透镜阵列及其制造方法技术

一种透镜阵列包括：多个透镜、用于固定透镜的支座部分，以及丙烯酸透明层，用于盖住每个透镜的透镜表面。支座部分及各透镜用同样的透明树脂材料制成，以被制成一个单一的元件。所述透镜阵列还包括暗颜色的光屏蔽层，用于防止不希望的光通过。透明层形成于光屏蔽层上，防止后者剥离。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及透镜阵列，具体地说，涉及一种诸如接触型象敏感器等光学装置中所用的透镜阵列类型，用于把文件上的象聚焦在直线排列的受光元件上。本专利技术还涉及一种制造这种透镜阵列的方法和透镜。上述类型的普通透镜阵列具有彼此分开制得的多个透镜。将这些透镜按阵列形式排列并由支座固定在一起，所述支座是与这些透镜分开制作的。这些透镜可为玻璃制成的凸透镜，而支座可由合成树脂制成。代替所述凸透镜，也可将多个自聚焦透镜(圆柱形透镜)用于按不倒向且不放大的方式得到物体的象。普通透镜阵列的缺点在于以下诸点。具体地说，由于每个透镜和所述支座是彼此分开制作的，就使普通透镜阵列的生产工艺变得非常复杂。每个透镜的微小程度(直径常可小于1mm)和这些透镜的多样性加剧了这种情况。不难理解，要把大量的小透镜定位于所述支座内是极为困难的。普通透镜阵列的另一个缺点是，由于透镜表面的不均允性，光在每个透镜表面上是散射的。采用这种透镜阵列，不能指望再现清晰的象。鉴于上述情况提出本专利技术，目的在于有效地并且低成本地制造显示出极好光学特性的透镜阵列或透镜组。按照本专利技术的第一方面，提供一种透镜阵列，它包括多个透镜，每个透镜都有透镜表面；用于固定透镜的支座部分；以及透明层，用于至少覆盖每个透镜的透镜表面。采用这种布置，每个透镜的透镜表面都被透明层弄平，其优点在于提高了透镜的光学特性。所述透明层可由丙烯酸材料制成。所述支座部分和各透镜最好由同样的透明树脂材料制成，并制成一个单件的元件。可以采用模铸技术毫不费力地制得具有如此特点的透镜阵列。因而，与普通透镜阵列相比，生产效率得到提高，并使生产成本明显地降低。最好还在至少一部分所述支座部分上形成光屏蔽层。这种光屏蔽层用于防止不希望的光进入所述透镜阵列或从它离开。最好给所述支座设置多个槽，每个透镜位于两个槽之间。进而，可给每个槽设置内壁表面，它被所述光屏蔽层所覆盖。采用这种布置，可防止光的串扰，从而改善透镜阵列的光学特性。最好使所述光屏蔽层成为暗颜色(特别是黑色)，以有助于所不希望的光的吸收。最好可使所述透明层盖住所述光屏蔽层。按这种方式，使光屏蔽层受到透明层的保护，免受机械损伤，同时还能在透明层下保护支座部分或透镜。本专利技术的透镜阵列最好还可包括耦接装置，用于与附加的透镜阵列联系。采用这种布置，通过使一个以上的透镜阵列组合，很容易构成透镜阵列组件。最好还给每个透镜提供第一和第二透镜表面，它们的直径彼此相等。按照本专利技术的第二方面，提供一种制造透镜阵列的方法。该方法包括如下步骤将透明树脂材料模铸入带有多个透镜的树脂元件中；形成透明层，用以覆盖每个透镜的至少一个透镜表面。所述方法最好还包括将所述树脂元件分成多个透镜阵列的步骤。所述透明层最好通过把透明的丙烯酸材料喷射到每个透镜的透镜表面上形成。按照这种方式，可使丙烯酸材料均匀地加在较宽的范围上。一般地说，丙烯酸喷涂材料具有透明度高的优点。另外丙烯酸喷涂比其它材料容易加工，而且也不昂贵，其优点是降低生产成本。丙烯酸材料在20℃时的黏度最好在10mp-100mp的范围。本专利技术的方法最好还可包括在形成所述透明层之前在树脂元件上形成光屏蔽层的步骤。所述透明层最好能盖住所述光屏蔽层。采用这种布置，排布在光屏蔽层上的透明层防止光屏蔽层的剥落。所述光屏蔽层最好可通过将暗颜色的墨汁喷注在树脂元件上而被形成。可用喷墨打印机实行墨汁的喷注。按照本专利技术的第三方面提供一种透镜，包括带有透镜表面的透明主体；覆盖所述透镜表面的透明层。可使透镜表面被弯曲。例如，透镜表面可为凸的或凹的。从以下参照附图给出的详细描述，将使本专利技术的其它特点和优点变得愈为清晰。附图说明图1A是表示为总体提供多个本专利技术所用的透镜阵列准备的中间树脂产品的平面视图；图1B是沿图1A中Ⅰ-Ⅰ线所取的剖面图；图2是表示图1A中间产品的主要部分的说明性视图；图3是表示图1A中间产品放大剖面视图；图4是表示为制作图1A中间产品所用模铸件的剖面图；图5是表示从所述模铸件取出中间产品的剖面图；图6是表示其上有光屏蔽层的中间树脂产品的剖面图；图7表示如何在所述中间树脂产品上形成光屏蔽层的说明性示意图；图8是表示其上形成有透明层的中间树脂产品的剖面图；图9表示如何形成透明层的说明性示意图；图10是表示透明层如何弄平透镜表面的不平整的放大剖面图11是表示把中间树脂产品分成多个透镜阵列的平面视图；图12是表示组合时所用的两个透镜阵列的主要部分的透视图；图13是表示由图12所示透镜阵列构成的透镜组的剖面图；图14A是说明图13透镜组功能的剖面图；图14B表示在没有光屏蔽层时怎样发生光的串扰的说明性示意图；图15是表示采用本专利技术的不同类型透镜组的剖面图；图16是说明图15透镜组功能的剖面图；图17是表示本专利技术透镜阵列的平面视图；图18是表示具有排成矩阵结构之多个透镜的透镜阵列的透视图；图19A是表示其上形成有透明层的单个凸透镜的平面视图；图19B是表示其上形成有透明层的单个凹透镜的平面视图。以下将参照附图描述本专利技术的优选实施例；首先参照图1-12，说明采用本专利技术总体制造多个透镜阵列的方法。按照所说明的方法，首先准备图1-3所示的中间树脂产品1＇。该中间产品1＇是具有通常为矩形结构的平板或页片，可由透明的合成树脂材料，如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或PC(聚碳酸酯)制成，从而表现出极好的透明性和足够的机械强度。如图1-3所示，给中间产品1＇设置多个透镜11、一个固定各透镜11的支座10＇、多个槽14、多个凸块12和多个凹口13。如图1A所示，在所示的例子中，透镜11被分成10个阵列(1A-1K)，每个阵列沿矩形中间产品1＇的纵向延伸。每个透镜阵列中，各个透镜11按间距P(如 1mm)排列。有如从图1B或3所能见到的那样，槽14形成于中间产品1＇的上表面和下表面上。在平面图(图1)或底视图(未示出)中，每个透镜11在两个槽14的侧面。10个透镜阵列1A-1K沿中间产品1＇的横向互相间隔开。如图1B所示，每个透镜阵列具有规定的有效长度EL。例如，可使该有效长度EL大于210mm，以应付DIN A4-尺寸的文件。有如图3所很好地表示的那样，每个透镜11设有凸的上透镜表面11a和与该上透镜表面11a相对的凸的下透镜表面11b。这些透镜表面可为球面的或者非球面的。球面透镜表面比非球面表面更容易制作。不过，为了减小象差并因此为了产生清晰的物体的象，非球面透镜表面更好。上下透镜表面的直径相等，可为大约0.6mm。支座部分10＇是中间产品1＇的除透镜11和凸块12之外的其余部分。如上所述，各槽14形成于中间产品1＇的上下侧面。如图1A和2所示，每个槽14具有矩形开口，它横切于透镜阵列的纵长方向延长。如图3所示，每个槽14设有倾斜的内壁14a、14b，而且尖锥朝向槽的底壁14c。有如后面将会描述的那样，设置凸块12和凹口13，为的是使由中间产品1＇得到的透镜阵列附在由同一个中间产品1＇得到的另一个透镜阵列上。如图1A和1B所示，所示凸块12形成于所示中间产品1＇的上表面。一个凸块12位于第二透镜阵列1B的右端，而相对的凸块位于同一透镜阵列1B的左端。类似地，其余的凸块12位于第五(1E)或第六(1F)或第八(1H)或第十(1K)透镜阵列的右端或左端。另一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜阵列，包括： 多个透镜，每个透镜都有透镜表面； 用于固定透镜的支座部分；以及 透明层，用于至少盖住每个透镜的透镜表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤本久义，大西弘朗，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]