JP2003114306A - Rod lens, lens array and led printer - Google Patents
Rod lens, lens array and led printerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高解像度のLED
プリンタ等に好適に用いられるレンズアレイ用のロッド
レンズ、該ロッドレンズを複数本配列してなるレンズア
レイ、並びに、該レンズアレイを備えたLEDプリンタ
に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high resolution LED.
The present invention relates to a rod lens for a lens array, which is preferably used in a printer or the like, a lens array in which a plurality of rod lenses are arranged, and an LED printer including the lens array.
【0002】[0002]
【従来の技術】微小レンズの一つとして、両端面を鏡面
研磨した円柱状のプラスチックロッドレンズが知られて
いる。かかるプラスチックロッドレンズは、単体で用い
られる他、複数のレンズを配列し一体化させたレンズア
レイの形態で用いられ、複写機、ファクシミリ、スキャ
ナ、ハンドスキャナ等のイメージセンサー用の部品や、
光源にLED(発光ダイオード)を用いたLEDプリン
タの書き込みデバイス等として広く利用されている。ま
た、プラスチックロッドレンズは、製造コストが安価で
ある等の理由から、今後益々用途が拡大していくものと
思われる。2. Description of the Related Art As one of minute lenses, a cylindrical plastic rod lens whose both end faces are mirror-polished is known. Such a plastic rod lens is used alone, and is also used in the form of a lens array in which a plurality of lenses are arranged and integrated, and a component for an image sensor such as a copying machine, a facsimile, a scanner, a hand scanner, or the like,
It is widely used as a writing device of an LED printer using an LED (light emitting diode) as a light source. Further, the plastic rod lens is expected to be used more and more in the future because of its low manufacturing cost.
【0003】ところで、LEDプリンタは、レーザープ
リンタ等と比較して、特にカラー印刷を行う場合の印刷
速度が速い、装置を小型化できる等の利点を有するた
め、ビジネス用のプリンタ等として利用されているが、
LEDプリンタにおいては、600dpiや1200d
piの高解像度化が進められており、これに伴って、高
解像度のレンズアレイの開発が必要になっている。By the way, the LED printer is used as a business printer or the like since it has advantages such as a high printing speed particularly in the case of performing color printing and the miniaturization of the apparatus as compared with a laser printer or the like. But
For LED printers, 600 dpi or 1200 d
The high resolution of pi is being advanced, and along with this, development of a high resolution lens array is required.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】レンズアレイの高解像
度化を図るためには、レンズアレイのフレア光、クロス
トーク光を除去することや、ロッドレンズの配列精度が
重要である。例えば、特開平11−352307号公報
には、屈折率分布の不整な部分を含む範囲に、光吸収剤
を均一に混在させることにより、フレア光、クロストー
ク光を除去する技術が開示されている。しかしながら、
特開平11−352307号公報に開示されたロッドレ
ンズをLEDプリンタに適用した場合には、十分な解像
度が得られないという問題がある。In order to increase the resolution of the lens array, it is important to remove flare light and crosstalk light from the lens array and to arrange the rod lenses accurately. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-352307 discloses a technique for removing flare light and crosstalk light by uniformly mixing a light absorber in a range including a portion having an irregular refractive index distribution. . However,
When the rod lens disclosed in JP-A-11-352307 is applied to an LED printer, there is a problem that sufficient resolution cannot be obtained.
【0005】そこで、本発明は、高解像度のレンズアレ
イを得ることが可能なロッドレンズ、該ロッドレンズを
用いて構成したレンズアレイ、該レンズアレイを備えた
LEDプリンタを提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a rod lens capable of obtaining a high resolution lens array, a lens array formed by using the rod lens, and an LED printer provided with the lens array. .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するべく検討を行った結果、以下のロッドレンズ、レ
ンズアレイ、LEDプリンタを発明するに到った。本発
明のロッドレンズは、断面視円形状で、かつ、中心軸か
ら外周面に向かって屈折率が連続的に減少するロッドレ
ンズにおいて、断面の半径rが0.2〜0.4mmであ
り、少なくとも中心軸から0.3r〜0.7rの範囲に
おける屈折率分布が下記式(1)で規定される2次曲線
で近似されると共に、中心軸から0.6r以上外側の範
囲に、前記ロッドレンズの伝送光のうち少なくとも一部
の光を吸収する光吸収剤を含有する、50μm以上の厚
みの光吸収層を具備し、740nmの波長についての屈
折率分布定数gが、0.7mm-1≦g≦2.0mm-1を
満たし、g・rが0.2≦g・r≦0.3を満たしてい
ることを特徴とする。
n(L)=n0{1−(g2/2)L2}・・・(1)
(但し、式(1)中、n0はロッドレンズの中心軸の屈
折率、Lはロッドレンズの中心軸からの距離(0≦L≦
r)、gはロッドレンズの屈折率分布定数、n(L)は
ロッドレンズの中心軸からの距離Lの位置における屈折
率をそれぞれ表す。)As a result of studies to solve the above problems, the present inventor has invented the following rod lens, lens array and LED printer. The rod lens of the present invention is circular in cross section, and in the rod lens in which the refractive index continuously decreases from the central axis toward the outer peripheral surface, the radius r of the cross section is 0.2 to 0.4 mm, The refractive index distribution in the range of at least 0.3r to 0.7r from the central axis is approximated by a quadratic curve defined by the following formula (1), and the rod is provided outside the central axis by 0.6r or more. A light absorbing layer having a thickness of 50 μm or more containing a light absorbing agent that absorbs at least a part of light transmitted by the lens is provided, and a refractive index distribution constant g at a wavelength of 740 nm is 0.7 mm −1. ≦ g ≦ 2.0 mm −1 , and g · r satisfies 0.2 ≦ g · r ≦ 0.3. n (L) = n 0 { 1- (g 2/2) L 2} ··· (1) ( In the formula (1), n 0 is the refractive index of the central axis of the rod lens, L is the rod lens From the center axis of (0 ≤ L ≤
r) and g represent the refractive index distribution constant of the rod lens, and n (L) represents the refractive index at the position of the distance L from the central axis of the rod lens. )
【0007】また、本発明のロッドレンズにおいて、前
記光吸収層の厚みが100μm以下であることがより好
ましい。また、一般に、LEDプリンタ等においては、
光源として、500〜900nmの波長の光を出射する
光源が用いられているので、光吸収剤として、500〜
900nmのうち少なくとも一部の波長域の光を吸収す
るものを用いることが好ましい。また、本発明のロッド
レンズが740nmの波長の光を伝送する場合には、7
40nmの波長の光についての有効径Rを、0.6r〜
0.8rとすることが好ましい。Further, in the rod lens of the present invention, it is more preferable that the thickness of the light absorbing layer is 100 μm or less. Further, in general, in an LED printer or the like,
Since a light source that emits light having a wavelength of 500 to 900 nm is used as the light source, the light absorber is
It is preferable to use one that absorbs light in at least a part of the wavelength range of 900 nm. In addition, when the rod lens of the present invention transmits light with a wavelength of 740 nm,
The effective diameter R for light with a wavelength of 40 nm is 0.6r
It is preferably 0.8r.
【0008】以上の本発明のロッドレンズを用いること
により、フレア光やクロストーク光を大幅に除去するこ
とができ、高解像度のレンズアレイを提供することがで
きる。By using the rod lens of the present invention as described above, flare light and crosstalk light can be largely removed, and a high resolution lens array can be provided.
【0009】本発明のレンズアレイは、上記の本発明の
ロッドレンズ複数本を、各ロッドレンズの中心軸方向が
互いに略平行方向となるように、ロッドレンズの中心軸
方向に対して垂直方向に向けて配列したロッドレンズ列
を少なくとも1段具備してなり、ロッドレンズの単位ロ
ッドレンズ長(Z0)あたりの光軸斑の標準偏差が0.
7(μm/Z0)未満であることを特徴とする。なお、
本明細書における「ロッドレンズの単位ロッドレンズ長
(Z0)あたりの光軸斑の標準偏差」の定義及び測定方
法については、「発明の実施の形態」の項において詳述
する。また、本発明のレンズアレイが、ロッドレンズ列
を2段若しくは4段具備することが好ましい。A lens array of the present invention comprises a plurality of rod lenses of the present invention, which are arranged in a direction perpendicular to the central axis direction of the rod lenses such that the central axis directions of the rod lenses are substantially parallel to each other. At least one row of rod lenses arranged toward each other is provided, and the standard deviation of the optical axis unevenness per unit rod lens length (Z 0 ) of the rod lens is 0.
It is characterized by being less than 7 (μm / Z 0 ). In addition,
The definition and the measuring method of the "standard deviation of the optical axis unevenness per unit rod lens length (Z 0 ) of the rod lens" in the present specification will be described in detail in the section "Embodiment of the Invention". Further, it is preferable that the lens array of the present invention includes two or four rod lens rows.
【0010】以上の本発明のレンズアレイは、本発明の
ロッドレンズを用いて構成されたものであるので、フレ
ア光やクロストーク光を大幅に除去することができる、
高解像度のレンズアレイとなる。Since the above lens array of the present invention is constructed by using the rod lens of the present invention, flare light and crosstalk light can be largely removed.
It becomes a high resolution lens array.
【0011】また、本発明のレンズアレイを備えること
により、高解像度としても印字特性に優れたLEDプリ
ンタを提供することができる。Further, by providing the lens array of the present invention, it is possible to provide an LED printer excellent in printing characteristics even with high resolution.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する。
[ロッドレンズの構造]以下、本発明の好適な態様であ
るプラスチックロッドレンズを取り上げて、本発明のロ
ッドレンズの構造について説明を行い、適宜、プラスチ
ックロッドレンズを単に「ロッドレンズ」と略記する
が、本発明はプラスチックロッドレンズに限定されるも
のではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail. [Structure of Rod Lens] Hereinafter, the structure of the rod lens of the present invention will be described with reference to a plastic rod lens that is a preferred embodiment of the present invention, and the plastic rod lens will be simply referred to as “rod lens” as appropriate. The present invention is not limited to plastic rod lenses.
【0013】本発明のプラスチックロッドレンズは、断
面視円形状で、かつ、中心軸から外周面に向かって屈折
率が連続的に減少すると共に、少なくとも中心軸から
0.3r〜0.7r(但し、rは断面の半径)の範囲に
おける屈折率分布が下記式(1)で規定される2次曲線
で近似されることを特徴としている。
n(L)=n0{1−(g2/2)r2}・・・(1)
(但し、式(1)中、n0はロッドレンズの中心軸にお
ける屈折率、Lはロッドレンズの中心軸の距離(0≦L
≦r)、gはロッドレンズの屈折率分布定数、n(L)
はロッドレンズの中心軸からの距離Lの位置における屈
折率をそれぞれ表す。)
なお、本明細書において、ロッドレンズの「断面」は、
中心軸に対して垂直方向に切断した時の断面を意味して
いるものとする。The plastic rod lens of the present invention is circular in cross section, has a refractive index continuously decreasing from the central axis toward the outer peripheral surface, and at least 0.3r to 0.7r (however, from the central axis). , R is characterized in that the refractive index distribution in the range of the radius of the cross section is approximated by a quadratic curve defined by the following equation (1). n (L) = n 0 { 1- (g 2/2) r 2} ··· (1) ( In the formula (1), n 0 is the refractive index at the center axis of the rod lens, L is the rod lens Center axis distance (0 ≤ L
≦ r), g is the refractive index distribution constant of the rod lens, n (L)
Represents the refractive index at a position at a distance L from the central axis of the rod lens. ) In this specification, the “cross section” of the rod lens is
It means the cross section when cut in the direction perpendicular to the central axis.
【0014】本発明のロッドレンズの中心軸の屈折率n
0は、1.4〜1.6であることが好ましい。中心軸の
屈折率n0がこの範囲にあると、本発明のロッドレンズ
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
簡易に得ることができ、好適である。また、本発明のロ
ッドレンズにおいて、断面の半径rを0.2〜0.4m
mとすることが好ましい。断面の半径rが0.4mmを
超えた場合には、ロッドレンズの共役長Tcが長くなる
ので、本発明のロッドレンズを用いてLEDプリンタ等
の光学系を構成した場合に、光学系の小型化を図ること
が難しくなる。また、断面の半径rが0.2mm未満の
場合には、ロッドレンズの作動距離が短くなりすぎ、L
EDプリンタ等を構成する各部品の配置の制約が大きく
なるため、好ましくない。例えば、断面の半径rが0.
2mm未満の場合には、本発明のロッドレンズを用いて
LEDプリンタを構成した場合に、レンズアレイとLE
Dチップ間や、レンズアレイと感光ドラム間の距離が短
くなりすぎ、これらの部品の配置の制約が大きくなる。Refractive index n of the central axis of the rod lens of the present invention
0 is preferably 1.4 to 1.6. If the refractive index n 0 of the central axis is in this range, the choice of materials that can be used for the rod lens of the present invention is wide, so that a rod lens having a good refractive index distribution and excellent transparency can be easily manufactured. It can be obtained and is suitable. In the rod lens of the present invention, the radius r of the cross section is 0.2 to 0.4 m.
It is preferably m. When the radius r of the cross section exceeds 0.4 mm, the conjugate length Tc of the rod lens becomes long. Therefore, when the rod lens of the present invention is used to form an optical system such as an LED printer, the optical system is small in size. It will be difficult to achieve this. If the radius r of the cross section is less than 0.2 mm, the working distance of the rod lens becomes too short, and L
This is not preferable because the restrictions on the arrangement of the components that make up the ED printer and the like are increased. For example, the radius r of the cross section is 0.
If it is less than 2 mm, when the LED printer is constructed using the rod lens of the present invention, the lens array and LE are
The distance between the D chips and the distance between the lens array and the photosensitive drum become too short, and the restrictions on the arrangement of these parts become large.
【0015】さらに、本発明のロッドレンズにおいて
は、中心軸から0.6r以上外側の範囲、より好ましく
は、中心軸から0.8r〜rの範囲に、ロッドレンズの
伝送光のうち少なくとも一部の光を吸収する光吸収剤を
含有する、50μm以上の厚みの光吸収層を具備するこ
とを特徴としている。Further, in the rod lens of the present invention, at least a part of the transmitted light of the rod lens is in the range of 0.6r or more outside from the central axis, and more preferably in the range of 0.8r to r from the central axis. It is characterized by comprising a light absorbing layer having a thickness of 50 μm or more, which contains a light absorbing agent for absorbing the above light.
【0016】一般に、プラスチックロッドレンズを製造
する場合、中心軸から離れるにつれて、理想分布からの
ずれが大きい屈折率分布が不整な部分が形成されやすい
が、本発明者は、この屈折率分布の不整な部分が、中心
軸から0.6r以上外側の範囲に形成されやすいことを
見出した。また、本発明者は、屈折率分布が不整な部分
が、特に、中心軸から0.8r〜rの範囲に形成されや
すいことを見出した。すなわち、本発明のロッドレンズ
においては、屈折率分布の不整な部分が形成されやすい
範囲を含むように、50μm以上の厚みの光吸収層を設
ける構成としている。Generally, when manufacturing a plastic rod lens, as the distance from the central axis increases, a portion with a large deviation from the ideal distribution and an irregular refractive index distribution is likely to be formed. It has been found that such a portion is likely to be formed in a range outside the central axis by 0.6 r or more. Further, the present inventor has found that a portion having an irregular refractive index distribution is particularly likely to be formed in the range of 0.8r to r from the central axis. That is, in the rod lens of the present invention, the light absorption layer having a thickness of 50 μm or more is provided so as to include a range in which an irregular refractive index distribution is likely to be formed.
【0017】そして、本発明者は、かかる構成の本発明
のロッドレンズを用いてレンズアレイを構成することに
より、屈折率分布が不整な部分に入射した光の少なくと
も一部を吸収することができ、フレア光の発生自体を抑
制すると共に、屈折率分布が不整な部分にフレア光が発
生したとしても、発生したフレア光の少なくとも一部を
光吸収層により吸収させることができるので、フレア光
を大幅に除去できることを見出した。Then, the present inventor can absorb at least a part of the light incident on the portion where the refractive index distribution is irregular by forming the lens array by using the rod lens of the present invention having such a constitution. In addition to suppressing flare light itself, even if flare light is generated in a portion where the refractive index distribution is irregular, at least a part of the generated flare light can be absorbed by the light absorption layer. It has been found that it can be significantly removed.
【0018】また、光吸収層の厚みを50μm以上と厚
く設定しているので、本発明のロッドレンズを用いてレ
ンズアレイを構成した場合に、隣接するロッドレンズ間
をクロストークするクロストーク光についても、光吸収
層により吸収させることができ、クロストーク光を大幅
に除去することができる。光吸収層の厚みをX倍とする
と、レンズ外周からの光の透過率(クロストーク光の透
過光量)はX乗で減少するからである。Further, since the thickness of the light absorption layer is set to be as thick as 50 μm or more, the crosstalk light that crosstalks between the adjacent rod lenses when the lens array is formed by using the rod lenses of the present invention. Also, the light can be absorbed by the light absorption layer, and the crosstalk light can be largely removed. This is because, when the thickness of the light absorption layer is X times, the transmittance of light from the lens outer periphery (amount of crosstalk light transmitted) decreases with the Xth power.
【0019】なお、光吸収層の厚みが50μm未満の場
合には、本発明のロッドレンズを用いてレンズアレイを
構成した際に、フレア光やクロストーク光の除去が不十
分となるため好ましくない。また、光吸収層の厚みを厚
くする程、屈折率分布が不整な部分に入射する光をより
広い範囲で吸収することができ、好適である。しかしな
がら、光吸収層の厚みを厚くする程、ロッドレンズを透
過する光量が低下することになる。したがって、これら
の点を考慮して光吸収層の厚みを設計することが好まし
い。本発明者が検討を行った結果、光吸収層の厚みを5
0〜100μmとすることにより、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
保できることを見出した。また、このように、本発明の
ロッドレンズを用いてレンズアレイを構成することによ
り、フレア光とクロストーク光の双方を大幅に除去する
ことができる結果、レンズアレイの解像度を大幅に向上
できることを見出した。If the thickness of the light absorption layer is less than 50 μm, flare light and crosstalk light are not sufficiently removed when a lens array is formed using the rod lens of the present invention, which is not preferable. . Further, the thicker the light absorption layer is, the more light incident on the portion where the refractive index distribution is irregular can be absorbed in a wider range, which is preferable. However, as the thickness of the light absorption layer is increased, the amount of light transmitted through the rod lens decreases. Therefore, it is preferable to design the thickness of the light absorption layer in consideration of these points. As a result of the study by the present inventor, the thickness of the light absorption layer was set to 5
It was found that the flare light and the crosstalk light can be sufficiently removed and a sufficient transmitted light amount can be secured by setting the thickness to 0 to 100 μm. Further, by forming a lens array using the rod lens of the present invention as described above, both flare light and crosstalk light can be significantly removed, and as a result, the resolution of the lens array can be significantly improved. I found it.
【0020】一般に、LEDプリンタ等においては、光
源として、500〜900nmの波長の光を出射する光
源が用いられているので、光吸収層に含有させる光吸収
剤として、500〜900nmのうち少なくとも一部の
波長域の光を吸収するものを用いることが好適である。
500〜900nmのうち特定波長域の光のみを吸収す
る光吸収剤としては、600nm〜近赤外線領域に吸収
のある日本化薬製Kayasorb CY−10等、6
00〜700nmに吸収のある三菱化学製Diares
in Blue4G等、550〜650nmに吸収のあ
る日本化薬製Kayaset Blue ACR等、5
00〜600nmに吸収のある日本化薬製Kayaso
rbRed G、Red 130、Red B等、50
0〜600nmに吸収のある三井東圧染料MS Mag
enta HMー1450等を例示することができる。
また、500〜900nmのうち全波長域の光を吸収す
る光吸収剤としては、黒色染料等を例示することができ
る。Generally, in an LED printer or the like, since a light source that emits light having a wavelength of 500 to 900 nm is used as a light source, the light absorbing agent contained in the light absorbing layer is at least one of 500 to 900 nm. It is preferable to use a material that absorbs light in the partial wavelength range.
As a light absorbing agent that absorbs only light in a specific wavelength range of 500 to 900 nm, there are 6 types such as Kayasorb CY-10 manufactured by Nippon Kayaku, which absorbs light in the range of 600 nm to near infrared.
Mitsubishi Chemical Diares with absorption at 00-700 nm
in Blue 4G, etc., such as Kayase Blue ACR manufactured by Nippon Kayaku, which has absorption at 550 to 650 nm, 5
Nippon Kayaku's Kayaso with absorption in the range of 00-600 nm
rbRed G, Red 130, Red B, etc., 50
Mitsui Toatsu Dye MS Mag which absorbs at 0-600nm
enta HM-1450 etc. can be illustrated.
Moreover, a black dye etc. can be illustrated as a light absorber which absorbs the light of the whole wavelength range of 500-900 nm.
【0021】なお、光吸収剤は単独で用いても良いし、
複数種類組み合わせて用いることもできる。また、50
0〜900nmのうち特定波長域の光のみを吸収する光
吸収剤を用いる場合には、異なる波長域の光を吸収する
複数種類の光吸収剤を組み合わせて用いることにより、
光吸収層により、より広い範囲の波長域の光を吸収させ
ることができるので、種々の光源に対応することがで
き、好適である。The light absorber may be used alone,
It is also possible to use a combination of a plurality of types. Also, 50
When using a light absorbing agent that absorbs only light in a specific wavelength range of 0 to 900 nm, by using a plurality of types of light absorbing agents that absorb light in different wavelength ranges,
Since the light absorption layer can absorb light in a wider wavelength range, it is suitable for various light sources, which is preferable.
【0022】また、本発明のロッドレンズでは、さらに
以下の構成を採用しているため、LEDプリンタに搭載
されるレンズアレイ用として特に好適に使用される。L
EDプリンタでは、光源として、様々な波長のLEDが
用いられるが、740nmの波長の光を発光するLED
が一般的に用いられている。そして、本発明のロッドレ
ンズは、740nmの波長の光についての屈折率分布定
数gが、0.7mm-1≦g≦2.0mm-1を満たし、g
・rが0.2≦g・r≦0.3を満たすように構成され
ているため、特にLEDプリンタに搭載されるレンズア
レイ用に使用した場合に後述のような良好な光学特性を
有する。Further, since the rod lens of the present invention further adopts the following constitution, it is particularly suitably used for a lens array mounted on an LED printer. L
In ED printers, LEDs of various wavelengths are used as a light source, but LEDs that emit light of 740 nm wavelength are used.
Is commonly used. In the rod lens of the present invention, the refractive index distribution constant g for light having a wavelength of 740 nm satisfies 0.7 mm −1 ≦ g ≦ 2.0 mm −1 , and g
Since r is configured to satisfy 0.2 ≦ g · r ≦ 0.3, particularly when used for a lens array mounted in an LED printer, it has good optical characteristics as described later.
【0023】740nmの波長の光についての屈折率分
布定数gが2mm-1を超えた場合には、ロッドレンズの
作動距離が短くなりすぎ、本発明のロッドレンズを用い
てLEDプリンタを構成した場合に、LEDプリンタを
構成する各部品の配置の制約が大きくなる。また、74
0nmの波長の光についての屈折率分布定数gが0.7
mm-1未満の場合には、ロッドレンズの共役長Tcが長
くなりすぎ、本発明のロッドレンズを用いて得られるL
EDプリンタの光学系の小型化を図ることが難しくな
る。これに対して、屈折率分布定数gを0.7〜2.0
mm-1とした場合には、十分なロッドレンズの作動距離
を確保しつつ、本発明のロッドレンズを用いたLEDプ
リンタの光学系の小型化を図ることができる。When the refractive index distribution constant g for light having a wavelength of 740 nm exceeds 2 mm -1 , the working distance of the rod lens becomes too short, and an LED printer is constructed using the rod lens of the present invention. In addition, the restrictions on the arrangement of the components that make up the LED printer are increased. Also, 74
The refractive index distribution constant g for light with a wavelength of 0 nm is 0.7
When it is less than mm −1 , the conjugate length Tc of the rod lens becomes too long, and L obtained by using the rod lens of the present invention.
It becomes difficult to reduce the size of the optical system of the ED printer. On the other hand, the refractive index distribution constant g is 0.7 to 2.0.
In the case of mm -1 , it is possible to reduce the size of the optical system of the LED printer using the rod lens of the present invention while ensuring a sufficient working distance of the rod lens.
【0024】また、740nmの波長の光についての屈
折率分布定数と半径の積g・rが0.2未満の場合に
は、焦点深度が深くなり好適であるが、取りこめる光量
が減少し、明るいロッドレンズが得られなくなるため、
好ましくない。また、740nmの波長の光についての
屈折率分布定数と半径の積g・rが0.3を超えた場合
には、取り込める光量が大きくなり、明るいロッドレン
ズを得ることができるが、焦点深度が浅くなるため、好
ましくない。これに対して、740nmの波長の光につ
いての屈折率分布定数と半径の積g・rが、0.2〜
0.3となるように構成することにより、良好な焦点深
度特性を確保しつつ、明るいロッドレンズを提供するこ
とができる。Further, when the product g · r of the refractive index distribution constant and the radius for light having a wavelength of 740 nm is less than 0.2, the depth of focus becomes deep, which is preferable, but the amount of light that can be taken in decreases. As a bright rod lens cannot be obtained,
Not preferable. Further, when the product g · r of the refractive index distribution constant and the radius for light with a wavelength of 740 nm exceeds 0.3, the amount of light that can be taken in becomes large and a bright rod lens can be obtained, but the depth of focus is It is not preferable because it becomes shallow. On the other hand, the product g · r of the refractive index distribution constant and the radius for light having a wavelength of 740 nm is 0.2 to
By configuring so as to be 0.3, it is possible to provide a bright rod lens while ensuring good depth of focus characteristics.
【0025】また、本発明のプラスチックロッドレンズ
が、LEDプリンタに搭載されるレンズアレイ用である
場合には、740nmの波長の光についての有効径R
を、0.6r〜0.8rとすることが好ましい。かかる
構成とすることにより、屈折率分布が不整な部分で発生
するフレア光や隣接レンズ間をクロストークする光を完
全に除去できるため、LEDの発光を感光ドラム上に結
像させた場合に、結像面での発光ピークが鋭くなり、ベ
ースラインがほぼゼロになるため、階調特性に優れてい
る。そのため、本発明のロッドレンズを用いることによ
り、フレア光やクロストーク光によるレンズ性能の低下
が非常に少ない高解像度のレンズアレイを提供すること
ができる。なお、740nmの波長の光についての有効
径Rが0.8rを超えた場合には、フレア光やクロスト
ーク光を完全に除去することが困難となる。When the plastic rod lens of the present invention is for a lens array mounted in an LED printer, the effective diameter R for light having a wavelength of 740 nm is R.
Is preferably 0.6r to 0.8r. With such a configuration, flare light generated in a portion where the refractive index distribution is irregular and light that crosstalks between adjacent lenses can be completely removed. Therefore, when the light emission of the LED is imaged on the photosensitive drum, Since the emission peak on the image plane becomes sharp and the baseline becomes almost zero, the gradation characteristics are excellent. Therefore, by using the rod lens of the present invention, it is possible to provide a high-resolution lens array in which deterioration of lens performance due to flare light or crosstalk light is extremely small. If the effective diameter R of light having a wavelength of 740 nm exceeds 0.8r, it becomes difficult to completely remove flare light and crosstalk light.
【0026】なお、本明細書において、「740nmの
波長の光についてのロッドレンズの有効径」は、740
nmの光に対する透明部分の半径であり、レンズの中心
軸から、740nmの光を吸収する光吸収剤を含有する
部分の内端までの距離により定義されるものとする。In the present specification, "effective diameter of rod lens for light with wavelength of 740 nm" is 740
It is the radius of the transparent portion for light of nm, and is defined by the distance from the central axis of the lens to the inner end of the portion containing the light absorber that absorbs light of 740 nm.
【0027】以上説明したように、本発明では、中心軸
から0.6r以上外側の範囲に、ロッドレンズの伝送光
のうち少なくとも一部の光を吸収する光吸収剤を含有す
る、50μm以上の厚みの光吸収層を設ける構成とした
ことが特徴となっており、かかる構成の本発明のロッド
レンズを用いてレンズアレイを構成することにより、フ
レア光とクロストーク光の双方を大幅に除去することが
でき、高解像度のレンズアレイを提供することができ
る。As described above, according to the present invention, a light absorbing agent that absorbs at least a part of the transmitted light of the rod lens is contained in a range outside the central axis by 0.6 r or more, and the light absorbing agent is 50 μm or more. A feature is that a thick light absorption layer is provided. By forming a lens array using the rod lens of the present invention having such a configuration, both flare light and crosstalk light are significantly removed. It is possible to provide a high resolution lens array.
【0028】また、断面の半径rや、740nmの波長
の光についての屈折率分布定数gを所定の範囲になるよ
うに規定したので、ロッドレンズの共役長Tcを短くす
ることができ、本発明のロッドレンズを用いて得られる
LEDプリンタ等の光学系の小型化を図ることができ
る。Further, since the radius r of the cross section and the refractive index distribution constant g for light having a wavelength of 740 nm are regulated within a predetermined range, the conjugate length Tc of the rod lens can be shortened, and the present invention can be realized. The optical system such as an LED printer obtained by using the rod lens can be miniaturized.
【0029】[ロッドレンズの製造方法]次に、本発明
のプラスチックロッドレンズの製造方法の一例につい
て、説明する。はじめに、硬化後の屈折率nがn1>n2
>・・・・>nN(但し、N≧3)となるN個の層形成
用溶液(第1層形成用溶液〜第N層形成用溶液)を調製
し、これらN個の層形成用溶液を用い、硬化後に中心軸
から外周面に向かって順次屈折率が低くなるような配置
で、同心円状に押し出し、第1層から第N層が同心円状
に積層形成された、未硬化の糸状体を紡糸する。なお、
紡糸後に、中心軸から0.6r以上外側に位置する層の
うち少なくとも1層、より好ましくは中心軸から0.8
r〜rの範囲に位置する層のうち少なくとも1層を構成
する層形成用溶液には、溶液調製時にあらかじめ光吸収
剤を含有させておく。[Method for Manufacturing Rod Lens] Next, an example of the method for manufacturing the plastic rod lens of the present invention will be described. First, the refractive index n after curing is n 1 > n 2
····> N N (where N ≧ 3) N layer forming solutions (first layer forming solution to Nth layer forming solution) are prepared and these N layer forming solutions are prepared. An uncured thread shape in which the first layer to the Nth layer are concentrically laminated and formed by concentrically extruding in a solution using a solution in which the refractive index gradually decreases from the central axis toward the outer peripheral surface after curing. Spin the body. In addition,
After spinning, at least one layer out of the central axis of 0.6r or more, more preferably 0.8 from the central axis.
The layer-forming solution that constitutes at least one layer out of the layers r to r contains a light absorber in advance when the solution is prepared.
【0030】次に、紡糸後の糸状体に、糸状体の屈折率
分布が中心軸から外周面に向かって連続的に変化するよ
うに、隣接する層中の物質を相互拡散させる相互拡散処
理を施した後、硬化処理を施す。なお、相互拡散処理
は、窒素等の不活性ガス雰囲気中で、未硬化の糸状体を
所定温度で所定時間保持し、隣接する層中の物質を濃度
差により拡散させることにより、行うことができる。ま
た、相互拡散処理と硬化処理とを同時に施すことも可能
である。Next, the filaments after spinning are subjected to an interdiffusion treatment in which substances in adjacent layers are mutually diffused so that the refractive index distribution of the filaments continuously changes from the central axis toward the outer peripheral surface. After the application, a curing treatment is applied. Note that the mutual diffusion treatment can be performed by holding the uncured filamentous material at a predetermined temperature for a predetermined time in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, and diffusing the substances in the adjacent layers due to the difference in concentration. . It is also possible to perform the mutual diffusion treatment and the curing treatment at the same time.
【0031】硬化処理後に得られる糸状体をそのままレ
ンズとして使用しても良いし、必要に応じて加熱延伸、
緩和処理を行っても良い。0.2〜0.4mmの径の糸
状体を得た後、得られた糸状体を所定長さずつ切断する
ことにより、本発明のロッドレンズを製造することがで
きる。なお、相互拡散処理、硬化処理、加熱延伸処理、
緩和処理については、連続的に行っても良いし、バッチ
式で行っても良い。The filament obtained after the curing treatment may be used as it is as a lens, or if necessary, it may be heated and stretched.
You may perform relaxation treatment. The rod lens of the present invention can be manufactured by obtaining a filamentous body having a diameter of 0.2 to 0.4 mm and then cutting the filamentous body into pieces each having a predetermined length. Incidentally, mutual diffusion treatment, curing treatment, heat stretching treatment,
The relaxation treatment may be performed continuously or batchwise.
【0032】以上、本発明のロッドレンズの製造方法の
概略について説明した。さらに、上記の製造方法につい
て詳述する。糸状体を紡糸する際に、積層する層の数N
は4〜6とすることが好ましい。層の数Nが4未満で
は、得られるロッドレンズの屈折率分布を理想的な分布
に近づけることが難しくなり、層の数Nが6を超えた場
合には、糸状体の紡糸が難しくなるため、好ましくな
い。The outline of the rod lens manufacturing method of the present invention has been described above. Further, the above manufacturing method will be described in detail. Number of layers to be laminated when spinning a filament N
Is preferably 4 to 6. When the number N of layers is less than 4, it is difficult to make the refractive index distribution of the obtained rod lens close to an ideal distribution, and when the number N of layers exceeds 6, it becomes difficult to spin the filamentous material. , Not preferable.
【0033】また、糸状体を紡糸する際に調製する各層
形成用溶液の粘度は、103〜108ポイズとすることが
好ましい。層形成用溶液の粘度が103ポイズ未満で
は、紡糸時に糸切れが生じやすくなり、紡糸が困難にな
る恐れがある。また、層形成用溶液の粘度が108ポイ
ズを超えた場合には、紡糸時の操作性が悪化し、各層の
同心円性が損なわれると共に、均一な径を有する糸状体
を得ることが困難になる恐れがある。The viscosity of each layer forming solution prepared when spinning the filament is preferably 10 3 to 10 8 poise. When the viscosity of the layer forming solution is less than 10 3 poise, yarn breakage is likely to occur during spinning, and spinning may be difficult. When the viscosity of the layer-forming solution exceeds 10 8 poises, the operability during spinning is deteriorated, the concentricity of each layer is impaired, and it becomes difficult to obtain filaments having a uniform diameter. There is a risk of becoming.
【0034】ここで、各層形成用溶液の主成分である硬
化性材料としては、ラジカル重合性ビニル単量体等を例
示することができる。ラジカル重合性ビニル単量体とし
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=1.6
1)、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=1.37〜1.4
4)、n=1.43〜1.62の(メタ)アクリレート
類、例えば、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、脂環式(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(メタ)アク
リレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリ
レート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ(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)アクリレート等を例示するこ
とができる。また、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)アクリレート等も用いることができる。Here, as the curable material which is the main component of each layer forming solution, a radical polymerizable vinyl monomer or the like can be exemplified. Radical-polymerizable vinyl monomers include methyl methacrylate (n = 1.49), styrene (n = 1.59), chlorostyrene (n = 1.6).
1), vinyl acetate (n = 1.47), 2,2,3,3-
Tetrafluoropropyl (meth) acrylate, 2,
2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl (meth) acrylate, 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl (meth) acrylate, 2,2,2-
Fluorinated alkyl (meth) acrylates such as trifluoroethyl (meth) acrylate (n = 1.37 to 1.4
4), n = 1.43 to 1.62 (meth) acrylates, for example, ethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, alicyclic (meth) acrylate, hydroxyalkyl ( (Meth) acrylate, alkylene glycol (meth)
Acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate,
Examples thereof include pentaerythritol tetra (meth) acrylate, diglycerin tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and the like. Further, diethylene glycol bisallyl carbonate, fluorinated alkylene glycol poly (meth) acrylate and the like can also be used.
【0035】また、層形成用溶液の粘度調整や、中心軸
から外周面へ向かって連続的に屈折率を変化させること
等を目的として、層形成用溶液には、硬化性材料の他
に、硬化性材料に可溶な重合体を含有させることが好ま
しい。ここで、中心軸から外周面へ向かって連続的に屈
折率を変化させること等を目的として配合する重合体と
しては、前述のラジカル重合性ビニル単量体から生成さ
れる重合体と相溶性が良いものが用いることが好まし
く、ポリメチルメタクリレート(n=1.49)、ポリ
メチルメタクリレート系コポリマー(n=1.47〜
1.50)、ポリ4ーメチルペンテンー1(n=1.4
6)、エチレン/酢酸ビニル共重合体(n=1.46〜
1.50)、ポリカーボネート(n=1.50〜1.5
7)、ポリフッ化ビニリデン(n=1.42)、フッ化
ビニリデン/テトラフルオロエチレン共重合体(n=
1.42〜1.46)、フッ化ビニリデン/テトラフル
オロエチレン/ヘキサフルオロプロペン共重合体(n=
1.40〜1.46)、フッ化アルキル(メタ)アクリ
レート系重合体等が好適である。これらの中でも特に、
ポリメチルメタクリレートは透明性に優れ、それ自体の
屈折率も高いので、好適である。また、糸状体を構成す
る各層に、略同一の屈折率を有する重合体を含有させる
ことが好ましく、かかる構成とした場合には、中心軸か
ら外周面に向かって連続的に屈折率が変化するロッドレ
ンズを簡易に得ることができるので好ましい。For the purpose of adjusting the viscosity of the layer forming solution and continuously changing the refractive index from the central axis toward the outer peripheral surface, the layer forming solution contains a curable material and It is preferable to include a polymer soluble in the curable material. Here, as the polymer to be blended for the purpose of continuously changing the refractive index from the central axis toward the outer peripheral surface, there is compatibility with the polymer produced from the above-mentioned radically polymerizable vinyl monomer. It is preferable to use good ones such as polymethylmethacrylate (n = 1.49) and polymethylmethacrylate copolymer (n = 1.47 to
1.50), poly-4-methylpentene-1 (n = 1.4
6), ethylene / vinyl acetate copolymer (n = 1.46 to
1.50), polycarbonate (n = 1.50 to 1.5)
7), polyvinylidene fluoride (n = 1.42), vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene copolymer (n =
1.42 to 1.46), vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene / hexafluoropropene copolymer (n =
1.40 to 1.46), fluorinated alkyl (meth) acrylate polymers and the like are preferable. Among these,
Polymethylmethacrylate is preferable because it has excellent transparency and has a high refractive index itself. Further, it is preferable that each layer constituting the filamentous material contains a polymer having substantially the same refractive index. In such a structure, the refractive index continuously changes from the central axis toward the outer peripheral surface. This is preferable because a rod lens can be easily obtained.
【0036】また、糸状体を硬化するため、各層形成用
溶液には、熱硬化触媒あるいは光硬化触媒を添加してお
くことが好ましい。ここで、熱硬化触媒としては、パー
オキサイド系、アゾ系等の触媒を例示することができ
る。また、光硬化触媒としては、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を例示することができ
る。Further, in order to cure the filamentous material, it is preferable to add a thermosetting catalyst or a photocuring catalyst to each layer forming solution. Here, examples of the thermosetting catalyst include peroxide-based and azo-based catalysts. Further, as the photo-curing catalyst, benzophenone, benzoin alkyl ether, 4'-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, benzylmethyl ketal, 2,2-diethoxyacetophenone, chloro. Examples thereof include thioxanthone, thioxanthone compounds, benzophenone compounds, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, N-methyldiethanolamine and triethylamine.
【0037】また、光吸収剤と硬化性材料(単量体)の
分子量の大小関係は特に限定されるものではないが、硬
化性材料(単量体)として例示したものを用い、光吸収
剤として例示したものを用いる場合には、光吸収剤の方
が硬化性材料(単量体)よりも分子量がはるかに大きい
ため、糸状体中における拡散速度がはるかに遅い。した
がって、糸状体中において、光吸収剤を実質的に拡散さ
せることなく、硬化性材料のみを拡散させることができ
るので、光吸収剤の半径方向の濃度分布が実質的に均一
なロッドレンズを得ることができ、好適である。The relationship between the molecular weights of the light absorbing agent and the curable material (monomer) is not particularly limited, but those exemplified as the curable material (monomer) are used. In the case of using the one exemplified as, since the light absorber has a much larger molecular weight than the curable material (monomer), the diffusion speed in the filament is much slower. Therefore, in the filamentous material, only the curable material can be diffused without substantially diffusing the light absorber, so that a rod lens having a substantially uniform radial concentration distribution of the light absorber can be obtained. It is possible and preferable.
【0038】また、糸状体を熱重合により硬化する場合
には、重合硬化に長時間を要するため、光吸収剤が拡散
し、光吸収層内の光吸収剤の濃度が不均一となる恐れが
あることに加え、屈折率分布が正常な部分にまで光吸収
剤が拡散し、得られるロッドレンズの透過光量が低下
し、透光機能が損なわれる恐れがある。したがって、か
かる恐れがある場合には、短時間で重合硬化させること
が可能な光重合を採用することが好ましい。Further, when the filamentous material is cured by thermal polymerization, it takes a long time for the polymerization and curing, so that the light absorbing agent may diffuse and the concentration of the light absorbing agent in the light absorbing layer may become uneven. In addition to that, there is a possibility that the light absorbing agent diffuses to a portion where the refractive index distribution is normal, the amount of transmitted light of the obtained rod lens decreases, and the light transmitting function is impaired. Therefore, when there is such a possibility, it is preferable to employ photopolymerization that can be polymerized and cured in a short time.
【0039】なお、糸状体を光重合により硬化する場合
には、未硬化の糸状体に紫外線等の光を照射することに
より硬化することができるが、光源としては、150〜
600nmの波長の光を発生する炭素アーク灯、高圧水
銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカ
ルランプ、キセノンランプ、レーザー光等が好適であ
る。また、このように糸状体を光重合により硬化するた
めには、未硬化の各層に、光重合用の光を透過させるこ
とが必要である。したがって、糸状体を光重合により硬
化する場合には、ロッドレンズの伝送光については吸収
するが、重合用の光については吸収せず透過する特性を
有する光吸収剤を用いることが好ましい。When the filamentous material is cured by photopolymerization, it can be cured by irradiating the uncured filamentous material with light such as ultraviolet rays.
A carbon arc lamp, a high-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a chemical lamp, a xenon lamp, a laser beam and the like, which generate light with a wavelength of 600 nm, are suitable. Further, in order to cure the filamentous material by photopolymerization as described above, it is necessary to transmit light for photopolymerization to each uncured layer. Therefore, when the filamentous material is cured by photopolymerization, it is preferable to use a light absorbing agent having a property of absorbing the transmitted light of the rod lens but not transmitting the polymerization light.
【0040】硬化処理後の糸状体の加熱延伸処理は、公
知の方法により行うことができる。例えば、硬化処理後
の糸状体を第1のニップローラーにより所定の速度で加
熱炉内に供給し、加熱炉を通過した糸状体を第2のニッ
プローラーにより、第1のニップローラーよりも速い速
度で引き取ることにより、加熱延伸処理を施すことがで
きる。この工程において、糸状体の加熱温度は、ロッド
レンズの材質等に応じて設定されるが、Tg−20℃以
上(但し、Tgはロッドレンズのガラス転移温度)とす
ることが好ましい。また、延伸倍率は、未硬化の糸状体
の径と、所望のロッドレンズ径とにより決定され、第1
及び第2のニップローラーの速度比により調節すること
ができる。The heating and stretching treatment of the filamentous material after the curing treatment can be carried out by a known method. For example, the filamentous material after the curing treatment is fed into the heating furnace by the first nip roller at a predetermined speed, and the filamentous material that has passed through the heating furnace is fed by the second nip roller at a speed faster than that of the first nip roller. By heat-trapping, the heat-stretching treatment can be performed. In this step, the heating temperature of the filament is set according to the material of the rod lens and the like, but it is preferably Tg−20 ° C. or higher (where Tg is the glass transition temperature of the rod lens). The draw ratio is determined by the diameter of the uncured filamentous material and the desired rod lens diameter.
And the speed ratio of the second nip roller.
【0041】加熱延伸処理後の糸状体の緩和処理は、公
知の方法により行うことができる。例えば、延伸処理後
の糸状体を第3のニップローラーにより所定の速度で加
熱炉内に供給し、加熱炉を通過した糸状体を第4のニッ
プローラーにより、第3のニップローラーよりも遅い速
度で引き取ることにより、緩和処理を施すことができ
る。この工程において、糸状体の加熱温度は、ロッドレ
ンズの材質等に応じて設定されるが、Tg以上とするこ
とが好ましい。また、緩和倍率は、延伸処理後の糸状体
の径と、所望のロッドレンズ径とにより決定され、第3
及び第4のニップローラーの速度比で調節することがで
きるが、緩和処理後の糸状体の長さが、緩和処理前の糸
状体の長さの99〜80%程度となるように、緩和処理
を施すことが好ましい。なお、緩和処理が不十分な場合
には、製造後のロッドレンズが熱により収縮しやすくな
るため好ましくない。また、緩和処理が過剰の場合に
は、ロッドレンズ径が不均一になる恐れがあるため好ま
しくない。The relaxation treatment of the filamentous material after the heat drawing treatment can be carried out by a known method. For example, the filamentous material after the stretching treatment is fed into the heating furnace at a predetermined speed by the third nip roller, and the filamentous material that has passed through the heating furnace is fed by the fourth nip roller at a speed lower than that of the third nip roller. It is possible to carry out a relaxation treatment by picking up. In this step, the heating temperature of the filament is set according to the material of the rod lens and the like, but it is preferably Tg or higher. The relaxation ratio is determined by the diameter of the filamentous material after the stretching treatment and the desired diameter of the rod lens.
And the speed ratio of the fourth nip roller can be adjusted, but the relaxation treatment is performed so that the length of the filamentous material after the relaxation treatment is about 99 to 80% of the length of the filamentous material before the relaxation treatment. Is preferably applied. If the relaxation treatment is insufficient, the rod lens after manufacturing tends to shrink due to heat, which is not preferable. Further, if the relaxation treatment is excessive, the diameter of the rod lens may become uneven, which is not preferable.
【0042】以上説明した製造方法によれば、本発明の
ロッドレンズを簡易に製造することができ、好適であ
る。According to the manufacturing method described above, the rod lens of the present invention can be easily manufactured, which is preferable.
【0043】[レンズアレイの構造]本発明のレンズア
レイは、上記の本発明のプラスチックロッドレンズ複数
本を、各プラスチックロッドレンズの中心軸方向が互い
に略平行方向となるように、プラスチックロッドレンズ
の中心軸方向に対して垂直方向に向けて配列したプラス
チックロッドレンズ列を少なくとも1段具備して構成さ
れたものである。[Structure of Lens Array] The lens array of the present invention comprises a plurality of plastic rod lenses of the present invention, which are arranged so that the central axis directions of the plastic rod lenses are substantially parallel to each other. At least one row of plastic rod lenses arranged in a direction perpendicular to the central axis direction is provided.
【0044】図1に基づいて、本発明のレンズアレイの
一実施形態について説明する。図1は、本発明のレンズ
アレイの一実施形態の部分概略斜視図である。図1に示
すように、本実施形態のレンズアレイ10は、対向配置
された第1の基板(下側基板)11と第2の基板(上側
基板)12との間に、上記の本発明のロッドレンズ20
複数本を、各ロッドレンズ20の中心軸方向が互いに略
平行方向となるように、ロッドレンズ20の中心軸方向
に対して垂直方向に向けて配列したロッドレンズ列2を
少なくとも1段具備して概略構成されたものである。な
お、図1では、ロッドレンズ列2を2段具備する場合に
ついて図示している。また、各ロッドレンズ20におい
て、光入射面、光出射面を、各々符号21、22で示し
ている。An embodiment of the lens array of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a partial schematic perspective view of an embodiment of the lens array of the present invention. As shown in FIG. 1, the lens array 10 according to the present embodiment has the above-described lens array 10 between a first substrate (lower substrate) 11 and a second substrate (upper substrate) 12 which are arranged to face each other. Rod lens 20
At least one row of rod lens rows 2 in which a plurality of rod lens rows 20 are arranged in a direction perpendicular to the central axis direction of the rod lenses 20 is arranged so that the central axis directions of the rod lenses 20 are substantially parallel to each other. It is roughly configured. Note that FIG. 1 illustrates a case where two rod lens rows 2 are provided. Further, in each rod lens 20, the light incident surface and the light emitting surface are indicated by reference numerals 21 and 22, respectively.
【0045】本実施形態のレンズアレイ10において、
隣接するロッドレンズ20を離間配置しても良いが、密
接配置することが好ましい。また、ロッドレンズ列2を
2段以上具備する場合には、ロッドレンズ20を俵積み
状に配列することが好ましい。かかる構成を採用するこ
とにより、より多くのロッドレンズ20を配列させるこ
とができるので、ロッドレンズ20を透過する光量を大
きくすることができ、好適である。なお、隣接するロッ
ドレンズ20を離間配置する場合には、隣接するロッド
レンズ20の中心軸間距離が均等になるように、ロッド
レンズ20を配置することが好ましい。In the lens array 10 of this embodiment,
Adjacent rod lenses 20 may be arranged separately, but they are preferably arranged closely. Further, when the rod lens array 2 is provided in two or more stages, it is preferable that the rod lenses 20 are arranged in a bale stack. By adopting such a configuration, a larger number of rod lenses 20 can be arranged, so that the amount of light transmitted through the rod lenses 20 can be increased, which is preferable. When the adjacent rod lenses 20 are arranged apart from each other, it is preferable to arrange the rod lenses 20 so that the distances between the central axes of the adjacent rod lenses 20 are equal.
【0046】また、隣接するロッドレンズ20同士、あ
るいは、基板11、12と基板11、12に隣接するロ
ッドレンズ20は、カーボンブラック、染料等の遮光剤
を含有する接着剤等を介して接着されていることが好ま
しい。かかる構成とすることにより、隣接するロッドレ
ンズ20同士、あるいは、基板11、12と基板11、
12に隣接するロッドレンズ20を、接着剤を介して固
定することができる。さらに、レンズアレイ10に入射
した光のうち、隣接するロッドレンズ20間や、基板1
1、12と基板11、12に隣接するロッドレンズ20
との間に入射した光や、ロッドレンズ20の入射面21
に入射し、出射面22から出射される前に、ロッドレン
ズ20の側面から出射され、隣接するロッドレンズ20
間や、基板11、12と基板11、12に隣接するロッ
ドレンズ20との間に出射された光を遮光することがで
きる。したがって、隣接するロッドレンズ20間や基板
11、12と基板11、12に隣接するロッドレンズ2
0との間で光が散乱されることを防止することができる
ので、フレア光の発生を防止することができ、高解像度
のレンズアレイ10を提供することができる。Further, the adjacent rod lenses 20 or the rod lenses 20 adjacent to the substrates 11 and 12 and the substrates 11 and 12 are adhered to each other via an adhesive agent containing a light shielding agent such as carbon black or dye. Preferably. With such a configuration, the rod lenses 20 adjacent to each other, or the substrates 11, 12 and the substrate 11,
The rod lens 20 adjacent to 12 can be fixed via an adhesive. Furthermore, among the light that has entered the lens array 10, it is between the adjacent rod lenses 20 and the substrate 1
Rod lenses 20 adjacent to 1 and 12 and substrates 11 and 12
Between the light incident between and and the incident surface 21 of the rod lens 20.
Before being emitted from the emission surface 22 and emitted from the side surface of the rod lens 20 and adjacent to the adjacent rod lens 20.
The light emitted between the substrates 11 and 12 and the rod lens 20 adjacent to the substrates 11 and 12 can be blocked. Therefore, between the adjacent rod lenses 20 or between the substrates 11 and 12 and the rod lenses 2 adjacent to the substrates 11 and 12.
Since it is possible to prevent light from being scattered between 0 and 0, it is possible to prevent flare light from being generated, and it is possible to provide the lens array 10 with high resolution.
【0047】また、レンズアレイ10の両側部であっ
て、第1の基板11と第2の基板12との間には、レン
ズアレイ10を製造する際に、ロッドレンズ20が、基
板上から落下することを防止するための止め板13が取
り付けられている。また、本実施形態のレンズアレイ1
0は、ロッドレンズ列2を2段若しくは4段具備するも
のであることが好ましい。かかる構成とすることによ
り、レンズアレイ10の光量斑や、解像度の斑を小さく
し、透過光量を大きくする(明るさを向上する)ことが
できるので、好適である。In addition, between both sides of the lens array 10, between the first substrate 11 and the second substrate 12, rod lenses 20 fall from the substrate when the lens array 10 is manufactured. A stop plate 13 is attached to prevent this. In addition, the lens array 1 of the present embodiment
It is preferable that 0 has two or four rod lens rows 2. With such a configuration, it is possible to reduce unevenness in the amount of light and unevenness in the resolution of the lens array 10 and increase the amount of transmitted light (improve the brightness), which is preferable.
【0048】また、本実施形態のレンズアレイ10がL
EDプリンタに搭載されるものである場合には、各ロッ
ドレンズ20の740nmにおける共役長が12mm以
下程度になるように構成することが好ましく、かかる構
成とすることにより、本実施形態のレンズアレイ10を
搭載するLEDプリンタの光学系の小型化を図ることが
できる。Further, the lens array 10 of this embodiment is L
When the rod lens 20 is mounted on an ED printer, it is preferable that the conjugate length of each rod lens 20 at 740 nm is about 12 mm or less. With such a configuration, the lens array 10 of the present embodiment is configured. The optical system of the LED printer equipped with can be miniaturized.
【0049】また、本実施形態のレンズアレイ10にお
いて、レンズアレイ10を構成するロッドレンズ20の
レンズ長(Z0)あたりの光軸斑の標準偏差が0.7
(μm/Z0)未満となるように、ロッドレンズ20を
配列することが好ましい。かかる構成とすることによ
り、本実施形態のレンズアレイ10を、高精度な光学特
性を要求される機器用として好適に用いることができ
る。また、より高精度な光学特性を要求される機器用と
して用いる場合には、レンズアレイ10を構成するロッ
ドレンズ20のレンズ長(Z0)あたりの光軸斑の標準
偏差が0.5(μm/Z0)以下となるように、ロッド
レンズ20を配列することがより好ましく、レンズアレ
イ10を構成するロッドレンズ20のレンズ長(Z0)
あたりの光軸斑の標準偏差が0.4(μm/Z0)以下
となるように、ロッドレンズ20を配列することがさら
に好ましい。すなわち、搭載する機器が高解像度になる
程、レンズアレイ10を構成するロッドレンズ20の光
軸斑の標準偏差が小さくなるように、ロッドレンズ20
を配列することが好ましい。なお、レンズアレイ10を
構成するロッドレンズ20のレンズ長(Z0)あたりの
光軸斑の平均値は特に限定されるものではないが、一般
にロッドレンズ長の1/10以下程度である。Further, in the lens array 10 of this embodiment, the standard deviation of the optical axis unevenness per lens length (Z 0 ) of the rod lens 20 constituting the lens array 10 is 0.7.
It is preferable to arrange the rod lenses 20 so as to be less than (μm / Z 0 ). With such a configuration, the lens array 10 according to the present embodiment can be preferably used for devices that require highly accurate optical characteristics. Further, when used for equipment requiring higher precision optical characteristics, the standard deviation of optical axis unevenness per lens length (Z 0 ) of the rod lens 20 constituting the lens array 10 is 0.5 (μm). / Z 0 ), the rod lenses 20 are more preferably arranged, and the lens length (Z 0 ) of the rod lenses 20 forming the lens array 10 is preferably set.
It is further preferable to arrange the rod lenses 20 so that the standard deviation of the optical axis unevenness is 0.4 (μm / Z 0 ) or less. That is, the higher the resolution of the mounted device is, the smaller the standard deviation of the optical axis unevenness of the rod lens 20 forming the lens array 10 becomes.
Are preferably arranged. The average value of the optical axis unevenness per lens length (Z 0 ) of the rod lens 20 forming the lens array 10 is not particularly limited, but is generally about 1/10 or less of the rod lens length.
【0050】また、本実施形態のレンズアレイ10にお
いて、隣接するロッドレンズ20間のレンズ長あたりの
光軸のバラツキが、ロッドレンズ径の0.5%以下であ
ることが好ましく、0.4%以下であることがより好ま
しく、0.3%以下であることが特に好ましい。かかる
構成とすることにより、局所的に解像度等の性能が低下
することを防止することができる。なお、本明細書にお
いて、「隣接するロッドレンズ間のレンズ長あたりの光
軸のバラツキ」とは、隣接するロッドレンズ20の光軸
斑の差により定義されるものとする。In the lens array 10 of the present embodiment, the variation of the optical axis per lens length between the adjacent rod lenses 20 is preferably 0.5% or less of the rod lens diameter, and 0.4%. It is more preferably at most 0.3%, particularly preferably at most 0.3%. With such a configuration, it is possible to prevent the performance such as resolution from locally deteriorating. In the present specification, the “variation of the optical axis per lens length between adjacent rod lenses” is defined by the difference in optical axis unevenness between the adjacent rod lenses 20.
【0051】ここで、図2に基づいて、レンズアレイを
構成する各ロッドレンズのレンズ長あたりの光軸斑、及
びレンズアレイを構成するロッドレンズのレンズ長あた
りの光軸斑の標準偏差の測定方法について、図1に示し
たレンズアレイ10を取り上げて説明する。図2は、レ
ンズアレイ10を構成する各ロッドレンズの光軸斑を測
定することが可能な光軸斑の測定装置30に、レンズア
レイ10を設置した状態を示す概略斜視図である。Here, based on FIG. 2, measurement of optical axis unevenness per lens length of each rod lens forming the lens array and standard deviation of optical axis unevenness per lens length of the rod lens forming the lens array. The method will be described by taking the lens array 10 shown in FIG. FIG. 2 is a schematic perspective view showing a state in which the lens array 10 is installed in the optical axis unevenness measuring device 30 capable of measuring the optical axis unevenness of each rod lens forming the lens array 10.
【0052】図2に示すように、光軸斑の測定装置30
は、レンズアレイ10を設置すると共に、レンズアレイ
10のX軸方向(ロッドレンズの配列方向)と、Y軸方
向(基板面の法線方向)の位置を各々調節することが可
能な移動ステージ40と、レンズアレイ10の光入射側
に設置され、レンズアレイ10に向けてレーザー光を出
射することが可能なHe−Neレーザー31と、He−
Neレーザー31から出射された光を集光する集光レン
ズ32と、レンズアレイ10の光出射側に設置され、ロ
ッドレンズ20から出射された光が集光する集光点を結
像するための対物レンズ37と2次元センサ38とから
概略構成されている。As shown in FIG. 2, a device 30 for measuring optical axis spots
Is a movable stage 40 capable of installing the lens array 10 and adjusting the position of the lens array 10 in the X-axis direction (arrangement direction of rod lenses) and the Y-axis direction (normal direction of the substrate surface). And a He-Ne laser 31 installed on the light incident side of the lens array 10 and capable of emitting laser light toward the lens array 10,
A condenser lens 32 that condenses the light emitted from the Ne laser 31 and a condensing point that is installed on the light emission side of the lens array 10 and condenses the light emitted from the rod lens 20. It is roughly composed of an objective lens 37 and a two-dimensional sensor 38.
【0053】なお、レンズアレイ10において、ロッド
レンズ20が理想的に配列されている場合に、He−N
eレーザー31からの出射光の光軸と、レンズアレイ1
0を構成するロッドレンズ20の光軸(中心軸)とが互
いに平行になるように、He−Neレーザー31及びレ
ンズアレイ10は設置される。In the lens array 10, when the rod lenses 20 are ideally arranged, He-N
The optical axis of the light emitted from the e-laser 31 and the lens array 1
The He-Ne laser 31 and the lens array 10 are installed so that the optical axis (center axis) of the rod lens 20 forming 0 is parallel to each other.
【0054】かかる構成の光軸斑の測定装置30を用
い、以下のようにして、レンズアレイ10を構成する各
ロッドレンズ20の光軸斑を測定することができる。す
なわち、He−Neレーザー31から出射されたレーザ
ー光を、集光レンズ32で一度、像面(物体面)33上
の物体点(レーザー側のアレイ焦点)34で集光し、レ
ンズアレイ10を構成する1本のロッドレンズ20にの
み入射する程度の広がりになるように絞り込み、1本の
ロッドレンズ20に入射させる。By using the optical axis unevenness measuring device 30 having such a configuration, the optical axis unevenness of each rod lens 20 constituting the lens array 10 can be measured as follows. That is, the laser light emitted from the He-Ne laser 31 is once condensed by the condenser lens 32 at the object point (array focus on the laser side) 34 on the image plane (object plane) 33, and the lens array 10 is formed. The aperture is narrowed down so that the light is incident only on one rod lens 20 that constitutes it, and the light is incident on one rod lens 20.
【0055】ロッドレンズ20の光入射面21に入射し
た光は、ロッドレンズ20内において、全反射を繰り返
した後、光出射面22から出射され、結像面35上の結
像点36において集光する。そして、この集光点を、対
物レンズ37を用いて2次元センサ38上の結像点39
に結像し、結像位置を記録する。そして、得られた結像
位置から、光を入射させたロッドレンズ20のレンズ長
あたりの光軸斑を算出することができる。The light incident on the light incident surface 21 of the rod lens 20 repeats total reflection in the rod lens 20, and then is emitted from the light emitting surface 22 and collected at the image forming point 36 on the image forming surface 35. Glow. Then, this condensing point is converted into an image forming point 39 on the two-dimensional sensor 38 by using the objective lens 37.
The image is formed on, and the image forming position is recorded. Then, from the obtained image-forming position, it is possible to calculate the optical axis unevenness per lens length of the rod lens 20 on which light is incident.
【0056】ここで、図3に、結像点36での結像位置
の例を示す。図3は、結像位置をX−Y座標で示したも
のであり、ロッドレンズ20が理想的に配置された場合
の結像位置(ロッドレンズ20の光軸と結像面との交
点)が原点に相当する。図3においては、ロッドレンズ
20が理想的に配置された場合の結像位置を黒丸、ロッ
ドレンズ20の配列斑が生じ、光軸が理想の位置からず
れた場合の結像位置の例を6点、白丸で示している。Here, FIG. 3 shows an example of the image forming position at the image forming point 36. FIG. 3 shows the image forming position in XY coordinates, and the image forming position (intersection point of the optical axis of the rod lens 20 and the image forming surface) when the rod lens 20 is ideally arranged is shown in FIG. Corresponds to the origin. In FIG. 3, the image forming position when the rod lens 20 is ideally arranged is a black circle, and the array position of the rod lens 20 is generated, and an example of the image forming position when the optical axis is deviated from the ideal position 6 Points and white circles are shown.
【0057】実際の結像位置(白丸)の理想の結像位置
(黒丸)からのズレを、X軸方向(ロッドレンズの配列
方向)のズレとY軸方向(基板面の法線方向)のズレに
分割して考えた場合、プリンタ等に搭載した際に影響を
与えるのはX軸方向のズレである。したがって、本明細
書において、「レンズ長あたりの光軸斑」は、「実際の
結像位置と理想の結像位置とのX軸方向のズレをレンズ
長(mm)で除した値」により定義されるものとする。
そして、この定義に基づいて、得られた結像位置から、
光を入射させたロッドレンズ20のレンズ長あたりの光
軸斑を算出することができる。The deviation of the actual image forming position (white circle) from the ideal image forming position (black circle) is due to the deviation in the X-axis direction (arrangement direction of rod lenses) and the Y-axis direction (normal direction of the substrate surface). When divided into shifts and considered, it is the shift in the X-axis direction that has an influence when mounted on a printer or the like. Therefore, in this specification, "optical axis unevenness per lens length" is defined by "a value obtained by dividing the deviation between the actual image forming position and the ideal image forming position in the X axis direction by the lens length (mm)". Shall be done.
Then, based on this definition, from the obtained imaging position,
It is possible to calculate the optical axis unevenness per lens length of the rod lens 20 on which light is incident.
【0058】以上のようにして、1本のロッドレンズ2
0のレンズ長あたりの光軸斑を測定した後、移動ステー
ジ40によりレンズアレイ10を移動して、他のロッド
レンズ20について同様の操作を行い、これらの操作を
繰り返すことにより、すべてのロッドレンズ20のレン
ズ長あたりの光軸斑の測定を完了する。ここで、本明細
書において、「レンズアレイを構成するロッドレンズの
光軸斑の標準偏差」は、「レンズアレイを構成するすべ
てのロッドレンズの光軸斑の標準偏差」により定義され
るものとする。したがって、すべてのロッドレンズ20
のレンズ長あたりの光軸斑から、レンズアレイ10を構
成するロッドレンズ20の光軸斑の標準偏差を算出する
ことができる。As described above, one rod lens 2
After measuring the optical axis unevenness per lens length of 0, the lens array 10 is moved by the moving stage 40, the same operation is performed for the other rod lenses 20, and these operations are repeated, whereby all the rod lenses are obtained. The measurement of the optical axis unevenness per lens length of 20 is completed. Here, in the present specification, “standard deviation of optical axis spots of rod lenses forming a lens array” is defined by “standard deviation of optical axis spots of all rod lenses forming a lens array”. To do. Therefore, all rod lenses 20
From the optical axis unevenness per lens length, the standard deviation of the optical axis unevenness of the rod lens 20 forming the lens array 10 can be calculated.
【0059】本実施形態のレンズアレイ10は以上のよ
うに構成され、本実施形態のレンズアレイ10は、本発
明のロッドレンズ20を用いて構成されたものであるの
で、フレア光とクロストーク光の双方を大幅に除去する
ことができる、高解像度のレンズアレイとなる。また、
本発明のレンズアレイを用いて得られるLEDプリンタ
等の光学系の小型化を図ることができるものとなる。The lens array 10 of this embodiment is configured as described above, and since the lens array 10 of this embodiment is configured by using the rod lens 20 of the present invention, flare light and crosstalk light are used. It becomes a high resolution lens array that can largely remove both of the above. Also,
The optical system such as an LED printer obtained by using the lens array of the present invention can be downsized.
【0060】[レンズアレイの製造方法]次に、ロッド
レンズ20を互いに密接配列させる場合を例として、上
記実施形態のレンズアレイ10の製造方法について説明
する。なお、上記実施形態のレンズアレイ10の製造方
法は、以下に記載のものに限定されるものではない。[Manufacturing Method of Lens Array] Next, a manufacturing method of the lens array 10 of the above-described embodiment will be described by taking the case where the rod lenses 20 are closely arranged as an example. The method of manufacturing the lens array 10 of the above embodiment is not limited to the one described below.
【0061】はじめに、吸引機構を有する配列治具上
に、複数本のロッドレンズ20を互いに密接するように
平行に配列させて、1段目のロッドレンズ列2を形成す
る。吸引機構を有する配列治具としては、真空吸引機構
を有する配列治具が好適であり、真空吸引機構を有する
配列治具としては、真空ポンプ等の真空吸引手段に接続
された穴部あるいは溝部を有する平板からなり、真空吸
引手段に接続された穴部あるいは溝部からの吸引力を利
用して、ロッドレンズ20が互いに密接するように平板
上に平行に配列させることが可能な構造を有するものを
例示することができる。First, a plurality of rod lenses 20 are arranged in parallel so as to be in close contact with each other on an arrangement jig having a suction mechanism to form the first stage rod lens array 2. As an array jig having a suction mechanism, an array jig having a vacuum suction mechanism is suitable. As an array jig having a vacuum suction mechanism, a hole portion or a groove portion connected to a vacuum suction means such as a vacuum pump is used. A flat plate having such a structure that the rod lenses 20 can be arranged in parallel on the flat plate so as to be in close contact with each other by utilizing the suction force from the hole or groove connected to the vacuum suction means. It can be illustrated.
【0062】次に、片面に粘着剤を塗布した第1の基板
を用意し、この第1の基板11と配列治具上のロッドレ
ンズ列2とを、第1の基板11に塗布された粘着剤を介
して貼着し、配列治具上からロッドレンズ列2を剥離す
ることにより、ロッドレンズ列2を第1の基板11に転
写する。この工程において用いる粘着剤としては、配列
治具上のロッドレンズ列2を第1の基板11に転写し得
る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粘着剤や、スプレー式粘着
剤、ホットメルト式粘着剤等を用いることができる。ま
た、第1の基板11上への粘着剤の塗布方法としては、
粘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。Next, a first substrate having one surface coated with an adhesive is prepared, and the first substrate 11 and the rod lens array 2 on the arrangement jig are adhered to the first substrate 11. The rod lens array 2 is transferred to the first substrate 11 by sticking it through an agent and peeling off the rod lens array 2 from the array jig. The adhesive used in this step is not particularly limited as long as it has an adhesive force capable of transferring the rod lens array 2 on the arrangement jig to the first substrate 11, and can be applied in a thin film form. An adhesive, a spray adhesive, a hot melt adhesive, etc. can be used. Further, as a method of applying the adhesive on the first substrate 11,
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.
【0063】次いで、第1の基板11上であって、ロッ
ドレンズ列2が形成されていない両側部に止め板13を
取り付ける。次に、第1の基板11上のロッドレンズ列
2上に、ロッドレンズ20が最密充填になるように、俵
積み状に配列し、2段目のロッドレンズ列2を形成す
る。同様の操作を繰り返すことにより、所望の段数のロ
ッドレンズ列2を形成する。次に、片面に粘着剤を塗布
した第2の基板12を用意し、この第2の基板12と最
上段のロッドレンズ列2とを、第2の基板12に塗布さ
れた粘着剤を介して貼着する。Next, the stop plates 13 are attached to both sides of the first substrate 11 where the rod lens array 2 is not formed. Next, the rod lenses 20 are arranged on the rod lens array 2 on the first substrate 11 in a bale stack so that the rod lenses 20 are most closely packed to form the second stage rod lens array 2. By repeating the same operation, the rod lens array 2 having a desired number of steps is formed. Next, a second substrate 12 having an adhesive applied on one side is prepared, and the second substrate 12 and the rod lens array 2 on the uppermost stage are provided with the adhesive applied to the second substrate 12 therebetween. Stick it.
【0064】次に、第1の基板11と第2の基板12と
に挟持されたロッドレンズ20の光入射側を、カーボン
ブラック、染料等の遮光剤を含有する未硬化の液状の接
着剤に接触させた後、光出射側を減圧にすることによ
り、隣接するロッドレンズ20間や、基板11、12と
基板11、12に隣接するロッドレンズ20との間の隙
間に接着剤を充填し、次いで、接着剤を硬化する。な
お、ロッドレンズ20の光出射側に接着剤を接触させ、
光入射側を減圧にすることによっても、同様に、隣接す
るロッドレンズ20間や、基板11、12と基板11、
12に隣接するロッドレンズ20との間の隙間に接着剤
を充填することができる。Next, the light incident side of the rod lens 20 sandwiched between the first substrate 11 and the second substrate 12 is treated with an uncured liquid adhesive containing a light shielding agent such as carbon black or dye. After the contact, by reducing the pressure on the light emitting side, the adhesive is filled between the adjacent rod lenses 20, or between the substrates 11, 12 and the rod lenses 20 adjacent to the substrates 11, 12. Then, the adhesive is cured. In addition, an adhesive is brought into contact with the light emitting side of the rod lens 20,
Also by reducing the pressure on the light incident side, similarly, between the adjacent rod lenses 20, or between the substrates 11, 12 and the substrate 11,
The gap between the rod lens 20 adjacent to 12 can be filled with an adhesive.
【0065】この工程において、接着剤として、熱硬化
型の接着剤を用いる場合には、加熱により接着剤を硬化
することができるが、接着剤を硬化するに際しては、ロ
ッドレンズ20のTg以下で、かつ、Tgとの差が50
℃以内の範囲の温度で加熱することが好ましい。また、
接着剤としては、紫外線硬化型や反応型等の接着剤(エ
ポキシ系やシリコン系等の接着剤)を用いることもでき
る。また、微小な間隙に接着剤を充填する必要があるこ
とから、低粘度の接着剤を用いることが好ましく、具体
的には、接着剤の注入温度下において、1000ポイズ
以下の粘度の接着剤を用いることが好ましい。In this step, when a thermosetting adhesive is used as the adhesive, the adhesive can be hardened by heating. However, when the adhesive is hardened, the temperature is not more than Tg of the rod lens 20. , And the difference from Tg is 50
It is preferable to heat at a temperature within the range of ℃. Also,
As the adhesive, an ultraviolet curable adhesive or a reactive adhesive (epoxy or silicone adhesive) may be used. Further, since it is necessary to fill the adhesive in the minute gaps, it is preferable to use an adhesive having a low viscosity. Specifically, at the injection temperature of the adhesive, an adhesive having a viscosity of 1000 poise or less is used. It is preferable to use.
【0066】接着剤を硬化した後、第1の基板11、第
2の基板12、ロッドレンズ20を所望の長さに切断
し、各ロッドレンズ20の両端面(光入射面21及び光
出射面22)を、ダイアモンド刃等を用いて鏡面状に仕
上げることにより、結像系として用いることが可能な、
上記実施形態のレンズアレイ10を製造することができ
る。After the adhesive is hardened, the first substrate 11, the second substrate 12, and the rod lens 20 are cut into desired lengths, and both end faces (the light incident surface 21 and the light emitting surface) of each rod lens 20 are cut. 22) can be used as an imaging system by finishing it into a mirror surface using a diamond blade or the like.
The lens array 10 of the above embodiment can be manufactured.
【0067】以上の製造方法によれば、上記実施形態の
レンズアレイ10を簡易に製造することができる。な
お、以上の製造方法においては、配列治具上に1段目の
ロッドレンズ列2を形成した後、第1の基板11上に転
写する場合について説明したが、配列治具を用いずに、
直接、第1の基板11上に1段目のロッドレンズ列2を
形成することも可能である。この場合には、あらかじ
め、第1の基板11上の両側部に止め板13を取り付け
た後、ロッドレンズ20を第1の基板11上に配列すれ
ば良い。According to the above manufacturing method, the lens array 10 of the above embodiment can be easily manufactured. In the above manufacturing method, the case where the rod lens array 2 of the first stage is formed on the array jig and then transferred onto the first substrate 11 has been described, but without using the array jig,
It is also possible to directly form the rod lens array 2 of the first stage on the first substrate 11. In this case, the rod lenses 20 may be arranged on the first substrate 11 after attaching the stopper plates 13 to both sides of the first substrate 11 in advance.
【0068】また、止め板13を取り付けて2段目以降
のロッドレンズ列2を形成する場合について説明した
が、2段目以降のロッドレンズ列2の側端部に位置する
ロッドレンズ20を第1の基板11にあらかじめ固定し
てから、それ以外のロッドレンズ20を配列させても良
く、この場合には、2段目以降のロッドレンズ列2の側
端部に位置するロッドレンズ20をストッパとして機能
させることができるので、止め板が不要になり、部品点
数を削減できるので好ましい。Further, although the case where the stopper plate 13 is attached to form the rod lens array 2 of the second and subsequent stages has been described, the rod lens 20 positioned at the side end of the rod lens array 2 of the second and subsequent stages is first described. The rod lenses 20 other than the above may be arranged in advance after being fixed to the substrate 11 of No. 1 in this case. In this case, the rod lenses 20 located at the side end portions of the rod lens row 2 of the second and subsequent stages are stopped. Since it can be made to function as, a stop plate is not necessary and the number of parts can be reduced, which is preferable.
【0069】また、第1の基板11上にロッドレンズ2
0を配列した後、第2の基板12を貼着する場合につい
て説明したが、第2の基板12上にロッドレンズ20を
配列した後、第1の基板11を貼着しても、第1の基板
11と第2の基板12が逆になるだけで、上記実施形態
のレンズアレイ10を同様に製造することが可能であ
る。Further, the rod lens 2 is formed on the first substrate 11.
Although the case where the second substrate 12 is attached after arranging 0s has been described, even if the first substrate 11 is attached after arranging the rod lenses 20 on the second substrate 12, It is possible to manufacture the lens array 10 of the above-described embodiment in the same manner by only reversing the substrate 11 and the second substrate 12.
【0070】[LEDプリンタ]本発明のLEDプリン
タは、本発明のレンズアレイを用いて構成されたもので
あり、例えば、光源であるLEDをアレイ状に配列した
LEDチップ、本発明のレンズアレイ及び感光ドラムか
らなるLEDヘッド、及び感光ドラム上において検知さ
れた光学情報に基づいて、トナーを紙に転写する印画部
とから概略構成される。本発明のプリンタにおいて、印
刷方式としては特に限定されるものではないが、タンデ
ム方式を採用することにより、高速のカラー印刷が可能
となるので、好適である。[LED Printer] The LED printer of the present invention is constructed by using the lens array of the present invention. For example, an LED chip in which LEDs as light sources are arranged in an array, the lens array of the present invention, and The LED head is composed of a photosensitive drum, and a printing unit that transfers toner to paper based on optical information detected on the photosensitive drum. In the printer of the present invention, the printing method is not particularly limited, but the tandem method is preferable because high-speed color printing is possible.
【0071】本発明のプリンタは、本発明のレンズアレ
イを備えたものであるので、例えば600dpi以上の
高解像度としても、印画斑を抑制することができ、優れ
た印字特性を有するものとなる。また、光学系が小型化
され、プリンタ全体が小型化されたものとなる。Since the printer of the present invention is equipped with the lens array of the present invention, it is possible to suppress the print unevenness even with a high resolution of, for example, 600 dpi or more, and to have excellent printing characteristics. Further, the optical system is downsized, and the entire printer is downsized.
【0072】[0072]
【実施例】次に、本発明に係る実施例及び比較例につい
て説明する。なお、各実施例、比較例において、屈折率
分布の測定は、カールツァイス社製インターファコ干渉
顕微鏡を用い、公知の方法に基づいて行った。また、ロ
ッドレンズの材料において、〔η〕は、メチルエチルケ
トン(MEK)中で、25℃にて測定した相対粘度を示
している。EXAMPLES Next, examples and comparative examples according to the present invention will be described. In addition, in each of the examples and comparative examples, the refractive index distribution was measured by an interfero interference microscope manufactured by Carl Zeiss Co., Ltd. based on a known method. In addition, in the material of the rod lens, [η] represents the relative viscosity measured at 25 ° C. in methyl ethyl ketone (MEK).
【0073】(実施例1)
<プラスチックロッドレンズの作製>ポリメチルメタク
リレート(〔η〕=0.40)52質量部、ベンジルメ
タクリレート35質量部、メチルメタクリレート13質
量部、1ーヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
0.25質量部、ハイドロキノン0.1質量部を、70
℃で加熱混練して第1層形成用溶液を得た。また、ポリ
メチルメタクリレート(〔η〕=0.40)48質量
部、ベンジルメタクリレート10質量部、メチルメタク
リレート35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7質量部、1
ーヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質
量部、ハイドロキノン0.1質量部を、70℃で加熱混
練して第2層形成用溶液を得た。(Example 1) <Preparation of plastic rod lens> 52 parts by mass of polymethylmethacrylate ([η] = 0.40), 35 parts by mass of benzyl methacrylate, 13 parts by mass of methylmethacrylate, 1-hydroxycyclohexylphenylketone 0 0.25 part by mass, hydroquinone 0.1 part by mass, 70
The mixture was heated and kneaded at 0 ° C. to obtain a first layer forming solution. 48 parts by mass of polymethyl methacrylate ([η] = 0.40), 10 parts by mass of benzyl methacrylate, 35 parts by mass of methyl methacrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5
-Octafluoropentyl methacrylate 7 parts by mass, 1
0.25 parts by mass of hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 parts by mass of hydroquinone were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a second layer forming solution.
【0074】ポリメチルメタクリレート(〔η〕=0.
40)47質量部、メチルメタクリレート30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23質量部、1ーヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン0.25質量部、ハイドロキノ
ン0.1質量部、日本化薬(株)製染料CY−100.
014質量部を、70℃で加熱混練して第3層形成用溶
液を得た。ポリメチルメタクリレート(〔η〕=0.4
0)40質量部、メチルメタクリレート18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42質量部、1ーヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン0.25質量部、ハイドロキノ
ン0.1質量部、日本化薬(株)製染料CY−100.
014質量部を、70℃で加熱混練して第4層形成用溶
液を得た。ポリメチルメタクリレート(〔η〕=0.4
0)37質量部、メチルメタクリレート4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59質量部、1ーヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン0.25質量部、ハイドロキノン
0.1質量部を、70℃で加熱混練して第5層形成用溶
液を得た。Polymethylmethacrylate ([η] = 0.
40) 47 parts by mass, 30 parts by mass of methyl methacrylate,
2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate 23 parts by mass, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 0.25 parts by mass, hydroquinone 0.1 parts by mass, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. Dye CY-100.
014 parts by mass were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a third layer forming solution. Polymethylmethacrylate ([η] = 0.4
0) 40 parts by mass, 18 parts by mass of methyl methacrylate,
2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate 42 parts by mass, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 0.25 parts by mass, hydroquinone 0.1 parts by mass, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. Dye CY-100.
014 parts by mass were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a fourth layer forming solution. Polymethylmethacrylate ([η] = 0.4
0) 37 parts by mass, 4 parts by mass of methyl methacrylate, 2,
59 parts by weight of 2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 0.25 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 0.1 parts by weight of hydroquinone were heated and kneaded at 70 ° C. A 5-layer forming solution was obtained.
【0075】すなわち、実施例1においては、第3層形
成用溶液、第4層形成用溶液に、600nm〜近赤外線
領域に吸収のある染料を含有させ、それ以外の層形成用
溶液には染料を含有させず、各層形成用溶液を調製し
た。また、第1層〜第5層形成用溶液は、賦形後に、屈
折率が順次低くなるように調製した。That is, in Example 1, the third layer forming solution and the fourth layer forming solution were made to contain a dye having an absorption in the region of 600 nm to near infrared, and the other layer forming solutions were made of a dye. Each layer forming solution was prepared without containing. Further, the solutions for forming the first layer to the fifth layer were prepared so that the refractive index was gradually decreased after shaping.
【0076】次に、中心軸側が第1層形成用溶液、外周
面側が第5層形成用溶液となるように、得られた5種類
の層形成用溶液を、同心円状5層複合ノズルを用いて押
し出し、第1層〜第5層が積層された構造の糸状体を紡
糸した。なお、複合紡糸ノズルの加熱温度は42℃と
し、第1層〜第5層の半径比が36/37/20/6/
1となるように、紡糸を行った。Next, the obtained five kinds of layer forming solutions were used so that the central axis side was the first layer forming solution and the outer peripheral surface side was the fifth layer forming solution, using a concentric five layer composite nozzle. It was extruded and spun into a filament having a structure in which the first to fifth layers were laminated. The heating temperature of the composite spinning nozzle was 42 ° C., and the radius ratio of the first layer to the fifth layer was 36/37/20/6 /.
The fiber was spun so that the number became 1.
【0077】次に、長さ30cmの相互拡散処理部内を
通過させ、得られた糸状体に相互拡散処理を施した後、
長さ120cm、40Wのケミカルランプ18本を円状
に等間隔に配置した光照射部の中心を通過させて、糸状
体に光を照射することにより、各層を硬化した。なお、
相互拡散処理部における窒素流量は72L/minとし
た。次に、ニップローラーにより、220cm/min
の速度で引き取り、最後に、200mmの長さに切断す
ることにより、本発明のプラスチックロッドレンズを得
た。Next, after passing through an interdiffusion treatment section having a length of 30 cm and subjecting the obtained filamentous material to interdiffusion treatment,
Each layer was cured by irradiating the filamentous material with light by passing 18 chemical lamps of 120 cm in length and 40 W through a center of a light irradiation portion arranged in a circle at equal intervals. In addition,
The nitrogen flow rate in the mutual diffusion treatment section was 72 L / min. Next, with a nip roller, 220 cm / min
The plastic rod lens of the present invention was obtained by picking up at a speed of, and finally cutting to a length of 200 mm.
【0078】得られたロッドレンズにおいては、断面の
半径rが0.30mm、中心軸の屈折率が1.506、
中心軸から0.22r〜0.78rの範囲における屈折
率分布が上記式(1)で近似でき、740nmの波長の
光についての屈折率分布定数gが0.87mm-1であっ
た。また、ロッドレンズの中心から0.73r〜0.9
9rの範囲に、染料をほぼ均一に含有する光吸収層が、
約78μmの厚みで形成されていた。In the obtained rod lens, the radius r of the cross section is 0.30 mm, the refractive index of the central axis is 1.506,
The refractive index distribution in the range of 0.22r to 0.78r from the central axis can be approximated by the above formula (1), and the refractive index distribution constant g for light having a wavelength of 740nm was 0.87mm- 1 . Also, 0.73r to 0.9 from the center of the rod lens
In the range of 9r, the light absorption layer containing the dye substantially uniformly,
It was formed with a thickness of about 78 μm.
【0079】<レンズアレイの作製>得られたロッドレ
ンズを複数本用い、上記実施形態で説明したように、本
発明のレンズアレイを得た。なお、隣接するロッドレン
ズが互いに密接するように、俵積み状に2段に配列させ
て、2段のロッドレンズ列を有する本発明のレンズアレ
イを得た。また、ロッドレンズ長を4.2mmとした。
また、第1の基板、第2の基板として、フェノール樹脂
製で厚さ1.0mmの基板を用い、接着剤として、カー
ボンブラックを2質量%添加したエピフォーム(ソマー
ル社製)を用い、止め板として、黒色樹脂板からなり、
幅4mm、ロッドレンズと接する側の端部を60度の角
度で切断したものを用いた。<Production of Lens Array> A plurality of obtained rod lenses were used to obtain a lens array of the present invention as described in the above embodiment. In addition, the adjacent rod lenses were arranged in two layers in a bale stack so as to be in close contact with each other to obtain a lens array of the present invention having two rows of rod lens rows. The rod lens length was 4.2 mm.
Further, as the first substrate and the second substrate, substrates made of phenol resin and having a thickness of 1.0 mm were used, and as an adhesive, Epiform (manufactured by Somar) containing 2% by mass of carbon black was used and stopped. As a plate, made of black resin plate,
The width was 4 mm, and the end portion on the side in contact with the rod lens was cut at an angle of 60 degrees.
【0080】得られたレンズアレイを構成するロッドレ
ンズの、740nmの波長の光についての共役長は9.
9mm、得られたレンズアレイの12Lp/mmのMT
F(moduration transfer function)の平均値は70%
であった。また、得られたレンズアレイを構成するロッ
ドレンズの光軸斑の標準偏差は、上段側(第2の基板
側)が0.37μm/mm、下段側(第1の基板側)が
0.38μm/mmであった。また、隣接するロッドレ
ンズ間のレンズ長あたりの光軸のバラツキの最大値は、
ロッドレンズ径の0.29%であった。The conjugate length of the rod lens constituting the obtained lens array for light having a wavelength of 740 nm is 9.
9 mm, MT of the obtained lens array is 12 Lp / mm
The average value of F (moduration transfer function) is 70%
Met. The standard deviation of the optical axis unevenness of the rod lenses forming the obtained lens array is 0.37 μm / mm on the upper side (second substrate side) and 0.38 μm on the lower side (first substrate side). / Mm. Also, the maximum value of the variation of the optical axis per lens length between adjacent rod lenses is
The diameter was 0.29% of the rod lens diameter.
【0081】<プリンタの作製>得られたレンズアレイ
を用い、解像度600dpiの本発明のLEDプリンタ
(LEDの発光波長740nm)を作製した。このプリ
ンタで600dpiのテストチャートをプリントしたと
ころ、印画斑がなく、階調特性にも優れ、良好な印字が
得られた。<Production of Printer> Using the lens array thus obtained, an LED printer of the present invention (LED emission wavelength 740 nm) having a resolution of 600 dpi was produced. When a 600 dpi test chart was printed with this printer, good printing was obtained with no printing spots and excellent gradation characteristics.
【0082】(実施例2)
<プラスチックロッドレンズの作製>第5層形成用溶液
に日本化薬(株)製染料CY−10 0.014質量部
を添加した以外は、実施例1と同様にして本発明のロッ
ドレンズを得た。すなわち、実施例2においては、第3
層形成用溶液、第4層形成用溶液、第5層形成用溶液
に、600nm〜近赤外線領域に吸収のある染料を含有
させ、それ以外の層形成用溶液には染料を含有させず、
各層形成用溶液を調製し、プラスチックロッドレンズを
得た。得られたロッドレンズにおいては、断面の半径r
が0.30mm、中心軸の屈折率が1.506、中心軸
から0.22r〜0.78rの範囲における屈折率分布
が上記式(1)で近似でき、740nmの波長の光につ
いての屈折率分布定数gが0.87mm-1であった。ま
た、ロッドレンズの中心軸から0.73r〜rの範囲
に、染料をほぼ均一に含有する光吸収層が約81μmの
厚みで形成されていた。(Example 2) <Production of plastic rod lens> The same procedure as in Example 1 was carried out except that 0.014 parts by mass of dye CY-10 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. was added to the solution for forming the fifth layer. The rod lens of the present invention was obtained. That is, in the second embodiment, the third
The layer-forming solution, the fourth layer-forming solution, the fifth layer-forming solution contains a dye having absorption in the region of 600 nm to near-infrared, and the other layer-forming solutions do not contain a dye,
A solution for forming each layer was prepared to obtain a plastic rod lens. In the obtained rod lens, the radius r of the cross section
Is 0.30 mm, the central axis has a refractive index of 1.506, and the refractive index distribution in the range of 0.22 r to 0.78 r from the central axis can be approximated by the above formula (1), and the refractive index for light having a wavelength of 740 nm is The distribution constant g was 0.87 mm −1 . Further, the light absorption layer containing the dye substantially uniformly was formed in a thickness of about 81 μm in the range of 0.73 r to r from the center axis of the rod lens.
【0083】<レンズアレイの作製>得られたロッドレ
ンズを用い、実施例1と同様にして、2段のロッドレン
ズ列を有する本発明のレンズアレイを作製した。得られ
たレンズアレイを構成するロッドレンズの、740nm
の波長の光についての共役長は9.9mm、得られたレ
ンズアレイの12Lp/mmのMTFの平均値は71%
であった。また、得られたレンズアレイを構成するロッ
ドレンズの光軸斑の標準偏差は、上段側が0.37μm
/mm、下段側が0.37μm/mmであった。また、
隣接するロッドレンズ間のロッドレンズ長あたりの光軸
のバラツキの最大値は、ロッドレンズ径の0.29%で
あった。<Production of Lens Array> Using the obtained rod lens, a lens array of the present invention having two stages of rod lens rows was produced in the same manner as in Example 1. 740 nm of the rod lens constituting the obtained lens array
The conjugate length for light of wavelength is 9.9 mm, the average value of MTF of 12 Lp / mm of the obtained lens array is 71%.
Met. The standard deviation of the optical axis unevenness of the rod lenses constituting the obtained lens array is 0.37 μm on the upper side.
/ Mm, and the lower side was 0.37 μm / mm. Also,
The maximum value of the variation of the optical axis per rod lens length between adjacent rod lenses was 0.29% of the rod lens diameter.
【0084】<プリンタの作製>得られたレンズアレイ
を用い、実施例1と同様にして、解像度600dpiの
本発明のLEDプリンタを作製した。このプリンタで6
00dpiのテストチャートをプリントしてみたとこ
ろ、印画斑がなく、階調特性にも優れ、良好な印字が得
られた。<Production of Printer> Using the lens array thus obtained, an LED printer of the present invention having a resolution of 600 dpi was produced in the same manner as in Example 1. 6 with this printer
When a test chart of 00 dpi was printed, no printing spots were found, excellent gradation characteristics were obtained, and good printing was obtained.
【0085】(比較例)
<プラスチックロッドレンズの作製>第3層形成用溶液
に染料を含有させなかった以外は、実施例1と同様にし
てプラスチックロッドレンズを得た。すなわち、比較例
においては、第4層形成用溶液にのみ、600nm〜近
赤外線領域に吸収のある染料を含有させ、それ以外の層
形成用溶液には染料を含有させず、各層形成用溶液を調
製し、プラスチックロッドレンズを得た。得られたロッ
ドレンズにおいては、断面の半径rが0.30mm、中
心軸の屈折率が1.506、中心軸から0.22r〜
0.78rの範囲における屈折率分布が上記式(1)で
近似でき、740nmの波長の光についての屈折率分布
定数gが0.87mm-1であった。また、ロッドレンズ
の中心軸から0.93r〜0.99rの範囲に、染料を
ほぼ均一に含有する光吸収層が、約18μmの厚みで形
成されていた。Comparative Example <Production of Plastic Rod Lens> A plastic rod lens was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dye for forming the third layer was not added. That is, in the comparative example, only the fourth layer forming solution contains a dye having an absorption in the 600 nm to near infrared region, the other layer forming solutions do not contain a dye, and each layer forming solution is It prepared and obtained the plastic rod lens. In the obtained rod lens, the radius r of the cross section was 0.30 mm, the refractive index of the central axis was 1.506, and the radius r from the central axis was 0.22 r.
The refractive index distribution in the range of 0.78r can be approximated by the above formula (1), and the refractive index distribution constant g for light having a wavelength of 740 nm was 0.87 mm -1 . Further, a light absorbing layer containing the dye substantially uniformly was formed in a thickness of about 18 μm in the range of 0.93r to 0.99r from the central axis of the rod lens.
【0086】<レンズアレイの作製>得られたロッドレ
ンズを用い、実施例1と同様にして、2段のロッドレン
ズ列を有するレンズアレイを得た。得られたレンズアレ
イを構成するロッドレンズの740nmの波長の光につ
いての共役長は9.9mm、得られたレンズアレイの1
2Lp/mmのMTFの平均値は40%であった。ま
た、得られたレンズアレイの光軸斑の標準偏差は、上段
側が0.38μm/mm、下段側が0.37μm/mm
であった。また、隣接するロッドレンズ間のロッドレン
ズ長あたりの光軸のバラツキの最大値は、ロッドレンズ
径の0.30%であった。<Production of Lens Array> Using the obtained rod lens, a lens array having two stages of rod lens rows was obtained in the same manner as in Example 1. The conjugate length of the rod lens constituting the obtained lens array for light having a wavelength of 740 nm is 9.9 mm, and 1 of the obtained lens array.
The average value of MTF of 2 Lp / mm was 40%. The standard deviation of the optical axis unevenness of the obtained lens array is 0.38 μm / mm on the upper side and 0.37 μm / mm on the lower side.
Met. Further, the maximum value of the variation of the optical axis per rod lens length between adjacent rod lenses was 0.30% of the rod lens diameter.
【0087】<プリンタの作製>得られたレンズアレイ
を用い、実施例1と同様にして、解像度600dpiの
LEDプリンタ(LEDの発光波長740nm)を作製
した。このプリンタで600dpiのテストチャートを
プリントしてみたところ、印字に斑が見られ、印字の階
調特性も良くなかった。<Production of Printer> Using the lens array thus obtained, an LED printer (LED emission wavelength 740 nm) having a resolution of 600 dpi was produced in the same manner as in Example 1. When a 600 dpi test chart was printed with this printer, uneven printing was observed and the gradation characteristics of printing were not good.
【0088】実施例1、2、比較例の結果から、中心軸
から0.6r以上外側の範囲に、740nmの波長の光
を吸収する、50μm以上の厚みの光吸収層を有するプ
ラスチックロッドレンズを用いることにより、高解像度
のレンズアレイを提供することができ、得られたレンズ
アレイを用いることにより、印字特性に優れたLEDプ
リンタを提供することができることが判明した。From the results of Examples 1 and 2 and the Comparative Example, a plastic rod lens having a light absorbing layer having a thickness of 50 μm or more, which absorbs light having a wavelength of 740 nm, is located outside the central axis by 0.6 r or more. It has been found that a high resolution lens array can be provided by using the LED array, and an LED printer having excellent printing characteristics can be provided by using the obtained lens array.
【0089】[0089]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のプラスチ
ックロッドレンズでは、中心軸から0.6r以上外側の
範囲に、ロッドレンズの伝送光のうち少なくとも一部の
光を吸収する光吸収剤を含有する、50μm以上の厚み
の光吸収層を設けると共に、740nmの波長について
の屈折率分布定数gが、0.7mm-1≦g≦2.0mm
-1を満たし、g・rが0.2≦g・r≦0.3を満たす
構成を採用したので、本発明のロッドレンズを用いるこ
とにより、フレア光とクロストーク光の双方を大幅に除
去することができ、特にLEDプリンタ用途に適用した
場合に高解像度のレンズアレイを提供することができ
る。また、本発明のレンズアレイは、本発明のプラスチ
ックロッドレンズを用いて構成されたものであるので、
フレア光やクロストーク光を大幅に除去することがで
き、特にLEDプリンタ用途に適用した場合に高解像度
のレンズアレイとなる。また、本発明のレンズアレイを
備えることにより、高解像度としても印字特性に優れた
LEDプリンタを提供することができる。As described above in detail, the plast of the present invention is used.
In the rod rod lens, 0.6r or more from the center axis
Range, at least some of the transmitted light of the rod lens
A thickness of 50 μm or more containing a light absorber that absorbs light
With a light absorption layer of about 740 nm
The refractive index distribution constant g of is 0.7 mm-1≤ g ≤ 2.0 mm
-1And g · r satisfies 0.2 ≦ g · r ≦ 0.3
Since the configuration is adopted, the rod lens of the present invention can be used.
This greatly removes both flare light and crosstalk light.
Can be removed, especially applied to LED printer applications
Can provide high resolution lens array if
It Further, the lens array of the present invention is a plastic array of the present invention.
Since it is constructed using a Kukrod lens,
It is possible to significantly remove flare light and crosstalk light.
High resolution especially when applied to LED printer applications
Lens array. In addition, the lens array of the present invention
By providing it, it has excellent printing characteristics even with high resolution.
An LED printer can be provided.
【図1】 図1は、本発明のレンズアレイの一実施形態
の部分概略斜視図である。FIG. 1 is a partial schematic perspective view of an embodiment of a lens array of the present invention.
【図2】 図2は、レンズアレイを構成する各ロッドレ
ンズの光軸斑の測定方法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a method of measuring optical axis unevenness of each rod lens forming a lens array.
【図3】 図3は、レンズアレイを構成する各ロッドレ
ンズの光軸斑の測定方法を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a method of measuring the optical axis unevenness of each rod lens forming the lens array.
【符号の説明】 10 レンズアレイ 20 プラスチックロッドレンズ(ロッドレンズ) 2 ロッドレンズ列 11 第1の基板 12 第2の基板 13 止め板[Explanation of symbols] 10 lens array 20 plastic rod lens (rod lens) 2 rod lens row 11 First substrate 12 Second substrate 13 Stop plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 27/18 G02B 27/18 A // B41J 2/44 B41J 3/21 L 2/45 2/455 (72)発明者 星出 芳彦 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 石丸 輝太 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内 Fターム(参考) 2C162 AE28 AE47 FA17 FA45 FA50 2H046 AA06 AD05 AZ02 2H048 CA04 CA12 CA14 CA17 CA24 2H050 AC26 AC72 AC74 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02B 27/18 G02B 27/18 A // B41J 2/44 B41J 3/21 L 2/45 2/455 ( 72) Inventor Yoshihiko Hoshide 20-1 Miyuki-cho, Otake-shi, Hiroshima Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Teruta Ishimaru 20-1 Miyuki-cho, Otake-shi, Hiroshima Mitsubishi Rayon Co., Ltd. F-term in Technical Research Laboratory (reference) 2C162 AE28 AE47 FA17 FA45 FA50 2H046 AA06 AD05 AZ02 2H048 CA04 CA12 CA14 CA17 CA24 2H050 AC26 AC72 AC74
Claims (7)
面に向かって屈折率が連続的に減少するロッドレンズに
おいて、 断面の半径rが0.2〜0.4mmであり、 少なくとも中心軸から0.3r〜0.7rの範囲におけ
る屈折率分布が下記式(1)で規定される2次曲線で近
似されると共に、 中心軸から0.6r以上外側の範囲に、前記ロッドレン
ズの伝送光のうち少なくとも一部の光を吸収する光吸収
剤を含有する、50μm以上の厚みの光吸収層を具備
し、 740nmの波長についての屈折率分布定数gが、0.
7mm-1≦g≦2.0mm-1を満たし、g・rが0.2
≦g・r≦0.3を満たしていることを特徴とするロッ
ドレンズ。 n(L)=n0{1−(g2/2)L2}・・・(1) (但し、式(1)中、n0はロッドレンズの中心軸の屈
折率、Lはロッドレンズの中心軸からの距離(0≦L≦
r)、gはロッドレンズの屈折率分布定数、n(L)は
ロッドレンズの中心軸からの距離Lの位置における屈折
率をそれぞれ表す。)1. A rod lens, which is circular in cross section and whose refractive index continuously decreases from the central axis toward the outer peripheral surface, has a cross section radius r of 0.2 to 0.4 mm, and at least the center. The refractive index distribution in the range of 0.3r to 0.7r from the axis is approximated by a quadratic curve defined by the following formula (1), and the refractive index distribution of the rod lens is in the range of 0.6r or more outside from the central axis. A light absorbing layer having a thickness of 50 μm or more containing a light absorbing agent that absorbs at least a part of the transmitted light, and a refractive index distribution constant g for a wavelength of 740 nm is 0.
7 mm -1 ≤ g ≤ 2.0 mm -1 and g · r is 0.2
A rod lens satisfying ≦ g · r ≦ 0.3. n (L) = n 0 { 1- (g 2/2) L 2} ··· (1) ( In the formula (1), n 0 is the refractive index of the central axis of the rod lens, L is the rod lens From the center axis of (0 ≤ L ≤
r) and g represent the refractive index distribution constant of the rod lens, and n (L) represents the refractive index at the position of the distance L from the central axis of the rod lens. )
あることを特徴とする請求項1に記載のロッドレンズ。2. The rod lens according to claim 1, wherein the thickness of the light absorption layer is 100 μm or less.
うち少なくとも一部の波長域の光を吸収することを特徴
とする請求項1又は請求項2に記載のロッドレンズ。3. The rod lens according to claim 1, wherein the light absorber absorbs light in at least a part of a wavelength range of 500 to 900 nm.
光についての有効径Rが、0.6r〜0.8rであるこ
とを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1
項に記載のロッドレンズ。4. The effective diameter R of the rod lens for light having a wavelength of 740 nm is from 0.6r to 0.8r.
The rod lens according to item.
項に記載のロッドレンズ複数本を、各ロッドレンズの中
心軸方向が互いに略平行方向となるように、前記ロッド
レンズの中心軸方向に対して垂直方向に向けて配列した
ロッドレンズ列を少なくとも1段具備してなり、 前記ロッドレンズの単位ロッドレンズ長(Z0)あたり
の光軸斑の標準偏差が0.7(μm/Z0)未満である
ことを特徴とするレンズアレイ。5. Any one of claims 1 to 4
The rod lens array in which a plurality of rod lenses according to the item is arranged in a direction perpendicular to the central axis direction of the rod lenses such that the central axis directions of the rod lenses are substantially parallel to each other is at least 1 A lens array comprising a plurality of steps, wherein the standard deviation of the optical axis unevenness per unit rod lens length (Z 0 ) of the rod lens is less than 0.7 (μm / Z 0 ).
具備することを特徴とする請求項5に記載のレンズアレ
イ。6. The lens array according to claim 5, wherein the rod lens array comprises two or four stages.
レイを備えたことを特徴とするLEDプリンタ。7. An LED printer comprising the lens array according to claim 5 or 6.
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JP2007271964A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Oki Data Corp | Lens array, exposure device and image forming apparatus |
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- 2001-10-03 JP JP2001307871A patent/JP2003114306A/en active Pending
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