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JP2008170724A - Scanning system lens array manufacturing method, scanning system lens array, electro-optical device, and optical apparatus - Google Patents

Scanning system lens array manufacturing method, scanning system lens array, electro-optical device, and optical apparatus Download PDF

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JP2008170724A
JP2008170724A JP2007003758A JP2007003758A JP2008170724A JP 2008170724 A JP2008170724 A JP 2008170724A JP 2007003758 A JP2007003758 A JP 2007003758A JP 2007003758 A JP2007003758 A JP 2007003758A JP 2008170724 A JP2008170724 A JP 2008170724A
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JP
Japan
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glass substrate
mask
lens array
scanning system
etching
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007003758A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Shimizu
信雄 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】 優れた解像度を得ることができるスキャニングシステム用レンズアレイを、品質のばらつきなく製造することが可能なスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法を提供すること、また、優れた解像度を得る事ができるスキャニングシステム用レンズアレイ、電気光学装置、および光学機器を提供すること。
【解決手段】 本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法は、ガラス基板の両面に、複数の貫通した開口部と、各開口部を中心としてリング状に形成された複数の貫通していない溝部とを有するマスクを形成する工程と、該マスクを介して、ガラス基板にエッチングを施し、ガラス基板の両面に複数の凹部を形成するエッチング工程と、各凹部にガラス基板を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料を充填する樹脂材料充填工程とを有している。
【選択図】なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a scanning system lens array capable of manufacturing a lens array for a scanning system capable of obtaining an excellent resolution without variation in quality, and to obtain an excellent resolution. A scanning lens array, an electro-optical device, and an optical apparatus that can be used.
A method of manufacturing a lens array for a scanning system according to the present invention includes a plurality of through openings on both surfaces of a glass substrate, and a plurality of non-penetrating grooves formed in a ring shape around each opening. A step of forming a mask having a plurality of recesses on both sides of the glass substrate, and a glass material constituting the glass substrate in each recess. A resin material filling step of filling a resin material having a high refractive index.
[Selection figure] None

Description

本発明は、スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法、スキャニングシステム用レンズアレイ、電気光学装置、および光学機器に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a lens array for a scanning system, a lens array for a scanning system, an electro-optical device, and an optical apparatus.

複写機、プリンタ、ファクシミリなどの光学機器では、高密度の画像データを得るため、CCD等の受光素子を直線上に配置したラインセンサにより、結像面をスキャンするスキャニングシステムを用いた画像入力装置が知られている。このスキャニングシステムに用いられる光学系として、複数個のロッドレンズを整列させて配列したロッドレンズアレイが知られている(例えば、特許文献1参照)。なお、ロッドレンズとは、断面形状が円形で、中心から周辺にかけて放物線状に屈折率分布を有するものである。   In an optical apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, an image input device using a scanning system that scans an image plane with a line sensor in which light receiving elements such as CCDs are arranged on a straight line in order to obtain high-density image data. It has been known. As an optical system used in this scanning system, a rod lens array in which a plurality of rod lenses are aligned and arranged is known (for example, see Patent Document 1). The rod lens has a circular cross-sectional shape and a parabolic refractive index distribution from the center to the periphery.

このようなロッドレンズアレイは、隣接する各レンズによる像が重なり合って、物体と像とが等倍(1対1、倍率1)の関係を保った帯状の連続した一つの合成像を作り、線状の像をCCD等の受光素子で構成されたラインセンサに結像させる。また、このようなロッドレンズアレイは、例えば、光プリンタでは、LED発光素子等で構成される発光アレイから出射された画像パターンを、感光体ドラム上に書き込む(露光する)画像出力装置にも用いられる。   In such a rod lens array, images from adjacent lenses are overlapped to form one continuous composite image in a band shape in which the object and the image maintain the same magnification (one-to-one, magnification 1) relationship. The image is formed on a line sensor constituted by a light receiving element such as a CCD. Such a rod lens array is also used in an image output device that writes (exposes) an image pattern emitted from a light emitting array composed of LED light emitting elements or the like on a photosensitive drum, for example, in an optical printer. It is done.

しかしながら、このようなロッドレンズアレイは、隣接する各レンズによる像を重なり合わせて結像させるという性質を有するため、ロッドレンズアレイを構成する各ロッドレンズの位置を厳密に調整しなければ、ロッドレンズアレイとラインセンサ、もしくは、発光アレイとの光軸および焦点が合わない。そのため、ロッドレンズの位置を微調整しながら、ロッドレンズアレイを設計する必要があり、組立コストがかかるとともに、不良率が高いという問題があった。また、ロッドレンズアレイとラインセンサ、もしくは、発光アレイとの光軸および焦点を厳密に調整したとしても、互いの像の干渉を完全に排除することが困難であり、満足できる解像度を得ることが困難であった。さらに、ロッドレンズアレイを構成する各ロッドレンズの端面は、平面に切削されており、精度の高い平面であるほど、解像度の高い像が得られるものである。しかし、切削、研磨等によって鏡面加工されたロッドレンズの端面は、微小な傷が多数存在しており、このような傷によって端面で屈折、散乱が起こる結果、解像度が低下するという問題もあった。   However, since such a rod lens array has a property of forming an image by superimposing images of adjacent lenses, if the position of each rod lens constituting the rod lens array is not adjusted precisely, the rod lens The optical axis and focus of the array and the line sensor or the light emitting array are not aligned. Therefore, it is necessary to design the rod lens array while finely adjusting the position of the rod lens, and there are problems that the assembly cost is high and the defect rate is high. In addition, even if the optical axis and focus between the rod lens array and the line sensor or the light emitting array are strictly adjusted, it is difficult to completely eliminate the mutual interference between the images, and a satisfactory resolution can be obtained. It was difficult. Furthermore, the end surface of each rod lens constituting the rod lens array is cut into a flat surface, and the higher the accuracy of the flat surface, the higher the resolution image can be obtained. However, the end surface of the rod lens that has been mirror-finished by cutting, polishing, or the like has a large number of minute scratches, and as a result of such scratches causing refraction and scattering at the end surfaces, there is also a problem that the resolution is lowered. .

特開平6−347608号公報JP-A-6-347608

本発明の目的は、優れた解像度を得ることができるスキャニングシステム用レンズアレイを、安定した品質で製造することが可能な製造方法を提供すること、また、優れた解像度を得る事ができるスキャニングシステム用レンズアレイ、電気光学装置、および光学機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing a lens array for a scanning system capable of obtaining an excellent resolution with a stable quality, and a scanning system capable of obtaining an excellent resolution. A lens array, an electro-optical device, and an optical apparatus are provided.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法は、ガラス基板の両面に、複数の開口部と、前記開口部を中心としてリング状に形成された複数の溝部とを有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記開口部を介して、前記ガラス基板にエッチングを施し、前記ガラス基板の両面に複数の凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部に、前記ガラス基板を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料を充填する樹脂材料充填工程とを有し、
前記ガラス基板の一方の面に設けられた凹部と、もう一方の面に設けられた凹部とが対応するように設けられていることを特徴とする。
これにより、優れた解像度を得ることができるスキャニングシステム用レンズアレイを、安定した品質で製造することが可能な製造方法を提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The method for manufacturing a lens array for a scanning system according to the present invention includes a mask forming step of forming a mask having a plurality of openings and a plurality of grooves formed in a ring shape around the openings on both surfaces of a glass substrate. When,
Etching the glass substrate through the opening, an etching step of forming a plurality of recesses on both sides of the glass substrate;
A resin material filling step of filling the recess with a resin material having a refractive index higher than that of the glass material constituting the glass substrate;
The concave portion provided on one surface of the glass substrate is provided so as to correspond to the concave portion provided on the other surface.
Accordingly, it is possible to provide a manufacturing method capable of manufacturing a scanning system lens array capable of obtaining excellent resolution with stable quality.

本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法では、前記マスクに設けられた1つの前記開口部に対して、複数の前記溝部が設けられたことが好ましい。
これにより、スキャニングシステム用レンズアレイに設けられた各レンズの形状をよりばらつきなく形成することができる。その結果、品質の優れたスキャニングシステム用レンズアレイを製造することができる。
In the manufacturing method of the lens array for a scanning system of the present invention, it is preferable that a plurality of the groove portions are provided for one opening portion provided in the mask.
Thereby, the shape of each lens provided in the lens array for a scanning system can be formed more uniformly. As a result, it is possible to manufacture a scanning system lens array with excellent quality.

本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法では、前記エッチング工程において、エッチングの途中でマスクを除去し、マスクを除去した状態のガラス基板に、再度エッチングを施すことが好ましい。
これにより、曲率半径の大きなレンズを有するスキャニングシステム用レンズアレイを容易に製造することができる。
In the method for manufacturing a lens array for a scanning system of the present invention, it is preferable that in the etching step, the mask is removed during the etching, and the glass substrate with the mask removed is etched again.
Thereby, a lens array for a scanning system having a lens with a large curvature radius can be easily manufactured.

本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法では、前記凹部の平均径が、0.08〜2.0mmであることが好ましい。
これにより、スキャニングシステム用レンズアレイに入射する光をより効率よく利用することができるとともに、お互いに隣り合うレンズからの干渉が確実に防止され、より優れた解像度を得ることができる。
In the method for manufacturing a lens array for a scanning system of the present invention, it is preferable that an average diameter of the recesses is 0.08 to 2.0 mm.
Accordingly, it is possible to more efficiently use light incident on the scanning system lens array, and it is possible to reliably prevent interference from lenses adjacent to each other and to obtain better resolution.

本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法では、前記凹部の中央部付近での曲率半径は、0.5〜2.0mmであることが好ましい。
これにより、スキャニングシステム用レンズアレイを構成する各レンズによる球面収差がより確実に防止され、より優れた解像度を得ることができる。
本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法では、最隣接する前記凹部の平均ピッチは、0.7〜8.0mmであることが好ましい。
これにより、お互いに隣り合うレンズからの干渉が確実に防止され、より優れた解像度を得ることができる。
In the method for manufacturing a lens array for a scanning system of the present invention, it is preferable that the radius of curvature in the vicinity of the central portion of the concave portion is 0.5 to 2.0 mm.
Thereby, the spherical aberration by each lens which comprises the lens array for scanning systems is prevented more reliably, and the more excellent resolution can be obtained.
In the method for manufacturing a lens array for a scanning system of the present invention, it is preferable that an average pitch of the concave portions closest to each other is 0.7 to 8.0 mm.
Thereby, interference from lenses adjacent to each other is reliably prevented, and a higher resolution can be obtained.

本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法では、前記樹脂材料の屈折率と、前記ガラス基板を構成するガラス材料の屈折率との差の絶対値が、0.05〜0.40であることが好ましい。
これにより、お互いに隣り合うレンズからの干渉が確実に防止され、より優れた解像度を得ることが出来るとともに、スキャニングシステム用レンズアレイの小型化を図ることができる。
In the method for manufacturing a lens array for a scanning system of the present invention, the absolute value of the difference between the refractive index of the resin material and the refractive index of the glass material constituting the glass substrate is 0.05 to 0.40. Is preferred.
As a result, interference from adjacent lenses can be reliably prevented, a higher resolution can be obtained, and the lens array for the scanning system can be downsized.

本発明のスキャニングシステム用レンズアレイは、ガラス基板の両面に、複数の開口部と、前記開口部を中心としてリング状に形成された複数の溝部とを有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記開口部を介して、前記ガラス基板にエッチングを施し、前記ガラス基板の両面に複数の凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部に、前記ガラス基板を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料を充填する樹脂材料充填工程とを有し、
前記ガラス基板の一方の面に設けられた凹部と、もう一方の面に設けられた凹部とが対応するように設けられたスキャニングシステム用レンズアレイを製造する方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、優れた解像度を得ることができるスキャニングシステム用レンズアレイを提供することができる。
The lens array for a scanning system of the present invention is a mask forming step of forming a mask having a plurality of openings and a plurality of grooves formed in a ring shape around the openings on both surfaces of the glass substrate,
Etching the glass substrate through the opening, an etching step of forming a plurality of recesses on both sides of the glass substrate;
A resin material filling step of filling the recess with a resin material having a refractive index higher than that of the glass material constituting the glass substrate;
It is manufactured using a method for manufacturing a lens array for a scanning system in which a concave portion provided on one surface of the glass substrate and a concave portion provided on the other surface correspond to each other. And
Accordingly, it is possible to provide a scanning system lens array capable of obtaining excellent resolution.

本発明の電気光学装置は、ガラス基板の両面に、複数の開口部と、前記開口部を中心としてリング状に形成された複数の溝部とを有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記開口部を介して、前記ガラス基板にエッチングを施し、前記ガラス基板の両面に複数の凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部に、前記ガラス基板を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料を充填する樹脂材料充填工程とを有し、
前記ガラス基板の一方の面に設けられた凹部と、もう一方の面に設けられた凹部とが対応するように設けられたスキャニングシステム用レンズアレイを製造する方法を用いて製造されたスキャニングシステム用レンズアレイを備えることを特徴とする。
これにより、解像度に優れた電気光学装置を提供することができる。
The electro-optical device of the present invention includes a mask forming step of forming a mask having a plurality of openings and a plurality of grooves formed in a ring shape around the openings on both surfaces of the glass substrate;
Etching the glass substrate through the opening, an etching step of forming a plurality of recesses on both sides of the glass substrate;
A resin material filling step of filling the recess with a resin material having a refractive index higher than that of the glass material constituting the glass substrate;
For a scanning system manufactured by using a method for manufacturing a lens array for a scanning system provided so that a concave portion provided on one surface of the glass substrate corresponds to a concave portion provided on the other surface A lens array is provided.
Thereby, an electro-optical device with excellent resolution can be provided.

本発明の光学機器は、ガラス基板の両面に、複数の開口部と、前記開口部を中心としてリング状に形成された複数の溝部とを有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記開口部を介して、前記ガラス基板にエッチングを施し、前記ガラス基板の両面に複数の凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部に、前記ガラス基板を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料を充填する樹脂材料充填工程とを有し、
前記ガラス基板の一方の面に設けられた凹部と、もう一方の面に設けられた凹部とが対応するように設けられたスキャニングシステム用レンズアレイを製造する方法を用いて製造されたスキャニングシステム用レンズアレイを適用した電気光学装置を備えることを特徴とする。
これにより、解像度の優れた光学機器を提供することができる。
The optical device of the present invention is a mask forming step of forming a mask having a plurality of openings and a plurality of grooves formed in a ring shape around the openings on both surfaces of the glass substrate;
Etching the glass substrate through the opening, an etching step of forming a plurality of recesses on both sides of the glass substrate;
A resin material filling step of filling the recess with a resin material having a refractive index higher than that of the glass material constituting the glass substrate;
For a scanning system manufactured by using a method for manufacturing a lens array for a scanning system provided so that a concave portion provided on one surface of the glass substrate corresponds to a concave portion provided on the other surface An electro-optical device to which a lens array is applied is provided.
Thereby, an optical apparatus with excellent resolution can be provided.

以下、本発明を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
<スキャニングシステム用レンズアレイ>
まず、本発明のスキャニングシステム用レンズアレイについて説明する。
まず、本実施形態のスキャニングシステム用レンズアレイについて説明する。
図1は、本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの第1実施形態を、光が出射される側から見た模式的な平面図、図2は、図1に示すスキャニングシステム用レンズアレイのA−A線断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<Lens array for scanning system>
First, the lens array for a scanning system of the present invention will be described.
First, the scanning system lens array of the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic plan view of a first embodiment of a lens array for a scanning system according to the present invention as viewed from the side from which light is emitted, and FIG. 2 is an A- of the lens array for a scanning system shown in FIG. It is A sectional view.

図1、図2に示すように、スキャニングシステム用レンズアレイ1(以下、単にレンズアレイ1ともいう。)は、ガラス基板2の光が入射する側の面に設けられた複数の第1の凹部21、およびガラス基板2の光が出射する側の面に設けられた複数の第2の凹部22に樹脂材料が充填された入射レンズ3、および出射レンズ4を有している。
レンズアレイ1は、図2に示すように、入射レンズ3に光源Pから入射した光を、対応する出射レンズ4より出射し、焦点Fで物体と像とを等倍(1対1、倍率1)で結像させる。このようなレンズアレイ1は、一対の入射レンズ3および出射レンズ4が、それぞれ上記のような機能を有するものである。したがって、例えば、各入射レンズ3に対応するパターンで発光素子が配置された発光アレイと、レンズアレイ1とを備えた画像出力装置では、各発光素子が発する画像パターンを感光体ドラム等の表面に書き込むことができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the scanning system lens array 1 (hereinafter also simply referred to as the lens array 1) includes a plurality of first concave portions provided on the surface of the glass substrate 2 on which light is incident. 21, and a plurality of second concave portions 22 provided on the surface of the glass substrate 2 on which light is emitted, and an entrance lens 3 and an exit lens 4 filled with a resin material.
As shown in FIG. 2, the lens array 1 emits the light incident on the incident lens 3 from the light source P from the corresponding output lens 4, and the object and the image at the focal point F are 1: 1 (one-to-one, magnification 1). ). In such a lens array 1, the pair of incident lens 3 and outgoing lens 4 have functions as described above. Therefore, for example, in an image output device provided with a light emitting array in which light emitting elements are arranged in a pattern corresponding to each incident lens 3 and the lens array 1, an image pattern emitted by each light emitting element is formed on the surface of a photosensitive drum or the like. Can write.

このようなレンズアレイ1は、上述したような画像出力装置、または、原稿等からの画像パターンを、CCD等の受光素子で構成されるセンサーに結像させるような画像入力装置の等倍結像光学系として用いることができるが、以下の説明では、画像出力装置に用いた場合を中心的に説明する。
図1に示すように、このレンズアレイ1においては、複数の出射レンズ4は、複数列設けられており、各列において、隣接する凹部間のピッチは一定となるように配列されている。複数の出射レンズ4がこのように配列したレンズアレイ1では、各出射レンズ4による像がお互いに干渉されるのが防止され、焦点深度が十分に深いものとなる。
Such a lens array 1 is formed at the same magnification as that of the image output device as described above or an image input device that forms an image pattern from a document or the like on a sensor composed of a light receiving element such as a CCD. Although it can be used as an optical system, in the following description, the case where it is used in an image output apparatus will be mainly described.
As shown in FIG. 1, in this lens array 1, a plurality of output lenses 4 are provided in a plurality of rows, and in each row, the pitch between adjacent concave portions is arranged to be constant. In the lens array 1 in which the plurality of exit lenses 4 are arranged in this way, images from the exit lenses 4 are prevented from interfering with each other, and the depth of focus is sufficiently deep.

また、レンズアレイ1は、ガラス基板2を平面視したとき、ガラス基板2の光が入射する側の面に設けられた各第1の凹部21の中心と、これに対応する光が出射する側の面に設けられた各第2の凹部22の中心とが重なり合うように構成されている。このようなレンズアレイ1と、LED発光素子等で構成された発光アレイとを備えた画像出力装置を、プリンタ等の画像形成装置に用いた場合には、発光アレイとレンズアレイ1との光軸合わせが容易となり、発光アレイから出射された画像パターンを、正確に感光体ドラム上に書き込むことができる。   In addition, when the glass array 2 is viewed in plan, the lens array 1 has a center of each first concave portion 21 provided on the surface on the light incident side of the glass substrate 2 and a side from which the corresponding light is emitted. It is comprised so that the center of each 2nd recessed part 22 provided in the surface may overlap. When an image output device including such a lens array 1 and a light emitting array composed of LED light emitting elements or the like is used in an image forming apparatus such as a printer, the optical axes of the light emitting array and the lens array 1 Matching is facilitated, and the image pattern emitted from the light emitting array can be accurately written on the photosensitive drum.

また、図1中、ガラス基板2上の各出射レンズ4(各入射レンズ3)の中心は、縦方向において互いに重ならないように設けられている。このようなレンズアレイ1と、レンズアレイ1の各入射レンズ3のそれぞれに対応するように発光素子が設けられた発光アレイとを有する画像出力装置においては、図1中、縦方向に走査することにより、縦方向に設けられた各出射レンズ4(各入射レンズ3)の配列数に比例して高い解像度を得ることができる。   Further, in FIG. 1, the centers of the outgoing lenses 4 (each incident lens 3) on the glass substrate 2 are provided so as not to overlap each other in the vertical direction. In an image output apparatus having such a lens array 1 and a light-emitting array provided with light-emitting elements so as to correspond to the respective incident lenses 3 of the lens array 1, scanning is performed in the vertical direction in FIG. As a result, a high resolution can be obtained in proportion to the number of arrays of the exit lenses 4 (incident lenses 3) provided in the vertical direction.

また、入射レンズ3は、ガラス基板2の光が入射する側に設けられた第1の凹部21に、ガラス基板2を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料が充填されたものである。これにより、入射レンズ3に入射した光を、入射レンズ3に対応する出射レンズ4へと確実に送ることができるとともに、各入射レンズ3に入射した光がお互いに干渉するのを防止することができる。したがって、レンズアレイ1を光学系として用いる画像出力装置では、正確であり、かつ、解像度の高い画像パターンを得ることができる。   In addition, the incident lens 3 is obtained by filling the first concave portion 21 provided on the light incident side of the glass substrate 2 with a resin material having a higher refractive index than the glass material constituting the glass substrate 2. . Thereby, the light incident on the incident lens 3 can be reliably sent to the output lens 4 corresponding to the incident lens 3, and the light incident on each incident lens 3 can be prevented from interfering with each other. it can. Therefore, an image output apparatus using the lens array 1 as an optical system can obtain an accurate and high-resolution image pattern.

また、出射レンズ4は、ガラス基板2の光が出射する側に設けられた第2の凹部22に、ガラス基板2を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料が充填されたものである。これにより、出射レンズ4から光が出射される際、このような樹脂材料が充填されていない凹部から光が出射され、結像される焦点位置に比べて、レンズアレイ1から近い位置に焦点を合わせることができる。したがって、レンズアレイ1と、CCD等の受光素子で構成されたセンサーとを有する画像入力装置では、レンズアレイ1とセンサーとの間隔を狭めることができるため、装置の小型化を図ることができるとともに、より正確な画像パターンをセンサーに結像することができる。   In addition, the exit lens 4 is obtained by filling the second concave portion 22 provided on the light emitting side of the glass substrate 2 with a resin material having a higher refractive index than the glass material constituting the glass substrate 2. . As a result, when light is emitted from the emission lens 4, the light is emitted from the concave portion not filled with such a resin material, and the focal point is closer to the lens array 1 than the focal point where the image is formed. Can be matched. Therefore, in the image input device having the lens array 1 and a sensor composed of a light receiving element such as a CCD, the distance between the lens array 1 and the sensor can be reduced, so that the size of the device can be reduced. A more accurate image pattern can be formed on the sensor.

また、第1の凹部21を平面視したときの平均径は、0.6〜4.0mmであるのが好ましく、0.8〜3.0mmであるのがより好ましく、1.0〜2.0mmであるのがさらに好ましい。上記条件を満たすレンズアレイ1では、各入射レンズ3に入射する光を、より損失無く利用することができるため、さらに正確な像を得ることができる。また、後述するようなレンズアレイ1を製造する方法を用いることにより、このような比較的大きなレンズを形成することができる。   Moreover, it is preferable that the average diameter when the 1st recessed part 21 is planarly viewed is 0.6-4.0 mm, it is more preferable that it is 0.8-3.0 mm, and 1.0-2. More preferably, it is 0 mm. In the lens array 1 that satisfies the above conditions, the light incident on each incident lens 3 can be used without loss, so that a more accurate image can be obtained. Moreover, such a comparatively large lens can be formed by using a method for manufacturing the lens array 1 as will be described later.

また、第1の凹部21および第2の凹部22の中央部付近での曲率半径は0.5〜2.0mmであるのが好ましく、0.6〜1.5mmであるのがより好ましく、0.8〜1.0mmであるのがさらに好ましい。上記条件を満たすレンズアレイ1では、入射レンズ3に入射した光が、お互いに干渉するのがより効果的に防止される。
また、最隣接する第1の凹部21および第2の凹部22の平均ピッチは、0.7〜8.0mmであるのが好ましく、1.2〜7.0mmであるのがより好ましく、1.5〜4.0mmであるのがさらに好ましい。これにより、各入射レンズ3に入射した光が、お互いに干渉するのをより確実に防止することができる。
Moreover, it is preferable that the curvature radius in the center part vicinity of the 1st recessed part 21 and the 2nd recessed part 22 is 0.5-2.0 mm, It is more preferable that it is 0.6-1.5 mm, 0 More preferably, it is 8 to 1.0 mm. In the lens array 1 that satisfies the above conditions, the light incident on the incident lens 3 is more effectively prevented from interfering with each other.
Moreover, the average pitch of the first recess 21 and the second recess 22 that are closest to each other is preferably 0.7 to 8.0 mm, more preferably 1.2 to 7.0 mm. More preferably, it is 5 to 4.0 mm. Thereby, it can prevent more reliably that the light which injected into each incident lens 3 interferes with each other.

また、第1の凹部21および第2の凹部22に充填される樹脂材料は、ガラス基板2を構成するガラス材料よりも屈折率の高い材料であるが、このような樹脂材料としては、各種樹脂材料を用いることができ、例えば、ナイロン6等のポリアミド、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリル(メタクリル)、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を混合して用いることができる。   The resin material filled in the first recess 21 and the second recess 22 is a material having a refractive index higher than that of the glass material constituting the glass substrate 2, and examples of such a resin material include various resins. The material can be used, for example, polyamide such as nylon 6, thermoplastic polyimide, liquid crystal polymer such as aromatic polyester, polyolefin such as polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyethylene, modified polyolefin, polycarbonate, acrylic (methacrylic), polymethyl Polyesters such as methacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc., thermoplastic resins such as polyether, polyether ether ketone, polyether imide, polyacetal, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine Fat, unsaturated polyester resins, polyimide resins, thermosetting resins such as polyurethane resins, photocurable resins and the like, can be used as a mixture of two or more of them.

このような樹脂材料の中でも、熱硬化性樹脂や、光硬化性樹脂を用いた場合には、以下のような効果を得ることができる。すなわち、熱硬化性樹脂は、熱や光などの外部環境によって、熱膨張、熱分解が発生しにくい材料である。このため、ガラス材料で構成された第1の凹部21および第2の凹部22と、第1の凹部21および第2の凹部22に充填された樹脂材料とは、長期間に渡って、密着性に優れたものとなり、このようなレンズアレイ1を備えた電気光学装置(画像入力装置、画像出力装置など)の寿命を延ばすことができる。
このような第1の凹部21および第2の凹部22に充填された樹脂材料の屈折率は、1.50〜1.75であるのが好ましく、1.53〜1.60であるのがより好ましい。これにより、上述したような機能をより確実に発揮することができるレンズアレイ1となる。
Among such resin materials, when a thermosetting resin or a photocurable resin is used, the following effects can be obtained. That is, the thermosetting resin is a material that hardly undergoes thermal expansion or thermal decomposition due to an external environment such as heat or light. For this reason, the 1st recessed part 21 and the 2nd recessed part 22 which were comprised with the glass material, and the resin material with which the 1st recessed part 21 and the 2nd recessed part 22 were filled are adhesiveness over a long period of time. Thus, the life of the electro-optical device (image input device, image output device, etc.) provided with such a lens array 1 can be extended.
The refractive index of the resin material filled in the first concave portion 21 and the second concave portion 22 is preferably 1.50 to 1.75, and more preferably 1.53 to 1.60. preferable. Thereby, it becomes the lens array 1 which can exhibit the above functions more reliably.

また、ガラス基板2を構成するガラス材料としては、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス材料等が挙げられるが、中でも、石英ガラスを用いるのが好ましい。石英ガラスは、機械的強度、耐熱性が高く、また、線膨張係数が非常に低く熱による形状の変化が少ないことから、後述するようスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法に好適に用いることができる。また、短波長領域の透過率も高く光エネルギーによる劣化もほとんどないという利点もある。   Examples of the glass material constituting the glass substrate 2 include various glass materials such as soda glass, crystalline glass, quartz glass, lead glass, potassium glass, borosilicate glass, and alkali-free glass. It is preferable to use glass. Quartz glass has high mechanical strength and heat resistance, and has a very low coefficient of linear expansion and little change in shape due to heat. Therefore, it can be suitably used in a method for manufacturing a lens array for a scanning system as will be described later. . Further, there is an advantage that the transmittance in the short wavelength region is high and there is almost no deterioration due to light energy.

また、ガラス基板2の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、0.3〜10mm程度であるのが好ましく、2〜8mm程度であるのがより好ましい。上記条件を満足するガラス基板2で構成されたレンズアレイ1は、優れた光学特性を有するものとなる。
このようなガラス基板2を構成するガラス材料の屈折率は、1.40〜1.52であるのが好ましく、1.42〜1.48であるのがより好ましい。これにより、上述したような機能をより確実に発揮することができるレンズアレイ1となる。
Moreover, the thickness of the glass substrate 2 is not particularly limited, but is usually preferably about 0.3 to 10 mm, and more preferably about 2 to 8 mm. The lens array 1 composed of the glass substrate 2 that satisfies the above conditions has excellent optical characteristics.
The refractive index of the glass material constituting such a glass substrate 2 is preferably 1.40 to 1.52, and more preferably 1.42 to 1.48. Thereby, it becomes the lens array 1 which can exhibit the above functions more reliably.

また、第1の凹部21および第2の凹部22に充填される樹脂材料の屈折率と、ガラス基板2を構成するガラス材料の屈折率との差の絶対値が、0.05〜0.35であるのが好ましく、0.10〜0.20であるのがより好ましい。これにより、入射レンズ3に入射する光を、より無駄なく対応する出射側の出射レンズ4に送ることができ、各入射レンズ3に入射した光が、お互いに干渉するのをより確実に防止することができる。また、出射レンズ4より出射される光を、よりレンズアレイ1から近い位置に結像させることができる。   The absolute value of the difference between the refractive index of the resin material filled in the first recess 21 and the second recess 22 and the refractive index of the glass material constituting the glass substrate 2 is 0.05 to 0.35. It is preferable that it is 0.10 to 0.20. Thereby, the light incident on the incident lens 3 can be sent to the corresponding exit-side exit lens 4 more efficiently, and the light incident on each entrance lens 3 can be more reliably prevented from interfering with each other. be able to. Further, the light emitted from the exit lens 4 can be imaged at a position closer to the lens array 1.

<スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法(第1実施形態)>
次に、上述したスキャニングシステム用レンズアレイ1の製造方法の第1実施形態について、図3〜7を参照しながら説明する。なお、図3〜6は、図1のA−A線断面図に対応した工程図、図7は、本実施形態で用いるマスクの模式的な平面図である。
[ガラス基板準備工程]
まず、レンズアレイ1を製造するに際し、ガラス基板2を用意する。
<Method for Manufacturing Lens Array for Scanning System (First Embodiment)>
Next, a first embodiment of a method for manufacturing the above-described scanning system lens array 1 will be described with reference to FIGS. 3 to 6 are process diagrams corresponding to the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 7 is a schematic plan view of the mask used in the present embodiment.
[Glass substrate preparation process]
First, when manufacturing the lens array 1, the glass substrate 2 is prepared.

このガラス基板2は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、ガラス基板2は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
このような清浄化は、例えば、ガラス基板2の表面をエッチング(ライトエッチング)することにより行うことができる。
エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。
The glass substrate 2 is preferably used with a uniform thickness and no deflection or scratches. The glass substrate 2 is preferably one whose surface is cleaned by washing or the like.
Such cleaning can be performed, for example, by etching (light etching) the surface of the glass substrate 2.
The etching method is not particularly limited, and examples thereof include wet etching and dry etching.

ウェットエッチングを用いた場合、エッチング液としては特に限定されないが、一水素二フッ化アンモニウムと硫酸との混合液を用いるのが好ましい。これにより、ガラス基板2の表面の平滑性を高くすることができるとともに、ガラス基板2表面の不純物(Na、K等)を好適に除去することができる。その結果、後述するマスク形成工程において、ガラス基板2表面に、マスク形成用膜をより均一に成膜することができる。また、マスク形成用膜とガラス基板2との密着性を向上させることができる。その結果、後述するエッチング工程において、ガラス基板2の両面に設けられたマスクが不本意に剥がれるのを防止することができる。   When wet etching is used, the etching solution is not particularly limited, but a mixed solution of ammonium monohydrogen difluoride and sulfuric acid is preferably used. Thereby, the smoothness of the surface of the glass substrate 2 can be increased, and impurities (Na, K, etc.) on the surface of the glass substrate 2 can be suitably removed. As a result, a mask forming film can be more uniformly formed on the surface of the glass substrate 2 in a mask forming process described later. Further, the adhesion between the mask forming film and the glass substrate 2 can be improved. As a result, it is possible to prevent the masks provided on both surfaces of the glass substrate 2 from being unintentionally peeled off in an etching process described later.

[マスク形成工程]
次に、上述したようなガラス基板2の光が入射する側の面に、複数の貫通した第1の開口部51と、第1の開口部51を中心としてリング状に形成された複数の貫通していない第1の溝部52とを有する第1のマスク5を形成する。また、これとともに、ガラス基板2の光が出射する側の面に、複数の貫通した第2の開口部61と、第2の開口部61を中心としてリング状に形成された複数の貫通していない第2の溝部62とを有する第1のマスク6を形成する。
[Mask formation process]
Next, a plurality of first openings 51 penetrating the surface of the glass substrate 2 on which light is incident as described above, and a plurality of penetrations formed in a ring shape with the first opening 51 as a center. A first mask 5 having a first groove portion 52 that is not formed is formed. Along with this, a plurality of penetrating second openings 61 and a plurality of penetrating rings formed around the second opening 61 are formed on the surface of the glass substrate 2 on which light is emitted. A first mask 6 having no second groove 62 is formed.

以下、添付図面を参照しつつ、本工程について詳細に説明する。
(マスク形成用膜形成工程)
まず、図3(A)に示すように、用意したガラス基板2の光が入射する側の面および光が出射する側の面に、それぞれ、第1のマスク形成用膜50および第2のマスク形成用膜60を形成する(マスク形成用膜形成工程)。
Hereinafter, this process will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(Mask forming film forming process)
First, as shown in FIG. 3A, a first mask forming film 50 and a second mask are respectively formed on the surface on which light is incident and the surface on which light is emitted of the prepared glass substrate 2. A forming film 60 is formed (mask forming film forming step).

第1のマスク形成用膜50および第2のマスク形成用膜60(以下、第1のマスク形成用膜50および第2のマスク形成用膜60を総称して、マスク形成用膜ともいう。)は、後述する開口部形成工程、および溝部形成工程において物理的方法またはレーザ光の照射により後述するような開口部および溝部を形成することができるとともに、後述するエッチング工程におけるエッチングに対する耐性を有するものが好ましい。換言すれば、マスク形成用膜は、エッチングレートが、ガラス基板2と略等しいか、または、ガラス基板2に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。また、このようなマスク形成用膜の形成方法としては、ガラス基板2の片面づつ形成してもよいし、両面同時に形成する方法を用いてもよい。   First mask formation film 50 and second mask formation film 60 (hereinafter, the first mask formation film 50 and the second mask formation film 60 are also collectively referred to as a mask formation film). Is capable of forming openings and grooves as described later by physical method or laser light irradiation in the opening forming process and groove forming process described later, and has resistance to etching in the etching process described later Is preferred. In other words, the mask forming film is preferably configured so that the etching rate is substantially equal to that of the glass substrate 2 or smaller than that of the glass substrate 2. As a method for forming such a film for forming a mask, the glass substrate 2 may be formed on one side or on both sides at the same time.

かかる観点からは、このマスク形成用膜を構成する材料としては、例えばCr、Au、Ni、Ti、Pt等の金属やこれらから選択される2種以上を含む合金、前記金属の酸化物(金属酸化物)、シリコン、樹脂等が挙げられる。また、マスク形成用膜を、Cr/Auのように異なる材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。
マスク形成用膜の形成方法は特に限定されないが、マスク形成用膜をCr、Au等の金属材料(合金を含む)や金属酸化物(例えば酸化Cr)から構成する場合、マスク形成用膜は、例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク形成用膜をシリコンから構成する場合、マスク形成用膜は、例えば、スパッタリング法やCVD法等により、好適に形成することができる。
From this point of view, the material forming the mask forming film is, for example, a metal such as Cr, Au, Ni, Ti, Pt, an alloy containing two or more selected from these, an oxide of the metal (metal Oxide), silicon, resin and the like. Further, the mask forming film may have a laminated structure of a plurality of layers made of different materials such as Cr / Au.
The method for forming the mask forming film is not particularly limited, but when the mask forming film is made of a metal material (including an alloy) such as Cr or Au or a metal oxide (for example, Cr oxide), the mask forming film is For example, it can be suitably formed by vapor deposition or sputtering. When the mask forming film is made of silicon, the mask forming film can be suitably formed by, for example, a sputtering method or a CVD method.

マスク形成用膜が主として酸化CrまたはCrで構成されるものであると、後述する開口部形成工程において第1の開口部51および第2の開口部61を容易に形成することができるとともに、溝部形成工程においても第1の溝部52および第2の溝部62を容易に形成することができる。また、後述するエッチング工程においてはガラス基板2をより確実に保護することができる。また、マスク形成用膜が主としてCrで構成されたものであると、例えば、後述する開口部形成工程において、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム溶液を用いることができる。一水素二フッ化アンモニウムは4wt%以下の濃度では毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響をより確実に防止することができる。   When the mask forming film is mainly composed of Cr oxide or Cr, the first opening 51 and the second opening 61 can be easily formed in the opening forming step described later, and the groove Also in the forming step, the first groove portion 52 and the second groove portion 62 can be easily formed. Moreover, the glass substrate 2 can be more reliably protected in the etching process described later. Further, when the mask forming film is mainly composed of Cr, for example, an ammonium monohydrogen difluoride solution can be used as an etching solution in an opening forming step described later. Since ammonium monohydrogen difluoride is not a poisonous deleterious substance at a concentration of 4 wt% or less, it is possible to more reliably prevent the human body and the environment from being affected.

また、マスク形成用膜が、主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体である場合、クロムの層の平均厚さをX[nm]、酸化クロムの層の平均厚さをY[nm]としたとき、0.01≦Y/X≦0.8の関係を満足するのが好ましく、0.1≦Y/X≦0.5の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、所望の大きさの後述するような開口部をより高い精度で形成することができる。   When the mask forming film is a laminate having a layer mainly composed of chromium and a layer mainly composed of chromium oxide, the average thickness of the chromium layer is X [nm], When the average thickness of the layer is Y [nm], it is preferable that the relationship of 0.01 ≦ Y / X ≦ 0.8 is satisfied, and the relationship of 0.1 ≦ Y / X ≦ 0.5 is satisfied. Is more preferable. By satisfying such a relationship, an opening having a desired size, which will be described later, can be formed with higher accuracy.

マスク形成用膜(第1のマスク5、第2のマスク6)の厚さは、マスク形成用膜を構成する材料によっても異なるが、5〜500nmであるのが好ましく、40〜150nmであるのがより好ましい。これにより、エッチングに対する耐性を保持しつつ、後述するような開口部および溝部の形成が容易になり、後述するような開口部および溝部の大きさをより容易に制御することができる。厚さが前記下限値未満であると、マスク形成用膜の構成材料等によっては、後述する開口部形成工程において形成される開口部の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述する溝部形成工程において、溝部の形成方法によっては、溝部がガラス基板まで貫通してしまい、後述するような溝部として形成するのが困難となる可能性がある。また、後述するエッチング工程でウェットエッチングを施す際に、ガラス基板2のマスクした部分を十分に保護できない可能性がある。一方、上限値を超えると、マスク形成用膜の構成材料等によっては、後述する開口部形成工程において、貫通する開口部を形成するのが困難になる。また、マスク形成用膜の内部応力によりマスク形成用膜が剥がれ易くなる場合がある。   The thickness of the film for forming a mask (the first mask 5 and the second mask 6) varies depending on the material constituting the mask forming film, but is preferably 5 to 500 nm, and preferably 40 to 150 nm. Is more preferable. Thereby, formation of an opening and a groove as described later is facilitated while maintaining resistance to etching, and the size of the opening and the groove as described later can be more easily controlled. If the thickness is less than the lower limit value, the shape of the opening formed in the opening forming step described later may be distorted depending on the constituent material of the mask forming film. Moreover, in the groove part formation process described later, depending on the method of forming the groove part, the groove part may penetrate to the glass substrate, and it may be difficult to form the groove part as described later. Further, when wet etching is performed in an etching process described later, the masked portion of the glass substrate 2 may not be sufficiently protected. On the other hand, when the upper limit value is exceeded, depending on the constituent material of the mask forming film, it becomes difficult to form a through opening in an opening forming step described later. Further, the mask forming film may be easily peeled off due to the internal stress of the mask forming film.

(開口部形成工程)
次に、第1のマスク形成用膜50および第2のマスク形成用膜60に、それぞれ複数個の第1の開口部51および第2の開口部61を形成する(開口部形成工程)。なお、第1の開口部51および第2の開口部61は、ガラス基板2まで貫通している貫通孔である。
第1の開口部51および第2の開口部61は、いかなる方法で形成されるものであってもよいが、物理的方法またはレーザ光の照射により形成されるのが好ましい。これにより、例えば、レンズアレイ1を生産性良く製造することができる。特に、大面積の基板にも簡単に第1の凹部21および第2の凹部22を形成することができる。
(Opening formation process)
Next, a plurality of first openings 51 and second openings 61 are respectively formed in the first mask forming film 50 and the second mask forming film 60 (opening forming step). The first opening 51 and the second opening 61 are through holes that penetrate to the glass substrate 2.
The first opening 51 and the second opening 61 may be formed by any method, but are preferably formed by a physical method or laser light irradiation. Thereby, for example, the lens array 1 can be manufactured with high productivity. In particular, the first recess 21 and the second recess 22 can be easily formed on a large-area substrate.

第1の開口部51および第2の開口部61を形成する物理的方法としては、例えば、ショットブラスト、サンドブラスト等のブラスト処理、プレス、ドットプリンタ、タッピング、ラビング等の方法が挙げられる。ブラスト処理により第1の開口部51および第2の開口部61を形成する場合、比較的大きい面積のガラス基板2でも、より短時間で効率良く、第1の開口部51および第2の開口部61を形成することができる。   Examples of the physical method for forming the first opening 51 and the second opening 61 include blasting such as shot blasting and sand blasting, press, dot printer, tapping, rubbing, and the like. When the first opening 51 and the second opening 61 are formed by blasting, the first opening 51 and the second opening can be efficiently performed in a shorter time even with the glass substrate 2 having a relatively large area. 61 can be formed.

また、レーザ光の照射により第1の開口部51および第2の開口部61を形成する場合、使用するレーザ光の種類としては、特に限定されないが、ルビーレーザ、半導体レーザ、YAGレーザ、フェムト秒レーザ、ガラスレーザ、YVOレーザ、Ne−Heレーザ、Arレーザ、COレーザエキシマレーザ等が挙げられる。また、各レーザのSHG、THG、FHG等の波長を使っても良い。レーザ光の照射により第1の開口部51および第2の開口部61を形成する場合、形成される第1の開口部51および第2の開口部61の大きさや、隣接する第1の開口部51同士の間隔、および隣接する第2の開口部61同士の間隔等を容易かつ正確に制御することができる。 In addition, when the first opening 51 and the second opening 61 are formed by laser light irradiation, the type of laser light to be used is not particularly limited, but is ruby laser, semiconductor laser, YAG laser, femtosecond. Examples thereof include a laser, a glass laser, a YVO 4 laser, a Ne—He laser, an Ar laser, and a CO 2 laser excimer laser. Moreover, you may use wavelengths, such as SHG of each laser, THG, and FHG. When the first opening 51 and the second opening 61 are formed by laser light irradiation, the size of the first opening 51 and the second opening 61 to be formed and the adjacent first opening It is possible to easily and accurately control the spacing between the 51 and the spacing between the adjacent second openings 61.

また、本工程で形成する開口部は、その形状、大きさは特に限定されないが、略円形で、その直径が、10μm以下であるのが好ましく、1〜8μmであるのがより好ましく、3〜6μmであるのがさらに好ましい。開口部の直径が前記範囲内の値であると、後述する第1のエッチング工程において、所望の形状の凹部を、ガラス基板2表面に確実に形成することができる。   Further, the shape and size of the opening formed in this step is not particularly limited, but it is substantially circular and the diameter is preferably 10 μm or less, more preferably 1 to 8 μm, and 3 to 3 More preferably, it is 6 μm. When the diameter of the opening is a value within the above range, a concave portion having a desired shape can be reliably formed on the surface of the glass substrate 2 in the first etching step described later.

以下の説明では、レーザ光の照射により、第1のマスク形成用膜50および第2のマスク形成用膜60に、それぞれ複数個の第1の開口部51および第2の開口部61を形成する場合について説明する。
まず、図3(B)に示すように、ガラス基板2上に設けられた第2のマスク形成用膜60に第2の開口部61を形成する。
In the following description, a plurality of first openings 51 and second openings 61 are formed in the first mask forming film 50 and the second mask forming film 60, respectively, by laser light irradiation. The case will be described.
First, as shown in FIG. 3B, a second opening 61 is formed in the second mask forming film 60 provided on the glass substrate 2.

レーザ光の照射により第2のマスク形成用膜60に第2の開口部61を形成する場合、図3(B)に示すように、ガラス基板2の第2のマスク形成用膜60が形成された面に対向する側に、当該面に対して垂直に配したレーザ40から、第2のマスク形成用膜60の表面に向けてレーザ光41を照射することにより、第2のマスク形成用膜60に第2の開口部61を形成する。図中矢印A1、A2に示すようにレーザ40を移動させながら、第2のマスク形成用膜60の全面に亘ってレーザ光41の照射を間欠的に行い、複数の第2の開口部61を第2のマスク形成用膜60の全面に亘って形成する。
次に、図3(C)に示すように、ガラス基板2上に設けられたマスク形成用膜50に、ガラス基板2の、もう一方の面側の第2のマスク形成用膜60に設けられた第2の開口部61に対応する箇所に、第1の開口部51を同様に形成する。これにより、図4(A)に示すような開口部を有するマスク形成用膜を得る。
When the second opening 61 is formed in the second mask formation film 60 by laser light irradiation, the second mask formation film 60 of the glass substrate 2 is formed as shown in FIG. By irradiating the surface of the second mask forming film 60 with the laser beam 41 from the laser 40 arranged perpendicularly to the surface opposite to the surface, the second mask forming film A second opening 61 is formed at 60. While moving the laser 40 as indicated by arrows A1 and A2 in the figure, the laser beam 41 is intermittently irradiated over the entire surface of the second mask forming film 60, and a plurality of second openings 61 are formed. The second mask formation film 60 is formed over the entire surface.
Next, as shown in FIG. 3C, the mask forming film 50 provided on the glass substrate 2 is provided on the second mask forming film 60 on the other surface side of the glass substrate 2. The first opening 51 is similarly formed at a location corresponding to the second opening 61. Thus, a mask forming film having an opening as shown in FIG.

(溝部形成工程)
次に、図4(A)に示すような各開口部が設けられた第1のマスク形成用膜50および第2のマスク形成用膜60に、それぞれ、各第1の開口部51を中心としたリング状の第1の溝部52、および、各第2の開口部61を中心としたリング状の第2の溝部62を形成し、第1のマスク5および第2のマスク6を得る(溝部形成工程)。なお、第1の溝部52および第2の溝部62ともに、ガラス基板2まで貫通していないものである。
(Groove formation process)
Next, the first mask formation film 50 and the second mask formation film 60 provided with the openings as shown in FIG. 4A are respectively centered on the first openings 51. The ring-shaped first groove 52 and the ring-shaped second groove 62 centering on each second opening 61 are formed to obtain the first mask 5 and the second mask 6 (groove Forming step). Note that neither the first groove portion 52 nor the second groove portion 62 penetrates to the glass substrate 2.

このように、第1のマスク5および第2のマスク6は、それぞれ、ガラス基板2まで貫通した第1の開口部51および第2の開口部62と、各開口部を中心として設けられたリング状の第1の溝部52および第2の溝部62とが形成されている。このため、後述するエッチング工程において、第1のマスク5および第2のマスク6を用いて、ガラス基板2にエッチングを施す際、第1のマスク5および第2のマスク6に設けられた複数の開口部よりガラス基板2は食刻される。その後、ガラス基板2は、各開口部から等方的にエッチングされ、形成されつつある各凹部の縁部が、第1のマスク5および第2のマスク6に設けられたリング形状の各溝部に対応する位置付近まで到達した際に、各リング状の溝部に囲まれたマスクが剥離する。このような第1のマスク5および第2のマスク6を用いることにより、その後さらにエッチングを施す際に、形成されつつある凹部内にエッチング液を十分に行き渡らせることができる。その結果、形成されつつある各凹部間でのエッチング速度のばらつきを抑えることができ、最終的に得られるガラス基板2の両面に設けられた各凹部間での形状のばらつきを十分に小さいものとすることができる。   As described above, the first mask 5 and the second mask 6 are respectively provided with the first opening 51 and the second opening 62 penetrating to the glass substrate 2 and the rings provided around the respective openings. A first groove portion 52 and a second groove portion 62 are formed. For this reason, when the glass substrate 2 is etched using the first mask 5 and the second mask 6 in the etching process described later, a plurality of the masks provided in the first mask 5 and the second mask 6 are used. The glass substrate 2 is etched from the opening. Thereafter, the glass substrate 2 is isotropically etched from each opening, and the edge of each recess that is being formed is formed in each ring-shaped groove provided in the first mask 5 and the second mask 6. When the vicinity of the corresponding position is reached, the mask surrounded by each ring-shaped groove is peeled off. By using the first mask 5 and the second mask 6 as described above, when further etching is performed thereafter, the etching solution can be sufficiently distributed in the recess that is being formed. As a result, it is possible to suppress variations in the etching rate between the recesses that are being formed, and to sufficiently reduce the variation in shape between the recesses provided on both surfaces of the glass substrate 2 that is finally obtained. can do.

これに対して、上述したような溝部を設けていないマスクを用いて、エッチングを施した場合、開口部の大きさが微細であるため、エッチング液が形成されつつある凹部内に十分に行き渡らないため、各凹部間での形状のばらつきを抑制するのが困難となる。その結果、最終的に得られるレンズアレイ1に設けられた各一対の入射レンズ3および出射レンズ4により結像される焦点の位置を、均一にすることが困難になってしまい、得られる像が焦点深度の浅いものとなってしまう。   On the other hand, when etching is performed using a mask having no groove as described above, the size of the opening is so small that it does not sufficiently reach the recess where the etching solution is being formed. For this reason, it becomes difficult to suppress variation in shape between the recesses. As a result, it becomes difficult to make the positions of the focal points formed by each pair of the incident lens 3 and the outgoing lens 4 provided in the finally obtained lens array 1 uniform, and the obtained image is obtained. The depth of focus will be shallow.

また、第1のマスク5および第2のマスク6に設けられたリング状の各溝部の外周と内周との幅は、第1のマスク5および第2のマスク6に設けられた各開口部の径よりも狭いものであるのが好ましい。これにより、後述するエッチング工程において、ガラス基板2にエッチングが施され、形成されつつある各凹部の縁部が、第1のマスク5および第2のマスク6に設けられたリング形状の各溝部に対応する位置付近まで到達した際に、各溝部で囲まれた領域のマスクをより確実に剥離させることができる。
また、各マスク形成用膜に設けられたリング状の各溝部の半径は、5〜400μmであるのが好ましく、50〜100μmであるのがより好ましい。これにより、後述するエッチング工程において、ガラス基板2に比較的大きいサイズの凹部を形成する際に、各凹部を均一に形成することができる。
In addition, the width between the outer periphery and the inner periphery of each ring-shaped groove provided in the first mask 5 and the second mask 6 is equal to each opening provided in the first mask 5 and the second mask 6. It is preferable that the diameter is smaller than the diameter. Thereby, in the etching process to be described later, the glass substrate 2 is etched, and the edges of the recesses that are being formed become ring-shaped grooves provided in the first mask 5 and the second mask 6. When the vicinity of the corresponding position is reached, the mask in the region surrounded by each groove can be more reliably peeled off.
Further, the radius of each ring-shaped groove provided in each mask forming film is preferably 5 to 400 μm, and more preferably 50 to 100 μm. Thereby, in the etching process mentioned later, when forming a comparatively large recessed part in the glass substrate 2, each recessed part can be formed uniformly.

また、第1のマスク5および第2のマスク6に設けられたリング形状の各溝部は、各マスクの厚さの50〜95%の深さであるのが好ましく、60〜80%の深さであるのがより好ましい。これにより、後述するエッチング工程において、形成されつつある各凹部の縁部が、第1のマスク5および第2のマスク6に設けられたリング形状の各溝部に対応する位置付近まで到達した際に、各溝部で囲まれた領域のマスクをより確実に剥離させることができる。また、ガラス基板2にエッチングを施す際に、各溝部からガラス基板2にエッチング液が浸入するのがより確実に防止される。
第1の溝部52および第2の溝部62は、レーザ光の照射により形成されるのが好ましく、使用するレーザ光の種類としては、第1の開口部51および第2の開口部61を形成する際に用いたレーザを用いることにより、各溝部を形成することができる。
Further, the ring-shaped grooves provided in the first mask 5 and the second mask 6 are preferably 50 to 95% deep, and 60 to 80% deep, of the thickness of each mask. It is more preferable that Thereby, in the etching process to be described later, when the edge of each recess that is being formed reaches a position corresponding to each of the ring-shaped grooves provided in the first mask 5 and the second mask 6. The mask in the region surrounded by each groove can be peeled off more reliably. Further, when the glass substrate 2 is etched, it is possible to more reliably prevent the etching liquid from entering the glass substrate 2 from each groove portion.
The first groove 52 and the second groove 62 are preferably formed by laser light irradiation, and the first opening 51 and the second opening 61 are formed as the types of laser light to be used. By using the laser used at the time, each groove portion can be formed.

以下の説明では、レーザ光の照射により第1のマスク形成用膜50および第2のマスク形成用膜60に、それぞれ複数個の第1の溝部52および第2の溝部62を形成する場合について説明する。
まず、図4(B)に示すように、ガラス基板2上に設けられた第2のマスク形成用膜60に設けられた第2の開口部61を中心としたリング状の溝部62を形成する。
In the following description, a case where a plurality of first groove portions 52 and second groove portions 62 are formed in the first mask forming film 50 and the second mask forming film 60, respectively, by laser light irradiation will be described. To do.
First, as shown in FIG. 4B, a ring-shaped groove 62 centering on the second opening 61 provided in the second mask forming film 60 provided on the glass substrate 2 is formed. .

レーザ光の照射により第2のマスク形成用膜60にリング状の溝部62を形成する場合、図4(B)に示すように、ガラス基板2の第2のマスク形成用膜60が形成された面に対向する側に、当該面に対して垂直に配したレーザ40から、第2のマスク形成用膜60の表面に向けてレーザ光41を照射し、所定の径のリング形状となるようにレーザ40を移動させながら、第2のマスク形成用膜60に第2のリング状の溝部62を形成する。
このように第2のマスク形成用膜60に対してレーザ光41を照射し、図4(B)に示すように第2のマスク形成用膜60に第2の溝部62を形成し、第2のマスク6を得る。
When the ring-shaped groove 62 is formed in the second mask forming film 60 by laser light irradiation, the second mask forming film 60 of the glass substrate 2 is formed as shown in FIG. Laser light 41 is irradiated toward the surface of the second mask forming film 60 from the laser 40 arranged perpendicularly to the surface on the side facing the surface so that a ring shape with a predetermined diameter is obtained. A second ring-shaped groove 62 is formed in the second mask forming film 60 while moving the laser 40.
In this way, the second mask forming film 60 is irradiated with the laser beam 41, and the second groove 62 is formed in the second mask forming film 60 as shown in FIG. The mask 6 is obtained.

次に、図4(C)に示すように、ガラス基板2上に設けられたマスク形成用膜50に、ガラス基板2のもう一方の面側の第2のマスク形成用膜60に設けられた第2の開口部61に対応する箇所に、第1の溝部52を同様に形成し、第1のマスク5を得る。このようにして得られた各マスクのうち、第2のマスク6を平面視した際の模式的な平面図を図7に示す。   Next, as shown in FIG. 4C, the mask forming film 50 provided on the glass substrate 2 is provided on the second mask forming film 60 on the other surface side of the glass substrate 2. A first groove 52 is similarly formed at a location corresponding to the second opening 61 to obtain the first mask 5. FIG. 7 shows a schematic plan view when the second mask 6 is viewed in plan among the masks thus obtained.

[エッチング工程]
次に、ガラス基板2にエッチングを施し、ガラス基板2の光が入射する側の面に第1の凹部21を形成する。また、これとともに、ガラス基板2の光が出射する側の面に第2の凹部22を形成する。
以下、添付図面を参照しつつ、本工程について詳細に説明する。
(第1のエッチング工程)
まず、第1のマスク5および第2のマスク6で被覆されたガラス基板2に対して、エッチングを施す。
[Etching process]
Next, the glass substrate 2 is etched to form a first recess 21 on the surface of the glass substrate 2 on which light is incident. Along with this, a second recess 22 is formed on the surface of the glass substrate 2 on which light is emitted.
Hereinafter, this process will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(First etching process)
First, the glass substrate 2 covered with the first mask 5 and the second mask 6 is etched.

このエッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられるが、ウェットエッチング法を用いるのが好ましい。これにより、第1の凹部21および第2の凹部22を好適に形成することができる。そして、エッチング液として、例えば、フッ酸(フッ化水素)を含むエッチング液(フッ酸系エッチング液)を用いると、ガラス基板2をより選択的に食刻することができ、第1の凹部21および第2の凹部22を好適に形成することができる。   The etching method is not particularly limited, and examples thereof include wet etching and dry etching. It is preferable to use a wet etching method. Thereby, the 1st recessed part 21 and the 2nd recessed part 22 can be formed suitably. If, for example, an etchant (hydrofluoric acid-based etchant) containing hydrofluoric acid (hydrogen fluoride) is used as the etchant, the glass substrate 2 can be etched more selectively, and the first recess 21 can be etched. And the 2nd recessed part 22 can be formed suitably.

以下の説明では、ウェットエッチングを用いる場合について説明する。
図5(A)に示すような第1のマスク5および第2のマスク6で被覆されたガラス基板2に対して、エッチング(ウェットエッチング)を施すことにより、図5(B)に示すように、ガラス基板2は、第1のマスク形成用膜50および第2のマスク形成用膜60が形成されていない部分、すなわち複数の第1の開口部51および第2の開口部61より食刻され、各開口部から等方的にエッチングされる。
In the following description, a case where wet etching is used will be described.
As shown in FIG. 5B, etching (wet etching) is performed on the glass substrate 2 covered with the first mask 5 and the second mask 6 as shown in FIG. The glass substrate 2 is etched from a portion where the first mask forming film 50 and the second mask forming film 60 are not formed, that is, from the plurality of first openings 51 and the second openings 61. Etching isotropically from each opening.

その後、図5(C)に示すように、形成されつつある凹部の縁部が、第1のマスク5および第2のマスク6に設けられたリング形状の各溝部に対応する位置付近まで到達した際に、各溝部で囲まれた領域のマスクが剥離する。これにより、さらにその後、ガラス基板に対してエッチングを施す際に、形成されつつある各凹部内にエッチング液を十分に行き渡らせることができる。その結果、形成されつつある各凹部間でのエッチング速度のばらつきを十分に小さいものとすることができ、最終的に形成される各凹部間での形状のばらつきを十分に小さいものとすることができる。
図5(D)に示すように、各溝部で囲まれた領域のマスクが剥離した後も、さらにエッチングを施し、ガラス基板2の両面に、最終的に形成する第1の凹部21および第2の凹部22よりも小さい径の凹部を形成した状態で、一旦エッチングを終了する。
After that, as shown in FIG. 5C, the edge of the recess that is being formed has reached a position corresponding to each of the ring-shaped grooves provided in the first mask 5 and the second mask 6. At this time, the mask in the region surrounded by each groove is peeled off. Thereby, when etching is further performed on the glass substrate, the etching solution can be sufficiently distributed in each of the recesses that are being formed. As a result, the variation in etching rate between the recesses being formed can be made sufficiently small, and the variation in the shape between the recesses finally formed can be made sufficiently small. it can.
As shown in FIG. 5D, after the mask in the region surrounded by each groove portion is peeled off, further etching is performed, and the first recess 21 and the second recess that are finally formed on both surfaces of the glass substrate 2. Etching is temporarily terminated in a state where a recess having a diameter smaller than that of the recess 22 is formed.

(マスク除去工程)
次に、図6(E)に示すように、第1のマスク5および第2のマスク6を除去する。
第1のマスク5および第2のマスク6の除去は、例えば、エッチング等によって除去することができる。
(第2のエッチング工程)
次に、第1のマスク5および第2のマスク6が除去されたガラス基板に対して、再度エッチングを行い、ガラス基板2の光が入射する側の面に複数の第1の凹部21を形成する。これとともに、ガラス基板2の光が出射される側の面に複数の第2の凹部22とを形成する。なお、最終的に形成された第1の凹部21、および第2の凹部22の大きさは、それぞれ、前述した入射レンズ3、および出射レンズ4の大きさに対応した大きさとなる。
(Mask removal process)
Next, as shown in FIG. 6E, the first mask 5 and the second mask 6 are removed.
The first mask 5 and the second mask 6 can be removed by, for example, etching.
(Second etching process)
Next, the glass substrate from which the first mask 5 and the second mask 6 have been removed is etched again to form a plurality of first recesses 21 on the surface of the glass substrate 2 on which light is incident. To do. At the same time, a plurality of second recesses 22 are formed on the surface of the glass substrate 2 where light is emitted. Note that the sizes of the first concave portion 21 and the second concave portion 22 finally formed are sizes corresponding to the sizes of the incident lens 3 and the outgoing lens 4 described above, respectively.

また、エッチング方法としては、第1のエッチング工程で述べた方法を用いることができる。
本工程では、第1のエッチング工程と同様に、ウェットエッチングを用いる場合について説明する。
図6(E)に示すようなマスクが除去されたガラス基板2に対して、再度エッチングを施し、図6(F)に示すように、ガラス基板2に複数の第1の凹部21と、複数の第2の凹部22とを形成する。このように、マスクを除去した状態でガラス基板2にエッチングを施すことにより、最終的に形成される第1の凹部21および第2の凹部22の曲率半径をより大きいものとすることができる。これにより、レンズアレイ1の球面収差をより確実に抑えることができ、得られる焦点深度が十分に深いものとなる。また、第1のエッチング工程、および第2のエッチング工程でのエッチング条件(時間、使用するエッチング液など)を変更することにより、凹部の中央部付近、および周縁部での曲率半径を容易に制御することができるため、任意の性能のレンズアレイ1を製造することが可能となる。
As the etching method, the method described in the first etching step can be used.
In this step, a case where wet etching is used will be described as in the first etching step.
Etching is performed again on the glass substrate 2 from which the mask as shown in FIG. 6E has been removed, and as shown in FIG. 6F, a plurality of first recesses 21 and a plurality of recesses are formed in the glass substrate 2. The second recess 22 is formed. Thus, by etching the glass substrate 2 with the mask removed, the radius of curvature of the first recess 21 and the second recess 22 that are finally formed can be made larger. Thereby, the spherical aberration of the lens array 1 can be more reliably suppressed, and the obtained depth of focus is sufficiently deep. Also, by changing the etching conditions (time, etching solution used, etc.) in the first etching step and the second etching step, the radius of curvature near the central portion of the recess and the peripheral portion can be easily controlled. Therefore, the lens array 1 having an arbitrary performance can be manufactured.

[樹脂材料充填工程]
次に、図6(G)に示すように、ガラス基板2に設けられた第1の凹部21および第2の凹部22に、上述したような樹脂材料を充填し、レンズアレイ1を得る。なお、第1の凹部21および第2の凹部22に充填される材料は同じ材料であってもよいし、異なるものであってもよい。
[Resin material filling process]
Next, as shown in FIG. 6 (G), the first concave portion 21 and the second concave portion 22 provided in the glass substrate 2 are filled with the resin material as described above to obtain the lens array 1. In addition, the material with which the 1st recessed part 21 and the 2nd recessed part 22 are filled may be the same material, and may differ.

樹脂材料を充填する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、第1の凹部21および第2の凹部22に充填する材料が熱可塑性樹脂である場合には、充填する樹脂材料のガラス転移温度以上であり熱分解しない程度の温度になるように熱を加えながら、該樹脂材料で構成されたフィルムを、ガラス基板2の両面に圧接し、第1の凹部21および第2の凹部22に樹脂材料が充填される。その後、冷却し、入射レンズ3および出射レンズ4の外表面がガラス基板2の表面と同じ高さとなるように、余った樹脂を切削等により除去することにより、ガラス基板2の両面に複数の入射レンズ3、および出射レンズ4が設けられたレンズアレイ1を得ることができる。また、切削等により余った樹脂を除去した後に、レンズアレイ1に対して、充填された樹脂材料のガラス転移温度以上の温度で熱処理を加えることにより、入射レンズ3および出射レンズ4の外表面がより平滑となり、入射レンズ3および出射レンズ4の外表面での不本意な散乱、屈折を抑制することができる。   The method for filling the resin material is not particularly limited. For example, when the material filled in the first recess 21 and the second recess 22 is a thermoplastic resin, the glass of the resin material to be filled is used. The film made of the resin material is pressed against both surfaces of the glass substrate 2 while applying heat so that the temperature is not lower than the transition temperature and does not thermally decompose, and the first recess 21 and the second recess 22 Is filled with a resin material. Thereafter, cooling is performed, and excess resin is removed by cutting or the like so that the outer surfaces of the entrance lens 3 and the exit lens 4 are the same height as the surface of the glass substrate 2. The lens array 1 provided with the lens 3 and the exit lens 4 can be obtained. Further, after removing the excess resin by cutting or the like, the lens array 1 is subjected to heat treatment at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the filled resin material, so that the outer surfaces of the entrance lens 3 and the exit lens 4 are made. It becomes smoother and unintentional scattering and refraction at the outer surfaces of the entrance lens 3 and the exit lens 4 can be suppressed.

また、第1の凹部21および第2の凹部22に充填する樹脂材料が光硬化性樹脂である場合には、2P法を用いることができる。2P法を用いて得られた入射レンズ3および出射レンズ4の外表面は、凹凸のない平滑なものとなる。これにより、各入射レンズ3に光が入射、または、各出射レンズ4から光が出射される際に、各入射レンズ3、および出射レンズ4の外表面での不本意な散乱、屈折が起こるのを好適に防止することができ、高い解像度、および深い焦点深度が求められる電気光学装置に、このようなレンズアレイ1を好適に用いることができる。   Moreover, when the resin material with which the 1st recessed part 21 and the 2nd recessed part 22 are filled is a photocurable resin, 2P method can be used. The outer surfaces of the entrance lens 3 and the exit lens 4 obtained by using the 2P method are smooth without unevenness. Thereby, when light is incident on each incident lens 3 or light is emitted from each output lens 4, unintentional scattering and refraction at the outer surfaces of each incident lens 3 and the output lens 4 occur. Such a lens array 1 can be suitably used for an electro-optical device that requires high resolution and deep focal depth.

また、上記の説明では、各マスクに対して、レーザ光照射により、各開口部および各溝部を形成するものとして説明したが、本実施形態の製造方法は、これに限られず、例えば、各溝部を形成する方法として、ガラス基板にレジストを塗り、リング状の溝部をフォトエッチングでパターニングし、ドライエッチングでマスク形成用膜に所定の深さまで加工する方法が挙げられる。また、開口部も同様の方法により形成することができる。この方法を用いることにより、溝部の深さを精度良く調製することができる。   In the above description, each opening and each groove are formed by irradiating each mask with laser light. However, the manufacturing method of the present embodiment is not limited to this, and for example, each groove As a method for forming the film, there is a method in which a resist is applied to a glass substrate, a ring-shaped groove is patterned by photoetching, and a mask forming film is processed to a predetermined depth by dry etching. The opening can also be formed by a similar method. By using this method, the depth of the groove can be accurately adjusted.

また、上記の説明では、ガラス基板2の両面に設けられたマスク6を除去するものとして説明したが、マスク6を完全に除去せずに一部を残しておいてもよい。例えば、第1の凹部および第2の凹部が外表面側から見た際に、完全に露出するようにマスクの一部をレーザ等で除去し、ガラス基板の各凹部が形成されていない部分にマスクが残った状態のレンズアレイでもよい。このようなレンズアレイでは、マスクの材質によっては、除去されなかったマスクが遮蔽膜の効果を有し、各入射レンズより入射した光がお互いに干渉するのをより効果的に防止することができる。   In the above description, the mask 6 provided on both surfaces of the glass substrate 2 has been described as being removed, but a part of the mask 6 may be left without being completely removed. For example, when the first concave portion and the second concave portion are viewed from the outer surface side, a part of the mask is removed with a laser or the like so that the first concave portion and the second concave portion are completely exposed, and the glass substrate is not formed with each concave portion. A lens array with a mask remaining may be used. In such a lens array, depending on the material of the mask, the mask that has not been removed has the effect of a shielding film, and can more effectively prevent light incident from each incident lens from interfering with each other. .

<スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法(第2実施形態)>
次に、上述したスキャニングシステム用レンズアレイ1の製造方法の第2実施形態について、図8〜10を参照しながら説明する。以下の説明では、前述した実施形態(第1実施形態)との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図8および図9は、図1のA−A線断面図に対応した工程図、図10は、本実施形態で用いるマスクの模式的な平面図である。
<Method for Manufacturing Lens Array for Scanning System (Second Embodiment)>
Next, a second embodiment of the method for manufacturing the above-described scanning system lens array 1 will be described with reference to FIGS. In the following description, differences from the above-described embodiment (first embodiment) will be mainly described, and description of similar matters will be omitted. 8 and 9 are process diagrams corresponding to the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 10 is a schematic plan view of the mask used in this embodiment.

本実施形態は、ガラス基板2を被覆するマスクとして、各マスクに設けられた開口部を中心として設けられるリング状の溝部が、1つの開口部に対して複数設けられたマスクを用いる点において、前述した第1実施形態と異なっている。
以下の説明では、上記のような開口部および溝部が設けられたマスクを用いて、ガラス基板2をエッチングする本実施形態のエッチング工程を中心に説明する。
In the present embodiment, as a mask for covering the glass substrate 2, a mask in which a plurality of ring-shaped grooves provided around the openings provided in the respective masks are provided for one opening is used. This is different from the first embodiment described above.
In the following description, the description will focus on the etching process of this embodiment in which the glass substrate 2 is etched using the mask provided with the opening and the groove as described above.

図8(A)に示すように、第1のマスク5’は、複数の貫通した第1の開口部51’と、1つの第1の開口部51’に対して、各第1の開口部51’を中心としてリング状に形成された貫通していない第1の溝部が2つ設けられている。これとともに、第2のマスク6’は、複数の貫通した第2の開口部61’と、1つの第2の開口部61’に対して、各第2の開口部61’を中心としてリング状に形成された貫通していない第2の溝部が2つ設けられている。なお、このような構成を有する各マスクのうち、第2のマスク6’を平面視した際の模式的な平面図を図10に示す。   As shown in FIG. 8 (A), the first mask 5 ′ includes a plurality of first openings 51 ′ penetrating through and a first opening 51 ′. Two non-penetrating first groove portions formed in a ring shape around 51 ′ are provided. At the same time, the second mask 6 ′ has a plurality of penetrating second openings 61 ′ and one second opening 61 ′ in a ring shape centering on each second opening 61 ′. Two non-penetrating second groove portions are formed. FIG. 10 shows a schematic plan view of the second mask 6 ′ among the masks having such a configuration when viewed in plan.

このような第1のマスク5’および第2のマスク6’で被覆されたガラス基板2に対して、エッチング(ウェットエッチング)を施すことにより、図8(B)に示すように、ガラス基板2は、第1のマスク形成用膜50および第2のマスク形成用膜60が形成されていない部分、すなわち複数の第1の開口部51’および第2の開口部61’より食刻される。   By performing etching (wet etching) on the glass substrate 2 covered with the first mask 5 ′ and the second mask 6 ′ as described above, as shown in FIG. 8B, the glass substrate 2 Is etched from a portion where the first mask forming film 50 and the second mask forming film 60 are not formed, that is, from the plurality of first openings 51 ′ and second openings 61 ′.

その後、図8(C)に示すように、ガラス基板2は、各開口部から等方的にエッチングされ、形成されつつある各凹部の縁部が、各マスクに設けられたリング形状の各溝部のうち、開口部に近い側に設けられた各第1の溝部52’および第2の溝部62’に対応する位置付近まで到達した際に、各第1の溝部52’および各第2の溝部62’で囲まれた領域のマスクが剥離する。その後、図9(D)に示すように、さらにエッチングが進行し、形成されつつある各凹部の縁部が、各マスクに残っている各第1の溝部53’および第2の溝部63’に対応する位置付近まで到達した際に、各第1の溝部53’および各第2の溝部63’で囲まれた領域に残存しているマスクが剥離する。その後、前述した第1実施形態と同様に、前記マスク除去工程、前記第2のエッチング工程を行い、ガラス基板2の表面に第1の凹部21と第2の凹部22とが形成される。このようなマスクを用いて、ガラス基板2にエッチングを施すことにより、形成されつつある各凹部の径が大きくなるにしたがって、マスクに設けられた開口部の径が、段階的に大きくなることになる。これにより、形成されつつある各凹部内にエッチング液を、十分に行き渡らせることができるため、最終的に得られるガラス基板2に設けられる各凹部間での形状のばらつきをより小さいものとすることができる。また、比較的大きな径を有するような凹部を、効率的に、かつ、精度良く製造することができる。   Thereafter, as shown in FIG. 8C, the glass substrate 2 is isotropically etched from each opening, and the edge of each recess that is being formed has each ring-shaped groove provided in each mask. Of each of the first groove portions 52 ′ and the second groove portions when reaching the vicinity of the position corresponding to each of the first groove portions 52 ′ and the second groove portions 62 ′ provided on the side close to the opening. The mask in the region surrounded by 62 'is peeled off. After that, as shown in FIG. 9D, the etching further proceeds, and the edge of each recess that is being formed becomes the first groove 53 ′ and the second groove 63 ′ remaining in each mask. When the vicinity of the corresponding position is reached, the mask remaining in the region surrounded by the first groove portions 53 ′ and the second groove portions 63 ′ is peeled off. Thereafter, similarly to the first embodiment described above, the mask removing step and the second etching step are performed, and the first concave portion 21 and the second concave portion 22 are formed on the surface of the glass substrate 2. By etching the glass substrate 2 using such a mask, the diameter of the opening provided in the mask increases stepwise as the diameter of each recess that is being formed increases. Become. Thereby, the etching solution can be sufficiently distributed in each recess that is being formed, so that the variation in shape between the recesses provided in the finally obtained glass substrate 2 is made smaller. Can do. In addition, a recess having a relatively large diameter can be efficiently and accurately manufactured.

なお、上記の説明では、各開口部に対して2つの溝部が形成されているものとして説明したが、本実施形態で用いるマスクとしては、これに限られず、各開口部に対して3つ以上の溝部が形成されたものであってもよい。このような開口部および溝部が設けられたマスクを介して、ガラス基板にエッチングを施した場合にも、上述したような効果を得ることができる。   In the above description, two grooves are formed for each opening. However, the mask used in the present embodiment is not limited to this, and three or more for each opening. The groove portion may be formed. Even when the glass substrate is etched through the mask provided with such openings and grooves, the above-described effects can be obtained.

<電気光学装置および光学機器>
次に、前述したようなスキャニングシステム用レンズアレイを備える本発明の電気光学装置(画像出力装置)、および本発明の光学機器(画像形成装置)について、図11および図12に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。
図11は、本発明のスキャニングシステム用レンズアレイを備える画像出力装置を適用した画像形成装置の構成を示す模式図、図12は、本発明のスキャニングシステム用レンズアレイ1を適用した画像出力装置の概念図である。
<Electro-optical device and optical equipment>
Next, the electro-optical device (image output device) of the present invention including the above-described scanning system lens array and the optical apparatus (image forming device) of the present invention are based on the embodiments shown in FIGS. This will be described in detail.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus to which an image output apparatus including a scanning system lens array of the present invention is applied, and FIG. 12 shows an image output apparatus to which the scanning system lens array 1 of the present invention is applied. It is a conceptual diagram.

画像形成装置100は、図11に示すように、トナーを収容するトナー収容部101と、トナー像を現像する円筒状の感光体102と、感光体102にトナーを供給する現像ローラ103と、トナー収容部101から現像ローラ103にトナーを供給する供給ローラ104と、感光体102で現像されたトナー像を記録媒体に転写する中間転写ローラ105および2次転写ローラ106と、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着する定着部107とを有している。   As shown in FIG. 11, the image forming apparatus 100 includes a toner storage unit 101 that stores toner, a cylindrical photosensitive member 102 that develops a toner image, a developing roller 103 that supplies toner to the photosensitive member 102, and a toner A supply roller 104 that supplies toner from the storage unit 101 to the developing roller 103, an intermediate transfer roller 105 and a secondary transfer roller 106 that transfer the toner image developed by the photosensitive member 102 to the recording medium, and the toner image transferred to the recording medium And a fixing unit 107 that fixes the toner image on the recording medium.

感光体102の周囲には、感光体102の外周面を一様に帯電させる帯電器108と、この帯電器108によって一様に帯電させられた外周面を感光体102の回転に同期して順次ライン走査する、前述したようなスキャニングシステム用レンズアレイ1を備えた画像出力装置(ラインヘッド)109とが設けられている。
このような構成において、帯電器108により感光体102の表面が均一に帯電された後、後述する画像出力装置109によって記録すべき情報に応じた露光が行なわれる。これにより、感光体102の表面に静電潜像が形成される。
Around the photosensitive member 102, a charger 108 that uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive member 102, and the outer peripheral surface that is uniformly charged by the charger 108 are sequentially synchronized with the rotation of the photosensitive member 102. An image output device (line head) 109 provided with the above-described scanning system lens array 1 for line scanning is provided.
In such a configuration, after the surface of the photosensitive member 102 is uniformly charged by the charger 108, exposure according to information to be recorded is performed by an image output device 109 described later. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 102.

ここで画像出力装置109について、図面を参照しつつ説明する。
画像出力装置109は、図11に示すように、前述したようなレンズアレイ1と、レンズアレイ1の光の入射面側に設けられた発光素子アレイ70とを有している。
発光素子アレイ70は、複数の発光素子71を有している。
この発光素子71は、前述したレンズアレイ1の複数の入射レンズ3(出射レンズ4)と同じパターンで配列している。
Here, the image output device 109 will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 11, the image output device 109 includes the lens array 1 as described above and a light emitting element array 70 provided on the light incident surface side of the lens array 1.
The light emitting element array 70 has a plurality of light emitting elements 71.
The light emitting elements 71 are arranged in the same pattern as the plurality of incident lenses 3 (outgoing lenses 4) of the lens array 1 described above.

すなわち、発光素子アレイ70とレンズアレイ1とは、発光素子71と入射レンズ3(出射レンズ4)とが1:1に対応するように構成されている。
また、発光素子アレイ70とレンズアレイ1とは、各発光素子71から発射される光束が、対応する各一対の入射レンズ3および出射レンズ4を介して、感光体102に、対応する発光素子の像を結像するように、図示しない一体化手段(ケーシング等)により一体化されている。なお、各一対の入射レンズ3および出射レンズ4の光軸は、対応する発光素子71の中央部を通るようになっている。
That is, the light emitting element array 70 and the lens array 1 are configured such that the light emitting element 71 and the incident lens 3 (outgoing lens 4) correspond to 1: 1.
In addition, the light emitting element array 70 and the lens array 1 are configured such that the light beams emitted from the respective light emitting elements 71 pass through the corresponding pair of incident lenses 3 and outgoing lenses 4 to the photoconductor 102. They are integrated by an unillustrated integration means (casing or the like) so as to form an image. The optical axes of each pair of the incident lens 3 and the outgoing lens 4 pass through the center of the corresponding light emitting element 71.

点灯した発光素子71の組み合わせにより表現される1次元の画像は、レンズアレイ1を介して、感光体102上に結像される。そして、感光体102の回転(図11における紙面と垂直な方向へ回転)とともに、このような光画像伝送が繰り返され、2次元の画像(静電潜像)が感光体102上に伝送(露光)される。なお、スキャニングシステム用レンズアレイ1に設けられた各レンズで集光される光によって露光される部位が、1画素に該当するものとなる。   A one-dimensional image expressed by the combination of the light emitting elements 71 that are lit is formed on the photosensitive member 102 via the lens array 1. Then, with the rotation of the photosensitive member 102 (rotation in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 11), such optical image transmission is repeated, and a two-dimensional image (electrostatic latent image) is transmitted onto the photosensitive member 102 (exposure). ) In addition, the site | part exposed by the light condensed with each lens provided in the lens array 1 for scanning systems corresponds to 1 pixel.

ところで、このような画像形成装置の画像出力装置(光学系)には、従来、ロッドレンズアレイが用いられてきた。しかしながら、ロッドレンズアレイは、隣接する各ロッドレンズによる像を重ね合わせて結像させる光学系であるため、焦点を絞るのが難しく、結果として、十分な解像度を得るのが困難であった。
これに対して、画像形成装置の光学系に本発明のスキャニングシステム用レンズアレイ1を適用することにより、1画素の大きさを十分に小さいものとすることができるため、解像度をより高いものとすることができるとともに、焦点深度が十分に深いものとすることができる。
Incidentally, a rod lens array has been conventionally used for an image output device (optical system) of such an image forming apparatus. However, since the rod lens array is an optical system that forms an image by superimposing the images of the adjacent rod lenses, it is difficult to reduce the focal point, and as a result, it is difficult to obtain a sufficient resolution.
On the other hand, by applying the scanning system lens array 1 of the present invention to the optical system of the image forming apparatus, the size of one pixel can be made sufficiently small, so that the resolution is higher. And the depth of focus can be sufficiently deep.

供給ローラ104は、現像ローラ103と対向して回転するものであり、現像ローラ103にトナーを供給する機能を有するものである。
現像ローラ103は、感光体102と等速で回転してトナーを静電潜像に転写する機能を有するものである。このように感光体102の静電潜像にトナーが転写されることにより、感光体102上にトナー像が形成される。
The supply roller 104 rotates to face the developing roller 103 and has a function of supplying toner to the developing roller 103.
The developing roller 103 has a function of rotating at the same speed as the photosensitive member 102 and transferring the toner to the electrostatic latent image. As described above, the toner is transferred to the electrostatic latent image on the photoconductor 102, whereby a toner image is formed on the photoconductor 102.

感光体102上に形成されたトナー画像は、中間転写ローラ105に対して転写された後に、2次転写ローラ106に転写電流を通電して、両者の間を通過する紙等の記録媒体にトナー像が転写される。
定着部105は、加圧ローラ1071と、加熱ローラ1072とを備えており、記録媒体に転写されたトナー像を、加圧と加熱により、記録媒体に定着する機能を有するものである。
After the toner image formed on the photoconductor 102 is transferred to the intermediate transfer roller 105, a transfer current is passed through the secondary transfer roller 106, and the toner is applied to a recording medium such as paper passing between the two. The image is transferred.
The fixing unit 105 includes a pressure roller 1071 and a heating roller 1072, and has a function of fixing the toner image transferred to the recording medium to the recording medium by pressing and heating.

このような画像形成装置100は、前述したようなスキャニングシステム用レンズアレイ1を備えているため、解像度が高く、品質の安定した画像を形成することができる。また、量産した際に、製造される画像形成装置間での品質のばらつきを十分に小さいものとすることができる。
なお、本発明の光学機器は、図11の画像形成装置(プリンタ)の他にも、例えば、ファクシミリ、スキャナなどが挙げられる。そして、これらの各種光学機器の電気光学装置として、前述した本発明のスキャニングシステム用レンズアレイが適用可能なことは言うまでもない。
Since the image forming apparatus 100 includes the scanning system lens array 1 as described above, it can form an image with high resolution and stable quality. In addition, when mass-produced, quality variations among manufactured image forming apparatuses can be made sufficiently small.
In addition to the image forming apparatus (printer) of FIG. 11, examples of the optical apparatus of the present invention include a facsimile and a scanner. Needless to say, the above-described lens array for a scanning system of the present invention can be applied as an electro-optical device of these various optical devices.

以上、本発明のスキャニングシステム用レンズアレイおよびその製造方法、電気光学装置、光学機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
The scanning system lens array and the manufacturing method thereof, the electro-optical device, and the optical apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.
For example, in the method for manufacturing a lens array for a scanning system according to the present invention, an arbitrary process can be added as necessary.

また、前述した説明では、開口部を形成した後、溝部を形成するものとして説明したが、溝部を形成してから、開口部を形成する方法を用いてもよい。
また、前述した説明では、開口部形成工程において、レーザを1次元的に移動させつつレーザ光の照射を行う構成について説明したが、レーザ光の照射は、レーザを2次元的または3次元的に移動させつつ行うものであってもよい。
In the above description, the groove is formed after the opening is formed. However, a method of forming the opening after forming the groove may be used.
In the above description, the structure in which the laser beam is irradiated while moving the laser in a one-dimensional manner in the opening forming step has been described. However, the laser beam irradiation can be performed two-dimensionally or three-dimensionally. It may be performed while being moved.

(実施例1)
以下のように、スキャニングシステム用レンズアレイを製造した。
まず、石英ガラスで構成され、長尺方向の長さが250mmのガラス基板(厚さ:4.8mm、屈折率:1.46)の両面に、スパッタリング法にて、厚さ0.15μmの酸化Cr膜/Cr/酸化Cr膜(マスク形成用膜)を形成した。
(Example 1)
A lens array for a scanning system was manufactured as follows.
First, a 0.15 μm thick oxide film is formed by sputtering on both surfaces of a glass substrate (thickness: 4.8 mm, refractive index: 1.46) made of quartz glass and having a length in the longitudinal direction of 250 mm. A Cr film / Cr / Cr oxide film (mask forming film) was formed.

次に、マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、各マスク形成用膜に多数の開口部を形成した。
なお、レーザ加工は、YAGレーザを用いて、エネルギー強度2mW、ビーム径5μm、照射時間0.1msという条件で行った。
これにより、各マスク形成用膜に、複数の開口部が形成された。開口部の平均径は4μmであり、開口部の形成密度は2000個/cmであった。
Next, laser processing was performed on the mask forming films to form a large number of openings in each mask forming film.
The laser processing was performed using a YAG laser under the conditions of an energy intensity of 2 mW, a beam diameter of 5 μm, and an irradiation time of 0.1 ms.
Thereby, a plurality of openings were formed in each mask forming film. The average diameter of the openings was 4 μm, and the formation density of the openings was 2000 / cm 2 .

さらに、各マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、各開口部を中心としてリング状の溝部を、各開口部につき、1つ形成した。
このようにして形成された各溝部の平均半径は、300μmであった。
なお、レーザ加工は、YAGレーザを用いて、エネルギー強度1mW、ビーム径2μm、照射時間0.05msという条件で行った。
Further, laser processing was performed on each mask forming film, and one ring-shaped groove portion was formed for each opening, with each opening as a center.
The average radius of each groove formed in this way was 300 μm.
Laser processing was performed using a YAG laser under the conditions of energy intensity 1 mW, beam diameter 2 μm, and irradiation time 0.05 ms.

このようにして得られた各溝部の幅の平均間隔は、2μmであった。
これにより、各マスク形成用膜に、各開口部に対応する溝部が形成された。このようにしてガラス基板の両面に開口部と溝部とが設けられたマスクを形成した。
次に、ガラス基板にウェットエッチングを施し、ガラス基板の光が入射する側の面、および光が出射される側の面にそれぞれ、複数の第1の凹部、および複数の第2の凹部を以下のような方法で形成した。
The average distance between the widths of the grooves thus obtained was 2 μm.
As a result, a groove corresponding to each opening was formed in each mask forming film. In this way, a mask having openings and grooves on both surfaces of the glass substrate was formed.
Next, wet etching is performed on the glass substrate, and a plurality of first recesses and a plurality of second recesses are respectively formed on the surface on the light incident side of the glass substrate and the surface on the light emitting side. It formed by the method like.

まず、エッチング液として4wt%の一水素二フッ化アンモニウム水溶液(常温)を用いて、ガラス基板を5時間浸漬した。なお、浸漬し始めてから4時間後に、溝部で囲まれたマスクがエッチング液中で剥離されるのを確認した。
次に、ガラス基板を、上記のエッチング液中から取り出し、硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合水溶液に30分間浸漬し、酸化Cr膜/Cr/酸化Cr膜(マスク)を除去した。
First, the glass substrate was immersed for 5 hours using 4 wt% aqueous solution of ammonium hydrogen difluoride (room temperature) as an etchant. It was confirmed that the mask surrounded by the groove was peeled off in the etching solution after 4 hours from the start of immersion.
Next, the glass substrate was taken out from the above etching solution and immersed in a mixed aqueous solution of ceric ammonium nitrate and perchloric acid for 30 minutes to remove the Cr oxide film / Cr / Cr oxide film (mask).

マスク除去後、さらに、ガラス基板を上記と同様の構成のエッチング液中において、7時間浸漬し、ガラス基板に第1の凹部、および第2の凹部を形成した。
以上のようにして製造された両面に複数の凹部を有するガラス基板の各凹部に、液体状のポリメタクリル酸メチル(PMMA)(屈折率:1.60)を充填させ、紫外線照射を行い、硬化させることにより、スキャニングシステム用レンズアレイを作製した。
このようにして形成された各第1の凹部および各第2の凹部の直径は、2.0mmであった。また、各第1の凹部および各第2の凹部の深さは、1.0mm(=曲率半径)であった。また、最隣接する各第1の凹部および各第2の凹部の平均ピッチは、3.5mmであった。
After removing the mask, the glass substrate was further immersed in an etching solution having the same configuration as described above for 7 hours to form a first recess and a second recess in the glass substrate.
Each glass substrate having a plurality of recesses on both sides manufactured as described above is filled with liquid polymethyl methacrylate (PMMA) (refractive index: 1.60), irradiated with ultraviolet rays, and cured. By doing so, a lens array for a scanning system was produced.
The diameter of each first recess and each second recess formed in this manner was 2.0 mm. Moreover, the depth of each 1st recessed part and each 2nd recessed part was 1.0 mm (= curvature radius). Moreover, the average pitch of each 1st recessed part and each 2nd recessed part which adjoined most was 3.5 mm.

(実施例2)
まず、石英ガラスで構成され、長尺方向の長さが250mmのガラス基板(厚さ:4.8mm、屈折率:1.46)の両面に、スパッタリング法にて、厚さ0.15μmの酸化Cr膜/Cr/酸化Cr膜(マスク形成用膜)を形成した。
次に、マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、各マスク形成用膜に多数の開口部を形成した。
(Example 2)
First, a 0.15 μm thick oxide film is formed by sputtering on both surfaces of a glass substrate (thickness: 4.8 mm, refractive index: 1.46) made of quartz glass and having a length in the longitudinal direction of 250 mm. A Cr film / Cr / Cr oxide film (mask forming film) was formed.
Next, laser processing was performed on the mask forming films to form a large number of openings in each mask forming film.

なお、レーザ加工は、YAGレーザを用いて、エネルギー強度2mW、ビーム径5μm、照射時間0.1msという条件で行った。
これにより、各マスク形成用膜に、複数の開口部が形成された。開口部の平均径は4μmであり、開口部の形成密度は2000個/cmであった。
さらに、各マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、各開口部を中心としてリング状の溝部を、各開口部につき、2つ形成した。
The laser processing was performed using a YAG laser under the conditions of an energy intensity of 2 mW, a beam diameter of 5 μm, and an irradiation time of 0.1 ms.
Thereby, a plurality of openings were formed in each mask forming film. The average diameter of the openings was 4 μm, and the formation density of the openings was 2000 / cm 2 .
Further, laser processing was performed on each mask forming film to form two ring-shaped grooves with respect to each opening.

このようにして形成された各溝部のうち開口部側に設けられた溝部の平均半径は、200μmであり、各溝部のうち開口部側に設けられた溝部の外側に設けられた溝部の平均半径は、400μmであった。
なお、レーザ加工は、YAGレーザを用いて、エネルギー強度1mW、ビーム径2μm、照射時間0.05msという条件で行った。
The average radius of the groove portion provided on the opening side of each groove portion thus formed is 200 μm, and the average radius of the groove portion provided on the outer side of the groove portion provided on the opening side of each groove portion. Was 400 μm.
Laser processing was performed using a YAG laser under the conditions of energy intensity 1 mW, beam diameter 2 μm, and irradiation time 0.05 ms.

このようにして得られた各溝部の幅の平均間隔は、2μmであった。
これにより、各マスク形成用膜に、各開口部に対応する溝部が形成された。このようにしてガラス基板の両面に開口部と溝部とが設けられたマスクを形成した。
次に、ガラス基板にウェットエッチングを施し、ガラス基板の光が入射する側の面、および光が出射される側の面にそれぞれ、複数の第1の凹部、および複数の第2の凹部を以下のような方法で形成した。
The average distance between the widths of the grooves thus obtained was 2 μm.
As a result, a groove corresponding to each opening was formed in each mask forming film. In this way, a mask having openings and grooves on both surfaces of the glass substrate was formed.
Next, wet etching is performed on the glass substrate, and a plurality of first recesses and a plurality of second recesses are respectively formed on the surface on the light incident side of the glass substrate and the surface on the light emitting side. It formed by the method like.

まず、エッチング液として4wt%の一水素二フッ化アンモニウム水溶液(常温)を用いて、ガラス基板を5時間浸漬した。なお、浸漬し始めてから3時間後に、開口部に近い側の溝部で囲まれたマスクがエッチング液中で剥離されるのを確認した。また、同様に、4時間後には、開口部から離れた側の溝部で囲まれたマスクがエッチング液中で完全に剥離されるのを確認した。   First, the glass substrate was immersed for 5 hours using 4 wt% aqueous solution of ammonium hydrogen difluoride (room temperature) as an etchant. In addition, 3 hours after starting to immerse, it was confirmed that the mask surrounded by the groove near the opening was peeled off in the etching solution. Similarly, after 4 hours, it was confirmed that the mask surrounded by the groove on the side away from the opening was completely removed in the etching solution.

次に、ガラス基板を、上記のエッチング液中から取り出し、硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合水溶液に30分間浸漬し、酸化Cr膜/Cr/酸化Cr膜(マスク)を除去した。
マスク除去後、さらに、ガラス基板を上記と同様の構成のエッチング液中において、3時間浸漬し、ガラス基板に第1の凹部、および第2の凹部を形成した。
Next, the glass substrate was taken out from the above etching solution and immersed in a mixed aqueous solution of ceric ammonium nitrate and perchloric acid for 30 minutes to remove the Cr oxide film / Cr / Cr oxide film (mask).
After removing the mask, the glass substrate was further immersed for 3 hours in an etching solution having the same structure as described above to form a first recess and a second recess in the glass substrate.

以上のようにして製造された両面に複数の凹部を有するガラス基板の各凹部に、液体状のエポキシ樹脂(屈折率:1.59)を充填させ、紫外線照射を行い、硬化させることにより、スキャニングシステム用レンズアレイを作製した。
このようにして形成された各第1の凹部および各第2の凹部の直径は、1.0mmであった。また、各第1の凹部および各第2の凹部の深さは、0.8mm(=曲率半径)であった。また、最隣接する各第1の凹部および各第2の凹部の平均ピッチは、2.5mmであった。
Scanning is carried out by filling a liquid epoxy resin (refractive index: 1.59) into each concave portion of a glass substrate having a plurality of concave portions on both sides manufactured as described above, and irradiating with ultraviolet rays and curing. A lens array for the system was produced.
The diameter of each first recess and each second recess thus formed was 1.0 mm. Moreover, the depth of each 1st recessed part and each 2nd recessed part was 0.8 mm (= curvature radius). Moreover, the average pitch of each 1st recessed part and each 2nd recessed part which adjoined most was 2.5 mm.

(評価)
各実施例では、従来のロッドレンズアレイに比べ、焦点深度が深く、高解像度のスキャニングシステム用レンズアレイを、品質のばらつきなく製造することができた。
また、各実施例では、従来のロッドレンズアレイに比べ、焦点深度が深く、各スキャニングシステム用レンズアレイから近い位置に焦点位置を有していた。
(Evaluation)
In each of the embodiments, a high-resolution lens array for a scanning system having a deeper focal depth than that of a conventional rod lens array could be manufactured without variation in quality.
In each embodiment, the focal depth is deeper than that of the conventional rod lens array, and the focal position is at a position closer to each scanning system lens array.

また、各実施例で得られたスキャニングシステム用レンズアレイを用いて、図11に示すような構成の画像形成装置を製造した。この得られた画像形成装置を用いて、画像を印刷したところ、従来のロッドレンズアレイを備えた画像形成装置に比べて、各実施例のスキャニングシステム用レンズアレイを備えた画像形成装置では、焦点深度が深く、かつ、解像度が高い画像が得られた。   Further, an image forming apparatus having a structure as shown in FIG. 11 was manufactured using the scanning system lens array obtained in each example. When an image was printed using the obtained image forming apparatus, the image forming apparatus provided with the scanning system lens array of each example was compared with the conventional image forming apparatus provided with the rod lens array. An image with a high depth and high resolution was obtained.

本発明のスキャニングシステム用レンズアレイを、光が出射される側から見た模式的な平面図である。It is the typical top view which looked at the lens array for scanning systems of the present invention from the side from which light was emitted. 本発明のスキャニングシステム用レンズアレイの図1におけるA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 1 of the lens array for scanning systems of this invention. スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法の第1実施形態を示す模式的な工程図である。It is a typical process figure showing a 1st embodiment of a manufacturing method of a lens array for scanning systems. スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法の第1実施形態を示す模式的な工程図である。It is a typical process figure showing a 1st embodiment of a manufacturing method of a lens array for scanning systems. スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法の第1実施形態を示す模式的な工程図である。It is a typical process figure showing a 1st embodiment of a manufacturing method of a lens array for scanning systems. スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法の第1実施形態を示す模式的な工程図である。It is a typical process figure showing a 1st embodiment of a manufacturing method of a lens array for scanning systems. スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法の第1実施形態で用いられる第2のマスクを示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the 2nd mask used in 1st Embodiment of the manufacturing method of the lens array for scanning systems. スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法の第2実施形態を示す模式的な工程図である。It is a typical process figure showing a 2nd embodiment of a manufacturing method of a lens array for scanning systems. スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法の第2実施形態を示す模式的な工程図である。It is a typical process figure showing a 2nd embodiment of a manufacturing method of a lens array for scanning systems. スキャニングシステム用レンズアレイの製造方法の第2実施形態で用いられる第2のマスクを示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the 2nd mask used in 2nd Embodiment of the manufacturing method of the lens array for scanning systems. 本発明の光学機器(画像形成装置)の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the optical instrument (image forming apparatus) of this invention. 本発明の電気光学装置(画像出力装置)の概念図である。1 is a conceptual diagram of an electro-optical device (image output device) of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…スキャニングシステム用レンズアレイ 2…ガラス基板 21…第1の凹部 22…第2の凹部 3…入射レンズ 4…出射レンズ 5(5’)…第1のマスク 50…第1のマスク形成用膜 51(51’)…第1の開口部 52(52’、53’)…第1の溝部 6(6’)…第2のマスク 60…第2のマスク形成用膜 61(61’)…第2の開口部 62(62’、63’)…第2の溝部 40…レーザ 41…レーザ光 70…発光素子アレイ 71…発光素子 100…画像形成装置 101…トナー収容部 102…感光体 103…現像ローラ 104…供給ローラ 105…中間転写ローラ 106…2次転写ローラ 107…定着部 1071…加圧ローラ 1072…加熱ローラ 108…帯電器 109…画像出力装置(ラインヘッド) P…光源 F…焦点   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scanning system lens array 2 ... Glass substrate 21 ... 1st recessed part 22 ... 2nd recessed part 3 ... Incident lens 4 ... Outgoing lens 5 (5 ') ... 1st mask 50 ... 1st mask formation film 51 (51 ') ... 1st opening 52 (52', 53 ') ... 1st groove part 6 (6') ... 2nd mask 60 ... 2nd mask formation film 61 (61 ') ... 1st 2 opening 62 (62 ', 63') ... 2nd groove part 40 ... Laser 41 ... Laser light 70 ... Light emitting element array 71 ... Light emitting element 100 ... Image forming apparatus 101 ... Toner accommodating part 102 ... Photoconductor 103 ... Development Roller 104 ... Supply roller 105 ... Intermediate transfer roller 106 ... Secondary transfer roller 107 ... Fixing unit 1071 ... Pressure roller 1072 ... Heating roller 108 ... Charger 109 ... Image output device (line) P) P ... Light source F ... Focus

Claims (10)

ガラス基板の両面に、複数の開口部と、前記開口部を中心としてリング状に形成された複数の溝部とを有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記開口部を介して、前記ガラス基板にエッチングを施し、前記ガラス基板の両面に複数の凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部に、前記ガラス基板を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料を充填する樹脂材料充填工程とを有し、
前記ガラス基板の一方の面に設けられた凹部と、もう一方の面に設けられた凹部とが対応するように設けられていることを特徴とするスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法。
A mask forming step of forming a mask having a plurality of openings and a plurality of grooves formed in a ring shape around the openings on both surfaces of the glass substrate;
Etching the glass substrate through the opening, an etching step of forming a plurality of recesses on both sides of the glass substrate;
A resin material filling step of filling the recess with a resin material having a refractive index higher than that of the glass material constituting the glass substrate;
A method of manufacturing a lens array for a scanning system, wherein a concave portion provided on one surface of the glass substrate and a concave portion provided on the other surface correspond to each other.
前記マスクに設けられた1つの前記開口部に対して、複数の前記溝部が設けられた請求項1に記載のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法。   The method for manufacturing a lens array for a scanning system according to claim 1, wherein a plurality of the groove portions are provided for one opening portion provided in the mask. 前記エッチング工程において、エッチングの途中でマスクを除去し、マスクを除去した状態のガラス基板に、再度エッチングを施す請求項1または2に記載のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法。   3. The method for manufacturing a lens array for a scanning system according to claim 1, wherein in the etching step, the mask is removed during the etching, and the glass substrate in a state where the mask is removed is etched again. 前記凹部の平均径が、0.08〜2.0mmである請求項1ないし3のいずれかに記載のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法。   The method for manufacturing a lens array for a scanning system according to any one of claims 1 to 3, wherein an average diameter of the recesses is 0.08 to 2.0 mm. 前記凹部の中央部付近での曲率半径は、0.5〜2.0mmである請求項1ないし4のいずれかに記載のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法。   The method of manufacturing a lens array for a scanning system according to any one of claims 1 to 4, wherein a radius of curvature in the vicinity of a central portion of the concave portion is 0.5 to 2.0 mm. 最隣接する前記凹部の平均ピッチは、0.7〜8.0mmである請求項1ないし5のいずれかに記載のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法。   The method for manufacturing a lens array for a scanning system according to any one of claims 1 to 5, wherein an average pitch of the concave portions closest to each other is 0.7 to 8.0 mm. 前記樹脂材料の屈折率と、前記ガラス基板を構成するガラス材料の屈折率との差の絶対値が、0.05〜0.40である請求項1ないし6のいずれかに記載のスキャニングシステム用レンズアレイの製造方法。   The scanning system according to any one of claims 1 to 6, wherein an absolute value of a difference between a refractive index of the resin material and a refractive index of a glass material constituting the glass substrate is 0.05 to 0.40. A method of manufacturing a lens array. ガラス基板の両面に、複数の開口部と、前記開口部を中心としてリング状に形成された複数の溝部とを有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記開口部を介して、前記ガラス基板にエッチングを施し、前記ガラス基板の両面に複数の凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部に、前記ガラス基板を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料を充填する樹脂材料充填工程とを有し、
前記ガラス基板の一方の面に設けられた凹部と、もう一方の面に設けられた凹部とが対応するように設けられたスキャニングシステム用レンズアレイを製造する方法を用いて製造されたことを特徴とするスキャニングシステム用レンズアレイ。
A mask forming step of forming a mask having a plurality of openings and a plurality of grooves formed in a ring shape around the openings on both surfaces of the glass substrate;
Etching the glass substrate through the opening, an etching step of forming a plurality of recesses on both sides of the glass substrate;
A resin material filling step of filling the recess with a resin material having a refractive index higher than that of the glass material constituting the glass substrate;
It is manufactured using a method for manufacturing a lens array for a scanning system in which a concave portion provided on one surface of the glass substrate and a concave portion provided on the other surface correspond to each other. Lens array for scanning system.
ガラス基板の両面に、複数の開口部と、前記開口部を中心としてリング状に形成された複数の溝部とを有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記開口部を介して、前記ガラス基板にエッチングを施し、前記ガラス基板の両面に複数の凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部に、前記ガラス基板を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料を充填する樹脂材料充填工程とを有し、
前記ガラス基板の一方の面に設けられた凹部と、もう一方の面に設けられた凹部とが対応するように設けられたスキャニングシステム用レンズアレイを製造する方法を用いて製造されたスキャニングシステム用レンズアレイを備えることを特徴とする電気光学装置。
A mask forming step of forming a mask having a plurality of openings and a plurality of grooves formed in a ring shape around the openings on both surfaces of the glass substrate;
Etching the glass substrate through the opening, an etching step of forming a plurality of recesses on both sides of the glass substrate;
A resin material filling step of filling the recess with a resin material having a refractive index higher than that of the glass material constituting the glass substrate;
For a scanning system manufactured by using a method for manufacturing a lens array for a scanning system provided so that a concave portion provided on one surface of the glass substrate corresponds to a concave portion provided on the other surface An electro-optical device comprising a lens array.
ガラス基板の両面に、複数の開口部と、前記開口部を中心としてリング状に形成された複数の溝部とを有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記開口部を介して、前記ガラス基板にエッチングを施し、前記ガラス基板の両面に複数の凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部に、前記ガラス基板を構成するガラス材料よりも屈折率の高い樹脂材料を充填する樹脂材料充填工程とを有し、
前記ガラス基板の一方の面に設けられた凹部と、もう一方の面に設けられた凹部とが対応するように設けられたスキャニングシステム用レンズアレイを製造する方法を用いて製造されたスキャニングシステム用レンズアレイを適用した電気光学装置を備えることを特徴とする光学機器。
A mask forming step of forming a mask having a plurality of openings and a plurality of grooves formed in a ring shape around the openings on both surfaces of the glass substrate;
Etching the glass substrate through the opening, an etching step of forming a plurality of recesses on both sides of the glass substrate;
A resin material filling step of filling the recess with a resin material having a refractive index higher than that of the glass material constituting the glass substrate;
For a scanning system manufactured by using a method for manufacturing a lens array for a scanning system provided so that a concave portion provided on one surface of the glass substrate corresponds to a concave portion provided on the other surface An optical apparatus comprising an electro-optical device to which a lens array is applied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110426763A (en) * 2019-08-07 2019-11-08 惠州久久光学有限公司 A kind of production technology of cam lens
CN111237722A (en) * 2020-03-09 2020-06-05 广东熠日照明科技有限公司 A lens for light homogenization

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