(57)【要約】【課題】成形型の押圧によりレンズアレイを製造するときのレンズアレイの形成精度を向上させる。【解決手段】レンズ連接部材４が成形型１の転写面に載置され、レンズ連接部材４に設けられているレンズ配置部５の各々には被成形材７が配置される。被成形材７は光透過性を有している材料であり、加熱する等によって軟化する。軟化させた被成形材７をレンズ連接部材４と共に成形型１の転写面と成形型１’の転写面とで挟み込んで押圧しながら被成形材７を硬化させ、レンズの形成、及びレンズとレンズ連接部材４との接合を行わせてレンズアレイを形成させる。この押圧時において、余剰の被成形材７はレンズ連接部材４に設けられている空隙６に流入するので十分な押圧が可能となる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズの集合体であるレンズアレイを形成するレンズ連接部材であって、
前記レンズアレイを構成するレンズが配置されるレンズ配置部を複数設け、
隣接している前記レンズ配置部の間の任意の位置に空隙を設け、
前記レンズアレイは、前記レンズの材料である被成形材が前記レンズ連接部材と共に成形型で押圧されることによって該レンズの形成、及び該レンズと該レンズ連接部材との前記レンズ配置部での接合が行われて形成される、
ことを特徴とするレンズ連接部材。
【請求項２】
前記空隙は、穴形状または溝形状であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ連接部材。
【請求項３】
前記空隙は、隣接している前記レンズ配置部から等間隔の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ連接部材。
【請求項４】
前記レンズ配置部は前記レンズ連接部材において等間隔に設けられており、
前記空隙は前記レンズ連接部材において等間隔に配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ連接部材。
【請求項５】
複数のレンズと該レンズを各々接合させているレンズ連接部とからなるレンズの集合体であるレンズアレイの成形に用いられる成形型であって、
複数の前記成形型をその転写面が同一面となるようにして平面上に配置したときに、隣接する該成形型との間に空隙を生じる形状を有し、
前記レンズアレイは、平面上に配置した前記成形型で前記レンズの材料である被成形材を押圧することによって形成される、
ことを特徴とするレンズアレイの成形型。
【請求項６】
複数のレンズと該レンズを各々接合させているレンズ連接部とからなるレンズの集合体であるレンズアレイの成形に用いられる成形型であって、
前記成形型の転写面における前記レンズ連接部の形成部分に空隙を設け、
前記レンズアレイは、前記レンズの材料である被成形材を前記成形型で押圧することによって形成される、
ことを特徴とするレンズアレイの成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のレンズの集合体であるレンズアレイを押圧により製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レンズアレイの例を図６に示す。同図に示すレンズアレイ１００は、平面上で３×３の正方に配列されている９個のレンズ１０１の集合体であり、各々のレンズ１０１がその光軸方向に対して垂直な方向でレンズ連接部１０２によって接合されて形成されている。
【０００３】
このような、平面上に配列されている複数のレンズの集合体であるレンズアレイの製造法として、光透過性を有している、ガラス材やプラスチック材などの材料（被成形材）を軟化させながら成形型で押圧してレンズアレイを形成するという方法は従来から行われている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４３９１２号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６５２２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
押圧により形成されるレンズアレイの各レンズはその押圧の方向をレンズの光軸方向とするが、この手法によるレンズアレイの製造ではレンズ部分の転写の良否がレンズの光学性能に大きな影響を与える。図６に示したレンズアレイ１００を例にして説明すると、レンズ連接部１０２の薄さに比べて大きく突出するレンズ１０１の部分の転写を良好なものとしつつレンズ連接部１０２の厚みを所望の薄さまで薄くするためには、押圧時における被成形材の流動が適切である必要がある。しかし、押圧時における被成形材の流動性の程度はその押圧時における被成形材の粘度の違いなどにより一様には定まらない。
【０００６】
被成形材の流動の一例として、押圧によって被成形材が成形型の転写面におけるレンズ１０１やレンズ連接部１０２の形成部分に多量に留まってしまい、押圧が不十分となってレンズ１０１の部分の転写が良好に行われない、あるいはレンズ連接部１０２の厚みを所望の薄さにまで薄く成形できないという問題を生じる場合がある。
【０００７】
また、レンズ連接部１０２の厚さを薄くするとその熱容量が小さくなるため、レンズ連接部１０２から熱が逃げやすくなる。とりわけレンズ連接部１０２の外周部では加熱時における温度の上昇が鈍いので、レンズ連接部１０２を一様な加熱によって軟化させたときのその外周部の粘性はその中心部ほどには低くならない。このようなときに押圧を行ってもレンズ連接部１０２の外周部の粘性の高さに起因する高い内圧の影響によってその中心部の押圧が不十分となり、レンズ連接部１０２を薄く成形できないことがある。
【０００８】
このとき、例えばレンズ連接部１０２の外周部を強く加熱してその外周部の粘性を低下させればその中心部に対しての十分な押圧が可能となる。しかし、この場合には、レンズ連接部１０２の各部の温度差が顕著となってしまい、その熱膨張量の違いにより、形成されたレンズアレイ１００の歪み、レンズ１０１の転写性の悪化、あるいは割れの発生が懸念される。
【０００９】
また、レンズ１０１の部分の転写性の向上と厚みの薄いレンズ連接部１０２の成形とを両立させるために、例えば押圧の圧力を高めるという手法も考えられるが、押圧の圧力を高めれば成形型の転写面に対する負荷が増大するため、成形型の消耗が激しくなる。
【００１０】
上述した問題を鑑み、成形型の押圧によりレンズアレイを製造するときのレンズアレイの形成精度を向上させることが本発明が解決しようとする課題である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の態様のひとつであるレンズ連接部材は、複数のレンズの集合体であるレンズアレイを形成するものであって、レンズアレイを構成するレンズが配置されるレンズ配置部を複数設け、隣接しているレンズ配置部の間の任意の位置に空隙を設ける構造とし、レンズアレイが、レンズの材料である被成形材がこのレンズ連接部材と共に成形型で押圧されることによってレンズの形成、及びレンズとレンズ連接部材とのレンズ配置部での接合が行われて形成されるようにすることによって前述した課題を解決する。
【００１２】
ここで、空隙の形状は、例えば穴形状または溝形状とすることができる。
この構造によれば、押圧時に被成形材がレンズ配置部などに多量に留まっていたとしてもその被成形材をレンズ連接部材に設けられている空隙へ逃がすことができ、その滞留部分の内圧が開放されて被成形材の流動性が確保される。従って、成形型の転写面に対する負荷を増加させることなく十分な押圧が可能となり、レンズの部分の転写が良好なものとなり、レンズ連接部材をより薄く成形することができる。
【００１３】
なお、上述した本発明に係るレンズ連接部材において、前述した空隙が、そのレンズ連接部材において隣接しているレンズ配置部から等間隔の位置に設けられている構造とすることができる。
この構造によれば、空隙と隣接するレンズ配置部に配置されるレンズの押圧形成による転写性のばらつきが少なくなり、形成されるレンズの品質が安定する。
【００１４】
なお、このとき、レンズ配置部がレンズ連接部材において等間隔に設けられており、前述した空隙がレンズ連接部材において等間隔に配置されている構造とすることができる。
この構造によれば、空隙と隣接するレンズ配置部に配置されるレンズの押圧形成による転写性のばらつきが更に少なくなり、形成されるレンズの品質が更に安定する。
【００１５】
また、本発明の別の態様のひとつであるレンズアレイの成形型は、複数のレンズとそれらのレンズを各々接合させているレンズ連接部とからなるレンズの集合体であるレンズアレイの成形に用いられるものであって、複数のこの成形型をその転写面が同一面となるようにして平面上に配置したときに、隣接する成形型との間に空隙を生じる形状を有し、レンズアレイが、平面上に配置したこの成形型でレンズの材料である被成形材を押圧することによって形成されるようにすることによって前述した課題を解決する。
【００１６】
平面上に配置したこの成形型で被成形材を押圧することにより、被成形材が押圧時にレンズやレンズ接合部などの形成部分に留まっていたとしても、隣接する成形型との間の空隙へその被成形材を逃がすことができ、その滞留部分の内圧が開放されて被成形材の流動性が確保される。従って、成形型の転写面に対する負荷を増加させることなく十分な押圧が可能となり、レンズの部分の転写が良好なものとなり、レンズ連接部材をより薄く成形することができる。
【００１７】
また、本発明の更なる別の態様のひとつであるレンズアレイの成形型は、複数のレンズとそれらのレンズを各々接合させているレンズ連接部とからなるレンズの集合体であるレンズアレイの成形に用いられるものであって、この成形型の転写面におけるレンズ連接部の形成部分に空隙を設ける構造とし、レンズアレイが、レンズの材料である被成形材をこの成形型で押圧することによって形成されるようにすることによって前述した課題を解決する。
【００１８】
この構造によれば、押圧時に被成形材がレンズや成形型におけるレンズ連接部などの形成部分に多量に留まっていたとしても成形型に設けられている空隙へその被成形材を逃がすことができ、その滞留部分の内圧が開放されて被成形材の流動性が確保される。従って、成形型の転写面に対する負荷を増加させることなく十分な押圧が可能となり、レンズの部分の転写が良好なものとなり、レンズ連接部材をより薄く成形することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず図１について説明する。
図１（ａ）において、成形型１は、その転写面２で被成形材を押圧して図６に示したようなレンズアレイ１００を形成するものである。転写面２には被成形材に転写を行ってレンズ１０２を形成させるレンズ転写部３が設けられている。なお、図１の成形型１の転写面２には９個のレンズ転写部３が３×３の正方に等間隔に配置されているが、レンズ転写部３の個数は任意でよい。
【００２０】
レンズ連接部材４は、図６に示すレンズアレイ１００におけるレンズ連接部１０２となるものであり、９個のレンズ１０１を各々接合させて集合体とするものである。レンズ連接部材４にはレンズ配置部５と空隙６とが設けられている。
レンズ配置部５はレンズ１０１が配置される部分であり、レンズ連接部材４を貫通する穴である。なお、レンズ配置部５の配置間隔は成形型１の転写面２に設けられているレンズ転写部３の配置間隔に一致させておく。
【００２１】
空隙６は、レンズ１０１の材料となる後述する被成形材がレンズ連接部材４と共に成形型１によって押圧されたときに、余剰の被成形材を逃がすための円形の穴であり、成形型１の押圧の方向に対して垂直の方向とは異なる方向への流動を被成形材に生じさせる。なお、空隙６である穴の形状は円形とせずに、例えば楕円形や角形としてもよい。
【００２２】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されているＡ−Ａ’におけるレンズ連接部材４の断面図である。この図から分かるように、レンズ配置部５はこのレンズ連接部材４を貫通しているが、空隙６はレンズ連接部材４を貫通していない。但し、空隙６はレンズ連接部材４を貫通させてもよい。
【００２３】
図１（ｃ）はレンズ連接部材４の平面図である。この図から分かるように、このレンズ連接部材４において、空隙６は自己に隣接しているレンズ配置部５から等間隔の位置に設けられている。このように、レンズ配置部５と空隙６との位置関係を一定にすることにより、レンズ配置部５の位置の違いによる被成形材が空隙６へ流入する量のばらつきが少なくなるので、レンズ配置部５において形成されるレンズ１０１の品質を安定させることができる。
【００２４】
また、図１（ｃ）から分かるように、このレンズ配置部５はレンズ連接部材４において等間隔に設けられており、空隙６はこのレンズ連接部材４において等間隔に配置されているので、上述したものと同様の理由により、レンズ配置部５において形成されるレンズ１０１の品質を安定させることができる。
【００２５】
なお、以下に示す各図において、図１に示したものと同一の構成要素には同一の符号を付すこととする。
次に、この実施形態におけるレンズアレイ１００の製造法について、図２を参照しながら説明する。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、まず、図１に示したレンズ連接部材４が成形型１の転写面２に載置される。このとき、レンズ連接部材４のレンズ配置部５と成形型１の転写面２に設けられているレンズ転写部３の位置とを合致させて載置する。
次に、レンズ連接部材４のレンズ配置部５の各々に被成形材７が配置される。被成形材７はガラス材やプラスチック材などの光透過性を有している材料であり、加熱する等によって軟化させることができるものである。
【００２７】
次に、成形型１の転写面２に載置された被成形材７を軟化させる。そして、この軟化した被成形材７をレンズ連接部材４と共に成形型１の転写面２と成形型１’の転写面とで挟み込み、成形型１と成形型１’とで被成形材７とレンズ連接部材４とを押圧しながら被成形材７を硬化させ、レンズ１０１の形成、及びレンズ１０１とレンズ連接部材４との接合を行わせてレンズアレイ１００を形成させる。
【００２８】
ここで、成形型１’はその転写面で被成形材を押圧して図６に示したようなレンズアレイ１００を形成する、成形型１と同様のものである。なお、成形型１’の転写面にもレンズ転写部３は設けられているが、その形状は成形型１と異なる形状でよい。
【００２９】
図２（ｂ）は図２（ａ）に示されているＢ−Ｂ’における被形成材７、レンズ連接部材４、及び成形型１の断面図である。この図は、成形型１と成形型１’とで軟化した被成形材７とレンズ連接部材４とを押圧すると、被形成材７の一部に同図に矢印で示す流動が生じ、余剰の被成形材７が空隙６に流入することを示している。
【００３０】
この実施形態では以上のようにしてレンズアレイ１００が製造される。
なお、上述した実施形態においては空隙６を穴形状としていたが、図３に示すレンズ連接部材８のように、レンズ配置部５の周囲に空隙６として溝９を設け、被成形材７がレンズ連接部材４と共に成形型１によって押圧されたときに、この溝９へ余剰の被成形材７を逃がすようにしてもよい。
【００３１】
図３（ａ）に示すレンズ連接部材８におけるレンズ配置部５の外周に設けられている溝９は、そのレンズ連接部材８の平面図である図３（ｂ）を参照すると分かるように、レンズ配置部５である円形穴と同心の円形である。また、図３（ａ）に示されているＣ−Ｃ’におけるレンズ連接部材８の断面図である図３（ｃ）を参照すると分かるように、溝９の断面の形状は楔形をしているが、この溝９の断面の形状は任意でよい。
【００３２】
また、前述した実施形態においては、レンズ連接部材４に空隙６を設けるようにしていたが、被成形材をレンズ連接部材と共に押圧する成形型の転写面に余剰の被成形材を逃がす空隙を設けるようにしてもよい。この空隙を設けた成形型の例を図４に示す。
【００３３】
図４に示す成形型１０の転写面２にはレンズ転写部３と共に空隙１１が設けられている。被成形材７がレンズ連接部材４と共にこの成形型１０によって押圧されたときには、成形型１０の押圧の方向に対して垂直の方向とは異なる方向への流動を被成形材７の一部に生じさせ、余剰の被成形材７がこの空隙１１に流入する。この結果、成形型１０の転写面に対する負荷を増加させることなく十分な押圧が可能となり、レンズ１０１の部分の転写が良好なものとしながらレンズ連接部材４をより薄く成形することができる。
【００３４】
なお、図４においてはこの空隙１１を円形穴としているが、穴の形状は例えば楕円形や角形としてもよく、また、図３のレンズ連接部材４に設けたような溝を空隙１１としてもよい。
更には、図５に示すように、余剰の被成形材７を流入させるための空隙を設けていない成形型１を複数用意してその転写面２が同一面となるようにして箱１２に詰めておき、空隙６が設けられていないレンズ連接部材４と被成形材７とをこの箱１２に詰められている状態の複数の成形型１の各々に載置し、この成形型１と同様に箱詰めされた成形型１’とでレンズ連接部材４と被成形材７とを押圧することで複数のレンズアレイ１００を纏めて製造することもできる。ここで、成形型１は円柱状に形成されているので、複数の成形型１を箱１２に詰め込むと転写面２の周囲には空隙が生じる。従って、被成形材７をレンズ連接部材４と共にこの箱詰めの成形型１で押圧したときには、余剰の被成形材７をこの空隙に流入させることができる。
【００３５】
この手法は成形型の転写面の面積が比較的小さい場合に適しているが、転写面の面積が比較的大きい場合であっても、例えば余剰の被成形材を流入させるための空隙を成形型やレンズ連接部材に設けた上で補助的にこの手法を用いれば効果的である。
【００３６】
なお、図５に示した例では成形型１を円柱状の構造としていたが、この手法は成形型１を箱１２に詰め込んだときに箱１２が成形型１で充填しきれずに空隙が生ずるようにしてあればその効果が得られるので、成形型１の形状を変形させ、例えば成形型１を楕円柱状の構造とする、あるいは各辺の長さが同一でない多角形の構造とする、などとしてもよい。また、複数の成形型１を詰め込む箱１２の形状を変形させてもよい。
【００３７】
その他、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の改良・変更が可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、レンズアレイを構成するレンズが配置されるレンズ配置部を複数設けると共に、隣接しているレンズ配置部の間の任意の位置に空隙を設ける構造としたレンズ連接部材を用い、レンズの材料である被成形材がこのレンズ連接部材と共に成形型で押圧されることによってレンズの形成、及びレンズとレンズ連接部材とのレンズ配置部での接合が行われるようにしてレンズアレイを形成する。
【００３９】
または、本発明は、レンズアレイの成形に用いられる成形型の形状を、その転写面が同一面となるようにして平面上に複数配置したときに隣接する成形型との間に空隙を生じる形状とし、平面上に配置したこの成形型でレンズの材料である被成形材を押圧するようにしてレンズアレイを形成する。
【００４０】
あるいは、本発明は、レンズアレイの成形に用いられる成形型を、その転写面におけるレンズ連接部の形成部分に空隙を設ける構造とし、レンズの材料である被成形材をこの成形型で押圧するようにしてレンズアレイを形成する。
これらの本発明のいずれの態様によっても、成形型の転写面に対する負荷を増加させることなく十分な押圧が可能となり、レンズの部分の転写を良好なものとしつつレンズ連接部材をより薄く成形することができ、レンズアレイの形成精度が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明する図である。
【図２】図１の実施形態におけるレンズアレイの製造法を説明する図である。
【図３】レンズ連接部材の他の例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態の第一の変形例を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態の第二の変形例を説明する図である。
【図６】レンズアレイの例を示す図である。
【符号の説明】
１、１’、１０  成形型
２  転写面
３  レンズ転写部
４、８  レンズ連接部材
５  レンズ配置部
６、１１  空隙
７  被形成材
９  溝
１２  箱
１００  レンズアレイ
１０１  レンズ
１０２  レンズ連接部
【図１】
2004149369.tif 000003
【図２】
2004149369.tif 000004
【図３】
2004149369.tif 000005
【図４】
2004149369.tif 000006
【図５】
2004149369.tif 000007
【図６】
2004149369.tif 000008