JP2003215450A - 画像伝達装置 - Google Patents
画像伝達装置Info
- Publication number
- JP2003215450A JP2003215450A JP2002018028A JP2002018028A JP2003215450A JP 2003215450 A JP2003215450 A JP 2003215450A JP 2002018028 A JP2002018028 A JP 2002018028A JP 2002018028 A JP2002018028 A JP 2002018028A JP 2003215450 A JP2003215450 A JP 2003215450A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lens array
- aspherical
- laminated
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Facsimile Heads (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズアレイ板の枚数をできるだけ少なく
し、組み立てが容易で、低コスト化、小型化できるよう
にし、且つ明るく、解像度を高くする。 【解決手段】 両面凸のレンズ素子１２を複数列に配列
した２枚又は３枚のレンズアレイ板１０を、対応する各
レンズ素子の光軸が一致するように積層したレンズアレ
イ積層体を有し、該レンズアレイ積層体により正立等倍
光学系が構成される画像伝達装置である。前記レンズア
レイ積層体は、その積層中心に対して両側で対称位置に
あるレンズ面同士が対称形状をなし、少なくとも２面の
レンズ面は非球面形状をなしている。ここで、全部のレ
ンズ面を非球面形状にすることが最適であるが、一部の
レンズ面のみを非球面形状とする場合には、最も外側の
両レンズ面を非球面とすることが好ましい。
し、組み立てが容易で、低コスト化、小型化できるよう
にし、且つ明るく、解像度を高くする。 【解決手段】 両面凸のレンズ素子１２を複数列に配列
した２枚又は３枚のレンズアレイ板１０を、対応する各
レンズ素子の光軸が一致するように積層したレンズアレ
イ積層体を有し、該レンズアレイ積層体により正立等倍
光学系が構成される画像伝達装置である。前記レンズア
レイ積層体は、その積層中心に対して両側で対称位置に
あるレンズ面同士が対称形状をなし、少なくとも２面の
レンズ面は非球面形状をなしている。ここで、全部のレ
ンズ面を非球面形状にすることが最適であるが、一部の
レンズ面のみを非球面形状とする場合には、最も外側の
両レンズ面を非球面とすることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、両面凸のレンズ素
子を複数列に配列したレンズアレイ板を複数枚積層した
構造のレンズアレイ積層体を有し、それによって正立等
倍光学系を構成した画像伝達装置に関し、更に詳しく述
べると、少なくとも２枚のレンズ面を非球面形状として
最適化することによって解像度を改善した画像伝達装置
に関するものである。この装置は、例えば光プリンタや
スキャナなどの線走査光学系に有用である。
子を複数列に配列したレンズアレイ板を複数枚積層した
構造のレンズアレイ積層体を有し、それによって正立等
倍光学系を構成した画像伝達装置に関し、更に詳しく述
べると、少なくとも２枚のレンズ面を非球面形状として
最適化することによって解像度を改善した画像伝達装置
に関するものである。この装置は、例えば光プリンタや
スキャナなどの線走査光学系に有用である。
【０００２】
【従来の技術】光プリンタなどの書き込み光学系用ある
いはスキャナなどの読み取り光学系用の画像伝達装置と
しては、従来、屈折率分布型ロッドレンズアレイが多用
されている。これによって光プリンタやスキャナなど各
種装置の大幅なコンパクト化が実現できた。しかし、屈
折率分布型ロッドレンズアレイを用いた場合、設計によ
っては１２００ｄｐｉ（dot/inch）程度の高解像度光学
系に対しては十分な解像度が得られない場合もあった。
いはスキャナなどの読み取り光学系用の画像伝達装置と
しては、従来、屈折率分布型ロッドレンズアレイが多用
されている。これによって光プリンタやスキャナなど各
種装置の大幅なコンパクト化が実現できた。しかし、屈
折率分布型ロッドレンズアレイを用いた場合、設計によ
っては１２００ｄｐｉ（dot/inch）程度の高解像度光学
系に対しては十分な解像度が得られない場合もあった。
【０００３】そこで、これに代わるものとして、平板型
レンズアレイの使用が提案されている（例えば特開２０
００−２２１４４５公報参照）。この公報に開示されて
いる光学系の構成は、球面レンズアレイ板４ｎ構成（ｎ
は正の整数、従ってｎ＝１にあたる４枚構成が最少とな
る）とし、且つレンズアレイ板間隔をレンズの焦点距離
に等しくして（従ってレンズアレイ板の間に空間が存在
する）、１２００ｄｐｉの高解像度が実現できるとして
いる（但し、レンズの焦点距離、寸法は記載されていな
い）。
レンズアレイの使用が提案されている（例えば特開２０
００−２２１４４５公報参照）。この公報に開示されて
いる光学系の構成は、球面レンズアレイ板４ｎ構成（ｎ
は正の整数、従ってｎ＝１にあたる４枚構成が最少とな
る）とし、且つレンズアレイ板間隔をレンズの焦点距離
に等しくして（従ってレンズアレイ板の間に空間が存在
する）、１２００ｄｐｉの高解像度が実現できるとして
いる（但し、レンズの焦点距離、寸法は記載されていな
い）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、レンズアレイ
板の間隔をレンズ焦点距離に等しくする構成で正立等倍
光学系を実現するためには、レンズアレイ板の間隔を一
定に保持するための部材が必要であり、部品点数が多く
なり、組み立てが煩雑となる。また、高解像度化するた
めには、レンズアレイ板を薄くし、レンズアレイ板間隔
を狭くする必要があり、位置決め精度が非常に厳しくな
る。
板の間隔をレンズ焦点距離に等しくする構成で正立等倍
光学系を実現するためには、レンズアレイ板の間隔を一
定に保持するための部材が必要であり、部品点数が多く
なり、組み立てが煩雑となる。また、高解像度化するた
めには、レンズアレイ板を薄くし、レンズアレイ板間隔
を狭くする必要があり、位置決め精度が非常に厳しくな
る。
【０００５】更に、必然的に、使用するレンズアレイ板
の枚数が多くなる問題がある。上記の例では４ｎ枚構成
であり、最少でも４枚のレンズアレイ板を必要とする。
の枚数が多くなる問題がある。上記の例では４ｎ枚構成
であり、最少でも４枚のレンズアレイ板を必要とする。
【０００６】本発明の目的は、レンズアレイ板の枚数を
できるだけ少なくし、それによって組み立てが容易で、
低コスト化、小型化できるようにし、且つ明るく、解像
度の高い画像伝達装置を提供することである。
できるだけ少なくし、それによって組み立てが容易で、
低コスト化、小型化できるようにし、且つ明るく、解像
度の高い画像伝達装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決で
きる技術として、本発明者は先に、両面凸のレンズ素子
を複数列に配列した複数枚の同一構造のレンズアレイ板
を、対応する各レンズ素子の光軸が一致するように積層
したレンズアレイ積層体を有し、該レンズアレイ積層体
により正立等倍光学系が構成される画像伝達装置を提案
した（特願２００１−３６８４８８参照）。従って、こ
こでは全てのレンズ面が同一の曲率半径を持つ球面で設
計している。その後、更に鋭意検討した結果、一部もし
くは全部のレンズ面を非球面形状とすることによって、
解像度をより一層改善できることを見出し、本発明を完
成させるに至ったものである。
きる技術として、本発明者は先に、両面凸のレンズ素子
を複数列に配列した複数枚の同一構造のレンズアレイ板
を、対応する各レンズ素子の光軸が一致するように積層
したレンズアレイ積層体を有し、該レンズアレイ積層体
により正立等倍光学系が構成される画像伝達装置を提案
した（特願２００１−３６８４８８参照）。従って、こ
こでは全てのレンズ面が同一の曲率半径を持つ球面で設
計している。その後、更に鋭意検討した結果、一部もし
くは全部のレンズ面を非球面形状とすることによって、
解像度をより一層改善できることを見出し、本発明を完
成させるに至ったものである。
【０００８】即ち本発明は、両面凸のレンズ素子を複数
列に配列した２枚又は３枚のレンズアレイ板を、対応す
る各レンズ素子の光軸が一致するように積層したレンズ
アレイ積層体を有し、該レンズアレイ積層体により正立
等倍光学系が構成される画像伝達装置において、前記レ
ンズアレイ積層体は、その積層中心に対して両側で対称
位置にあるレンズ面同士が対称形状をなし、少なくとも
２面のレンズ面が非球面形状をなしていることを特徴と
する画像伝達装置である。ここで、一部のレンズ面のみ
を非球面とする場合には、最も外側のレンズ面を非球面
形状とすることが好ましい。
列に配列した２枚又は３枚のレンズアレイ板を、対応す
る各レンズ素子の光軸が一致するように積層したレンズ
アレイ積層体を有し、該レンズアレイ積層体により正立
等倍光学系が構成される画像伝達装置において、前記レ
ンズアレイ積層体は、その積層中心に対して両側で対称
位置にあるレンズ面同士が対称形状をなし、少なくとも
２面のレンズ面が非球面形状をなしていることを特徴と
する画像伝達装置である。ここで、一部のレンズ面のみ
を非球面とする場合には、最も外側のレンズ面を非球面
形状とすることが好ましい。
【０００９】レンズアレイ板が２枚構成の場合には、非
球面のレンズ面について、ベースとなる回転２次曲面を
規定する非球面係数ＣＣが、 −０．６≦ＣＣ≦０ を満たすようにし、またレンズアレイ板が３枚構成の場
合には、非球面のレンズ面について、ベースとなる回転
２次曲面を規定する非球面係数ＣＣが、 −５≦ＣＣ≦２．２ を満たすようにすることが望ましい。
球面のレンズ面について、ベースとなる回転２次曲面を
規定する非球面係数ＣＣが、 −０．６≦ＣＣ≦０ を満たすようにし、またレンズアレイ板が３枚構成の場
合には、非球面のレンズ面について、ベースとなる回転
２次曲面を規定する非球面係数ＣＣが、 −５≦ＣＣ≦２．２ を満たすようにすることが望ましい。
【００１０】本発明の画像伝達装置は、特に限定される
ものではないが、例えば光プリンタ用の書き込み光学系
あるいはスキャナー用の読み取り光学系などに用いるこ
とができる。
ものではないが、例えば光プリンタ用の書き込み光学系
あるいはスキャナー用の読み取り光学系などに用いるこ
とができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係る画像伝達装置は、図
１のＡに示すようにレンズアレイ板１０を２枚積層する
構成、もしくは図１のＢに示すようにレンズアレイ板１
０を３枚積層する構成とする。いずれも両面凸のレンズ
素子１２を３〜９列配列したレンズアレイ板１０を、対
応するレンズ素子のレンズ光軸が一致するように積層し
たレンズアレイ積層体を有し、該レンズアレイ積層体に
よって正立等倍光学系が構成されているものである。各
レンズアレイ板１０は、屈折率が１．４５以上の透明材
料からなり、幅方向（図１では紙面上下方向）にレンズ
素子１２が３〜５列（図１に示す例では、いずれも５
列）並び、長さ方向（図１では紙面に垂直方向）には多
数並ぶように、レンズ素子１２を２次元的に配列した板
状体である。各レンズ素子１２は、正方状に配列しても
よいし、稠密的に配列してもよい。このようなレンズア
レイ板は、透明樹脂を用いて一体成形によって容易に製
作できる。
１のＡに示すようにレンズアレイ板１０を２枚積層する
構成、もしくは図１のＢに示すようにレンズアレイ板１
０を３枚積層する構成とする。いずれも両面凸のレンズ
素子１２を３〜９列配列したレンズアレイ板１０を、対
応するレンズ素子のレンズ光軸が一致するように積層し
たレンズアレイ積層体を有し、該レンズアレイ積層体に
よって正立等倍光学系が構成されているものである。各
レンズアレイ板１０は、屈折率が１．４５以上の透明材
料からなり、幅方向（図１では紙面上下方向）にレンズ
素子１２が３〜５列（図１に示す例では、いずれも５
列）並び、長さ方向（図１では紙面に垂直方向）には多
数並ぶように、レンズ素子１２を２次元的に配列した板
状体である。各レンズ素子１２は、正方状に配列しても
よいし、稠密的に配列してもよい。このようなレンズア
レイ板は、透明樹脂を用いて一体成形によって容易に製
作できる。
【００１２】２枚構成の場合には、２枚のレンズアレイ
板は同一構造であり、それらは積層中心に対して対称に
配置される。３枚構成の場合には、外側に位置する２枚
のレンズアレイ板は同一構造であるのに対して、中間の
レンズアレイ板はそれらと異なる構造（両レンズ面は同
一構造）であり、且つ外側の２枚のレンズアレイは積層
中心に対して対称に配置される。ここで、各レンズ面に
図面左から順に番号を付し、第１面〜第４面（２枚構成
の場合）、及び第１面〜第６面（３枚構成の場合）とす
る。すると、２枚構成の場合は、第１面と第４面、第２
面と第３面が同一形状（但し対称形）となり、３枚構成
の場合は、第１面と第６面、第２面と第５面、第３面と
第４面が同一形状（但し対称形）となる。そして本発明
では、それら４面もしくは６面のうち、少なくとも２面
のレンズ面が非球面形状をなしている。
板は同一構造であり、それらは積層中心に対して対称に
配置される。３枚構成の場合には、外側に位置する２枚
のレンズアレイ板は同一構造であるのに対して、中間の
レンズアレイ板はそれらと異なる構造（両レンズ面は同
一構造）であり、且つ外側の２枚のレンズアレイは積層
中心に対して対称に配置される。ここで、各レンズ面に
図面左から順に番号を付し、第１面〜第４面（２枚構成
の場合）、及び第１面〜第６面（３枚構成の場合）とす
る。すると、２枚構成の場合は、第１面と第４面、第２
面と第３面が同一形状（但し対称形）となり、３枚構成
の場合は、第１面と第６面、第２面と第５面、第３面と
第４面が同一形状（但し対称形）となる。そして本発明
では、それら４面もしくは６面のうち、少なくとも２面
のレンズ面が非球面形状をなしている。
【００１３】一般に非球面レンズの場合、球面から逸脱
するのはレンズ周辺部であり、レンズの光軸付近はほぼ
球面に一致する。外側のレンズ面には物体からの光が広
がってレンズ面全体に入射するため、レンズ周辺部で発
生する収差の補正に非球面化が有効で、これが解像度の
改善にも寄与する。それに対して内側のレンズ面には外
側のレンズ面で絞られた光が入射するため、レンズが利
用する範囲は外側のレンズ面に比べてレンズ光軸に近い
範囲となる。従って、非球面の効果は外側のレンズ面で
最も顕著になる。このため、一部のレンズ面を非球面と
する場合には、最も外側の両レンズ面を非球面とするこ
とが好ましい。
するのはレンズ周辺部であり、レンズの光軸付近はほぼ
球面に一致する。外側のレンズ面には物体からの光が広
がってレンズ面全体に入射するため、レンズ周辺部で発
生する収差の補正に非球面化が有効で、これが解像度の
改善にも寄与する。それに対して内側のレンズ面には外
側のレンズ面で絞られた光が入射するため、レンズが利
用する範囲は外側のレンズ面に比べてレンズ光軸に近い
範囲となる。従って、非球面の効果は外側のレンズ面で
最も顕著になる。このため、一部のレンズ面を非球面と
する場合には、最も外側の両レンズ面を非球面とするこ
とが好ましい。
【００１４】ところで、非球面形状は一般に次式で表さ
れる。Ｚはサグで、図２に示すように、レンズ面の中心
Ｏからの距離ｒの関数で与えられる。 Ｚ＝ＣＶ・ｒ2 ／［１＋｛１−ＣＶ2 （ＣＣ＋１）・ｒ
2 ｝1/2 ］＋ＡＤ・ｒ4 ＋ＡＥ・ｒ6 ＋ＡＦ・ｒ8 ＋Ａ
Ｇ・ｒ10 ここで、ＣＶ＝１／Ｒであり中心曲率を表している。ま
た、ＣＣ、ＡＤ、ＡＥ、ＡＦ、ＡＧは非球面係数で、Ｃ
Ｃはベースとなる回転２次曲面を規定する非球面係数、
ＡＤ、ＡＥ、ＡＦ、ＡＧはその２次曲面からのずれを表
す非球面係数である。これらの非球面係数が全て０の場
合が球面に相当する。
れる。Ｚはサグで、図２に示すように、レンズ面の中心
Ｏからの距離ｒの関数で与えられる。 Ｚ＝ＣＶ・ｒ2 ／［１＋｛１−ＣＶ2 （ＣＣ＋１）・ｒ
2 ｝1/2 ］＋ＡＤ・ｒ4 ＋ＡＥ・ｒ6 ＋ＡＦ・ｒ8 ＋Ａ
Ｇ・ｒ10 ここで、ＣＶ＝１／Ｒであり中心曲率を表している。ま
た、ＣＣ、ＡＤ、ＡＥ、ＡＦ、ＡＧは非球面係数で、Ｃ
Ｃはベースとなる回転２次曲面を規定する非球面係数、
ＡＤ、ＡＥ、ＡＦ、ＡＧはその２次曲面からのずれを表
す非球面係数である。これらの非球面係数が全て０の場
合が球面に相当する。
【００１５】レンズアレイ板を積層するに際して、図１
に示すように、各レンズアレイ板１０を互いに密着結合
する構成とすると、突き当てで位置決めができ、レンズ
アレイ板の間隔を規定する部材が不要となる利点があ
る。またレンズアレイ板を厚くでき、組み立て後の強度
も改善される。図３のＡに２枚構成の場合の光路図を、
図３のＢに３枚構成の場合の光路図を示す。
に示すように、各レンズアレイ板１０を互いに密着結合
する構成とすると、突き当てで位置決めができ、レンズ
アレイ板の間隔を規定する部材が不要となる利点があ
る。またレンズアレイ板を厚くでき、組み立て後の強度
も改善される。図３のＡに２枚構成の場合の光路図を、
図３のＢに３枚構成の場合の光路図を示す。
【００１６】本発明では、３〜９レンズ列構成とするこ
とにより、小型で明るくムラの少ない光学系を実現して
いる。因みに、２列以下では主走査方向の明るさムラが
大きくなるし、ムラを低減するため作動距離を長くする
と、列方向の開口が小さくなり、レンズが暗くなってし
まうため好ましくない。多列化によってムラの小さいレ
ンズアレイが実現できるが、９列を超えると光学系が著
しく大型化してしまうため好ましくない。これらのこと
から、レンズ列数は３〜５列とするのが好ましい。
とにより、小型で明るくムラの少ない光学系を実現して
いる。因みに、２列以下では主走査方向の明るさムラが
大きくなるし、ムラを低減するため作動距離を長くする
と、列方向の開口が小さくなり、レンズが暗くなってし
まうため好ましくない。多列化によってムラの小さいレ
ンズアレイが実現できるが、９列を超えると光学系が著
しく大型化してしまうため好ましくない。これらのこと
から、レンズ列数は３〜５列とするのが好ましい。
【００１７】
【実施例】多数の両面凸球面のレンズ素子を配列したレ
ンズアレイ板を２枚及び３枚密着積層した様々な構造の
レンズアレイ積層体について、解像度ＭＴＦ（Modulati
onTransfer Function ）が向上するようなレンズ面形状
を光学設計シミュレーションによって求めた。
ンズアレイ板を２枚及び３枚密着積層した様々な構造の
レンズアレイ積層体について、解像度ＭＴＦ（Modulati
onTransfer Function ）が向上するようなレンズ面形状
を光学設計シミュレーションによって求めた。
【００１８】以下、説明を簡略化するために、レンズア
レイ積層体の仕様を、次のような一連の符号「αｓβｒ
γ−Ｘ」で指定することとする。α、β、γはいずれも
数字であり、αはレンズアレイの枚数を、βはレンズの
列数を、γはレンズアレイ積層体の開口角を、それぞれ
示す。またＸはアルファベットであり、「Ａ」は最も外
側のレンズ面のみが非球面の場合、「Ｂ」は全てのレン
ズ面が非球面の場合、「Ｏ」は全てのレンズ面が球面の
場合（比較例）を示す。従って、例えば「３ｓ５ｒ１６
−Ａ」と表記されている場合は、３枚構成、レンズ素子
が５列、開口角が１６度で、最も外側のレンズ面のみが
非球面のレンズアレイ積層体を示していることになる。
レイ積層体の仕様を、次のような一連の符号「αｓβｒ
γ−Ｘ」で指定することとする。α、β、γはいずれも
数字であり、αはレンズアレイの枚数を、βはレンズの
列数を、γはレンズアレイ積層体の開口角を、それぞれ
示す。またＸはアルファベットであり、「Ａ」は最も外
側のレンズ面のみが非球面の場合、「Ｂ」は全てのレン
ズ面が非球面の場合、「Ｏ」は全てのレンズ面が球面の
場合（比較例）を示す。従って、例えば「３ｓ５ｒ１６
−Ａ」と表記されている場合は、３枚構成、レンズ素子
が５列、開口角が１６度で、最も外側のレンズ面のみが
非球面のレンズアレイ積層体を示していることになる。
【００１９】シミュレーションの条件は次の通りであ
る。 （ａ）表１に示す構成のレンズアレイ積層体について、
ＭＴＦが最大になるように非球面係数を決定する。レン
ズアレイ板同士は密着しているものとする。 （ｂ）シミュレーションは迷光を遮断できたとして、結
像に有効な光線で実施する。そのため、フレア光とゴー
スト像が生じないように、十分な遮光手段（レンズアレ
イ板表面のレンズ素子間に遮光膜を設けたり、レンズア
レイ板の外側に隔壁を設けるなど）が講じられているも
のとする。 （ｃ）各構成のレンズアレイ板の基本寸法（曲率半径
Ｒ、レンズアレイ板厚ｔ、レンズ素子半径ｒ、作動距離
Ｌ）を表２に示す。なお、Ｒの符号は奇数面で正、偶数
面で負とする。各レンズ素子は互いに接して配列されて
いるものとするが、六方対称や四方対称など配列方法は
いずれであってもよい。また稠密配列であってもよい。 （ｄ）レンズアレイとしての開口は、明るくするために
主走査方向と副走査方向で等しく略円形とする。 （ｅ）パラメータ数値は、以下の通りとする。 ・光源の波長：λ＝７００nm ・レンズ材料の屈折率：ｎ＝１．５３
る。 （ａ）表１に示す構成のレンズアレイ積層体について、
ＭＴＦが最大になるように非球面係数を決定する。レン
ズアレイ板同士は密着しているものとする。 （ｂ）シミュレーションは迷光を遮断できたとして、結
像に有効な光線で実施する。そのため、フレア光とゴー
スト像が生じないように、十分な遮光手段（レンズアレ
イ板表面のレンズ素子間に遮光膜を設けたり、レンズア
レイ板の外側に隔壁を設けるなど）が講じられているも
のとする。 （ｃ）各構成のレンズアレイ板の基本寸法（曲率半径
Ｒ、レンズアレイ板厚ｔ、レンズ素子半径ｒ、作動距離
Ｌ）を表２に示す。なお、Ｒの符号は奇数面で正、偶数
面で負とする。各レンズ素子は互いに接して配列されて
いるものとするが、六方対称や四方対称など配列方法は
いずれであってもよい。また稠密配列であってもよい。 （ｄ）レンズアレイとしての開口は、明るくするために
主走査方向と副走査方向で等しく略円形とする。 （ｅ）パラメータ数値は、以下の通りとする。 ・光源の波長：λ＝７００nm ・レンズ材料の屈折率：ｎ＝１．５３
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】シミュレーションの結果は次の通りであ
る。 （１）各レンズ構成に対する最適非球面係数を表３に示
す。なお、ＣＣの符号はレンズ面の向きに依らないが、
ＡＤ〜ＡＧは偶数面では表３の値に−１を掛けて符号を
反転させた値とする。 （２）表４に、ＭＴＦの改善効果が認められる範囲をま
とめた結果を示す。 （３）代表的な例として、３ｓ３ｒ１６−Ａ，Ｂ，Ｏの
各例について、入力した空間周波数（Ｌｐ／mm）の異な
る画像に対するＭＴＦの関係をプロットしたのが図４で
ある。
る。 （１）各レンズ構成に対する最適非球面係数を表３に示
す。なお、ＣＣの符号はレンズ面の向きに依らないが、
ＡＤ〜ＡＧは偶数面では表３の値に−１を掛けて符号を
反転させた値とする。 （２）表４に、ＭＴＦの改善効果が認められる範囲をま
とめた結果を示す。 （３）代表的な例として、３ｓ３ｒ１６−Ａ，Ｂ，Ｏの
各例について、入力した空間周波数（Ｌｐ／mm）の異な
る画像に対するＭＴＦの関係をプロットしたのが図４で
ある。
【００２３】
【表３】
【００２４】
【表４】
【００２５】表４に示す結果から、２枚構成の場合には
非球面係数ＣＣが、−０．６≦ＣＣ≦０の範囲を満たし
ていることが望ましく、３枚構成の場合には非球面係数
ＣＣが、−５≦ＣＣ≦２．２の範囲を満たしていること
が望ましいことが分かる。ＡＤ〜ＡＧはレンズ半径ｒに
依存するため普遍性はないが、この種の画像伝達装置に
おける一般的なレンズ半径（０．１５〜０．２mm程度）
では、２枚構成の場合には、 ｜ＡＤ｜：０〜２２、｜ＡＥ｜：０〜９５０ とし、３枚構成の場合には、 ｜ＡＤ｜：０〜５５、｜ＡＥ｜：０〜２８００ とすることが好ましい。
非球面係数ＣＣが、−０．６≦ＣＣ≦０の範囲を満たし
ていることが望ましく、３枚構成の場合には非球面係数
ＣＣが、−５≦ＣＣ≦２．２の範囲を満たしていること
が望ましいことが分かる。ＡＤ〜ＡＧはレンズ半径ｒに
依存するため普遍性はないが、この種の画像伝達装置に
おける一般的なレンズ半径（０．１５〜０．２mm程度）
では、２枚構成の場合には、 ｜ＡＤ｜：０〜２２、｜ＡＥ｜：０〜９５０ とし、３枚構成の場合には、 ｜ＡＤ｜：０〜５５、｜ＡＥ｜：０〜２８００ とすることが好ましい。
【００２６】また、図４に示す結果から、本発明品（３
ｓ３ｒ１６−Ａ及び３ｓ３ｒ１６−Ｂ）は、比較例（３
ｓ３ｒ１６−Ｏ）に比し、はるかに解像度ＭＴＦが改善
されることが分かる。特に、空間周波数が高い場合に効
果が顕著である。全てのレンズ面を非球面とした例（３
ｓ３ｒ１６−Ｂ）と外側のレンズ面のみを非球面にした
例（３ｓ３ｒ１６−Ａ）とを比較すると、全てのレンズ
面を非球面とした例の方が解像度ＭＴＦをより一層改善
できることも分かる。
ｓ３ｒ１６−Ａ及び３ｓ３ｒ１６−Ｂ）は、比較例（３
ｓ３ｒ１６−Ｏ）に比し、はるかに解像度ＭＴＦが改善
されることが分かる。特に、空間周波数が高い場合に効
果が顕著である。全てのレンズ面を非球面とした例（３
ｓ３ｒ１６−Ｂ）と外側のレンズ面のみを非球面にした
例（３ｓ３ｒ１６−Ａ）とを比較すると、全てのレンズ
面を非球面とした例の方が解像度ＭＴＦをより一層改善
できることも分かる。
【００２７】
【発明の効果】本発明は上記のように、両面凸のレンズ
素子を複数列に配列した２〜３枚のレンズアレイ板を積
層する構成であるので、レンズアレイ板の枚数が極力少
なく、組み立てが容易となり、低コスト化を達成でき、
小型化できる。しかも、一部もしくは全部のレンズ面を
非球面とし、その形状を最適化することで、明るく、解
像度を高くできる。
素子を複数列に配列した２〜３枚のレンズアレイ板を積
層する構成であるので、レンズアレイ板の枚数が極力少
なく、組み立てが容易となり、低コスト化を達成でき、
小型化できる。しかも、一部もしくは全部のレンズ面を
非球面とし、その形状を最適化することで、明るく、解
像度を高くできる。
【図１】本発明に係る画像伝達装置の実施例を示す説明
図。
図。
【図２】非球面形状の説明図。
【図３】本発明に係る画像伝達装置の実施例における光
路説明図。
路説明図。
【図４】空間周波数（Ｌｐ／mm）に対するＭＴＦの関係
の一例を示すグラフ。
の一例を示すグラフ。
１０ レンズアレイ板
１２ レンズ素子
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｇ０２Ｂ 3/04 Ｈ０４Ｎ 1/028 Ｚ
13/18 1/036 Ａ
27/18 Ｂ４１Ｊ 3/21 Ｌ
Ｈ０４Ｎ 1/028
1/036
Ｆターム(参考） 2C162 AE47 FA04 FA17 FA44 FA50
2H087 KA08 KA18 LA01 PA02 PA03
PA17 PB02 PB03 QA02 QA07
QA14 QA21 QA25 QA34 QA41
QA45 RA05 RA12 RA13 RA26
5C051 AA01 AA02 DB22 DC07
Claims (8)
- 【請求項１】 両面凸のレンズ素子を複数列に配列した
２枚又は３枚のレンズアレイ板を、対応する各レンズ素
子の光軸が一致するように積層したレンズアレイ積層体
を有し、該レンズアレイ積層体により正立等倍光学系が
構成される画像伝達装置において、 前記レンズアレイ積層体は、その積層中心に対して両側
で対称位置にあるレンズ面同士が対称形状をなし、少な
くとも２面のレンズ面が非球面形状をなしていることを
特徴とする画像伝達装置。 - 【請求項２】 両面凸のレンズ素子を複数列に配列した
２枚のレンズアレイ板を、対応する各レンズ素子の光軸
が一致するように積層したレンズアレイ積層体を有し、
該レンズアレイ積層体により正立等倍光学系が構成され
る画像伝達装置において、 前記レンズアレイ積層体は、その積層中心に対して両側
で対称位置にあるレンズ面同士が対称形状をなし、少な
くとも外側の両レンズ面が非球面形状をなしていること
を特徴とする画像伝達装置。 - 【請求項３】 非球面となるレンズ面について、ベース
となる回転２次曲面を規定する非球面係数ＣＣが、 −０．６≦ＣＣ≦０ を満たしている請求項２記載の画像伝達装置。 - 【請求項４】 両面凸のレンズ素子を複数列に配列した
３枚のレンズアレイ板を、対応する各レンズ素子の光軸
が一致するように積層したレンズアレイ積層体を有し、
該レンズアレイ積層体により正立等倍光学系が構成され
る画像伝達装置において、 前記レンズアレイ積層体は、その積層中心に対して両側
で対称位置にあるレンズ面同士が対称形状をなし、少な
くとも最も外側の両レンズ面が非球面形状をなしている
ことを特徴とする画像伝達装置。 - 【請求項５】 非球面のレンズ面について、ベースとな
る回転２次曲面を規定する非球面係数ＣＣが、 −５≦ＣＣ≦２．２ を満たしている請求項４記載の画像伝達装置。 - 【請求項６】 全てのレンズ面が非球面形状をなしてい
る請求項１乃至５のいずれかに記載の画像伝達装置。 - 【請求項７】 画像伝達装置が、光プリンタ用の光学系
である請求項１乃至６のいずれかに記載の画像伝達装
置。 - 【請求項８】 画像伝達装置が、スキャナー用の光学系
である請求項１乃至６のいずれかに記載の画像伝達装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002018028A JP2003215450A (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | 画像伝達装置 |
| US10/208,815 US6856463B2 (en) | 2001-08-01 | 2002-08-01 | Image transfer device having laminated lens array sheets |
| TW091117296A TWI223102B (en) | 2001-08-01 | 2002-08-01 | Image transfer device |
| CNB021273529A CN1300620C (zh) | 2001-08-01 | 2002-08-01 | 图像转印装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002018028A JP2003215450A (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | 画像伝達装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003215450A true JP2003215450A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27653510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002018028A Pending JP2003215450A (ja) | 2001-08-01 | 2002-01-28 | 画像伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003215450A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008016115A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Erect equal-magnification lens array, image reading device and image writing device using the erect equal-magnification lens array, and method for manufacturing the erect equal-magnification lens array |
| US8270085B2 (en) | 2006-07-19 | 2012-09-18 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Lens array plate of erecting unit magnification system, image reading apparatus and image writing apparatus using the lens array plate, as well as method for manufacturing the lens array plate |
| JP2021026044A (ja) * | 2019-07-31 | 2021-02-22 | コイト電工株式会社 | レンズアレイユニット |
-
2002
- 2002-01-28 JP JP2002018028A patent/JP2003215450A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8270085B2 (en) | 2006-07-19 | 2012-09-18 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Lens array plate of erecting unit magnification system, image reading apparatus and image writing apparatus using the lens array plate, as well as method for manufacturing the lens array plate |
| WO2008016115A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Erect equal-magnification lens array, image reading device and image writing device using the erect equal-magnification lens array, and method for manufacturing the erect equal-magnification lens array |
| JP2008058338A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-03-13 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 正立等倍レンズアレイ、正立等倍レンズアレイを用いた画像読取装置及び画像書込装置、並びに、正立等倍レンズアレイの製造方法 |
| US7903341B2 (en) | 2006-08-04 | 2011-03-08 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Lens array of erecting unit magnification system, image reading apparatus and image writing apparatus using the lens array, as well as method for manufacturing the lens array |
| JP2021026044A (ja) * | 2019-07-31 | 2021-02-22 | コイト電工株式会社 | レンズアレイユニット |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6568597B2 (ja) | 広角レンズ | |
| CN106483632B (zh) | 光学成像系统 | |
| US11693215B2 (en) | Optical imaging lens | |
| CN106483633B (zh) | 光学成像系统 | |
| EP1712944B1 (en) | Imaging lens | |
| JP5405360B2 (ja) | 撮像レンズおよび撮像装置 | |
| CN106291870B (zh) | 光学成像系统 | |
| US9897777B2 (en) | Optical system | |
| US20160313538A1 (en) | Photographic Lens System Enabling Reduction in Tightness of Manufacturing Tolerance | |
| US7184225B1 (en) | Aspherical type imaging lens array | |
| US8345323B2 (en) | Image reading lens system and image reading apparatus | |
| CN106249381B (zh) | 光学成像系统 | |
| US9195033B2 (en) | Imaging optical system and imaging equipment | |
| US9244251B2 (en) | Wide-angle photographic lens system enabling correction of distortion | |
| US11415778B2 (en) | Optical imaging lens | |
| JP2006284620A (ja) | 広角レンズおよび接合レンズ | |
| JP2007233152A (ja) | 光学装置 | |
| TWI776321B (zh) | 光學成像鏡頭 | |
| US8873164B2 (en) | Photographic lens optical system | |
| US20220252823A1 (en) | Optical imaging lens | |
| US8520325B2 (en) | Photographic lens optical system | |
| JPH10307253A (ja) | ガウス型レンズ | |
| US8736985B2 (en) | Photographic lens optical system | |
| US11460670B2 (en) | Optical imaging lens including seven lenses of +−+−++− or +−+−+−−, or eight lenses of +−+−+++−, +−+−++++, +−+−−++−, +−+−++−−, +−−−−++− or −−+++−+− refractive powers | |
| US20220350118A1 (en) | Imaging lens system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040908 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060411 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060608 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060912 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061109 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070206 |