens raw yarn L is used as a rod lens 44 in which a dyeing portion 42 is provided on the outer peripheral portion for the purpose of removing flare light and crosstalk light (FIG. 3).
  • a rod lens 48 (FIG. 4) in which a roughening processing unit 46 is formed instead of the staining unit 42 may be used.
  • Staining section 42 or roughening processing unit 46, the rod lenses 44 and 48, the effective radius r e is the radius of the effective portion forming a lens action, it is to satisfy the following formula (2).
  • the numerical aperture NA of the rod lenses 44 and 48 satisfies the following formula (3).
  • NA ⁇ 0.175 The lower limit of NA is preferably 0.06 or more, and more preferably 0.1 or more.
  • the refractive index distribution constant g satisfies the following formula (1).
  • rod lens array 50 of the present embodiment a plurality of the rod lenses 44 (48) are arranged in a line between the two substrates 52 so that the central axes of the rod lenses 44 are substantially parallel to each other. Or two or more rows are arranged in parallel.
  • the material of the substrate 52 is not particularly limited, but is preferably a material that can be easily processed in the process of manufacturing the rod lens array.
  • a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like can be used. More specifically, acrylic resins, ABS resins, polyimide resins, liquid crystal polymers, epoxy resins, phenol resins, and the like are preferable.
  • fibers or paper may be used, or a release agent, a dye, a pigment, an antistatic agent, or the like may be added to the substrate.
  • the substrate 52 constituting the rod lens array 50 may have a flat plate shape, or may have a U-shaped or V-shaped groove in which the rod lenses 44 are arranged and stored at regular intervals.
  • the space between the rod lens 44 and the substrate 52 is filled with an adhesive 54, and the rod lens 44 is bonded and fixed between the substrates 52.
  • the type of the adhesive 54 is not particularly limited as long as it has an adhesive strength that can fix the rod lens 44 and the substrate 52 or the rod lenses 44, 44, and can be applied in a thin film form. Or a spray type adhesive, a hot-melt type adhesive, etc. are used.
  • a known coating method such as a screen printing method or a spray coating method can be used depending on the type of the adhesive.
  • the arrangement pitch P of the rod lenses 44 in the rod lens array used in the present embodiment satisfies the following formula (4). (4) 0.85 ⁇ 2r e / P ⁇ 1
  • the arrangement pitch P a distance between the centers of the rod adjacent lenses in the rod lens array, 2r e is the diameter of the effective portion forming a lens action of the rod lenses used.
  • a preferable range of 2r e / P is 0.9 or more and 1 or less, and a more preferable range is 0.92 or more and 1 or less.
  • the gap lenses 56 between the rod lenses 44 for the purpose of improving the alignment accuracy and removing the crosstalk light. It is larger than the diameter 2r e diameter 2r, and the effective portion of the rod lens 44 (FIG. 6).
  • the effective portion that performs the lens action exists “excessively”.
  • the position between the optical axes of adjacent lenses is more than the position on the optical axis of each lens.
  • the depth of focus tends to narrow.
  • the variation in focal depth tends to increase.
  • the ratio of the effective portion that performs the lens action is reduced, the amount of light tends to be small and the unevenness of the amount of light tends to be large.
  • the ratio 2r e / P between the diameter 2r e of the effective portion of the rod lens 44 and the center distance P between the rod lenses 44 and 44 adjacent in the rod lens array is set to 0.85 ⁇ 2r e /
  • P ⁇ 1 it is possible to obtain a rod lens array having a small depth of focus spot, a large amount of light, and a small spot of light.
  • the adjacent rod lenses 44, 44 may be in close contact with each other or arranged with a certain gap.
  • a plurality of rod lenses 44 are arranged in a single layer between two substrates 52 and 32, and the same type of rod lenses is arranged in two stages.
  • the structure stacked and arranged in parallel may be sufficient.
  • the rod lenses are arranged in a stack so as to minimize the gap between the rod lenses.
  • a surface protective layer may be provided on the end surface of the rod lens for the purpose of preventing dust adhesion and scratches.
  • the surface protective layer include a protective layer made of an existing UV curable hard coat agent and a cover glass installed on the lens end face.
  • the depth of focus DOF (mm) is measured by forming an image of a lattice pattern having a spatial frequency of 6 Lp / mm using a rod lens with light having a wavelength of 525 nm.
  • a wavelength filter 60, a diffusion plate 62, and a grating pattern 64 are arranged from the light source side, and the rod lens
  • the depth of focus DOF is measured by capturing an image of the lattice pattern 64 by the array 50 with the CCD line sensor 66.
  • the lattice pattern 64, the rod lens array 50, and the CCD line sensor 66 are arranged so that MTF (modulation transfer function) is maximized (FIG. 6), and from that state, only the lattice pattern 64 is moved back and forth on the optical axis.
  • the width (mm) of the moving range of the lattice pattern in which the MTF is 40% or more is defined as the focal depth DOF (mm) (see FIG. 7).
  • 6 Lp / mm lattice pattern means a lattice pattern in which six pairs of transparent lines and light-shielding (black) lines (line pairs: Lp) are provided within a width of 1 mm. That means.
  • the MTF is a value calculated by the following equation from the maximum value (iMAX) and the minimum value (iMIN) of the measured light quantity when the lattice pattern is read by forming an image on the light receiving sensor with the rod lens. That means.
  • MTF [%] ((iMAX-iMIN) / (iMAX + iMIN)) x 100
  • the light amount of the lens is proportional to the square of the numerical aperture NA, the light amount decreases as the numerical aperture decreases. Therefore, in order to increase the focal depth of the rod lens, it is necessary to reduce the numerical aperture NA. However, if the numerical aperture NA is too small, the amount of light decreases.
  • the rod lens of the present embodiment can obtain a sufficient depth of focus by setting the numerical aperture NA to 0.175 or less, and can secure a sufficient amount of light by setting the numerical aperture to 0.06 or more.
  • the lower limit value of NA is preferably 0.1 or more, and the upper limit value of NA is preferably 0.15 or less.
  • the average depth of focus DOFave in the array main scanning direction is 0.9 mm ⁇ DOFave.
  • a more preferable range of the average focal depth DOFave is 0.9 mm ⁇ DOFave ⁇ 2.6 mm, 1.0 mm ⁇ DOFave ⁇ 2.3 mm is more preferable, and 1.1 mm ⁇ DOFave ⁇ 2.0 mm is still more preferable.
  • DOFave By setting DOFave to 0.9 mm or more, it is possible to read an image clearly even if the position of the read original is shifted. By setting DOFave to 2.6 mm or less, light from the light source can be efficiently transmitted, and power consumption can be suppressed.
  • the depth of focus DOF refers to the movement of a lattice pattern in which the MTF becomes 40% or more when only the lattice pattern is moved after sequentially arranging the 6 Lp / mm lattice pattern, the rod lens, and the light receiving sensor.
  • the width (mm) of the range, and DOFave is an average value of the depth of focus DOF in the main scanning direction of the lens array.
  • the focal depth spot (focal depth spot) DOFcv in the array main scanning direction is DOFcv ⁇ 12%.
  • DOFcv is a value obtained by dividing the standard deviation of the focal depth in the main scanning direction of the lens array by DOFave.
  • the rod lens satisfies the formulas (1) to (3) and the rod lens array satisfies the formula (4), thereby satisfying the average depth of focus and the depth of focus spot as described above.
  • An array can be obtained.
  • the rod lens array 50 of the present embodiment takes values in the above range, so that the image can be read clearly and unevenly even if the position of the read document is considerably shifted.
  • the image sensor head 70 includes the rod lens array 50 according to the above-described embodiment, and is incorporated in the image reading device S so as to read an image from the document Q placed on the document placement surface 72a of the document table 72. It is.
  • the image sensor head 70 includes a line-shaped light source 74 that irradiates light on the document Q placed on the document placement surface 72a of the document table 72, a rod lens array 50 that collects reflected light from the document Q, and A line image sensor 76 that receives light collected by the rod lens array 50 and a casing 78 that houses the line image sensor 76 and the like are provided.
  • the housing 78 is a substantially rectangular parallelepiped box, and a first recess 78a and a second recess 78b are formed on the upper surface of the housing 78, and a third recess 78c is formed on the lower surface.
  • the casing 78 is formed by resin injection molding. By forming the casing 78 by injection molding, the casing 56 can be easily formed and the cost can be reduced.
  • a line light source 74 is fixed obliquely.
  • the linear light source 74 is fixed so that the optical axis of the irradiation light passes through or near the intersection of the optical axis Ax of the rod lens array 50 and the document placement surface 72a.
  • the rod lens array 50 is fixed to the second recess 78b.
  • a substrate 80 having a line image sensor 76 is attached to the third recess 78c.
  • the upper surface of the substrate 80 is fixed so as to contact the stepped portion 78d provided in the third recess 78c.
  • the rod lens array 50 is mounted on the image sensor head 70 so that the arrangement direction of the rod lenses coincides with the main scanning direction of the image reading device S.
  • the rod lens array 50 receives the line-shaped light reflected from the document Q located above, and forms an erecting equal-magnification image on the image surface located below, that is, the light receiving surface 76a of the line image sensor 76.
  • the image reading device S is a scanner of a stationary flatbed scanner used in a copying machine or the like, and can read the original Q by scanning the image sensor head 70 in the sub-scanning direction using a driving mechanism. It has become. Note that the rod lens array and the image scanner of this embodiment can also be used for other types of image reading apparatuses.
  • the glass thickness 72b of the document table 72 will be 3 mm or less.
  • a rod lens In consideration of the focal point lift 82 (about -1 mm) generated by the document table 72 having a refractive index of 1.52 and a thickness of 3 mm, and the clearance 84 (preferably 1 mm or more) between the document table 72 and the lens end surface 44a, a rod lens.
  • working distance L 0 is the need for at least 3mm or more (FIG. 9).
  • the working distance L 0 of the rod lens can be set to 3 mm or more by setting the refractive index distribution constant g within 0.6 mm ⁇ 1 .
  • the physical properties of the rod lens array were evaluated as follows. ⁇ Measurement of conjugate length TC and resolution (average MTF)> Measurement was performed using a lattice pattern having a spatial frequency of 6 line pairs / mm (Lp / mm). Specifically, light from a light source (wavelength 525 nm) is incident on a rod lens array whose both end surfaces perpendicular to the optical axis are polished through a lattice pattern, and a lattice image is read by a CCD line sensor installed on the imaging surface. The maximum value (i max ) and the minimum value (i min ) of the measured light quantity were measured, and MTF (modulation transfer function) was obtained by the following equation.
  • MTF (%) ⁇ (i max ⁇ i min ) / (i max + i min ) ⁇ ⁇ 100
  • the distance between the grating pattern and the entrance end of the rod lens array and the distance between the exit end of the rod lens array and the CCD line sensor were made equal. Then, the MTF was measured by moving the grating pattern and the CCD line sensor symmetrically with respect to the rod lens array, and the conjugate length TC was the distance between the grating pattern and the CCD line sensor when the MTF was the best.
  • the distance between the grating pattern and the CCD line sensor was fixed at a conjugate length, and the entire width of the rod lens array was scanned to measure 50 MTFs.
  • the average value (average MTF) was obtained and used as an index of resolution. The larger the average MTF value, the better the resolution.
  • the spatial frequency indicates a combination of white lines and black lines as one line, and indicates how many combinations of these lines are provided within a width of 1 mm.
  • the lattice pattern, the rod lens array, and the light receiving sensor are sequentially arranged so that the MTF is maximized (conjugate length TC), and then the rod lens array and the CCD line sensor are fixed on the optical axis.
  • the MTF was evaluated by moving only the grating pattern back and forth, and the DOF (mm) was evaluated as the width (mm) of the movement range of the grating pattern where the MTF was 40% or more. The larger the depth of focus value, the easier it is to maintain a high resolution even when the document is displaced from the focal position.
  • the average depth of focus DOFave (mm) was measured at 100 points at intervals of 50 ⁇ m in the main scanning direction of the rod lens array, and the average depth of focus DOFave (mm) was obtained as the average value.
  • the focal depth DOFcv (%) the standard deviation of the focal depth DOF (mm) when the focal depth DOF was measured at 100 points at 50 ⁇ m intervals in the main scanning direction of the rod lens array was calculated as the average focal depth DOFave (mm). ) To obtain the depth of focus spot DOFcv (%).
  • DOFcv (%) ⁇ DOF standard deviation (mm) / DOFave (mm) ⁇ ⁇ 100
  • DOFcv (%) ⁇ DOF standard deviation (mm) / DOFave (mm) ⁇ ⁇ 100
  • ⁇ Measurement of light quantity and light spot> The amount of light is measured using an opal diffuser instead of the lattice pattern used in the resolution measurement.
  • a light amount output is measured by a CCD line sensor installed on an imaging surface, and a maximum value (i max ) of a measured light amount Record.
  • i max a maximum value of a measured light amount Record.
  • the distance between the diffusion plate and the incident end of the rod lens array is equal to the distance between the emission end of the rod lens array and the CCD line sensor, and the distance between the diffusion plate and the CCD line sensor is a conjugate length.
  • the distance between the diffuser plate and the CCD line sensor was fixed at a conjugate length, and the entire width of the rod lens array was scanned to measure the light amount output at 50 points, and the average value (average light amount) was obtained.
  • the average light amount of Selfoc lens SLA6A manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.
  • the light amount percentage (%) of the target lens is the light amount. It was used as an index. The larger the light quantity value, the higher the printing speed.
  • the distance between the diffuser plate and the CCD line sensor is fixed at a conjugate length, the entire width of the rod lens array is scanned, and the light intensity output is measured at 50 points.
  • a value obtained by dividing the difference between (i max ) and the minimum value (i min ) by the light amount average value (average light amount) was calculated as the light amount unevenness dI (%).
  • Example 1 43.5 parts by mass of polymethyl methacrylate (PMMA), 15.5 parts by mass of methyl methacrylate (MMA), 7.5 parts by mass of phenyl methacrylate (PhMA), 3.5 parts by mass of t-butyl methacrylate (TBMA), tricyclo [5 .2.1.0 2,6 ] 30 parts by mass of decanyl methacrylate (TCDMA), 0.25 parts by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (HCPK), and 0.1 parts by mass of hydroquinone (HQ) are heated to 70 ° C. It knead
  • PMMA 46 parts by mass, MMA 16.5 parts by mass, PhMA 11 parts by mass, TBMA 8.5 parts by mass, TCDMA 12.5 parts by mass, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate (4FM) 5.5 parts by mass, HCPK 0.25 Part by mass and 0.1 part by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a third layer forming stock solution (uncured product).
  • composition of the stock solution in each layer is shown in Table 1 (Example stock solution composition radius ratio).
  • the dye Blue ⁇ ACR (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.58% by mass in the stock solution for forming the fifth layer before heating and kneading
  • the dye, MS Yellow HD-180 (Mitsui Chemicals Dye Co., Ltd.) and MS Magenta HM-1450 (Mitsui Chemicals Dye Co., Ltd.) are each 0.15 parts by mass
  • the dye Diaresin Blue 4G Mitsubishi Chemical Co., Ltd.
  • Kayasorb CY-10 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was added.
  • the first layer is the innermost side and the fifth layer is the outermost side.
  • nitrogen gas was introduced into the housing body from the inert gas introduction pipe, and the inert gas in the housing body was discharged from the inert gas discharge pipe.
  • the filament A extruded from the concentric circular composite spinning nozzle is taken up by a take-up roller (nip roller) (200 cm / min), and passed through a 30 cm-long interdiffusion treatment unit to cause mutual diffusion between the layers. It was.
  • the filament A is passed over the center of the first curing treatment unit (light irradiation unit) in which 18 chemical lamps of length 120 cm and 40 W are arranged at equal intervals around the central axis, It was cured while interdiffusing with each other. Subsequently, three 2KW high-pressure mercury lamps were passed through the center of the second curing treatment part (light irradiation part) disposed at equal intervals around the central axis, and further cured.
  • the nitrogen flow rate in the interdiffusion treatment unit was 72 L / min.
  • the radius of the rod lens yarn thus obtained was 0.30 mm.
  • the obtained rod lens yarn was cut into a length of 166 mm to obtain a rod lens.
  • the radius r of the rod lens thus obtained is 0.30 mm
  • the center refractive index n 0 is 1.503 at a wavelength of 525 nm
  • the refractive index distribution is in the range of 0.2 r to 0.9 r from the center toward the outer periphery.
  • the refractive index distribution constant g was 0.33 mm ⁇ 1 at a wavelength of 525 nm.
  • a layer of dye are mixed is formed toward the center from the periphery, the effective diameter r e is 0.286Mm, numerical aperture NA of the lens was 0.142.
  • a single-row rod lens array having a lens length of 12.0 mm and an arrangement pitch P of 0.615 mm (a gap between adjacent lenses of 0.015 mm) was produced.
  • the ratio 2r e / P between the effective portion diameter 2r e and the arrangement pitch P was 0.93.
  • the rod lens array thus obtained had the same conjugate length Tc at wavelengths of 470 nm, 525 nm, and 630 nm, 21.3 mm, and the working distance L 0 was 4.6 mm.
  • the average focal depth DOFave of the obtained rod lens array was 1.22 mm
  • the focal depth spot DOFcv was 5.9%
  • the light quantity was 268%
  • the light quantity spot was 15%.
  • the measurement results are shown in FIG. 10 and Table 2 (Example Comparative Example results).
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, except that the cured filament was stretched 2.34 times at 145 ° C. and then subjected to relaxation treatment so that the relaxation rate became 0.71 at 127 ° C. A lens was produced.
  • the radius r of the rod lens thus obtained is 0.232 mm
  • the center refractive index n 0 is 1.503 at a wavelength of 525 nm
  • the refractive index distribution is in the range of 0.2 r to 0.9 r from the center toward the outer periphery.
  • the refractive index distribution constant g was 0.43 mm ⁇ 1 at a wavelength of 525 nm.
  • a layer of dye are mixed is formed toward the center from the periphery, the effective diameter r e is 0.220 mm, numerical aperture NA of the lens was 0.142.
  • the rod lens array thus obtained had substantially the same conjugate length Tc at wavelengths of 470 nm, 525 nm, and 630 nm of 18.1 mm, and the working distance L 0 was 4.7 mm.
  • the average focal depth DOFave of the obtained rod lens array was 1.19 mm
  • the focal depth spot DOFcv was 7.9%
  • the light quantity was 216%
  • the light quantity spot was 14%.
  • Example 3 In the same manner as in Example 1, except that the cured filament was stretched 4.11 times at 145 ° C. and then subjected to relaxation treatment so that the relaxation rate became 0.71 at 127 ° C. A lens was produced.
  • the radius r of the rod lens thus obtained is 0.175 mm
  • the center refractive index n 0 is 1.503 at a wavelength of 525 nm
  • the refractive index distribution is in the range of 0.2 r to 0.9 r from the center toward the outer periphery.
  • the refractive index distribution constant g was 0.57 mm ⁇ 1 at a wavelength of 525 nm.
  • a layer of dye are mixed is formed toward the center from the periphery, the effective diameter r e is 0.166Mm, numerical aperture NA of the lens was 0.142.
  • the rod lens array thus obtained had a conjugate length Tc of approximately 13.6 mm at wavelengths of 470 nm, 525 nm, and 630 nm, and a working distance L 0 of 3.5 mm.
  • the obtained rod lens array had an average depth of focus DOFave of 1.27 mm, a depth of focus spot DOFcv of 4.8%, a light quantity of 220%, and a light quantity spot of 12%.
  • the measurement results are shown in FIG.
  • the take-up speed of the take-up roller (nip roller) 17 was set to 300 cm / min, the filamentous material after the curing treatment was stretched 5.83 times at 145 ° C., and the relaxation rate was 0.1 at 127 ° C.
  • a rod lens was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the relaxation treatment was performed so as to be 71.
  • the rod lens thus obtained has a radius r of 0.120 mm, a center refractive index n 0 of 1.502 at a wavelength of 525 nm, and a refractive index distribution in the range of 0.2 r to 0.9 r from the center toward the outer periphery.
  • the refractive index distribution constant g was 0.43 mm ⁇ 1 at a wavelength of 525 nm.
  • a layer of dye are mixed is formed toward the center from the periphery, the effective diameter r e is 0.110 mm, numerical aperture NA of the lens was 0.071.
  • the rod lens array thus obtained had substantially the same conjugate length Tc at wavelengths of 470 nm, 525 nm, and 630 nm of 18.1 mm, and the working distance L 0 was 4.7 mm.
  • the rod lens array obtained had an average focal depth DOFave of 2.20 mm, a focal depth spot DOFcv of 9.0%, a light quantity of 50%, and a light quantity spot of 19%. The measurement results are shown in FIG.
  • PMMA 46 parts by mass, MMA 29 parts by mass, benzyl methacrylate (BzMA) 5 parts by mass, TCDMA 15 parts by mass, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate (8FM) 5 parts by mass, HCPK0. 25 parts by mass and 0.1 part by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a second layer forming stock solution (uncured product).
  • PMMA 39 parts by mass, MMA 3 parts by mass, BzMA 17 parts by mass, 8FM41 parts by mass, HCPK 0.25 parts by mass, and HQ0.1 parts by mass were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a fifth layer forming stock solution (uncured product). .
  • composition of the stock solution in each layer is shown in Table 3 (comparative example: stock solution composition radius ratio).
  • the dye BlueBACR manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • dye MS Yellow HD-180 are added to the whole stock solution in the fourth layer forming stock solution before heating and kneading.
  • Mitsubishi Chemicals Dye Co., Ltd. MS Magenta HM-1450 (Mitsui Chemicals Dye Co., Ltd.), dyes Diaresin Blue 4G (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), and KayasorbKCY-10 (Nippon Kayaku Co., Ltd.), respectively. 0.01 parts by mass was added.
  • the dye BlueBACR (made by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.57% by mass
  • the dye MS ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Yellow HD-180 (made by Mitsui Chemicals Dye) And MS Magenta HM-1450 (Mitsui Chemicals Dye Co., Ltd.) 0.14 parts by mass
  • dye Diaresin Blue 4G (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) 0.03 parts by mass
  • Kayasorb CY-10 Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.01 parts by mass
  • the first layer is the innermost side and the fifth layer is the outermost side.
  • the rod lens yarn was manufactured from the obtained stock solution using the plastic rod lens yarn manufacturing apparatus shown in FIG. Specifically, nitrogen gas was introduced into the container from the inert gas introduction pipe and the inert gas in the container was discharged from the inert gas discharge pipe.
  • the filament A extruded from the concentric circular composite spinning nozzle is taken up by a take-up roller (nip roller) (200 cm / min), and passed through a 30 cm-long interdiffusion treatment unit to cause mutual diffusion between the layers. It was.
  • the filament A is passed over the center of the first curing treatment unit (light irradiation unit) in which 18 chemical lamps of length 120 cm and 40 W are arranged at equal intervals around the central axis, It was cured while interdiffusing with each other. Subsequently, three 2KW high-pressure mercury lamps were passed through the center of the second curing treatment part (light irradiation part) disposed at equal intervals around the central axis, and further cured.
  • the nitrogen flow rate in the interdiffusion treatment unit was 72 L / min.
  • the radius of the rod lens yarn thus obtained was 0.30 mm.
  • the obtained rod lens yarn was cut into a length of 166 mm to obtain a rod lens.
  • the rod lens thus obtained has a radius r of 0.30 mm, a center refractive index n 0 of 1.497 at a wavelength of 525 nm, and a refractive index distribution in the range of 0.2 r to 0.9 r from the center toward the outer periphery.
  • the refractive index distribution constant g was 0.48 mm ⁇ 1 at a wavelength of 525 nm.
  • a layer of dye are mixed is formed toward the center from the periphery, the effective diameter r e is 0.283Mm, numerical aperture NA of the lens was 0.203.
  • rod lenses thus obtained were used to produce a row of rod lens arrays having a lens length of 8 mm and an array pitch P of 0.615 mm (gap between adjacent lenses: 0.015 mm).
  • the ratio 2r e / P between the effective portion diameter 2r e and the arrangement pitch P was 0.92.
  • the rod lens array thus obtained had substantially the same conjugate length Tc at wavelengths of 470 nm, 525 nm, and 630 nm of 15.6 mm, and the working distance L 0 was 3.8 mm.
  • the average focal depth DOFave of the obtained rod lens array was 0.77 mm
  • the focal depth spot DOFcv was 5.4%
  • the light amount was 469%
  • the light amount spot was 15%.
  • the measurement results are shown in FIG.
  • Comparative Example 2 The rod lens was formed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the filamentous body after the curing treatment was stretched 4 times at 145 ° C. and then subjected to relaxation treatment at 127 ° C. so that the relaxation rate became 0.71. Produced.
  • the rod lens thus obtained has a radius r of 0.178 mm, a center refractive index n 0 of 1.497 at a wavelength of 525 nm, and a refractive index distribution in the range of 0.2 r to 0.9 r from the center toward the outer periphery.
  • the refractive index distribution constant g was approximately 0.84 mm ⁇ 1 at a wavelength of 525 nm.
  • a layer of dye are mixed is formed toward the center from the periphery, the effective diameter r e is 0.166Mm, numerical aperture NA of the lens was 0.209.
  • the rod lens array thus obtained had a conjugate length Tc of approximately 10 mm at wavelengths of 470 nm, 525 nm, and 630 nm, and a working distance L 0 of 2.8 mm. Moreover, the average focal depth DOFave of the obtained rod lens array was 0.87 mm, and the focal depth spot DOFcv was 3.8%. The amount of light was 385% and the amount of light was 12%. The measurement results are shown in FIG.
  • 50 parts by mass of PMMA, 20 parts by mass of MMA, 30 parts by mass of BzMA, 0.25 parts by mass of HCPK, and 0.1 parts by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a third layer forming stock solution (uncured product).
  • 50 parts by mass of PMMA, 35 parts by mass of MMA, 15 parts by mass of BzMA, 0.25 parts by mass of HCPK, and 0.1 parts by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a fourth layer forming stock solution (uncured product).
  • Table 3 shows the composition of the stock solution in each layer.
  • dye Blue ACR manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • dye MS Yellow HD-180 is added to the whole stock solution in the fourth layer forming stock solution before heating and kneading.
  • 0.01 parts by mass of Mitsui Chemical Dye Co., Ltd., MS Magenta HM-1450 (Mitsui Chemical Dye Co., Ltd.), and the dye Diaresin Blue 4G (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) were added.
  • These five types of stock solutions were arranged so that the refractive index after curing gradually decreased from the center toward the outer periphery, and were simultaneously extruded from a concentric five-layer composite spinning nozzle to obtain a filament.
  • the temperature of the composite prevention nozzle was 50 ° C.
  • the first layer is the innermost side and the fifth layer is the outermost side.
  • the rod lens yarn was manufactured from the obtained stock solution using the plastic rod lens yarn manufacturing apparatus shown in FIG. Specifically, nitrogen gas was introduced into the container from the inert gas introduction pipe and the inert gas in the container was discharged from the inert gas discharge pipe.
  • the filament A extruded from the concentric circular composite spinning nozzle is taken up by a take-up roller (nip roller) (200 cm / min), and passed through a 30 cm-long interdiffusion treatment unit to cause mutual diffusion between the layers. It was.
  • the filament A is passed over the center of the first curing treatment unit (light irradiation unit) in which 18 chemical lamps of length 120 cm and 40 W are arranged at equal intervals around the central axis, It was cured while interdiffusing with each other. Subsequently, three 2KW high-pressure mercury lamps were passed through the center of the second curing treatment part (light irradiation part) disposed at equal intervals around the central axis, and further cured.
  • the nitrogen flow rate in the interdiffusion treatment unit was 72 L / min.
  • the radius of the rod lens yarn thus obtained was 0.30 mm.
  • the obtained rod lens yarn was stretched 2.34 times at 145 ° C., and then subjected to relaxation treatment so that the relaxation rate became 0.71 at 127 ° C., and cut into a length of 166 mm, A rod lens was produced.
  • the radius r of the rod lens thus obtained is 0.232 mm
  • the center refractive index n 0 is 1.503 at a wavelength of 525 nm
  • the refractive index distribution is in the range of 0.2 r to 0.8 r from the center toward the outer periphery.
  • the refractive index distribution constant g was 0.40 mm ⁇ 1 at a wavelength of 525 nm.
  • a layer of dye are mixed is formed toward the center from the periphery
  • the effective diameter r e is 0.18 mm
  • NA of the lens was 0.108.
  • One row of rod lens arrays having a lens length of 9.5 mm and an array pitch P of 0.464 mm (a gap of 0 m between adjacent lenses) was prepared using 690 rod lenses obtained.
  • the ratio 2r e / P of the effective portion diameter 2r e to the arrangement pitch P was 0.78.
  • the rod lens array thus obtained had the same conjugate length Tc at wavelengths of 470 nm, 525 nm, and 630 nm of 19.2 mm, and the working distance L 0 was 4.9 mm.
  • the average focal depth DOFave of the obtained rod lens array was 1.51 mm, the focal depth spot was 12.8%, the light quantity was 106%, and the light quantity spot was 35%.
  • the measurement results are shown in FIG.
  • Rod lens array 44 Rod lens 52: Substrate 54: Adhesive

Abstract

　本発明は、焦点深度が深く、焦点深度斑が小さいロッドレンズアレイを提供すること等を目的とする。　本発明によれば、複数の、中心から外周に向かって屈折率が減少する円柱状のロッドレンズが、各ロッドレンズの中心軸が互いに略平行となるように配列されたロッドレンズ列を、２枚の基板間に少なくとも１列備えたロッドレンズアレイであって、　焦点深度ＤＯＦの平均値ＤＯＦaveが０．９ｍｍ以上であり、　前記ロッドレンズ列の主走査方向における焦点深度斑ＤＯＦcvが１２％以下である、　ことを特徴とするロッドレンズアレイ等が提供される。

Description

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
　本発明は、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に関する。より詳細には、本発明は、複写機等で使用されるフラットベッド型スキャナまたはハンドスキャナ等で使用されるイメージセンサに搭載されるロッドレンズアレイ、およびこのようなロッドレンズアレイを備えたイメージセンサヘッドに関する。
　微小レンズの一つとして、ガラスまたはプラスチック材料でできた円柱体の両端面を鏡面研磨したロッドレンズが知られている。ロッドレンズは、単体で用いられる他、複数本を一列または複数列に並列配置して接着固定したロッドレンズアレイの形態でも使用される。
　このようなロッドレンズアレイは、ハンドスキャナ等の各種スキャナや、複写機、ファクシミリ等に搭載されるイメージセンサ用の読み取り用の光学デバイスとして広く利用されている。
　複写機はカラー化が進められているため、内蔵されるイメージセンサ用光学デバイスであるロッドレンズアレイにも、カラー画像の読み取りに適応した光学性能が求められている。
　そして、近年では、ハンドスキャナやフラットベット型スキャナ等の小型のスキャナも、カラー画像に対応した機種が開発されてきており、このようなスキャナにおいても、内蔵されるイメージセンサ用光学デバイスであるロッドレンズアレイに、カラー画像の読み取りに適応した光学性能が求められている。
　このような要請に応じるため、例えば、色収差が小さく、にじみの少ないカラー画像を得ることが可能な、カラー特性に優れたロッドレンズが開発されている（特許文献１）。
　しかしながら、ハンドスキャナ、複写機等で使用されるフラットベット型スキャナ等では、ファクシミリ、シートフィード型のスキャナ等と異なり、原稿面が固定されていないため、画像読み取り時に原稿が浮いて、ロッドレンズのレンズ面と原稿面との距離が変化し、鮮明な像を結ぶことができなくなることがある。
　このため、ハンドスキャナ、複写機等で使用されるフラットベット型スキャナ等のために、ロッドレンズのレンズ面と原稿面の距離が多少変化しても鮮明な像が得られるよう、焦点深度の深いロッドレンズが求められている。
　さらに、カラー画像化に加えて、デバイスの小型化が進んでおり、コンパクトな光学系を実現することができるロッドレンズが求められている。
　一般に、レンズの焦点深度と開口数は反比例の関係にあるため、開口数を小さくすることによって焦点深度の深いロッドレンズを得ることができる。しかしながら、開口数を小さくする程、共役長が長くなるため、光学系の小型化を図ることは難しくなる。
　このような状況に対応するため、特許文献２には、レンズ外周に５０μｍ以上の厚みを有する光吸収層を設けてレンズの有効径を小さくすることによって、開口数を小さくし、これによって共役長を短くするとともに、焦点深度を深くしたロッドレンズが開示されている。
　さらに、特許文献３には、ロッドレンズの屈折率分布定数ｇを０．２ｍｍ-1≦ｇ≦０．３２５ｍｍ-1とし、ｇとロッドレンズ半径ｒとの積を０．０４≦ｇ・ｒ＜０．０６５とすることによって、焦点深度を深くしたロッドレンズが開示されている。
ＷＯ２００７／０１１０１３号パンフレット 特開２０００－３５５１９号公報 特開２００３－１３９９１２号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されたロッドレンズには、焦点深度が浅いため、焦点深度が深いロッドレンズアレイを構成することができないという問題があった。
　特許文献２に開示されたロッドレンズでは、光吸収層が厚くなる程、開口数が小さくなり、焦点深度は深くなるが、光吸収層が厚くなる程、レンズ径に対して光吸収層の占める割合が大きくなる。このため、このようなレンズを並べてロッドレンズアレイを作製する際、レンズ同士を密着させて配列しても、アレイ中でレンズ作用をなす部分が離れてしまう。その結果、レンズアレイ中で焦点深度の斑が生じてしまい、原稿が浮いた状態での読み取り画像に斑が生じてしまうという問題がある。
　さらに、特許文献２に開示されたロッドレンズでは、レンズアレイとしての透過光量が不足するため、光量斑が大きくなったり、スジ斑が生じたりするという問題がある。
　特許文献３に開示されたロッドレンズは、開口数を小さくすることにより焦点深度を深くすることはできるが、光量が少なすぎるために実用的でなく、また、共役長が長いため、小型化されたイメージセンサに組み込むことは困難であった。
　特許文献３に開示されたロッドレンズは、特許文献２に開示されたレンズと同様に、光吸収層が厚く、ロッドレンズアレイとしたときにレンズアレイ中で焦点深度の斑が生じてしまい、原稿が浮いた状態での読み取り画像に斑が生じてしまうという問題がある。さらに、特許文献３に開示されたロッドレンズは、レンズアレイとしての透過光量が不足するため、光量斑が大きくなったり、スジ斑が生じるという問題がある。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、焦点深度が深く、焦点深度斑が小さいロッドレンズアレイを提供することを目的とする。本発明はまた、共役長が短く、透過光量が十分大きく、且つ光量斑の少ないロッドレンズアレイを提供することを目的とする。本発明はまた、このようなロッドレンズアレイを備え、読み取り原稿の位置がずれても像を鮮明に読取ることが可能なイメージセンサを提供することを目的とする。本発明はまた、読み取り画像が均一であり、スジ斑を抑制することができるイメージセンサを提供することを目的とする。
　本発明によれば、
　複数の、中心から外周に向かって屈折率が減少する円柱状のロッドレンズが、各ロッドレンズの中心軸が互いに略平行となるように配列されたロッドレンズ列を、２枚の基板間に少なくとも１列備えたロッドレンズアレイであって、
　焦点深度ＤＯＦの平均値ＤＯＦaveが０．９ｍｍ以上であり、
　前記ロッドレンズ列の主走査方向における焦点深度斑ＤＯＦcvが１２％以下である、
　ことを特徴とする、ロッドレンズアレイが提供される。
　ここで、本明細書において、焦点深度は、５２５ｎｍの波長の光についてのＭＴＦが最大になるように、６Ｌｐ／ｍｍの格子パターン、ロッドレンズ、受光センサを配置して、格子パターンのみを移動させ、ＭＴＦが４０％以上となる格子パターンの移動範囲の幅として規定される長さである。また、本明細書では、光学性能の評価は、特に、規定しない限り、波長が５２５ｎｍの波長の光についての光学性能である。
　また、ＤＯＦcvとは、レンズアレイの主走査方向における焦点深度の標準偏差をＤＯＦaveで除した値である。
　本発明の他の好ましい態様によれば、　下記式（１）～（４）の要件を満たすロッドレンズアレイが提供される。
（１）　　　０．３ｍｍ-1≦ｇ≦０．６ｍｍ-1
（２）　　　０．１０ｍｍ≦re≦０．３０ｍｍ
（３）　　　ＮＡ≦０．１７５
（４）　　　０．８５≦２re/Ｐ≦１
（ｇはロッドレンズの屈折率分布定数を表し、
　reはロッドレンズのレンズ作用をなす有効部分の半径を表し、
　ＮＡはロッドレンズの開口数を表し、
　Ｐはロッドレンズアレイ中の隣り合うロッドレンズの中心間の距離を表す。）
　本発明の他の態様によれば、上記ロッドレンズアレイを備えたイメージセンサヘッドが提供される。
　本発明によれば、焦点深度が深く、焦点深度斑が小さいロッドレンズアレイを得ることができる。また本発明によれば、共役長が短く、透過光量が十分大きく、且つ光量斑の少ないロッドレンズアレイを得ることができる。
　本発明によればまた、このようなロッドレンズアレイを備え、読み取り原稿の位置がずれても像を鮮明に読取ることが可能なイメージセンサを得ることができる。また本発明によれば、読み取り画像が均一であり、スジ斑が抑制されるイメージセンサを提供することができる。さらに、本発明のロッドレンズアレイは光源の光を効率的に伝達することができるので、電力消費を抑制することも期待できる。
本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイで使用されるロッドレンズの原糸を製造する製造装置の構成を概略的に示す図面である。 本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイで使用されるロッドレンズの原糸製造時に使用される延伸・緩和処理装置の構成を概略的に示す図面である。 本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイで使用されるロッドレンズの構成を概略的に示す断面図である。 本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイで使用されるロッドレンズの他の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイの構成を概略的に示す断面図である。 本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイの性能を評価する装置の構成を概略的に示す図面である。 焦点深度の定め方を説明するための図面である。 画像読み取り装置に組み込まれた本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイを概略的に示す断面図である。 画像読み取り装置に組み込まれたロッドレンズアレイにおける焦点の浮きを説明する図面である。 本発明の実施例１のレンズレンズアレイの焦点深度測定結果を示すグラフである。 本発明の実施例２のレンズレンズアレイの焦点深度測定結果を示すグラフである。 本発明の実施例３のレンズレンズアレイの焦点深度測定結果を示すグラフである。 本発明の実施例４のレンズレンズアレイの焦点深度測定結果を示すグラフである。 本発明の比較例１のレンズレンズアレイの焦点深度測定結果を示すグラフである。 本発明の比較例２のレンズレンズアレイの焦点深度測定結果を示すグラフである。 本発明の比較例３のレンズレンズアレイの焦点深度測定結果を示すグラフである。
　以下、図面に沿って、本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイについて説明する。
　ロッドレンズ
　まず、実施形態のロッドレンズアレイで使用されるロッドレンズについて説明する。
　本実施形態で使用するロッドレンズの種類は限定されず、使用目的等に応じて適宜選択することができる。例えば、本発明においては、ガラス製のロッドレンズを使用することもできるし、プラスチック製のロッドレンズを使用することもできる。取扱い性が容易であり、安価であることから、本発明ではプラスチックロッドレンズを使用するのが好ましい。
　本実施形態で使用されるロッドレンズは、円柱形状を有し、中心軸から外周面に向かって屈折率ｎが連続的に減少している。より詳細には、本実施形態で使用されるロッドレンズは、中心軸から０．２ｒ～０．９ｒ（但し、ｒは、ロッドレンズの横断面の半径）の範囲における屈折率ｎの分布が、下記式（５）で規定される２次曲線で近似されるレンズである。
（５）　ｎ（Ｌ）＝ｎ0｛１－（ｇ2／２）Ｌ2｝
　（ｎ（Ｌ）は、ロッドレンズの中心軸からの径方向距離Ｌの位置における屈折率、ｎ0はロッドレンズの径方向中心軸における屈折率、Ｌはロッドレンズの径方向中心からの径方向距離（０≦Ｌ≦ｒ）、ｇはロッドレンズの屈折率分布定数を表す。）
　屈折率分布定数ｇは、上記式で近似される屈折率分布曲線の位置Ｌに関する２次の係数であり、屈折率分布曲線の傾斜を規定する定数である。すなわち、上記式（１）は、ｇが大きいほど、屈折率分布曲線はより急峻な形状となり、ロッドレンズ内で中心軸から外周面に向かっての屈折率の減少が急激であることを意味する。
　なお、本明細書において、ロッドレンズの「横断面」とは、ロッドレンズを中心軸線に対して垂直方向に切断した時の断面を意味する。
　本実施形態で使用されるロッドレンズにおいて、径方向中心における屈折率ｎ0の値は特には限定されないが、下記式を満足することが好ましい。
　１．４５≦ｎ0≦１．６５
　屈折率ｎ0がこの範囲にあると、ロッドレンズに用いることができる材料の選択肢が広くなるため、良好な屈折率分布を有し、透明性に優れたロッドレンズを得ることができるので好ましい。
　本実施態様で使用されるロッドレンズの屈折率分布定数ｇは、下記式（１）を満足する。
（１）　０．３ｍｍ-1≦ｇ≦０．６ｍｍ-1
　近年の装置の小型化要求によって、ロッドレンズアレイが組み込まれるイメージスキャナのプラテンガラスの厚さは、３ｍｍ以下程度となる。
　屈折率１．５２、厚さが３ｍｍのプラテンガラスによって生じる焦点の浮き（約－１ｍｍ）、及びプラテンガラスとレンズ端面とのクリアランス（１ｍｍ以上が好ましい）を考慮すると、ロッドレンズの作動距離Ｌ0は少なくとも３ｍｍ以上となる必要があり、屈折率分布定数ｇを０．６ｍｍ-1以下にすることによって、ロッドレンズの作動距離を３ｍｍ以上とすることができる。
　また、屈折率分布定数ｇを０．６ｍｍ-1以下にすることによって、後述するようにn0×ｇ×ｒeの積で表される開口数ＮＡを、小さく設計することができ、焦点深度を深くすることができる。
　さらに、屈折率分布定数ｇを０．３ｍｍ-1以上とすることによって、作動距離Ｌ0が長くなりすぎず、装置全体を小型化することができるとともに、後述するようにn0×ｇ×ｒeの積で表される開口数ＮＡを大きく設計することができ、光量を大きくすることができる。
　屈折率分布定数ｇの下限値は０．３５ｍｍ-1以上であることがより好ましく、屈折率分布定数ｇの上限値は０．５ｍｍ-1以下であることがより好ましい。
　本実施形態で使用されるロッドレンズの半径ｒは、下記の式（６）を満足することが好ましい。
（６）　０．１ｍｍ≦ｒ≦０．３ｍｍ
　半径ｒを０．３ｍｍ以下とすることによって、開口数ＮＡを小さく設計することができ、焦点深度を深くすることができる。
　半径ｒを０．１ｍｍ以上とすることによって、本実施形態のロッドレンズアレイを製造する際の加工性や取り扱い性が良くなる。半径ｒの下限値は０．１５ｍｍ以上であることが好ましい。
　さらに、本実施形態で使用されるロッドレンズは、レンズ作用をなす有効部分の半径である有効半径ｒeが、下記式（２）を満足する。
（２）　０．１ｍｍ≦ｒe≦０．３ｍｍ
　有効半径ｒeを０．３ｍｍ以下とすることによって、開口数ＮＡを小さく設計することができ、焦点深度を深くすることができる。
　有効半径ｒeを０．１ｍｍ以上とすることによって、本実施形態のロッドレンズアレイ、及びそのロッドレンズアレイが組み込まれたイメージセンサ等の光学系を構成する際に、ロッドレンズの光軸と、光源又は受光センサとの光軸のずれが生じにくくなり、それに伴う光学特性の低下を低減することができる。
　また、有効半径ｒeを０．１ｍｍ以上とすることによって、開口数ＮＡを大きく設計することができ、光量が大きくすることができる。有効半径ｒeの好ましい範囲は、０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．１６以上０．２４５以下である。半径ｒと有効半径ｒeは同じ値でもよいが、ｒe≦ｒであることが好ましく、０．８５ｒ≦ｒe≦ｒの関係がより好ましい。
　本実施形態で使用されるロッドレンズの開口数ＮＡは、下記式（３）を満足する。
（３）　ＮＡ≦０．１７５
　開口数ＮＡをこの範囲内にすることによって、開口数ＮＡと反比例関係を有する焦点深度ＤＯＦを深くすることができる。焦点深度を深くする観点から、ＮＡの上限値は０．１５以下であることが好ましい。また、光量を大きくする観点から、ＮＡの下限値は０．０６以上であることが好ましく、０．１以上であることが更に好ましい。
　ロッドレンズ製造
　次に、本実施態様のロッドレンズを製造する製造方法について説明する。本実施形態において使用するロッドレンズの種類は限定されないが、ここでは代表してプラスチック製ロッドレンズについて述べる。
　本実施形態のプラスチックロッドレンズは、中心から外周に向かうにつれて屈折率が減少している。このようなプラスチックロッドレンズを製造する方法としては、例えば、付加反応法、共重合法、ゲル重合法、単量体揮発法、相互拡散法等が知られているが、これらの中でも精度および生産性の点で相互拡散法が好ましい。
　以下、相互拡散法について説明する。
　まず、硬化後の屈折率ｎが、ｎ1＞ｎ2＞・・・・＞ｎN（Ｎ≧３）となるＮ種類の未硬化状物を、例えば複合紡糸ノズル等を用いて、中心から外周に向かうにつれて屈折率が順次低くなるように同心円状に積層した未硬化状の積層体（以下、「糸状体」という。）に賦形する。
　次いで、この糸状体の各層間の屈折率分布が連続的になるように、隣接する層間同士で物質を相互拡散させる相互拡散処理を行いながら、または相互拡散処理を行った後、糸状体を硬化処理し、ロッドレンズ原糸を得る（紡糸工程）。ここで、相互拡散処理は、糸状体に窒素雰囲気下、１０～６０℃、より好ましくは２０～５０℃で数秒～数分間の熱履歴を与える処理である。
　次いで、上記紡糸工程により得られたロッドレンズ原糸に、必要に応じて加熱延伸処理を施した後、緩和処理を施し、適宜、所定の長さに切断することにより、ロッドレンズを得る。
　未硬化状物は、ラジカル重合性を有する単量体と、該単量体に可溶な重合体（可溶性重合体）を含む組成物などを用いることができる。可溶性重合体を含むことで、未硬化状物に適度な粘性が付与され、紡糸しやすくなる。
　ラジカル重合性ビニル単量体の具体例としては、メチルメタクリレート（ｎ＝１．４９）；スチレン（ｎ＝１．５９）；クロルスチレン（ｎ＝１．６１）；酢酸ビニル（ｎ＝１．４７）；2,2,3,3-テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、2,2,3,4,4,4-ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、2,2,2-トリフルオロエチル（メタ）アクリレート等のフッ素化アルキル（メタ）アクリレート（ｎ＝１．３７～１．４４）；エチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アルキレングリコール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ又はトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ、トリ又はテトラ（メタ）アクリレート、ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の、屈折率１．４３～１．６２の（メタ）アクリレート類；ジエチレングリコールビスアリルカーボネート；フッ素化アルキレングリコールポリ（メタ）アクリレート；脂環式基を有する各種（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
　可溶性重合体としては、ポリメチルメタクリレート（ｎ＝１．４９、Ｔｇ＝１１４℃）、ポリメチルメタクリレート共重合体（ｎ＝１．４７～１．５）等が挙げられる。これらの中でも、透明性に優れ、それ自体の屈折率が高い観点から、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が好ましい。なお、カッコ内の数値は物性値である。
　未硬化状物から形成した糸状体を硬化するには、未硬化状物中に熱硬化触媒および／または光硬化触媒を添加し、熱硬化処理および／または光硬化処理を行えばよい。
　熱硬化処理は、熱硬化触媒を含有させた未硬化状物を、一定の温度に制御された加熱炉等の硬化処理部で所定時間加熱処理することにより行うことができる。
　光硬化処理は、光硬化触媒を含有させた未硬化状物に周囲から紫外線を照射することにより行うことができる。光硬化処理に用いる光源としては、１５０～６００ｎｍの波長の光を発生する炭素アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザー光などが挙げられる。
　熱硬化触媒としては、パーオキサイド系またはアゾ系の触媒等が用いられる。
　光硬化触媒としては、例えばベンゾフェノン、ベンゾインアルキルエーテル、４’－イソプロピル－２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオフェノン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルメチルケタール、２，２－ジエトキシアセトフェノン、クロロチオキサントン、チオキサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、４－ジメチルアミノ安息香酸エチル、４－ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、Ｎ－メチルジエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
　これら熱硬化触媒や光硬化触媒の添加量は、未硬化状物１００質量％中、０．０１～２質量％が好ましい。
　また、糸状体を安定的に製造するには、硬化処理までの重合を防ぐために、未硬化状物中に重合禁止剤を１０～１０００ｐｐｍ添加することが好ましい。
　重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のキノン化合物、フェノチアジン等のアミン系化合物、４－ヒドロキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－Ｎ－オキシル等のＮ－オキシル系化合物などが挙げられる。
　本実施形態のロッドレンズアレイで使用されるロッドレンズは、中心から外周に向かって０．９０ｒ～ｒの範囲（外周部）に、ロッドレンズを伝送する光の少なくとも一部を吸収する吸収剤を含有する吸収層が形成されていてもよい。
　一般に、ロッドレンズでは、中心から離れるにつれて、屈折率分布が理想分布から外れた不整な部分が形成されやすいが、ロッドレンズの外周部に光吸収層が形成されていれば屈折率分布の不整な部分に起因する光学特性の低下を抑制できる。
　光吸収層の厚みは０～５０μｍが好ましい。光吸収層の厚みをこの範囲にすることにより、フレア光やクロストーク光を十分に除去できると共に、十分な透過光量を確保できる。
　光重合法により重合硬化させるためには、未硬化状物層に光重合用の光を透過させることが必要である。しかしながら、光吸収剤の種類は多くあり、光吸収の波長依存性は様々である。即ち、ロッドレンズの伝送光を吸収するとともに重合に用いる光をそれと同等以上に吸収する光吸収剤も存在する。従って、光重合法により重合硬化処理する場合は、ロッドレンズの伝送光を吸収するが、重合用の光をできるだけ吸収せず透過させる特性を有する光吸収剤を用いることが望ましい。
　ロッドレンズによる伝送光として実際に用いられる光は、通常、波長が４００～７５０ｎｍの可視光から近赤外光の範囲のものである。一方、光重合に用いる光の発光波長は、通常、３００～３７０ｎｍの紫外線である。よって４００～７５０ｎｍの波長域における吸光度係数が、３００～３７０ｎｍにおける吸光度係数の２倍以上である光吸収剤を用いることが好ましい。
　このような光吸収剤としては、例えば６００ｎｍ～近赤外線領域に吸収のある日本化薬株式会社製の「Ｋａｙａｓｏｒｂ ＣＹ－１０」、６００～７００ｎｍに吸収のある三菱化学株式会社製の「Ｄｉａｒｅｓｉｎ Ｂｌｕｅ ４Ｇ」、５５０～６５０ｎｍに吸収のある日本化薬株式会社製の「Ｋａｙａｓｅｔ Ｂｌｕｅ ＡＣＲ」、５００～６００ｎｍに吸収のある三井化学染料株式会社製の「ＭＳ Ｍａｇｅｎｔａ ＨＭ－１４５０」、４００～５００ｎｍに吸収のある三井化学染料株式会社製の「ＭＳ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＤ－１８０」等が挙げられる。
　また、４００～７５０ｎｍの全波長域の光を吸収する光吸収剤としては、黒色染料等を挙げることができる。これら光吸収剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
　上記紡糸工程は、例えば、図１に示すようなロッドレンズ原糸製造装置を用いて行うことができる。
　このロッドレンズ原糸製造装置１０は、基本的には、公知の複合紡糸装置と同一構造であり、同心円状の複合紡糸ノズル１２と、複合紡糸ノズル１２から吐出された糸状体Ｅが内部を搬送される筒状の収容体１４と、収容体１４の複合紡糸ノズル１２側に接続され収容体１４内に不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給する不活性ガス導入管１６と、収容体１４の出口１４ａ側に接続され収容体１４から不活性ガスを排出する不活性ガス排出管１７と、を備えている。
　ロッドレンズ原糸製造装置１０は、さらに、収容体１４の長手方向の中央の外側に設けられ糸状体Ｅに紫外線を照射する第１光照射機１８と、収容体１４の第１光照射機１８の下流側位置に設けられ糸状体Ｅに紫外線を照射する第２光照射機２０と、収容体１４の下流側に配置された一対の引取りローラ２２と、を備えている。
　収容体１４において、複合紡糸ノズル１２から第１光照射機１８からの紫外線が糸状体Ｅに照射される直前までの領域を相互拡散処理部１４ｂ、第１光照射機１８からの紫外線が糸状体Ｅに照射される領域を第１硬化処理部１４ｃ、第２光照射機２０からの紫外線が糸状体Ｅに照射される領域を第２硬化処理部１４ｄという。
　製造装置１０を用いたロッドレンズ原糸の製造では、ロッドレンズ原糸の製造中、不活性ガス導入管１６から収容体１４内に不活性ガス（例えば窒素ガス）を導入すると共に不活性ガス排出管１７から収容体１４内の不活性ガスを排出している。
　収容体１４内に不活性ガスを流動させながら、複合紡糸ノズル１２から、硬化後の屈折率ｎが、ｎ1＞ｎ2＞・・・・＞ｎN（Ｎ≧３）となるＮ個の未硬化状物を、中心から外周に向かうにつれて屈折率が順次低くなるような配置で同心円状に吐出させ、未硬化状の積層体である糸状体Ｅを収容体１４内に送り込み、矢印Ａで示されるように、収容体１４内を通過させる。
　収容体１４内では、まず、相互拡散処理部１４ｂで、糸状体Ｅを構成する各層間において相互拡散が起こる。第１硬化処理部１４ｃでは、第１光照射機１８から糸状体Ｅに紫外線が照射され、各層間において相互拡散しながら硬化が進行する。さらに、第２硬化処理部１４ｄでは、第２光照射機２０から糸状体Ｅに紫外線が照射され、硬化がさらに進行する。
　そして、糸状体Ｅを引取りローラ２２で引き取ることにより、収容体１４からロッドレンズ原糸Ｆが引き出される。ロッドレンズ原糸Ｆは、さらに、矢印Ｂで示されるように、下流に搬送される。
　紡糸工程で得られたロッドレンズ原糸Ｆは、連続的に加熱延伸処理に送られる。しかしながら、紡糸工程で得られたロッドレンズ原糸Ｆを、ボビン等に巻き取ってから加熱延伸処理に送ってもよい。
　加熱延伸処理は、連続的に行われても、バッチ方式で行われてもよい。さらに、加熱延伸処理と緩和処理とは連続的に行われても、非連続的に行われてもよい。
　加熱延伸処理及び緩和処理は、例えば、図２に示すような延伸・緩和処理装置３０を用いて行われる。
　この延伸・緩和処理装置３０には、ロッドレンズ原糸Ｆの搬送方向上流側から順に、第１ニップローラ３２と、第２ニップローラ３４と、第３ニップローラ３６とが設けられている。さらに、延伸・緩和処理装置３０は、第１ニップローラ３２と第２ニップローラ３４との間に配置された第１加熱炉３８と、第２ニップローラ３４と第３ニップローラ３６との間に配置された第２加熱炉４０とを備えている。
　延伸・緩和処理装置３０では、硬化して得られたロッドレンズ原糸Ｆが、第１ニップローラ３２によって第１加熱炉３８に供給され、第１加熱炉３８を通過したロッドレンズ原糸Ｆが第２ニップローラ３４で第１ニップローラ３２よりも速い速度で引き取られて延伸され、延伸されたロッドレンズ原糸Ｇとされる。
　加熱延伸処理における第１加熱炉３８内の雰囲気の温度は、ロッドレンズの材質等に応じて適宜設定されるが、ロッドレンズのガラス転移温度（Ｔｇ）＋２０℃以上にすることが好ましい。また、延伸倍率は、所望のロッドレンズ径により適宜決定され、第１ニップローラ３２と第２ニップローラ３４の周速度比により調節することができる。
　延伸・緩和処理装置３０では、緩和処理も行われる。延伸されたロッドレンズ原糸Ｇが、第２ニップローラ３４で第２加熱炉４０に供給され、第２加熱炉４０を通過したロッドレンズ原糸Ｇが第３ニップローラ３６で第２ニップローラ３４よりも遅い速度で引き取られて緩和され、緩和されたロッドレンズ原糸Ｌとされる。
　緩和処理用の第２加熱炉４０内の雰囲気の温度を、ロッドレンズの材質等に応じて適宜設定されるが、ロッドレンズのＴｇ以上にすることが好ましい。また、緩和率（緩和処理後の長さ／緩和処理前の長さ）は、所望のロッドレンズ径により適宜決定されるが、９９／１００～１／２程度になるようにすることが好ましい。
　このような緩和率で緩和処理を施すと、ロッドレンズの収縮を抑制することができる。なお、緩和率が小さすぎるとレンズ径の斑が大きくなるため好ましくない。緩和率は、第２ニップローラ３４と第３ニップローラ３６との周速度比で調節することができる。
　上述した方法によれば、複数の重合体が同心円状に重なり重合体混合物となっており、中心から外周に向かうにつれて屈折率が連続的に減少する屈折率分布を有するプラスチックロッドレンズが得られる。なお、この重合体混合物は、各層間において重合体を構成する単量体が相互拡散した状態で硬化されている。
　製造されたロッドレンズ原糸Ｌは、フレア光やクロストーク光を除去する等の目的で、外周部に染色部４２が設けられたロッドレンズ４４とされる（図３）。または、染色部４２に代えて粗面化処理部４６が形成されたロッドレンズ４８（図４）としてもよい。いずれの場合も、レンズ作用をなす有効部分４４ａ、４８ａの半径ｒeは、レンズ半径ｒより小さくなる。
　染色部４２、または粗面化処理部４６によって、ロッドレンズ４４、４８では、レンズ作用をなす有効部分の半径である有効半径ｒeが、下記式（２）を満足するようにされている。
（２）　０．１ｍｍ≦ｒe≦０．３ｍｍ
　さらに、ロッドレンズ４４、４８では開口数ＮＡが下記式（３）を満足するようにされている。
（３）　ＮＡ≦０．１７５
　尚、ＮＡの下限値は０．０６以上であることが好ましく、０．１以上であることが更に好ましい。
　さらに、ロッドレンズ４４、４８では屈折率分布定数ｇが下記式（１）を満足するようにされている。
（１）　０．３ｍｍ-1≦ｇ≦０．６ｍｍ-1
　ロッドレンズアレイ
　次に、本実施形態のロッドレンズアレイについて説明する。
　本実施形態のロッドレンズアレイ５０では、複数本の上記ロッドレンズ４４（４８）が、２枚の基板５２間に、各ロッドレンズ４４の中心軸が互いに略平行方向となるように、１列にまたは２列以上、並列配置されている。
　基板５２の材質は特に限定されないが、ロッドレンズアレイを作製する工程での加工が容易な材料であることが好ましい。
　当該材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを使用することができる。より詳細には、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリイミド系樹脂、液晶ポリマー、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂などが好ましい。また、基板５２の基材、補強材として、繊維や紙を用いてもよいし、基板に離型剤、染料、顔料、帯電防止剤等を添加してもよい。
　ロッドレンズアレイ５０を構成する基板５２は平板状でもよいし、ロッドレンズ４４を一定の間隔で配置収納するＵ字状あるいはＶ字状等の溝が形成されたものであってもよい。
　ロッドレンズ４４と基板５２の間の空間には、接着剤５４が充填され、ロッドレンズ４４を基板５２間に接着固定している。接着剤５４の種類は、ロッドレンズ４４と基板５２、あるいはロッドレンズ４４、４４同士を固定できる程度の粘着力を有するものであれば特に制限されるものではなく、薄膜状に塗布可能な接着剤や、スプレー式粘着剤、ホットメルト型粘着剤等が用いられる。
　基板５２やロッドレンズ４４への接着剤５４の塗布方法としては、接着剤の種類に応じて、スクリーン印刷法、スプレーコーティング法等の公知のコーティング法を用いることができる。
　本実施形態で使用されるロッドレンズアレイ中のロッドレンズ４４の配列ピッチＰは、下記式（４）を満足する。
（４）　　０．８５≦２re/Ｐ ≦１
　ここで、配列ピッチＰとは、ロッドレンズアレイ中の隣り合うロッドレンズの中心間の距離であり、２ｒeは、使用されるロッドレンズのレンズ作用をなす有効部分の直径である。２re/Ｐの好ましい範囲は０．９以上１以下であり、より好ましい範囲は０．９２以上１以下である。
　ロッドレンズ４４を配列してロッドレンズアレイ５０を作製する際、配列精度向上およびクロストーク光除去を目的として、ロッドレンズ４４間に隙間５６を設けて配列することが一般的であり、配列ピッチＰはロッドレンズ４４の直径２ｒ、及び有効部分の直径２ｒeよりも大きくなる（図６）。
　この結果、レンズアレイ中で、レンズ作用をなす有効部分が、「とびとび」に存在することとなる。複数本のロッドレンズにより像を結像される場合、レンズ収差によってロッドレンズアレイの結像面上では、各レンズの光軸上の位置よりも、隣り合うレンズの光軸間の位置の方が、焦点深度が狭くなる傾向がある。このため、レンズアレイ中で、レンズ作用をなす有効部分が、「とびとび」に存在すると、焦点深度の斑が大きくなりやすい。
　さらに、レンズ作用をなす有効部分の割合が小さくなることにより、光量が小さくなりやすく、また光量斑が大きくなりやすい。
　本実施形態では、ロッドレンズ４４の有効部分の直径２ｒeと、ロッドレンズアレイ中で隣接するロッドレンズ４４、４４の中心間距離Ｐとの比率２re/Ｐを、０．８５≦２re/Ｐ≦１とすることにより、焦点深度斑が小さく、光量が大きく、光量斑の小さいロッドレンズアレイを得ることができる。
　ロッドレンズアレイでは、隣接するロッドレンズ４４、４４は互いに密着させても、一定の隙間をおいて配列してもよい。
　ロッドレンズアレイ５０としては、図５に示すような、複数のロッドレンズ４４が、２枚の基板５２，３２間に一段積みで並列配置された一段積み構成の他、同種のロッドレンズが２段以上に積み重ねて並列配置された構成でもよい。ロッドレンズが２段以上に積み重ねられた構成では、ロッドレンズ間の隙間が最小になるように俵積み状に配列されていることが好ましい。
　ロッドレンズアレイでは、ゴミ付着及び傷つき防止を目的とした表面保護層をロッドレンズ端面に設けてもよい。この表面保護層としては、既存のＵＶ硬化型のハードコート剤による保護層、レンズ端面に設置されたカバーガラスが挙げられる。
　一般に、レンズの焦点深度ＤＯＦは開口数ＮＡと反比例の関係にあるが、ロッドレンズにおいても、下記式の関係が成り立つ。すなわち、開口数ＮＡを小さくする程、焦点深度を深くすることができる。
　　ＤＯＦ＝０．１５６/ＮＡ　（ｍｍ）
　ここで、焦点深度ＤＯＦ（ｍｍ）は、５２５ｎｍの波長の光を用いて、６Ｌｐ/ｍｍの空間周波数を持つ格子パターンの像を、ロッドレンズを用いて結像させて測定する。具体的には、光源５８と本実施形態のロッドレンズアレイ５０の間に、図６に示されているように、光源側から波長フィルタ６０、拡散板６２、格子パターン６４を配置し、ロッドレンズアレイ５０による格子パターン６４の像をＣＣＤラインセンサ６６で撮像することによって、焦点深度ＤＯＦを測定する。
　まず、ＭＴＦ（modulation transfer function）が最大になるように、格子パターン６４、ロッドレンズアレイ５０、ＣＣＤラインセンサ６６を配置し（図６）、その状態から、光軸上で格子パターン６４のみを前後方向（光軸に沿った方向）に移動させ、ＭＴＦが４０％以上となる格子パターンの移動範囲の幅（ｍｍ）を焦点深度ＤＯＦ（ｍｍ）と定義する（図７参照）。
　なお、本明細書において、「６Ｌｐ／ｍｍの格子パターン」とは、透明ラインと遮光（黒）ラインとの組（ラインペア：Ｌｐ）を１ｍｍの幅の中に６組設けてある格子パターンのことをいう。
　また、ＭＴＦとは、格子パターンを、ロッドレンズにより受光センサに結像させて読み取ったときの、測定光量の最大値（ｉMAX ）と最小値（ｉMIN ）とから、下記式により算出される値のことをいう。
　　ＭＴＦ［％］＝（（ｉMAX－ｉMIN ）／（ｉMAX ＋ｉMIN ））×１００
　また、レンズの光量は開口数ＮＡの２乗と比例の関係にあるため、開口数を小さくする程、光量が小さくなる。従って、ロッドレンズの焦点深度を深くするためには開口数ＮＡを小さくする必要があるが、開口数ＮＡを小さくしすぎると光量が小さくなる。
　本実施形態のロッドレンズは開口数ＮＡを０．１７５以下とすることによって、十分な焦点深度を得ることができ、また０．０６以上とすることによって十分な光量を確保することができる。ＮＡの下限値は、０．１以上であることが好ましく、ＮＡの上限値は０．１５以下であることが好ましい。
　本実施形態のロッドレンズアレイ５０では、アレイ主走査方向の平均焦点深度ＤＯＦaveが０．９ｍｍ≦ＤＯＦaveである。平均焦点深度ＤＯＦaveのより好ましい範囲は、０．９ｍｍ≦ＤＯＦave≦２．６ｍｍであり、１．０ｍｍ≦ＤＯＦave≦２．３ｍｍがより好ましく、１．１ｍｍ≦ＤＯＦave≦２．０ｍｍが更に好ましい。
　ＤＯＦaveを０．９ｍｍ以上とすることにより、読み取り原稿の位置がずれても像を鮮明に読取ることが可能である。ＤＯＦaveを２．６ｍｍ以下とすることにより、光源の光を効率的に伝達することができ、電力消費を抑制することが可能である。
　ここで、焦点深度ＤＯＦとは、６Ｌｐ／ｍｍの格子パターン、ロッドレンズ、及び受光センサを順次配置させた後、格子パターンのみを移動させたときに、ＭＴＦが４０％以上となる格子パターンの移動範囲の幅（ｍｍ）であり、ＤＯＦaveとは、レンズアレイの主走査方向における焦点深度ＤＯＦの平均値である。
　また本実施形態のロッドレンズアレイ５０は、アレイ主走査方向の焦点深度の斑（焦点深度斑）ＤＯＦcvがＤＯＦcv≦１２％である。好ましくはＤＯＦcv≦１０％であり、より好ましくはＤＯＦcv≦５％である。
　ここで、ＤＯＦcvとはレンズアレイの主走査方向における焦点深度の標準偏差をＤＯＦaveで除した値である。
　本実施形態においては、ロッドレンズが式（１）～（３）を満たし、且つ、ロッドレンズアレイが式（４）を満たすことにより、上述したような平均焦点深度及び焦点深度斑を満たすロッドレンズアレイを得ることができる。
　本実施形態のロッドレンズアレイ５０は、上記のような範囲の値をとることにより、読み取り原稿の位置がかなりずれても像を鮮明に斑なく読み取ることができる。
　この結果、読み取り原稿の位置がかなりずれても像を鮮明に読み取ることが可能で、光源の光を均一に伝達することが可能なため読み取り画像が均一でスジ斑がなく、且つ光源の光を効率的に伝達することで電力消費の小さな小型イメージセンサを提供することが可能となる。
　イメージセンサヘッド
　次に、本実施形態のイメージセンサヘッドを図８に沿って説明する。
　本実施形態のイメージセンサヘッド７０は、上記実施形態のロッドレンズアレイ５０を備え、原稿台７２の原稿載置面７２ａ上に載置された原稿Ｑから画像を読み取るように画像読み取り装置Ｓに組み込まれる。
　イメージセンサヘッド７０は、稿台７２の原稿載置面７２ａ上に載置された原稿Ｑに光を照射するライン状光源７４と、原稿Ｑからの反射光を集光するロッドレンズアレイ５０と、ロッドレンズアレイ５０により集光された光を受けるラインイメージセンサ７６と、ラインイメージセンサ７６等を収容する筐体７８と、を備えている。
　筐体７８は、略直方体形状の箱体であり、筐体７８の上面には第１凹部７８ａおよび第２凹部７８ｂが形成され、下面には第３凹部７８ｃが形成されている。筐体７８は、樹脂の射出成形により形成される。射出成形により筐体７８を形成することにより、筐体５６を容易に形成でき、安価とすることができる。
　第１凹部７８ａ内には、ライン状光源７４が斜めに固定されている。ライン状光源７４は、照射光の光軸が、ロッドレンズアレイ５０の光軸Ａｘと原稿載置面７２ａとの交点または交点近傍を通るように固定されている。
　第２凹部７８ｂには、ロッドレンズアレイ５０が固定されている。第３凹部７８ｃには、ラインイメージセンサ７６を備えた基板８０が取り付けられている。基板８０は、その上面が、第３凹部７８ｃに設けられた段差部７８ｄに当接するように固定されている。
　ロッドレンズアレイ５０は、ロッドレンズの配列方向が、画像読取装置Ｓの主走査方向に一致するようにイメージセンサヘッド７０に装着されている。ロッドレンズアレイ５０は、上方に位置する原稿Ｑから反射されたライン状の光を受けて、下方に位置する像面、すなわちラインイメージセンサ７６の受光面７６ａに正立等倍像を形成する。
　画像読取装置Ｓは、複写機等に使用される据置型のフラットベッドスキャナのスキャナであり、駆動機構を用いてイメージセンサヘッド７０を副走査方向に走査することにより原稿Ｑを読み取ることができるようになっている。
　なお、本実施形態のロッドレンズアレイ、およびイメージスキャナは、他のタイプの画像読取装置にも使用可能である。
　このような原稿台７２のガラスの厚さ７２ｂが３ｍｍ以下となることが予測される。
　屈折率１．５２、厚さが３ｍｍの原稿台７２によって生じる焦点の浮き８２（約－１ｍｍ）、及び原稿台７２とレンズ端面４４ａとのクリアランス８４（１ｍｍ以上が好ましい）を考慮すると、ロッドレンズの作動距離Ｌ0は少なくとも３ｍｍ以上となる必要がある（図９）。そして、屈折率分布定数ｇを０．６ｍｍ-1以内にすることによって、ロッドレンズの作動距離Ｌ0を３ｍｍ以上とすることができる。
　以下の例ではロッドレンズアレイについて、以下のように物性を評価した。
　＜共役長ＴＣ及び解像度（平均ＭＴＦ）の測定＞
　空間周波数６ラインペア／ｍｍ（Ｌｐ／ｍｍ）を有する格子パターンを用いて測定した。
　具体的には、光軸に垂直な両端面を研磨したロッドレンズアレイに光源からの光（波長５２５ｎｍ）を、格子パターンを通して入射させ、結像面に設置したＣＣＤラインセンサにより格子画像を読み取り、その測定光量の最大値（ｉmax）と最小値（ｉmin）を測定し、下記式によりＭＴＦ（modulation transfer function）を求めた。
　ＭＴＦ（％）＝｛（ｉmax－ｉmin）／（ｉmax＋ｉmin）｝×１００
　その際、格子パターンとロッドレンズアレイの入射端との距離と、ロッドレンズアレイの出射端とＣＣＤラインセンサとの距離を等しくした。そして、格子パターンとＣＣＤラインセンサをロッドレンズアレイに対し対称的に動かしてＭＴＦを測定し、ＭＴＦが最良になるときの、格子パターンとＣＣＤラインセンサとの距離を共役長ＴＣとした。
　格子パターンとＣＣＤラインセンサとの距離を共役長で固定して、ロッドレンズアレイ全幅について走査してＭＴＦを５０点測定し、これらの平均値（平均ＭＴＦ）を求めて、解像度の指標とした。平均ＭＴＦの値が大きい程、解像度が優れる。
　ここで空間周波数とは、白ラインと黒ラインとの組み合わせを１ラインとし、このラインの組み合わせが１ｍｍの幅の中に何組設けてあるかを示すものである。
　＜焦点深度ＤＯＦ（ｍｍ）、平均焦点深度ＤＯＦave（ｍｍ）、焦点深度斑ＤＯＦcv（％）の測定＞
　焦点深度は、空間周波数６ラインペア／ｍｍ（Ｌｐ／ｍｍ）を有する格子パターンを用いて測定した。
　具体的には、ＭＴＦが最大となるように、格子パターン、ロッドレンズアレイ、及び受光センサを順次配置させたあと（共役長ＴＣ）、ロッドレンズアレイおよびＣＣＤラインセンサは固定して、光軸上で格子パターンのみを前後に移動させてＭＴＦを評価し、ＭＴＦが４０％以上となる格子パターンの移動範囲の幅（ｍｍ）として焦点深度ＤＯＦ（ｍｍ）を評価した。焦点深度の値が大きいほど、原稿が焦点位置からずれた場合でも高い解像度を維持しやすくなる。
　平均焦点深度ＤＯＦave（ｍｍ）に関しては、上記焦点深度ＤＯＦ（ｍｍ）をロッドレンズアレイの主走査方向に５０μｍ間隔で１００点測定し、その平均値として平均焦点深度ＤＯＦave（ｍｍ）を求めた。
　また、焦点深度斑ＤＯＦcv（％）に関しては、焦点深度ＤＯＦをロッドレンズアレイの主走査方向に５０μｍ間隔で１００点測定した際の、焦点深度ＤＯＦ（ｍｍ）の標準偏差を平均焦点深度ＤＯＦave（ｍｍ）により除した値として焦点深度斑ＤＯＦcv（％）を求めた。
　ＤＯＦcv（％）＝｛ＤＯＦ標準偏差（ｍｍ）／ＤＯＦave（ｍｍ）｝×１００
　焦点深度斑ＤＯＦcv（％）の値が小さいほど、原稿が焦点位置からずれた際の解像度斑が小さく、均一な画像が得られる。
＜光量、光量斑の測定＞
　解像度の測定で用いた格子パターンの代わりに、オパール型拡散板を用いて光量を測定する。
　具体的には、光源からの光（波長５２５ｎｍ）を、拡散板を通してロッドレンズアレイに入射させ、結像面に設置したＣＣＤラインセンサにより光量出力を測定し、測定光量の最大値（ｉmax）を記録する。この際の拡散板とロッドレンズアレイの入射端との距離と、ロッドレンズアレイの出射端とＣＣＤラインセンサとの距離は等しく、拡散板とＣＣＤラインセンサとの距離は共役長である。
　拡散板とＣＣＤラインセンサとの距離を共役長で固定して、ロッドレンズアレイ全幅について走査して光量出力を５０点測定し、これらの平均値（平均光量）を求めた。ここで、一般的に複写機にて使用されているロッドレンズであるセルフォックレンズＳＬＡ６Ａ（日本板硝子社製）の平均光量を１００％としたときの、対象レンズの光量百分率（％）を光量の指標とした。光量の値が大きい程、高速での印刷に対応することができる。
　また光量斑に関しては、拡散板とＣＣＤラインセンサとの距離を共役長で固定して、ロッドレンズアレイ全幅について走査して光量出力を５０点測定し、下記式で表される測定光量の最大値（ｉmax）と最小値（ｉmin）の差を光量平均値（平均光量）で除した値を光量斑ｄＩ（％）として算出した。
　ｄＩ（％）＝｛（ｉmax－ｉmin）／平均光量｝×１００
［実施例１］
　ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）４３．５質量部、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）１５．５質量部、フェニルメタクリレート（ＰｈＭＡ）７．５質量部、ｔ－ブチルメタクリレート（ＴＢＭＡ）３．５質量部、トリシクロ［５．２．１．０2,6 ］デカニルメタクリレート（ＴＣＤＭＡ）３０質量部、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＨＣＰＫ）０．２５質量部、およびハイドロキノン（ＨＱ）０．１質量部を７０℃に加熱混練して第１層形成用原液（未硬化状物）とした。
　ＰＭＭＡ４４質量部、ＭＭＡ１７質量部、ＰｈＭＡ８質量部、ＴＢＭＡ５．５質量部、ＴＣＤＭＡ２５．５質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原液（未硬化状物）とした。
　ＰＭＭＡ４６質量部、ＭＭＡ１６．５質量部、ＰｈＭＡ１１質量部、ＴＢＭＡ８．５質量部、ＴＣＤＭＡ１２．５質量部、２，２，３，３－テトラフルオロプロピルメタクリレート（４ＦＭ）５．５質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第３層形成用原液（未硬化状物）とした。
　ＰＭＭＡ４４．５質量部、ＭＭＡ１１．５質量部、ＰｈＭＡ１５質量部、ＴＣＤＭＡ９質量部、４ＦＭ２０質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液（未硬化状物）とした。
　ＰＭＭＡ４４．５質量部、ＭＭＡ１１．５質量部、ＰｈＭＡ１５質量部、ＴＣＤＭＡ９質量部、４ＦＭ２０質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第５層形成用原液（未硬化状物）とした。
　なお、ＨＣＰＫは光硬化触媒、ＨＱは重合禁止剤である。
　各層の原液の組成を表１（実施例　原液組成　半径比）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、クロストーク光やフレア光を抑制する目的で、加熱混練前の第５層形成用原液中に、原液全体に対して染料Ｂｌｕｅ ＡＣＲ（日本化薬株式会社製）０．５８質量％、染料ＭＳ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＤ－１８０（三井化学染料株式会社製）およびＭＳ Ｍａｇｅｎｔａ ＨＭ－１４５０（三井化学染料株式会社製）をそれぞれ０．１５質量部、染料Ｄｉａｒｅｓｉｎ Ｂｌｕｅ ４Ｇ（三菱化学株式会社製）を０．０３質量部、Ｋａｙａｓｏｒｂ ＣＹ－１０（日本化薬株式会社製）を０．０２質量部添加した。
　この５種類の原液を、中心から外周に向かって硬化後の屈折率が順次低くなるように配列して、同心円状５層複合紡糸ノズルから同時に押し出し、糸状体を得た。複合防止ノズルの温度は５０℃とした。
　各層の吐出比は、ロッドレンズの半径方向の各層の厚さ（第１層目においては半径）の比に換算して、第１層目／第２層目／第３層目／第４層目／第５層目＝３５．０／３５．５／２４．５／４／３とした。
　ここで、第１層は最も内側で、第５層は最も外側である。
　次いで、得られた原液から、図１に示すプラスチック製ロッドレンズ原糸の製造装置１０を用いてロッドレンズ原糸を製造した。
　具体的には、不活性ガス導入管から収容体内に窒素ガスを導入すると共に不活性ガス排出管から収容体内の不活性ガスを排出させた。
　また、同心円状複合紡糸ノズルから押し出された糸状体Ａを、引取りローラ（ニップローラ）で引き取り（２００ｃｍ／分）、長さ３０ｃｍの相互拡散処理部を通し、各層間同士で相互拡散を生じさせた。
　続いて、長さ１２０ｃｍ、４０Ｗのケミカルランプ１８本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第１硬化処理部（光照射部）の中心上に糸状体Ａを通過させて、各層間同士で相互拡散させながら、硬化させた。引き続き、２ＫＷの高圧水銀灯３本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第２硬化処理部（光照射部）の中心上に糸状体Ａを通過させて、さらに硬化させた。なお、相互拡散処理部における窒素流量は７２Ｌ／分とした。
　これにより得られたロッドレンズ原糸の半径は０．３０ｍｍであった。
　次いで、得られたロッドレンズ原糸を１６６ｍｍの長さに切断し、ロッドレンズを得た。
　このようにして得られたロッドレンズの半径ｒは０．３０ｍｍ、中心屈折率ｎ0は５２５ｎｍの波長において１．５０３、中心から外周に向かう０．２ｒ～０．９ｒの範囲において屈折率分布が上述した屈折率分布に関する式に近似され、５２５ｎｍの波長において屈折率分布定数ｇは０．３３ｍｍ-1であった。また、外周から中心に向かって染料が混在する層が形成されており、有効径ｒeは０．２８６ｍｍであり、レンズの開口数ＮＡは０．１４２であった。
　得られたロッドレンズを５２０本使用して、レンズ長が１２．０ｍｍ、配列ピッチＰが０．６１５ｍｍ（隣接レンズ間の隙間０．０１５ｍｍ）である１列のロッドレンズアレイを作製した。有効部分の直径２ｒeと配列ピッチＰの比率２ｒe/Ｐは０．９３であった。
　このようにして得られたロッドレンズアレイは、波長４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍでの共役長Ｔｃがほぼ同じで２１．３ｍｍ、作動距離Ｌ0は４．６ｍｍであった。
　また得られたロッドレンズアレイの平均焦点深度ＤＯＦaveは１．２２ｍｍであり、焦点深度斑ＤＯＦｃｖは５．９％、光量は２６８％、光量斑は１５％であった。測定結果を図１０、表２（実施例比較例　結果）に示す。
表２
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　このロッドレンズアレイを用いてイメージセンサヘッドを作製したところ、コンパクトなイメージセンサヘッドが得られた。またこのイメージセンサヘッドを用いて読取りを行ったところ原稿に多少の浮きがあっても解像度の高い画像が得られ、焦点深度の斑に起因する画像の斑も少なかった。原稿に浮きがない場合、光量が大きく、光量斑も少なかったため鮮明な画像が得られた。また、読み取り画像にスジ斑は見られなかった。
　[実施例２]
　硬化処理後の糸状体を、１４５℃で２．３４倍に延伸した後、１２７℃で緩和率が０．７１になるように緩和処理を施した以外は、実施例１と同様にして、ロッドレンズを作製した。
　このようにして得られたロッドレンズの半径ｒは０．２３２ｍｍ、中心屈折率ｎ0は５２５ｎｍの波長において１．５０３、中心から外周に向かう０．２ｒ～０．９ｒの範囲において屈折率分布が、上記屈折率分布に関する式に近似され、５２５ｎｍの波長において屈折率分布定数ｇは０．４３ｍｍ-1であった。また、外周から中心に向かって染料が混在する層が形成されており、有効径ｒeは０．２２０ｍｍであり、レンズの開口数ＮＡは０．１４２であった。
　得られたロッドレンズを６８４本使用して、レンズ長が８．８ｍｍ、配列ピッチＰが０．４６８ｍｍ（隣接レンズ間の隙間０．００４ｍｍ）である１列のロッドレンズアレイを作製した。有効部分の直径２ｒeと配列ピッチＰの比率２ｒe/Ｐは０．９４であった。
　このようにして得られたロッドレンズアレイは、波長４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍでの共役長Ｔｃがほぼ同じで１８．１ｍｍであり、作動距離Ｌ0は４．７ｍｍであった。
　また得られたロッドレンズアレイの平均焦点深度ＤＯＦaveは１．１９ｍｍであり、焦点深度斑ＤＯＦｃｖは７．９％、光量は２１６％、光量斑は１４％であった。測定結果を図１１、表２に示す。
　このロッドレンズアレイを用いてイメージセンサヘッドを作製したところ、コンパクトなイメージセンサヘッドが得られた。またこのイメージセンサヘッドを用いて読取りを行ったところ原稿に多少の浮きがあっても解像度の高い画像が得られ、焦点深度の斑に起因する画像の斑も少なかった。原稿に浮きがない場合、光量が大きく、光量斑も少なかったため鮮明な画像が得られた。また、読み取り画像にスジ斑は見られなかった。
　[実施例３]
　硬化処理後の糸状体を、１４５℃で４．１１倍に延伸した後、１２７℃で緩和率が０．７１になるように緩和処理を施した以外は、実施例１と同様にして、ロッドレンズを作製した。
　このようにして得られたロッドレンズの半径ｒは０．１７５ｍｍ、中心屈折率ｎ0は５２５ｎｍの波長において１．５０３、中心から外周に向かう０．２ｒ～０．９ｒの範囲において屈折率分布が、屈折率分布に関する上記式に近似され、５２５ｎｍの波長において屈折率分布定数ｇは０．５７ｍｍ-1であった。また、外周から中心に向かって染料が混在する層が形成されており、有効径ｒeは０．１６６ｍｍであり、レンズの開口数ＮＡは０．１４２であった。
　得られたロッドレンズを９１４本使用して、レンズ長が６．７ｍｍ、配列ピッチＰが０．３５０ｍｍ（隣接レンズ間の隙間０ｍｍ）である１列のロッドレンズアレイを作製した。有効部分の直径２ｒeと配列ピッチＰの比率２ｒe/Ｐは０．９５であった。
　このようにして得られたロッドレンズアレイは、波長４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍでの共役長Ｔｃがほぼ同じで１３．６ｍｍであり、作動距離Ｌ0は３．５ｍｍであった。
　また得られたロッドレンズアレイの平均焦点深度ＤＯＦave１．２７ｍｍであり、焦点深度斑ＤＯＦｃｖは４．８％、光量は２２０％、光量斑は１２％であった。測定結果を図１２、表２に示す。
　このロッドレンズアレイを用いてイメージセンサヘッドを作製したところ、非常にコンパクトなイメージセンサヘッドが得られた。またこのイメージセンサヘッドを用いて読取りを行ったところ原稿に多少の浮きがあっても解像度の高い画像が得られ、焦点深度の斑に起因する画像の斑も非常に少なかった。原稿に浮きがない場合、光量が大きく、光量斑も少なかったため鮮明な画像が得られた。また、読み取り画像にスジ斑は見られなかった。
[実施例４]
　各層の吐出比を、第１層目／第２層目／第３層目／第４層目／第５層目＝１１．０／３４．０／３８．０／１０．０／７としたことと、引取りローラ（ニップローラ）１７での引き取り速度を３００ｃｍ／分としたこと、硬化処理後の糸状体を、１４５℃で５．８３倍に延伸した後、１２７℃で緩和率が０．７１になるように緩和処理を施した以外は、実施例１と同様にして、ロッドレンズを作製した。
　このようにして得られたロッドレンズの半径ｒは０．１２０ｍｍ、中心屈折率ｎ0は５２５ｎｍの波長において１．５０２、中心から外周に向かう０．２ｒ～０．９ｒの範囲において屈折率分布が、屈折率分布に関する上記式に近似され、５２５ｎｍの波長において屈折率分布定数ｇは０．４３ｍｍ-1であった。また、外周から中心に向かって染料が混在する層が形成されており、有効径ｒeは０．１１０ｍｍであり、レンズの開口数ＮＡは０．０７１であった。
　得られたロッドレンズを１２８０本使用して、レンズ長が８．８ｍｍ、配列ピッチＰが０．２５０ｍｍ（隣接レンズ間の隙間０．０１ｍｍ）である１列のロッドレンズアレイを作製した。有効部分の直径２ｒeと配列ピッチＰの比率２ｒe/Ｐは０．８８であった。
　このようにして得られたロッドレンズアレイは、波長４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍでの共役長Ｔｃがほぼ同じで１８．１ｍｍであり、作動距離Ｌ0は４．７ｍｍであった。
　また得られたロッドレンズアレイの平均焦点深度ＤＯＦaveは２．２０ｍｍであり、焦点深度斑ＤＯＦｃｖは９．０％、光量は５０％、光量斑は１９％であった。測定結果を図１３、表２に示す。
　このロッドレンズアレイを用いてイメージセンサヘッドを作製したところ、コンパクトなイメージセンサヘッドが得られた。またこのイメージセンサヘッドを用いて読取りを行ったところ原稿にかなり浮きがあっても解像度の高い画像が得られ、焦点深度の斑に起因する画像の斑も比較的少なかった。原稿に浮きがない場合、光量が比較的大きく、光量斑も比較的少なかったため鮮明な画像が得られた。また読み取り画像にスジ斑は見られなかった。
　[比較例１]
　ＰＭＭＡ４６質量部、ＭＭＡ２４質量部、ＴＣＤＭＡ３０質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、およびＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第１層形成用原液（未硬化状物）とした。
　ＰＭＭＡ４６質量部、ＭＭＡ２９質量部、ベンジルメタクリレート（ＢｚＭＡ）５質量部、ＴＣＤＭＡ１５質量部、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロペンチルメタクリレート（８ＦＭ）５質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原液（未硬化状物）とした。
　ＰＭＭＡ４９質量部、ＭＭＡ３７質量部、ＢｚＭＡ６質量部、８ＦＭ８質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第３層形成用原液（未硬化状物）とした。
　ＰＭＭＡ４７質量部、ＭＭＡ２３質量部、ＢｚＭＡ１０質量部、８ＦＭ２０質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液（未硬化状物）とした。
　ＰＭＭＡ３９質量部、ＭＭＡ３質量部、ＢｚＭＡ１７質量部、８ＦＭ４１質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第５層形成用原液（未硬化状物）とした。
　　各層の原液の組成を表３（比較例　原液組成　半径比）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　なお、クロストーク光やフレア光を抑制する目的で、加熱混練前の第４層形成用原液中に、原液全体に対して染料Ｂｌｕｅ ＡＣＲ（日本化薬株式会社製）、染料ＭＳ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＤ－１８０（三井化学染料株式会社製）、ＭＳ Ｍａｇｅｎｔａ ＨＭ－１４５０（三井化学染料株式会社製）、染料Ｄｉａｒｅｓｉｎ Ｂｌｕｅ ４Ｇ（三菱化学株式会社製）、及びＫａｙａｓｏｒｂ ＣＹ－１０（日本化薬株式会社製）をそれぞれ０．０１質量部、添加した。また加熱混練前の第５層形成用原液中に、原液全体に対して染料Ｂｌｕｅ ＡＣＲ（日本化薬株式会社製）０．５７質量％、染料ＭＳ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＤ－１８０（三井化学染料株式会社製）およびＭＳ Ｍａｇｅｎｔａ ＨＭ－１４５０（三井化学染料株式会社製）をそれぞれ０．１４質量部、染料Ｄｉａｒｅｓｉｎ Ｂｌｕｅ ４Ｇ（三菱化学株式会社製）を０．０３質量部、Ｋａｙａｓｏｒｂ ＣＹ－１０（日本化薬株式会社製）を０．０１質量部、添加した。
　この５種類の原液を、中心から外周に向かって硬化後の屈折率が順次低くなるように配列して、同心円状５層複合紡糸ノズルから同時に押し出し、糸状体を得た。複合防止ノズルの温度は５０℃とした。
　各層の吐出比は、ロッドレンズの半径方向の各層の厚さ（第１層目においては半径）の比に換算して、第１層目／第２層目／第３層目／第４層目／第５層目＝２１．０／２５．０／３３．０／１９／２とした。
　ここで、第１層は最も内側で、第５層は最も外側である。
　次いで、得られた原液から、図１に示すプラスチック製ロッドレンズ原糸の製造装置を用いてロッドレンズ原糸を製造した。
　具体的には、不活性ガス導入管から収容体内に窒素ガスを導入すると共に不活性ガス排出管から収容体内の不活性ガスを排出させた。
　また、同心円状複合紡糸ノズルから押し出された糸状体Ａを、引取りローラ（ニップローラ）で引き取り（２００ｃｍ／分）、長さ３０ｃｍの相互拡散処理部を通し、各層間同士で相互拡散を生じさせた。
　続いて、長さ１２０ｃｍ、４０Ｗのケミカルランプ１８本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第１硬化処理部（光照射部）の中心上に糸状体Ａを通過させて、各層間同士で相互拡散させながら、硬化させた。引き続き、２ＫＷの高圧水銀灯３本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第２硬化処理部（光照射部）の中心上に糸状体Ａを通過させて、さらに硬化させた。なお、相互拡散処理部における窒素流量は７２Ｌ／分とした。
　これにより得られたロッドレンズ原糸の半径は０．３０ｍｍであった。
　次いで、得られたロッドレンズ原糸を１６６ｍｍの長さに切断し、ロッドレンズを得た。
　このようにして得られたロッドレンズの半径ｒは０．３０ｍｍ、中心屈折率ｎ0は５２５ｎｍの波長において１．４９７、中心から外周に向かう０．２ｒ～０．９ｒの範囲において屈折率分布が、屈折率分布に関する上記式に近似され、５２５ｎｍの波長において屈折率分布定数ｇは０．４８ｍｍ-1であった。また、外周から中心に向かって染料が混在する層が形成されており、有効径ｒeは０．２８３ｍｍであり、レンズの開口数ＮＡは０．２０３であった。
　得られたロッドレンズを５２０本使用して、レンズ長が８ｍｍ、配列ピッチＰが０．６１５ｍｍ（隣接レンズ間の隙間０．０１５ｍｍ）である１列のロッドレンズアレイを作製した。有効部分の直径２ｒeと配列ピッチＰの比率２ｒe/Ｐは０．９２であった。
　このようにして得られたロッドレンズアレイは、波長４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍでの共役長Ｔｃがほぼ同じで１５．６ｍｍであり、作動距離Ｌ0は３．８ｍｍであった。
　また得られたロッドレンズアレイの平均焦点深度ＤＯＦaveは０．７７ｍｍであり、焦点深度斑ＤＯＦｃｖは５．４％、光量は４６９％、光量斑は１５％であった。測定結果を図１４、表２に示す。
　このロッドレンズアレイを用いてイメージセンサヘッドを作製したところ、非常にコンパクトなイメージセンサヘッドが得られた。またこのイメージセンサヘッドを用いて読取りを行ったところ原稿に少しでも浮きがあると解像度の低いぼやけた画像しか得られず、画像の斑を確認できなかった。原稿に浮きがない場合、光量が非常に大きく鮮明な画像が得られ、光量斑に起因する画像の斑は少なかった。また、読み取り画像にスジ斑は見られなかった。
　[比較例２]
　硬化処理後の糸状体を、１４５℃で４倍に延伸した後、１２７℃で緩和率が０．７１になるように緩和処理を施した以外は、比較例１と同様にして、ロッドレンズを作製した。
　このようにして得られたロッドレンズの半径ｒは０．１７８ｍｍ、中心屈折率ｎ0は５２５ｎｍの波長において１．４９７、中心から外周に向かう０．２ｒ～０．９ｒの範囲において屈折率分布が、屈折率分布に関する上記式に近似され、５２５ｎｍの波長において屈折率分布定数ｇは０．８４ｍｍ-1であった。また、外周から中心に向かって染料が混在する層が形成されており、有効径ｒeは０．１６６ｍｍであり、レンズの開口数ＮＡは０．２０９であった。
　得られたロッドレンズを８６５本使用して、レンズ長が４．４ｍｍ、配列ピッチＰが０．３７０ｍｍ（隣接レンズ間の隙間０．０１５ｍ）である１列のロッドレンズアレイを作製した。有効部分の直径２ｒeと配列ピッチＰの比率２ｒe/Ｐは０．９であった。
　このようにして得られたロッドレンズアレイは、波長４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍでの共役長Ｔｃがほぼ同じで１０ｍｍであり、作動距離Ｌ0は２．８ｍｍであった。
　また得られたロッドレンズアレイの平均焦点深度ＤＯＦaveは０．８７ｍｍであり、焦点深度斑ＤＯＦｃｖは３．８％であった。光量は３８５％、光量斑は１２％であった。測定結果を図１５、表２に示す。
　このロッドレンズアレイを用いてイメージセンサヘッドを作製したところ、非常にコンパクトなイメージセンサヘッドが得られたが、このイメージセンサヘッドを用いて読取りを行うと、作動距離Ｌ０が２．８ｍｍと短く、プラテンガラスとの干渉が起こってしまうため、うまく読み取りを行うことができなかった。
　[比較例３]
　ＰＭＭＡ５２質量部、ＭＭＡ１３質量部、ＢｚＭＡ３５質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、およびＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第１層形成用原液（未硬化状物）とした。ＰＭＭＡ５１質量部、ＭＭＡ１６質量部、ＢｚＭＡ３３質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原液（未硬化状物）とした。ＰＭＭＡ５０質量部、ＭＭＡ２０質量部、ＢｚＭＡ３０質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第３層形成用原液（未硬化状物）とした。ＰＭＭＡ５０質量部、ＭＭＡ３５質量部、ＢｚＭＡ１５質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液（未硬化状物）とした。ＰＭＭＡ４２質量部、ＭＭＡ１８質量部、８ＦＭ４０質量部、ＨＣＰＫ０．２５質量部、及びＨＱ０．１質量部を７０℃に加熱混練して第５層形成用原液（未硬化状物）とした。
　各層の原液の組成を表３に示す。
　なお、クロストーク光やフレア光を抑制する目的で、加熱混練前の第４層形成用原液中に、原液全体に対して染料Ｂｌｕｅ ＡＣＲ（日本化薬株式会社製）、染料ＭＳ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＤ－１８０（三井化学染料株式会社製）、ＭＳ Ｍａｇｅｎｔａ ＨＭ－１４５０（三井化学染料株式会社製）、及び染料Ｄｉａｒｅｓｉｎ Ｂｌｕｅ ４Ｇ（三菱化学株式会社製）をそれぞれ０．０１質量部、添加した。
　この５種類の原液を、中心から外周に向かって硬化後の屈折率が順次低くなるように配列して、同心円状５層複合紡糸ノズルから同時に押し出し、糸状体を得た。複合防止ノズルの温度は５０℃とした。
　各層の吐出比は、ロッドレンズの半径方向の各層の厚さ（第１層目においては半径）の比に換算して、第１層目／第２層目／第３層目／第４層目／第５層目＝４８／１４／１６／２１／１とした。
　ここで、第１層は最も内側で、第５層は最も外側である。
　次いで、得られた原液から、図１に示すプラスチック製ロッドレンズ原糸の製造装置を用いてロッドレンズ原糸を製造した。
　具体的には、不活性ガス導入管から収容体内に窒素ガスを導入すると共に不活性ガス排出管から収容体内の不活性ガスを排出させた。
　また、同心円状複合紡糸ノズルから押し出された糸状体Ａを、引取りローラ（ニップローラ）で引き取り（２００ｃｍ／分）、長さ３０ｃｍの相互拡散処理部を通し、各層間同士で相互拡散を生じさせた。
　続いて、長さ１２０ｃｍ、４０Ｗのケミカルランプ１８本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第１硬化処理部（光照射部）の中心上に糸状体Ａを通過させて、各層間同士で相互拡散させながら、硬化させた。引き続き、２ＫＷの高圧水銀灯３本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第２硬化処理部（光照射部）の中心上に糸状体Ａを通過させて、さらに硬化させた。なお、相互拡散処理部における窒素流量は７２Ｌ／分とした。
　これにより得られたロッドレンズ原糸の半径は０．３０ｍｍであった。
　次いで、得られたロッドレンズ原糸を、１４５℃で２．３４倍に延伸した後、１２７℃で緩和率が０．７１になるように緩和処理を施し、１６６ｍｍの長さに切断して、ロッドレンズを作製した。
　このようにして得られたロッドレンズの半径ｒは０．２３２ｍｍ、中心屈折率ｎ0は５２５ｎｍの波長において１．５０３、中心から外周に向かう０．２ｒ～０．８ｒの範囲において屈折率分布が、屈折率分布に関する上記式に近似され、５２５ｎｍの波長において屈折率分布定数ｇは０．４０ｍｍ-1であった。また、外周から中心に向かって染料が混在する層が形成されており、有効径ｒeは０．１８ｍｍであり、レンズの開口数ＮＡは０．１０８であった。
　得られたロッドレンズを、６９０本使用して、レンズ長が９．５ｍｍ、配列ピッチＰが０．４６４ｍｍ（隣接レンズ間の隙間０ｍ）である１列のロッドレンズアレイを作製した。有効部分の直径２ｒeと配列ピッチＰの比率２ｒe/Ｐは０．７８であった。
　このようにして得られたロッドレンズアレイは、波長４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍでの共役長Ｔｃがほぼ同じで１９．２ｍｍであり、作動距離Ｌ0は４．９ｍｍであった。
　また得られたロッドレンズアレイの平均焦点深度ＤＯＦaveは１．５１ｍｍであり、焦点深度斑は１２．８％、光量は１０６％、光量斑は３５％であった。測定結果を図１５、表２に示す。
　このロッドレンズアレイを用いてイメージセンサヘッドを作製したところ、コンパクトなイメージセンサヘッドが得られた。またこのイメージセンサヘッドを用いて読取りを行ったところ原稿にかなり浮きがあっても解像度の高い画像が得られたが、焦点深度の斑が大きいため、それに起因する画像の斑も非常に大きかった。原稿に浮きがない場合、光量は大きく鮮明な画像が得られたが、光量斑が大きかった。また、読み取り画像にスジ斑がはっきり見られた。
５０：ロッドレンズアレイ
４４：ロッドレンズ
５２：基板
５４：接着剤

Claims (3)

  1. 　複数の、中心から外周に向かって屈折率が減少する円柱状のロッドレンズが、各ロッドレンズの中心軸が互いに略平行となるように配列されたロッドレンズ列を、２枚の基板間に少なくとも１列備えたロッドレンズアレイであって、
    　平均焦点深度ＤＯＦaveが０．９ｍｍ以上であり、
    　前記ロッドレンズ列の主走査方向における焦点深度斑ＤＯＦcvが１２％以下である、
    　ことを特徴とするロッドレンズアレイ。
  2. 　下記（１）～（４）の要件を満たす、ロッドレンズアレイ。
    （１）　　　０．３ｍｍ-1≦ｇ≦０．６ｍｍ-1
    （２）　　　０．１ｍｍ≦re≦０．３ｍｍ
    （３）　　　ＮＡ≦０．１７５
    （４）　　　０．８５≦２re／Ｐ≦１
    （ｇはロッドレンズの屈折率分布定数を表し、
    　reはロッドレンズのレンズ作用をなす有効部分の半径を表し、
    　ＮＡはロッドレンズの開口数を表し、
    　Ｐはロッドレンズアレイ中の隣り合うロッドレンズの中心間の距離を表す。）、
  3. 　請求項１または２に記載のロッドレンズアレイを備えたイメージセンサヘッド。
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121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

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NENP Non-entry into the national phase

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122 Ep: pct application non-entry in european phase

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