(57)【要約】【課題】隣接するレンズからの迷光を遮光するようにしたレンズアレイを提供する。【解決手段】レンズアレイは、板状の光吸収材料に、互いに独立した複数個の格子状の孔を設け、該孔内に液状高分子樹脂を硬化させたレンズを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の光吸収材料に、互いに独立した複数個の格子状の孔を設け、
該孔内に液状高分子樹脂を硬化させたレンズを備えた
ことを特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】
前記板状の光吸収材料の表面には撥液処理が施されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項３】
前記板状の光吸収材料の孔の側面には撥液処理が施されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズアレイ。
【請求項４】
板状の光吸収材料に、互いに独立した複数個の格子状の孔を設け、
前記孔内に液状高分子樹脂を滴下させ、
前記孔内にある液状高分子樹脂を硬化させてレンズを形成する
ことを特徴とするレンズアレイ製造方法。
【請求項５】
板状の光吸収材料に、互いに独立した複数個の格子状の孔を設け、
前記板状の光吸収材料に撥液処理を施し、
前記板状の光吸収材料を液状高分子樹脂に浸すことによって、前記孔内に液状高分子樹脂を満たし、
前記孔内にある液状高分子樹脂を硬化させてレンズを形成する
ことを特徴とするレンズアレイ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアレイ及びレンズアレイ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、出射成型により製造された微少レンズを平面的に規則正しく配列した樹脂レンズプレートを、少なくとも２枚対向して配置した種類の正立結像レンズアレイにおいて、隣接するレンズの間から透過する迷光を抑制することを課題とし、２枚の樹脂レンズプレートを対向して配置した正立結像レンズアレイの入射面と、出射面と、入射側の裏面及び出射側裏面に、迷光を抑制するための迷光抑制絞りを設け、これら迷光抑制絞りは、微少レンズの配列に対応して規則的に配列された開口を有していることが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、光プリンタあるいはスキャナなどの画像伝達装置に適用することができる線走査光学系用の樹脂正立レンズアレイを提供することを課題とし、射出成型により作製された樹脂レンズプレートには、球面あるいは非球面の微小レンズが稠密構造で所定のピッチで平板上に規則的に配置されており、微小レンズは、正方型（菱形）配置の稠密構造で配置され、各微小レンズの境界部分には、微小レンズの中心を結ぶ線分の２等分線に沿って溝又は突条加工が施され、その上に光吸収性膜が形成され、溝又は突条加工部分に、隣接するレンズの結像空間を区分する隔壁が形成されるため、効果的に迷光を除去できることが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、レンズアレイを構成するセルフォック（登録商標）マイクロレンズは、ガラスファイバーの屈折率を中心から外周面に向けて放射線状に分布させてガラス体であり、その製造方法には高度な技術を必要とし、また、レンズアレイを構成するためにガラスファイバーを規則正しく配置した後に接着し、さらにその両端面を高精度に加工する必要があることを課題とし、透明で光の透過性に優れた合成樹脂を射出成型等によって微小レンズが規則正しく複数列配置された倍率が１倍で正立実像を結ぶレンズ（平面レンズ）を作り、この平面レンズを保持枠に対抗するように取り付けたことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０２１７０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２４１１号公報
【特許文献３】特開昭６４−０８８５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、隣接するレンズからの迷光を遮光するようにしたレンズアレイ及びレンズアレイ製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
請求項１の発明は、板状の光吸収材料に、互いに独立した複数個の格子状の孔を設け、該孔内に液状高分子樹脂を硬化させたレンズを備えたことを特徴とするレンズアレイである。
【０００８】
請求項２の発明は、前記板状の光吸収材料の表面には撥液処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイである。
【０００９】
請求項３の発明は、前記板状の光吸収材料の孔の側面には撥液処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズアレイである。
【００１０】
請求項４の発明は、板状の光吸収材料に、互いに独立した複数個の格子状の孔を設け、前記孔内に液状高分子樹脂を滴下させ、前記孔内にある液状高分子樹脂を硬化させてレンズを形成することを特徴とするレンズアレイ製造方法である。
【００１１】
請求項５の発明は、板状の光吸収材料に、互いに独立した複数個の格子状の孔を設け、前記板状の光吸収材料に撥液処理を施し、前記板状の光吸収材料を液状高分子樹脂に浸すことによって、前記孔内に液状高分子樹脂を満たし、前記孔内にある液状高分子樹脂を硬化させてレンズを形成することを特徴とするレンズアレイ製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１のレンズアレイによれば、隣接するレンズからの迷光を遮光することができる。
【００１３】
請求項２のレンズアレイによれば、液状高分子樹脂の表面への濡れ広がりを抑制できる。
【００１４】
請求項３のレンズアレイによれば、側面において液状高分子樹脂が凸型形状のレンズとなるため、液量により、レンズの長さを調整できる。
【００１５】
請求項４のレンズアレイ製造方法によれば、隣接するレンズからの迷光を遮光することができるレンズアレイを製造することができる。
【００１６】
請求項５のレンズアレイ製造方法によれば、液状高分子樹脂の表面への濡れ広がりを抑制でき、隣接するレンズからの迷光を遮光することができるレンズアレイを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】レンズアレイの製造方法の例を示す説明図である。
【図２】レンズアレイの製造方法例を示すフローチャートである。
【図３】曲率制御の例を示す説明図である。
【図４】レンズアレイの製造方法の例を示す説明図である。
【図５】レンズアレイの製造方法の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、本実施の形態を説明する前に、その前提となる技術について説明する。なお、この説明は、本実施の形態の理解を容易にすることを目的とするものである。
複写機、ファックス、スキャナ、プリンタ、複合機（スキャナ、プリンタ、複写機、ファックス等のいずれか２つ以上の機能を有している画像処理装置）などにおける用途として、正立結像レンズアレイが提案されている（特許文献３）。このようなレンズアレイでは、隣接するレンズから入射する光がノイズ（迷光）となり、画質を劣化させる。
この迷光を抑制する方法として、レンズアレイの表面（入射面と出射面）に絞りを設けること（特許文献１）、また、レンズアレイの表面に設けた溝あるいは突条の上に光吸収性膜を設けること（特許文献２）が提案されている。
これらの遮光手段は、レンズ表面のみの遮蔽であるため、レンズ内を伝搬する光が隣接レンズに入射して生じる迷光を十分に抑制できない。これらのレンズアレイは複数のレンズが一体で成形されているため、あるレンズから入射する光が隣のレンズから出射するということ（迷光）があるからである。
【００１９】
以下、図面に基づき本発明を実現するにあたっての好適な各種の実施の形態の例を説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、レンズアレイの製造方法の例を示す説明図である。第１の実施の形態であるレンズアレイは、板状の光吸収材料に、互いに独立した複数個の格子状の孔を設け、その孔内に液状高分子樹脂を硬化させたレンズを備えている。
図１（ａ）の例に示すように、板状の光吸収性材料（板１００）にレンズの径に合わせて孔（孔１０２、１０４、１０６、１０８等）を格子状に空ける。この格子は、レンズピッチを規定するものとなる。例えば、板１００は、金型による光吸収材料板の打ち抜きによって作製してもよいし、光吸収材料の繊維を網目状に編んで作製してもよい。また、光吸収材料とは、光を吸収する物質であればよく、金属の炭化物、金属の酸化物等がある。また、板１００そのものが、光吸収材料でできていてもよいし、光吸収材料が塗布されたものであってもよい。また、板状には、シート状のものも含まれる。
なお、この格子は、図１（ａ）の例に示すような平行四辺形格子であってもよいし、かごめ格子等であってもよい。また、孔は、板１００を上下に貫通していれば、その形状は、図１（ａ）の例に示すような円形であってもよいし、正方形や正六角形などの正多角形であってもよい。特に、像形成の観点から、円以外では対称性のある正多角形が望ましい。
【００２０】
次に、図１（ｂ）の例に示すように、その孔（孔１０２、１０４、１０６、１０８等）にレンズ材の液状高分子樹脂（樹脂１４２）を、樹脂滴下装置１４０によって滴下する。液状高分子樹脂の表面張力によりレンズ形状のアレイ（樹脂１３２、１３４、１３６等）を形成する。レンズ形状は凸形状である。ここで、液状高分子樹脂は、ＵＶ（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）硬化樹脂であってもよいし、熱溶融させた高分子樹脂であってもよい。なお、ＵＶ硬化樹脂とは、紫外線の光エネルギーに反応して液体から固体に化学的に変化する合成樹脂である。
また、ピン止め効果により、レンズの曲率は液滴の量により調整する。ここで、ピン止め硬化について説明する。図３は、曲率制御（屈曲面によるピン止め効果）の例を示す説明図である。図３（ａ）の例に示すように、板状の平らな表面にある液体の液体界面の接触角をθとする。図３（ｂ）の例に示すように、板状の角（平面となす角の角度α）に液体がある場合は、ピッチ制御によって「接触角＞θ＋α」を満たすまで移動できない。したがって、板１００の隔壁頂点部の役割として、接触角はθからθ＋αまでの任意の角度をとれることとなり、液滴の量により曲率制御を行うことができる。（例えば、「Ｊ．Ｆ．Ｏｌｉｖｅｒ  ｅｔ  ａｌ，  Ｊ．Ｃｏｌｌｏｉｄｓ  ａｎｄ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉ，５９，５６８（１９７７）」を参照。）
【００２１】
そして、図１（ｃ）の例に示すように、板１００の孔に滴下された液状高分子樹脂（樹脂１３２、１３４、１３６、１３８）に対して、ＵＶ光源１５０のＵＶ光照射によって硬化処理を行う。つまり、液状高分子樹脂を硬化させることによりレンズアレイを作製する。このレンズアレイは、各レンズが内包されている孔が互いに独立しているので、板１００の格子が遮光板として機能し、隣接するレンズからの迷光を遮光する。その結果、隣接するレンズへ入射する光線を遮光できるため、迷光による画質の劣化を抑制している。
前述したように、液状高分子樹脂として、熱溶融させた高分子樹脂を用いる場合、ＵＶ照射は不要であり、冷却することにより硬化させる。
【００２２】
図２は、レンズアレイの製造方法例を示すフローチャートである。
ステップＳ２０２では、板状の光吸収材料にレンズの径に合わせた孔を格子状に作成する（図１（ａ）参照）。
ステップＳ２０４では、孔にレンズ材の樹脂を滴下する（図１（ｂ）参照）。
ステップＳ２０６では、樹脂の硬化処理を行う（図１（ｃ）参照）。
【００２３】
＜第２の実施の形態＞
図４、５は、レンズアレイの製造方法の例を示す説明図である。
図４（ｂ）は、図４（ａ）の例に示す板１００の領域４００の断面の例を示したものである。板１００の隔壁１００ａ、隔壁１００ｂ、隔壁１００ｃ、隔壁１００ｄによって、孔４３２、４３４、４３６が構成されている。そして、板１００の表面（表面撥液４１２ａ、４１２ｂ、４１４ａ、４１４ｂ、４１６ａ、４１６ｂ、４１８ａ、４１８ｂ。なお、ここで表面とは、板１００のおもて面と裏面を含む。）には撥液処理が施されている。この撥液処理によって、孔に滴下される液滴（液状高分子樹脂）の表面への濡れ広がりを抑制できる。また、各孔の側面（側面撥液４２２ａ、４２２ｂ、４２４ａ、４２４ｂ、４２６ａ、４２６ｂ、４２８ａ、４２８ｂ）には撥液処理が施されている。この撥液処理によって、図５の例に示すように、孔４３２の側面（側面撥液４２２ｂ、４２４ａ）において液体である樹脂５３２が上下に凸型形状（レンズ形状）となるため、液量により、レンズの長さを調整できる。つまり、遮光の効果を設計できることとなる。
なお、撥液処理は、表面、側面のいずれか、又はその両方に施されている。望ましくは、表面及び側面に撥液処理がなされる。又は、撥液処理として、撥液性の材料（例えば、フッ素樹脂等）を用いた板１００であってもよい。
また、表面及び側面に撥液処理を施した板１００を用いる場合、レンズアレイ製造方法として、その板１００をレンズ材料である液体（液状高分子樹脂）に浸すこと（Ｄｉｐｐｉｎｇ処理）によって、孔内に液状高分子樹脂を満たし、その孔内にある液状高分子樹脂を硬化させてレンズを形成するようにしてもよい。
【００２４】
上述した実施の形態は、本発明の実施の形態の一部である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１００…板
１０２、１０４、１０６、１０８…孔
１３２、１３４、１３６、１３８…樹脂
１４０…樹脂滴下装置
１４２…樹脂
１５０…ＵＶ光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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