JP2000147425A - 等倍結像素子 - Google Patents
等倍結像素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 球面収差を低減し得る等倍結像素子を提供す
る。 【解決手段】 光を屈折する２つの屈折面２，３と光を
反射する反射面４，５とよりなり、屈折面２，３がその
頂点を中心としてｘｙｚ座標系をとりｚ軸を光軸方向に
選定したとき、 Ｚ＝（CUX Ｘ2＋CUY Ｙ2）／｛１＋√［１−（１＋KX )
CUX2 Ｘ2−（１＋KY ) CUY2 Ｙ2］ ｝ （ただし、Ｚはｚ軸方向の非球面の位置、CUX ，CUY は
各々ｘ，ｙ軸方向の面頂点での曲率、KX，KYは各々ｘ，
ｙ軸方向の円錐係数である）なる式で表される曲面であ
り、円錐係数KX，KYがKX，KY＜−１を満たすことで、球
面収差を小さくでき、解像度の高い結像が可能となる。
る。 【解決手段】 光を屈折する２つの屈折面２，３と光を
反射する反射面４，５とよりなり、屈折面２，３がその
頂点を中心としてｘｙｚ座標系をとりｚ軸を光軸方向に
選定したとき、 Ｚ＝（CUX Ｘ2＋CUY Ｙ2）／｛１＋√［１−（１＋KX )
CUX2 Ｘ2−（１＋KY ) CUY2 Ｙ2］ ｝ （ただし、Ｚはｚ軸方向の非球面の位置、CUX ，CUY は
各々ｘ，ｙ軸方向の面頂点での曲率、KX，KYは各々ｘ，
ｙ軸方向の円錐係数である）なる式で表される曲面であ
り、円錐係数KX，KYがKX，KY＜−１を満たすことで、球
面収差を小さくでき、解像度の高い結像が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ、ス
キャナ等において読取光学系の一部に用いられる微小光
学素子、特に等倍結像素子に関する。
キャナ等において読取光学系の一部に用いられる微小光
学素子、特に等倍結像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の等倍結像素子の一例とし
て、特公平５−５３２４５号公報に示される導光レンズ
アレイがある。図８にその構成例を示す。この導光レン
ズアレイは、少なくとも３面を有する透明柱状体１００
の１面の物体面側には、光の入射する複数の物体側レン
ズ１０１がその中心を結ぶ線が透明柱状体１００の軸方
向に平行でレンズ中心間ピッチがレンズ直径より小さく
なるように並列に配置されている。また、物体面側と鋭
角で隣接するダッハ面１０２は、各物体側レンズ１０１
の中心に対応する位置に透明柱状体１００の中心軸に垂
直な稜線を外側に有し、物体側レンズ１０１からの入射
光が１面に入り反射して他面に入り像側レンズ１０３方
向に反射させるように屋根形状に形成されている。この
ダッハ面１０２において物体面側と反対の端部で鋭角で
隣接する像面側にはダッハ面１０２からの反射光を出射
する像側レンズ１０３は、中心が各々ダッハ面１０２の
稜線に一致し、かつ、中心を結ぶ線が透明柱状体１００
の軸方向に平行でレンズ中心間ピッチがレンズ直径より
小さくなるように並列に配置されている。さらに、ダッ
ハ面１０２間及び物体側レンズ１０１間には各々切欠溝
１０４が形成されて分離されている。
て、特公平５−５３２４５号公報に示される導光レンズ
アレイがある。図８にその構成例を示す。この導光レン
ズアレイは、少なくとも３面を有する透明柱状体１００
の１面の物体面側には、光の入射する複数の物体側レン
ズ１０１がその中心を結ぶ線が透明柱状体１００の軸方
向に平行でレンズ中心間ピッチがレンズ直径より小さく
なるように並列に配置されている。また、物体面側と鋭
角で隣接するダッハ面１０２は、各物体側レンズ１０１
の中心に対応する位置に透明柱状体１００の中心軸に垂
直な稜線を外側に有し、物体側レンズ１０１からの入射
光が１面に入り反射して他面に入り像側レンズ１０３方
向に反射させるように屋根形状に形成されている。この
ダッハ面１０２において物体面側と反対の端部で鋭角で
隣接する像面側にはダッハ面１０２からの反射光を出射
する像側レンズ１０３は、中心が各々ダッハ面１０２の
稜線に一致し、かつ、中心を結ぶ線が透明柱状体１００
の軸方向に平行でレンズ中心間ピッチがレンズ直径より
小さくなるように並列に配置されている。さらに、ダッ
ハ面１０２間及び物体側レンズ１０１間には各々切欠溝
１０４が形成されて分離されている。
【０００３】これによれば、導光レンズアレイの高さを
低く抑えることができ、装置全体の小型化に有利とな
る。また、ダッハ面１０２間に切欠溝１０４を有して分
離されているため、レンズに入射した光が内部で隣接す
るレンズ側に入光することがなく、フレア等に対して有
利となる。
低く抑えることができ、装置全体の小型化に有利とな
る。また、ダッハ面１０２間に切欠溝１０４を有して分
離されているため、レンズに入射した光が内部で隣接す
るレンズ側に入光することがなく、フレア等に対して有
利となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この公報に
示される従来例の場合、屈折面の面積を広げて明るさの
増大を図ろうとするとき、屈折面の面数が少なくて、収
差を小さくすることが困難である。
示される従来例の場合、屈折面の面積を広げて明るさの
増大を図ろうとするとき、屈折面の面数が少なくて、収
差を小さくすることが困難である。
【０００５】そこで、本発明は、球面収差を低減し得る
等倍結像素子を提供することを目的とする。
等倍結像素子を提供することを目的とする。
【０００６】また、本発明は、上記目的を達成すると同
時に、アレイ方向の画角を大きくすることもできるアレ
イ化された等倍結像素子を提供することを目的とする。
時に、アレイ方向の画角を大きくすることもできるアレ
イ化された等倍結像素子を提供することを目的とする。
【０００７】さらには、本発明は、上記目的を達成する
上で作製の容易化を図れる等倍結像素子を提供すること
を目的とする。
上で作製の容易化を図れる等倍結像素子を提供すること
を目的とする。
【０００８】また、本発明は、上記目的を達成すると同
時に、球面収差以外の収差も低減させることができ、明
るい等倍結像素子を提供することを目的とする。
時に、球面収差以外の収差も低減させることができ、明
るい等倍結像素子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光を屈折する２つの屈折面と光を反射する１枚以上の反
射面とよりなり、前記屈折面がその頂点を中心としてｘ
ｙｚ座標系をとりｚ軸を光軸方向に選定したとき、 Ｚ＝（CUX Ｘ2＋CUY Ｙ2）／｛１＋√［１−（１＋KX )
CUX2 Ｘ2−（１＋KY ) CUY2 Ｙ2］ ｝ （ただし、Ｚはｚ軸方向の非球面の位置、CUX ，CUY は
各々ｘ，ｙ軸方向の面頂点での曲率、KX，KYは各々ｘ，
ｙ軸方向の円錐係数である）なる式で表される曲面であ
り、円錐係数KX，KYがKX，KY＜−１を満たす。
光を屈折する２つの屈折面と光を反射する１枚以上の反
射面とよりなり、前記屈折面がその頂点を中心としてｘ
ｙｚ座標系をとりｚ軸を光軸方向に選定したとき、 Ｚ＝（CUX Ｘ2＋CUY Ｙ2）／｛１＋√［１−（１＋KX )
CUX2 Ｘ2−（１＋KY ) CUY2 Ｙ2］ ｝ （ただし、Ｚはｚ軸方向の非球面の位置、CUX ，CUY は
各々ｘ，ｙ軸方向の面頂点での曲率、KX，KYは各々ｘ，
ｙ軸方向の円錐係数である）なる式で表される曲面であ
り、円錐係数KX，KYがKX，KY＜−１を満たす。
【００１０】従って、球面収差を小さくすることがで
き、解像度の高い結像が可能となる。
き、解像度の高い結像が可能となる。
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の等
倍結像素子において、円錐係数KX，KYがKX＜KYを満た
し、ｘ軸方向に複数個配列されてアレイ状に形成されて
いる。
倍結像素子において、円錐係数KX，KYがKX＜KYを満た
し、ｘ軸方向に複数個配列されてアレイ状に形成されて
いる。
【００１２】従って、請求項１記載の発明に加えて、ｘ
軸方向にアレイ状に形成されているので、アレイ方向に
広い画角が必要な場合でもコマ収差を小さくすることが
でき、解像度の高い結像が可能となる。
軸方向にアレイ状に形成されているので、アレイ方向に
広い画角が必要な場合でもコマ収差を小さくすることが
でき、解像度の高い結像が可能となる。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の等
倍結像素子において、円錐係数KX，KYがKX＝KYを満た
し、曲率CUX ，CUY がCUX ＝CUY を満たす。
倍結像素子において、円錐係数KX，KYがKX＝KYを満た
し、曲率CUX ，CUY がCUX ＝CUY を満たす。
【００１４】従って、請求項１記載の発明に加えて、２
つの屈折面の形状が軸対称になり、軸の回転により面形
状の加工が可能になり、作製コストを低減させることが
できる。
つの屈折面の形状が軸対称になり、軸の回転により面形
状の加工が可能になり、作製コストを低減させることが
できる。
【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１記載の等
倍結像素子において、２つの前記屈折面と１枚以上の前
記反射面とを通る主光線の２つの前記屈折面間の光路に
沿った距離が、２つの前記屈折面の頂点の曲率半径の和
の±１．２倍以内である。
倍結像素子において、２つの前記屈折面と１枚以上の前
記反射面とを通る主光線の２つの前記屈折面間の光路に
沿った距離が、２つの前記屈折面の頂点の曲率半径の和
の±１．２倍以内である。
【００１６】従って、請求項１記載の発明に加えて、全
体的にコマ収差を小さくすることができ、かつ、広い画
角が可能となり、明るい素子となる。
体的にコマ収差を小さくすることができ、かつ、広い画
角が可能となり、明るい素子となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図４に基づいて説明する。図１は本実施の形態の
等倍結像素子１を示す斜視図、図２はその側面図であ
る。この等倍結像素子１は、透明性材料よりなり、曲面
形状の２つの屈折面２，３と、これらの屈折面２，３に
対向する２つの反射面４，５とにより形成されている。
ここに、２つの屈折面２，３は隣接し、２つの反射面
４，５も隣接しているが、これらの隣接する方向は直交
する方向に設定されている。また、反射面４，５間は直
交するように隣接している。
ないし図４に基づいて説明する。図１は本実施の形態の
等倍結像素子１を示す斜視図、図２はその側面図であ
る。この等倍結像素子１は、透明性材料よりなり、曲面
形状の２つの屈折面２，３と、これらの屈折面２，３に
対向する２つの反射面４，５とにより形成されている。
ここに、２つの屈折面２，３は隣接し、２つの反射面
４，５も隣接しているが、これらの隣接する方向は直交
する方向に設定されている。また、反射面４，５間は直
交するように隣接している。
【００１８】このような等倍結像素子１に関して、図２
に示すように、２つの屈折面２，３の頂点でこれらの屈
折面２，３に垂直な直線を各々の屈折面２，３の光軸
６，７とすると、光軸６上の屈折面２の焦点ｆ１より出
射した光線は屈折面２によりほぼ光軸６に平行に屈折し
て等倍結像素子１内を進む。光軸６に対してほぼ平行と
なって入射した光線は反射面４，５により反射され、今
度は光軸７にほぼ平行になって進み、屈折面３から射出
される。よって、光軸７上において屈折面３の焦点ｆ２
付近に集光される。本実施の形態の等倍結像素子１にお
いては、図１に示すように、物体面上の物体Ａが像面上
で像Ｂのように結像される。即ち、物体に対して倒立正
像として結像される。
に示すように、２つの屈折面２，３の頂点でこれらの屈
折面２，３に垂直な直線を各々の屈折面２，３の光軸
６，７とすると、光軸６上の屈折面２の焦点ｆ１より出
射した光線は屈折面２によりほぼ光軸６に平行に屈折し
て等倍結像素子１内を進む。光軸６に対してほぼ平行と
なって入射した光線は反射面４，５により反射され、今
度は光軸７にほぼ平行になって進み、屈折面３から射出
される。よって、光軸７上において屈折面３の焦点ｆ２
付近に集光される。本実施の形態の等倍結像素子１にお
いては、図１に示すように、物体面上の物体Ａが像面上
で像Ｂのように結像される。即ち、物体に対して倒立正
像として結像される。
【００１９】ここで、屈折面２，３の形状について説明
する。図３に示すようにｘ＝０，ｙ＝０，ｚ＝０を屈折
面２，３の頂点としてｘｙｚ座標系をとるとき、屈折面
２，３の曲面は、次の（１）式 Ｚ＝（CUX Ｘ2＋CUY Ｙ2） ／｛１＋√［１−（１＋KX ) CUX2 Ｘ2−（１＋KY ) CUY2 Ｙ2］｝ ……………………………………（１） で表される。ただし、（１）式において、Ｚはｚ軸方向
（光軸方向）の非球面の位置、CUX ，CUY は各々ｘ，ｙ
軸方向の面頂点での曲率、KX，KYは各々ｘ，ｙ軸方向の
円錐係数である。
する。図３に示すようにｘ＝０，ｙ＝０，ｚ＝０を屈折
面２，３の頂点としてｘｙｚ座標系をとるとき、屈折面
２，３の曲面は、次の（１）式 Ｚ＝（CUX Ｘ2＋CUY Ｙ2） ／｛１＋√［１−（１＋KX ) CUX2 Ｘ2−（１＋KY ) CUY2 Ｙ2］｝ ……………………………………（１） で表される。ただし、（１）式において、Ｚはｚ軸方向
（光軸方向）の非球面の位置、CUX ，CUY は各々ｘ，ｙ
軸方向の面頂点での曲率、KX，KYは各々ｘ，ｙ軸方向の
円錐係数である。
【００２０】（１）式において、円錐係数KX，KYがKX，
KY＜−１を満たす場合、その曲面は２次曲面の内の二葉
双曲面となる。この場合、図４に示すように、光軸（ｚ
軸）を含むｘ−ｚ平面或いはｙ−ｚ平面と（１）式の曲
面との交線は双曲線となり、（１）式で表される曲面上
のｚ＝０の点に対する曲率中心のある側の領域の屈折率
が曲率中心のない側より高い場合、ｘ−ｚ平面或いはｙ
−ｚ平面上で光軸（ｚ軸）に平行で（１）式で表される
曲面に入射する光線は、（１）式で表される曲面上で屈
折し、光軸上のある１点（焦点）に集光する。
KY＜−１を満たす場合、その曲面は２次曲面の内の二葉
双曲面となる。この場合、図４に示すように、光軸（ｚ
軸）を含むｘ−ｚ平面或いはｙ−ｚ平面と（１）式の曲
面との交線は双曲線となり、（１）式で表される曲面上
のｚ＝０の点に対する曲率中心のある側の領域の屈折率
が曲率中心のない側より高い場合、ｘ−ｚ平面或いはｙ
−ｚ平面上で光軸（ｚ軸）に平行で（１）式で表される
曲面に入射する光線は、（１）式で表される曲面上で屈
折し、光軸上のある１点（焦点）に集光する。
【００２１】加えて、ｘ，ｙ軸方向の面頂点での曲率が
等しい、即ち、CUX＝CUYの場合には、光軸（ｚ軸）に平
行で（１）式で表される曲面に入射する光線は全て光軸
上の１点に集光する。さらに、円錐係数KX，KYが等しい
場合には、（１）式で表される曲面は光軸（ｚ軸）に対
して軸対称となる。
等しい、即ち、CUX＝CUYの場合には、光軸（ｚ軸）に平
行で（１）式で表される曲面に入射する光線は全て光軸
上の１点に集光する。さらに、円錐係数KX，KYが等しい
場合には、（１）式で表される曲面は光軸（ｚ軸）に対
して軸対称となる。
【００２２】また、周知の如く、屈折面２，３間の光軸
６，７に沿った距離が、各屈折面２，３での曲率半径Ｒ
の２倍に等しいときに全体のコマ収差が最も小さくな
る。図２の場合であれば、光軸６，７に沿った頂点Ｃ，
Ｄとの間の距離ＣＯＤがＣＯＤ＝Ｒ1＋Ｒ2の場合である
（なお、Ｒ1 ＝1／CUX1＝1／CUY1，Ｒ2 ＝１／CUX2＝１
／CUY2とする）。このため、特に曲率半径Ｒの２倍の距
離に対して１．２倍程度以内に設定されているとき（即
ち、図２において、ＣＯＤ≦１．２×|Ｒ1＋Ｒ2|のと
き、等倍結像素子１のコマ収差を広い画角に渡って小さ
くすることができる。
６，７に沿った距離が、各屈折面２，３での曲率半径Ｒ
の２倍に等しいときに全体のコマ収差が最も小さくな
る。図２の場合であれば、光軸６，７に沿った頂点Ｃ，
Ｄとの間の距離ＣＯＤがＣＯＤ＝Ｒ1＋Ｒ2の場合である
（なお、Ｒ1 ＝1／CUX1＝1／CUY1，Ｒ2 ＝１／CUX2＝１
／CUY2とする）。このため、特に曲率半径Ｒの２倍の距
離に対して１．２倍程度以内に設定されているとき（即
ち、図２において、ＣＯＤ≦１．２×|Ｒ1＋Ｒ2|のと
き、等倍結像素子１のコマ収差を広い画角に渡って小さ
くすることができる。
【００２３】さらに、本実施の形態において、アレイ状
構成を考える。図１に示すような構成を素子エレメント
としてｘ軸方向に複数個配列させてアレイ状に構成した
場合、（１）式で表される屈折面２，３において円錐係
数KX，KYが−1＞KY＞KXを満たすとき、一般に、ｘ−ｚ
平面上の（１）式の双曲線の断面は、ｙ−ｚ平面上の
（１）式の双曲線の断面に比べ、やや楕円や円に近くな
る。このため、球面収差量はやや増えることになるが、
大画角の場合に問題となるコマ収差は逆に減少する。こ
のため、アレイ方向（ｘ軸方向）に広い画角や像高を必
要とする等倍結像素子１の屈折面２，３の形状には適し
ているといえる。
構成を考える。図１に示すような構成を素子エレメント
としてｘ軸方向に複数個配列させてアレイ状に構成した
場合、（１）式で表される屈折面２，３において円錐係
数KX，KYが−1＞KY＞KXを満たすとき、一般に、ｘ−ｚ
平面上の（１）式の双曲線の断面は、ｙ−ｚ平面上の
（１）式の双曲線の断面に比べ、やや楕円や円に近くな
る。このため、球面収差量はやや増えることになるが、
大画角の場合に問題となるコマ収差は逆に減少する。こ
のため、アレイ方向（ｘ軸方向）に広い画角や像高を必
要とする等倍結像素子１の屈折面２，３の形状には適し
ているといえる。
【００２４】本発明の第二の実施の形態を図５及び図６
に基づいて説明する。図５は本実施の形態の等倍結像素
子１１を示す斜視図、図６はその側面図である。この等
倍結像素子１１は、透明性材料よりなり、曲面形状の２
つの屈折面１２，１３と、４つの反射面１４，１５，１
６，１７とより形成されている。ここに、同一の光軸１
８上に位置する屈折面１２，１３は前述した（１）式で
表される曲面として形成されている。また、反射面１
４，１５は屈折面１２，１３と同一の光軸１８上に位置
して隣接し、各々反射面１６，１７に対向している。こ
れらの反射面１６，１７も隣接しているが、反射面１
４，１５の隣接する方向と直交する方向に隣接するよう
に設定され、かつ、反射面１６，１７間は直交（或い
は、それに近い角度）する隣接関係とされている。
に基づいて説明する。図５は本実施の形態の等倍結像素
子１１を示す斜視図、図６はその側面図である。この等
倍結像素子１１は、透明性材料よりなり、曲面形状の２
つの屈折面１２，１３と、４つの反射面１４，１５，１
６，１７とより形成されている。ここに、同一の光軸１
８上に位置する屈折面１２，１３は前述した（１）式で
表される曲面として形成されている。また、反射面１
４，１５は屈折面１２，１３と同一の光軸１８上に位置
して隣接し、各々反射面１６，１７に対向している。こ
れらの反射面１６，１７も隣接しているが、反射面１
４，１５の隣接する方向と直交する方向に隣接するよう
に設定され、かつ、反射面１６，１７間は直交（或い
は、それに近い角度）する隣接関係とされている。
【００２５】このような構成において、屈折面１２の頂
点を通る光線は、図６中に破線で示すように反射面１
４，１６，１７，１５で反射された後、屈折面１３から
出射さされる。この等倍結像素子１１の場合も等倍結像
素子１と同様に、物体Ａを像Ｂとして結像させることが
できる。即ち、物体Ａに対して倒立正像として像Ｂを結
像させることができる。また、素子全体の形状は異なる
が、屈折面１２，１３が（１）式で表される曲面よりな
るので、第一の実施の形態の場合と全く同様の効果が得
られる。
点を通る光線は、図６中に破線で示すように反射面１
４，１６，１７，１５で反射された後、屈折面１３から
出射さされる。この等倍結像素子１１の場合も等倍結像
素子１と同様に、物体Ａを像Ｂとして結像させることが
できる。即ち、物体Ａに対して倒立正像として像Ｂを結
像させることができる。また、素子全体の形状は異なる
が、屈折面１２，１３が（１）式で表される曲面よりな
るので、第一の実施の形態の場合と全く同様の効果が得
られる。
【００２６】本発明の第三の実施の形態を図７に基づい
て説明する。図７は本実施の形態の等倍結像素子２１を
示す斜視図である。この等倍結像素子２１は、透明性材
料よりなり、曲面形状の２つの屈折面２２，２３と、４
つの反射面２４，２５，２６，２７とより形成されてい
る。ここに、屈折面２２，２３は光軸が平行にずれた方
向に設定されたもので、前述した（１）式で表される曲
面として形成されている。また、反射面２４，２５は各
々の屈折面２２，２３の光軸上に位置して逆向き傾斜面
として形成され、反射面２４に対向する位置に反射面２
６を有し反射面２５に対向する位置に反射面２７を有す
る。これらの反射面２６，２７は直交（或いは、それに
近い角度）する隣接関係とされている。
て説明する。図７は本実施の形態の等倍結像素子２１を
示す斜視図である。この等倍結像素子２１は、透明性材
料よりなり、曲面形状の２つの屈折面２２，２３と、４
つの反射面２４，２５，２６，２７とより形成されてい
る。ここに、屈折面２２，２３は光軸が平行にずれた方
向に設定されたもので、前述した（１）式で表される曲
面として形成されている。また、反射面２４，２５は各
々の屈折面２２，２３の光軸上に位置して逆向き傾斜面
として形成され、反射面２４に対向する位置に反射面２
６を有し反射面２５に対向する位置に反射面２７を有す
る。これらの反射面２６，２７は直交（或いは、それに
近い角度）する隣接関係とされている。
【００２７】このような構成において、物体から屈折面
２２への入射光はこの屈折面２２で収束され、反射面２
４，２６，２７，２５で順次反射された後、屈折面２３
から外部へ出射され、この出射の際に再び収束されて結
像される。本実施の形態の等倍結像素子２１では、物体
Ａに対して正立正像として像Ｂを結像させることができ
る。また、素子全体の形状は異なるが、屈折面２２，２
３が（１）式で表される曲面よりなるので、第一の実施
の形態の場合と全く同様の効果が得られる。
２２への入射光はこの屈折面２２で収束され、反射面２
４，２６，２７，２５で順次反射された後、屈折面２３
から外部へ出射され、この出射の際に再び収束されて結
像される。本実施の形態の等倍結像素子２１では、物体
Ａに対して正立正像として像Ｂを結像させることができ
る。また、素子全体の形状は異なるが、屈折面２２，２
３が（１）式で表される曲面よりなるので、第一の実施
の形態の場合と全く同様の効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、所定の式
で表される曲面形状とされて光を屈折する２つの屈折面
と、光を反射する１枚以上の反射面とにより構成したの
で、球面収差を小さくすることができ、解像度の高い結
像が可能となる。
で表される曲面形状とされて光を屈折する２つの屈折面
と、光を反射する１枚以上の反射面とにより構成したの
で、球面収差を小さくすることができ、解像度の高い結
像が可能となる。
【００２９】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、ｘ軸方向にアレイ状に形成さ
れているので、アレイ方向に広い画角が必要な場合でも
コマ収差を小さくすることができ、解像度の高い結像が
可能となる。
載の発明の効果に加えて、ｘ軸方向にアレイ状に形成さ
れているので、アレイ方向に広い画角が必要な場合でも
コマ収差を小さくすることができ、解像度の高い結像が
可能となる。
【００３０】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、２つの屈折面の形状が軸対称
となるため、軸の回転により面形状の加工が可能にな
り、作製コストを低減させることができる。
載の発明の効果に加えて、２つの屈折面の形状が軸対称
となるため、軸の回転により面形状の加工が可能にな
り、作製コストを低減させることができる。
【００３１】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、全体的にコマ収差を小さくす
ることができ、かつ、広い画角が可能となり、明るい素
子を提供できる。
載の発明の効果に加えて、全体的にコマ収差を小さくす
ることができ、かつ、広い画角が可能となり、明るい素
子を提供できる。
【図１】本発明の第一の実施の形態の等倍結像素子を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】その側面図である。
【図３】ｘｙｚ座標系を示す説明図である。
【図４】双曲面形状を示す説明図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態の等倍結像素子を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図６】その側面図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態の等倍結像素子を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図８】従来例を示す斜視図である。
１ 等倍結像素子 ２，３ 屈折面 ４，５ 反射面 １１ 等倍結像素子 １２，１３ 屈折面 １４〜１７ 反射面 ２１ 等倍結像素子 ２２，２３ 屈折面 ２４〜２７ 反射面
Claims (4)
- 【請求項１】 光を屈折する２つの屈折面と光を反射す
る１枚以上の反射面とよりなり、 前記屈折面がその頂点を中心としてｘｙｚ座標系をとり
ｚ軸を光軸方向に選定したとき、 Ｚ＝（CUX Ｘ2＋CUY Ｙ2）／｛１＋√［１−（１＋KX )
CUX2 Ｘ2−（１＋KY ) CUY2 Ｙ2］｝ （ただし、Ｚはｚ軸方向の非球面の位置、CUX ，CUY は
各々ｘ，ｙ軸方向の面頂点での曲率、KX，KYは各々ｘ，
ｙ軸方向の円錐係数である）なる式で表される曲面であ
り、円錐係数KX，KYがKX，KY＜−１を満たす等倍結像素
子。 - 【請求項２】 円錐係数KX，KYがKX＜KYを満たし、ｘ軸
方向に複数個配列されてアレイ状に形成されている請求
項１記載の等倍結像素子。 - 【請求項３】 円錐係数KX，KYがKX＝KYを満たし、曲率
CUX ，CUY がCUX ＝CUY を満たす請求項１記載の等倍結
像素子。 - 【請求項４】 ２つの前記屈折面と１枚以上の前記反射
面とを通る主光線の２つの前記屈折面間の光路に沿った
距離が、２つの前記屈折面の頂点の曲率半径の和の±
１．２倍以内である請求項１記載の等倍結像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32647298A JP2000147425A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 等倍結像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32647298A JP2000147425A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 等倍結像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000147425A true JP2000147425A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18188199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32647298A Pending JP2000147425A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 等倍結像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000147425A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105445824A (zh) * | 2014-08-20 | 2016-03-30 | 清华大学 | Led光通信接收透镜及led光通信系统 |
-
1998
- 1998-11-17 JP JP32647298A patent/JP2000147425A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105445824A (zh) * | 2014-08-20 | 2016-03-30 | 清华大学 | Led光通信接收透镜及led光通信系统 |
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