(57)【要約】【課題】  歩留まりを向上させることができるロッドレンズアレイの製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明によれば、第１基板と第２基板の２枚の基板間に複数本のロッドレンズが平行に配列された構造のロッドレンズアレイの製造方法であって、第１基板と第２基板との間に少なくとも１列のローラレンズ列を仮固定したアレイ前駆体３２を形成する工程と、ロッドレンズの長手方向に沿ったアレイ前駆体の両側端面をシール剤３６でシールする工程と、アレイ前駆体のロッドレンズの長手方向一端面に接着剤８を供給し、他端側を減圧して、アレイ前駆体内に接着剤を充填してロッドレンズアレイ原板とする工程と、接着剤の硬化後、ロッドレンズアレイ原板をロッドレンズに直交する方向に切断してロッドレンズアレイを形成する工程と、を備えているロッドレンズアレイの製造方法が提供される。【選択図】      図１３
2005181949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と第２基板の２枚の基板間に複数本のロッドレンズが平行に配列された構造のロッドレンズアレイの製造方法であって、
１基板と第２基板との間に少なくとも１列のロッドレンズ列を仮固定したアレイ前駆体を形成する工程と、
前記ロッドレンズの長手方向に沿った前記アレイ前駆体の両側端面をシール剤でシールする工程と、
前記アレイ前駆体の前記ロッドレンズの長手方向一端面に接着剤を供給し、他端側を減圧して、前記アレイ前駆体内に前記接着剤を充填してロッドレンズアレイ原板とする工程と、
記接着剤の硬化後、前記ロッドレンズアレイ原板を前記ロッドレンズに直交する方向に切断してロッドレンズアレイを形成する工程と、を備えている、
ことを特徴とするロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項２】
前記アレイ前駆体を形成する工程が、
吸引機構が設けられた配列用治具上に、複数本のロッドレンズを、配列用治具に向けて吸引しながら、並列配置して第１段目のロッドレンズ列を形成する工程と、
前記第１段目のロッドレンズ列上に、複数本のロッドレンズを並列配置して第２段目のロッドレンズ列を形成する工程と、
第１基板材の一方の面と前記配列用治具上の第２段目のロッドレンズ列との間に粘着剤を配置し、第１基板材上に前記第２段目のロッドレンズ列を転写して仮固定する工程と、
前記第１基板材に仮固定された前記第２段目のロッドレンズ列の表面と、前記配列用治具上に残っている第１段目のロッドレンズ列との間に粘着剤を配置し、第２段目のロッドレンズ列上に前記第１段目のロッドレンズ列を転写して仮固定する工程と、
前記第２段目のロッドレンズ列上に仮固定された前記第１段目のロッドレンズ列と第２基板材の一方の面との間に粘着剤を配置し、前記第１段目のロッドレンズ列と前記第２基板材とを仮固定する工程と、を備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項３】
前記アレイ前駆体を形成する工程が、
吸引機構が設けられた配列用治具上に、複数本のロッドレンズを、配列用治具に向けて吸引しながら、並列配置してロッドレンズ列を１列形成する工程と、
第１基板材の一方の面と前記配列用治具上のロッドレンズ列との間に粘着剤を配置し、第１基板材上に前記ロッドレンズ列を転写して仮固定する工程と、
前記ロッドレンズ列と第２基板材の一方の面との間に粘着剤を配置し、前記ロッドレンズ列と前記第２基板材とを仮固定する工程と、を備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項４】
前記第２基板材を仮固定した後、前記第１および第２基板材を近づける方向の荷重を付与する工程を備えている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項５】
前記第１および第２基板材の裏面に、マスクフィルムを張る工程を備えている、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項６】
前記配列用治具が、
前記ロッドレンズが並列配置される載置部と、
該載置部の全面に形成され、前記ロッドレンズが延びる方向と直交する方向に延びるように配置された複数の長孔と、
該長孔を吸引手段に接続する接続手段と、を備えている、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項７】
前記ロッドレンズが略円形の断面形状を有し、前記長孔の幅は、前記ロッドレンズの直径より小さく設定されている、
ことを特徴とする請求項６に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項８】
前記各長孔は、前記ロッドレンズが延びる方向と直交する方向に縦列状態で配置され、隣接する列は、長手方向に長孔の長さの半分の長さずれて配置されている、
ことを特徴とする請求項６または７に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項９】
前記ロッドレンズアレイ原板を切断する工程が、
前記ロッドレンズアレイ原板を、回転刃を用いて切断し、
前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、前記回転刃の刃先が下方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第１の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断し、
前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが前記所定の厚さ以上であるときには、前記回転刃の刃先が上方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第２の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１０】
前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、前記回転刃としてスリワリカッター刃が使用され、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが前記所定の厚さ以上であるときには、前記回転刃としてチップソーが使用される、
ことを特徴とする請求項９に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１１】
前記所定の厚さが、約１．５ｍｍである、
ことを特徴とする請求項９または１０に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１２】
前記切断されたロッドレンズアレイの端面を切削する工程を備えている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１３】
前記ロッドレンズアレイの端面を切削する工程が、
円軌道に沿って回転する切削刃で、ロッドレンズアレイのロッドレンズの中心軸に垂直な端面を切削し、
前記回転の回転軸が、前記端面およびロッドレンズの配列方向に直交する平面内で前記端面に対して、９０＋α°の角度で配置され、
前記端面に前記切削刃が最も近づく位置における回転の接線方向に平行となるように配置された前記端面を切削する、
ことを特徴とする請求項１２に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１４】
前記αが、−１０＜α＜１０である、
ことを特徴とする請求項１３に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１５】
前記切削刃の刃先が、前記端面と平行になるように、前記円軌道の軌道面に対してα°傾いて延びるように配置されている、
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１６】
前記切削刃の刃先が、回転する板部材の表面から突出するように配置されている、
請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１７】
前記切削刃の刃先は、前記回転の径方向外方に向かって、前記端面の幅より長く延びるように配置されている、
ことを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれか１項に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１８】
前記切削刃が、前記板部材の周縁部に取付けられている、
ことを特徴とする請求項１７に記載のロッドレンズアレイの製造方法。
【請求項１９】
２枚の基板間に複数本のロッドレンズが平行に配列されたロッドレンズアレイの製造で使用するロッドレンズ配列用治具であって、
前記ロッドレンズが並列配置される載置部と、
該載置部の全面に形成され、前記ロッドレンズが延びる方向と直交する方向に延びるように配置された複数の長孔と、
該長孔を吸引手段に接続する接続手段と、
を備えていることを特徴とするロッドレンズ配列用治具。
【請求項２０】
２枚の基板間にロッドレンズが平行に配列されたロッドレンズアレイ原板を、回転刃を用いて切断するロッドレンズアレイ原板切断装置であって、
前記回転刃を回転駆動させる駆動装置を備え、
前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、
前記駆動装置が、前記回転刃の刃先が下方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第１の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断し、
前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが前記所定の厚さ以上であるときには、前記駆動装置が、前記回転刃の刃先が上方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第２の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断する、
ことを特徴とするロッドレンズアレイ原板切断装置。
【請求項２１】
２枚の基板間に複数本のロッドレンズが平行に配列されたロッドレンズアレイ原板を回転刃を用いて切断するロッドレンズアレイ原板の切断方法であって、
前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、前記回転刃の刃先が下方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第１の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断し、
前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが前記所定の厚さ以上であるときには、前記回転刃の刃先が上方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第２の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断する、
ことを特徴とするロッドレンズアレイ原板の切断方法。
【請求項２２】
円軌道に沿って回転する切削刃で、ワークの横長の端面を切削する端面切削装置であって、
前記回転の回転軸が、前記端面に直交する鉛直平面内で前記端面に対して、９０＋α°の角度で配置され、
前記切削刃が、前記端面に最も近づく位置で、該位置における回転の接線方向に延びるように配置された前記端面を切削する、
ことを特徴とする端面切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッドレンズアレイの製造等に関し、より詳細には、２枚に基板間に柱状のロッドレンズが並べて配列されているロッドレンズアレイの製造等に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小レンズの一つとして、両端面が鏡面研磨された円柱状のプラスチックロッドレンズが知られている。このようなプラスチックロッドレンズは、単体で用いられる他に、多数本のロッドレンズを１列に配列して一体化させたロッドレンズアレイの形態とされ、複写機、ファクシミリ、スキャナ、ハンドスキャナ等で使用されるイメージセンサ用の光学部品として、あるいは、光源にＬＥＤ(発光ダイオード)を用いたＬＥＤプリンタ、液晶素子を用いた液晶プリンタ、ＥＬ素子を用いたＥＬプリンタのような装置における書き込みデバイスとして用いられている。近年では、４００ｄｐｉ以上の高解像度が要求される分野でも使用されている。
【０００３】
このようなロッドレンズアレイは、例えば、配列治具上で密接状態に配列した多数本のロッドレンズアレイを２枚の基板材間に配置してアレイ前駆体を形成し、このアレイ前駆体の基板材と各ロッドレンズとの間に形成された空間に接着剤を充填し硬化させてロッドレンズアレイ原板とし、接着剤の硬化後、このロッドレンズアレイ原板を所定長さに切断してロッドレンズアレイとすることによって製造されている。更に、ロッドレンズアレイの端面は切削加工される。
【０００４】
このような製造方法では、配列治具に吸引機構を設け、この吸引機構によりロッドレンズを治具に吸着させながら、ロッドレンズを並列配置していた（例えば、特許文献１参照）。
そして、基板材と各のロッドレンズとの間に形成された空間への接着剤の充填は、各ロッドレンズの端面が露出している側の端面を接着剤に浸漬して他端側を吸引することによって行われていた（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、ロッドレンズアレイ原板は、回転する切断刃でロッドレンズに直交する方向に切断され、ロッドレンズアレイにされていた（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
そして、このようにして得られたロッドレンズアレイは、光伝送面である端面を切削等により鏡面加工することによって精度の高い平面に加工されている。光伝送面の精度は、ロッドレンズアレイの光学性能に大きな影響を及ぼすため、光伝送面であるロッドレンズアレイの端面を精度の高い平面に加工することは、ロッドレンズアレイの生産工程において極めて重要である。
【０００７】
このような加工を行う装置として、ロッドレンズアレイの端面に平行な回転軸を備え、この回転軸の外周に取付けた切削刃を回転させながら、回転軸とロッドレンズアレイとを相対移動させ、切削刃によってロッドレンズアレイの端面を切削する装置（サイドカッタ装置）や、固定切削刃をロッドレンズアレイの端面にあてた状態で、切削刃とロッドレンズアレイとを相対移動させ、ロッドレンズアレイの端面を削り取る装置（リニア切削装置）が提案されている（例えば、特許文献４）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２７７１３号公報（００３６段落、００３７段落等参照。）
【特許文献２】特開２００１−２７７１３号公報（００４５段落、図４等参照。）
【特許文献３】特開平６−５９１０１号公報
【特許文献４】特開平１１−１５６６２８号公報（０００９段落、００１５段落、図１等参照。）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した製造方法では、高解像度に適応したロッドレンズアレイを製造することはできるが、歩留まりが低く、生産効率が悪いという問題がある。
【００１０】
また、ロッドレンズアレイに求められる光学性能が高くなるにつれて、大径のロッドレンズを使用したロッドレンズアレイが開発されてきた。このようなロッドレンズアレイでは、ロッドレンズのみならずロッドレンズを間に支持する基板も厚くなるため、ロッドレンズアレイ原板全体の厚さが厚くなる。この結果、ロッドレンズアレイ原板をロッドレンズアレイに切断するロッドレンズアレイ原板切断装置には、種々の厚さのロッドレンズアレイ原板を迅速かつ正確に切断することが求められるようになった。
【００１１】
さらに、上述したようなサイドカッタ装置では、切削した端面に切削刃の円軌道の曲率（アール）に対応した凹凸が形成されるため、端面を精度の高い平面に加工するためには、切削刃を極めて大きな回転半径を有するホイールに取付けて、極めて大きな曲率の円形軌道に沿って回転させなければならい。しかし、大きなホイールを高速回転させようとすると、装置が大きくなり、コスト、スペース等がかさむという問題があった。
【００１２】
また、リニア切削装置では、切削刃とロッドレンズアレイとの相対移動速度が遅く、切削深さが約１０μｍを越えると「チャタリング」と呼ばれる波状の微小な傷が発生するため、ミクロン単位の刃先位置の調整が必要となる。しかしながら、切削が連続する量産工程においては、熱膨張等の外的要因により設定位置にズレが生じ、安定して高い精度の平面を施すことが困難であるという問題があった。
このような問題は、高い精度の平面加工が要求される、ロッドレンズアレイ以外のワークの端面を加工する場合にも生じている。
【００１３】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、歩留まりを向上させることができるロッドレンズアレイの製造方法を提供することを目的としている。
【００１４】
また、本発明は、種々の厚さのロッドレンズアレイ原板を正確に切断することができるロッドレンズアレイ原板切断装置を提供することも目的としている。
さらに、本発明は、簡単な構成で、ロッドレンズアレイ等のワークの端面を高い精度の平面に加工することができる端面加工装置を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明の発明者は、上述したような製造方法において歩留まりが低いのは、基板材と各ロッドレンズとの間に形成された空間への接着剤の充填工程で、接着剤が均一に充填されないことが一つの原因であることを見出して本願発明を成すに至った。
【００１６】
本発明によれば、第１基板と第２基板の２枚の基板間に複数本のロッドレンズが平行に配列された構造のロッドレンズアレイの製造方法であって、第１基板と第２基板との間に少なくとも１列のロッドレンズ列を仮固定したアレイ前駆体を形成する工程と、前記ロッドレンズの長手方向に沿った前記アレイ前駆体の両側端面をシール剤でシールする工程と、前記アレイ前駆体の前記ロッドレンズの長手方向一端面に接着剤を供給し、他端側を減圧して、前記アレイ前駆体内に前記接着剤を充填してロッドレンズアレイ原板とする工程と、前記接着剤の硬化後、前記ロッドレンズアレイ原板を前記ロッドレンズに直交する方向に切断してロッドレンズアレイを形成する工程とを備えていることを特徴とするロッドレンズアレイの製造方法が提供される。
【００１７】
このような構成によれば、アレイ前駆体の両側端面がシールされているので、両側端面からの漏れが防止され、一端面に供給された接着剤が他端側の減圧により基板材と各ロッドレンズとの間に形成された空間内に均一に充填される。
【００１８】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記アレイ前駆体を形成する工程が、吸引機構が設けられた配列用治具上に、複数本のロッドレンズを、配列用治具に向けて吸引しながら、並列配置して第１段目のロッドレンズ列を形成する工程と、前記記第１段目のロッドレンズ列上に、複数本のロッドレンズを並列配置して第２段目のロッドレンズ列を形成する工程と、第１基板材の一方の面と前記配列用治具上の第２段目のロッドレンズ列との間に粘着剤を配置し、第１基板材上に前記第２段目のロッドレンズ列を転写して仮固定する工程と、前記第１基板材に仮固定された前記第２段目のロッドレンズ列の表面と、前記配列用治具上に残っている第１段目のロッドレンズ列との間に粘着剤を配置し、第２段目のロッドレンズ列上に前記第１段目のロッドレンズ列を転写して仮固定する工程と、前記第２段目のロッドレンズ列上に仮固定された前記第１段目のロッドレンズ列と第２基板材の一方の面との間に粘着剤を配置し、前記第１段目のロッドレンズ列と前記第２基板材とを仮固定する工程と、を備えている。
【００１９】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記アレイ前駆体を形成する工程が、吸引機構が設けられた配列用治具上に、複数本のロッドレンズを、配列用治具に向けて吸引しながら、並列配置してロッドレンズ列を１列形成する工程と、第１基板材の一方の面と前記配列用治具上のロッドレンズ列との間に粘着剤を配置し、第１基板材上に前記ロッドレンズ列を転写して仮固定する工程と、前記ロッドレンズ列と第２基板材の一方の面との間に粘着剤を配置し、前記ロッドレンズ列と前記第２基板材とを仮固定する工程と、を備えている。
【００２０】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記第２基板材を仮固定した後、前記第１および第２基板材を近づける方向の荷重を付与する工程を備えている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記第１および第２基板材の裏面に、マスクフィルムを張る工程を備えている。
【００２１】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記配列用治具が、前記ロッドレンズが並列配置される載置部と、該載置部の全面に形成され、前記ロッドレンズが延びる方向と直交する方向に延びるように配置された複数の長孔と、該長孔を吸引手段に接続する接続手段と、を備えている。
【００２２】
このような構成によれば、ロッドレンズを載置部上で正確かつ迅速に並べることができるので、製造されるロッドレンズアレイの歩留まり及び生産性が向上する。
【００２３】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記ロッドレンズが略円形の断面形状を有し、前記長孔の幅は、前記ロッドレンズの直径より小さく設定されている。
このような構成によれば、ロッドレンズを載置部上でより正確かつ迅速に並べることができる。
【００２４】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記各長孔は、前記ロッドレンズが延びる方向と直交する方向に縦列状態で配置され、隣接する列は、長手方向に長孔の長さの半分の長さずれて配置されている。
【００２５】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記ロッドレンズアレイ原板を切断する工程が、前記ロッドレンズアレイ原板を回転刃を用いて切断し、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、前記回転刃の刃先が下方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第１の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断し、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが前記所定の厚さ以上であるときには、前記回転刃の刃先が上方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第２の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断する。
【００２６】
従って、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、ロッドレンズアレイ原板は、刃物進行方向に対して刃物の回転が切断物の上側に抜ける回転方向に回転する回転刃によって、いわゆるアップカットで切断される。
また、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ以上であるときには、刃物進行方向に対して刃物の回転が切断物の下側に抜ける回転方向に回転する回転刃によって、いわゆるダウンカットで切断される。
【００２７】
このような構成によれば、切断するロッドレンズアレイ原板の厚さに適した回転刃の回転方向が得られるので、厚さに関わりなく、ロッドレンズアレイ原板を正確に切断することができる。
【００２８】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、前記回転刃としてスリワリカッター刃が使用され、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが前記所定の厚さ以上であるときには、前記回転刃としてチップソーが使用される。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記所定の厚さが、約１．５ｍｍである。
【００２９】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記切断されたロッドレンズアレイの端面を切削する工程を備えている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記ロッドレンズアレイの端面を切削する工程が、円軌道に沿って回転する切削刃で、ロッドレンズアレイのロッドレンズの中心軸に垂直な端面を切削し、前記回転の回転軸が、前記端面およびロッドレンズの配列方向に直交する鉛直平面内で前記端面に対して、９０＋α°の角度で配置され、前記端面に前記切削刃最も近づく位置における回転の接線方向に平行となるように配置された前記端面を切削する。
【００３０】
このような構成によれば、切削刃は、傾斜した円形軌道に沿って回転し、切削すべきワークの端面に接近して接触し、端面を切削することになる。従って、端面に直交する方向での切削刃の軌跡の曲率半径が大きくなるので、ホイールの大きさを大きくすることなく、端面を高い精度の平面に加工することができる。また、切削深さを大きくとることができるので、刃先の調整が容易である。
【００３１】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記αが、−１０＜α＜１０である。このようにαは、負の値であってもよい。αが正のときは、円形軌道の下端で、負のときは上端で、切削刃が切削すべき端面に接して、切削が行われる。
【００３２】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記切削刃の刃先が、前記端面と平行になるように、前記円軌道の軌道面に対してα°傾いて延びるように配置されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記切削刃の刃先が、回転する板部材の表面から突出するように配置されている。板部材は円盤状であるのが好ましい。
【００３３】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記切削刃の刃先は、前記回転の径方向外方に向かって、前記端面の幅より長く延びるように配置されている。このような構成によれば、均一な切削が可能となる。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記切削刃が、前記板部材の周縁部に取付けられている。このような構成によれば、端面に直交する方向での切削刃の軌跡の曲率半径を大きくとることができる。
【００３４】
本発明の他の態様によれば、２枚の基板間に複数本のロッドレンズが平行に配列されたロッドレンズアレイの製造で使用するロッドレンズ配列用治具であって、前記ロッドレンズが並列配置される載置部と、該載置部の全面に形成され、前記ロッドレンズが延びる方向と直交する方向に延びるように配置された複数の長孔と、該長孔を吸引手段に接続する接続手段と、を備えていることを特徴とするロッドレンズ配列用治具が提供される。
【００３５】
また、本願発明の発明者は、上述したような製造方法において歩留まりが低いのは、ロッドレンズを２枚の基板間に配置するのに先立って配列治具上に配置するとき、ロッドレンズを正確に配列することが難しいことが一つの原因となっていることを見出してこの発明を成すに至った。
【００３６】
このような構成によれば、ロッドレンズを載置部上で正確かつ迅速に並べることができるので、製造されるロッドレンズアレイの歩留まり及び生産性が向上する。
【００３７】
本発明の他の態様によれば、２枚の基板間にロッドレンズが平行に配列されたロッドレンズアレイ原板を、回転刃を用いて切断するロッドレンズアレイ原板切断装置であって、前記回転刃を回転駆動させる駆動装置を備え、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、前記駆動装置が、前記回転刃の刃先が下方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第１の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断し、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが前記所定の厚さ以上であるときには、前記駆動装置が、前記回転刃の刃先が上方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第２の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断する、ことを特徴とするロッドレンズアレイ原板切断装置が提供される。
【００３８】
従って、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、ロッドレンズアレイ原板は、刃物進行方向に対して刃物の回転が切断物の上側に抜ける回転方向に回転する回転刃によって、いわゆるアップカットで切断される。
また、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ以上であるときには、刃物進行方向に対して刃物の回転が切断物の下側に抜ける回転方向に回転する回転刃によって、いわゆるダウンカットで切断される。
このような構成によれば、切断するロッドレンズアレイ原板の厚さに適した回転刃の回転方向が得られるので、厚さに関わりなく、ロッドレンズアレイ原板を正確に切断することができる。
【００３９】
本発明の他の態様によれば、２枚の基板間に複数本のロッドレンズが平行に配列されたロッドレンズアレイ原板を回転刃を用いて切断するロッドレンズアレイ原板の切断方法であって、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが所定の厚さ未満であるときには、前記回転刃の刃先が下方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第１の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断し、前記ロッドレンズアレイ原板の厚さが前記所定の厚さ以上であるときには、前記回転刃の刃先が上方から前記ロッドレンズアレイ原板に接触する第２の回転方向に、前記回転刃を回転駆動させて前記ロッドレンズアレイ原板を切断する、ことを特徴とするロッドレンズアレイ原板の切断方法が提供される。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように、本発明によれば、歩留まりを向上させることができるロッドレンズアレイの製造方法が提供される。
また、本発明によれば、ロッドレンズアレイの歩留まりを向上させることができるロッドレンズ配列用治具が提供される。
【００４１】
さらに、本発明によれば、種々の厚さのロッドレンズアレイ原板を正確に切断することができるロッドレンズアレイ原板切断装置が提供される。
さらにまた、本発明によれば、簡単な構成で、ワークの端面を高い精度の平面に加工することができる端面加工装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイの製造方法を図面に沿って詳細に説明する。まず、本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイの製造方法によって製造されたロッドレンズアレイ１の構成を説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイの製造方法で製造されたロッドレンズアレイ１の一部分を示す概略的な斜視図である。
【００４３】
図１に示されているように、このロッドレンズアレイ１では、第１および第２基板２’、４’の間に、多数本の円筒状のプラスチック製のロッドレンズ６が配置されている。第１および第２基板２’、４’と各ロッドレンズ６との間の空間には、接着剤８が充填され、各ロッドレンズ６は第１および第２基板２’、４’間に固定されている。
【００４４】
第１および第２基板２’、４’としては、カーボンブラック、染料等の遮光剤を含有させた、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の板が用いられる。
【００４５】
各ロッドレンズ６は、円柱形状を有し、第１および第２基板２’、４’に沿って延びる２本のロッドレンズ列を形成するように並列状態で配置されている。ロッドレンズ列は、一方のロッドレンズ列が、他方のロッドレンズ列に対して、ロッドレンズ列が延びる方向にロッドレンズの半径分だけずれて配置されている。即ち、２本のロッドレンズ列が俵積み状に積層配列されている。
【００４６】
本実施形態では、ロッドレンズ６は直径が、０．３５ｍｍであるが、本発明は、直径が０．７ｍｍから０．１ｍｍの範囲のロッドレンズを用いたロッドレンズアレイ１の製造に適している。
ロッドレンズ６は、その円形断面の中心から外周部に向かって屈折率が連続的に低下する屈折率分布を有するプラスチック製のロッドレンズが切断されたものである。
【００４７】
次に、本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイ１の製造方法について説明する。図２は、本実施形態の製造方法で用いるロッドレンズ配列用治具（配列台）の構成を概略的に示す図面である。
【００４８】
図２に示されているように、配列用治具１０は、本体１２と、本体１２上に配置された載置部１４とを備えている。載置部１４の表面は平坦であり、その全面にわたって、多数の長孔１６が形成されている。各長孔１６は、本体１２の内部に形成された通路（図示せず）を介して、外部の真空ポンプに接続され、載置部１４上に載置された部材を、載置部１４の表面に吸着固定できるように構成されている。
載置部１４は、表面仕上げ状態（平滑性）、耐食性の点から、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属で作られているのが好ましい。また、鉄、または、プラスチック等の非金属材料を使用してもよい。
【００４９】
載置部１４には、図３に示されているように、所定長（例えば、１６０ｍｍ程度）に切断されたロッドレンズ１８が、略密接状態で並べて敷き詰められる。ロッドレンズ１８は、切断されてロッドレンズ６とされるものであり、所定長（例えば、１６０ｍｍ程度）に切断された公知のプラスチック製のロッドレンズである。ロッドレンズ１８も、円形断面の中心から外周部に向かって屈折率が連続的に低下する屈折率分布を有する。
【００５０】
プラスチック材料としては、ガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上のものが好ましい。ガラス転移温度が低すぎると、ロッドレンズアレイ１の耐熱性が不十分となるおそれがあり、又、内部に充填する接着剤８の選択が難しくなる。
【００５１】
プラスチック材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレートと他の単量体との共重合体等が使用される。他の単量体としては、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（屈折率ｎ＝１．３７〜１．４４）、屈折率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、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アルキレングリコール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン−ジ又はトリ−（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール−ジ、トリ又はテトラ−（メタ）アクリレート、ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、その他、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）アクリレート等が挙げられる。
【００５２】
載置部１４の各長孔１６は、その長軸が、載置部１４に並列状態に敷き詰められたロッドレンズ１８が延びる方向と直交する方向に延びるように配置されている（図４参照）。長孔１６の幅Ｗは、ロッドレンズ１８の直径ｄより小さく設定されている。本実施形態では、ロッドレンズ１８の直径ｄが０．３５ｍｍであり、長孔１６の幅Ｗは、０．３ｍｍとされている。また、長孔１６の長さＬは、０．８ｍｍに設定されている。
【００５３】
各長孔１６は、並列配置されたロッドレンズ１８が延びる方向と直交する方向に延びる列を形成するように縦列状態で配置されている。隣接する長孔列は、互いに、長手方向に長孔１６の少なくとも半分の長さずれて配置されている。本実施形態では、同１列内の隣接する長孔１６の間隔ａは、０．２ｍｍであり、隣接する長孔列間の間隔ｂは、４．７ｍｍ以下に設定されている。
【００５４】
長孔１６は高速スピンドルによる機械加工、放電加工、エッチング等により加工される。また、エッチングの場合は、例えば同一形状の薄いプレートを複数枚加工した後、拡散接合等により貼り合せることにより製作される。
【００５５】
本実施形態の製造方法では、真空ポンプを作動させ長孔１６から空気を吸引しながら、図３に示されているように、載置部１４上にロッドレンズ１８を１列に略密接した並列状態に敷き詰め、第１段目のロッドレンズ列２０を形成する。このとき、ロッドレンズ１８の位置を規制する規制板２２及び２３を載置部１４上に配置し、ロッドレンズ１８の曲がりを矯正すると同時に長手方向の位置決めを行う。
【００５６】
真空ポンプによる吸引により、載置部１４に向けて吸引されているので、ロッドレンズ１８は位置決めされた後に、ずれにくくなる。尚、静電気等によって載置部１４に付着した異物を除去するため、ロッドレンズ１８を敷き詰める前に、載置部１４に除電エアーを吹きつけるのが好ましい。
【００５７】
本実施形態では、ロッドレンズとしては、直径０．３５ｍｍ、長さ１６６ｍｍ、中心屈折率１．４９７、屈折率分布定数０．８６５ｍｍ-1ののプラスチック製屈折率分布型ロッドレンズを用いた。
【００５８】
次に、第１段目のロッドレンズ列２０の上に、複数本のロッドレンズ１８を略密接状態で並列配置して敷き詰め、第２段目のロッドレンズ列２４を形成する（図５参照）。第２段目のロッドレンズ列２４のロッドレンズ１８は、第１段目のロッドレンズ列２０のロッドレンズ１８に対して俵積み状になるよう配置される。第２段目のロッドレンズ列２４のロッドレンズ１８は、第１段目のロッドレンズ列２０内の隣接するロッドレンズ１８の間の微細な隙間から吸引される。
【００５９】
次に、切断後に第１基板２’となる第１基板材２に、第２段目のロッドレンズ列２４を転写して仮固定する。この転写工程に先立って、第１基板材２の一方の面（裏面）にマスクフィルム２６を貼り付け（図６）、他方の面に筋状に粘着剤２８を塗布する（図７）。本実施形態では、第１基板材２として、長さ２４０ｍｍ、幅１７０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの黒色ベークライト板を使用した。このベークライト板は、反り等を防止するため、使用時まで恒温恒湿室内で５ｋｇｗの重しを載せて静置して保管した。
【００６０】
マスクフィルム２６は、塩化ビニルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリエチレンフィルム等が好ましい。マスクフィルム２６は、片面に粘着剤が塗布されたものでもよい。この粘着剤の粘着力は、後に基板材からフィルムを除去するさい、フィルムを容易に剥離できる程度の粘着力であるのが好ましい。本実施形態では、自己密着性を有する厚さ０．０８ｍｍのＰＶＣフィルム製プリント基板用マスキングテープ（商品名  エレップマスキングシートＮ−３８０、日東電工製）を使用した。マスクフィルム２６の基板材２からはみ出た部分は、手動又は自動でトリミングされる。
【００６１】
粘着剤２８は、配列治具１０から平行配列したロッドレンズ列２０を剥離できる程度の粘着力を有するものでよく、帯状または筋状に塗布可能な粘着剤が好ましい。具体的には、スプレー式粘着剤、ホットメルト式粘着剤等が好ましく、塗布は、粘着剤の種類によりコート、スプレー等によって行われる。本実施形態では、水性感圧接着剤であるスプレー式粘着材（商品名  スプレー式ポストイット  スリーボンド社製）を用いた。
【００６２】
第１基板材２の粘着剤２８が塗布された面を、配列用治具１０上の第２段目のロッドレンズ列２４の所定位置に被せ（図８）、第１基板材２に第２段目のロッドレンズ列２４を転写して仮固定する（図９）。
【００６３】
次いで、配列用治具１０上に残っている第１段目のロッドレンズ列２０の上面に粘着剤３０を塗布する（図９）。粘着剤は、第１基板材２に転写された第２段目のロッドレンズ列２４の表面に塗布しても良い。
【００６４】
次いで、第２段目のロッドレンズ列２４が転写されている側の面を下にして、第２段目のロッドレンズ列２４が転写されている第１基板材２を配列用治具１０上に残っている第１段目のッドレンズ列２０に重ね合わせる。このとき、第１基板材２は、第１段目のロッドレンズ列２０が、第２段目のロッドレンズ列２４に対して俵積みとなる位置で、第１段目のロッドレンズ列２０に重ね合わされる。
【００６５】
次いで、真空ポンプを停止し、第１基板材２および第２段目のロッドレンズ列２４とともに、第２段目のロッドレンズ列２４に対して俵積み状態となった第１段目のロッドレンズ列２０を載置部１４から剥離する。
【００６６】
次いで、第１基板材２と同様に一方の面にマスクフィルム２６が貼り付けられ、他方の面に筋状に粘着剤２８を塗布された、第１基板材２と同様の第２基板材４を、俵積み状態の第１段目のロッドレンズ列２０上に重ね合わせ、アレイ前駆体３２を得る（図１１）。
【００６７】
このようにして得られたアレイ前駆体３２を複数枚、重ねて積層してアレイ前駆体ブロック３３とし、第１および第２基板材２、４を近づける方向に一定荷重を付与して（図１２）、俵積み状のロッドレンズ間の隙間を無くし密着させる。重ねて積層する枚数は、生産性を高める点からは多いほうが良いが、作業者が取り扱い易いブロックサイズ、重量などを考慮したうえで、その製造現場で適宜決定するのが良い。
【００６８】
次いで、各アレイ前駆体３２のロッドレンズ１８の長手方向に沿った両側端面３４をシール剤でシールしシール部３６を形成する。シールに用いる接着剤は、空気の流れをせき止める作用があり、内部に注入される接着剤に侵されないものであれば特に限定されない。本実施形態では、シリコーン系接着剤（セメダインスーパーＸ、セメダイン社製）を使用した。
【００６９】
シール部を硬化させた後、アレイ前駆体ブロック３３のロッドレンズ１８の端面が露出している一端を、容器にいれられた液体状の接着剤８に浸漬し（図１３）、他端に真空ポンプに接続された減圧用カバー３８を取付け（図１４）、真空ポンプを作動させることにより、接着剤８を第１および第２基板材２、４とロッドレンズ１８の間に形成された空間に接着剤８を充填する。
【００７０】
各アレイ前駆体３２の両側端面３４はシールされているので、両側端面３４からの漏れは、生じない。また、積層された各アレイ前駆体３２の基板材２、４間にマスクフィルムが介在しているので、アレイ前駆体３２間には間隙が生成されず、この部分に接着剤が進入することはない。
【００７１】
充填後、一定荷重を加え静置し接着剤を重合硬化させることにより、各アレイ前駆体３２を、第１及び第２基板材２、４間で、ロッドレンズ１８同士及びロッドレンズ１８と第１及び第２基板材２、４が接着固定されたロッドレンズアレイ原板とする。
【００７２】
接着剤８としては、エポキシ系やシリコン系の紫外線硬化型や反応型等の液状の接着剤が用いられる。また、これらの接着剤には遮光剤としてカーボンブラック、染料等が含有されている。また、基板材２、４とロッドレンズ６の間の狭い間隙に充填することから、接着剤８は低粘度であることが好ましく、特に接着剤の注入温度で、１００Ｐａ・ｓ（１０００Poise）以下の粘度を有することが好ましい。本実施形態では、充填する接着剤として、２液反応型エポキシ系接着剤（エピフォーム  ソマール製）にカーボンブラックを０．５ｗ％混練して用いた。
【００７３】
次いで、アレイ前駆体ブロック３３をマスクフィルム同士の接合面を境に分離して、個々のロッドレンズアレイ原板に分離する。分離された個々のロッドレンズアレイ１の基板表面からマスクフィルムを剥離し、さらに、所定長に切断してロッドレンズアレイ１とする。最後に、ロッドレンズアレイ１の端面を切削処理等によって鏡面仕上げすることによって、結像系として用いることが可能なロッドレンズアレイ１を得る。
【００７４】
上記実施形態では、２段のロッドレンズ列を第１基板材に仮固定してから、第２基板材を重ねる方法であったが、各基板材にそれぞれ１段づつのロッドレンズ列を仮固定し、これら２枚の基板材を重ね合わせアレイ前駆体を形成する方法でもよい。
【００７５】
また、上記実施形態は、内部にロッドレンズが２列（２段）になって配置されたロッドレンズアレイの製造方法であったが、本発明はロッドレンズが１列（１段）のロッドレンズアレイにも適用可能である。
【００７６】
このようなロッドレンズアレイの製造では、載置台１４上の１段のロッドレンズ列を第１基板材２に転写し、この第１基板材２に転写されたロッドレンズ列に第２基板材４が重ね合わされ、アレイ前駆体が形成される。さらに、接着剤８が充填されて、第１基板材２と第２基板材４の間にロッドレンズ１８が１列（１段）になって配置されたロッドレンズアレイ原板４０（図１５）が製造される。
【００７７】
次に、ロッドレンズアレイ原板の切断について説明する。２枚の基板材間にロッドレンズ１８が１列（１段）になって配置されたロッドレンズアレイ原板４０（図１５参照）を切断して、図１６に示されているようなロッドレンズアレイ４２を得る場合を例にロッドレンズアレイ原板の切断を説明する。
【００７８】
図１７は、本実施形態のロッドレンズアレイ製造で使用するロッドレンズアレイ原板切断装置４４の構成を示す概略的な正面図である。図１８は、ロッドレンズアレイ原板切断装置におけるロッドレンズアレイ原板と切削刃との位置関係を示すための斜視図である。従って、図１８では、図１７で示されているロッドレンズアレイ原板切断装置４４の構成部品の一部は省略されている。
【００７９】
図１８に示されているように、ロッドレンズアレイ原板切断装置４４で切断されるロッドレンズアレイ原板４０は、製造するロッドレンズアレイ４２の幅の数倍の幅ｗを有する２枚の基板材２、４の間に、基板材２、４の幅と略等しい長さに切断されたプラスチック製のロッドレンズ６が並列状態で固定されている中間品である。
本実施形態のロッドレンズアレイ原板切断装置４４は、ロッドレンズアレイ原板４０を所定幅ｗに切断して単体のロッドレンズアレイ４２に分割するために使用される装置である。
【００８０】
図１７に示されているように、ロッドレンズアレイ原板切断装置４４は、ロッドレンズアレイ原板４０を切断する円盤状の回転刃４６と、回転刃４６を回転駆動させるモータ４８を備えている。回転刃４６は、モータ４８の出力軸５０に着脱自在に取付けられている。モータ４８は、スイッチの切り換えにより、正逆転可能とされている。
【００８１】
モータ４８に対向して、切断するロッドレンズアレイ原板４０が載置されるステージ５２が配置されている。ステージ５２は、その先端縁が、回転刃４６と平行になるように配置されている。ステージ５２の上方には、クランプ部材５４が配置されている。クランプ部材５４は、ステージ５２の下方に配置されたシリンダ５６に連結され、ステージ５２に載置されたロッドレンズアレイ原板４０をステージ５２にクランプする下方位置と、ロッドレンズアレイ原板４０が解放される上方位置との間を移動できるように構成されている。
【００８２】
本実施形態のロッドレンズアレイ原板切断装置４４では、ロッドレンズアレイ原板４０が、切断される部分がステージ５２の先端から所定量、突出するようにロッドレンズアレイ原板４０をステージ５２に載置し、クランプ部材５４でロッドレンズアレイ原板４０をステージ５２に固定する。このとき、ロッドレンズアレイ原板４０のステージ５２上での位置は、単体のロッドレンズアレイ２が回転刃４６により切断されるように設定される。
【００８３】
次いで、回転する回転刃４６を、ロッドレンズアレイ原板４０に対して移動させ、図１８に示されているように、ロッドレンズアレイ原板４０の先端を幅ｗだけ切断し、単体のロッドレンズアレイ４２を切り落とす。その後、シリンダ５６を作動させてクランプ部材５４を上昇させ、ロッドレンズアレイ原板４０のクランプを解除し、ロッドレンズアレイ原板４０を回転刃４６方向に所定距離（ｗ＋刃厚）押し出す。
次いで、シリンダ５６を作動させてクランプ部材５４を降下させ、ロッドレンズアレイ原板４０をクランプし、再び、回転刃４６で、ロッドレンズアレイ原板４０の先端を幅ｗだけ切断し、単体のロッドレンズアレイ４２を切り落とす。このサイクルが、繰り返される。
【００８４】
本実施形態のロッドレンズアレイ原板切断装置４４では、ロッドレンズアレイ原板４０の厚さによって、回転刃４６の種類および回転方向が変更される。すなわち、ロッドレンズアレイ原板４０の厚さが、１．５ｍｍ未満、あるいは、１．５ｍｍ未満０．８ｍｍ以上のときには、回転刃４６として、図１９に示されているようなスリワリカッター刃４６ａが使用される。
さらに、モータ４８のスイッチ切り換えにより、スリワリカッター刃４６ａが下方からロッドレンズアレイ原板４０に接触する図１９に矢印Ａで示される第１の回転方向にスリワリカッター刃４６ａを回転駆動させて、ロッドレンズアレイ原板４０を切断する。従って、ロッドレンズアレイ原板４０は、刃物進行方向に対して刃物の回転が切断物の上側に抜ける回転方向に回転するスリワリカッター刃４６ａによって、いわゆるアップカットで切断される。
【００８５】
一方、ロッドレンズアレイ原板４０の厚さが、１．５ｍｍ以上、あるいは、１．５ｍｍ以上５ｍｍ以下のときには、回転刃４６として、図２０に示されているような刃先の超硬のチップがついたチップソー４６ｂが使用される。チップソー４６ｂの厚さは、例えば、０．５ｍｍである。
さらに、モータ４８のスイッチ切り換えにより、チップソー４６ｂが上方からロッドレンズアレイ原板４０に接触する図２０に矢印Ｂで示される第２の方向にチップソー４６ｂを回転駆動させて、ロッドレンズアレイ原板４０を切断する。従って、ロッドレンズアレイ原板４０は、刃物進行方向に対して刃物の回転が切断物の下側に抜ける回転方向に回転する回転刃によって、いわゆるダウンカットで切断される。
【００８６】
以上のような構成を有する本実施形態のロッドレンズアレイ原板切断装置４４によれば、切断されるロッドレンズアレイ原板の厚さに適応した、刃物、回転方向で切断が行われるので、迅速且つ正確なロッドレンズアレイ原板の切断が可能となる。
【００８７】
上記実施形態では、回転刃４６をロッドレンズアレイ原板４０に対して移動させる構成であったが、ロッドレンズアレイ原板４０を回転刃４６に対して移動させる構成でも、あるいは、回転刃４６およびロッドレンズアレイ原板４０の両者を移動させる構成でもよい。
【００８８】
本実施形態のロッドレンズアレイの製造では、次いで、ロッドレンズアレイ４２の端面が端面切削装置で切削されて鏡面仕上げされる。次に、このロッドレンズアレイの切削について説明する。
【００８９】
図１６に示されているように、ロッドレンズアレイ４２は、基板４’、６’間に多数本のプラスチックロッドレンズ６が整列状態で接着剤１０で固定された構成を備えている。ロッドレンズアレイ４２では、プラスチックロッドレンズ６の中心軸に垂直な端面即ちプラスチックロッドレンズ６の端面が露出しているロッドレンズアレイの面４２ａが、切削加工が施される端面となる。
【００９０】
図２１は、端面切削装置５８の構成を模式的に示す概略的な斜視図である。
本実施形態の端面切削装置５８では、ロッドレンズアレイ４２を同一向きで積層して配置して配列体６０とし、この配列体６０の端面６０ａを切削する。
【００９１】
図２１に示されているように、端面切削装置５８は、レール状のガイドユニット６２と、ガイドユニット６２上を図示しない駆動機構により移動可能な配列体固定ユニット６４とを備えている。配列体固定ユニット６４は、配列体６０を固定する固定クランプ６６を備えている。固定クランプ６６は、配列体６０の端面６０ａすなわち各ロッドレンズアレイ４２の端面４２ａがガイドユニット６２が延びる方向と平行に配置されるように、配列体６０を固定する。
【００９２】
端面切削装置５８は、さらに、配列体６０の端面６０ａを切削するカッタ６８を有している。図２２は、カッタ６８の構成、および、カッタ６８と配列体６０の位置関係を示す模式的な側面図であり、図２３は模式的な平面図である。
図２２に示されているように、カッタ６８は、駆動用のモータ７０と、モータ７０の出力軸７２の先端に取付けられた回転する円盤状のカッターホイール７４と、カッターホイール７４に取付けられた切削刃７６とを備えている。
【００９３】
図２３に示されているように、切削刃７６は、刃先７６ａがカッターホイール７４の外側面７４ｂから軸線方向外方に突出するように、カッターホイール７４の外縁部に形成された凹部７４ａ内に取付けられている。従って、切削刃７６は、出力軸７２を中心とした円軌道に沿って回転する。
【００９４】
本実施形態では、モータ７０の出力軸７２の軸線およびカッターホイール７４の回転軸、即ち、切削刃７６の回転軸ａが、切削すべき配列体６０の端面６０ａ即ち各ロッドレンズアレイ４２の端面４２ａおよびロッドレンズの配列方向に直交する平面内で端面６０ａに対して、９１°（９０°＋α°）角度で、斜め上方に向くように配置されている（図２２および図２３では、明確化のため角度を誇張している。）。
従って、図２３に点線で示される、切削刃７６の刃先７６ａが描く円軌道Ｏは、最下部で端面６０ａに最も接近し、最上部で端面６０ａから最も離れるように配置されている。端面切削装置５８では、端面６０ａに最も接近した位置で、刃先７６ａが回転の接線方向の延びるように配置された配列体６０の横長の端面６０ａに接触し、これを所定切削深さ、切削するように切削刃７６が配置される。
【００９５】
図２２および図２３に示されているように、切削刃７６の刃先７６ａは、直線状の刃先であり、配列体６０の端面６０ａと平行に延びるように、カッターホイール７４の外表面２６ｂに対して１°（α°）傾斜して配置されている。また、刃先７６ａは、カッターホイール７４の回転の径方向外方に向かって延び、配列体６０の端面６０ａの幅（上下方向の長さすなわち厚さ）より長い長さを有している。
従って、配列体６０とカッタ６８とを、配列体６０の端面６０ａの長手方向に沿って即ちガイドユニット６２に沿って、相対移動させることにより、配列体６０に切削刃７６が最も近づく位置における回転刃７６の回転の接線方向に平行となるように配置された配列体６０の端面６０ａを切削できる。
【００９６】
本実施形態の端面切削装置５８では、切削刃７６の円軌道の端面６０ａに接触する領域での曲率半径が大きくなるので、端面６０ａ（４２ａ）を高い精度の平面に加工することができ、切削深さを１００μｍ以上としても、平均表面粗さＲa０．１μｍ以下の精度の高い鏡面を得ることができる。
【００９７】
上記実施形態では、ロッドレンズアレイの端面の切削において、ロッドレンズアレイ４２を６枚積層したものを配列体としているが、本発明は、これに限定されものではなく、配列体内のロッドレンズアレイの枚数は、適宜変更可能であり、１枚であってもよい。
上記実施形態では、αを＋１°に設定した構成であるが、αは、−１０＜α＜１０°の範囲で変更可能である。
【００９８】
また、上記実施形態では、切削刃７６の回転軸が斜め上方に向くように配置され、切削刃７６が円軌道の最下部で切削する端面６０ａ（４２ａ）に接触しこれを切削する構成であったが、切削刃７６の回転軸を逆方向即ち斜め下方に向けて傾け、即ちαを負とし、切削刃７６が円軌道の最上部で、切削する端面６０ａ（４２ａ）に接触しこれを切削する構成としてもよい。
さらに、上記実施形態では、カッタ６８がガイドユニット６２の片側のみに配置された構成であるが、カッタ６８をガイドユニット６２の両側に配置した構成でもよい。
【００９９】
さらにまた、上記実施形態は、ロッドレンズアレイの端面を切削する端面切削装置であったが、本発明は、他のワークの端面を切削する端面切削装置にも適用可能である。
さらに、端面切削装置全体を、９０°回転させて、フライス加工装置のように使用してもよい。
【０１００】
次に、本発明のロッドレンズアレイ原板切断装置の実施例の説明をする。
（１）厚さ０．８〜１．５ｍｍのロッドレンズアレイ原板を下記の９種類の刃物を用いて切断し、その結果を比較した。(φ：直径、ｔ：厚さ、ＮＴ、Ｐ：刃数)
１．メタルソー          φ４５×ｔ０．２×ＮＴ９０
２．スリワリカッター    φ４５×ｔ０．２×ＮＴ９０
３．メタルソー          φ４５×ｔ０．３×ＮＴ９０
４．メタルソー          φ４５×ｔ０．３×ＮＴ４０
５．スリワリカッター    φ４５×ｔ０．３×ＮＴ９０
６．スリワリＴｉコ−ト  φ４５×ｔ０．３×ＮＴ９０
７．メタルソー          φ４５×ｔ０．３×ＮＴ３２
８．スリワリカッター    φ４５×ｔ０．５×ＮＴ３２
９．チップソー          φ５０×ｔ０．５×１８Ｐ
【０１０１】
厚さが０．２ｍｍの刃は、切断中に蛇行するため、使用不可能であった。また、メタルソーは、バリの発生が多く、切断面にヤケが生じ易いため、不適当であった。
アップカット方向で用いた厚さ０．３ｍｍのスリワリカッターと、ダウンカット方向で用いたチップソーでは、切断面が真っ直ぐなロッドレンズアレイが得られた。刃の回転数は３０００ｒｐｍが最も好ましかった。
【０１０２】
チップソーは、刃物移動速度を１００ｍｍ／ｓ程度のアレイに剥離を生じたが、スリワリカッターでは、１４０ｍｍ／ｓ程度まで移動速度を上げても、アレイに剥離を生じなかった。以上のことから、厚さ０．８〜１．５ｍｍのロッドレンズアレイ原板では、厚さ０．３ｍｍのスリワリカッターをアップカット方向で用いると、最も迅速且つ正確な切断が可能となることが分かる。
【０１０３】
（２）厚さ１．５〜５ｍｍのロッドレンズアレイ原板を下記の６種類の刃物を用いて切断し、その結果を比較した。
１．スリワリカッター      φ４５×ｔ０．３×ＮＴ９０
２．メタルソー            φ４５×ｔ０．５×ＮＴ９０
３．荒刃ソー              φ７５×ｔ０．５×ＮＴ３６
４．荒刃側刃付メタルソー  φ７５×ｔ０．５×ＮＴ２６
５．千鳥側刃付メタルソー  φ７５×ｔ１．０×ＮＴ３８
６．チップソー            φ５０×ｔ０．５×１８Ｐ
【０１０４】
厚さ０．３ｍｍのスリワリカッター、厚さ０．５ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのメタルソーは、切断面が蛇行し、ヤケが発生するため、使用不可能であった。
アップカット方向で用いた厚さ０．３ｍｍの千鳥側刃付メタルソーと、ダウンカット方向で用いたチップソーでは、切断面が真っ直ぐなロッドレンズアレイが得られた。刃の回転数は３０００ｒｐｍが最も好ましかった。
千鳥側刃付メタルソーは、刃の厚みが大きいため製品の廃棄量が多くなる。以上のことから、厚さ１．５〜５ｍｍのロッドレンズアレイ原板では、厚さ０．５ｍｍのチップソーをダウンカット方向で用いると、最も迅速且つ正確な切断が可能となることが分かる。
【０１０５】
次に本発明によるロッドレンズアレイの研削の実施例を説明する。
黒色樹脂板の基板間にロッドレンズを配列し、接着剤としてエピフォーム（反応型エポキシ系接着剤）にカーボンブラックを２重量％混練したものを充填して硬化させたプラスチックロッドレンズアレイの端面を切削した。
このようなプラスチックロッドレンズアレイを、幅４．４ｍｍに予備切削し、端面を揃えた状態で８枚重ねて配列体とし、２ＭＰａ／ｃｍ2の圧力で、上記実施形態の端面切削装置５８の配列体固定ユニットに固定する。
【０１０６】
αを１°に設定し、切削刃として使用する人造ダイヤモンド単結晶の刃物（すくい角５°、逃げ角１０°）の刃先線が配列体の端面と平行になるように、切削刃をカッターホイールに配置し、カッターホイールを３６００ｒｐｍで回転させる。
この状態で、配列体固定ユニットをガイドユニットに沿って、１ｍ／minで移動させて配列体の端面を０．１ｍｍ切削した。他方の端面も同様に０．１ｍｍ切削し、幅４．２ｍｍのロッドレンズアレイに仕上げた。
この実施例では、処理時間４０秒、表面粗さＲa０．０８μｍ、光学性能ＭＴＦ８０％であった。
【０１０７】
上記実施例と同じ配列体を、２ＭＰａ／ｃｍ2の圧力で、端面切削装置の配列体固定ユニットに固定する。配列体の端面と平行な回転軸を有するφ１６０ｍｍのカッターホイールの円周上に人造ダイヤモンドの刃物を取付け、この刃物で端面を切削するサイドカッタ装置で、端面を切削した。カッターホイールの回転数は３６００ｒｐｍとした。
この状態で、配列体固定ユニットをガイドユニットに沿って、１ｍ／minで移動させて配列体の端面を０．１ｍｍ切削した。他方の端面も同様に０．１ｍｍ切削し、幅４．２ｍｍのロッドレンズアレイに仕上げた。
この実施例では、処理時間４０秒、表面粗さＲa０．２０μｍ、光学性能ＭＴＦ７５％であった。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイの製造方法で製造されたロッドレンズアレイの概略的な斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の製造方法で用いるロッドレンズ配列用治具（配列台）の構成を概略的に示す図面である。
【図３】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図４】本発明の実施形態の製造方法で用いるロッドレンズ配列用治具の載置台の構成を示す図面である。
【図５】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図６】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図７】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図８】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図９】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図１０】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図１１】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図１２】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図１３】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図１４】本発明の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法の工程を説明するための図面である。
【図１５】本発明の他の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法で製造されるロッドレンズアレイ原板の斜視図である。
【図１６】本発明の他の実施形態のロッドレンズアレイの製造方法で製造されるロッドレンズアレイの斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態のロッドレンズアレイ原板切断装置の構成を示す概略的な正面図である
【図１８】図１７のロッドレンズアレイ原板切断装置におけるロッドレンズアレイ原板と切削刃との位置関係を示すための斜視図である。
【図１９】スリワリカッター刃の模式的な側面図である。
【図２０】チップソーの模式的な側面図である。
【図２１】本発明の好ましい実施形態の端面切削装置の構成を示す概略的な斜視図である。
【図２２】カッタの構成、および、カッタと配列体の位置関係を示す模式的な側面図である。
【図２３】カッタの構成、および、カッタと配列体の位置関係を示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１：ロッドレンズアレイ
２’：第１基板
２：第１基板材
４’：第２基板
４：第２基板材
６：ロッドレンズ
８：接着剤
３２：アレイ前駆体
３３：アレイ前駆体ブロック
３６：シール部
４０：ロッドレンズアレイ原板
４２：ロッドレンズアレイ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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