(57)【要約】【課題】  製造が容易で、かつ迷光の影響を抑えることが可能な光学読取用レンズアレイを提供する。【解決手段】  上下面に複数のレンズ素子１１、１２を一列に配列したブロック状のレンズアレイ本体１０と、該レンズアレイ本体１０を囲む光吸収性の樹脂材料で形成された枠部材２０とからなり、  上記枠部材２０は上記レンズアレイ本体１０の周囲に配置される外枠部２１と、該外枠部２１から上記レンズアレイ本体１０内部に突出する隔壁部２４とから構成され、  上記隔壁部２４は上記レンズ素子１１、１２の配列に適合する複数の貫通孔２５ａ、２５ａを一列に配列した光学開口２５を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下面に複数のレンズ素子を一列に配列したブロック状のレンズアレイ本体と、該レンズアレイ本体を囲む光吸収性の樹脂材料で形成された枠部材とからなり、
上記枠部材は上記レンズアレイ本体の周囲に配置される外枠部と、該外枠部から上記レンズアレイ本体内部に突出する隔壁部とから構成され、
上記隔壁部は上記レンズ素子の配列に適合する複数の貫通孔を一列に配列した光学開口を備えることを特徴とする光学読取用レンズアレイ。
【請求項２】
上記光学開口は全周を上記隔壁部で構成した複数の貫通孔からなることを特徴とする請求項１記載の光学読取用レンズアレイ。
【請求項３】
上記光学開口は周面の一部を上記隔壁部で構成した複数の切欠貫通孔からなることを特徴とする請求項１記載の光学読取用レンズアレイ。
【請求項４】
上記光学開口は周面の一部に上記隔壁部の側面に渡るスリット部を有した複数の貫通孔からなることを特徴とする請求項１記載の光学読取用レンズアレイ。
【請求項５】
上記枠部材は上記レンズアレイ本体の上下面にそれぞれ上記レンズ素子の配列部分の周囲を覆う遮光部を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学読取用レンズアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のレンズ素子が一列に配列された光学読取用レンズに関し、より詳細には略ブロック状のレンズアレイ本体の上下面に一列に配列されたレンズ素子が形成された光学読取用レンズアレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ファクシミリ、スキャナ、複写機等においては、読取対象の像を形成するための光学部品としてレンズアレイが使用されている。このレンズアレイはレンズ素子を一列に配列し、全体として１次元の正立等倍実像が得られるようにした光学部品である。
このレンズアレイを製造する方法としては、例えば特許文献１、特許文献２に記載されているように、まず屈折率分布型ガラスロッドからなるレンズ素子を複数本形成し、このレンズ素子を保持枠たるフレーム板上に一列に配列し、反対側からもう一枚のフレーム板でレンズ素子を挟み込み、レンズ素子の間隙に樹脂を注入して結合、一体化させる方法がある。
【特許文献１】特開平６−３４７６０８号公報
【特許文献２】特開平６−５９１０１号公報
【０００３】
ところで、このような従来の製造方法は、レンズ素子と保持枠を別々に形成し、後から一体化するので、レンズアレイの製造工程、及びレンズアレイの構成が複雑となり、製造コストの増加を招く。そこで、レンズを構成する部分とその他の部分を透明な光学樹脂で一体成形することにより、レンズアレイを製造する方法が考えられている。具体的には、ブロック状のレンズアレイ本体の上下面に、それぞれ上下に膨出する凸レンズ面を有するレンズアレイを、射出成形により一体的に形成する方法である。この方法であれば、金型を用いて射出成形により一工程でレンズアレイを形成することができるので、製造工程及びレンズアレイの構成が簡易となり、製造コストの低下を図ることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このようにレンズを構成する部分とその他の部分を一体成形すると、レンズ部分とその他の部分とが同一の光学樹脂で成形されているため、不必要な光もそのまま内部を透過、あるいは反射し、レンズ部分で結像された光と共に受光部に入射する迷光の問題が生じていた。このように迷光が本来入射すべき光と共に受光部に入射すると、レンズ部分によって結像された像がぼやけてしまい、適切な像を得ることができない。
【０００５】
本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、製造が容易で、かつ迷光の影響を抑えることが可能な光学読取用レンズアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため本発明に係る光学読取用レンズアレイは、上下面に複数のレンズ素子を一列に配列したブロック状のレンズアレイ本体と、該レンズアレイ本体を囲む光吸収性の樹脂材料で形成された枠部材とからなり、上記枠部材は上記レンズアレイ本体の周囲に配置される外枠部と、該外枠部から上記レンズアレイ本体内部に突出する隔壁部とから構成され、上記隔壁部は上記レンズ素子の配列に適合する複数の貫通孔を一列に配列した光学開口を備えることを特徴として構成されている。
【０００７】
また本発明に係る光学読取用レンズアレイは、上記光学開口は全周を上記隔壁部で構成した複数の貫通孔からなることを特徴として構成されている。
【０００８】
また本発明に係る光学読取用レンズアレイは、上記光学開口は周面の一部を上記隔壁部で構成した複数の切欠貫通孔からなることを特徴として構成されている。
【０００９】
また本発明に係る光学読取用レンズアレイは、上記光学開口は周面の一部に上記隔壁部の側面に渡るスリット部を有した複数の貫通孔からなることを特徴として構成されている。
【００１０】
また本発明に係る光学読取用レンズアレイは、上記枠部材は上記レンズアレイ本体の上下面にそれぞれ上記レンズ素子の配列部分の周囲を覆う遮光部を備えたことを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る光学読取用レンズアレイによれば、上下面に複数のレンズ素子を一列に配列したブロック状のレンズアレイ本体と、レンズアレイ本体を囲む光吸収性の樹脂材料で形成された枠部材とからなり、枠部材は外枠部と、外枠部からレンズアレイ本体内部に突出する隔壁部とから構成され、隔壁部はレンズ素子の配列に適合する複数の貫通孔を一列に配列した光学開口を備えることから、貫通孔の部分で上面のレンズ素子に入射した光の下面の光学素子への光路を確保すると共に、それ以外の迷光を隔壁部によって吸収できるので、迷光の影響を確実に低減させることができる。またこのような光学読取用レンズアレイは、枠部材を成形型内に配置して光学樹脂を充填するインサート成形を行うことにより、容易に製作可能である。
【００１２】
また本発明に係る光学読取用レンズアレイによれば、光学開口は全周を隔壁部で構成した複数の貫通孔からなることから、貫通孔の全周に渡って迷光を吸収できるので、迷光の影響をより低減させることができる。
【００１３】
また本発明に係る光学読取用レンズアレイによれば、光学開口は周面の一部を隔壁部で構成した複数の切欠貫通孔からなることから、切欠部分からも光学樹脂を貫通孔に充填可能となり、光学開口への光学樹脂の充填をより確実なものとすることができる。
【００１４】
また本発明に係る光学読取用レンズアレイによれば、光学開口は周面の一部に隔壁部の側面に渡るスリット部を有した複数の貫通孔からなることから、スリット部からも貫通孔に光学樹脂を充填可能となり、光学開口への光学樹脂の充填をより確実なものとすることができる。
【００１５】
また本発明に係る光学読取用レンズアレイによれば、枠部材はレンズアレイ本体の上下面にそれぞれレンズ素子の配列部分の周囲を覆う遮光部を備えることから、レンズ素子以外の部分に入射し、また出射する迷光を遮光部によって吸収することができ、迷光の影響をより低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず本発明の第一の実施形態について説明する。図１は本発明の第一の実施形態における光学読取用レンズアレイを用いた光学読取部の概略縦断面図、図２は本発明の第一の実施形態における光学読取用レンズアレイを表す図であり、ａは上面図、ｂはａのＡ−Ａ断面図、ｃはａのＢ−Ｂ断面図である。
本実施形態における光学読取用レンズアレイ１は、ファクシミリ、スキャナ、複写機等の各種光学読取機器に使用されるものであり、図１に示すように、光学読取機器内においてラインセンサ２の上部に設けられ、上方の読取メディア３の像を下方のラインセンサ２に正立等倍実像として結像する役割を果たす。
【００１７】
この光学読取用レンズアレイ１は、レンズとしての機能を果たすレンズアレイ本体１０と、このレンズアレイ本体１０に一体的に取付けられる枠部材２０から構成される。レンズアレイ本体１０は図２ｂ、ｃに示すように、長尺の略ブロック状に形成されるものであり、上下面にそれぞれ一定間隔で一列に配列された複数のレンズ素子１１、１２を有する。
レンズ素子１１、１２は上下面でそれぞれ一対一に対応するように形成されており、一対のレンズ素子１１、１２とその間のレンズアレイ本体１０とで一つのレンズ体としての役割を果たす。これらレンズ素子１１、１２は、レンズアレイ本体１０の上面または下面よりも上方または下方に膨出した屈曲面に形成され、凸レンズ面とされる。上面のレンズ素子１１は光入射面とされるのに対し、下面のレンズ素子１２は光出射面とされ、上面のレンズ素子１１に入射した光は対となる真下のレンズ素子１２から出射することで、ラインセンサ２に正立等倍実像として結像される。各レンズ素子１１、１２は球面または非球面のいずれであってもよい。
このようなレンズアレイ本体１０は、透光性を有する光学樹脂、具体的にはＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、あるいはアモルファスポリオレフィン樹脂により成形される。
【００１８】
一方枠部材２０は、レンズアレイ本体１０の周囲を囲むように配置される外枠部２１と、この外枠部２１からレンズアレイ本体１０の内部に突出する隔壁部２４とから構成される。この枠部材２０は光吸収特性を有するよう、シリカフィラーを充填した黒色のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）により成形される。
本実施形態において外枠部２１は図２ａ、ｃに示すように、レンズアレイ本体１０の幅広の一側面と幅狭の両側面を囲み、外部からレンズアレイ本体１０の側面に入射する光を吸収している。また外枠部２１は上端部及び下端部に、レンズアレイ本体１０の上下面におけるレンズ素子１１、１２の配列部分の周囲を覆う遮光部２２、２３を備えている。この遮光部２２、２３により、レンズアレイ本体１０の上面においてレンズ素子１１、１１の周囲に入射する光を吸収し、またレンズアレイ本体１０の下面においてレンズ素子１２、１２の周囲から出射する光を吸収する。なお図３に示すように、このような遮光部２２、２３を設けず、光学読取用レンズアレイ１の小型化を図るようにしてもよい。
【００１９】
隔壁部２４は外枠部２１と一体的に形成されるものであり、全体として略ブロック状をなしており、図２ｃに示すように、外枠部２１からレンズアレイ本体１０側に突出し、レンズアレイ本体１０内に一体的に埋入されている。本実施形態においては、隔壁部２４はレンズアレイ本体１０の上下方向における中間付近に埋入される。
この隔壁部２４は図２ｂに示すように、複数の貫通孔２５ａ、２５ａを一列に配列した光学開口２５を備えている。この貫通孔２５ａ、２５ａはレンズ素子１１、１２の配列に対応するようにレンズ素子１１、１２と同ピッチで形成され、各貫通孔２５ａはレンズ素子１１、１２の光軸に沿うように、またレンズ素子１１、１２よりも若干小径に形成される。さらに、本実施形態における各貫通孔２５ａは、隔壁部２４の肉厚方向における中間付近に形成されており、その結果、各貫通孔２５ａは周面が全周に渡って隔壁部２４によって覆われている。
【００２０】
このような貫通孔２５ａ、２５ａからなる光学開口２５を備えた隔壁部２４をレンズアレイ本体１０の内部に埋入させることにより、図１に示すように、レンズアレイ本体１０内における上面のレンズ素子１１から下面のレンズ素子１２への光路は、貫通孔２５ａによって確保されると共に、この貫通孔２５ａの周面は光吸収性の樹脂材料からなる隔壁部２４によって構成されているので、レンズアレイ本体１０に入射した不要な光を隔壁部２４において吸収することができ、迷光の影響を確実に低下させることが可能となる。
また、本実施形態においては、各貫通孔２５ａは、その周面が全周に渡って隔壁部２４によって覆われているので、より迷光の影響を低下させることができる。
なお、この隔壁部２４とレンズアレイ本体１０との位置関係は図３に示すように、レンズアレイ本体１０の下面と隔壁部２４の下面が面一状となるようにしてもよい。同様に、レンズアレイ本体１０の上面と隔壁部２４の上面が面一状となるようにしてもよい。
【００２１】
このような光学読取用レンズアレイ１は、インサート成形により容易に製造することができる。すなわち、予め成形した枠部材２０をレンズアレイ本体１０成形用の金型内に配置し、金型内に光学樹脂を射出圧入することで、枠部材２０の外枠部２１の内側に光学樹脂が充填され、光学開口２５に光学樹脂が充填されると共に、上下面にレンズ素子１１、１２を有するブロック状のレンズアレイ本体１０が隔壁部２４を含みながら枠部材２０と密着一体化するように形成される。またこのような製造方法によれば、レンズアレイ本体１０のレンズ素子１１、１２の形状精度、位置精度が高く、またレンズ素子１１、１２と光学開口２５の貫通孔２５ａ、２５ａの位置関係も高い精度で製造することが可能となる。
【００２２】
以上、本発明の第一の実施形態について説明した。次に、光学開口２５の構成を変更した本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態における光学読取用レンズアレイ１は、第一の実施形態で説明したものと同様、レンズアレイ本体１０と枠部材２０から構成され、レンズアレイ本体１０は上下面に一列に配列されたレンズ素子１１、１２を有し、またレンズアレイ本体１０の内部には外枠部２１から突出している隔壁部２４が埋入されている。
ここで本実施形態では、光学開口２５を構成する貫通孔２５ａ、２５ａは図４に示すように、その一部が隔壁部２４の側面に係るように形成されており、その結果、各貫通孔２５ａは隔壁部２４の側面側に切欠部２５ｂを有する切欠貫通孔として形成され、この切欠部２５ｂ以外の周面の部分が隔壁部２４によって覆われる構成となっている。
【００２３】
このように、各貫通孔２５ａが切欠部２５ｂを有する切欠貫通孔となるように形成することにより、インサート成形によりレンズアレイ本体１０を成形する際、貫通孔２５ａの上下からだけでなく側部の切欠部２５ｂからも光学樹脂を圧入できるので、光学開口２５への光学樹脂の充填をより確実なものとすることができる。
【００２４】
なおここでは、光学開口２５を構成する貫通孔２５ａ、２５ａが切欠部２５ｂを有するように形成することにより、貫通孔２５ａの側部からも光学樹脂を充填可能とし、光学開口２５に対する光学樹脂の充填をより確実なものとした。しかし、同様の効果を得るためには、図５に示すように、各貫通孔２５ａが、その周面から隔壁部２４の側面に渡るスリット部２５ｃを有するように形成することも可能である。
各貫通孔２５ａがこのようなスリット部２５ｃを有するように形成することにより、切欠部２５ｂを形成した場合と同様、インサート成形の際、貫通孔２５ａの上下からだけでなく側部のスリット部２５ｃからも光学樹脂を圧入できるので、光学開口２５への光学樹脂の充填をより確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一の実施形態における光学読取用レンズアレイを用いた光学読取部の概略縦断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態における光学読取用レンズアレイを表す図であり、ａは上面図、ｂはａのＡ−Ａ断面図、ｃはａのＢ−Ｂ断面図である。
【図３】枠部材の形状を変更した光学読取用レンズアレイの縦断面図である。
【図４】貫通孔に切欠部を形成した枠部材の上面図である。
【図５】貫通孔にスリット部を形成した枠部材の上面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      光学読取用レンズアレイ
２      ラインセンサ
３      読取メディア
１０      レンズアレイ本体
１１、１２  レンズ素子
２０      枠部材
２１      外枠部
２２、２３  遮光部
２４      隔壁部
２５      光学開口
２５ａ    貫通孔
２５ｂ    切欠部
２５ｃ    スリット部
【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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