JP2003149409A - レンズアレイおよびレンズアレイユニットの製造方法、ならびに光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学的性能に優れたレンズアレイを、簡易な
方法により製造する技術を提供する。 【解決手段】 複数のレンズ１１，２１がライン状に並
んだ複数のレンズアレイ領域１′，２′が、複数のレン
ズ１１，２１の並び方向と交差する方向に並ぶように一
体成形された樹脂成形品４を用いて行われ、各レンズア
レイ領域１′，２′の上記交差する方向の寸法に対応し
て一定間隔隔てて複数の回転刃５０が組み付けられたマ
ルチ回転刃５を用いて、各レンズアレイ領域１′，２′
の両サイドに、切断溝を同時に形成する。好ましくは、
切断溝の形成に際して、たとえばマルチ回転刃５と樹脂
成形品４との接触部分およびその近傍に冷却水を供給す
ることにより樹脂成形品４を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、画像読み取り装
置などの光学装置、および光学装置に組み込まれること
によって所望の物体像を結像させる用途に用いられるレ
ンズアレイおよびレンズアレイユニットの製造技術に関
する。

【０００２】

【背景技術】ファクシミリ装置やスキャナ装置に組み込
まれる画像読み取り装置においては、ライン状に並べら
れた複数の受光素子を利用することにより、原稿の画像
を正立等倍で読み取る場合が多い。この場合、原稿と複
数の受光素子との間に結像手段を設け、この結像手段に
より、原稿の画像を上記複数の受光素子上に正立等倍で
結像させる必要がある。そこで、従来においては、両面
のそれぞれに複数の凸レンズ面を並べたレンズアレイを
一体成形し、これを複数積み上げてレンズアレイユニッ
トとして結像手段を構成することがある（図１および２
参照）。

【０００３】このレンズアレイユニットは、レンズアレ
イとなるべき領域が形成された樹脂成形品（図５参照）
から、レンズアレイを切り取り、たとえば２つのレンズ
アレイどうしを接続することにより製造される。

【０００４】樹脂成形品からレンズアレイを切り取るた
めの切断方法としては、たとえばレーザ照射や超音波振
動を付与する方法が考えられる。しかしながら、樹脂成
形品がＰＭＭＡなどで構成されている場合には、レーザ
光が樹脂成形品を透過するため樹脂成形品を切断するこ
とができない。一方、超音波振動を付与する方法は、樹
脂成形品に対して熱エネルギを与える場合と同様に、切
断部分が溶融ないし軟化する。そのため、切断面を鏡面
に近づけることができないばかりか、切断面に切断バリ
が付着してしまうといった不具合が生じる。これらの不
具合が生じた場合には、レンズアレイユニットの組立時
やレンズアレイを画像読み取り装置に組み込む際に、切
断面や切断バリにホコリが付着して、それがレンズに乗
り上げ、あるいは切断バリ自体がレンズに乗り上げてし
まう虞がある。このような事態が生じたならば、レンズ
アレイユニットの光学的特性が損なわれてしまう。

【０００５】そこで、樹脂成形品に回転刃を作用させて
レンズアレイを１本ずつ取り出していく方法も考えられ
るが、この方法は作業効率が悪い。しかも、先に回転刃
を作用させた後に次に回転刃を作用させる場合には、先
の回転刃の作用により樹脂成形品に空間が形成されてい
る。そのため、次に回転刃を作用させたときに、上記空
間にレンズアレイ領域が逃げ、切断中のレンズアレイ領
域が撓んだりしてしまうことが懸念される。このような
事態が生じたならば、切断面の直線性が損なわれるばか
りか、切断面を鏡面に近づけることが困難となって、レ
ンズアレイの光学的特性が損なわれる結果ともなりかね
ない。

【０００６】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、光学的特性に優れたレンズアレ
イおよびレンズアレイユニットを、簡易な方法により製
造する技術を提供することをその課題としている。ま
た、本願発明は、そのようなレンズアレイやレンズアレ
イユニットが組み込まれた光学装置を提供することを他
の課題としている。

【０００７】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００８】すなわち、本願発明の第１の側面により提
供されるレンズアレイの製造方法は、複数のレンズがラ
イン状に並んだ複数のレンズアレイ領域が、上記複数の
レンズの並び方向と交差する方向に並ぶように一体成形
された樹脂成形品を用いて行われ、かつ、上記各レンズ
アレイ領域の上記交差する方向の寸法に対応して一定間
隔隔てて複数の回転刃が組み付けられたマルチ回転刃を
用いて、上記各レンズアレイ領域の両サイドに、切断溝
を同時に形成する工程を含んでいることを特徴としてい
る。

【０００９】このような製造方法によれば、複数のレン
ズアレイを同時的に得ることができるため製造コストの
低減を図ることができる。また、マルチ回転刃を用いる
ことにより、隣接する回転刃の間にレンズアレイ領域が
拘束されることとなるため、レンズアレイ領域が逃げた
り撓んだりしてしまうことを抑制することができる。そ
の結果、切断溝の直線性を確保しつつも切断面を鏡面に
近づけることができるようになる。さらには、超音波カ
ッタを用いて切断溝を形成する場合のように熱エネルギ
を付与する必要がないため、切断溝の側面が溶融ないし
軟化して切断面の凹凸が大きくなったり、切断面にバリ
が付着し、あるいは切断面やバリにホコリが付着してし
まう虞も少なくなる。したがって、上記製造方法によれ
ば、光学的特性に優れたレンズアレイを提供できるよう
になる。

【００１０】上記切断溝を形成する工程は、たとえば上
記樹脂成形品の第１面から、複数の第１回転刃を作用さ
せ、上記樹脂成形品における厚みの途中まで複数の第１
凹溝を形成する第１作業と、この第１作業よりも後に行
われ、かつ上記樹脂成形品における上記第１面とは反対
の第２面から、上記各第１回転刃よりも厚み寸法の大き
な複数の第２回転刃を作用させ、上記複数の第１凹溝に
繋がる複数の第２凹溝を形成し、上記切断溝を形成する
第２作業と、を含んでいる。

【００１１】第１および第２作業は、上記第２作業を行
う前の上記各第１凹溝の深さをｔ１、上記各第２凹溝の
深さをｔ２、上記樹脂成形品における上記複数のレンズ
アレイ領域の両サイドの厚み寸法をｔとしたとき、下記
式を満たすように行うのが好ましい。

【００１２】

【数２】

【００１３】このような切断溝の形成方法では、第１回
転刃の作用により第１凹溝の底面付近にバリが付着した
としても、第２回転刃の作用により第１凹溝の一部が侵
食される際に、第１凹溝に付着したバリが掻き取られ
る。その結果、切断面に対するバリの付着が抑制され
る。

【００１４】樹脂成形品に対して回転刃を貫通させる場
合では、回転刃が貫通する際の負荷が相対的に大きい
が、樹脂成形品の両面から回転刃を作用させて貫通状の
切断溝を形成するようにすれば、切断溝が貫通する際に
樹脂成形品に作用する負荷が小さくなる。その結果、切
断溝を形成する際に、レンズアレイに亀裂が発生しまう
ことを抑制することができる。

【００１５】また、厚み寸法の異なる回転刃によって切
断溝を形成する場合には、レンズアレイの切断面に段差
が生じる。そのため、この段差を、レンズアレイやレン
ズアレイユニットを画像形成装置に組み込む時の外形基
準（位置決め基準）として利用することができるように
なる。その結果、レンズアレイユニット（レンズアレ
イ）を位置精度よく組み込めるようになる。

【００１６】切断部分の溶融や軟化やバリの付着をより
確実に防止するためには、切断溝を形成する際に樹脂成
形品を冷却してもよい。この場合、樹脂成形品の冷却
は、たとえばマルチ回転刃と樹脂成形品との接触部分お
よびその近傍に冷却水を供給することにより行われる。

【００１７】樹脂成形品の厚みは、形成すべきレンズア
レイの用途などによって異なるが、たとえば樹脂成形品
の厚みは０．８〜２．０ｍｍとされ、その場合には、マ
ルチ回転刃は、移動速度が５００〜２０００ｍｍ／ｍｉ
ｎ、各回転刃の回転数が２０００〜６０００ｒｐｍで駆
動される。

【００１８】各回転刃としては、たとえば直径が５０〜
１５０ｍｍであるとともに、刃数が１００〜２００のノ
コ刃が使用される。

【００１９】本願発明の第２の側面においては、複数の
第１レンズがライン状に並んだ第１レンズアレイ、およ
び複数の第２レンズがライン状に並んだ第２レンズアレ
イを形成するレンズアレイ形成工程と、上記第１レンズ
アレイと上記第２レンズアレイとを、上記各第１レンズ
のレンズ軸が、対応する第２レンズのレンズ軸と一致す
るように接続するレンズアレイ接続工程と、を含み、上
記レンズアレイ形成工程は、複数のレンズがライン状に
並んだ複数のレンズアレイ領域が、上記複数のレンズの
並び方向と交差する方向に並ぶように一体成形された樹
脂成形品を用いて行われ、かつ、上記各レンズアレイ領
域の上記交差する方向の寸法に対応して一定間隔隔てて
複数の回転刃が組み付けられたマルチ回転刃を用いて、
上記各レンズアレイ領域の両サイドに、切断溝を同時に
形成する工程を含んでいることを特徴とする、レンズア
レイユニットの製造方法が提供される。

【００２０】この製造方法においても、マルチ回転刃を
使用するため、上述した本願発明の第１の側面に係る製
造方法と同様に、光学的特性に優れたレンズアレイを提
供できる結果、光学的特性に優れたレンズアレイユニッ
トをも提供できるようになる。

【００２１】一方、レンズアレイ接続工程は、超音波振
動を供給する作業を含んでいるのが好ましい。この場
合、たとえば第１レンズアレイおよび第２レンズアレイ
のうちの一方のレンズアレイには凸部を設け、他方のレ
ンズアレイには凹部を設けるのが好ましい。その上で、
レンズアレイ接続工程においては、凸部と凹部とを仮嵌
合させた仮組立体に対して超音波振動を供給することに
より、少なくとも上記凸部の表面および上記凹部の内面
のうちの一方を溶融ないし軟化させつつ上記凹部に上記
凸部を嵌合する。このとき、凸部の表面または凹部の内
面に、超音波振動の供給時に超音波エネルギを集中させ
るための突起を設けておくのが好ましい。

【００２２】このような超音波振動の供給方法によれ
ば、嵌合部分（凸部と凹部）に集中的にエネルギを供給
することが可能となり、とくに突起を設けた構成では突
起にエネルギが集中するため、他の部分に熱的ストレス
を与えることがなく凸部と凹部を嵌合させることができ
る。そして、嵌合部分を選択的に溶融ないし軟化させる
ことにより、多少の寸法誤差があっても凹部に対して凸
部を確実に嵌合させることができるようになる。その結
果、レンズアレイどうしの平行性を十分に確保しつつ、
レンズアレイ間の距離を所望通りとすることができるよ
うになる。しかも、極めて短時間で溶着することが可能
であるため、生産性に優れている。

【００２３】樹脂形成品としては、上記第１レンズアレ
イとなるべき第１レンズアレイ領域と上記第２レンズア
レイとなるべき第２レンズアレイ領域とのペアが複数設
けられたものを用いるのが好ましく、その場合には、１
つの樹脂成形品から得られる第１レンズアレイおよび第
２レンズアレイの複数のペアについて同時に接続するの
が好ましい。

【００２４】そうすれば、１つの樹脂成形品から得るべ
きレンズユニットの数と、一回の組み立て作業において
得られるレンズアレイユニットの数が一致するため、レ
ンズアレイユニットをライン生産する場合の生産性が良
くなる。

【００２５】レンズアレイユニットは、隣接するレンズ
間でのクロストークを防止するために、遮光手段が設け
られることがある。この場合、遮光手段は、たとえば複
数の貫通孔が並んで形成され、かつ各貫通孔が、対応す
る第１レンズの正面に位置するように配置される。この
ような遮光部材は、たとえばレンズアレイ接続工程にお
いて、第１レンズアレイと第２レンズアレイとを超音波
溶着する際の超音波振動の供給により、第１レンズアレ
イに対して接続するのが好ましい。そうすれば、遮光部
材を接続する工程をレンズアレイ接続工程とは別工程と
して設ける必要がなくなり、作業効率的に有利なものと
なる。

【００２６】本願発明の第３の側面においては、物体か
ら進行してくる光を集束させることにより、上記物体の
像を所定の位置に結像させるための結像手段を備えた光
学装置であって、上記結像手段として、上述した本願発
明の第１の側面に係る製造方法により得られたレンズア
レイ、または上述した本願発明の第２の側面に係るレン
ズアレイユニットの製造方法により得られたレンズアレ
イユニットが用いられていること特徴とする、光学装置
が提供される。

【００２７】上述した本願発明の第１および第２の側面
に係る製造方法では、コスト的に有利に、レンズアレイ
の側面を鏡面に近づけることができるため、これらの方
法二より得られるレンズアレイやレンズアレイユニット
を採用すれば、光学的に優れた光学装置を、コスト的に
有利に製造することができるようになる。

【００２８】好ましい実施の形態においては、原稿を照
明するための光源と、光電変換機能を有する複数の受光
素子と、をさらに備えており、上記原稿によって反射さ
れた光を上記レンズアレイユニットによって集束させる
ことにより、上記原稿の画像を上記複数の受光素子上に
結像させる構成とされている。つまり、上述したレンズ
アレイまたはレンズアレイユニットは、画像読み取り装
置に対して好適に使用できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は、本発明に係る
製造方法により得られるレンズアレイユニットの一例を
示している。これらの図に示したレンズアレイユニット
Ｕは、第１レンズアレイ１と、第２レンズアレイ２と、
遮光部材３と、を有している。

【００３０】第１レンズアレイ１は、レンズアレイ本体
１ａを備えている。このレンズアレイ本体１ａは、一定
間隔で直線状の１列に並んだ複数の第１レンズ１１と、
これら複数の第１レンズ１１に繋がって一体に形成され
た第１ホルダ部１０と、を有している。第２レンズアレ
イ２は、その基本的な構造が第１レンズアレイ１と共通
するものである。この第２レンズアレイ２は、レンズア
レイ本体２ａを備えている。このレンズアレイ本体２ａ
は、一定間隔で直線状の１列に並んだ複数の第２レンズ
２１と、これら複数の第２レンズ２１に繋がって一体に
形成された第２ホルダ部２０と、を有している。

【００３１】レンズアレイ本体１ａ，２ａは、いずれも
一定方向に延びたブロック状であり、透光性を有する合
成樹脂製である。レンズアレイに使用する合成樹脂とし
ては、たとえばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、
あるいはＰＣ（ポリカーボネート）が挙げられる。

【００３２】第１レンズ１１は、軸Ｃの方向に間隔を隔
てた第１および第２レンズ面１１ａ，１１ｂを有してい
る。第１および第２レンズ面１１ａ，１１ｂは、凸状曲
面であり、第１レンズ１１は、両凸レンズとされてい
る。第２レンズ２１は、軸Ｃの方向に間隔を隔てた第３
および第４レンズ面２１ａ，２１ｂを有している。第３
および第４レンズ面２１ａ，２１ｂは、凸状曲面であ
り、第２レンズ２１は、両凸レンズとされている。第
１、第２、第３および第４レンズ面１１ａ，１１ｂ，２
１ａ，２１ｂは、後述するように、それらによって正立
等倍像を結像可能な曲率とされている。各レンズ面１１
ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂは、球面状または非球面状
のいずれであってもかまわない。各レンズ面１１ａ，１
１ｂ，２１ａ，２１ｂを球面にすれば、その製造が容易
となる。これに対し、各レンズ面１１ａ，１１ｂ，２１
ａ，２１ｂを非球面にすれば、収差を少なくすることが
できる。

【００３３】第１および第２レンズ１１，２１のそれぞ
れの配列ピッチは、たとえば１ｍｍ程度である。上記し
たレンズ面１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂのそれぞれ
の投影面直径は、たとえば０．６〜１．０ｍｍ程度であ
る。ただし、本実施の形態においては、第２レンズ面１
１ｂと第３レンズ面２１ａとが投影面直径が略同一とさ
れている点を除き、基本的には、第１レンズ面１１ａか
ら第４レンズ面２１ｂに向かうにしたがってレンズ面１
１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂの投影面直径が徐々に大
きくなるように構成されている。

【００３４】なお、第１および第２レンズ１１，２１
は、必ずしも両凸レンズである必要はない。たとえば、
第２レンズ面１１ｂを平面状にした場合であっても、正
立等倍像を結像可能である。

【００３５】第１ホルダ部１０には、第２ホルダ部２０
と対向する面１０ｂにおける長手方向両端部に凸部１３
が設けられている。第２ホルダ部２０には、第１ホルダ
部１０と対向する面２０ａにおける長手方向両端部に凹
部２３が設けられている。この凹部２３は、段部２３ａ
を有している。第１レンズアレイ１と第２レンズアレイ
２とは、凹部１３と凸部２３の先端部とを嵌合すること
により、互いに重ね合わされて接続されている。このと
き、第１および第２レンズ１１，２１のそれぞれの軸Ｃ
どうしが合わされている。第１ホルダ部１０の面１０ｂ
には段部２３ａが当接している。これにより、第２レン
ズ面１１ｂと第３レンズ面２１ａとの間隔が規定されて
いる。面１０ｂ，２０ａの長手方向中間部には、複数組
の凸部１４ａと凹部２４ａとが設けられている。複数組
の凸部１４ａおよび凹部２４ａは、第１および第２レン
ズ１１，２１を避けるようにして設けられている。図３
に良く表れているように第１および第２レンズアレイ
１，２は、凸部１４ａと凹部２４ａとの嵌合作用によっ
ても互いに位置決めが図られている。

【００３６】面２０ａにはさらに、複数の凸部２４ｂが
設けられている。複数の凸部２４ｂは、第２レンズ２１
を避けるようにして設けられている。各凸部２４ｂは、
面１０ｂに当接するものであり、ストッパ部として機能
する。したがって、第２レンズ面１１ｂと第３レンズ面
２１ａとの間隔は、凸部１４ａ、凹部２４ａおよび凸部
２４ｂによっても規定されている。なお、第１レンズア
レイに凹部を設けるとともに、第２レンズアレイに凸部
を設けてもよい。

【００３７】遮光部材３は、図２によく表われているよ
うに、第１および第２レンズアレイ１，２と同様に、一
定方向に延びたブロック状またはシート状であり、適度
な厚みを有している。この遮光部材３は、線膨張率が第
１レンズアレイ１に近く、黒色に着色しやすい樹脂材
料、たとえばＰＣにより形成されている。この遮光部材
３には、第１および第２レンズ１１，２１に対応する複
数の貫通孔３０が直線状の列状に配列されて設けられて
いる。貫通孔３０の内壁面３０ａも黒色とされている。

【００３８】遮光部材３には、面（裏面）３１ｂおよび
面（側面）３１ｃの双方に開放する複数の凹部３５が設
けられている。複数の凹部３５は、遮光部材３の長手方
向に間隔を隔てている。これに対し、第１レンズアレイ
１の第１ホルダ部１０の面１０ａには、複数の凸部１５
が設けられている。面３１ｂには、第１レンズ１側に開
口した複数の凹部３６が設けられている。これらの凹部
３６は、開口側に向かうほど広口となる（断面積が大き
くなる）テーパ状とされている。これに対して、第１レ
ンズアレイ１の面１０ａには、複数の凸部１６が設けら
れている。これらの凸部１６は、頂部に向かうほど断面
積が小さくなっている。もちろん、遮光部材に凸部を設
け、第１レンズアレイに凹部を設けてもよい。

【００３９】図３に良く表れているように、遮光部材３
は、複数の凹部３５，３６と凸部１５，１６とが嵌合す
ることにより、第１レンズアレイ１の第１ホルダ部１０
の面１０ａに接触または接近するようにして重ね合わさ
れて取り付けられている。これにより、遮光部材３の各
貫通孔３０は、各第１レンズ面１１ａの正面に位置し、
かつ開口している。

【００４０】各第１レンズ面１１ａの一部は、各貫通孔
３０に嵌入した状態とされている。図１に良く表われて
いるように、遮光部材３の面（表面）３１ａの一側縁部
には、少なくとも１つの凹部３７が設けられている。凹
部３７は、後述する光学装置Ａにおいて遮光部材３の位
置決めを図るのに利用される部分である。

【００４１】次に、上記構成のレンズアレイユニットＵ
を用いて画像を結像させる場合の一例について、図４を
参照して説明する。

【００４２】図４に示す光学系においては、遮光部材３
の正面（図面上方）の始点Ｓから出発した光が、遮光部
材３の各貫通孔３０を通過する。この光は第１レンズ１
１および第２レンズ２１を順次通過してから、第２レン
ズアレイ２の背後の結像点Ｒに達する。この場合、共通
の軸Ｃ上に並ぶ第１および第２レンズ１１，２１が光を
屈折させる作用により、従来のロッドレンズにみられる
光の蛇行現象と同等の現象が得られる。その結果、始点
Ｓにある物体（ａ→ｂ→ｃ）の正立等倍像（ａ′→ｂ′
→ｃ′）を結像点Ｒに形成することができる。換言する
と、この光学系においては、まず、各第１レンズ１１の
第１レンズ面１１ａが、物体（ａ→ｂ→ｃ）の倒立縮小
像を形成する。次いで、第２、第３および第４レンズ面
１１ｂ，２１ａ，２１ｂが倒立縮小像を拡大し、かつ反
転させる。その結果、結像点Ｒには物体の正立等倍像が
結ばれる。

【００４３】上記光学系においては、第１ホルダ部１０
の面１０ａが遮光部材３によって覆われているために、
始点Ｓから進行してきた光が第１ホルダ部１０内に進行
せずに第１レンズ１１を進行するようにすることができ
る。また、たとえば符号ｎ１で示すように、始点Ｓから
軸Ｃに対して大きな傾斜角度で進行する光線（始点Ｓか
らの広がり角度が大きい光線）については、遮光部材３
により第１レンズ１１への入射が妨げられる。そのた
め、遮光部材３を配置することにより、始点Ｓからの広
がり角度が小さい光線のみを入射させることが可能とな
り、隣接するレンズ１１，２１間でのクロストークを抑
制することができるようになる。

【００４４】上記した構成の第１および第２レンズアレ
イ１，２および遮光部材３は、次に説明する方法により
製造することができる。

【００４５】第１レンズアレイ１および第２レンズアレ
イ２は、図５、図６Ａおよび図６Ｂに示したような樹脂
成形品４から切り出すことができる。

【００４６】この樹脂成形品４は、第１レンズアレイ１
となるべき複数の第１レンズアレイ領域１′および第２
レンズアレイ２となるべき複数の第２レンズアレイ領域
２′が形成されたものである。第１レンズアレイ領域
１′と第２レンズアレイ領域２′とは、その幅方向に一
定間隔隔てて交互に並んでいる。第１レンズアレイ領域
１′と第２レンズアレイ領域２′との間の領域（境界領
域）１２′の幅寸法は、後述する回転刃５０の厚み寸法
に対応している。第１レンズアレイ領域１′および第２
レンズアレイ領域２′には、複数の第１レンズ１１およ
び第２レンズ２１、および凸部１３，１４ａ，１５，２
４ｂや凹部２３，２４ａに相当する部分が形成されてい
る。図６Ｂに示したように、凹部２４ａの底面には、球
状の突起２４ｃが設けられている。この突起２４ｃは、
後述する超音波振動の供給時に超音波エネルギを集中さ
せるためのものである。

【００４７】このような樹脂成形品４は、金型を用いた
樹脂成形によって形成することができる。より具体的に
は、上金型および下金型によって形成されるキャビティ
内にＰＭＭＡなどの透明樹脂を溶融状態で充填した後、
これを固化させてから型抜きを行うことにより形成する
ことができる。

【００４８】樹脂成形品４からの第１レンズアレイ１お
よび第２レンズアレイ２の切り出しは、図７ないし図９
に示したようにマルチ回転刃５を利用して行われる。こ
のマルチ回転刃５は、複数の回転刃５０が同一軸心上に
並設されたものであり、１つの回転軸５１の回転により
複数の回転刃５０が同時に回転するように構成されてい
る。回転刃５０の枚数は、第１レンズアレイ領域１′お
よび第２レンズアレイ領域２′の合計数に１を加えた枚
数とされる。たとえば図５および図７に示したように、
第１レンズアレイ領域１′および第２レンズアレイ領域
２′が４個ずつ設けられている場合には、回転刃５０の
枚数は９枚とされる。隣接する回転刃５０の間には、ス
ペーサ５２が配置されており、各回転刃５０の間隔が一
定に保たれている。スペーサ５２の厚みは、第１レンズ
アレイ領域１′および第２レンズアレイ領域２′の幅寸
法に対応している。

【００４９】各回転刃５０は、たとえば樹脂成形品４の
長さ寸法が２０〜３０ｃｍ、厚み寸法が０．５〜２．０
ｍｍとされている場合には、たとえば直径が５〜１５ｃ
ｍ、厚み寸法が０．１〜０．５ｍｍのものが使用され
る。回転刃５０の刃５０ａの数は、たとえば１００〜２
００とされ、個々の刃５０ａは、たとえばノコ刃とされ
ている。回転刃５０の構成する素材としては、メタル超
鋼が挙げられる。

【００５０】このようなマルチ回転刃５を用いる場合、
樹脂成形品４を支持台６上に固定した状態で樹脂成形品
４の切断が行われる。

【００５１】支持台６は、樹脂成形品４の長手方向に延
びる複数の凹部６０，６１を有している。凹部６０は、
樹脂成形品４における支持台６との対向面４０側の凸レ
ンズ部分１１Ａ，２１Ａを収容するためのものである。
凹部６１は、切断時に樹脂成形品４から突出する回転刃
５０の刃先が干渉しないようにするためのものである。

【００５２】樹脂成形品４の切断においては、まず、樹
脂成形品４を支持台６に対して位置合わせした後、樹脂
成形品４における第１レンズアレイ領域１′および第２
レンズアレイ領域２′の両サイドに各回転刃５０を位置
合わせする。その後、回転軸５１を回転させることによ
り回転刃５０を回転させつつ、回転刃５０を樹脂形成品
４の長手方向に相対的に移動させる。これにより、図１
０に示したように、第１レンズアレイ領域１′および第
２レンズアレイ領域２′の両サイドに切断溝４２が形成
される。このとき、回転刃５０と樹脂成形品４が接触す
る部分には、図７および図８に示したように水６２を供
給するのが好ましい。

【００５３】例示した寸法の樹脂成形品４および回転刃
５０を採用する場合には、回転刃５０の回転数は、たと
えば２０００〜６０００ｒｐｍ、回転刃５０の移動速度
は、たとえば５００〜２０００ｍｍ／ｍｉｎとされる。

【００５４】最終的に、図１０に示したカットラインＬ
に沿って切断することにより第１レンズアレイ１および
第２レンズアレイ２が得られる。カットラインＬでの樹
脂成形品４の切断は、回転刃を用いて行ってもよいし、
その他の方法であってもよい。

【００５５】以上に説明した切断方法では、樹脂成形品
４の長手方向に沿った切断に対して複数の回転刃５０を
有するマルチ回転刃５を用いているため、１枚の回転刃
を用いて切断する場合に比べて生産性がよい。また、一
枚の回転刃により１つずつ切断溝を形成する場合には、
２個目以降の切断溝を形成する際に、その切断溝の方向
に第１レンズアレイ領域１′または第２レンズアレイ領
域２′が逃げたり撓んだりしてしまうことが懸念され
る。これに対して、スペーサ５２によりその間隔が固定
化されたマルチ回転刃５では、隣接する回転刃５０間に
第１レンズアレイ領域１′または第２レンズアレイ領域
２′が拘束される。そのため、切断時における第１レン
ズアレイ領域１′や第２レンズアレイ領域２′の逃げや
撓みを抑制できるようになる。その結果、切断溝４２の
直線性を確保しつつ、切断面４３を鏡面に近づけること
ができるようになる。

【００５６】一方、回転刃５０と樹脂成形品４との間に
水６２を与えて切断すれば、回転刃５０と樹脂成形品４
との摩擦熱を水６２が吸収する。そのため、切断領域も
しくはその近傍領域が冷却される結果、樹脂成形品４が
溶融ないしは軟化してしまうことを抑制することができ
る。これにより、切断面４３を鏡面に近づけることがで
きるとともに、切断面４３への切断バリの付着を抑制で
きる。切断時に水６２を供給すれば、水流によって切断
粉を排出することも可能となるため、このことによって
も、切断面４３への切断バリの付着を抑制することがで
きる。切断バリの付着が抑制できれば、切断バリを介し
てのホコリの付着も抑制できる。したがって、マルチ回
転刃を用いた樹脂成形品の切断では、バリやホコリの付
着に起因した光学的特性の劣化を抑制しつつ、簡易かつ
安価な方法によってレンズアレイを提供できるようにな
る。

【００５７】切断面４３に対するバリの付着を抑制する
ために、図１１Ａおよび図１１Ｂに示したように、樹脂
成形品４の第１面４６および第２面４７のそれぞれから
マルチ回転刃５０′，５０″を作用させて切断溝４３Ａ
を形成するようにしてもよい。

【００５８】より具体的には、まず、図１１Ａに示した
ように、樹脂成形品の第１面４６から、複数の第１回転
刃５０′を作用させ、樹脂成形品４における厚みの途中
まで複数の第１凹溝４４を形成する。このとき、各第１
凹溝４４の深さｔ１は、樹脂成形品４におけるレンズア
レイ領域１′，２′の両サイドの厚み寸法ｔの半分より
も大きくされる。

【００５９】次いで、図１１Ｂに示したように、樹脂成
形品４を反転させて、樹脂成形品４の第２面４７から、
各第１回転刃５０′よりも厚み寸法の大きな複数の第２
回転刃５０″を作用させる。これにより、複数の第１凹
溝４４に繋がる複数の第２凹溝４５を形成し、切断溝４
２Ａを形成する。このとき、第２凹溝４５の深さｔ２
は、レンズアレイ領域１′，２′の両サイドの厚み寸法
ｔの半分よりも小さくされ、かつｔ２＞（ｔ−ｔ１）を
満たすものとされる。つまり、第２凹溝４５は、第１凹
溝４４の一部を侵食するように形成され、第１凹溝４４
の深さは第２凹溝４５を形成する前よりも小さくされ
る。

【００６０】このような切断溝４２Ａの形成では、第１
回転刃５０′の作用により第１凹溝４４の底面付近にバ
リが付着したとしても、第２回転刃５０″の作用により
第１凹溝４４の一部が侵食される際に、第１凹溝４４に
付着したバリが掻き取られる。その結果、切断面に対す
るバリの付着が抑制される。

【００６１】樹脂成形品に対して回転刃を貫通させる場
合では、回転刃が貫通する際の負荷が相対的に大きい
が、樹脂成形品の両面から回転刃を作用させて貫通状の
切断溝を形成するようにすれば、切断溝が貫通する際に
樹脂成形品に作用する負荷が小さくなる。その結果、切
断溝を形成する際に、レンズアレイに亀裂が発生しまう
ことを抑制することができる。

【００６２】また、厚み寸法の異なる回転刃５０′，５
０″によって切断溝４２Ａを形成する場合には、図１１
Ｂから分かるようにレンズアレイの切断面に段差が生じ
る。そのため、この段差を、レンズアレイやレンズアレ
イユニットを画像形成装置に組み込む時の外形基準（位
置決め基準）として利用することができるようになる。
その結果、レンズアレイユニット（レンズアレイ）を位
置精度よく組み込めるようになる。

【００６３】なお、第１レンズアレイ領域のみが形成さ
れた樹脂成形品と、第２レンズアレイ領域２′のみが形
成された樹脂成形品とをそれぞれ別個に準備し、各々を
樹脂成形品を個別に切断することにより、第１レンズア
レイ１と第２レンズアレイ２とを別個に得るようにして
もよい。

【００６４】遮光部材３についても、金型を用いた樹脂
成形により製造することができる。この場合、各貫通孔
３０については、金型の形状を工夫することによって樹
脂成形の際に形成することが可能である。各貫通孔３０
は、遮光部材３の原型となる樹脂成形品に機械加工ある
いはレーザ加工などを施すことによって形成することも
できる。また、第１レンズアレイ１や第２レンズアレイ
２の場合と同様に、複数の遮光部材形成領域が形成され
た板状の樹脂成形品を切断して複数の遮光部材３を同時
に得てもよいし、金型における１つのキャビティから１
つの遮光部材３を得るようにしてもよい。

【００６５】レンズアレイユニットＵは、第１および第
２レンズアレイ１，２どうしを重ねて合わせて接続する
とともに、第１レンズアレイ１に遮光部材３を重ね合わ
せて接続することにより製造することができる。第１お
よび第２レンズアレイ１，２どうしの接続、および第１
レンズアレイ１と遮光部材３との接続は、凹部２４ａ，
３６と凸部１４ａ，１５，１６をそれぞれ仮嵌合させた
仮組立体Ｕ′（図１２および図１３参照）の嵌合部分
を、超音波溶着することにより行われる。

【００６６】超音波溶着は、図１２および図１３に示し
たようにチャック台７１上に複数の仮組立体Ｕ′を保持
した状態で、各仮組立体Ｕ′に超音波振動を付与するこ
とにより行われる。超音波振動の供給は、超音波ホーン
７２を用いて行われる。

【００６７】各仮組立体Ｕ′は、図１３および図１４に
良く表れているように凹部２４ａ，３６に対して凸部１
４ａ，１５，１６が完全に嵌合していない状態のものを
いう。

【００６８】チャック台７１は、複数のエアシリンダ７
０により上下動可能とされている。エアシリンダ７０
は、たとえばチャック台７１の四隅に設けられており、
個々のエアシリンダ７０に対して１つのエア圧調整器
（図示略）が接続されている。つまり、各々のエアシリ
ンダ７０のエア圧が自動的に同一となるように構成され
てチャック台７１の水平性が維持される。一方、エアシ
リンダ７０のエア圧を調整することにより、チャック台
７１を上下動させることができる。したがって、図１３
から予想されるように、エアシリンダ７０によって、超
音波ホーン７２とチャック台７１の間に介在させた仮組
立体Ｕ′に対して、均一な押圧力を作用させることがで
きる。

【００６９】チャック台７１には、複数の保持溝７１ａ
が設けられている。保持溝７１ａは、たとえば仮組立体
Ｕ′における凸レンズ部分２１Ｂを収容するためのもの
である。保持溝７１ａの個数は設計事項であるが、たと
えば図５に示した樹脂成形品のように、１つの樹脂成形
品４により第１レンズアレイ１および第２レンズアレイ
２が４個ずつ得られる場合には、１つの樹脂成形品４か
ら４つの仮組立体Ｕ′が得られるため、これに対応させ
て保持溝７１ａを４個設けてもよい。

【００７０】超音波ホーン７２は、チャック台７１に保
持された全ての仮組立体Ｕ′を覆い得る平面視面積を有
している。この超音波ホーン７２は、図外の超音波発振
子に接続されており、この超音波発振子によりたとえば
縦振動が付与され、それが仮組立体Ｕ′における遮光部
材３の一面３０ｂから供給される。本実施の形態では、
超音波ホーン７２により仮組立体Ｕ′に供給される超音
波は、たとえば周波数が１０〜３０ｋＨｚ、振幅が１０
〜３０μｍとされる。

【００７１】超音波溶着時には、まず、超音波ホーン７
２を位置固定しておく一方で、仮組立体Ｕ′（図１４参
照）が保持されたチャック台７１をエアシリンダ７０に
より上動させる。これにより、各仮組立体Ｕ′を超音波
ホーン７２に当接させて各仮組立体Ｕ′に対して押圧力
を作用させる。そして、たとえば圧力センサ（図示略）
により仮組立体Ｕ′と超音波ホーン７２との間に作用す
る圧力を測定しておき、その値が所定の値に達した段階
で、超音波ホーン７２ひいては仮組立体Ｕ′に対して超
音波を付与する。このときに供給される超音波は、たと
えば上記した周波数および振幅を有する縦振幅である。
仮組立体Ｕ′に対しては、少なくとも超音波溶着が終了
するまでチャック台７１により押圧力が付与される。

【００７２】仮組立体Ｕ′に対して超音波を供給した初
期は、図１６にＡ→Ｂで示したようにチャック台７１か
らの押圧力により凹部２４ａ，３５に対してさらに深く
凸部１４ａ，１５が侵入して図１４に符号ｘで示した面
間距離（ホルダ部の面１０ｂ，２０ａの間の距離）が小
さくなる。この初期段階においては、超音波エネルギ
は、第１レンズアレイ１の凸部１６と遮光部材３の凹部
３６との接触面に集中的に供給され、上記接触面が溶融
ないし軟化して、図１５に示したように凹部３６内に凸
部１６が完全に嵌合される。このとき、第１レンズアレ
イ１の凸部１５が遮光部材３の凹部３５に嵌合し、第１
レンズアレイ１と遮光部材３との間の近接が抑止される
と同時に、上記接触部分への超音波エネルギの集中が回
避される。

【００７３】この状態では、図１５に示したように第１
レンズアレイの凸部１４ａと第２レンズアレイ２の凹部
２４ａとが完全に嵌合しておらず、突起２４ｃが凸部１
４ａと接触している。そのため、凸部１４ａと突起２４
ｃの接触部分に超音波エネルギが集中する。これによ
り、突起２４ｃまたは凸部１４ａが溶融ないし軟化する
にしたがって、図１６にＢ→Ｃで示したように面間距離
ｘが小さくなり、最終的には凹部２４ａ内に凸部１４ａ
が完全に嵌合されて図３に示したよう状態となる。この
とき、第２レンズアレイ２の凸部２４ｂが第１レンズア
レイ１の面１０ｂに干渉し、第１レンズアレイ１と第２
レンズアレイ２の近接が抑止され、図１６にＣ→Ｄで示
したように面間距離ｘは一定となる。

【００７４】このような接続方法では、他の部分に熱的
ストレスを与えることがなく、凹部２４ａ，３６に凸部
１４ａ，１６を嵌合させることができる。そして、嵌合
部分を選択的に溶融ないし軟化させることにより、多少
の寸法誤差があっても凹部２４ａ，３６に対して凸部１
４ａ，１６を確実に嵌合させることができるようにな
る。その結果、レンズアレイ１，２どうしの平行性を十
分に確保しつつ、レンズアレイ１，２間の面間距離ｘを
所望通りとすることができるようになる。しかも、極め
て短時間で溶着することが可能であるため、生産性に優
れている。また、遮光部材３を第１レンズアレイ１に接
続する作業と、第１レンズアレイ１と第２レンズアレイ
２とを接続する作業を一回の超音波供給により行える。
そのため、遮光部材３を接続する工程を、第１および第
２レンズアレイ１，２を接続する工程と別工程として設
ける必要が無く、作業効率的に有利なものとなる。

【００７５】なお、面間距離ｘは一定となった場合に
は、通常は超音波振動の供給を終了するが、かりに超音
波振動の供給を継続すれば、今度は第２レンズアレイ２
の凸部２４ｂが溶融ないし軟化し、凸部２４ｂがストッ
パ部としての機能を果たさなくなる。そのため、図１６
にＤ→Ｅで示したように面間距離ｘがさらに小さくなっ
て、レンズアレイ１，２どうしの平行性を十分に確保し
つつ、第１および第２レンズアレイ１，２の面間距離ｘ
を所望通りとすることができなくなる。したがって、図
１６にＣ→Ｄで示したように面間距離ｘは一定となる時
間範囲に超音波振動を供給する時間を設定するのが好ま
しい。

【００７６】たとえば、第１および第２レンズアレイ
１，２がＰＭＭＡで形成されるとともに、遮光部材３が
ＰＣで形成され、突起２４ｃの高さ（曲率半径）が１０
０〜２００μｍである場合には、仮組立体Ｕ′に対して
上記した条件の超音波振動を付与すれば、面間距離Ｘが
定距離となる時間範囲（図１６のＣ→Ｄ）は、０．１〜
０．３ｓｅｃとなる。この時間範囲内に供給される超音
波エネルギの合計は、２０〜４０Ｊとなる。

【００７７】このように、３部材１，２，３を同時に超
音波溶着する場合には、最後に接続部分が溶融ないしは
軟化させられる２部材、たとえば超音波ホーン７２から
遠い２部材１，２に着目し、これらの間の距離が一定と
なる時間範囲（図１６のＣ→Ｄ）を予め計測しておき、
その時間範囲内において超音波振動の供給を停止すれば
よい。こうすることにより、必要以上に接続部分が溶融
ないし軟化してレンズ間距離が小さくなりすぎたり、あ
るいは嵌合不十分によりレンズ間距離が大きくなりすぎ
ることを回避することができるようになる。しかも、極
めて短時間で超音波溶着を終了することができるために
生産性に優れており、また接着剤を使用して接続する場
合のようにレンズ１１，２１への接着剤の付着などに起
因した光学的特性の悪化を回避することができるように
なる。

【００７８】以上の説明では、便宜上、遮光部材３と第
１レンズアレイ１とが接続された後に第１レンズアレイ
１と第２レンズアレイ２とが接続される場合を例にとっ
て説明したが、これらの３部材は後述するように極めて
短時間で接続されるため、必ずしも第１段階目の接続と
第２段階目の接続とを明確に区別できるものではない。

【００７９】レンズアレイユニットＵでは、遮光部材３
がレンズアレイ１，２と異なる材料により形成されるこ
とがあるが、超音波溶着では、相互に接続される２部材
のうちの少なくとも一方の接続部分を溶融ないし軟化さ
せればよいため、異種材料により形成された２部材を接
続することができる。しかも、異種材料により形成され
た部材を含む３部材以上を適切かつ同時的に接続するこ
とができる。

【００８０】もちろん、遮光部材と第１レンズアレイを
接続した後にさらに第２レンズアレイを接続し、あるい
は第１レンズアレイと第２レンズアレイを接続した後に
さらに遮光部材を接続してもよい。その場合において
も、２部材の間の距離は図１６に示したグラフと同じよ
うな傾向を示す。そのため、２部材間距離が一定となる
時間範囲を予め測定しておき、その時間範囲において超
音波振動の供給を停止すれば、これらの２部材を適切に
接続できるようになる。

【００８１】このような超音波接続は、１つまたは３つ
以上のレンズアレイと遮光部材とにより構成されたレン
ズアレイユニット、遮光部材がないレンズアレイユニッ
ト、あるいは遮光膜などによりレンズアレイに直接遮光
部を形成したレンズアレイユニットにおいても、利用す
ることができる。

【００８２】図１７は、本願発明に係る光学装置の一例
である画像読み取り装置を示している。

【００８３】同図に示す光学装置Ａは、透明板８０と、
この透明板８０を上面部において支持する合成樹脂製の
ケース８１と、このケース８１の底面部に組み付けられ
た基板８２とを有している。この基板８２の表面上に
は、主走査方向（紙面と直交する方向）に間隔を隔てて
列状に並べられた複数の光源８３と、これら複数の光源
８３と同方向に並べられた複数の受光素子８４とが配置
されている。各光源８３は、たとえば発光ダイオードを
用いて構成されている。各受光素子８４は、光電変換機
能を有するものであり、光を受けると、その受光量に対
応した出力レベルの信号（画像信号）を出力する。

【００８４】透明板８０と各受光素子８４との間には、
上述のレンズアレイユニットＵが配置されている。レン
ズアレイユニットＵは、第１および第２レンズ１１，２
１の列が上記主走査方向に延びるようにして組み込まれ
ている。ケース８１には、遮光部材３の各凹部３７に対
応する突起８１ａが設けられている。この突起８１ａを
各凹部３７に係入することにより、ケース８１に対する
遮光部材３の位置決め、および遮光部材３の上方への浮
き上がり防止が図られている。透明板８０の表面部のう
ち、各貫通孔３０および各第１レンズ１１に対向する部
分がライン状の画像読み取り領域Ｌａである。

【００８５】各光源８３から発せられた光は、ケース８
１に収容された導光部材８６を介して画像読み取り領域
Ｌａに照射されるようになっている。導光部材８６は、
たとえば透明なＰＭＭＡ製またはＰＣ製である。ただ
し、本発明はこれに限定されず、導光部材８６を用いる
ことなく、あるいは導光部材８６とは異なる形態の導光
部材を用いることにより、各光源８３から発せられた光
を画像読み取り領域Ｌａに導くようにしてもかまわな
い。画像読み取り領域Ｌａ上には、原稿Ｇを搬送するた
めのプラテンローラ８７が設けられている。

【００８６】この光学装置Ａにおいては、各光源８３か
ら発せられた光が画像読み取り領域Ｌａまで導かれ、原
稿Ｇを照明する。原稿Ｇによって反射された光は、レン
ズアレイユニットＵに向けて進行する。すると、図４に
おいて説明した作用により、複数の受光素子８４上に
は、画像読み取り領域Ｌａにおける原稿Ｇの１ライン分
の画像が正立等倍で結像する。このため、複数の受光素
子８４からは、原稿Ｇの画像に対応する１ライン分の画
像信号が出力される。このような読み取り処理は、原稿
Ｇがプラテンローラ８７によって副走査方向に搬送され
る過程において複数回にわたって繰り返し実行される。
この光学装置Ａにおいては、原稿画像の結像手段とし
て、上述した方法により製造されたレンズアレイユニッ
トＵが用いられている。したがって、光学的特性に優れ
た光学装置Ａが廉価に提供される。

【００８７】本願発明の具体的な構成は、上述の実施形
態に限定されるものではなく、種々に設計変更自在であ
る。

【００８８】たとえば、本願発明に係る光学装置は、原
稿画像を読み取るための画像読み取り装置に限定される
ものではない。本願発明に係るレンズアレイユニットを
利用することにより、液晶表示器やその他のディスプレ
イ機器の画面に表示された画像を所定の個所に結像させ
て表示させるようにした光学装置として構成することも
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る製造方法により得られるレンズア
レイユニットの一例を示す分解斜視図である。

【図２】図１に示すレンズアレイユニットの断面図であ
る。

【図３】（ａ）は図２のＸ１−Ｘ１線に沿う断面図、
（ｂ）は図２のＸ２−Ｘ２線に沿う断面図である。

【図４】図１に示すレンズアレイユニットの作用説明図
である。

【図５】第１レンズアレイおよび第２レンズアレイを形
成するための樹脂成形品の平面図である。

【図６】（ａ）は図５のＸ３−Ｘ３線に沿う断面図、
（ｂ）は図５のＸ４−Ｘ４線に沿う断面図である。

【図７】図５に示した樹脂成形品に切断溝を形成する工
程を説明するための平面図である。

【図８】図７のＸ５−Ｘ５線に沿う断面図である。

【図９】図７のＸ６−Ｘ６線に沿う断面図である。

【図１０】切断溝を形成した樹脂成形品の平面図であ
る。

【図１１】樹脂成形品に切断溝を形成する工程の他の例
を説明するための断面図である。

【図１２】超音波溶着工程を説明するためのチャック台
と仮組立体の斜視図である。

【図１３】超音波溶着工程を説明するための図であっ
て、仮組立体をセットした状態の断面図である。

【図１４】（ａ）は、超音波溶着前の仮組立体の断面図
であって、図２のＸ１−Ｘ１線に相当する断面図であ
り、（ｂ）は、超音波溶着前の仮組立体の断面図であっ
て、図２のＸ２−Ｘ２線に相当する断面図である。

【図１５】（ａ）は、超音波溶着工程時の仮組立体の断
面図であって、図２のＸ１−Ｘ１線に相当する断面図で
あり、（ｂ）は、超音波溶着工程時の仮組立体の断面図
であって、図２のＸ２−Ｘ２線に相当する断面図であ
る。

【図１６】超音波溶着工程時における面間距離の経時的
変動を示すグラフである。

【図１７】レンズアレイユニットを組み込んだ画像読み
取り装置（光学装置の一例）の断面図である。

【符号の説明】

Ｕ レンズアレイユニット Ａ 光学装置 １ 第１レンズアレイ １′ 第１レンズアレイ領域（樹脂成形品の） １１ 第１レンズ ２ 第２レンズアレイ ２′ 第２レンズアレイ領域（樹脂成形品の） ２１ 第２レンズ ３ 遮光部材 ４ 樹脂成形品 ４２ 切断溝 ４４ 第１凹溝 ４５ 第２凹溝 ４６ 第１面（樹脂成形品の） ４７ 第２面（樹脂成形品の） ５ マルチ回転刃 ５０ 回転刃（マルチ回転刃を構成する） ５０′ 第１回転刃 ５０″ 第２回転刃 ８１ ケース ８３ 光源 ８４ 受光素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 EA18 EA19 EA68 GA02 MA02 MA05 MA16 4F213 AA21 AA28 AH75 WA05 WA33 WA39 WB01 WC01 WE02 WE06 WE07 WE16 WF01 WK01 WK03 WW06 WW15 WW21 WW23 WW24 5C051 AA01 BA04 DB22 DB29 5F089 BA03 BB03 BC07 BC15 BC29 DA17 GA01

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレンズがライン状に並んだ複数の
   レンズアレイ領域が、上記複数のレンズの並び方向と交
   差する方向に並ぶように一体成形された樹脂成形品を用
   いて行われ、かつ、 上記各レンズアレイ領域の上記交差する方向の寸法に対
   応して一定間隔隔てて複数の回転刃が組み付けられたマ
   ルチ回転刃を用いて、上記各レンズアレイ領域の両サイ
   ドに、切断溝を同時に形成する工程を含んでいることを
   特徴とする、レンズアレイの製造方法。
2. 【請求項２】 上記切断溝を形成する工程は、 上記樹脂成形品の第１面から、複数の第１回転刃を作用
   させ、上記樹脂成形品における厚みの途中まで複数の第
   １凹溝を形成する第１作業と、 この第１作業よりも後に行われ、かつ上記樹脂成形品に
   おける上記第１面とは反対の第２面から、上記各第１回
   転刃よりも厚み寸法の大きな複数の第２回転刃を作用さ
   せ、上記複数の第１凹溝に繋がる複数の第２凹溝を形成
   し、上記切断溝を形成する第２作業と、を含んでいる、
   請求項１に記載のレンズアレイの製造方法。
3. 【請求項３】 上記第１および第２作業は、上記第２作
   業を行う前の上記各第１凹溝の深さをｔ１、上記各第２
   凹溝の深さをｔ２、上記樹脂成形品における上記複数の
   レンズアレイ領域の両サイドの厚み寸法をｔとしたと
   き、下記式を満たすように行われる、請求項２に記載の
   レンズアレイの製造方法。 【数１】
4. 【請求項４】 上記切断溝を形成する工程は、上記樹脂
   成形品を冷却しつつ行う、請求項１ないし３のいずれか
   に記載のレンズアレイの製造方法。
5. 【請求項５】 上記樹脂成形品の冷却は、上記マルチ回
   転刃と上記樹脂成形品との接触部分およびその近傍に冷
   却水を供給することにより行う、請求項４に記載のレン
   ズアレイの製造方法。
6. 【請求項６】 上記樹脂成形品の厚みは０．８〜２．０
   ｍｍであり、上記マルチ回転刃は、移動速度が５００〜
   ２０００ｍｍ／ｍｉｎ、上記各回転刃の回転数が２００
   ０〜６０００ｒｐｍで駆動される、請求項１ないし５の
   いずれかに記載のレンズアレイの製造方法。
7. 【請求項７】 上記各回転刃は、直径が５０〜１５０ｍ
   ｍであるとともに、刃数が１００〜２００のノコ刃であ
   る、請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズアレイ
   の製造方法。
8. 【請求項８】 複数の第１レンズがライン状に並んだ第
   １レンズアレイ、および複数の第２レンズがライン状に
   並んだ第２レンズアレイを形成するレンズアレイ形成工
   程と、 上記第１レンズアレイと上記第２レンズアレイとを、上
   記各第１レンズのレンズ軸が、対応する第２レンズのレ
   ンズ軸と一致するように接続するレンズアレイ接続工程
   と、を含み、 上記レンズアレイ形成工程は、複数のレンズがライン状
   に並んだ複数のレンズアレイ領域が、上記複数のレンズ
   の並び方向と交差する方向に並ぶように一体成形された
   樹脂成形品を用いて行われ、かつ、上記各レンズアレイ
   領域の上記交差する方向の寸法に対応して一定間隔隔て
   て複数の回転刃が組み付けられたマルチ回転刃を用い
   て、上記各レンズアレイ領域の両サイドに、切断溝を同
   時に形成する工程を含んでいることを特徴とする、レン
   ズアレイユニットの製造方法。
9. 【請求項９】 上記レンズアレイ接続工程は、超音波振
   動を供給する作業を含んでいる、請求項８に記載のレン
   ズアレイユニットの製造方法。
10. 【請求項１０】 上記第１レンズアレイおよび上記第２
    レンズアレイのうちの一方のレンズアレイには凸部が設
    けられ、他方のレンズアレイには凹部が設けられてお
    り、 上記レンズアレイ接続工程においては、上記凸部と上記
    凹部とを仮嵌合させた仮組立体に対して超音波振動が供
    給され、この超音波振動の供給により、少なくとも上記
    凸部の表面および上記凹部の内面のうちの一方を溶融な
    いし軟化させつつ上記凹部に上記凸部を嵌合する、請求
    項８または９に記載のレンズアレイユニットの製造方
    法。
11. 【請求項１１】 上記凸部の表面または上記凹部の内面
    には、超音波振動の供給時に超音波エネルギを集中させ
    るための突起が設けられている、請求項１０に記載のレ
    ンズアレイユニットの製造方法。
12. 【請求項１２】 上記樹脂形成品には、上記第１レンズ
    アレイとなるべき第１レンズアレイ領域と上記第２レン
    ズアレイとなるべき第２レンズアレイ領域とのペアが複
    数設けられており、１つの樹脂成形品から得られる第１
    レンズアレイおよび第２レンズアレイの複数のペアにつ
    いて同時に接続を行う、請求項８ないし１１のいずれか
    に記載のレンズアレイユニットの製造方法。
13. 【請求項１３】 上記レンズアレイユニットは、複数の
    貫通孔が並んで形成され、かつ上記各貫通孔が、対応す
    る第１レンズの正面に位置するように配置された遮光部
    材をさらに備えており、上記レンズアレイ接続工程にお
    いては、上記第１レンズアレイと上記第２レンズアレイ
    とを超音波溶着する際の超音波振動の供給により、上記
    第１レンズアレイに対して上記遮光部材が接続される、
    請求項９ないし１２のいずれかに記載のレンズアレイユ
    ニットの製造方法。
14. 【請求項１４】 物体から進行してくる光を集束させる
    ことにより、上記物体の像を所定の位置に結像させるた
    めの結像手段を備えた光学装置であって、 上記結像手段として、請求項１ないし７のいずれかに記
    載したレンズアレイの製造方法により得られたレンズア
    レイ、または請求項８ないし１３のいずれかに記載した
    レンズアレイユニットの製造方法により得られたレンズ
    アレイユニットが用いられていること特徴とする、光学
    装置。
15. 【請求項１５】 原稿を照明するための光源と、光電変
    換機能を有する複数の受光素子と、をさらに備えてお
    り、 上記原稿によって反射された光を上記レンズアレイユニ
    ットによって集束させることにより、上記原稿の画像を
    上記複数の受光素子上に結像させる構成とされている、
    請求項１４に記載の光学装置。