JP2003098474A - Image-formation element unit, optical writing unit and image forming device - Google Patents

Image-formation element unit, optical writing unit and image forming device

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JP2003098474A
JP2003098474A JP2001292012A JP2001292012A JP2003098474A JP 2003098474 A JP2003098474 A JP 2003098474A JP 2001292012 A JP2001292012 A JP 2001292012A JP 2001292012 A JP2001292012 A JP 2001292012A JP 2003098474 A JP2003098474 A JP 2003098474A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an optical system and an optical writing unit capable of improving brightness more than in the conventional manner in an image- formation element unit using a roof prism lens array, and to realize an image forming device capable of high-speed printing. SOLUTION: This image-formation element unit is provided with a 1st long- length coupling lens 1, and a roof prism lens array 2 where a plurality of roof prism lenses consisting of an incident lens surface 21, a roof prism part 22 and an emitting lens surface 23 are integrally arrayed. The lens 1 has a positive power in the direction perpendicular to the lens array 2, and is arranged on the surface 21 side of the roof prism lens. It is better to arrange a 2nd long- length coupling lens having a positive power in the direction perpendicular to the array on the emission lens 23 side of the roof prism lens. The optical writing unit uses the image-formation element unit. The image forming device uses the optical writing unit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、結像素子ユニッ
ト、光書き込みユニットおよび画像形成装置に関するも
ので、デジタル複写機、プリンタ、デジタルファクシミ
リなどのデジタル出力機器に適用可能なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming element unit, an optical writing unit and an image forming apparatus, and is applicable to digital output devices such as digital copying machines, printers and digital facsimiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、デジタル複写機、プリンタ、デジ
タルファクシミリなどのデジタル画像出力機器の小型化
に伴い、デジタル光書込を行うための光書込ユニットの
小型化が要求されている。デジタル光書込方式として、
現在では大きく分けて2種類に分類することができる。
その一つは、半導体レーザ等の光源から出射された光束
を光偏向器によって光走査し、走査結像レンズによって
光スポットを形成する光走査方式であり、もう一つは、
LEDアレイや有機ELアレイ等の発光素子アレイから
出射された光束を、結像素子アレイによって光スポット
を形成する固体光書込方式である。
2. Description of the Related Art In recent years, as digital image output devices such as digital copying machines, printers and digital facsimiles have become smaller, there has been a demand for smaller optical writing units for performing digital optical writing. As a digital optical writing method,
At present, it can be roughly divided into two types.
One of them is an optical scanning method in which a light beam emitted from a light source such as a semiconductor laser is optically scanned by an optical deflector, and a light spot is formed by a scanning imaging lens.
This is a solid-state optical writing method in which a light beam emitted from a light emitting element array such as an LED array or an organic EL array forms a light spot by an imaging element array.

【0003】上記光走査方式は光偏向器によって光を走
査するため、光路長が大きくなってしまうのに対し、上
記固体光書込方式は光路長を非常に短くすることが可能
であるため、光書込ユニットをコンパクトに構成するこ
とができるというメリットがある。また、光偏向器のよ
うな可動部品を用いないので、騒音を抑えることができ
る(低騒音)というメリットがある。
In the above optical scanning method, since the light is scanned by the optical deflector, the optical path length becomes large, whereas in the solid-state optical writing method, the optical path length can be made extremely short. There is an advantage that the optical writing unit can be made compact. Further, since no movable part such as an optical deflector is used, there is an advantage that noise can be suppressed (low noise).

【0004】以下に、固体光書込方式の光書込ユニット
の概略を説明する。固体光書込方式の光書込ユニット
は、複数の発光素子からなる発光素子アレイと、複数の
結像素子からなる結像素子アレイとから構成される。一
般的な固体光書込方式の光書込ユニットは、結像素子ア
レイとしてロッドレンズアレイを用いている。図37は
その例を示している。図37において、発光素子アレイ
324と感光体ドラムなどからなる像担持体326との
間にロッドレンズアレイ322が配置されている。ロッ
ドレンズアレイは結像作用を有し、発光素子アレイ32
4のオン・オフ状態を像担持体326の表面に例えば等
倍像として結像させる。
The outline of the solid-state optical writing type optical writing unit will be described below. The solid-state optical writing type optical writing unit includes a light emitting element array including a plurality of light emitting elements and an image forming element array including a plurality of image forming elements. A general solid-state optical writing type optical writing unit uses a rod lens array as an imaging element array. FIG. 37 shows an example thereof. In FIG. 37, a rod lens array 322 is arranged between a light emitting element array 324 and an image carrier 326 composed of a photosensitive drum or the like. The rod lens array has an image forming function, and the light emitting element array 32
The on / off state of No. 4 is imaged on the surface of the image carrier 326 as, for example, an equal-magnification image.

【0005】また、別の結像素子アレイを用いた例とし
て、ルーフプリズムレンズアレイを用いた光書込ユニッ
トの例を図38に示す。この光書込ユニットは、断面L
字形のベース333の底部に発光素子アレイ331を配
置するとともに、ベース333の角隅部にルーフプリズ
ムレンズアレイ332を配置し、発光素子アレイ331
からの光をルーフプリズムレンズアレイ332で集束さ
せるとともにほぼ直角に光路を曲げ、像面334上に発
光素子アレイ331の像を結像させるようになってい
る。
FIG. 38 shows an example of an optical writing unit using a roof prism lens array as an example using another imaging element array. This optical writing unit has a section L
The light emitting element array 331 is arranged at the bottom of the character-shaped base 333, and the roof prism lens array 332 is arranged at the corners of the base 333.
The light from is condensed by the roof prism lens array 332, the optical path is bent at a substantially right angle, and the image of the light emitting element array 331 is formed on the image plane 334.

【0006】上記従来例で用いられている発光素子アレ
イとしては、一般的に発光素子として発光ダイオード
(LED)を所定の配列ピッチで配列したLEDアレイ
が用いられている。LEDアレイは、基板上に発光ダイ
オードアレイチップが実装されており、各発光ダイオー
ドアレイチップ上には、発光ダイオード(LED)が数
十〜数百個程度、所定間隔に配列されている。隣り合う
発光ダイオードアレイチップは、その端部同士の発光ダ
イオードの間隔が、前記所定間隔になるように、基板上
に実装されている。
As the light emitting element array used in the above conventional example, an LED array in which light emitting diodes (LEDs) are arranged at a predetermined arrangement pitch is generally used as the light emitting element. In the LED array, light emitting diode array chips are mounted on a substrate, and several tens to several hundreds of light emitting diodes (LEDs) are arranged at predetermined intervals on each light emitting diode array chip. Adjacent light emitting diode array chips are mounted on the substrate so that the distance between the light emitting diodes at the ends thereof is the predetermined distance.

【0007】その他の発光素子アレイとしては、有機E
L素子が配列されたELアレイや、半導体レーザ(L
D)が配列されたLDアレイ等がある。LDアレイに
は、面発光型と端面発光型がある。また、蛍光管等の高
出力光源に、液晶シャッタ等のシャッタアレイを用いた
ものも、発光素子アレイの一種として用いることが可能
である。
Other light emitting element arrays include organic E
An EL array in which L elements are arranged and a semiconductor laser (L
There is an LD array in which D) is arranged. The LD array includes a surface emitting type and an edge emitting type. Further, a high output light source such as a fluorescent tube using a shutter array such as a liquid crystal shutter can also be used as a kind of light emitting element array.

【0008】次に、固体光書込方式の光書込ユニットに
用いられる結像素子アレイとしては、屈折率分布型のロ
ッドレンズを複数個束ねたロッドレンズアレイが一般的
に用いられている。図39はその例を示すもので、多数
のロッドレンズ341が二列に俵積み状に束ねられ、周
囲を側板342によって保持されている。ロッドレンズ
341間の隙間には不透明部材343が充填され固化さ
れる。また、ロッドレンズが一列で構成されるものもあ
る(図示しない)。
Next, as an imaging element array used in a solid-state optical writing type optical writing unit, a rod lens array in which a plurality of gradient index rod lenses are bundled is generally used. FIG. 39 shows an example thereof, in which a large number of rod lenses 341 are bundled in two rows in a bale-like shape, and the periphery thereof is held by a side plate 342. An opaque member 343 is filled in the gap between the rod lenses 341 and solidified. In addition, there is also one in which the rod lens is configured in one row (not shown).

【0009】その他の結像素子アレイの例として、図4
0に示すように、入射側レンズ面221、出射側レンズ
面223、およびルーフプリズム223が一体的に形成
されたルーフプリズムレンズアレイ(RPLA)220
が提案されている。上記入射側レンズ面221、出射側
レンズ面223、およびルーフプリズム223は複数個
同じ方向に配列されている。ルーフプリズム223は、
入射側レンズ面221から入射する光束を直角に曲げる
ように斜設されるとともに、一対の屋根型反射面で2回
反射することにより、結像素子アレイの正立像を結像面
に結ぶようになっている。
As an example of another imaging element array, FIG.
0, a roof prism lens array (RPLA) 220 in which an incident side lens surface 221, an exit side lens surface 223, and a roof prism 223 are integrally formed.
Is proposed. A plurality of the entrance side lens surface 221, the exit side lens surface 223, and the roof prism 223 are arranged in the same direction. The roof prism 223 is
The light beam incident from the incident side lens surface 221 is obliquely provided so as to be bent at a right angle, and is reflected twice by a pair of roof-type reflecting surfaces so that an erect image of the imaging element array is formed on the imaging surface. Has become.

【0010】発光素子アレイの従来例として、特開平1
1−78115号公報記載のものがある。これは、発光
素子アレイ上に集積化して形成される個々の発光素子の
放射角を狭化させるための反射構造を含む狭化光学系を
備えることを特徴とする。個々の発光素子の放射角を狭
めることにより、効率良く結像素子アレイに入射させる
ことを狙ったものである。
As a conventional example of a light emitting element array, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-1998
There is one described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-78115. This is characterized by including a narrowing optical system including a reflection structure for narrowing the emission angle of each light emitting element formed integrally on the light emitting element array. By narrowing the emission angle of each light emitting element, the light emitting element is aimed to be efficiently incident on the imaging element array.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】書き込む画像あるいは
形成する画像の高密度化を図って、得られる画像の品質
を高めるためには、個々の発光素子に微小な構造を作製
する必要があり、発光素子アレイが大幅なコストアップ
となる。一方、結像素子アレイとしてロッドレンズアレ
イを用いた光書込ユニットが一般的に用いられている
が、この結像素子アレイを用いた光書込ユニットを用い
た画像形成装置において画像出力を行うと、その出力画
像上に縦筋(モノクロ画像では白筋や黒筋)と呼ばれる
濃度ムラが認識される。
In order to increase the density of an image to be written or an image to be formed and to improve the quality of an image to be obtained, it is necessary to form a minute structure in each light emitting element. The cost of the element array increases significantly. On the other hand, although an optical writing unit using a rod lens array is generally used as the imaging element array, an image is output in an image forming apparatus using the optical writing unit using this imaging element array. Then, density unevenness called vertical stripes (white stripes or black stripes in a monochrome image) is recognized on the output image.

【0012】我々はこの濃度ムラの発生要因として、結
像素子アレイに起因するビーム特性の不均一性と、発光
素子アレイに起因する発光素子間隔の不均一性とがある
ことを実験によりつきとめた。この要因の1つである結
像素子アレイに起因するビーム特性の不均一性に対し、
ロッドレンズアレイの構造が大きく影響していることが
分かった。すなわち、ロッドレンズアレイは、図39に
示すように、屈折率分布を持つロッドレンズ341が複
数個束ねられて形成されていることから、隣り合うロッ
ドレンズ間の光軸の向きにばらつきが生じやすい。1つ
の発光素子から放出された光束は複数のロッドレンズを
介して結像されることから、各々のロッドレンズの光軸
がばらつくことによって、各ロッドレンズを通過して得
られる各々の像の形状や位置がばらついてしまう。その
ため、合成される像はそのロッドレンズの光軸ばらつき
に依存することになる。したがって、複数の発光素子に
対応して結像される像は、そのロッドレンズアレイの光
軸ばらつきに応じて変化することになる。すなわちビー
ム特性の不均一性をもたらす。また、光軸ばらつきの他
にも、屈折率分布ばらつき、ロッド径ばらつき等の影響
を受ける。
We have found through experiments that, as factors causing this density unevenness, there are non-uniformity in beam characteristics due to the imaging element array and non-uniformity in light-emitting element spacing due to the light-emitting element array. . For the non-uniformity of the beam characteristics caused by the imaging element array, which is one of the factors,
It was found that the structure of the rod lens array had a great influence. That is, since the rod lens array is formed by bundling a plurality of rod lenses 341 having a refractive index distribution as shown in FIG. 39, the optical axis directions between adjacent rod lenses are likely to vary. . Since the light flux emitted from one light emitting element is imaged through a plurality of rod lenses, the optical axis of each rod lens varies and the shape of each image obtained through each rod lens is obtained. And position will vary. Therefore, the combined image depends on the optical axis variation of the rod lens. Therefore, the image formed corresponding to the plurality of light emitting elements changes according to the variation of the optical axis of the rod lens array. That is, it causes non-uniformity of beam characteristics. In addition to variations in the optical axis, variations in refractive index distribution, variations in rod diameter, etc. are also affected.

【0013】そこで、発明者らは、複数の結像素子を一
体的に形成することにより、光軸ばらつき等の加工誤差
によるばらつきを低減できる結像素子としてルーフプリ
ズムレンズを用いた光書込ユニットを提案している。し
かしながら、縦筋が認識できないような、ルーフプリズ
ムレンズアレイを用いた光書込ユニットを達成する上で
は、ロッドレンズアレイを用いた光書込ユニットより
も、光学系の明るさにおいて不利であることが分かっ
た。
Therefore, the inventors have formed an optical writing unit using a roof prism lens as an imaging element capable of reducing variations due to processing errors such as optical axis variations by integrally forming a plurality of imaging elements. Is proposed. However, in achieving an optical writing unit using a roof prism lens array in which vertical stripes cannot be recognized, it is more disadvantageous in the brightness of the optical system than an optical writing unit using a rod lens array. I understood.

【0014】したがって、本発明では、ルーフプリズム
レンズアレイを用いた結像素子ユニットにおいて、従来
よりも明るさを向上できる光学系を実現することを目的
とする。また、ルーフプリズムレンズアレイを用いた光
書込ユニットにおいて、従来よりも明るさを向上できる
光書込ユニットを実現することを目的とする。また、ル
ーフプリズムレンズアレイを用いた光書込ユニットを用
いた画像形成装置において、従来よりも高速印字可能な
画像形成装置を実現することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to realize an optical system capable of improving brightness as compared with the conventional case in an image forming element unit using a roof prism lens array. Another object of the present invention is to realize an optical writing unit using a roof prism lens array, which can improve the brightness as compared with the conventional one. It is another object of the present invention to realize an image forming apparatus using an optical writing unit using a roof prism lens array, which is capable of printing at a higher speed than conventional ones.

【0015】環境対応面から見てみると、固体光書込方
式を採用することにより、光走査方式に比べて、ユニッ
ト部品および材料の低減によって光書込ユニットをコン
パクトに構成できるという利点、光偏向器のような可動
部品がなく低騒音であるという利点がある。さらに、従
来よりも明るさを向上できることから、高速印字が可能
な画像形成装置が実現でき、従来と同じ印字速度であれ
ば、発光素子アレイの発光パワーを低減することがで
き、低電力(省エネルギー)を実現することができる。
From the viewpoint of environment, by adopting the solid-state optical writing method, the advantage that the optical writing unit can be made compact by reducing the number of unit parts and materials as compared with the optical scanning method can be achieved. There is no moving part like a deflector, and there is an advantage that it is low noise. Further, since the brightness can be improved as compared with the conventional one, an image forming apparatus capable of high-speed printing can be realized, and if the printing speed is the same as the conventional one, the light emission power of the light emitting element array can be reduced, and the low power consumption (energy saving ) Can be realized.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
第1長尺カップリングレンズと、入射レンズ面、ルーフ
プリズム部、出射レンズ面からなるルーフプリズムレン
ズが複数個一体的に配列されたルーフプリズムレンズア
レイとを有してなる結像素子ユニットであって、第1長
尺カップリングレンズは、ルーフプリズムレンズアレイ
の配列直交方向に正のパワーを有し、かつルーフプリズ
ムレンズの入射レンズ面側に配置されていることを特徴
とする。
The invention according to claim 1 is
An image forming element unit comprising a first long coupling lens and a roof prism lens array in which a plurality of roof prism lenses including an entrance lens surface, a roof prism portion, and an exit lens surface are integrally arranged. The first long coupling lens has a positive power in the direction orthogonal to the arrangement of the roof prism lens array and is arranged on the incident lens surface side of the roof prism lens.

【0017】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、第1長尺カップリングレンズはルーフプリ
ズムレンズの入射レンズ面側に凹となるメニスカス形状
であることを特徴とする。請求項3記載の発明は、請求
項1記載の発明において、配列直交方向に正のパワーを
有する第2長尺カップリングレンズがルーフプリズムレ
ンズの出射レンズ側に配置され、かつルーフプリズムレ
ンズはアナモフィックレンズであることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first elongated coupling lens has a meniscus shape which is concave on the incident lens surface side of the roof prism lens. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the second elongated coupling lens having a positive power in the arrangement orthogonal direction is arranged on the exit lens side of the roof prism lens, and the roof prism lens is anamorphic. It is characterized by being a lens.

【0018】請求項4記載の発明は、請求項1記載の発
明において、配列直交方向に正のパワーを有する第2長
尺カップリングレンズがルーフプリズムレンズの出射レ
ンズ側に配置され、配列直交方向に中間像が形成される
ように構成されていることを特徴とする。請求項5記載
の発明は、請求項1記載の発明において、配列直交方向
に負のパワーを有する第2長尺カップリングレンズがル
ーフプリズムレンズの出射レンズ側に配置されているこ
とを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the second elongated coupling lens having a positive power in the arrangement orthogonal direction is arranged on the exit lens side of the roof prism lens, and the arrangement orthogonal direction is provided. It is characterized in that an intermediate image is formed on the. According to a fifth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the second elongated coupling lens having a negative power in the arrangement orthogonal direction is disposed on the exit lens side of the roof prism lens. .

【0019】請求項6記載の発明は、光スポットを形成
するための光書込ユニットにおいて、複数の発光素子が
所定間隔で配列された発光素子アレイチップが複数配列
されてなる発光素子アレイと、第1長尺カップリンズレ
ンズおよびルーフプリズムレンズアレイを有してなる結
像素子ユニットとを有し、第1長尺カップリングレンズ
は配列直交方向に正のパワーを有し、かつルーフプリズ
ムレンズの入射レンズ面側に配置されていることを特徴
とする。
According to a sixth aspect of the invention, in an optical writing unit for forming a light spot, a light emitting element array in which a plurality of light emitting element array chips in which a plurality of light emitting elements are arranged at a predetermined interval are arranged, An image forming element unit including a first long coupling lens and a roof prism lens array, wherein the first long coupling lens has a positive power in a direction orthogonal to the array, and It is characterized in that it is arranged on the incident lens surface side.

【0020】請求項7記載の発明は、複数の発光素子が
所定間隔で配列された発光素子アレイチップが複数配列
されてなる発光素子アレイと、第1長尺カップリンズレ
ンズおよびルーフプリズムレンズアレイを有してなる結
像素子ユニットとを有してなる光書込ユニットが露光ユ
ニットとして用いられる画像形成装置において、第1長
尺カップリングレンズは配列直交方向に正のパワーを有
し、かつルーフプリズムレンズの入射レンズ面側に配置
されていることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a light emitting element array comprising a plurality of light emitting element array chips in which a plurality of light emitting elements are arranged at a predetermined interval, a first elongated coupling lens and a roof prism lens array. In an image forming apparatus in which an optical writing unit including the image forming element unit including the image forming device unit is used as an exposure unit, the first long coupling lens has a positive power in a direction orthogonal to the array, and the roof. It is characterized in that it is arranged on the incident lens surface side of the prism lens.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる結像素子ユニット、光書き込みユニットおよび
画像形成装置の実施の形態について説明する。第1長尺
カップリングレンズとルーフプリズムレンズアレイから
構成される結像素子ユニットの概略を、図1に配列直交
方向の断面で示す。図1において、第1長尺カップリン
グレンズ1は、配列直交方向に正のパワーを有してお
り、かつルーフプリズムレンズアレイ2の入射レンズ面
21側、すなわち、物体面3とルーフプリズムレンズア
レイ2の間に配置されている。第1長尺カップリングレ
ンズ1はメニスカス形状で、その斜視図を図2に示す。
図2に示すように、第1長尺カップリングレンズ1は配
列方向にはパワーを有していない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an imaging element unit, an optical writing unit and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. An outline of an imaging element unit composed of a first long coupling lens and a roof prism lens array is shown in FIG. 1 in a cross section in a direction orthogonal to the array. In FIG. 1, the first long coupling lens 1 has a positive power in a direction orthogonal to the array, and is on the incident lens surface 21 side of the roof prism lens array 2, that is, the object surface 3 and the roof prism lens array. It is located between two. The first elongated coupling lens 1 has a meniscus shape, and its perspective view is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the first long coupling lens 1 has no power in the arrangement direction.

【0022】ルーフプリズムレンズアレイ2は、入射レ
ンズ面21と、ルーフプリズム部22と、出射レンズ面
23とからなるルーフプリズムレンズが複数個一体的に
配列されている。その斜視図を図3に示す。物体面3に
位置する発光素子から放出された光束は、第1長尺カッ
プリングレンズ1により配列直交方向にカップリングさ
れ、その正のパワーにより配列直交方向に収束される。
その後、ルーフプリズムレンズアレイ2の入射レンズ面
21を透過し、ルーフプリズム部22をなす略直角に配
置された2つのルーフプリズム面で全反射され、出射レ
ンズ面23を介して像面4に結像する。ルーフプリズム
レンズの配列方向においては、第1長尺カップリングレ
ンズ1はパワーを持たず、透過するのみで、ルーフプリ
ズムレンズの入射レンズ面21と出射レンズ面23のパ
ワーにより像面4に結像する。図1中のα’は、物体面
3に位置する発光素子から放出された光束を結像素子ユ
ニットが配列直交方向にカップリングし、取り込むこと
ができる光束の角度を示す。
In the roof prism lens array 2, a plurality of roof prism lenses each having an entrance lens surface 21, a roof prism portion 22, and an exit lens surface 23 are integrally arranged. The perspective view is shown in FIG. The light flux emitted from the light emitting element located on the object plane 3 is coupled by the first long coupling lens 1 in the array orthogonal direction, and is converged by the positive power in the array orthogonal direction.
After that, the light is transmitted through the incident lens surface 21 of the roof prism lens array 2, is totally reflected by the two roof prism surfaces that are substantially orthogonal to each other and forms the roof prism portion 22, and is connected to the image surface 4 via the exit lens surface 23. Image. In the arrangement direction of the roof prism lenses, the first long coupling lens 1 has no power and only transmits the light, and an image is formed on the image plane 4 by the power of the entrance lens surface 21 and the exit lens surface 23 of the roof prism lens. To do. In FIG. 1, α ′ indicates the angle of the light flux that can be taken in by the imaging element unit coupling the light flux emitted from the light emitting element located on the object plane 3 in the arrangement orthogonal direction.

【0023】上記第1長尺カップリングレンズ1が無
く、ルーフプリズムレンズアレイ2のみから構成される
結像素子ユニットの概略図(配列直交方向の断面図)を
図4に示す。図4中のαは、物体面3に位置する発光素
子から放出された光束をルーフプリズムレンズアレイ2
のみからなる結像素子ユニットが配列直交方向にカップ
リングし、取り込むことができる光束の角度を示す。
FIG. 4 shows a schematic view (a cross-sectional view in the direction orthogonal to the array) of an image forming element unit which is composed of only the roof prism lens array 2 without the first elongated coupling lens 1. In FIG. 4, α represents the light flux emitted from the light emitting element located on the object plane 3 in the roof prism lens array 2
The image forming element unit formed of only the angle of the light flux that can be coupled and taken in in the array orthogonal direction.

【0024】本発明の前記実施形態では、ルーフプリズ
ムレンズの入射レンズ面21側に、ルーフプリズムレン
ズの配列直交方向に正のパワーを持つ第1長尺カップリ
ングレンズ1を配置することにより、 α’>α を達成することができる。なお、配列方向においては、
第1長尺カップリングレンズ1がパワーを持っていない
ことから、第1長尺カップリングレンズ1による浮き上
がりの影響で光路が平行シフトすることはあっても、光
束を取り込む角度に差異はない。したがって、結像素子
ユニットの明るさは、αに略比例する。したがって、第
1長尺カップリングレンズ1を挿入することにより、結
像素子ユニットの明るさは、略(α’/α)倍に向上す
る。
In the above embodiment of the present invention, by arranging the first long coupling lens 1 having a positive power in the direction orthogonal to the arrangement of the roof prism lenses on the incident lens surface 21 side of the roof prism lens, '> Α can be achieved. In the array direction,
Since the first long coupling lens 1 has no power, the light path may be parallel-shifted due to the floating of the first long coupling lens 1, but there is no difference in the angle of taking in the light flux. Therefore, the brightness of the imaging element unit is approximately proportional to α. Therefore, by inserting the first long coupling lens 1, the brightness of the imaging element unit is improved by approximately (α ′ / α) times.

【0025】上記実施形態をさらに具体的に説明する。
図5に示すように、第1長尺カップリングレンズ1は正
のパワーを持つメニスカス形状であり、ルーフプリズム
レンズの入射レンズ面21側に凹となるように配置す
る。図5から分かるように、第1長尺カップリングレン
ズ1を挿入することにより、結像素子ユニットが取り込
むことができる光束の角度(α’)は大きくなり、結像
素子ユニットの明るさを向上させることができる。
The above embodiment will be described more specifically.
As shown in FIG. 5, the first elongated coupling lens 1 has a meniscus shape having a positive power, and is arranged so as to be concave on the incident lens surface 21 side of the roof prism lens. As can be seen from FIG. 5, by inserting the first long coupling lens 1, the angle (α ′) of the luminous flux that can be taken in by the imaging element unit is increased, and the brightness of the imaging element unit is improved. Can be made.

【0026】図6は、図5に示す例の展開図である。図
示するように、各々の面間隔をd’、曲率半径をr、屈
折率をNとしたとき、近軸光線追跡を行い、結像素子ユ
ニットが取り込むことができる光束の角度(α’)を求
める。なお、近軸光線追跡を行うにあたり、換算面間隔
e’、面のパワーφを用いる。ここで、面番号をmとし
たとき、換算面間隔e’、面のパワーφは次式で書くこ
とができる。 em’=dm’/Nm’ φm=(Nm’−Nm)/rm e’とφで表した展開図を図7に示す。
FIG. 6 is a development view of the example shown in FIG. As shown in the figure, when each surface spacing is d ′, the radius of curvature is r, and the refractive index is N, paraxial ray tracing is performed to determine the angle (α ′) of the light beam that can be captured by the imaging element unit. Ask. In performing paraxial ray tracing, the reduced surface spacing e ′ and the surface power φ are used. Here, when the surface number is m, the reduced surface spacing e ′ and the surface power φ can be written by the following equations. FIG. 7 shows a development view represented by φ, where em ′ = dm ′ / Nm ′ φm = (Nm′−Nm) / rm e ′.

【0027】以下に具体的な実施例を示す。なお、ルー
フプリズムレンズについては同一の構成とし、第1長尺
カップリングレンズ1に関するパラメータ(d0’、d
1’、d2’、r1、r2)を変化させる。そのパラメ
ータを表1に示す。 表1
Specific examples will be shown below. The roof prism lens has the same configuration, and parameters (d0 ′, d) relating to the first long coupling lens 1 are used.
1 ′, d2 ′, r1, r2) are changed. The parameters are shown in Table 1. Table 1

【0028】上記より、近軸光線追跡を行うための、結
像素子ユニットに対するe'、φを表2に示す。なお、
表2において「従来」とは、第1長尺カップリングレン
ズ1が無く、結像素子ユニットがルーフプリズムレンズ
アレイ2のみからなる場合を表している。 表2
From the above, Table 2 shows e ′ and φ for the imaging element unit for performing paraxial ray tracing. In addition,
In Table 2, "conventional" means that the first elongate coupling lens 1 is not provided and the imaging element unit is composed of only the roof prism lens array 2. Table 2

【0029】上記表の実施例1について、光線追跡した
例を図8に示す。図8中の光線は最周辺の光線を追跡し
たものである。なお、最周辺の光線はルーフプリズムの
入射レンズ面、もしくは出射レンズ面の開口径で制限さ
れ、この検討例ではh=0.46mmとした。これより
得られたα’を表3に示す。 表3 表3から明らかなように、第1長尺カップリングレンズ
1を挿入することにより、従来(α=0.05)より
α’は大きくなり、結像素子ユニットの明るさは向上し
ている。
FIG. 8 shows an example of ray tracing for the first embodiment in the above table. The light rays in FIG. 8 are the light rays traced at the peripheral edge. The light rays at the outermost periphery are limited by the aperture diameter of the entrance lens surface or the exit lens surface of the roof prism, and in this study example, h = 0.46 mm. Table 3 shows α ′ thus obtained. Table 3 As is clear from Table 3, by inserting the first elongate coupling lens 1, α ′ becomes larger than in the conventional case (α = 0.05), and the brightness of the imaging element unit is improved.

【0030】ここで、物体面3から第1長尺カップリン
グレンズ1の出射レンズ面までの距離をS’(=d0’
+d1’)、物体面3からルーフプリズムレンズの入射
レンズ面21までの距離をL(=d0’+d1’+d
2’)としたとき、 P=S’/L*ABS(φ1*φ2) と置くと、Pと、明るさ向上率(α'/α)の関係は表
4のようになる。ABS(x)は、xの絶対値を表す。 表4 Pと(α’/α)を図9にプロットする。これよりほぼ
比例関係にあることが分かる。
Here, the distance from the object surface 3 to the exit lens surface of the first long coupling lens 1 is S '(= d0'
+ D1 '), the distance from the object plane 3 to the incident lens surface 21 of the roof prism lens is L (= d0' + d1 '+ d)
2 ′), and P = S ′ / L * ABS (φ1 * φ2), the relationship between P and the brightness improvement rate (α ′ / α) is as shown in Table 4. ABS (x) represents the absolute value of x. Table 4 P and (α ′ / α) are plotted in FIG. From this, it can be seen that there is an almost proportional relationship.

【0031】以下の理由により、0.03≦P≦0.1
5 を満たすことが望ましい。すなわち、物体面3から
第1長尺カップリングレンズ1までの距離が小さい、す
なわちS’が小さいと、明るさ向上を望むことができな
い。また、第1長尺カップリングレンズ1のパワーが小
さい、すなわちABS(φ1*φ2)が小さいと、ルー
フプリズムレンズが取り込める光束の角度を大きくする
ことができず、明るさ向上を望むことができない。した
がって、5割以上の明るさ向上を得るために(α’/α
≧1.5)、0.03≦Pとすることが望ましい。
For the following reason, 0.03≤P≤0.1
It is desirable to satisfy 5. That is, if the distance from the object surface 3 to the first long coupling lens 1 is small, that is, S ′ is small, improvement in brightness cannot be expected. Further, when the power of the first long coupling lens 1 is small, that is, ABS (φ1 * φ2) is small, the angle of the light beam that can be taken in by the roof prism lens cannot be increased, and the improvement of brightness cannot be expected. . Therefore, in order to obtain a brightness improvement of 50% or more, (α '/ α
It is desirable that ≧ 1.5) and 0.03 ≦ P.

【0032】一方で、物体面3から第1長尺カップリン
グレンズ1までの距離が大きい、すなわち、S’が大き
いと、第1長尺カップリングレンズ1のレンズ面の有効
径が大きくなってしまい、収差劣化を引き起こすととも
に、第1長尺カップリングレンズ1の加工が難しくな
る。このことについて実施例3を用いて説明する。実施
例3について光線追跡した例を図10に示す。第1長尺
カップリングレンズ1の入射レンズ面の光線高さhは約
0.8mmである。一方でその曲率半径はr1=1.2
mmであり、曲率半径に対する光線高さがかなり大きく
なっており(h/r1>0.5)、収差の劣化、および
加工の難易度が高い。したがって、P≦0.15とする
ことが望ましい。
On the other hand, if the distance from the object surface 3 to the first long coupling lens 1 is large, that is, if S'is large, the effective diameter of the lens surface of the first long coupling lens 1 becomes large. As a result, aberration deterioration is caused, and it becomes difficult to process the first long coupling lens 1. This will be described with reference to the third embodiment. FIG. 10 shows an example of ray tracing of the third embodiment. The ray height h of the incident lens surface of the first long coupling lens 1 is about 0.8 mm. On the other hand, its radius of curvature is r1 = 1.2
mm, the ray height with respect to the radius of curvature is considerably large (h / r1> 0.5), and the deterioration of aberrations and the difficulty of processing are high. Therefore, it is desirable that P ≦ 0.15.

【0033】上記実施例1〜12について、物体面と結
像素子ユニットと像面との関係によって定まる配列直交
方向の横倍率の絶対値Msを求めた結果を表5に示す。 表5 これより、第1長尺カップリングレンズ1を挿入するこ
とにより、ルーフプリズムレンズの配列直交方向の横倍
率が大きくなっていることが分かる。また、明るさ向上
率(α'/α)と横倍率Msとはほぼ比例関係にある。
横倍率が大きくなると、ビームスポットが拡大されるた
め、あまり横倍率が大きくなると解像力の劣化を引き起
こしてしまう。
Table 5 shows the results of obtaining the absolute value Ms of the lateral magnification in the array orthogonal direction determined by the relationship between the object plane, the imaging element unit and the image plane in the above Examples 1 to 12. Table 5 From this, it can be seen that the lateral magnification in the direction orthogonal to the array of the roof prism lenses is increased by inserting the first long coupling lens 1. Further, the brightness improvement rate (α ′ / α) and the lateral magnification Ms are in a substantially proportional relationship.
Since the beam spot is enlarged when the lateral magnification is increased, the resolution is deteriorated when the lateral magnification is increased too much.

【0034】例えば、4辺が20μm(600dpi相
当)の矩形の面状光源を考えた場合、Ms=1.0であ
れば、収差による結像特性の劣化(約20μm)を考慮
すると、ビームスポット径は 20*1.0+20=40 より、約40μmレベルとなり、600dpiの画素サ
イズ(42.3μm)とほぼ同等のビームスポット径が
得られる。Ms=3.0とすると、 20*3.0+20=80 より、約80μmレベルとなり、ビームスポット径は約
2倍となり、600dpi画素サイズの2倍となる。画
素サイズの2倍程度であれば、実用上として用いること
ができる。したがって、5割以上の明るさ向上と、上記
ビームスポット拡大による解像力の劣化を鑑みると、 1.5≦Ms≦3.0 を満たすことが望ましい。
For example, when a rectangular planar light source having four sides of 20 μm (corresponding to 600 dpi) is considered, if Ms = 1.0, the beam spot is considered when the deterioration of the imaging characteristic due to aberration (about 20 μm) is taken into consideration. From 20 * 1.0 + 20 = 40, the diameter is about 40 μm level, and a beam spot diameter almost equal to the pixel size of 600 dpi (42.3 μm) can be obtained. If Ms = 3.0, then 20 * 3.0 + 20 = 80, so that the level is about 80 μm, the beam spot diameter is about twice, and twice the 600 dpi pixel size. If it is about twice the pixel size, it can be practically used. Therefore, in view of the brightness improvement of 50% or more and the deterioration of the resolution due to the beam spot expansion, it is preferable that 1.5 ≦ Ms ≦ 3.0 is satisfied.

【0035】結像素子ユニットを構成するレンズ面の少
なくとも1面は配列直交方向に非円弧形状とすることが
できる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に
収差補正を行うことができる。例えば、ルーフプリズム
レンズの入射レンズ面、または出射レンズ面を共軸非球
面として、配列方向においても併せて収差補正すること
もできる。
At least one of the lens surfaces constituting the image forming element unit may have a non-arcuate shape in the array orthogonal direction. By having a non-arcuate shape, aberration correction can be performed in the direction orthogonal to the array. For example, the entrance lens surface or the exit lens surface of the roof prism lens may be a coaxial aspherical surface, and aberrations may be corrected in the arrangement direction as well.

【0036】さらに、第1長尺カップリングレンズの入
射レンズ面において、配列直交方向に非円弧形状とする
ことができる。図8や図10に示すように、結像素子ユ
ニットを構成するレンズ面のうち、第1長尺カップリン
グレンズの入射レンズ面の有効径が最も大きくなってい
る。有効径の大きいレンズ面において収差の劣化は大き
くなることから、このレンズ面に非円弧形状を用いるこ
とにより、より有効に収差補正を行うことができる。
Further, on the entrance lens surface of the first long coupling lens, a non-arcuate shape can be formed in the direction orthogonal to the arrangement. As shown in FIG. 8 and FIG. 10, among the lens surfaces forming the imaging element unit, the effective diameter of the entrance lens surface of the first long coupling lens is the largest. Since the deterioration of the aberration is large on the lens surface having a large effective diameter, the aberration can be more effectively corrected by using a non-arcuate shape for this lens surface.

【0037】前記実施例1〜12において、ルーフプリ
ズムレンズは、物体面と像面との関係において、配列方
向に略正立等倍系、配列直交方向に略倒立等倍系をなし
ている。さらに、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面
と出射レンズ面は共軸系であり、アナモフィック面とす
るより、加工性に優れている。
In Examples 1 to 12, the roof prism lens has a substantially erecting equal-magnification system in the arrangement direction and a substantially inverted equal-magnification system in the arrangement orthogonal direction in relation to the object plane and the image plane. Further, the entrance lens surface and the exit lens surface of the roof prism lens are a coaxial system, and are more workable than the anamorphic surface.

【0038】また、ルーフプリズムレンズは、物体面と
像面との関係において、配列方向には略正立等倍系をな
しているとともに、入射レンズ面、および/もしくは出
射レンズ面をアナモフィック面とすることができる。ア
ナモフィック面とは配列方向のパワーと配列直交方向の
パワーが異なるような面であり、シリンドリカル面やト
ロイダル面、自由曲面等の面形状を表す。したがって、
配列直交方向においては、第1長尺カップリングレンズ
の入射レンズ面および出射レンズ面、ルーフプリズムレ
ンズの入射レンズ面および出射レンズ面の4面のパワー
を設定することができ、設計の自由度を大きくすること
ができる。
Further, the roof prism lens has a substantially erecting equal-magnification system in the arrangement direction in the relationship between the object plane and the image plane, and the entrance lens surface and / or the exit lens surface is an anamorphic surface. can do. The anamorphic surface is a surface in which the power in the array direction and the power in the array orthogonal direction are different, and represents a surface shape such as a cylindrical surface, a toroidal surface, or a free-form surface. Therefore,
In the array orthogonal direction, the powers of the four surfaces of the entrance lens surface and the exit lens surface of the first long coupling lens and the entrance lens surface and the exit lens surface of the roof prism lens can be set, and the degree of freedom in design can be increased. Can be large.

【0039】このような実施形態の具体例を以下に示
す。図11に示すように、第1長尺カップリングレンズ
11はシリンドリカル形状であり、かつルーフプリズム
レンズ12はアナモフィックレンズすなわちアナモフィ
ック面を持つレンズである。図12にシリンドリカル形
状の第1長尺カップリングレンズ11を示す。第1長尺
カップリングレンズ11は、配列直交方向において、一
方の面はシリンドリカル面を有し、他方の面は平面であ
る。また、図13に示すように、ルーフプリズムレンズ
アレイ12は、配列方向には略正立等倍系をなしている
ので、ルーフプリズムレンズの配列直交方向において、
入射レンズ面13および出射レンズ面14のいずれか
は、配列方向のパワーと異なるパワーを持っており、ア
ナモフィック面を形成している。
A specific example of such an embodiment is shown below. As shown in FIG. 11, the first long coupling lens 11 has a cylindrical shape, and the roof prism lens 12 is an anamorphic lens, that is, a lens having an anamorphic surface. FIG. 12 shows the first elongated coupling lens 11 having a cylindrical shape. The first long coupling lens 11 has a cylindrical surface on one side and a flat surface on the other side in the array orthogonal direction. Further, as shown in FIG. 13, since the roof prism lens array 12 has a substantially erecting equal-magnification system in the array direction, in the array orthogonal direction of the roof prism lenses,
Either the incident lens surface 13 or the exit lens surface 14 has a power different from the power in the arrangement direction, and forms an anamorphic surface.

【0040】図11から分かるように、第1長尺カップ
リングレンズ11を挿入することにより、結像素子ユニ
ットの明るさ、すなわち、結像素子ユニットが取り込む
ことができる光束の角度(α’)は大きくなる。
As can be seen from FIG. 11, by inserting the first elongate coupling lens 11, the brightness of the imaging element unit, that is, the angle (α ') of the luminous flux which can be taken in by the imaging element unit. Grows.

【0041】図14に、図11に示す実施形態の展開図
を示し、以下に具体的な実施例を示す。第1長尺カップ
リングレンズ11に関するパラメータ(d0’、d
1’、d2’、r1、r2)と、ルーフプリズムレンズ
に関するパラメータ(r3、r4)を変化させる。その
パラメータを表6に示す。なお、この表に示す実施例1
〜9においては、第1長尺カップリングレンズ11は入
射レンズ面がシリンドリカル面であるとし、出射レンズ
面の曲率半径はr2=∞すなわち平面とした。もちろ
ん、入射レンズ面を平面、出射レンズ面をシリンドリカ
ル面とすることもできる。 表6 上記より、近軸光線追跡を行うための、結像素子ユニッ
トに対するe'、φを表7に示す。
FIG. 14 shows a development view of the embodiment shown in FIG. 11, and concrete examples will be shown below. Parameters (d0 ′, d) related to the first long coupling lens 11
1 ′, d2 ′, r1, r2) and the parameters (r3, r4) relating to the roof prism lens are changed. The parameters are shown in Table 6. In addition, Example 1 shown in this table
In Examples 9 to 9, the incident lens surface of the first long coupling lens 11 was a cylindrical surface, and the radius of curvature of the exit lens surface was r2 = ∞, that is, a flat surface. Of course, the entrance lens surface may be a flat surface and the exit lens surface may be a cylindrical surface. Table 6 From the above, Table 7 shows e ′ and φ for the imaging element unit for performing paraxial ray tracing.

【0042】表7 Table 7

【0043】上記表の実施例1について、光線追跡した
例を図15に示す。図15中の光線は最周辺の光線を追
跡したものである。なお、最周辺の光線はルーフプリズ
ムの入射レンズ面、もしくは出射レンズ面の開口径で制
限され、この検討例ではh=0.46mmとした。これ
より得られたα’を表8に示す。 表8 したがって、第1長尺カップリングレンズ11を挿入す
ることにより、α’は大きくなり、結像素子ユニットの
明るさは向上している。
FIG. 15 shows an example of ray tracing for the first embodiment in the above table. The rays in FIG. 15 are traces of the rays at the outermost periphery. The light rays at the outermost periphery are limited by the aperture diameter of the entrance lens surface or the exit lens surface of the roof prism, and in this study example, h = 0.46 mm. Table 8 shows α ′ thus obtained. Table 8 Therefore, by inserting the first long coupling lens 11, α ′ is increased and the brightness of the imaging element unit is improved.

【0044】ここで、物体面3から第1長尺カップリン
グレンズの入射レンズ面までの距離をS(=d0’)、
物体面からルーフプリズムレンズの入射レンズ面までの
距離をL(=d0’+d1’+d2’)としたとき、 Q=S/L*φ12 と置くと、Qと、明るさ向上率(α'/α)の関係は表
9のようになる。 表9 Qと(α’/α)を図16にプロットする。これよりほ
ぼ比例関係にあることが分かる。
Here, the distance from the object plane 3 to the incident lens surface of the first long coupling lens is S (= d0 '),
When the distance from the object surface to the entrance lens surface of the roof prism lens is L (= d0 '+ d1' + d2 '), Q = S / L * φ12 is set, and Q and brightness improvement rate (α' / Table 9 shows the relationship of α). Table 9 Q and (α ′ / α) are plotted in FIG. From this, it can be seen that there is an almost proportional relationship.

【0045】以下の理由により、0.009≦Q≦0.
033 を満たすことが望ましい。すなわち、物体面か
ら第1長尺カップリングレンズまでの距離が小さい、す
なわちSが小さいと、明るさ向上が望めない。また、第
1長尺カップリングレンズのパワーが小さい、すなわち
φ12が小さいと、ルーフプリズムレンズが取り込める
光束の角度を大きくすることができず、明るさ向上が望
めない。したがって、5割以上の明るさ向上を得るため
に、0.009≦Qとすることが望ましい。一方で、物
体面から第1長尺カップリングレンズまでの距離が大き
い、すなわちSが大きいと、第1長尺カップリングレン
ズのレンズ面の有効径が大きくなってしまい、収差劣化
を引き起こすとともに、第1長尺カップリングレンズの
加工が難しくなる。また、ルーフプリズムレンズの出射
レンズ面が大きな負のパワーを持つようになると、結像
素子ユニットの配列直交方向の横倍率が大きくなってし
まう。
For the following reason, 0.009≤Q≤0.
It is desirable to satisfy 033. That is, if the distance from the object surface to the first long coupling lens is small, that is, S is small, improvement in brightness cannot be expected. Further, if the power of the first long coupling lens is small, that is, φ12 is small, the angle of the light beam that can be taken in by the roof prism lens cannot be increased, and improvement in brightness cannot be expected. Therefore, in order to obtain a brightness improvement of 50% or more, it is desirable that 0.009 ≦ Q. On the other hand, when the distance from the object surface to the first long coupling lens is large, that is, S is large, the effective diameter of the lens surface of the first long coupling lens becomes large, which causes aberration deterioration and It becomes difficult to process the first long coupling lens. Further, when the exit lens surface of the roof prism lens has a large negative power, the lateral magnification of the imaging element units in the direction orthogonal to the array becomes large.

【0046】このことについて実施例8、9を用いて説
明する。まず実施例9について光線追跡した例を図17
に示す。ルーフプリズムレンズの出射レンズ面のパワー
はφ4=0であり、結像素子ユニットの配列直交方向横
倍率の絶対値Msは、2.7倍である。また実施例8に
ついて光線追跡した例を図18に示す。ルーフプリズム
レンズの出射レンズ面のパワーはφ4=−0.06<0
であり、結像素子ユニットの配列直交方向横倍率の絶対
値Msは、3.2倍である。したがって、配列直交方向
横倍率を3倍程度以下に抑えるためには、Q≦0.03
3とすることが望ましい。
This will be described with reference to Examples 8 and 9. First, FIG. 17 shows an example of ray tracing for Example 9.
Shown in. The power of the exit lens surface of the roof prism lens is φ4 = 0, and the absolute value Ms of the lateral magnification in the array orthogonal direction of the imaging element unit is 2.7 times. 18 shows an example of ray tracing of the eighth embodiment. The power of the exit lens surface of the roof prism lens is φ4 = −0.06 <0
The absolute value Ms of the lateral magnification in the array orthogonal direction of the imaging element unit is 3.2 times. Therefore, in order to suppress the lateral magnification in the array orthogonal direction to about 3 times or less, Q ≦ 0.03
It is desirable to set it to 3.

【0047】上記実施例1〜9について、物体面と結像
素子ユニットと像面との関係によって定まる配列直交方
向の横倍率の絶対値Msを求めた結果を表10に示す。 表10 表10より、第1長尺カップリングレンズを挿入するこ
とにより、配列直交方向の横倍率が大きくなっているこ
とが分かる。横倍率が大きくなると、ビームスポットが
拡大されるため、あまり横倍率が大きくなると解像力の
劣化を引き起こしてしまう。
Table 10 shows the results of obtaining the absolute value Ms of the lateral magnification in the array orthogonal direction determined by the relationship between the object plane, the imaging element unit and the image plane in the above Examples 1 to 9. Table 10 It can be seen from Table 10 that the lateral magnification in the array orthogonal direction is increased by inserting the first long coupling lens. Since the beam spot is enlarged when the lateral magnification is increased, the resolution is deteriorated when the lateral magnification is increased too much.

【0048】したがって、5割以上の明るさ向上(α'
/α≧1.5)と、上記ビームスポット拡大による解像
力の劣化を鑑みると、1.5≦Ms≦3.0を満たすこ
とが望ましい。
Therefore, the brightness is improved by 50% or more (α '
/Α≧1.5), and it is desirable that 1.5 ≦ Ms ≦ 3.0 is satisfied in view of the deterioration of the resolution due to the beam spot expansion.

【0049】結像素子ユニットを構成するレンズ面の少
なくとも1面は配列直交方向に非円弧形状とすることが
できる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に
収差補正を行うことができる。さらに、第1長尺カップ
リングレンズのシリンドリカル面において、配列直交方
向に非円弧形状とすることができる。図17や図18に
示す例では、第1長尺カップリングレンズのシリンドリ
カル面の有効径が大きくなっている。有効径の大きいレ
ンズ面において収差の劣化は大きくなることから、この
レンズ面に非円弧形状を用いることにより、より有効に
収差補正を行うことができる。
At least one of the lens surfaces constituting the image forming element unit may have a non-arcuate shape in the arrangement orthogonal direction. By having a non-arcuate shape, aberration correction can be performed in the direction orthogonal to the array. Furthermore, the cylindrical surface of the first long coupling lens can have a non-arcuate shape in the array orthogonal direction. In the examples shown in FIGS. 17 and 18, the effective diameter of the cylindrical surface of the first long coupling lens is large. Since the deterioration of the aberration is large on the lens surface having a large effective diameter, the aberration can be more effectively corrected by using a non-arcuate shape for this lens surface.

【0050】この実施形態の具体的な例を以下に示す。
図19に示すように、配列直交方向において正のパワー
を有する第2長尺カップリングレンズ15をルーフプリ
ズムレンズアレイ16の出射レンズ面17側に配置す
る。ルーフプリズムレンズアレイ16はアナモフィック
レンズ(アナモフィック面を持つレンズ)である。本実
施形態においては、第1および第2長尺カップリングレ
ンズ15、20をシリンドリカルレンズとし、ルーフプ
リズムレンズアレイ16の出射レンズ面18を配列直交
方向に平面としている。もちろん、第1および第2長尺
カップリングレンズ15、20は両凸レンズでもよい
し、メニスカスレンズでもよいのは言うまでもない。ま
た、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面をアナモフィ
ック面としても良いし、出射レンズ面にパワーを持たせ
てもよい。
A specific example of this embodiment will be shown below.
As shown in FIG. 19, the second long coupling lens 15 having a positive power in the arrangement orthogonal direction is arranged on the exit lens surface 17 side of the roof prism lens array 16. The roof prism lens array 16 is an anamorphic lens (a lens having an anamorphic surface). In this embodiment, the first and second elongated coupling lenses 15 and 20 are cylindrical lenses, and the exit lens surface 18 of the roof prism lens array 16 is a flat surface in the array orthogonal direction. Of course, the first and second elongated coupling lenses 15 and 20 may be biconvex lenses or meniscus lenses. The entrance lens surface of the roof prism lens may be an anamorphic surface, or the exit lens surface may be provided with power.

【0051】図19から分かるように、第1および第2
長尺カプリングレンズ15、20を挿入することによ
り、結像素子ユニットの明るさ、すなわち、結像素子ユ
ニットが取り込むことができる光束の角度(α’)は大
きくなる。
As can be seen from FIG. 19, the first and second
By inserting the long coupling lenses 15 and 20, the brightness of the imaging element unit, that is, the angle (α ′) of the light beam that can be taken in by the imaging element unit is increased.

【0052】図20に、図19に示す実施形態の展開図
を示し、以下に具体的な実施例を示す。第1長尺カップ
リングレンズ15に関するパラメータ(d0’、d
1’、d2’、r1)と、ルーフプリズムレンズに関す
るパラメータ(r3)と、第2長尺カップリングレンズ
20に関するパラメータ(d4’、d5’、d6’、r
6)を変化させる。そのパラメータを表11に示す。な
お、本実施例1〜12では第1長尺カップリングレンズ
15の出射レンズ面、ルーフプリズムレンズアレイ16
の出射レンズ面18、第2長尺カップリングレンズ20
の入射レンズ面は平面であるとする(r2=r4=r5
=0)。表11
FIG. 20 shows a development view of the embodiment shown in FIG. 19, and concrete examples will be shown below. Parameters (d0 ′, d) related to the first long coupling lens 15
1 ′, d2 ′, r1), the parameter (r3) for the roof prism lens, and the parameters (d4 ′, d5 ′, d6 ′, r for the second long coupling lens 20).
6) is changed. The parameters are shown in Table 11. In Examples 1 to 12, the exit lens surface of the first long coupling lens 15 and the roof prism lens array 16 are used.
Exit lens surface 18 of the second long coupling lens 20
Is assumed to be a plane (r2 = r4 = r5
= 0). Table 11

【0053】上記より、近軸光線追跡を行うための、結
像素子ユニットに対するe'、φを表12に示す。 表12
From the above, Table 12 shows e ′ and φ for the imaging element unit for performing paraxial ray tracing. Table 12

【0054】表12の実施例1について、光線追跡した
例を図21に示す。図21中の光線は最周辺の光線を追
跡したものである。なお、最周辺の光線はルーフプリズ
ムの入射レンズ面17、もしくは出射レンズ面18の開
口径で制限され、この検討例ではh=0.46mmとし
た。これより得られたα’を表13に示す。 表13 表13からわかるように、第1長尺カップリングレンズ
を挿入することにより、α’は大きくなり、結像素子ユ
ニットの明るさは向上している。
FIG. 21 shows an example of ray tracing for Example 1 in Table 12. The light rays in FIG. 21 trace the light rays at the outermost periphery. The light rays at the outermost periphery are limited by the aperture diameter of the entrance lens surface 17 or the exit lens surface 18 of the roof prism, and in this study example, h = 0.46 mm. Table 13 shows α ′ thus obtained. Table 13 As can be seen from Table 13, by inserting the first long coupling lens, α ′ becomes large and the brightness of the imaging element unit is improved.

【0055】ここで、物体面から第1長尺カップリング
レンズの入射レンズ面までの距離をS(=d0’)、物
体面からルーフプリズムレンズの入射レンズ面までの距
離をL(=d0’+d1’+d2’)、第1長尺カップ
リングレンズのパワーをφとしたとき、 R=S/L*φ2 と置くと、Rと、明るさ向上率(α'/α)の関係は表1
4のようになる。(なお、φ=φ1+φ2−e1’*φ
1*φ2であり、本実施例ではφ2=0であるので、φ
=φ1となる) 表14 Rと(α’/α)を図22にプロットする。これよりほ
ぼ2次関数で表せることが分かり、Rと(α’/α)に
は相関があることが分かる。
Here, the distance from the object surface to the entrance lens surface of the first long coupling lens is S (= d0 '), and the distance from the object surface to the entrance lens surface of the roof prism lens is L (= d0'). + D1 ′ + d2 ′), where R = S / L * φ2, where R is the power of the first long coupling lens, and R is the brightness improvement rate (α ′ / α).
It becomes like 4. (Note that φ = φ1 + φ2-e1 ′ * φ
1 * φ2, and in this embodiment φ2 = 0, so φ
= Φ1) Table 14 R and (α ′ / α) are plotted in FIG. From this, it can be seen that it can be expressed by a quadratic function, and it can be seen that R and (α ′ / α) have a correlation.

【0056】以下の理由により、0.01≦R≦0.0
45 を満たすことが望ましい。すなわち、第1長尺カ
ップリングレンズのパワーが小さい、すなわちφ2が小
さいと、ルーフプリズムレンズが取り込める光束の角度
を大きくすることができず、明るさ向上を望むことがで
きない。したがって、5割以上の明るさ向上を得るため
に、0.01≦Rとすることが望ましい。一方で、第1
長尺カップリングレンズのパワーが大きい、すなわちφ
2が大きいと曲率半径が小さくなってしまい、曲率半径
に対する光線高さが大きくなってしまい、収差の劣化、
および加工の難易度が高くなってしまう。
For the following reason, 0.01≤R≤0.0
It is desirable to satisfy 45. That is, when the power of the first long coupling lens is small, that is, φ2 is small, it is not possible to increase the angle of the light beam that the roof prism lens can capture, and it is not possible to improve the brightness. Therefore, in order to obtain a brightness improvement of 50% or more, it is desirable that 0.01 ≦ R. On the other hand, the first
The power of the long coupling lens is large, that is, φ
If 2 is large, the radius of curvature becomes small, the ray height with respect to the radius of curvature becomes large, and the deterioration of aberration,
And the difficulty of processing becomes high.

【0057】このことについて、実施形態4を用いて説
明する。実施形態4について光線追跡した例を図23に
示す。第1長尺カップリングレンズの入射レンズ面の光
線高さhは約0.71mmである。一方でその曲率半径
はr1=1.35mmであり、曲率半径に対する光線高
さがかなり大きくなっており(h/r1>0.5)、収
差の劣化、および加工の難易度が高い。また、実施例3
の光線追跡結果では、h=0.63mm、r1=1.4
mmであり、h/r1<0.5となっている。したがっ
て、R≦0.045とすることが望ましい。
This will be described with reference to the fourth embodiment. FIG. 23 shows an example of ray tracing for the fourth embodiment. The ray height h of the entrance lens surface of the first long coupling lens is about 0.71 mm. On the other hand, the radius of curvature is r1 = 1.35 mm, the ray height with respect to the radius of curvature is considerably large (h / r1> 0.5), and the deterioration of aberration and the difficulty of processing are high. In addition, Example 3
In the ray tracing result of, h = 0.63 mm, r1 = 1.4
mm, and h / r1 <0.5. Therefore, it is desirable that R ≦ 0.045.

【0058】上記実施例1〜12について、物体面と結
像素子ユニットと像面との関係によって定まる配列直交
方向の横倍率の絶対値Msを求めた結果を表15に示
す。 表15 横倍率が大きくなると、ビームスポットが拡大されるた
め、あまり横倍率が大きくなると解像力の劣化を引き起
こしてしまう。下記理由により、1.0≦Ms≦3.0
を満たすことが望ましい。5割以上の明るさ向上を得る
ためには、Ms≧1.0であることが望ましい。実施例
5はα’/α=1.4で、Ms=0.8となり、上記の
範囲外となっている。ビームスポットの拡大による解像
力の劣化を引き起こさない範囲として、Ms≦3.0で
あることが望ましい。
Table 15 shows the results of obtaining the absolute value Ms of the lateral magnification in the array orthogonal direction determined by the relationship between the object plane, the imaging element unit, and the image plane in the above Examples 1 to 12. Table 15 Since the beam spot is enlarged when the lateral magnification is increased, the resolution is deteriorated when the lateral magnification is increased too much. For the following reasons, 1.0 ≦ Ms ≦ 3.0
It is desirable to satisfy. In order to obtain a brightness improvement of 50% or more, it is desirable that Ms ≧ 1.0. In Example 5, α ′ / α = 1.4 and Ms = 0.8, which is outside the above range. It is desirable that Ms ≦ 3.0 as a range that does not cause deterioration of resolution due to expansion of the beam spot.

【0059】実施例2について、光線追跡した例を図2
4に示す。光軸方向において、結像素子ユニットを対称
系となる構成とすることで、配列直交方向の横倍率の絶
対値Ms=1とすることができ、ビームスポットが拡大
されることなく、結像素子ユニットの明るさを向上させ
ることができる。
A ray tracing example of the second embodiment is shown in FIG.
4 shows. By configuring the imaging element unit to be a symmetric system in the optical axis direction, the absolute value Ms of lateral magnification in the array orthogonal direction can be set to Ms = 1, and the imaging element can be formed without expanding the beam spot. The brightness of the unit can be improved.

【0060】結像素子ユニットを構成するレンズ面の少
なくとも1面は配列直交方向に非円弧形状とすることが
できる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に
収差補正を行うことができる。さらに、第1長尺カップ
リングレンズの少なくとも1面は、配列直交方向に非円
弧形状とすることができる。
At least one of the lens surfaces constituting the image forming element unit may have a non-arcuate shape in the array orthogonal direction. By having a non-arcuate shape, aberration correction can be performed in the direction orthogonal to the array. Further, at least one surface of the first long coupling lens can have a non-arcuate shape in the arrangement orthogonal direction.

【0061】図23に示す例では、第1長尺カップリン
グレンズのシリンドリカル面の有効径が大きくなってい
る。このタイプ、すなわち、第1長尺カップリングレン
ズ+ルーフプリズムレンズアレイ+第2長尺カップリン
グレンズで構成されるタイプでは、第1長尺カップリン
グレンズの有効径が大きくなりがちである。したがっ
て、有効径の大きいレンズ面において収差の劣化は大き
くなることから、このレンズの少なくとも1面に非円弧
形状を用いることにより、より有効に収差補正を行うこ
とができる。
In the example shown in FIG. 23, the effective diameter of the cylindrical surface of the first long coupling lens is large. In this type, that is, the type including the first long coupling lens + roof prism lens array + second long coupling lens, the effective diameter of the first long coupling lens tends to be large. Therefore, since the deterioration of the aberration is large on the lens surface having a large effective diameter, the aberration can be more effectively corrected by using a non-arcuate shape on at least one surface of the lens.

【0062】本発明のさらに別の実施形態について説明
する。図25において、ルーフプリズムレンズアレイの
配列直交方向において正のパワーを有する第2長尺カッ
プリングレンズ35がルーフプリズムレンズアレイ32
の出射レンズ面34側に配置されるとともに、配列直交
方向に中間像を形成するように構成されている。図25
に示す例においては、第1および第2長尺カップリング
レンズ31、35をシリンドリカルレンズとしている。
もちろん、シリンドリカル面をルーフプリズムレンズア
レイ32側に向けてもよいし、図26に示すような両凸
レンズ36を用いてもよい。
Another embodiment of the present invention will be described. In FIG. 25, the second long coupling lens 35 having a positive power in the direction orthogonal to the arrangement of the roof prism lens array is the roof prism lens array 32.
Is arranged on the side of the exit lens surface 34 and is configured to form an intermediate image in the array orthogonal direction. Figure 25
In the example shown in (1), the first and second long coupling lenses 31 and 35 are cylindrical lenses.
Of course, the cylindrical surface may be directed to the roof prism lens array 32 side, or a biconvex lens 36 as shown in FIG. 26 may be used.

【0063】図25から分かるように、第1および第2
長尺カップリングレンズ31、35を挿入することによ
り、結像素子ユニットの明るさ、すなわち、結像素子ユ
ニットが取り込むことができる光束の角度は大きくな
る。
As can be seen from FIG. 25, the first and second
By inserting the long coupling lenses 31 and 35, the brightness of the imaging element unit, that is, the angle of the light beam that can be taken in by the imaging element unit is increased.

【0064】図27に、図25の実施形態の展開図を示
す。結像素子ユニットは光軸方向において対称系な光学
系(d0’=d6’、d1’=d5’、d2’=d
4’、r1=−r6、r2=−r5、r3=−r4)と
し、ルーフプリズムレンズ内部に中間像を形成すること
で、配列直交方向に略正立等倍系となり、ビームスポッ
トの拡大を生じることなく、明るさを向上させることが
できる。
FIG. 27 shows a developed view of the embodiment shown in FIG. The imaging element unit is an optical system (d0 ′ = d6 ′, d1 ′ = d5 ′, d2 ′ = d) that is symmetrical in the optical axis direction.
4 ′, r1 = −r6, r2 = −r5, r3 = −r4), and by forming an intermediate image inside the roof prism lens, it becomes a substantially erecting equal-magnification system in the direction orthogonal to the array and enlarges the beam spot. The brightness can be improved without causing the occurrence.

【0065】以下に、上記実施形態の具体的な実施例を
示す。第1長尺カップリングレンズ31、および第2長
尺カップリングレンズ35に関するパラメータ(d
0’、d1’、d2’、r1)を変化させる。そのパラ
メータを表16に示す。なお、本実施例においては第1
長尺カップリングレンズ31の出射レンズ面、第2長尺
カップリングレンズ35の入射レンズ面は平面であると
する(r2=r5=0)。 表16
Specific examples of the above embodiment will be shown below. Parameters (d) relating to the first long coupling lens 31 and the second long coupling lens 35.
0 ', d1', d2 ', r1) are changed. The parameters are shown in Table 16. In the present embodiment, the first
The exit lens surface of the long coupling lens 31 and the entrance lens surface of the second long coupling lens 35 are flat surfaces (r2 = r5 = 0). Table 16

【0066】上記より、近軸光線追跡を行うための、結
像素子ユニットに対するe'、φを表17に示す。 表17
From the above, Table 17 shows e ′ and φ for the imaging element unit for performing paraxial ray tracing. Table 17

【0067】上記表中の実施例1について、光線追跡し
た例を図28に示す。図28中の光線は最周辺の光線を
追跡したものである。なお、最周辺の光線は第1長尺カ
ップリングレンズ、または第2長尺カップリングレンズ
を通過する光線高さで制限し、本検討ではh=0.5*
r1とした。これより得られたα’を表18に示す。 表18
FIG. 28 shows an example of ray tracing for the first embodiment in the above table. The rays in FIG. 28 are traces of the rays at the outermost periphery. It should be noted that the outermost peripheral ray is limited by the height of the ray passing through the first long coupling lens or the second long coupling lens, and in this study, h = 0.5 *
r1. Table 18 shows α ′ thus obtained. Table 18

【0068】また、光線高さを大きく許容することによ
って、明るさを向上することができる。h=0.7*r
1としたときの、実施例1について、光線追跡した例を
図29に示す。また得られたα’を表19に示す。 表19 しかし、光線高さを大きく許したことにより、収差劣化
が大きくなり、またレンズの加工難易度が高くなる。
Further, the brightness can be improved by allowing the ray height to be large. h = 0.7 * r
FIG. 29 shows an example in which ray tracing is performed for Example 1 when the number is 1. Table 19 shows the obtained α ′. Table 19 However, since the ray height is allowed to be large, the aberration deterioration becomes large and the lens processing difficulty becomes high.

【0069】結像素子ユニットを構成するレンズ面の少
なくとも1面は配列直交方向に非円弧形状とすることが
できる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に
収差補正を行うことができる。さらに、第1長尺カップ
リングレンズの少なくとも1面、および第2長尺カップ
リングレンズの少なくとも1面は、配列直交方向に非円
弧形状とすることができ、なお望ましくは光軸に対して
対称系な光学系となるように設けるとよい。図28に示
すように、明るさを大きく向上させるためには、第1長
尺カップリングレンズ31の有効径が、曲率半径に対し
てかなり大きくなってくるので、非円弧形状を用いた収
差補正が必要となる。
At least one of the lens surfaces constituting the image forming element unit may have a non-arcuate shape in the direction orthogonal to the arrangement. By having a non-arcuate shape, aberration correction can be performed in the direction orthogonal to the array. Further, at least one surface of the first long coupling lens and at least one surface of the second long coupling lens can have a non-arcuate shape in a direction orthogonal to the arrangement, and more preferably, symmetrical with respect to the optical axis. It is preferable to provide the optical system such that the optical system is a system. As shown in FIG. 28, in order to greatly improve the brightness, the effective diameter of the first elongate coupling lens 31 becomes considerably larger than the radius of curvature, so aberration correction using a non-arc shape is performed. Is required.

【0070】上記表に示す実施例1〜3において、ルー
フプリズムレンズは、物体面と像面との関係において、
配列方向に略正立等倍系、配列直交方向に略倒立等倍系
をなしている。さらに、ルーフプリズムレンズの入射レ
ンズ面と出射レンズ面は共軸系であり、アナモフィック
面とするよりも、加工性に優れている。
In Examples 1 to 3 shown in the above table, the roof prism lens has the following relationship between the object plane and the image plane.
A substantially erecting equal-magnification system is arranged in the array direction, and an approximately inverted equal-magnification system is formed in the array orthogonal direction. Further, the entrance lens surface and the exit lens surface of the roof prism lens are a coaxial system, and are more workable than the anamorphic surface.

【0071】また、ルーフプリズムレンズは、物体面と
像面との関係において、配列方向には略正立等倍系をな
しているとともに、入射レンズ面、および/もしくは出
射レンズ面をアナモフィック面とすることができる。し
たがって、配列直交方向においては、第1長尺カップリ
ングレンズの入射レンズ面および出射レンズ面、ルーフ
プリズムレンズの入射レンズ面および出射レンズ面、第
2長尺カップリングレンズの入射レンズ面および出射レ
ンズ面の6面のパワーを設定することができ、設計の自
由度を大きくすることができる。また、光軸方向におい
て対称形の光学系とする場合においても、第1長尺カッ
プリングレンズ(すなわち第2長尺カップリングレンズ
も同形状)とルーフプリズムレンズの入射レンズ面(す
なわち出射レンズ面も同形状)の3面のパワーを設定す
ることができ、設計の自由度を大きくすることができ
る。
The roof prism lens has a substantially erecting equal-magnification system in the arrangement direction in the relationship between the object plane and the image plane, and the entrance lens surface and / or the exit lens surface is an anamorphic surface. can do. Therefore, in the array orthogonal direction, the entrance lens surface and the exit lens surface of the first long coupling lens, the entrance lens surface and the exit lens surface of the roof prism lens, and the entrance lens surface and the exit lens surface of the second long coupling lens. The power of six surfaces can be set, and the degree of freedom in design can be increased. Even when the optical system is symmetrical in the optical axis direction, the first long coupling lens (that is, the second long coupling lens has the same shape) and the entrance lens surface (that is, the exit lens surface) of the roof prism lens. The power of the three surfaces having the same shape) can be set, and the degree of freedom in design can be increased.

【0072】本発明のさらに別の実施形態について説明
する。図30において、ルーフプリズムレンズアレイ4
2の配列直交方向において負のパワーを有する第2長尺
カップリングレンズ41をルーフプリズムレンズアレイ
42の出射レンズ面43側に配置する。この実施形態に
おいては、第1長尺カップリングレンズ41を正のパワ
ーを持ったシリンドリカルレンズ、第2長尺カップリン
グレンズ45を、図31に示すように負のパワーを持っ
たシリンドリカルレンズとした。もちろん、第1および
第2長尺カップリングレンズ41、45はシリンドリカ
ルレンズのみに限られるものでないことはいうまでもな
い。
Another embodiment of the present invention will be described. 30, the roof prism lens array 4
The second long coupling lens 41 having negative power in the direction orthogonal to the two arrays is arranged on the exit lens surface 43 side of the roof prism lens array 42. In this embodiment, the first long coupling lens 41 is a cylindrical lens having a positive power, and the second long coupling lens 45 is a cylindrical lens having a negative power as shown in FIG. . Of course, it goes without saying that the first and second long coupling lenses 41 and 45 are not limited to cylindrical lenses.

【0073】図30から分かるように、第1および第2
長尺カプリングレンズ41、45を挿入することによ
り、結像素子ユニットの明るさ、すなわち、結像素子ユ
ニットが取り込むことができる光束の角度(α’)は大
きくなる。
As can be seen from FIG. 30, the first and second
By inserting the long coupling lenses 41 and 45, the brightness of the imaging element unit, that is, the angle (α ′) of the light beam that can be taken in by the imaging element unit is increased.

【0074】図32に、図30に示す実施形態の展開図
を示し、以下に具体的な実施例を示す。ここでは、d
0’=d6’=4.033、d1’=d2’=d4’=
d5’=3.0とし、第1長尺カップリングレンズ41
に関するパラメータ(r1)と、ルーフプリズムレンズ
に関するパラメータ(r4)と、第2長尺カップリング
レンズ45に関するパラメータ(r6)を変化させる。
そのパラメータを表20に示す。なお、第1長尺カップ
リングレンズ41の出射レンズ面、第2長尺カップリン
グレンズ45の入射レンズ面は平面であるとする。 表20
FIG. 32 shows a development view of the embodiment shown in FIG. 30, and concrete examples will be shown below. Here, d
0 '= d6' = 4.033, d1 '= d2' = d4 '=
d5 ′ = 3.0, and the first long coupling lens 41
The parameter (r1) related to the roof prism lens, the parameter (r4) related to the roof prism lens, and the parameter (r6) related to the second long coupling lens 45 are changed.
The parameters are shown in Table 20. The exit lens surface of the first long coupling lens 41 and the entrance lens surface of the second long coupling lens 45 are flat surfaces. Table 20

【0075】上記より、近軸光線追跡を行うための、結
像素子ユニットに対するe'、φを表21に示す。 表21
From the above, Table 21 shows e ′ and φ for the imaging element unit for performing paraxial ray tracing. Table 21

【0076】上記表中の実施例1について、光線追跡し
た例を図33に示す。図33中の光線は最周辺の光線を
追跡したものである。なお、最周辺の光線はルーフプリ
ズムの入射レンズ面、もしくは出射レンズ面の開口径で
制限され、本検討ではh=0.46mmとした。これよ
り得られたα’を表22に示す。 表22
FIG. 33 shows an example of ray tracing for Example 1 in the above table. The light rays in FIG. 33 are the light rays traced at the peripheral edge. The light rays at the outermost periphery are limited by the aperture diameter of the entrance lens surface or the exit lens surface of the roof prism, and in this study, h = 0.46 mm. Table 22 shows α ′ thus obtained. Table 22

【0077】結像素子ユニットを構成するレンズ面の少
なくとも1面は配列直交方向に非円弧形状とすることが
できる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に
収差補正を行うことができる。さらに、第1長尺カップ
リングレンズの少なくとも1面は、配列直交方向に非円
弧形状とすることができる。図33に示すように、この
タイプ、すなわち、第1長尺カップリングレンズ(正の
パワー)+ルーフプリズムレンズアレイ+第2長尺カッ
プリングレンズ(負のパワー)で構成されるタイプで
は、第2長尺カップリングレンズの有効径は非常に小さ
くすることができる。したがって、ルーフプリズムレン
ズの入射レンズ面および出射レンズ面よりも、加工上有
利である第1長尺カップリングレンズの少なくとも1面
に非円弧形状を用いることにより、より有効に収差補正
を行うことができる。
At least one of the lens surfaces constituting the imaging element unit can be formed in a non-arcuate shape in the array orthogonal direction. By having a non-arcuate shape, aberration correction can be performed in the direction orthogonal to the array. Further, at least one surface of the first long coupling lens can have a non-arcuate shape in the arrangement orthogonal direction. As shown in FIG. 33, in this type, that is, the type including the first long coupling lens (positive power) + the roof prism lens array + the second long coupling lens (negative power), The effective diameter of the two long coupling lenses can be made very small. Therefore, by using a non-arcuate shape on at least one surface of the first long coupling lens, which is advantageous in processing, rather than the entrance lens surface and the exit lens surface of the roof prism lens, aberration correction can be performed more effectively. it can.

【0078】これまで説明してきた結像素子アレイを用
いて、発光素子アレイと合わせて光書込ユニットを構成
することができる。図34に本発明にかかる結像素子ユ
ニットを用いた光書込ユニットの例を示す。この例は、
図1から図3に示した結像素子ユニットを用いている。
図34において、結像素子アレイを構成するルーフプリ
ズムレンズアレイ2は図示しない保持部材に保持され、
適宜の保持具によって、フレーム50に固定されてい
る。また、例えばLEDアレイからなる発光素子アレイ
51も、ルーフプリズムレンズアレイ2に対して位置決
めされ、フレーム50に固定されている。発光素子アレ
イ51の発光面は物体面3と一致している。発光素子ア
レイ51の各発光素子(LED素子など)から放出され
た光は、ルーフプリズムレンズアレイ2によって、像面
4、例えば感光体などからなる像担持体面に収束させら
れ、光スポットを形成する。
By using the imaging element array described above, an optical writing unit can be configured together with the light emitting element array. FIG. 34 shows an example of an optical writing unit using the imaging element unit according to the present invention. This example
The imaging element unit shown in FIGS. 1 to 3 is used.
In FIG. 34, the roof prism lens array 2 forming the imaging element array is held by a holding member (not shown),
It is fixed to the frame 50 by an appropriate holder. The light emitting element array 51, which is, for example, an LED array, is also positioned with respect to the roof prism lens array 2 and fixed to the frame 50. The light emitting surface of the light emitting element array 51 coincides with the object plane 3. The light emitted from each light emitting element (LED element or the like) of the light emitting element array 51 is converged by the roof prism lens array 2 onto the image surface 4, for example, the surface of an image carrier such as a photoconductor, to form a light spot. .

【0079】発光素子アレイ51は、複数の発光素子が
一定間隔を保ちながら配列されている。代表的な発光素
子アレイとしては発光ダイオード(LED)アレイが用
いられている。例として、LEDアレイの概略を図35
に示す。図35(a)はLEDアレイの正面図、図35
(b)は横断面図である。基板53上に、LEDアレイ
チップ54が複数個配列されており、その配列方向両側
LEDを駆動するためのドライバIC55が実装されて
いる。ドライバIC55はLEDアレイチップ54の配
列方向片側にのみ配列される場合もある。また、ドライ
バIC55に画像信号等の情報を与える信号ケーブルを
接続するためのコネクタ部56が設けてある。
In the light emitting element array 51, a plurality of light emitting elements are arranged while keeping a constant interval. A light emitting diode (LED) array is used as a typical light emitting element array. As an example, FIG.
Shown in. FIG. 35 (a) is a front view of the LED array, and FIG.
(B) is a cross-sectional view. A plurality of LED array chips 54 are arranged on a substrate 53, and a driver IC 55 for driving LEDs on both sides in the arrangement direction is mounted. The driver IC 55 may be arranged only on one side of the LED array chip 54 in the arrangement direction. Further, a connector portion 56 for connecting a signal cable for giving information such as an image signal to the driver IC 55 is provided.

【0080】図35(c)はLEDアレイチップ54の
模式図であり、チップ54上にはLED57が複数個配
列されている。一般的には、1チップ54上に数十〜数
百個のLED57が配列されており、基板53上には数
十のLEDアレイチップ54が配列されている。例え
ば、600dpiでA4サイズを印字するためには、1
チップ54上に128個のLEDが配列され、基板53
上には40個のLEDアレイチップ54が配列されてお
り、全部で128×40=5120個のLEDが配列さ
れていることになる。
FIG. 35C is a schematic view of the LED array chip 54, and a plurality of LEDs 57 are arranged on the chip 54. Generally, several tens to several hundreds of LEDs 57 are arranged on one chip 54, and several tens of LED array chips 54 are arranged on the substrate 53. For example, to print A4 size at 600 dpi, 1
128 LEDs are arranged on the chip 54, and the substrate 53
Forty LED array chips 54 are arranged on the upper side, and 128 × 40 = 5120 LEDs are arranged in total.

【0081】これまで説明してきた結像素子アレイを用
いて、上記のように光書込ユニットを構成することがで
き、さらに、この光書込ユニットを露光ユニットとして
画像形成装置を構成することができる。画像形成装置に
おいて、画像を形成するプロセスの1つとして、電子写
真プロセスがある。この電子写真プロセス中の書き込み
プロセスないしは露光プロセスを実行するために上記光
書込ユニットを用いることにより、画像形成装置を構成
することができる。以下、図36に基づいて、電子写真
プロセスによる画像形成装置の例について概略を説明す
る。
An optical writing unit can be constructed as described above by using the imaging element array described so far, and an image forming apparatus can be constructed using this optical writing unit as an exposure unit. it can. An electrophotographic process is one of the processes for forming an image in an image forming apparatus. An image forming apparatus can be constructed by using the optical writing unit for executing the writing process or the exposing process in the electrophotographic process. Hereinafter, an example of an image forming apparatus using an electrophotographic process will be outlined with reference to FIG.

【0082】図36において、感光体ドラムからなる像
担持体60の周囲には、図において時計回りに帯電ユニ
ット61、光書込ユニット62、現像ユニット63、転
写ユニット64、クリーニングユニット66、除電ユニ
ット67が配置されるとともに、記録紙70に転写され
たトナー像を定着する定着ユニット65が転写ユニット
64の側方に配置されている。周知のとおり、時計方向
に回転駆動される像担持体60に対して、帯電ユニット
61で一様に電位を与え(帯電)、光書込ユニット62
からの光スポットを像担持体60上に照射することによ
り潜像をつくり(露光)、その潜像に現像ユニット63
でトナーを付着させトナー像をつくり(現像)、転写ユ
ニット64で記録紙70にそのトナー像を写し(転
写)、定着ユニット65で圧力や熱をかけ、記録紙70
に融着させる(定着)させる。さらに、クリーニングユ
ニット66で像担持体表面の残留トナーを除去し、除電
ユニット67で残っている電荷を除去して一連の電子写
真プロセスを終了する。
In FIG. 36, a charging unit 61, an optical writing unit 62, a developing unit 63, a transfer unit 64, a cleaning unit 66, a charge eliminating unit are provided around the image carrier 60 made of a photosensitive drum in a clockwise direction in the figure. 67 is arranged, and a fixing unit 65 for fixing the toner image transferred to the recording paper 70 is arranged beside the transfer unit 64. As is well known, the charging unit 61 applies a uniform potential (charging) to the image carrier 60 that is rotated clockwise, and the optical writing unit 62 is used.
A latent image is formed (exposure) by irradiating the image carrier 60 with a light spot from the developing unit 63.
The toner is attached by means of to form a toner image (development), the transfer unit 64 transfers the toner image onto the recording paper 70 (transfer), and the fixing unit 65 applies pressure or heat to the recording paper 70.
To fuse (fix). Further, the cleaning unit 66 removes the residual toner on the surface of the image bearing member, and the charge eliminating unit 67 removes the remaining electric charge, thus ending a series of electrophotographic processes.

【0083】上記光書込ユニット62として、前述の各
実施形態にかかる結像素子ユニットが用いられている。
例えば、この結像素子ユニットは、複数の発光素子が所
定間隔で配列された発光素子アレイチップが複数配列さ
れてなる発光素子アレイと、第1長尺カップリンズレン
ズおよびルーフプリズムレンズアレイを有してなり、第
1長尺カップリングレンズは配列直交方向に正のパワー
を有し、かつルーフプリズムレンズの入射レンズ面側に
配置されてなるものである。さらには、第2長尺カップ
リングレンズを有するものであってもよく、前述の結像
素子ユニットの実施形態のうち、いずれかを用いるもの
であればよい。
As the optical writing unit 62, the image forming element unit according to each of the above-described embodiments is used.
For example, this imaging element unit has a light emitting element array in which a plurality of light emitting element array chips in which a plurality of light emitting elements are arranged at a predetermined interval are arranged, a first elongated coupling lens, and a roof prism lens array. The first long coupling lens has a positive power in the direction orthogonal to the array and is arranged on the incident lens surface side of the roof prism lens. Further, it may have a second long coupling lens, and may use any one of the embodiments of the imaging element unit described above.

【0084】また、本発明の光書込ユニットは、高速な
カラー画像出力に有利な、タンデム型と呼ばれる画像形
成装置にも適用できる。
The optical writing unit of the present invention can also be applied to an image forming apparatus called a tandem type, which is advantageous for high-speed color image output.

【0085】[0085]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、配列直交
方向に正のパワーを有するカップリングレンズを配置す
ることで、光源から放出される光束を有効にルーフプリ
ズムレンズに取り込むことができ、結像素子ユニットの
明るさを向上させることができる。
According to the first aspect of the invention, by arranging the coupling lens having a positive power in the direction orthogonal to the arrangement, the light flux emitted from the light source can be effectively taken into the roof prism lens. The brightness of the imaging element unit can be improved.

【0086】請求項2記載の発明によれば、1つのレン
ズの追加するのみで結像素子ユニットの明るさを向上さ
せることができ、所期の効果を得るのに、コストアップ
を最小限に抑えることができる。
According to the second aspect of the invention, the brightness of the imaging element unit can be improved by adding only one lens, and the desired effect can be obtained, but the cost increase is minimized. Can be suppressed.

【0087】請求項3記載の発明によれば、二つの長尺
カップリングレンズを追加することにより、一つの長尺
カップリングレンズを追加した場合よりも収差補正を良
好に行うことができ、その上に結像素子ユニットの明る
さを向上させることができる。また、第1、第2長尺カ
ップリングレンズをシリンドリカルレンズにした場合
は、部品の加工上有利な結像素子ユニットを得ることが
できる。
According to the third aspect of the invention, by adding two long coupling lenses, aberration correction can be performed better than when one long coupling lens is added. The brightness of the imaging element unit can be improved. Further, when the first and second long coupling lenses are cylindrical lenses, it is possible to obtain an image forming element unit which is advantageous in processing parts.

【0088】請求項4記載の発明によれば、ルーフプリ
ズムレンズアレイの配列方向直交方向に略正立等倍の結
像径となり、ビームスポットが拡大されることなく、結
像素子ユニットの明るさを向上させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the image forming diameter becomes substantially upright and equal in the direction orthogonal to the arrangement direction of the roof prism lens array, the beam spot is not expanded, and the brightness of the image forming element unit is increased. Can be improved.

【0089】請求項5記載の発明によれば、結像素子ユ
ニットの明るさを向上させることができるとともに、第
2長尺カップリングレンズの有効径を小さくすることが
でき、光学部品加工上有利な結像素子ユニットを得るこ
とができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the brightness of the imaging element unit can be improved and the effective diameter of the second long coupling lens can be reduced, which is advantageous in processing optical parts. It is possible to obtain a different imaging element unit.

【0090】請求項6記載の発明によれば、上記のよう
な効果を得ることができる結像素子ユニットを用いて光
書き込みユニットを構成することにより、明るい光書き
込みユニットを実現することができる。
According to the sixth aspect of the invention, a bright optical writing unit can be realized by forming the optical writing unit by using the imaging element unit capable of obtaining the above effects.

【0091】請求項7記載の発明によれば、上記の効果
を得ることができる光書き込みユニットを用いて画像形
成装置を構成することにより、印刷速度をより高速にす
ることができる画像形成装置を実現することができる。
According to the seventh aspect of the invention, the image forming apparatus can be configured to have a higher printing speed by configuring the image forming apparatus using the optical writing unit capable of obtaining the above effects. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる結像素子ユニットの実施形態を
示す光学配置図である。
FIG. 1 is an optical layout diagram showing an embodiment of an imaging element unit according to the present invention.

【図2】上記実施形態中の第1長尺カップリングレンズ
を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a first long coupling lens in the above embodiment.

【図3】上記実施形態中のルーフプリズムレンズアレイ
を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a roof prism lens array in the embodiment.

【図4】従来の結像素子ユニットの例を示す光学配置図
である。
FIG. 4 is an optical layout diagram showing an example of a conventional imaging element unit.

【図5】上記実施形態の作用効果を説明するための光学
配置図である。
FIG. 5 is an optical layout diagram for explaining a function and effect of the embodiment.

【図6】上記実施形態の展開図である。FIG. 6 is a development view of the above embodiment.

【図7】上記実施形態を各面の換算面間隔とパワーで表
した展開図である。
FIG. 7 is a development view showing the above embodiment in terms of reduced surface spacing and power of each surface.

【図8】上記実施形態の光線追跡図である。FIG. 8 is a ray tracing diagram of the above embodiment.

【図9】上記実施形態によって得られる明るさ向上率の
分布を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a distribution of brightness improvement rates obtained by the above embodiment.

【図10】本発明にかかる結像素子ユニットの別の実施
形態の光線追跡図である。
FIG. 10 is a ray tracing diagram of another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図11】同上実施形態の光学配置図である。FIG. 11 is an optical layout diagram of the same embodiment.

【図12】同上実施形態中の第1長尺カップリングレン
ズを示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a first long coupling lens in the same embodiment.

【図13】同上実施形態中のルーフプリズムレンズアレ
イを示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a roof prism lens array in the same embodiment.

【図14】同上実施形態の展開図である。FIG. 14 is a development view of the above embodiment.

【図15】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態の光線追跡図である。
FIG. 15 is a ray tracing diagram of still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図16】同上実施形態によって得られる明るさ向上率
の分布を示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing a distribution of brightness improvement rates obtained by the above embodiment.

【図17】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態の光線追跡図である。
FIG. 17 is a ray tracing diagram of still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図18】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態の光線追跡図である。
FIG. 18 is a ray tracing diagram of still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図19】同上実施形態の光学配置図である。FIG. 19 is an optical layout diagram of the above embodiment.

【図20】同上実施形態の展開図である。FIG. 20 is a development view of the above embodiment.

【図21】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態の光線追跡図である。
FIG. 21 is a ray tracing diagram of still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図22】同上実施形態によって得られる明るさ向上率
の分布を示すグラフである。
FIG. 22 is a graph showing a distribution of brightness improvement rates obtained by the above embodiment.

【図23】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態の光線追跡図である。
FIG. 23 is a ray tracing diagram of still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図24】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態の光線追跡図である。
FIG. 24 is a ray tracing diagram of still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図25】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態を示す光学配置図である。
FIG. 25 is an optical layout diagram showing still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図26】同上実施形態に適用可能な長尺カップリング
レンズの別の例を示す斜視図である。
FIG. 26 is a perspective view showing another example of the long coupling lens applicable to the above embodiment.

【図27】同上実施形態の展開図である。FIG. 27 is a development view of the above embodiment.

【図28】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態の光線追跡図である。
FIG. 28 is a ray tracing diagram of still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図29】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態の光線追跡図である。
FIG. 29 is a ray tracing diagram of still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図30】同上実施形態の光学配置図である。FIG. 30 is an optical layout diagram of the above embodiment.

【図31】同上実施形態中の第2長尺カップリングレン
ズを示す斜視図である。
FIG. 31 is a perspective view showing a second long coupling lens in the same embodiment.

【図32】同上実施形態の展開図である。FIG. 32 is a development view of the above embodiment.

【図33】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別
の実施形態の光線追跡図である。
FIG. 33 is a ray tracing diagram of still another embodiment of the imaging element unit according to the present invention.

【図34】本発明にかかる光書き込みユニットの実施形
態を示す断面図である。
FIG. 34 is a sectional view showing an embodiment of an optical writing unit according to the present invention.

【図35】本発明にかかる光書き込みユニットに用いる
ことができる発光素子アレイの例を示す(a)は正面
図、(b)は断面図、(c)は側面の模式図である。
35A is a front view, FIG. 35B is a sectional view, and FIG. 35C is a schematic side view showing an example of a light emitting element array that can be used in an optical writing unit according to the invention.

【図36】本発明にかかる画像形成装置の例を概略的に
示す正面図である。
FIG. 36 is a front view schematically showing an example of an image forming apparatus according to the present invention.

【図37】従来の固体書き込み方式書き込みユニットの
例を示す正面図である。
FIG. 37 is a front view showing an example of a conventional solid writing type writing unit.

【図38】従来の固体書き込み方式書き込みユニットの
別の例を示す断面図である。
FIG. 38 is a cross-sectional view showing another example of a conventional solid writing type writing unit.

【図39】従来の固体書き込み方式書き込みユニットに
用いられるロッドレンズアレイの例を示す平面図であ
る。
FIG. 39 is a plan view showing an example of a rod lens array used in a conventional solid-state writing type writing unit.

【図40】ルーフプリズムレンズアレイの例を示す斜視
図である。
FIG. 40 is a perspective view showing an example of a roof prism lens array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1長尺カップリングレンズ 2 ルーフプリズムレンズアレイ 3 物体面 4 像面 21 入射側レンズ面 22 ルーフプリズム部 23 出射側レンズ面 15 第1長尺カップリングレンズ 20 第2長尺カップリングレンズ 1 First long coupling lens 2 Roof prism lens array 3 Object plane 4 image plane 21 Incident side lens surface 22 Roof prism part 23 Outgoing side lens surface 15 First long coupling lens 20 Second long coupling lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/028 1/04 101 Fターム(参考) 2C162 AE04 AE21 AE28 AE47 FA17 FA44 FA50 2H087 KA08 KA18 KA19 LA01 PA02 PA03 PA17 PB02 PB03 QA02 QA07 QA12 QA13 QA21 QA25 QA26 QA33 QA38 QA41 QA45 RA07 RA41 5C051 AA01 BA03 DA03 DB22 DB29 DE30 5C072 AA01 BA05 CA05 CA14 DA02 DA10 DA21 EA04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 1/028 1/04 101 F term (reference) 2C162 AE04 AE21 AE28 AE47 FA17 FA44 FA50 2H087 KA08 KA18 KA19 LA01 PA02 PA03 PA17 PB02 PB03 QA02 QA07 QA12 QA13 QA21 QA25 QA26 QA33 QA38 QA41 QA45 RA07 RA41 5C051 AA01 BA03 DA03 DB22 DB29 DE30 5C072 AA01 BA05 CA05 CA14 DA02 DA10 DA21 EA04

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1長尺カップリングレンズと、 入射レンズ面、ルーフプリズム部、出射レンズ面からな
るルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列されたル
ーフプリズムレンズアレイとを有してなる結像素子ユニ
ットであって、 第1長尺カップリングレンズは、ルーフプリズムレンズ
アレイの配列直交方向に正のパワーを有し、かつルーフ
プリズムレンズの入射レンズ面側に配置されていること
を特徴とする結像素子ユニット。
1. A combination comprising a first elongate coupling lens and a roof prism lens array in which a plurality of roof prism lenses including an entrance lens surface, a roof prism portion, and an exit lens surface are integrally arranged. In the image element unit, the first long coupling lens has a positive power in a direction orthogonal to the arrangement of the roof prism lens array, and is arranged on the incident lens surface side of the roof prism lens. Image forming element unit.
【請求項2】 請求項1記載の結像素子ユニットにおい
て、第1長尺カップリングレンズはルーフプリズムレン
ズの入射レンズ面側に凹となるメニスカス形状であるこ
とを特徴とする結像素子ユニット。
2. The imaging element unit according to claim 1, wherein the first elongated coupling lens has a meniscus shape that is concave toward the incident lens surface side of the roof prism lens.
【請求項3】 請求項1記載の結像素子ユニットにおい
て、配列直交方向に正のパワーを有する第2長尺カップ
リングレンズがルーフプリズムレンズの出射レンズ側に
配置され、かつルーフプリズムレンズはアナモフィック
レンズであることを特徴とする結像素子ユニット。
3. The imaging element unit according to claim 1, wherein the second elongated coupling lens having a positive power in the arrangement orthogonal direction is arranged on the exit lens side of the roof prism lens, and the roof prism lens is anamorphic. An image forming element unit characterized by being a lens.
【請求項4】 請求項1記載の結像素子ユニットにおい
て、配列直交方向に正のパワーを有する第2長尺カップ
リングレンズがルーフプリズムレンズの出射レンズ側に
配置され、配列直交方向に中間像が形成されるように構
成されていることを特徴とする結像素子ユニット。
4. The imaging element unit according to claim 1, wherein a second long coupling lens having a positive power in the arrangement orthogonal direction is arranged on the exit lens side of the roof prism lens, and an intermediate image is formed in the arrangement orthogonal direction. An image forming element unit, wherein the image forming element unit is configured to be formed.
【請求項5】 請求項1記載の結像素子ユニットにおい
て、配列直交方向に負のパワーを有する第2長尺カップ
リングレンズがルーフプリズムレンズの出射レンズ側に
配置されていることを特徴とする結像素子ユニット。
5. The imaging element unit according to claim 1, wherein a second long coupling lens having a negative power in a direction orthogonal to the arrangement is arranged on the exit lens side of the roof prism lens. Imaging element unit.
【請求項6】 光スポットを形成するための光書込ユニ
ットにおいて、 複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイ
チップが複数配列されてなる発光素子アレイと、 第1長尺カップリンズレンズおよびルーフプリズムレン
ズアレイを有してなる結像素子ユニットとを有し、 第1長尺カップリングレンズは配列直交方向に正のパワ
ーを有し、かつルーフプリズムレンズの入射レンズ面側
に配置されていることを特徴とする光書き込みユニッ
ト。
6. An optical writing unit for forming a light spot, a light emitting element array comprising a plurality of light emitting element array chips in which a plurality of light emitting elements are arranged at a predetermined interval, and a first elongated coupling. An image forming element unit including a lens and a roof prism lens array, wherein the first long coupling lens has a positive power in a direction orthogonal to the array, and is arranged on the incident lens surface side of the roof prism lens. The optical writing unit is characterized by being.
【請求項7】 複数の発光素子が所定間隔で配列された
発光素子アレイチップが複数配列されてなる発光素子ア
レイと、 第1長尺カップリンズレンズおよびルーフプリズムレン
ズアレイを有してなる結像素子ユニットとを有してなる
光書込ユニットが露光ユニットとして用いられる画像形
成装置において、 第1長尺カップリングレンズは配列直交方向に正のパワ
ーを有し、かつルーフプリズムレンズの入射レンズ面側
に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
7. An imaging element comprising a light emitting element array in which a plurality of light emitting element array chips in which a plurality of light emitting elements are arranged at predetermined intervals are arranged, and a first long coupling lens and a roof prism lens array. In an image forming apparatus in which an optical writing unit including a child unit is used as an exposure unit, the first long coupling lens has a positive power in the direction orthogonal to the array, and the incident lens surface of the roof prism lens. An image forming apparatus, which is disposed on the side.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006003749A (en) * 2004-06-18 2006-01-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scan optical system and its application
JP2007114327A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rotary-type reflecting mirror and rotating display
JP2012150384A (en) * 2011-01-21 2012-08-09 Seiko Epson Corp Imaging optical element, imaging optical array and imaging reading device
JP2012150383A (en) * 2011-01-21 2012-08-09 Seiko Epson Corp Imaging optical element, imaging optical array and imaging reading device
JP2013088660A (en) * 2011-10-19 2013-05-13 Toshiba Tec Corp Imaging device array, and image forming apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000249978A (en) * 1999-03-03 2000-09-14 Ricoh Co Ltd Image-formation element array, and optical printing head and image forming device using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000249978A (en) * 1999-03-03 2000-09-14 Ricoh Co Ltd Image-formation element array, and optical printing head and image forming device using the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006003749A (en) * 2004-06-18 2006-01-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scan optical system and its application
JP2007114327A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rotary-type reflecting mirror and rotating display
JP2012150384A (en) * 2011-01-21 2012-08-09 Seiko Epson Corp Imaging optical element, imaging optical array and imaging reading device
JP2012150383A (en) * 2011-01-21 2012-08-09 Seiko Epson Corp Imaging optical element, imaging optical array and imaging reading device
JP2013088660A (en) * 2011-10-19 2013-05-13 Toshiba Tec Corp Imaging device array, and image forming apparatus
US8780157B2 (en) 2011-10-19 2014-07-15 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Imaging element array and image forming apparatus

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