JP4440427B2

JP4440427B2 - Rod lens array

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Publication number: JP4440427B2
Application number: JP2000138326A
Authority: JP
Inventors: 秀也小木
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: JP2001318208A; CN1221816C; CN1323992A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密着型イメージセンサを用いたファクシミリ、スキャナ等や、光プリンタ（ LEDプリンタ、光シャッター・プリンタ等）に使用されるロッドレンズアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のロッドレンズアレイは、例えば、光プリンタにおいて、LED アレイ等の発光素子アレイから出射される各光を感光ドラム上に結像させるための光学素子として、或いは、スキャナ等において、原稿面からの反射光をCCD アレイ等の受光素子アレイ上に結像する光学素子として使用されている。
【０００３】
このようなロッドレンズアレイとして、例えば、２枚のフレーム板の間に、隣り合うレンズの作る像が互いに重なり合うように、１列或いは２列に配列された複数のロッドレンズを備え、これらのロッドレンズ間及びその周囲の隙間にシリコーン樹脂を充填したものが知られている。このようなロッドレンズアレイを、例えば、光学式プリンタのプリンタヘッドの所定位置に位置決めして組み付ける際に、フレーム板の外面を基準面とし、この基準面をプリンタヘッドの取付面に組み付ける。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のロッドレンズアレイでは、フレーム板は、ガラス布基材エポキシ樹脂黒色積層板（FRP ）でできており、ガラス繊維布を内部に有しているために、一般に±数１０〜１００μm 程度の厚み公差を持っている。また、このような公差のあるフレーム板の外面を基準面としているので、その外面からロッドレンズアレイの厚さ方向（アレイ厚さ方向）の中心までの寸法も、±数１０〜１００μm 程度の範囲でばらつくことになる。これにより、従来のロッドレンズアレイを前記光プリンタ等に用いる場合には、ロッドレンズアレイの厚さ方向の中心が発光素子アレイの光軸から前記範囲と同程度の範囲でずれてしまう。また、そのロッドレンズアレイをファクシミリやスキャナ等に用いる場合には、前記厚さ方向の中心が受光素子アレイの光軸から前記範囲と同程度の範囲でずれてしまう。このようなズレにより、ロッドレンズアレイの光学特性の低下（特に、周期光量ムラの増大）を招いてしまう。
【０００５】
上記従来のロッドレンズアレイを密着型イメージセンサの読取り装置として用いた場合における、受光素子アレイの光軸（センターライン）からの前記厚さ方向の中心のズレに対する周期光量ムラの変化の計算結果を、図１３及び図１４のグラフでそれぞれ示してある。図１３は複数個のロッドレンズを１列に配置したロッドレンズアレイのグラフであり、図１４はロッドレンズを２列に配置したロッドレンズアレイのグラフである。両グラフにおいて、横軸は前記中心のズレｙ／ｒ₀（ｒ₀はロッドレンズの半径、ｙはロッドレンズアレイ厚さ方向のズレ量である。）を表し、ｍは隣り合うレンズの作る像の重なり度合い（下記の（１）式で定義される重なり度）である。また、両グラフの縦軸は最大値ｉmax と最小値ｉmin から下記の（２）式で定義される周期的な明るさムラΔＥを表している。
【０００６】
ｍ＝Ｘ₀／Ｄ（１）
ここで、Ｘ₀はロッドレンズの作る像の視野半径、Ｄはロッドレンズの直径である。
【０００７】
ΔＥ＝｛（ｉmax −ｉmin ）／ｉmin ｝×１００（％）（２）
前記中心のズレの対策として、以下の方法が考えられる。
（i ）光学式プリンタの場合には発光素子アレイの光量補正を行い、密着型イメージセンサの場合には受光素子アレイの感度補正を行うことにより、前記周期光量ムラを補正する。
【０００８】
（ii）光学式プリンタの場合には、プリンタヘッドを組み立てる際に発光素子アレイの光軸とロッドレンズアレイの前記中心との位置合わせを行い、密着型イメージセンサの場合には、前記中心と受光素子アレイの光軸との位置合わせを行う。
【０００９】
（iii ）前記中心のズレに対して鈍感な（周期光量ムラの変化に対して鈍感な）設計仕様のレンズアレイを使用する。
（iv）前記フレーム板をロット毎に管理し、各ロット毎に、発光素子アレイとロッドレンズアレイ、或いは受光素子アレイとロッドレンズアレイの組付け位置を調整する。
【００１０】
しかしながら、上記（i ）の方法では、前記補正のための補正回路が必要になるために、製造コストが増大してしまう。上記（ii）の方法では、前記位置合わせをする位置調整工程が必要になるため、製造コストが増大してしまう。上記（iii ）の方法では、ロッドレンズの前記重なり度を大きめに設定することになり、光量が落ちてしまう。また、上記（iv）の方法では、ユーザー側でロッドレンズアレイを、フレーム板のロット毎に管理する手間が増えるとともに、各ロット毎にロッドレンズアレイの組付け位置を変えなければならず、製造コストが増大してしまう。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その課題は、製造コストの増大や光量の低下を招くことなく、厚さ方向の位置調整を不要にしたロッドレンズアレイを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以下、上記課題を解決するための手段及び作用効果について記載する。
請求項１に係る発明は、隣り合うレンズの作る像が互いに重なり合うように、少なくとも１列に配列された複数のロッドレンズと、該複数のロッドレンズ間の隙間を埋めるとともに全ロッドレンズの周囲をレンズ並び方向及びアレイ厚さ方向の全体に渡って覆うように、前記複数のロッドレンズと一体化された樹脂部と、該樹脂部のアレイ厚さ方向の両側面の少なくとも一方に固定されたフレーム板とを備え、該フレーム板のレンズ並び方向の両端部を、前記樹脂部のレンズ並び方向の両側面から突出させ、この突出した前記両端部の内面を、アレイ厚さ方向の基準面としたことを特徴とするロッドレンズアレイである。
【００１３】
この構成によれば、フレーム板の両端部の内面をアレイ厚さ方向の基準面としており、この基準面からロッドレンズアレイのアレイ厚さ方向の中心までの距離は、フレーム板の厚み公差による影響を全く受けない。このため、その基準面から前記中心までの距離を、フレーム板の外面を基準面とする上記従来技術よりも高精度に設定することができる。これにより、フレーム板の両端部の内面がプリンタ等の支持体の取付基準面に当接するように、ロッドレンズアレイを支持体に固定するだけで、前記取付基準面に対して位置決めされる発光素子アレイ或いは受光素子アレイの光軸と、前記中心とを、位置調整無しで高精度に合致させることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のロッドレンズアレイにおいて、前記樹脂部のレンズ並び方向の両側面を形成する側板をさらに含み、該両側板のアレイ厚さ方向の両側面が前記フレーム板の両端部の内面に接合され、該両端部を前記両側板から突出させてあることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、樹脂部の成型時に、そのレンズ並び方向の両側面が両側板でそれぞれ形成されるので、その両側面の後加工を不要にできる。また、両側板のアレイ厚さ方向の両側面が、フレーム板の両端部の内面にそれぞれ接合されるので、ロッドレンズアレイ全体の強度が向上する。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のロッドレンズアレイにおいて、前記フレーム板は、前記樹脂部のアレイ厚さ方向の両側面にそれぞれ固定されており、該両フレーム板の一方の前記両端部は、他方のフレーム板の前記両端部よりレンズ並び方向の内方へ引っ込んでいることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、プリンタ等の支持体に、その取付基準面から窪んだ凹部，例えば、取付基準面にほぼ垂直な内壁面を有する凹部を設けておく。そして、一方のフレーム板及び樹脂部を支持体の凹部に入れ、他方のフレーム板の両端部の内面が取付基準面に当接するようにその両端部を支持体に固定する。このため、ロッドレンズアレイを支持体に、その取付基準面に垂直な方向（正面）から組み付けることができ、その組付けが容易である。これとともに、前記凹部は取付面からほぼ垂直に窪んだ穴であり、その凹部の加工が容易である。
【００１８】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載のロッドレンズアレイにおいて、前記樹脂部のレンズ並び方向の両側面を形成する側板をさらに含み、該両側板のアレイ厚さ方向の両側面が前記フレーム板の両端部の内面に接合され、前記両側板を該両端部から突出させ、この突出した両側板のアレイ厚さ方向の両側面の少なくとも一方を、アレイ厚さ方向の基準面としたことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、両側板の両側面の一方がプリンタ等の支持体の取付基準面に当接するように、ロッドレンズアレイを支持体に固定するだけで、前記発光素子アレイ或いは受光素子アレイの光軸と前記中心とを、位置調整無しで高精度に合致させることができる。また、樹脂部の成型時に、そのレンズ並び方向の両側面が両側板でそれぞれ形成されるので、その両側面の後加工を不要にできる。さらに、両側板のアレイ厚さ方向の両側面が、フレーム板の両端部の内面にそれぞれ接合されるので、ロッドレンズアレイ全体の強度が向上する。
【００２０】
請求項５に係る発明は、隣り合うレンズの作る像が互いに重なり合うように、少なくとも１列に配列された複数のロッドレンズと、該複数のロッドレンズ間の隙間を埋めるとともに全ロッドレンズの周囲をレンズ並び方向及びアレイ厚さ方向の全体に渡って覆うように、前記複数のロッドレンズと一体化された樹脂部とを備え、該樹脂部のアレイ厚さ方向の両側面の少なくとも一方を、アレイ厚さ方向の基準面としたことを特徴とするロッドレンズアレイ。
【００２１】
この構成によれば、樹脂部のアレイ厚さ方向の両側面の少なくとも一方を、アレイ厚さ方向の基準面としているので、その基準面からアレイ厚さ方向の中心までの距離を、上記従来技術よりも高精度に設定することができる。このため、樹脂部の一方の側面がプリンタ等の支持体の取付基準面に当接するように、ロッドレンズアレイを支持体に固定するだけで、前記取付基準面に対して位置決めされる発光素子アレイ或いは受光素子アレイの光軸と、前記中心とを、位置調整無しで高精度に合致させることができる。また、上記各発明に係るロッドレンズアレイのようなフレーム板が無いので、部品点数が削減されて製造コストが低減される。
【００２２】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載のロッドレンズアレイにおいて、前記樹脂部のアレイ厚さ方向の両端部の少なくとも一方に、前記複数のロッドレンズとほぼ同方向に並ぶ複数のダミーレンズが設けられていることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、複数のロッドレンズとほぼ同方向に並ぶ複数のダミーレンズを設けたことにより、レンズ並び方向における反り等の変形に対する強度が増大する。また、複数のダミーレンズは、複数のロッドレンズと同じ工程で樹脂部により一体化できるので、製造が容易で、製造コストが低減される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したロッドレンズアレイの各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において、同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２５】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係るロッドレンズアレイ２０は、図１及び図２に示されている。このロッドレンズアレイ２０は、多数の（複数の）ロッドレンズ２１と、これらのロッドレンズ２１と一体化された樹脂部２２と、該樹脂部２２のアレイ厚さ方向の両側面２３，２４に固定されたフレーム板２５，２６とを備える。
【００２６】
多数のロッドレンズ２１は、それぞれ正立等倍結像する円柱状のレンズで、隣り合うレンズの作る像が互いに同じ重なり度で重なり合うように２列に配列されている。すなわち、図１で下段にある第１列のロッドレンズ２１（２１₁₁〜２１_1n）は、各々の光軸が平行で一列に並ぶように所定の間隔で配置されている。また、上段にある第２列のロッドレンズ２１（２１₂₁〜２１_2n）も、各々の光軸が平行で一列に並ぶように所定の間隔で配置されている。さらに、第１列のロッドレンズ２１と第２列のロッドレンズ２１は、隣り合うロッドレンズ２１の光軸間距離が等しくなるように配置されている。
【００２７】
樹脂部２２は、フレアー光を除去するために、黒色のシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等でできており、各ロッドレンズ２１間の隙間を埋めるとともに全ロッドレンズ２１の周囲を覆うように、これらのロッドレンズ２１と一体に成型（一体化）されている。
【００２８】
フレーム板２５，２６は、ロッドレンズ２１の熱膨張とほぼ同じ特性を持つガラス布基材エポキシ樹脂黒色積層板（ＦＲＰ）でできている。両フレーム板２５，２６は、図２に示すレンズ並び方向（以下、単に並び方向という。）の両端部２７，２８を、樹脂部２２の前記並び方向の両側面２９，３０から突出させている。この突出したフレーム板２５，２６の両端部２７，２８の内面３１，３２の一方（内面３１）が、図２に示すアレイ厚さ方向（以下、単に厚さ方向という。）の基準面になっている。
【００２９】
したがって、フレーム板２５の両端部２７，２７の各内面（基準面）３１からロッドレンズアレイ２０の厚さ方向の中心までの距離の中心値Ｙ０は、下記の（３）式で与えられる。
【００３０】
Ｙ０＝ｔ１＋Ｄ×（１／２＋√３／４）＋ｔ２／２（３）
なお、フレーム板２６の両端部２８，２８の各内面３２，３２を基準面とする場合には、その内面（基準面）３２から厚さ方向の中心までの距離の中心値Ｙ０は、下記の（３´）式で与えられる。
【００３１】
Ｙ０＝ｔ３＋Ｄ×（１／２＋√３／４）＋ｔ２／２（３´）
ここで、ｔ１はフレーム板２５と第１列のロッドレンズ２１の間の樹脂厚、ｔ２は第１列と第２列のロッドレンズ２１間の樹脂厚、ｔ３は第２列のロッドレンズ２１とフレーム板２６との間の樹脂厚、そして、Ｄは各ロッドレンズ２１の素子径である。また、ｔ１、ｔ２、ｔ３及びＤは、いずれも公差の中心値である。
【００３２】
以上のように構成された第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（イ）両フレーム板２５の両端部２７，２７の各内面３１を厚さ方向の基準面としているので、各内面（基準面）３１から厚さ方向の中心までの距離（その中心値Ｙ０）は、フレーム板２５の厚み公差による影響を全く受けない。このため、基準面である各内面３１から厚さ方向の中心までの距離を、フレーム板の外面を基準面とする上記従来技術よりも高精度に設定することができる。
【００３３】
このため、ロッドレンズアレイ２０を光学式プリンタ、密着型イメージセンサ等の支持体４０に組み付ける際には、内面３１，３１が支持体４０の鍵型或いはレール状の突起部４３，４３の取付基準面４１，４１にそれぞれ当接するように、ロッドレンズアレイ２０を支持体４０に固定するだけでよい。例えば、内面３１，３１を取付基準面４１，４１にそれぞれ接着等により接合するだけでよい。これにより、取付基準面４１，４１に対して位置決めされる発光素子アレイ或いは受光素子アレイの光軸と、ロッドレンズアレイ２０の厚さ方向の中心とを、位置調整を行なわずに高精度に合致させることができる。この結果、上記従来技術のように、前記中心のズレの対策として、上述した各種の方法を採る必要がない。したがって、製造コストの増大や光量の低下を招くことなく、厚さ方向の位置調整を不要にすることができる。
【００３４】
（ロ）基準面となる内面３１或いは３２を高精度な平面にする必要はあるが、両フレーム板２５，２６のその他の面や厚さについては、厳密な精度管理をする必要がなくなり、製造が容易になる。
【００３５】
次に、上記第１の実施形態の変形例を図４及び図５に基づいて説明する。
本例に係るロッドレンズアレイ２０では、樹脂部２２の前記並び方向の両側面を形成する側板５０，５１が設けられている。両側板５０，５１は、樹脂部２２の成型時にその両側面を固めるのに有効な部材で、フレーム板２５，２６と同様のＦＲＰでできている。該両側板５０，５１の前記厚さ方向の両側面は、フレーム板２５，２６の両端部２７，２８の内面に接着等によりそれぞれ接合されている。また、両端部２７，２８は両側板５０，５１から前記並び方向の外方へ突出しており、この突出した両端部２７，２８の内面３１，３２が基準面となっている。そして、このロッドレンズアレイ２０も、図５に示すように、上記第１の実施形態と同様に前記支持体４０に組み付けられる。
【００３６】
この変形例によれば、上記作用効果（イ）に加えて、下記の作用効果を奏する。
（ハ）樹脂部２２の並び方向の両側面が両側板５０，５１でそれぞれ形成されるので、その両側面の後加工を不要にできる。
【００３７】
（ニ）両側板５０，５１の厚さ方向の両側面を、フレーム板２５，２６の両端部２７，２８の内面にそれぞれ接合してあるので、ロッドレンズアレイ２０全体の強度が向上する。
【００３８】
次に、上記第１の実施形態の別の変形例を図６及び図７に基づいて説明する。
本例に係るロッドレンズアレイ２０では、両フレーム板２５，２６の一方（フレーム板２６）の両端部は、他方のフレーム板２５の両端部２７，２７より前記並び方向の内方へ引っ込んでいる。すなわち、一方のフレーム板２６の両端部は、各々の端面が両側板５０，５１の端面とほぼ一致するように切断されている。
【００３９】
この変形例によれば、上記作用効果（イ）〜（ニ）に加えて、下記の作用効果を奏する。
（ホ）前記支持体４０に相当する支持体４０Ａには、図７で示すように、取付基準面４１，４１から窪んだ凹部、すなわち、その面４１，４１にほぼ垂直な内壁面を有する凹部４２を設けておく。この凹部４２に一方のフレーム板２６及び樹脂部２２を入れ、他方のフレーム板２５の両端部２７，２７の内面（基準面）３１，３１が取付基準面４１，４１に当接するように、両端部２７，２７を支持体４０Ａに固定すればよい。このため、ロッドレンズアレイ２０を支持体４０Ａに、その取付基準面４１，４１に垂直な方向から（正面から）組み付けることができ、その組付けが容易である。これとともに、凹部４２は取付基準面４１からほぼ垂直に窪んだ穴であり、図１に示す支持体４０のような鍵型或いはレール状の突起部４３，４３を設ける必要がないので、支持体４０Ａの加工が容易である。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るロッドレンズアレイ２０を図８及び図９に基づいて説明する。
【００４１】
本例に係るロッドレンズアレイ２０では、樹脂部２２の前記並び方向の両側に側板５２，５３が設けられているとともに、両側板５２，５３を、フレーム板２５，２６の前記並び方向の両端部から外方へ突出させてある。また、側板５２の厚さ方向の側面５４，５５の少なくとも一方は、両フレーム板２５，２６の一方の端部（左側の端部）２７，２８の内面３１，３２の少なくとも一方に接着により接合されている。側板５３の厚さ方向の側面５６，５７の少なくとも一方も、両フレーム板２５，２６の他方の端部（右側の端部）２７，２８の内面３１，３２の少なくとも一方に接着により接合されている。そして、側板５２の、前記左側の端部２７，２８から突出した部分の両側面５４，５５の一方（フレーム板２６の内面に接合した面、例えば側面５５）が厚さ方向の基準面になっている。同様に、側板５３の前記右側の端部２７，２８から突出した部分の両側面５６，５７の一方（フレーム板２５の内面に接合した面、例えば側面５７）が厚さ方向の基準面になっている。
【００４２】
すなわち、側板５２の側面５４，５５の少なくとも一方と、側板５３の側面５６，５７の少なくとも一方とは、接着剤を介して前記基準面である両フレーム板２５，２６の内面３１，３２の少なくとも一方にそれぞれ密着している。したがって、本例のロッドレンズアレイ２０において、厚さ方向の基準面となる側面５５及び側面５７からロッドレンズアレイ２０の厚さ方向の中心までの距離の中心値Ｙ１は、下記の（４）式で与えられる。
【００４３】
Ｙ１＝Ｙ０−ｓ２（４）
なお、側板５２，５３の側面５４，５６を厚さ方向の基準面とする場合には、その側面（基準面）５４，５６から厚さ方向の中心までの距離の中心値Ｙ１は、下記の（４´）式で与えられる。
【００４４】
Ｙ１＝Ｙ０−ｓ１（４´）
ここで、ｓ１，ｓ２はそれぞれ接着剤の厚さ（その公差の中心値）であり、Ｙ０は上記式（３）で求めた中心値である。
【００４５】
なお、本例に係るロッドレンズアレイ２０は、図７に示す支持体４０Ａの凹部４２より深さの浅い凹部４３を有する支持体４０Ｂに組み付けられる。このとき、基準面である側面５５，５７が支持体４０Ｂの取付基準面４１に当接するように、ロッドレンズアレイ２０を支持体４０Ｂに固定する。この支持体４０Ｂを使用する場合は、側板５２，５３は同一のフレーム板（図ではフレーム板２６）に接着され、このフレーム板両端の基準面（図では基準面３２）はロッドレンズアレイの厚さ方向の一方の側にある必要があるのは言うまでもない。
【００４６】
以上のように構成された第２の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（ヘ）側板５２の側面５５と側板５３の側面５７とを、厚さ方向の基準面としているので、側面（基準面）５５，５７からロッドレンズアレイ２０の厚さ方向の中心までの距離（その中心値Ｙ１）は、フレーム板２５，２６の厚み公差による影響を全く受けない。このため、前記厚さ方向の中心までの距離（Ｙ１）を、上記従来技術よりも高精度に設定することができる。したがって、前記取付基準面４１に対して位置決めされる発光素子アレイ或いは受光素子アレイの光軸と、ロッドレンズアレイ２０の厚さ方向の中心とを、位置調整無しで高精度に合致させることができる。
【００４７】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るロッドレンズアレイ２０を図１０及び図１１に基づいて説明する。
【００４８】
本例に係るロッドレンズアレイ２０は、上記各実施形態と同様に２列に配列された多数のロッドレンズ２１と、各ロッドレンズ２１間の隙間を埋めるとともに全ロッドレンズ２１の周囲を覆うように、これらのロッドレンズ２１と一体化された樹脂部２２とからなる。樹脂部２２の厚さ方向の両側面２３，２４の一方（側面２４）が、厚さ方向の基準面となっている。そのために、その側面２４は、精密加工された高精度な平面になっている。
【００４９】
したがって、本例のロッドレンズアレイ２０において、前記基準面となる側面２４からロッドレンズアレイ２０の厚さ方向の中心までの距離の中心値Ｙ２は、下記の（５）式で与えられる。
【００５０】
Ｙ２＝ｔ３＋Ｄ×（１／２＋√３／４）＋ｔ２／２（５）
また、側面２３を前記基準面とする場合には、前記中心値Ｙ２は、下記の（５´）で与えられる。
【００５１】
Ｙ２＝ｔ１＋Ｄ×（１／２＋√３／４）＋ｔ２／２（５´）
以上のように構成された第３の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（ト）樹脂部２２の厚さ方向の両側面２３，２４の一方（側面２４）を、厚さ方向の基準面としているので、前記距離（Ｙ２）を、上記従来技術よりも高精度に設定することができる。このため、ロッドレンズアレイ２０をプリンタ等の支持体４０Ｃに組み付ける際には、基準面としての側面２４が支持体４０Ｃの取付基準面４１に当接するように、ロッドレンズアレイ２０を支持体４０Ｃに固定するだけでよい。例えば、側面２４を取付基準面４１に接着等により接合するだけでよい。これにより、取付基準面４１に対して位置決めされる発光素子アレイ（或いは受光素子アレイ）６０の光軸ＡＸと、ロッドレンズアレイ２０の厚さ方向の中心とを、位置調整を行なわずに高精度に合致させることができる。すなわち、取付基準面４１から光軸ＡＸまでの距離が所定の距離（Ｙ２）になるように、発光素子アレイ６０を位置決めしてあれば、ロッドレンズアレイ２０を上述のように支持体４０Ｃに組み付けだけで、ロッドレンズアレイ２０のアレイ厚さ方向の中心を光軸ＡＸに、位置調整無しで高精度に合致させることができる。したがって、製造コストの増大や光量の低下を招くことなく、アレイ厚さ方向の位置調整を不要にすることができる。
【００５２】
（チ）上記各実施形態のようなフレーム板や側板が無いので、その分だけ部品点数及び製造工程が少なく、低コストでの製造が可能である。
なお、フレーム板が無いため、ロッドレンズアレイ２０自体の強度は上記各実施形態のものより低いが、強度のある支持体４０Ｃに組み付けて使用されるので、実用上の問題はない。
【００５３】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るロッドレンズアレイ２０を図１２に基づいて説明する。
【００５４】
本例に係るロッドレンズアレイ２０は、上記第３の実施形態をさらに改良したものであり、樹脂部２２の厚さ方向の両端部に、複数のダミーレンズ７１，７２が設けられている。第１列のダミーレンズ７１（７１₁〜７１_n）は、樹脂部２２の側面２３と第１列のロッドレンズ２１（２１₁₁〜２１_1n）との間にあって、これらのロッドレンズ２１と平行に並んでいる。同様に、第２列のダミーレンズ７２（７２₁〜７２_n）は、樹脂部２２の側面２４と第２列のロッドレンズ２１（２１₂₁〜２１_2n）との間にあって、これらのロッドレンズ２１と平行に並んでいる。また、各ダミーレンズ７１，７２は、結像レンズとして作用しないように、長手方向の一方の端部が遮光されている。
【００５５】
本例のロッドレンズアレイ２０において、樹脂部２２の側面２４を前記基準面とする場合には、側面２４からロッドレンズアレイ２０の厚さ方向の中心までの距離の中心値Ｙ３は、下記の（６）式で与えられる。
【００５６】
Ｙ３＝ｕ５＋ｕ４＋Ｄ×（１／２＋３・√３／４）＋ｕ３／２（６）
また、側面２３を前記基準面とする場合には、前記中心値Ｙ３は、下記の（６´）で与えられる。
【００５７】
Ｙ３＝ｕ１＋ｕ２＋Ｄ×（１／２＋３・√３／４）＋ｕ３／２（６´）
ここで、ｕ１は側面２３とダミーレンズ７１の間の樹脂厚、ｕ２はダミーレンズ７１と第１列のロッドレンズ２１の間の樹脂厚、ｕ３は第１列，第２列のロッドレンズ２１間の樹脂厚、ｕ４は第２列のロッドレンズ２１とダミーレンズ７２の間の樹脂厚、そして、ｕ５はダミーレンズ７２と側面２４の間の樹脂厚である。これらの樹脂厚はいずれも公差の中心値である。
【００５８】
以上のように構成された第４の実施形態によれば、上記第３の実施形態の効果（ト）及び（チ）に加え、以下の作用効果を奏する。
（リ）樹脂部２２の側面２３と第１列のロッドレンズ２１との間に複数のダミーレンズ７１を、側面２４と第２列のロッドレンズ２１との間に複数のダミーレンズ７２をそれぞれ設けたことにより、ロッドレンズ２１の並び方向における反り等の変形に対する強度が増大する。
【００５９】
（ヌ）複数のダミーレンズ７１，７２は、複数のロッドレンズ２１と同じ成型工程で樹脂部２２により一体化できるので、フレーム板を樹脂部２２の両側面或いは一方の側面に設ける場合と比べると、製造が容易で、製造コストが低減される。
【００６０】
（変形例）
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・前記第１の実施形態において、フレーム板２５の両端部２７，２７の内面３１と、フレーム板２６の両端部２８，２８の内面３２の両方を基準面としてもよい。この場合、ロッドレンズアレイ２０を支持体４０に組み付ける際に、内面３１と内面３２のどちらを支持体４０の取付基準面４１に当接させてもよい。このため、ロッドレンズアレイ２０に、両内面３１，３２のどちらが基準面であるかを示す表示を設ける必要がない。
【００６１】
・前記各実施形態において、多数のロッドレンズ２１を１列，或いは３列以上に配列してもよい。
・前記第１及び第２の実施形態において、フレーム板２５，２６を、上述したガラス布基材エポキシ樹脂黒色積層板（ＦＲＰ）よりも強度が低くかつより成形性の良い樹脂で作ってもよい。これにより、製造コストの低減を図れる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１及び５に係る発明によれば、製造コストの増大や光量の低下を招くことなく、ロッドレンズアレイの厚さ方向の位置調整を不要にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るロッドレンズアレイの縦断面図。
【図２】図１のロッドレンズアレイを示す斜視図。
【図３】図１のロッドレンズアレイの組付け状態を示す断面図。
【図４】第１の実施形態の変形例に係るロッドレンズアレイの縦断面図。
【図５】図４のロッドレンズアレイの組付け状態を示す断面図。
【図６】第１の実施形態の別の変形例に係るロッドレンズアレイの縦断面図。
【図７】図６のロッドレンズアレイの組付け状態を示す断面図。
【図８】第２の実施形態に係るロッドレンズアレイの縦断面図。
【図９】図８のロッドレンズアレイの組付け状態を示す断面図。
【図１０】第３の実施形態に係るロッドレンズアレイの縦断面図。
【図１１】図１０のロッドレンズアレイの組付け状態を示す断面図。
【図１２】第４の実施形態に係るロッドレンズアレイの縦断面図。
【図１３】ロッドレンズが１列のロッドレンズアレイにおける、厚さ方向の中心からの受光素子アレイのズレに対する周期光量ムラの変化を示すグラフ。
【図１４】ロッドレンズが２列のロッドレンズアレイにおける、厚さ方向の中心からの受光素子アレイのズレに対する周期光量ムラの変化を示すグラフ。
【符号の説明】
２０…ロッドレンズアレイ、２１…ロッドレンズ、２２…樹脂部、２３，２４…樹脂部のアレイ厚さ方向の側面、２５，２６…フレーム板、２７，２８…フレーム板のレンズ並び方向の端部、２９，３０…樹脂部のレンズ並び方向の側面、３１，３２…内面（基準面）、５０，５１…側板、５２，５３…側板、５４，５５…側板５２のアレイ厚さ方向の側面、５６，６７…側板５３のアレイ厚さ方向の側面、７１，７２…ダミーレンズ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rod lens array used for facsimiles, scanners, and the like using contact image sensors, and optical printers (LED printers, optical shutters, printers, etc.).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of rod lens array is used as an optical element for imaging each light emitted from a light emitting element array such as an LED array on an optical drum in an optical printer, or in a scanner or the like. It is used as an optical element that forms an image of light reflected from the surface on a light receiving element array such as a CCD array.
[0003]
As such a rod lens array, for example, a plurality of rod lenses arranged in one or two rows are provided between two frame plates so that images formed by adjacent lenses overlap each other. And what filled the silicone resin in the clearance gap around it is known. For example, when such a rod lens array is positioned and assembled at a predetermined position of a printer head of an optical printer, the outer surface of the frame plate is used as a reference surface, and this reference surface is assembled to the mounting surface of the printer head.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional rod lens array, the frame plate is made of a glass cloth base epoxy resin black laminate (FRP) and has a glass fiber cloth inside, so generally ± several tens to 100 μm. Has a degree of thickness tolerance. Further, since the outer surface of the frame plate having such a tolerance is used as a reference surface, the dimension from the outer surface to the center in the thickness direction (array thickness direction) of the rod lens array is within a range of about ± several 10 to 100 μm. Will vary. As a result, when the conventional rod lens array is used in the optical printer or the like, the center in the thickness direction of the rod lens array is shifted from the optical axis of the light emitting element array in the same range as the above range. Further, when the rod lens array is used for a facsimile, a scanner, or the like, the center in the thickness direction is deviated from the optical axis of the light receiving element array in the same range as the above range. Such a shift causes a decrease in the optical characteristics of the rod lens array (in particular, an increase in uneven periodic light intensity).
[0005]
When the conventional rod lens array is used as a reader for a contact image sensor, the calculation result of the change in the periodic light amount unevenness with respect to the deviation of the center in the thickness direction from the optical axis (center line) of the light receiving element array is shown. These are shown in the graphs of FIGS. 13 and 14, respectively. FIG. 13 is a graph of a rod lens array in which a plurality of rod lenses are arranged in one row, and FIG. 14 is a graph of a rod lens array in which rod lenses are arranged in two rows. In both graphs, the horizontal axis is the center deviation y / r. ₀ (R ₀ Is the radius of the rod lens, and y is the amount of displacement in the thickness direction of the rod lens array. M represents the degree of overlap of images formed by adjacent lenses (the degree of overlap defined by the following equation (1)). The vertical axes of both graphs represent periodic brightness unevenness ΔE defined by the following equation (2) from the maximum value imax and the minimum value imin.
[0006]
m = X ₀ / D (1)
Where X ₀ Is the field radius of the image formed by the rod lens, and D is the diameter of the rod lens.
[0007]
ΔE = {(imax−imin) / imin} × 100 (%) (2)
The following method can be considered as a countermeasure against the center shift.
(I) In the case of an optical printer, the light amount of the light emitting element array is corrected, and in the case of the contact image sensor, the sensitivity of the light receiving element array is corrected to correct the periodic light amount unevenness.
[0008]
(Ii) In the case of an optical printer, the optical axis of the light emitting element array is aligned with the center of the rod lens array when the printer head is assembled. Alignment with the optical axis of the element array is performed.
[0009]
(Iii) Use a lens array having a design specification that is insensitive to the deviation of the center (insensitive to changes in the periodic light amount unevenness).
(Iv) The frame plate is managed for each lot, and the assembly position of the light emitting element array and the rod lens array or the light receiving element array and the rod lens array is adjusted for each lot.
[0010]
However, in the above method (i), a correction circuit for the correction is required, which increases the manufacturing cost. In the method (ii), since the position adjustment step for performing the alignment is necessary, the manufacturing cost increases. In the method (iii), the degree of overlap of the rod lenses is set to be large, and the amount of light is reduced. In the method (iv), the user has to manage the rod lens array for each lot of the frame plate, and the assembly position of the rod lens array must be changed for each lot. Cost increases.
[0011]
The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and the problem is that the rod lens array eliminates the need for position adjustment in the thickness direction without causing an increase in manufacturing cost or a decrease in light quantity. Is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, means and effects for solving the above-described problems will be described.
According to the first aspect of the present invention, a plurality of rod lenses arranged in at least one row and a gap between the plurality of rod lenses are filled so that images formed by adjacent lenses overlap with each other, and around all the rod lenses. Throughout the lens alignment direction and array thickness direction A resin portion integrated with the plurality of rod lenses and a frame plate fixed to at least one of both side surfaces of the resin portion in the array thickness direction so as to cover; Both ends protrude from both side surfaces of the resin portion in the lens arrangement direction, and the protruding inner surfaces of the both ends serve as reference surfaces in the array thickness direction.
[0013]
According to this configuration, the inner surfaces of both ends of the frame plate are used as reference surfaces in the array thickness direction, and the distance from the reference surface to the center of the rod lens array in the array thickness direction is affected by the thickness tolerance of the frame plate. Is not received at all. For this reason, the distance from the reference plane to the center can be set with higher accuracy than the above-described conventional technique using the outer surface of the frame plate as the reference plane. As a result, the light emitting element that is positioned with respect to the mounting reference plane simply by fixing the rod lens array to the support so that the inner surfaces of both end portions of the frame plate are in contact with the mounting reference plane of the support such as a printer. The optical axis of the array or the light receiving element array and the center can be matched with high accuracy without position adjustment.
[0014]
The invention according to claim 2 is the rod lens array according to claim 1, further comprising side plates that form both side surfaces of the resin portion in the lens arrangement direction, wherein both side surfaces of the both side plates in the array thickness direction are the side surfaces. It is joined to the inner surface of the both ends of a frame board, and this both ends are made to protrude from the said both sides board, It is characterized by the above-mentioned.
[0015]
According to this configuration, when molding the resin portion, both side surfaces in the lens arrangement direction are formed by the both side plates, respectively, so that post-processing on both side surfaces can be made unnecessary. In addition, since both side surfaces of the both side plates in the array thickness direction are respectively joined to the inner surfaces of both end portions of the frame plate, the strength of the entire rod lens array is improved.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the rod lens array according to the first or second aspect, the frame plates are respectively fixed to both side surfaces of the resin portion in the array thickness direction, and one of the two frame plates. The both end portions of the second frame plate are recessed inward in the lens arrangement direction from the both end portions of the other frame plate.
[0017]
According to this configuration, a concave portion that is recessed from the reference mounting surface, for example, a concave portion having an inner wall surface that is substantially perpendicular to the reference mounting surface is provided on a support body such as a printer. Then, one frame plate and the resin portion are placed in the concave portion of the support body, and both end portions of the other frame plate are fixed to the support body so that the inner surfaces of both end portions are in contact with the mounting reference surface. For this reason, the rod lens array can be assembled to the support body from the direction perpendicular to the mounting reference plane (front surface), and the assembly is easy. At the same time, the recess is a hole recessed substantially vertically from the mounting surface, and the recess can be easily processed.
[0018]
The invention according to claim 4 is the rod lens array according to claim 1, further comprising side plates that form both side surfaces of the resin portion in the lens arrangement direction, wherein both side surfaces of the both side plates in the array thickness direction are the side surfaces. It is joined to the inner surface of both ends of the frame plate, the both side plates protrude from the both ends, and at least one of both side surfaces of the protruding side plates in the array thickness direction is used as a reference surface in the array thickness direction. It is characterized by.
[0019]
According to this configuration, the light emitting element array or the light receiving element array is simply fixed to the support so that one of the both side surfaces of the both side plates is in contact with the mounting reference surface of the support such as a printer. The optical axis and the center can be matched with high accuracy without position adjustment. Further, when molding the resin portion, both side surfaces in the lens arrangement direction are formed by both side plates, respectively, so that post-processing on both side surfaces can be eliminated. Furthermore, since both side surfaces of the both side plates in the array thickness direction are respectively joined to the inner surfaces of both end portions of the frame plate, the strength of the entire rod lens array is improved.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, a plurality of rod lenses arranged in at least one row and a gap between the plurality of rod lenses are filled so that images formed by adjacent lenses overlap with each other, and around all the rod lenses. Throughout the lens alignment direction and array thickness direction A resin portion integrated with the plurality of rod lenses is provided so as to cover, and at least one of both side surfaces in the array thickness direction of the resin portion is used as a reference surface in the array thickness direction. Rod lens array.
[0021]
According to this configuration, since at least one of both side surfaces in the array thickness direction of the resin portion is used as a reference surface in the array thickness direction, the distance from the reference surface to the center in the array thickness direction is the above-described conventional technology. Can be set with higher accuracy. For this reason, the light emitting element array positioned with respect to the mounting reference plane simply by fixing the rod lens array to the support so that one side surface of the resin portion is in contact with the mounting reference plane of the support such as a printer. Alternatively, the optical axis of the light receiving element array and the center can be matched with high accuracy without position adjustment. Further, since there is no frame plate like the rod lens array according to each of the above inventions, the number of parts is reduced and the manufacturing cost is reduced.
[0022]
The invention according to claim 6 is the rod lens array according to claim 5, wherein the plurality of dummy lenses are arranged in substantially the same direction as the plurality of rod lenses at at least one of both end portions of the resin portion in the array thickness direction. Is provided.
[0023]
According to this configuration, by providing the plurality of dummy lenses arranged in substantially the same direction as the plurality of rod lenses, the strength against deformation such as warpage in the lens arrangement direction is increased. Further, since the plurality of dummy lenses can be integrated by the resin portion in the same process as the plurality of rod lenses, the manufacturing is easy and the manufacturing cost is reduced.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a rod lens array embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of each embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0025]
(First embodiment)
The rod lens array 20 according to the first embodiment is shown in FIGS. 1 and 2. The rod lens array 20 is fixed to a large number of (a plurality of) rod lenses 21, a resin portion 22 integrated with the rod lenses 21, and both side surfaces 23, 24 of the resin portion 22 in the array thickness direction. Frame plates 25, 26.
[0026]
The large number of rod lenses 21 are cylindrical lenses that form an erecting equal-magnification image, and are arranged in two rows so that images formed by adjacent lenses overlap each other with the same degree of overlap. That is, the first row of rod lenses 21 (21 in the lower row in FIG. ₁₁ ~ 21 _1n ) Are arranged at predetermined intervals so that the respective optical axes are parallel and arranged in a line. The second row of rod lenses 21 (21 in the upper row) _{twenty one} ~ 21 _2n ) Are also arranged at predetermined intervals so that the respective optical axes are parallel and arranged in a line. Furthermore, the rod lens 21 in the first row and the rod lens 21 in the second row are arranged so that the distances between the optical axes of the adjacent rod lenses 21 are equal.
[0027]
The resin portion 22 is made of black silicone resin, epoxy resin or the like in order to remove flare light, and these rods are filled so as to fill the gaps between the rod lenses 21 and to cover all the rod lenses 21. It is molded (integrated) integrally with the lens 21.
[0028]
The frame plates 25 and 26 are made of a glass cloth base epoxy resin black laminate (FRP) having substantially the same characteristics as the thermal expansion of the rod lens 21. Both frame plates 25, 26 project both end portions 27, 28 in the lens alignment direction (hereinafter simply referred to as alignment direction) shown in FIG. 2 from both side surfaces 29, 30 of the resin portion 22 in the alignment direction. . One of the inner surfaces 31 and 32 (inner surface 31) of both end portions 27 and 28 of the projecting frame plates 25 and 26 serves as a reference surface in the array thickness direction (hereinafter simply referred to as the thickness direction) shown in FIG. ing.
[0029]
Therefore, the center value Y0 of the distance from each inner surface (reference surface) 31 of the both end portions 27, 27 of the frame plate 25 to the center in the thickness direction of the rod lens array 20 is given by the following equation (3).
[0030]
Y0 = t1 + D × (1/2 + √3 / 4) + t2 / 2 (3)
When the inner surfaces 32, 32 of the both end portions 28, 28 of the frame plate 26 are used as reference surfaces, the center value Y0 of the distance from the inner surface (reference surface) 32 to the center in the thickness direction is as follows. It is given by equation (3 ′).
[0031]
Y0 = t3 + D × (1/2 + √3 / 4) + t2 / 2 (3 ′)
Here, t1 is the resin thickness between the frame plate 25 and the first row of rod lenses 21, t2 is the resin thickness between the first and second rows of rod lenses 21, and t3 is the second row of rod lenses 21. The resin thickness between the frame plate 26 and D is the element diameter of each rod lens 21. Further, t1, t2, t3 and D are all center values of tolerance.
[0032]
According to 1st Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
(A) Since the inner surfaces 31 of both end portions 27, 27 of the both frame plates 25 are used as reference surfaces in the thickness direction, the distance from each inner surface (reference surface) 31 to the center in the thickness direction (its center value Y0) Is not affected at all by the thickness tolerance of the frame plate 25. For this reason, the distance from each inner surface 31 which is a reference surface to the center in the thickness direction can be set with higher accuracy than the above-described conventional technique in which the outer surface of the frame plate is the reference surface.
[0033]
For this reason, when the rod lens array 20 is assembled to the support body 40 such as an optical printer or a close contact image sensor, the inner surfaces 31, 31 are the attachment standards for the key-shaped or rail-like protrusions 43, 43 of the support body 40. It is only necessary to fix the rod lens array 20 to the support body 40 so as to contact the surfaces 41 and 41, respectively. For example, it is only necessary to join the inner surfaces 31 and 31 to the attachment reference surfaces 41 and 41 by bonding or the like. Thereby, the optical axis of the light emitting element array or the light receiving element array positioned with respect to the mounting reference surfaces 41 and 41 and the center in the thickness direction of the rod lens array 20 are matched with high accuracy without adjusting the position. Can be made. As a result, unlike the prior art, it is not necessary to adopt the various methods described above as a countermeasure against the center shift. Therefore, it is possible to eliminate the need for position adjustment in the thickness direction without causing an increase in manufacturing cost or a decrease in light quantity.
[0034]
(B) Although it is necessary to make the inner surface 31 or 32 serving as a reference surface a highly accurate plane, it is not necessary to strictly control the accuracy of the other surfaces and thicknesses of both frame plates 25 and 26, and manufacturing. Becomes easier.
[0035]
Next, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
In the rod lens array 20 according to this example, side plates 50 and 51 that form both side surfaces of the resin portions 22 in the arrangement direction are provided. The both side plates 50 and 51 are members effective for hardening both side surfaces of the resin portion 22 during molding, and are made of the same FRP as the frame plates 25 and 26. Both side surfaces of the both side plates 50, 51 in the thickness direction are respectively joined to inner surfaces of both end portions 27, 28 of the frame plates 25, 26 by adhesion or the like. Further, both end portions 27 and 28 protrude outward from the side plates 50 and 51 in the arrangement direction, and inner surfaces 31 and 32 of the protruded both end portions 27 and 28 serve as reference surfaces. And this rod lens array 20 is also assembled | attached to the said support body 40 similarly to the said 1st Embodiment, as shown in FIG.
[0036]
According to this modification, in addition to the above-described operational effect (A), the following operational effect is achieved.
(C) Since both side surfaces of the resin portion 22 in the arrangement direction are formed by the both side plates 50 and 51, post-processing on both side surfaces can be made unnecessary.
[0037]
(D) Since both side surfaces in the thickness direction of both side plates 50 and 51 are joined to the inner surfaces of both end portions 27 and 28 of the frame plates 25 and 26, the strength of the entire rod lens array 20 is improved.
[0038]
Next, another modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
In the rod lens array 20 according to this example, both end portions of one of the frame plates 25 and 26 (frame plate 26) are retracted inward in the arrangement direction from both end portions 27 and 27 of the other frame plate 25. . That is, both end portions of one frame plate 26 are cut so that the end surfaces thereof substantially coincide with the end surfaces of both side plates 50 and 51.
[0039]
According to this modification, in addition to the above-described operational effects (A) to (D), the following operational effects are achieved.
(E) As shown in FIG. 7, the support 40A corresponding to the support 40 has a recess recessed from the mounting reference surfaces 41, 41, that is, a recess having an inner wall surface substantially perpendicular to the surfaces 41, 41. 42 is provided. One end of the frame plate 26 and the resin portion 22 are inserted into the recess 42, and both end portions 27, 27 of the other frame plate 25 have both inner surfaces (reference surfaces) 31, 31 abutting against the mounting reference surfaces 41, 41. What is necessary is just to fix the parts 27 and 27 to the support body 40A. For this reason, the rod lens array 20 can be assembled to the support 40A from the direction perpendicular to the mounting reference surfaces 41, 41 (from the front), and the assembly is easy. At the same time, the recess 42 is a hole that is recessed substantially perpendicularly from the mounting reference surface 41, and it is not necessary to provide the key-shaped or rail-like protrusions 43, 43 as in the support 40 shown in FIG. 40A processing is easy.
[0040]
(Second Embodiment)
Next, the rod lens array 20 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
[0041]
In the rod lens array 20 according to this example, side plates 52 and 53 are provided on both sides of the resin portion 22 in the arrangement direction, and both side plates 52 and 53 are connected to both end portions of the frame plates 25 and 26 in the arrangement direction. It protrudes outward from. Further, at least one of the side surfaces 54 and 55 in the thickness direction of the side plate 52 is bonded to at least one of the inner surfaces 31 and 32 of one end portions (left end portions) 27 and 28 of both frame plates 25 and 26 by adhesion. Has been. At least one of the side surfaces 56 and 57 in the thickness direction of the side plate 53 is also bonded to at least one of the inner surfaces 31 and 32 of the other end portions (right end portions) 27 and 28 of the frame plates 25 and 26. Yes. One of the side surfaces 54 and 55 of the side plate 52 protruding from the left end portions 27 and 28 (the surface joined to the inner surface of the frame plate 26, for example, the side surface 55) serves as a reference surface in the thickness direction. ing. Similarly, one of the side surfaces 56 and 57 of the portion protruding from the right end portions 27 and 28 of the side plate 53 (the surface joined to the inner surface of the frame plate 25, for example, the side surface 57) serves as a reference surface in the thickness direction. ing.
[0042]
That is, at least one of the side surfaces 54 and 55 of the side plate 52 and at least one of the side surfaces 56 and 57 of the side plate 53 are at least of the inner surfaces 31 and 32 of the frame plates 25 and 26 that are the reference surfaces via an adhesive. They are in close contact with each other. Therefore, in the rod lens array 20 of the present example, the center value Y1 of the distance from the side surface 55 and the side surface 57 serving as the reference surface in the thickness direction to the center in the thickness direction of the rod lens array 20 is expressed by the following equation (4): Given in.
[0043]
Y1 = Y0-s2 (4)
When the side surfaces 54 and 56 of the side plates 52 and 53 are used as reference surfaces in the thickness direction, the center value Y1 of the distance from the side surfaces (reference surfaces) 54 and 56 to the center in the thickness direction is It is given by equation (4 ′).
[0044]
Y1 = Y0−s1 (4 ′)
Here, s1 and s2 are the thicknesses of the adhesives (the center value of their tolerances), respectively, and Y0 is the center value obtained by the above equation (3).
[0045]
The rod lens array 20 according to this example is assembled to a support body 40B having a recess 43 that is shallower than the recess 42 of the support body 40A shown in FIG. At this time, the rod lens array 20 is fixed to the support body 40B so that the side surfaces 55 and 57, which are reference surfaces, come into contact with the mounting reference surface 41 of the support body 40B. When this support 40B is used, the side plates 52 and 53 are bonded to the same frame plate (frame plate 26 in the figure), and the reference surfaces (reference surface 32 in the figure) at both ends of the frame plate are the thickness of the rod lens array. Needless to say, it must be on one side of the direction.
[0046]
According to 2nd Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
(F) Since the side surface 55 of the side plate 52 and the side surface 57 of the side plate 53 are used as reference surfaces in the thickness direction, the distance from the side surfaces (reference surfaces) 55 and 57 to the center in the thickness direction of the rod lens array 20 ( The central value Y1) is not affected at all by the thickness tolerance of the frame plates 25, 26. For this reason, the distance (Y1) to the center in the thickness direction can be set with higher accuracy than the conventional technique. Therefore, the optical axis of the light emitting element array or the light receiving element array positioned with respect to the mounting reference surface 41 and the center in the thickness direction of the rod lens array 20 can be matched with high accuracy without position adjustment. .
[0047]
(Third embodiment)
Next, a rod lens array 20 according to a third embodiment will be described with reference to FIGS.
[0048]
The rod lens array 20 according to the present example fills the gaps between the rod lenses 21 and the many rod lenses 21 arranged in two rows in the same manner as in the above embodiments, and covers all the rod lenses 21. The resin portion 22 is integrated with the rod lens 21. One (side surface 24) of both side surfaces 23, 24 in the thickness direction of the resin portion 22 is a reference surface in the thickness direction. Therefore, the side surface 24 is a high-accuracy plane that has been precisely processed.
[0049]
Accordingly, in the rod lens array 20 of the present example, the center value Y2 of the distance from the side surface 24 serving as the reference surface to the center in the thickness direction of the rod lens array 20 is given by the following equation (5).
[0050]
Y2 = t3 + D × (1/2 + √3 / 4) + t2 / 2 (5)
When the side surface 23 is the reference surface, the center value Y2 is given by the following (5 ′).
[0051]
Y2 = t1 + D × (1/2 + √3 / 4) + t2 / 2 (5 ′)
According to 3rd Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
(G) Since one of the side surfaces 23, 24 (side surface 24) in the thickness direction of the resin portion 22 is used as a reference surface in the thickness direction, the distance (Y2) is set with higher accuracy than in the conventional technique. can do. For this reason, when the rod lens array 20 is assembled to the support body 40C such as a printer, the rod lens array 20 is attached to the support body 40C so that the side surface 24 as a reference surface abuts on the mounting reference surface 41 of the support body 40C. Just fix it. For example, it is only necessary to join the side surface 24 to the attachment reference surface 41 by adhesion or the like. As a result, the optical axis AX of the light emitting element array (or light receiving element array) 60 positioned with respect to the mounting reference surface 41 and the center of the rod lens array 20 in the thickness direction are highly accurate without adjusting the position. Can be matched. That is, if the light emitting element array 60 is positioned so that the distance from the mounting reference surface 41 to the optical axis AX is a predetermined distance (Y2), the rod lens array 20 is assembled to the support 40C as described above. As a result, the center of the rod lens array 20 in the array thickness direction can be aligned with the optical axis AX with high accuracy without adjusting the position. Therefore, it is possible to eliminate the need for position adjustment in the array thickness direction without causing an increase in manufacturing cost or a decrease in light quantity.
[0052]
(H) Since there is no frame plate or side plate as in each of the above-described embodiments, the number of parts and the manufacturing process are reduced by that amount, and manufacturing at low cost is possible.
Since there is no frame plate, the strength of the rod lens array 20 itself is lower than that of each of the above embodiments, but there is no practical problem because the rod lens array 20 is used by being assembled to the strong support 40C.
[0053]
(Fourth embodiment)
Next, a rod lens array 20 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
[0054]
The rod lens array 20 according to this example is a further improvement of the third embodiment, and a plurality of dummy lenses 71 and 72 are provided at both end portions in the thickness direction of the resin portion 22. First row of dummy lenses 71 (71 ₁ ~ 71 _n ) Represents the side surface 23 of the resin portion 22 and the first row of rod lenses 21 (21). ₁₁ ~ 21 _1n ) In parallel with these rod lenses 21. Similarly, the second row of dummy lenses 72 (72 ₁ ~ 72 _n ) Represents the side surface 24 of the resin portion 22 and the second row of rod lenses 21 (21). _{twenty one} ~ 21 _2n ) In parallel with these rod lenses 21. Each dummy lens 71, 72 is shielded from light at one end in the longitudinal direction so as not to act as an imaging lens.
[0055]
In the rod lens array 20 of this example, when the side surface 24 of the resin portion 22 is used as the reference surface, the center value Y3 of the distance from the side surface 24 to the center in the thickness direction of the rod lens array 20 is ( 6) It is given by the formula.
[0056]
Y3 = u5 + u4 + D × (1/2 + 3 · √3 / 4) + u3 / 2 (6)
When the side surface 23 is used as the reference surface, the center value Y3 is given by the following (6 ′).
[0057]
Y3 = u1 + u2 + D × (1/2 + 3 · √3 / 4) + u3 / 2 (6 ′)
Here, u1 is the resin thickness between the side surface 23 and the dummy lens 71, u2 is the resin thickness between the dummy lens 71 and the rod lens 21 in the first row, and u3 is between the rod lenses 21 in the first row and the second row. , U4 is the resin thickness between the rod lens 21 and the dummy lens 72 in the second row, and u5 is the resin thickness between the dummy lens 72 and the side surface 24. These resin thicknesses are all center values of tolerance.
[0058]
According to the fourth embodiment configured as described above, in addition to the effects (g) and (h) of the third embodiment, the following operational effects can be obtained.
(I) A plurality of dummy lenses 71 are provided between the side surface 23 of the resin portion 22 and the first row of rod lenses 21, and a plurality of dummy lenses 72 are provided between the side surface 24 and the second row of rod lenses 21. As a result, the strength against deformation such as warpage in the arrangement direction of the rod lenses 21 increases.
[0059]
(Nu) Since the plurality of dummy lenses 71 and 72 can be integrated by the resin portion 22 in the same molding process as the plurality of rod lenses 21, compared with the case where the frame plate is provided on both side surfaces or one side surface of the resin portion 22. Manufacturing is easy and manufacturing cost is reduced.
[0060]
(Modification)
In addition, this invention can also be changed and embodied as follows.
In the first embodiment, both the inner surfaces 31 of the both end portions 27 and 27 of the frame plate 25 and the inner surfaces 32 of the both end portions 28 and 28 of the frame plate 26 may be used as reference surfaces. In this case, when the rod lens array 20 is assembled to the support body 40, either the inner surface 31 or the inner surface 32 may be brought into contact with the attachment reference surface 41 of the support body 40. For this reason, it is not necessary to provide the rod lens array 20 with a display indicating which of the inner surfaces 31 and 32 is the reference surface.
[0061]
In each of the above embodiments, a large number of rod lenses 21 may be arranged in one row or three or more rows.
In the first and second embodiments, the frame plates 25 and 26 may be made of a resin having lower strength and better moldability than the glass cloth base epoxy resin black laminate (FRP) described above. . Thereby, the manufacturing cost can be reduced.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the inventions according to claims 1 and 5, it is possible to eliminate the need to adjust the position of the rod lens array in the thickness direction without causing an increase in manufacturing cost or a decrease in light amount.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rod lens array according to a first embodiment.
2 is a perspective view showing the rod lens array of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view showing an assembled state of the rod lens array of FIG. 1;
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a rod lens array according to a modification of the first embodiment.
5 is a cross-sectional view showing an assembled state of the rod lens array of FIG. 4;
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a rod lens array according to another modification of the first embodiment.
7 is a cross-sectional view showing an assembled state of the rod lens array of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a rod lens array according to a second embodiment.
9 is a cross-sectional view showing an assembled state of the rod lens array of FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a rod lens array according to a third embodiment.
11 is a cross-sectional view showing an assembled state of the rod lens array of FIG.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a rod lens array according to a fourth embodiment.
FIG. 13 is a graph showing a change in periodic light amount unevenness with respect to a shift of a light receiving element array from a center in a thickness direction in a rod lens array having one row of rod lenses.
FIG. 14 is a graph showing a change in periodic light amount unevenness with respect to a shift of a light receiving element array from a center in a thickness direction in a rod lens array having two rows of rod lenses.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Rod lens array, 21 ... Rod lens, 22 ... Resin part, 23, 24 ... Side surface of resin part in array thickness direction, 25, 26 ... Frame plate, 27, 28 ... End of frame plate in lens alignment direction , 29, 30 ... side surfaces of the resin portion in the lens arrangement direction, 31, 32 ... inner surfaces (reference surfaces), 50, 51 ... side plates, 52, 53 ... side plates, 54, 55 ... side surfaces in the array thickness direction of the side plates 52, 56, 67 ... side surfaces of the side plate 53 in the array thickness direction, 71, 72 ... dummy lenses.

Claims

A plurality of rod lenses arranged in at least one row so that images formed by adjacent lenses overlap each other;
A resin portion integrated with the plurality of rod lenses so as to fill gaps between the plurality of rod lenses and cover the entire periphery of the rod lenses over the entire lens arrangement direction and the array thickness direction ;
A frame plate fixed to at least one of both side surfaces in the array thickness direction of the resin portion,
Both end portions of the frame plate in the lens arrangement direction are protruded from both side surfaces of the resin portion in the lens arrangement direction, and inner surfaces of the protruding both end portions are used as reference surfaces in the array thickness direction. Rod lens array.

It further includes side plates that form both side surfaces of the resin portion in the lens arrangement direction, and both side surfaces of the side plates in the array thickness direction are joined to inner surfaces of both end portions of the frame plate, and the both end portions are separated from the both side plates. The rod lens array according to claim 1, wherein the rod lens array is protruded.

The frame plates are respectively fixed to both side surfaces of the resin portion in the array thickness direction, and one end portion of each of the frame plates is inward in the lens alignment direction from the both end portions of the other frame plate. The rod lens array according to claim 1, wherein the rod lens array is retracted into the center.

It further includes side plates that form both side surfaces of the resin portion in the lens alignment direction, and both side surfaces in the array thickness direction of the both side plates are joined to inner surfaces of both end portions of the frame plate, 2. The rod lens array according to claim 1, wherein at least one of both side surfaces in the array thickness direction of the protruding both side plates is used as a reference surface in the array thickness direction.

A plurality of rod lenses arranged in at least one row so that images formed by adjacent lenses overlap each other;
A resin portion integrated with the plurality of rod lenses so as to fill the gaps between the plurality of rod lenses and cover the entire periphery of the entire rod lens in the lens alignment direction and the array thickness direction ;
A rod lens array, wherein at least one of both side surfaces in the array thickness direction of the resin portion is used as a reference surface in the array thickness direction.

6. The rod lens array according to claim 5, wherein a plurality of dummy lenses arranged in substantially the same direction as the plurality of rod lenses are provided on at least one of both end portions in the array thickness direction of the resin portion. .