JP2003315729A - Imaging element array, optical writing unit and image forming apparatus - Google Patents

Imaging element array, optical writing unit and image forming apparatus

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JP2003315729A
JP2003315729A JP2002123381A JP2002123381A JP2003315729A JP 2003315729 A JP2003315729 A JP 2003315729A JP 2002123381 A JP2002123381 A JP 2002123381A JP 2002123381 A JP2002123381 A JP 2002123381A JP 2003315729 A JP2003315729 A JP 2003315729A
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JP
Japan
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roof prism
element array
lens
imaging element
lens surface
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Application number
JP2002123381A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Masuda
浩二 増田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain an optical system whose brightness is more improved than in a conventional manner by constituting a roof prism lens of an anamorphic lens and bringing the incident lens surface close to an object surface, as for the optical system (imaging element array) using a roof prism lens array. <P>SOLUTION: The roof prism lens array 10 is constituted by integrally arranging several roof prism lenses 10<SB>1</SB>to 10<SB>n</SB>constituted of the incident lens surface 1, a roof prism part 2 and an exit lens surface 3. In this case, the roof prism lens is constituted of the anamorphic lens, and the incident lens surface 1 is brought closer to the object surface 4 than in the conventional manner, and the symmetrical structure with reference to the ridge of the roof prism part 2 is not introduced, then, the luminous flux emitted from the light emitting element positioned on the object surface 4 is coupled by the imaging element array 10, then, the angle of the guided luminous flux becomes larger than the conventional one. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、結像素子アレイ、
光書込ユニット、および、画像形成装置に関し、より詳
細には、固体光書込方式のデジタル複写機,プリンタ,
デジタルFAXなどのデジタル出力機器等で用いられる
結像素子アレイ、該結像素子アレイを具備する光書込ユ
ニット、および、該光書込ユニットを露光ユニットとし
て用いる画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging element array,
More specifically, the present invention relates to an optical writing unit and an image forming apparatus, and more specifically, a solid-state optical writing type digital copying machine, a printer,
The present invention relates to an imaging element array used in a digital output device such as a digital FAX, an optical writing unit including the imaging element array, and an image forming apparatus using the optical writing unit as an exposure unit.

【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。光書込ユニットでのデジタル
光書込方式は、現在では大きく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. At present, the digital optical writing method in the optical writing unit can be roughly classified into two types. One 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. The other is an LED array or an organic EL. This is a solid-state optical writing system in which a light beam emitted from a light emitting element array such as an 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、固体光書
込方式は、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)というメリットも
ある。なお、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。
In the above-mentioned optical scanning system, since the light is scanned by the optical deflector, the optical path length becomes large, whereas
The solid-state optical writing method has an advantage that the optical writing unit can be configured compactly because the optical path length can be extremely shortened. Moreover, since the solid-state optical writing method does not use a movable part such as an optical deflector,
There is also an advantage that noise can be suppressed (low noise). The solid-state optical writing 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.

【0004】図20は、固体光書込方式の光書込ユニッ
トとして一般的な、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の一例を説明するための
図で、LEDアレイ120中の複数のLED121から
出射された光がロッドレンズアレイ150の集光作用に
より感光面160に投影される。これによって、感光面
160に微小な点像が結像される。
FIG. 20 is a view for explaining an example of an optical writing unit using a rod lens array as an imaging element array, which is a general solid-state optical writing type optical writing unit. Light emitted from the plurality of LEDs 121 therein is projected onto the photosensitive surface 160 by the condensing action of the rod lens array 150. As a result, a minute point image is formed on the photosensitive surface 160.

【0005】また、図21は、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
書込ユニットの一例を説明するための図で、ルーフプリ
ズムレンズアレイ110は、保持部材131に保持され
て、保持具132によって、フレーム130に固定され
ている。また、LEDアレイ120も、ルーフプリズム
レンズアレイ110に対して位置決めされ、フレーム1
30に固定されており、LEDアレイ120の各発光素
子(LED素子)から放出された光は、像面(像担時体
面)105に光スポットを形成することで、像面105
に点像を結像する。
FIG. 21 is a diagram for explaining an example of an optical writing unit using a roof prism lens array as an example using another imaging element array, in which the roof prism lens array 110 is held. It is held by a member 131 and fixed to the frame 130 by a holder 132. The LED array 120 is also positioned with respect to the roof prism lens array 110, and
The light emitted from each light-emitting element (LED element) of the LED array 120, which is fixed to 30, forms a light spot on the image surface (image-bearing body surface) 105, so that the image surface 105
Form a point image on.

【0006】発光素子アレイとしては、図20,図21
に示したように、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、基板上に数十〜
百程度の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、所定間隔で配列さ
れている。このとき、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。
The light emitting element array is shown in FIGS.
As shown in FIG. 2, an LED array in which light emitting diodes (LEDs) are arranged at a predetermined arrangement pitch is generally used as a light emitting element. LED arrays are on the substrate
About 100 light emitting diode array chips are mounted, and several tens to several hundreds of light emitting diodes (LEDs) are arranged at predetermined intervals on each light emitting diode array chip. At this time, the light emitting diode array chips adjacent to each other are mounted on the substrate such that the distance between the light emitting diodes at the ends thereof is equal to 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LD(面発光
型,端面発光型)が配列されたLDアレイ等がある。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
There are an EL array in which L elements are arranged, an LD array in which semiconductor LDs (surface emitting type, edge emitting type) are arranged, and the like. 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】図22は、図20に示したロッドレンズア
レイ150の一例を説明するための図である。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が、このロ
ッドレンズアレイ150は、例えば、ロッドレンズ15
1が二列に俵積みに束ねられ、周囲を側板152によっ
て保持されている構造をしている。ロッドレンズ151
の間には不透明部材153が充填され固化されている。
また、一列で構成されるものもある。
FIG. 22 is a diagram for explaining an example of the rod lens array 150 shown in FIG. A rod lens array in which a plurality of gradient index rod lenses are bundled is generally used as an imaging element array used in a solid-state optical writing optical writing unit. Is, for example, the rod lens 15
1 is bundled in a bale stack in two rows, and the periphery thereof is held by a side plate 152. Rod lens 151
An opaque member 153 is filled and solidified between the spaces.
In addition, there are some that are configured in one row.

【0009】図23は、図21に示したルーフプリズム
レンズアレイ110の一例を説明するための図で、ルー
フプリズムレンズアレイ110は、入射レンズ面10
1、出射レンズ面103、およびルーフプリズム部10
2が一体的に形成されたルーフプリズムレンズが複数一
体的に配列された構造をしている。
FIG. 23 is a view for explaining an example of the roof prism lens array 110 shown in FIG. 21.
1, exit lens surface 103, and roof prism portion 10
2 has a structure in which a plurality of roof prism lenses integrally formed are arranged integrally.

【0010】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こと
は先に述べたが、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で画像出力を行うと、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。本出願人は、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。
As described above, the optical writing unit using the rod lens array is generally used as the image forming element array, but the image using the optical writing unit using the image forming element array is used. When an image is output by the forming apparatus, density unevenness called vertical stripes (white stripes or black stripes in a monochrome image) is recognized on the output image. The applicant has found through experiments that, as factors causing the density unevenness, there are non-uniformity of beam characteristics due to the imaging element array and non-uniformity of light-emitting element intervals due to the light-emitting element array. .

【0011】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22に示したように、屈
折率分布を持つロッドレンズ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ばらつきによって、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。従って、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
ンズの光軸ばらつきに応じて変化することになり、その
結果、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。
It has been found that the structure of the rod lens array has a great influence on the nonuniformity of the beam characteristics caused by the imaging element array, which is one of the factors. That is, since the rod lens array is formed by bundling a plurality of rod lenses having a refractive index distribution, as shown in FIG. 22, variations in the optical axis directions between adjacent rod lenses are likely to occur. . Since the light flux emitted from one light emitting element is imaged through a plurality of rod lenses, the shape and position of each image obtained through each rod lens due to the variation of the optical axis of each rod lens. Varies, 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, resulting in non-uniformity of the beam characteristics. In addition to variations in the optical axis, variations in refractive index distribution, variations in rod diameter, etc. are also affected.

【0012】そこで、本出願人は、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、縦筋が認識されることがないようなルーフ
プリズムレンズアレイを用いた光書込ユニットよりも、
ロッドレンズアレイを用いた光書込ユニットの方が、光
学系の明るさにおいて有利である。
Therefore, the present applicant has formed an optical writing unit using a roof prism lens as an image forming element capable of reducing a variation due to a processing error such as an optical axis variation by integrally forming a plurality of image forming elements. Is proposed. However, compared to an optical writing unit using a roof prism lens array in which vertical stripes are not recognized,
The optical writing unit using the rod lens array is more advantageous in terms of brightness of the optical system.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
なルーフプリズムレンズアレイを用いた光学系(結像素
子アレイ)において、ルーフプリズムレンズをアナモフ
ィックレンズとし、さらに入射レンズ面を物体面に近づ
けることにより、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してなされたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an optical system (imaging element array) using a roof prism lens array as described above, wherein the roof prism lens is an anamorphic lens, and the incident lens surface is an object surface. This is done for the purpose of realizing an optical system capable of improving brightness more than ever before by bringing them closer.

【0014】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、ルーフプリズムレンズをア
ナモフィックレンズとし、さらに入射レンズ面を物体面
に近づけることにより、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してなされたも
のである。
Further, in the optical writing unit using the roof prism lens array, the roof prism lens is an anamorphic lens, and the incident lens surface is closer to the object surface, whereby the brightness can be improved as compared with the conventional optical writing unit. It was made for the purpose of realizing.

【0015】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、ルー
フプリズムレンズをアナモフィックレンズとし、さらに
入射レンズ面を物体面に近づけることにより、従来より
も明るさを向上し、高速印字可能な画像形成装置を実現
することを目的としてなされたものである。
Further, in the image forming apparatus using the optical writing unit using the roof prism lens array, the roof prism lens is an anamorphic lens, and the incident lens surface is closer to the object surface, so that the brightness is higher than that of the conventional one. The purpose of the invention is to realize an improved image forming apparatus capable of high-speed printing.

【0016】また、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、光
書込ユニットをコンパクトに構成できる(ユニット部品
/材料の低減)、光偏向器のような可動部品がない(低
騒音)というメリットを得ることを目的としてなされた
ものである。さらに、従来よりも明るさを向上できるこ
とから、従来と同じ印字速度とした場合には、発光素子
アレイの発光パワーを低減し、低電力(省エネルギ)化
を実現することを目的としてなされたものである。
Also, from the environmental aspect, by adopting the solid-state optical writing method, the optical writing unit can be constructed more compactly than the optical scanning method (reduction of unit parts / materials). The purpose of this is to obtain the advantage that there is no moving part such as a deflector (low noise). Further, since the brightness can be improved as compared with the conventional one, when the same printing speed as the conventional one is used, the light emitting power of the light emitting element array is reduced to achieve low power consumption (energy saving). Is.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、入射
レンズ面と、ルーフプリズム部と、出射レンズ面とから
なるルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列された
結像素子アレイにおいて、前記ルーフプリズムレンズは
アナモフィックレンズであり、かつ、物体面から前記入
射レンズ面までの距離をd0′、前記出射レンズ面から
像面までの距離をd3′としたとき、 d0′<d3′ であることを特徴としたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an imaging element array in which a plurality of roof prism lenses each of which includes an entrance lens surface, a roof prism portion, and an exit lens surface are integrally arranged. The roof prism lens is an anamorphic lens, and when the distance from the object surface to the entrance lens surface is d0 'and the distance from the exit lens surface to the image surface is d3', d0 '<d3'. It is characterized by that.

【0018】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記入射レンズ面は、前記ルーフプリズムレンズの
配列方向にパワーを持たないことを特徴としたものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the incident lens surface has no power in the arrangement direction of the roof prism lenses.

【0019】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、前記出射レンズ面は、前記ルーフプリズムレンズの
配列方向に非円弧形状を有することを特徴としたもので
ある。
According to a third aspect of the invention, in the second aspect of the invention, the exit lens surface has a non-arcuate shape in the arrangement direction of the roof prism lenses.

【0020】請求項4の発明は、請求項1の発明におい
て、前記物体面と、前記ルーフプリズムレンズと、前記
像面との距離関係によって定まる前記ルーフプリズムレ
ンズの配列方向の横倍率Mmの絶対値が、略正立等倍で
あることを特徴としたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the absolute lateral magnification Mm in the arrangement direction of the roof prism lenses, which is determined by the distance relationship between the object plane, the roof prism lens, and the image plane, is absolute. The value is characterized by being approximately upright.

【0021】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、前記物体面と、前記ルーフプリズムレンズと、前記
像面との距離関係によって定まる前記ルーフプリズムレ
ンズの配列直交方向の横倍率Msの絶対値が、 1.5≦|Ms|≦3.0 であることを特徴としたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the lateral magnification Ms in the orthogonal direction to the arrangement of the roof prism lenses is determined by the distance relationship between the object plane, the roof prism lens, and the image plane. It is characterized in that the absolute value is 1.5 ≦ | Ms | ≦ 3.0.

【0022】請求項6の発明は、請求項1の発明におい
て、隣接する前記ルーフプリズムレンズ間を通過する光
の強度を減衰させるための光減衰手段を各ルーフプリズ
ムレンズ間に有することを特徴としたものである。
The invention of claim 6 is characterized in that, in the invention of claim 1, light-attenuating means for attenuating the intensity of light passing between the adjacent roof prism lenses is provided between the roof prism lenses. It was done.

【0023】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、前記光減衰手段が、各ルーフプリズムレンズ間に形
成された配列方向に幅Wを持つ光減衰部材からなり、前
記ルーフプリズムレンズの屈折率をN、前記光減衰部材
の屈折率をN′、内部吸収係数をk′としたとき、ΔN
=(N′−N)/Nとすると、 0≦ΔN≦0.05 k′>0.43/W を満足することを特徴としたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, the light attenuating means comprises a light attenuating member having a width W in the arrangement direction formed between the roof prism lenses. When the refractive index is N, the refractive index of the light attenuating member is N ′, and the internal absorption coefficient is k ′, ΔN
= (N'-N) / N, it is characterized by satisfying 0≤ΔN≤0.05 k '> 0.43 / W.

【0024】請求項8の発明は、入射レンズ面と、ルー
フプリズム部と、出射レンズ面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た結像素子アレイ
と、複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子ア
レイチップを複数配列してなる発光素子アレイとからな
る光スポットを形成するための光書込ユニットにおい
て、前記ルーフプリズムレンズはアナモフィックレンズ
であり、かつ、物体面から前記入射レンズ面までの距離
をd0′、前記出射レンズ面から像面までの距離をd
3′としたとき、 d0′<d3′ であることを特徴としたものである。
According to an eighth aspect of the present invention, an image forming element array in which a plurality of roof prism lenses each including an entrance lens surface, a roof prism portion, and an exit lens surface are integrally arranged, and a plurality of light emitting elements are predetermined. In an optical writing unit for forming a light spot consisting of a light emitting element array in which a plurality of light emitting element array chips arranged at intervals are arranged, the roof prism lens is an anamorphic lens, and from the object plane, The distance to the entrance lens surface is d0 ', and the distance from the exit lens surface to the image surface is d0'.
When 3'is set, d0 '<d3'.

【0025】請求項9の発明は、入射レンズ面と、ルー
フプリズム部と、出射レンズ面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た結像素子アレイ
と、複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子ア
レイチップを複数配列してなる発光素子アレイとからな
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、前記ルーフプリズムレンズはアナモ
フィックレンズであり、かつ、物体面から前記入射レン
ズ面までの距離をd0′、前記出射レンズ面から像面ま
での距離をd3′としたとき、 d0′<d3′ であることを特徴としたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, an imaging element array in which a plurality of roof prism lenses each including an incident lens surface, a roof prism portion, and an exit lens surface are integrally arranged, and a plurality of light emitting elements are predetermined. In an image forming apparatus in which an optical writing unit including a light emitting element array formed by arranging a plurality of light emitting element array chips arranged at intervals is used as an exposure unit, the roof prism lens is an anamorphic lens and an object plane. To d0 ', and d3' from the exit lens surface to the image plane, d0 '<d3'.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の結像素子アレイ
(ルーフプリズムレンズアレイ)の一実施例を説明する
ための概略図で、ルーフプリズムレンズアレイ10は、
入射レンズ面1と、ルーフプリズム部2と、出射レンズ
面3とからなるルーフプリズムレンズ101〜10nが複
数個一体的に配列されて形成されている。ルーフプリズ
ムレンズ101〜10nは、アナモフィックレンズであ
る。なお、α′は、物体面4に位置する発光素子(図示
しない)から放出された光束を結像素子アレイ10がカ
ップリングし、取り込むことができる光束の角度であ
る。
1 is a schematic diagram for explaining an embodiment of an image forming element array (roof prism lens array) according to the present invention. A roof prism lens array 10 is
A plurality of roof prism lenses 10 1 to 10 n including an entrance lens surface 1, a roof prism portion 2, and an exit lens surface 3 are integrally formed and formed. The roof prism lenses 10 1 to 10 n are anamorphic lenses. It should be noted that α ′ is the angle of the light flux that can be captured by the imaging element array 10 by coupling the light flux emitted from the light emitting element (not shown) located on the object plane 4.

【0027】図2は、図1に示した結像素子アレイの斜
視図で、入射レンズ面1は配列方向にパワーを持ってお
らず、配列直交方向にパワーを持つシリンドリカル面に
なっている。物体面4に位置する発光素子から放出され
た光束は、入射レンズ面1により収束し、その後、ルー
フプリズム部2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3を介して像面
5に結像する。
FIG. 2 is a perspective view of the imaging element array shown in FIG. 1. The incident lens surface 1 is a cylindrical surface having no power in the array direction but having power in the array orthogonal direction. The light flux emitted from the light emitting element located on the object plane 4 is converged by the incident lens surface 1 and then totally reflected by the two roof prism surfaces which are substantially orthogonal to each other and form the roof prism portion 2, and the exit lens surface. An image is formed on the image plane 5 via 3.

【0028】図3は、従来のルーフプリズムレンズから
なる結像素子アレイの一例を説明するための概略図で、
従来のルーフプリズムレンズは、入射レンズ面101と
出射レンズ面103が共軸の球面、または非球面から構
成されており、かつ、入射レンズ面101と出射レンズ
面103の面形状は同一である。また、入射レンズ面1
01からルーフプリズム部102までの距離と、ルーフ
プリズム部102から出射レンズ面103までの距離は
等しい。さらに、物体面104から入射レンズ面101
までの距離d0と、出射レンズ面103から像面105
までの距離d3が等しい(d0=d3)。すなわち、ル
ーフプリズム部102の稜線に対して物体面側と像面側
が対称的な構造を持っている。なお、αは、物体面10
4に位置する発光素子から放出された光束を結像素子ア
レイ110がカップリングし、取り込むことができる光
束の角度である。
FIG. 3 is a schematic view for explaining an example of an image forming element array consisting of a conventional roof prism lens,
In the conventional roof prism lens, the entrance lens surface 101 and the exit lens surface 103 are configured by coaxial spherical surfaces or aspherical surfaces, and the entrance lens surface 101 and the exit lens surface 103 have the same surface shape. In addition, the entrance lens surface 1
The distance from 01 to the roof prism portion 102 is equal to the distance from the roof prism portion 102 to the exit lens surface 103. Further, from the object surface 104 to the entrance lens surface 101
Distance d0 to the exit lens surface 103 to the image surface 105
Are equal to each other (d0 = d3). That is, it has a structure in which the object plane side and the image plane side are symmetrical with respect to the ridgeline of the roof prism portion 102. Note that α is the object plane 10
This is the angle of the light flux that can be captured by the imaging element array 110 by coupling the light flux emitted from the light emitting element located at No. 4.

【0029】従来のルーフリズムレンズアレイにおいて
も、d0=d3のまま、入射レンズ面を物体面に近づけ
ることはできるが、ルーフプリズムレンズ中を通過する
光路長が長くなってしまい、配列方向における光束を取
り込む角度が小さくなってしまい、明るさは低減してし
まう。そこで、本発明では、ルーフプリズムレンズをア
ナモフィックレンズとし、入射レンズ面を物体面に近づ
け(d0′<d3′)、ルーフプリズム部の稜線に対し
て対称的な構造を取らないことにより、 α′>α を達成する。
Even in the conventional roof rhythm lens array, the incident lens surface can be brought close to the object surface with d0 = d3, but the optical path length passing through the roof prism lens becomes long, and the light flux in the arrangement direction is increased. The angle of capturing light becomes smaller, and the brightness is reduced. Therefore, in the present invention, the roof prism lens is an anamorphic lens, the incident lens surface is brought close to the object surface (d0 '<d3'), and a structure not symmetrical with respect to the ridgeline of the roof prism portion is used. Achieve> α.

【0030】なお、後述するように、配列方向において
は、入射レンズ面1で屈折するものの、パワーを持って
いないことから、光束を取り込む角度に大きな差はな
い。従って、結像素子アレイ10の明るさは、αに略比
例すると近似することができる。ゆえに、ルーフプリズ
ムレンズをアナモフィックレンズとし、入射レンズ面1
を物体面4に近づけることにより、結像素子ユニットの
明るさは、略(α′/α)倍に向上する。
As will be described later, in the arrangement direction, although refracting at the incident lens surface 1, since it has no power, there is no great difference in the angle of taking in the light beam. Therefore, the brightness of the imaging element array 10 can be approximated as being substantially proportional to α. Therefore, the roof prism lens is used as an anamorphic lens, and the incident lens surface 1
Is brought closer to the object plane 4, the brightness of the imaging element unit is improved by approximately (α ′ / α) times.

【0031】図4は、図1に示した結像素子アレイを像
面側からみたときの展開図で、入射レンズ面1は配列方
向にパワーを持たないので平面である。図4において、
各々の面間隔をd′,曲率半径をr,屈折率をNとし、
近軸光線追跡を行い、ルーフプリズムレンズが取り込む
ことができる光束の角度(β′)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は次式で書ける。 e′=d′/N′ φ=(N′−N)/r
FIG. 4 is a development view of the image forming element array shown in FIG. 1 when viewed from the image plane side, and the incident lens surface 1 is a plane because it has no power in the arrangement direction. In FIG.
Let d ′ be each surface spacing, r be the radius of curvature, and N be the refractive index,
Paraxial ray tracing is performed to find the angle (β ') of the light beam that can be captured by the roof prism lens. When performing paraxial ray tracing, the reduced surface spacing e ′ and the surface power φ are used. Here, when the surface numbers was m, in terms of spacing e m ', the power phi m surface can be written by the following equation. e m '= d m' / N m 'φ m = (N m' -N m) / r m

【0032】図5は、図4に示した結像素子アレイを換
算面間隔e′と面のパワーφで表した展開図、図6は、
図4および図5に対する比較例として、図3に示した従
来の結像素子アレイ(ルーフプリズムレンズ)を像面側
から見たときの展開図である。従来のルーフプリズムレ
ンズは、ルーフプリズム部の稜線に対して対称的な構造
を持つため、 d0=d3 d1=d2 r1=−r3 である。
FIG. 5 is a development view showing the imaging element array shown in FIG. 4 by the conversion surface spacing e'and the surface power φ, and FIG. 6 is
FIG. 6 is a development view of the conventional imaging element array (roof prism lens) shown in FIG. 3 as seen from the image plane side, as a comparative example with respect to FIGS. 4 and 5. Since the conventional roof prism lens has a symmetrical structure with respect to the ridgeline of the roof prism portion, d0 = d3 d1 = d2 r1 = -r3.

【0033】表1は、図5に示した結像素子アレイにお
いて近軸光線追跡を行うための、ルーフプリズムレンズ
に対するパラメータe′(e0′〜e3′),φ(φ1
φ3)を示す実施例1〜実施例3、および、図6に示し
た結像素子アレイにおいて近軸光線追跡を行うための、
ルーフプリズムレンズに対するパラメータe′,φを示
す比較例を示す表である。なお、d2=d2′,d3=
d3′として比較した。
Table 1 shows parameters e ′ (e 0 ′ to e 3 ′) and φ (φ 1 ˜) for the roof prism lens for performing paraxial ray tracing in the imaging element array shown in FIG.
φ 3 ), and for performing paraxial ray tracing in the imaging element array shown in FIG.
9 is a table showing a comparative example showing parameters e ′ and φ for a roof prism lens. Note that d2 = d2 ', d3 =
It was compared as d3 '.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】比較例e0′=9mmに対し、実施例1〜
実施例3では、e0′=2mm,3mm,4mmとし、
入射レンズ面1を物体面4に近づけている。ここで、e
1′は配列方向の横倍率|Mm|=1.0(等倍)とな
るように設定している。
Comparative Examples e0 '= 9 mm, Examples 1 to 1
In the third embodiment, e0 ′ = 2 mm, 3 mm, 4 mm,
The entrance lens surface 1 is brought close to the object surface 4. Where e
1'is set so that the lateral magnification in the arrangement direction is | Mm | = 1.0 (equal magnification).

【0036】図7は、表1に示した実施例2について光
線追跡した際の光線高さhと換算面間隔e′との関係を
示す図、図8は、表1に示した比較例について光線追跡
した際の光線高さhと換算面間隔e′との関係を示す図
で、図中の光線は、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レンズ1
,110の出射レンズ面3,103の配列方向の
開口径で制限され、ここではh=0.35mmとした。
表2は、光線追跡により得られた実施例1〜実施例3に
ついてのβ′、および比較例についてのβを示す表であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the ray height h and the reduced surface spacing e'when ray tracing is carried out for Example 2 shown in Table 1, and FIG. 8 is for the comparative example shown in Table 1. It is a figure which shows the relationship between the ray height h at the time of ray tracing, and conversion surface space | interval e '. The ray in a figure traces the peripheral ray. The outermost rays are the roof prism lens 1
It is limited by the aperture diameter in the arrangement direction of the exit lens surfaces 3 and 103 of 0 n and 110 n , and here h = 0.35 mm.
Table 2 is a table showing β ′ for Examples 1 to 3 and β for Comparative Examples obtained by ray tracing.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】表2より、配列方向においては、入射レン
ズ面1で屈折するものの、入射レンズ面1がパワーを持
っていないことから、ある物点から光束を取り込む角度
βとβ′とに差はない。また、取り込める画角に対して
も大きな差はないことが分かる。従って、結像素子アレ
イの明るさは、配列直交方向における光束を取り込む角
度αに略比例すると近似することができる。ゆえに、ル
ーフプリズムレンズ10をアナモフィックレンズと
し、配列方向にパワーを持たない入射レンズ面1を従来
よりも物体面4に近づけることにより、結像素子アレイ
10の明るさは、略(α′/α)倍に向上することがで
きる。
From Table 2, in the arrangement direction, although the light is refracted at the incident lens surface 1, the incident lens surface 1 does not have power, so that there is a difference between the angles β and β'for taking in the light flux from a certain object point. Absent. Also, it can be seen that there is no great difference in the angle of view that can be captured. Therefore, the brightness of the imaging element array can be approximated to be approximately proportional to the angle α of capturing the light flux in the array orthogonal direction. Therefore, by making the roof prism lens 10 n an anamorphic lens and bringing the incident lens surface 1 having no power in the array direction closer to the object surface 4 than in the conventional case, the brightness of the imaging element array 10 is approximately (α ′ / It can be improved by α) times.

【0039】また、ルーフプリズムレンズの出射レンズ
面を配列方向に非円弧形状とする。配列方向において入
射レンズ面はパワーを持たないため、配列方向において
は出射レンズ面のみで結像する必要がある。従って、出
射レンズ面を非円弧形状とすることで、配列方向におい
て良好に収差補正を行うことができる。
The exit lens surface of the roof prism lens has a non-arcuate shape in the arrangement direction. Since the entrance lens surface has no power in the arrangement direction, it is necessary to form an image only on the exit lens surface in the arrangement direction. Therefore, by making the exit lens surface have a non-arcuate shape, it is possible to satisfactorily correct aberrations in the arrangement direction.

【0040】また、物体面とルーフプリズムレンズと像
面との距離関係によって定まる配列方向の横倍率を正立
等倍とする。表1に示した実施例1〜実施例3のように
配列方向に正立等倍(展開したときの計算では|Mm|
=1.0であるが倒立像であり、実際にはルーフプリズ
ム部により像は反転し、正立像が得られる)とすること
により、物体面と像面の像は等しくなることから、ルー
フプリズムレンズ複数個を配列させたとき、物体面上の
ある1点は、各々のルーフプリズムレンズを介して、像
面上のある1点に像を結び、それらの像はちょうど重な
り合うことができる。
Further, the lateral magnification in the array direction, which is determined by the distance relationship between the object plane, the roof prism lens and the image plane, is assumed to be erect equal magnification. As in Examples 1 to 3 shown in Table 1, the erecting equal-magnification in the arrangement direction (| Mm |
= 1.0, but it is an inverted image, and the image is actually inverted by the roof prism part, and an erect image is obtained.) When a plurality of lenses are arranged, a certain point on the object plane forms an image at a certain point on the image plane through each roof prism lens, and these images can be exactly overlapped.

【0041】すなわち、結像素子アレイにおいては、配
列方向において正立等倍とすることで、像が重なり、明
るさを確保することができる。また、わずかに拡大(|
Mm|〜1.02程度)としても良く、像面がデフォー
カスしたときの光スポット特性を向上させることもでき
る。
That is, in the imaging element array, the images are overlapped and the brightness can be ensured by making them upright in the arrangement direction. Also, slightly expanded (|
Mm | to about 1.02), and the light spot characteristics when the image plane is defocused can be improved.

【0042】図9は、図1に示した結像素子アレイを配
列方向から見たときの展開図、表3は、図9に示した結
像素子アレイを換算面間隔e′と面のパワーφで示す表
で、図9に示した結像素子アレイの実施例1に対応する
パラメータ(換算面間隔e′(e0′〜e3′),面のパ
ワーφ(φ1〜φ3))を実施例4〜実施例6に、図9に
示した結像素子アレイの実施例2に対応するパラメータ
(e′(e0′〜e3′),φ(φ1〜φ3))を実施例7
〜実施例9に、図9に示した結像素子アレイの実施例3
に対応するパラメータ(e′(e0′〜e3′),φ(φ
1〜φ3))を実施例10〜実施例12に表わす。
FIG. 9 is a developed view of the image-forming element array shown in FIG. 1 when viewed from the arrangement direction. Table 3 shows the image-forming element array shown in FIG. In the table indicated by φ, parameters corresponding to the first embodiment of the imaging element array shown in FIG. 9 (conversion surface spacing e ′ (e 0 ′ to e 3 ′), surface power φ (φ 1 to φ 3 )) ) To Examples 4 to 6 and parameters (e ′ (e 0 ′ to e 3 ′), φ (φ 1 to φ 3 )) corresponding to Example 2 of the imaging element array shown in FIG. Example 7
In Example 9, Example 3 of the imaging element array shown in FIG.
Corresponding to (e ′ (e 0 ′ to e 3 ′), φ (φ
1 to φ 3 )) are shown in Examples 10 to 12.

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】図10は、表3に示した実施例8について
光線追跡した際の光線高さhと換算面間隔e′との関係
を示す図である。図10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
レンズ10の出射レンズ面3の配列直交方向の開口径
で制限され、ここではh=0.46mmとした。表4
は、光線追跡により得られた実施例4〜実施例12につ
いてのα′、および比較例についてのαを示す表であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the ray height h and the reduced surface spacing e'when ray tracing is carried out for Example 8 shown in Table 3. The light rays in FIG. 10 trace the light rays at the outermost periphery. The light rays at the outermost periphery are limited by the aperture diameter of the exit lens surface 3 of the roof prism lens 10 n in the direction orthogonal to the array, and here h = 0.46 mm. Table 4
[Fig. 4] is a table showing α'for Examples 4 to 12 and α for Comparative Examples obtained by ray tracing.

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】表4より、比較例(従来のルーフプリズム
レンズ)よりα′は大きくなり、結像素子アレイの明る
さは向上している。
From Table 4, α'is larger than that of the comparative example (conventional roof prism lens), and the brightness of the imaging element array is improved.

【0047】また表5は、表4に示した実施例4〜12
について、物体面4とルーフプリズムレンズ10nと像
面5との距離関係によって定まる配列直交方向の横倍率
Msの絶対値を求めた結果を示す表である。
Further, Table 5 shows Examples 4 to 12 shown in Table 4.
3 is a table showing the results of obtaining the absolute value of the lateral magnification Ms in the direction orthogonal to the array, which is determined by the distance relationship among the object plane 4, the roof prism lens 10 n, and the image plane 5.

【0048】[0048]

【表5】 [Table 5]

【0049】表5より、配列直交方向の横倍率の絶対値
が、明るさの向上と共に大きくなっていることが分か
る。また、明るさ向上率(α′/α)と横倍率の絶対値
|Ms|とはほぼ比例関係にある。
From Table 5, it can be seen that the absolute value of the lateral magnification in the direction orthogonal to the array increases as the brightness improves. Further, the brightness improvement rate (α '/ α) and the absolute value of the lateral magnification | Ms | are in a substantially proportional relationship.

【0050】横倍率が大きくなると、像面上での光スポ
ットが拡大されてしまうため、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。例えば、20
μm(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。
When the lateral magnification is increased, the light spot on the image plane is enlarged, and when the lateral magnification is increased too much, the resolution is deteriorated. For example, 20
Considering a rectangular planar light source of μm (corresponding to 600 dpi), if | Ms | = 1.0, the beam spot diameter is 20 * 1. From 0 + 20 = 40, the beam spot diameter becomes about 40 μm, and a beam spot diameter almost equal to the pixel size of 600 dpi (42.3 μm) can be obtained.

【0051】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。従って、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。
When Ms = 3.0, 20 * 3.0 + 20 = 80, and the beam spot diameter is about 80 μm, and the beam spot diameter is about twice, which is 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 desirable that 1.5 ≦ | Ms | ≦ 3.0 is satisfied.

【0052】図11は、本発明の結像素子アレイによる
結像光線(像を結像する光線)の光路を説明するための
図で、実際の光路は3次元的で、図示すると複雑になる
ので便宜上2次元的な図として展開図で描いている。図
11に示すように、物体面上のある物点から放出された
光は、入射レンズ面に入射し、ルーフプリズムレンズ
(A)のルーフプリズム部の2つのプリズム面で全反射
した後、出射レンズ面から射出して、配列方向において
物点と同じ位置にある像面上の像点に到達する。このと
き、光は常にルーフプリズムレンズ(A)のルーフプリ
ズム部と出射レンズ面内を進む。
FIG. 11 is a diagram for explaining an optical path of an image forming light beam (a light beam forming an image) by the image forming element array of the present invention. The actual optical path is three-dimensional and becomes complicated when illustrated. Therefore, for the sake of convenience, it is drawn in a developed view as a two-dimensional view. As shown in FIG. 11, light emitted from an object point on the object surface enters the entrance lens surface, is totally reflected by the two prism surfaces of the roof prism portion of the roof prism lens (A), and then exits. The light exits from the lens surface and reaches an image point on the image surface at the same position as the object point in the arrangement direction. At this time, the light always travels within the roof prism portion of the roof prism lens (A) and the exit lens surface.

【0053】また、ルーフプリズムレンズ(B)のルー
フプリズム部で全反射した光は、常にルーフプリズムレ
ンズ(B)の出射レンズ面から射出して像点に到達す
る。ルーフプリズムレンズ(C)のルーフプリズム部で
全反射した光も、常にルーフプリズムレンズ(C)の出
射レンズ面から射出して像点に到達する。
The light totally reflected by the roof prism portion of the roof prism lens (B) always exits from the exit lens surface of the roof prism lens (B) and reaches the image point. The light totally reflected by the roof prism portion of the roof prism lens (C) also always exits from the exit lens surface of the roof prism lens (C) and reaches the image point.

【0054】図11に示す状態では、ある1つの物点か
ら放出された光は、複数のルーフプリズムレンズを介し
て「1つの像点を合成して形成」する。このように、物
点に対して結像する像を「メイン光」と呼ぶ。すなわ
ち、図11は、メイン光の結像の様子を示しているので
ある。
In the state shown in FIG. 11, the light emitted from a certain object point "forms by combining one image point" through a plurality of roof prism lenses. The image formed on the object point in this way is called "main light". That is, FIG. 11 shows how the main light is imaged.

【0055】図12は、物点から放出される光の一部が
像点に結像せずに「不要な光」となって像面に到達する
場合の光路を、図11に倣って示す図である。図12に
おいて、物体面上のある物点から放出された光は、入射
レンズ面に入射し、ルーフプリズムレンズ(D)のルー
フプリズム部の2つのプリズム面で全反射した後、ルー
フプリズムレンズ(C)の出射レンズ面から射出して、
配列方向において物点と異なる位置にある像面上の点Q
に到達する。すなわち、この光は、像点に結像しない
「不要な光」である。
FIG. 12 shows the optical path in the case where a part of the light emitted from the object point reaches the image plane as "unnecessary light" without forming an image at the image point, following FIG. It is a figure. In FIG. 12, light emitted from an object point on the object plane is incident on the incident lens surface, and after being totally reflected by the two prism surfaces of the roof prism portion of the roof prism lens (D), the roof prism lens ( Emitted from the exit lens surface of C),
Point Q on the image plane at a position different from the object point in the array direction
To reach. That is, this light is "unnecessary light" that does not form an image at the image point.

【0056】この「不要な光」がある位置に集光する
(メイン光のように結像している訳ではなく、ある領域
に集中している)場合、このような不要な光をゴースト
光と呼ぶ。ゴースト光の集光する位置は、ルーフプリズ
ムレンズの配列ピッチや、ルーフプリズムレンズの形状
に依存する。これらゴースト光は、画像形成において出
力画像に影響を及ぼし、画質を劣化させることがあるた
め、画像に影響を及ぼさない範囲内に低減させることが
望ましい。
When the "unnecessary light" is condensed at a certain position (not focused like the main light but concentrated in a certain area), such unnecessary light is ghost light. Call. The position where the ghost light is focused depends on the array pitch of the roof prism lenses and the shape of the roof prism lenses. Since these ghost lights may affect the output image during image formation and may deteriorate the image quality, it is desirable to reduce the ghost light within a range that does not affect the image.

【0057】図13は、隣接するルーフプリズムレンズ
間を通過する光強度を減衰させるための光減衰手段を備
えた本発明の結像素子アレイの一実施例を説明するため
の図で、図13(A)は、結像素子アレイの配列方向を
出射レンズ面側から見た図、図13(B)は、図13
(A)のB−B線方向断面図、図14は、光減衰手段の
概略図である。ゴースト光を低減させるために図13に
示すような光減衰手段を各ルーフプリズムレンズ101
〜10の間に有する必要がある。光減衰手段6は、
(1)内部吸収率が大きく、(2)ルーフプリズムレン
ズの材質の屈折率に近い、光減衰部材を、各ルーフプリ
ズムレンズ101〜10の間に充填して形成すること
ができる。
FIG. 13 is a diagram for explaining an embodiment of the image-forming element array of the present invention provided with a light attenuating means for attenuating the intensity of light passing between the adjacent roof prism lenses. 13A is a view of the arrangement direction of the imaging element array viewed from the exit lens surface side, and FIG.
FIG. 14A is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 14A, and FIG. In order to reduce the ghost light, each roof prism lens 10 1 is provided with a light attenuating means as shown in FIG.
Must be between 10 and 10 n . The light attenuating means 6 is
A light attenuating member (1) having a large internal absorptance and (2) having a refractive index close to that of the material of the roof prism lens can be formed by filling between the roof prism lenses 10 1 to 10 n .

【0058】ここで、内部吸収率k[mm-1]の材質中
を、光が光路長T[mm]だけ進む場合を考えると、上
記材質への入射エネルギ:Ein、射出エネルギ:Eo
utは、以下の関係を満たす。 Eout/Ein=10-kT 内部吸収率が大きいということは、すなわち、良く吸収
される部材であるということであり、光の波長に対して
不透明であるということである。
Considering the case where light travels through the material having the internal absorption coefficient k [mm -1 ] by the optical path length T [mm], the incident energy to the material is Ein and the emission energy is Eo.
ut satisfies the following relationship. Eout / Ein = 10 −kT A large internal absorptance means that it is a member that is well absorbed and that it is opaque to the wavelength of light.

【0059】また、光減衰部材の屈折率をN′、ルーフ
プリズムレンズの材質の屈折率をNとしたとき、 N′≧N であることが望ましい。これは、屈折(スネル)の法則
により、屈折率Nの媒質から屈折率N′の媒質に屈折す
るための条件である。
When the refractive index of the light attenuating member is N'and the refractive index of the material of the roof prism lens is N, it is desirable that N'≥N. This is a condition for refracting from a medium having a refractive index N to a medium having a refractive index N'according to the law of refraction (Snell).

【0060】従って、上記2つの意味するところは、図
14に示すように、屈折率N、内部吸収係数kの媒質
(ルーフプリズムレンズ)から屈折率N′、内部吸収係
数k′の媒質(光減衰手段6)へ進行する光を、その境
界面で屈折させ、光減衰手段6の中でそのエネルギを減
衰させることを目的としているということである。レン
ズ材質は、一般的に3mm厚で90%以上の透過率を有
するので、k≦0.015であり、ほぼ0と見なせる。
Therefore, as shown in FIG. 14, the above two meanings are from a medium having a refractive index N and an internal absorption coefficient k (roof prism lens) to a medium having a refractive index N'and an internal absorption coefficient k '(light This means that the light traveling to the attenuating means 6) is refracted at the boundary surface and the energy is attenuated in the light attenuating means 6. Since the lens material generally has a thickness of 3 mm and a transmittance of 90% or more, k ≦ 0.015, which can be regarded as almost zero.

【0061】一方、光減衰手段6において、25%以上
光エネルギを低減したいところから、k′は透過する光
路長Tも含め、 10−k′T≦0.25より、 k′T≧0.6 を満たすことが望ましい。また、配列方向の光減衰手段
6の幅をWとしたとき、隣接するルーフプリズムレンズ
101〜10の間を通過してゴースト光となる光線
は、境界面への入射角がかなり大きく、屈折角としては
45°以上であることから、T≧√2・Wであるので、 k′≧0.6/(√2・W)>0.43/W を満たせば十分である。
On the other hand, in the light attenuating means 6, since it is desired to reduce the light energy by 25% or more, k'includes the optical path length T through which 10'-k'T≤0.25 and k'T≥0. It is desirable to satisfy 6. Further, when the width of the light attenuating means 6 in the arrangement direction is W, a ray that passes through between the adjacent roof prism lenses 10 1 to 10 n and becomes a ghost light has a considerably large incident angle on the boundary surface. Since the refraction angle is 45 ° or more, T ≧ √2 · W, and therefore it is sufficient to satisfy k ′ ≧ 0.6 / (√2 · W)> 0.43 / W.

【0062】さらに、 N′≧N であっても、その境界面ではフレネルの式で求まる反射
エネルギが存在するため、この反射エネルギもできるだ
け抑える必要がある。従って、屈折率差が小さいほどそ
の反射エネルギは小さくできることから、ΔN=(N′
−N)/Nとしたとき、 0≦ΔN≦0.05 を満たすことが望ましい。
Further, even if N ′ ≧ N, the reflected energy obtained by the Fresnel equation exists at the boundary surface, so this reflected energy must be suppressed as much as possible. Therefore, the smaller the difference in refractive index, the smaller the reflected energy. Therefore, ΔN = (N ′
When −N) / N, it is desirable that 0 ≦ ΔN ≦ 0.05.

【0063】図15は、光減衰手段6を備えた本発明の
結象素子アレイの他の実施例を説明するための図、図1
6は、光減衰手段6を備えた本発明の結象素子アレイの
更に他の実施例を説明するための図である。図13に示
したように、各ルーフプリズムレンズの出射レンズ面3
の間のみに光減衰部材を充填して光減衰手段6としても
良いし、図15に示したように、入射レンズ面1の方に
向かって深く光減衰部材を充填して光減衰手段6として
も良い。ただし、あまり深く充填すると、物点から入射
レンズ面1を介してルーフプリズム部2へ導くメイン光
も減衰させてしまい、明るさが低減してしまうので、ゴ
ースト光の低減とのバランスを取ることが必要である。
製作方法としては、ルーフプリズムレンズに機械的に切
り込みを入れて、そこに光減衰部材を挿入または充填し
ても良いし、あらかじめ切り込みの入った状態のルーフ
プリズムレンズ101〜10を成形しておいて、そこ
に光減衰部材を挿入または充填しても良い。その他既知
の製作方法を用いることができる。
FIG. 15 is a view for explaining another embodiment of the tie element array of the present invention having the light attenuating means 6, FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining still another embodiment of the tie element array of the present invention including the light attenuating means 6. As shown in FIG. 13, the exit lens surface 3 of each roof prism lens
The light attenuating member 6 may be filled only in the space between the light attenuating means 6 and the light attenuating means 6 by filling the light attenuating member deeper toward the entrance lens surface 1 as shown in FIG. Is also good. However, if it is filled too deeply, the main light guided from the object point to the roof prism portion 2 through the incident lens surface 1 will also be attenuated and the brightness will be reduced, so a balance with the reduction of ghost light should be achieved. is necessary.
As a manufacturing method, the roof prism lens may be mechanically cut, and a light attenuating member may be inserted or filled therein, or the roof prism lenses 10 1 to 10 n in the cut state may be formed in advance. The light attenuating member may be inserted or filled therein. Other known manufacturing methods can be used.

【0064】また、図16に示すように、各ルーフプリ
ズムレンズの出射レンズ面3の間に光減衰部材を充填す
るとともに、入射レンズ面1からルーフプリズム部2へ
導光する部材中に、光減衰部材を埋設して光減衰手段6
を形成しても良い。製作方法としては、あらかじめ埋設
する光減衰部材を等ピッチで配列しておき、その周囲に
ルーフプリズムレンズ101〜10を形成する樹脂等
を流し込んでも良い。その他既知の製作方法を用いるこ
とができる。なお、光減衰部材の代わりに光散乱部材を
用いても良いし、光散乱部材と光減衰部材の混合物を用
いても良い。本発明では、隣接するルーフプリズムレン
ズ101〜10間を通過する光強度を減衰させること
ができればいずれの部材を用いても良い。
As shown in FIG. 16, a light attenuating member is filled between the exit lens surfaces 3 of each roof prism lens, and the light is guided into the member that guides light from the entrance lens surface 1 to the roof prism portion 2. Attenuating the attenuating member, the optical attenuating means 6
May be formed. As a manufacturing method, the light attenuating members to be embedded may be arranged in advance at an equal pitch, and a resin or the like forming the roof prism lenses 10 1 to 10 n may be poured around the light attenuating members. Other known manufacturing methods can be used. A light scattering member may be used instead of the light attenuating member, or a mixture of the light scattering member and the light attenuating member may be used. In the present invention, any member may be used as long as it can attenuate the intensity of light passing through between the adjacent roof prism lenses 10 1 to 10 n .

【0065】図17は、図1に示したような結像素子ア
レイ10を用いて、発光素子アレイと合わせて形成した
光書込ユニットの一実施例を説明するための図である。
結像素子アレイ10は、図示しない保持部材に保持され
て、保持具によって、フレーム30に固定され、LED
アレイ20も、結像素子アレイ10に対して位置決めさ
れ、フレーム30に固定されて光書込ユニット40が形
成されており、LEDアレイ20の各発光素子(LED
素子)から放出された光は、像面(像担持体面)5に光
スポットを形成する。
FIG. 17 is a diagram for explaining an embodiment of an optical writing unit formed together with a light emitting element array by using the imaging element array 10 as shown in FIG.
The image-forming element array 10 is held by a holding member (not shown), fixed to the frame 30 by a holding tool, and
The array 20 is also positioned with respect to the imaging element array 10 and is fixed to the frame 30 to form an optical writing unit 40, and each light emitting element (LED) of the LED array 20 is formed.
The light emitted from the element forms a light spot on the image surface (image carrier surface) 5.

【0066】発光素子アレイは、複数の発光素子が一定
間隔を保ちながら配列された構造をしており、代表的な
発光素子アレイとして図17に示したような発光ダイオ
ード(LED)アレイが用いられている。図18は、図
17に示したLEDアレイ20を説明するための図で、
図18(A)はLEDアレイ20を配列方向と配列直交
方向とに対して直交する方向から見たときの概略図、図
18(B)は、図18(A)のB−B線方向の断面図、
図18(C)は、発光ダイオード(LED)アレイチッ
プの模式図である。LEDアレイ20は、基板21の上
に、LEDアレイチップ22が複数個配列されて形成さ
れており、図に示すように、その両側(もしくは片側)
にLED22bを駆動するためのドライバIC23が実
装されている。また、ドライバIC23に画像信号等の
情報を与えるための信号ケーブルを接続するためのコネ
クタ部24がある。
The light emitting element array has a structure in which a plurality of light emitting elements are arranged at a constant interval, and a light emitting diode (LED) array as shown in FIG. 17 is used as a typical light emitting element array. ing. FIG. 18 is a view for explaining the LED array 20 shown in FIG.
18A is a schematic view of the LED array 20 when viewed from a direction orthogonal to the array direction and the array orthogonal direction, and FIG. 18B is a view taken along the line BB of FIG. 18A. Cross section,
FIG. 18C is a schematic diagram of a light emitting diode (LED) array chip. The LED array 20 is formed by arranging a plurality of LED array chips 22 on a substrate 21, and on both sides (or one side) thereof, as shown in the figure.
A driver IC 23 for driving the LED 22b is mounted on. Further, there is a connector section 24 for connecting a signal cable for giving information such as an image signal to the driver IC 23.

【0067】また、図18(C)に示すように、LED
アレイチップ22は、チップ22aの上にLED22b
が複数個配列されて形成されている。一般的には、1チ
ップ22aの上に数十〜数百個のLED22bが配列さ
れており、基板21の上には数十のLEDアレイチップ
22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22aの上に128
個のLED22bが配列され、基板21の上には40個
のLEDアレイチップ22が配列されており、全部で1
28×40=5120個のLED22bが配列されてい
ることになる。
In addition, as shown in FIG.
The array chip 22 has an LED 22b on the chip 22a.
Are arranged in a plurality. Generally, tens to hundreds of LEDs 22b are arranged on one chip 22a, and tens of LED array chips 22 are arranged on the substrate 21. For example, in order to print A4 size at 600 dpi, 128 chips are placed on one chip 22a.
One LED 22b is arranged, and 40 LED array chips 22 are arranged on the substrate 21.
28 × 40 = 5120 LEDs 22b are arranged.

【0068】さらに、図1に示したような結像素子アレ
イ10を用いて、発光素子アレイ20と組み合わせた光
書込ユニット40を構成し、それを露光ユニット40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画像形成プロセスの1つとし
て、電子写真プロセスがある。以下に図19をもとに、
電子写真プロセスを用いた画像形成装置について概略を
説明する。
Further, the image forming device array 10 as shown in FIG. 1 is used to form an optical writing unit 40 in combination with the light emitting device array 20, and the image forming apparatus is formed by using it as the exposure unit 40. You can An electrophotographic process is one of the image forming processes for forming an image in an image forming apparatus. Based on FIG. 19 below,
An outline of an image forming apparatus using an electrophotographic process will be described.

【0069】図19は、本発明の画像形成装置の一実施
例を説明するための図である。電子写真プロセスは、像
担持体(感光体)41に帯電ユニット42で電位を与え
(帯電)、光書込ユニット40からの光スポットを像担
持体41の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43でトナーを付着させ
トナー像をつくり(現像)、記録紙44に転写ユニット
45でそのトナー像を写し(転写)、圧力や熱をかけ、
記録紙44に定着ユニット46で融着させる(定着)よ
うなプロセスである。なお、転写後の像担時体41の上
に付着している残留トナーをクリーナユニット47で除
去し、電位を除電ユニット48で除去する。また、本発
明の光書込ユニット40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。
FIG. 19 is a diagram for explaining an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. In the electrophotographic process, a potential is applied (charged) to the image carrier (photoconductor) 41 by the charging unit 42, and a light spot from the optical writing unit 40 is irradiated onto the image carrier 41 to form a latent image. (Exposure), toner is attached to the latent image by the developing unit 43 to form a toner image (development), the toner image is transferred to the recording paper 44 by the transfer unit 45 (transfer), pressure or heat is applied,
This is a process of fusing (fixing) the recording paper 44 with the fixing unit 46. The residual toner adhering to the image bearing member 41 after the transfer is removed by the cleaner unit 47, and the potential is removed by the charge eliminating unit 48. Further, the optical writing unit 40 of the present invention can be applied to an image forming apparatus called a tandem type, which is advantageous for high-speed color image output.

【0070】[0070]

【発明の効果】請求項1の発明の効果 本発明によると、入射レンズ面と、ルーフプリズム部
と、出射レンズ面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た結像素子アレイにおいて、ルー
フプリズムレンズをアナモフィックレンズとし、さらに
入射レンズ面を物体面に近づけることができるので、結
像素子アレイの明るさを向上させることができる。
According to the present invention, there is provided an imaging element array in which a plurality of roof prism lenses each having an entrance lens surface, a roof prism portion, and an exit lens surface are integrally arranged. Since the roof prism lens is an anamorphic lens and the entrance lens surface can be brought closer to the object surface, the brightness of the imaging element array can be improved.

【0071】請求項2の発明の効果 本発明によると、入射レンズ面と、ルーフプリズム部
と、出射レンズ面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た結像素子アレイにおいて、ルー
フプリズムレンズの入射レンズ面が、配列方向にパワー
を持たないシリンドリカル面としたので、加工が容易に
なると同時に、入射レンズ面と出射レンズ面との配列方
向の光軸位置合わせの必要がなくなる。
According to the present invention, according to the present invention, in the imaging element array in which a plurality of roof prism lenses each including an incident lens surface, a roof prism portion, and an exit lens surface are integrally arranged, a roof is provided. Since the incident lens surface of the prism lens is a cylindrical surface having no power in the arrangement direction, the processing becomes easy, and at the same time, there is no need to align the optical axes of the incident lens surface and the exit lens surface in the arrangement direction.

【0072】請求項3の発明の効果 本発明によると、入射レンズ面と、アナモフィックレン
ズからなるルーフプリズム部と、出射レンズ面とからな
るルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列された結
像素子アレイであって、出射レンズ面と像面との距離よ
り入射レンズ面と物体面との距離が短い結像素子アレイ
において、ルーフプリズムレンズの出射レンズ面を配列
方向に非円弧形状としたので、配列方向の収差を良好に
補正することができる。
According to the present invention, according to the present invention, an image forming element in which a plurality of roof prism lenses each of which has an incident lens surface, a roof prism portion composed of an anamorphic lens, and an exit lens surface are integrally arranged. In the array, in the imaging element array in which the distance between the entrance lens surface and the object surface is shorter than the distance between the exit lens surface and the image surface, the exit lens surface of the roof prism lens has a non-arcuate shape in the array direction. Aberrations in the arrangement direction can be corrected well.

【0073】請求項4の発明の効果 本発明によると、入射レンズ面と、アナモフィックレン
ズからなるルーフプリズム部と、出射レンズ面とからな
るルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列された結
像素子アレイであって、出射レンズ面と像面との距離よ
り入射レンズ面と物体面との距離が短い結像素子アレイ
において、配列方向の横倍率Mmの絶対値を略正立等倍
としたので、像の重なりにより、明るさを確保すること
ができる。
According to the present invention, according to the present invention, an imaging element in which a plurality of roof prism lenses each having an entrance lens surface, a roof prism portion composed of an anamorphic lens, and an exit lens surface are integrally arranged. In an imaging element array that is an array in which the distance between the incident lens surface and the object surface is shorter than the distance between the exit lens surface and the image surface, the absolute value of the lateral magnification Mm in the array direction is set to be substantially upright. Brightness can be secured by overlapping the images.

【0074】請求項5の発明の効果 本発明によると、入射レンズ面と、アナモフィックレン
ズからなるルーフプリズム部と、出射レンズ面とからな
るルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列された結
像素子アレイであって、出射レンズ面と像面との距離よ
り入射レンズ面と物体面との距離が短い結像素子アレイ
において、配列直交方向の横倍率Msの絶対値を1.5
≦|Ms|≦3.0の範囲に抑えたので、実用上におけ
るビームスポット拡大による解像力の劣化をすることな
く、従来に比して5割以上の明るさ向上を達成すること
ができる。
According to the present invention, according to the present invention, an image forming element in which a plurality of roof prism lenses each having an entrance lens surface, a roof prism portion made of an anamorphic lens, and an exit lens surface are integrally arranged. In an imaging element array that is an array in which the distance between the entrance lens surface and the object surface is shorter than the distance between the exit lens surface and the image surface, the absolute value of the lateral magnification Ms in the array orthogonal direction is 1.5.
Since the range of ≦ | Ms | ≦ 3.0 is suppressed, it is possible to achieve a brightness improvement of 50% or more compared to the conventional case without deteriorating the resolution due to beam spot expansion in practical use.

【0075】請求項6の発明の効果 本発明によると、入射レンズ面と、アナモフィックレン
ズからなるルーフプリズム部と、出射レンズ面とからな
るルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列された結
像素子アレイであって、出射レンズ面と像面との距離よ
り入射レンズ面と物体面との距離が短い結像素子アレイ
において、隣接するルーフプリズムレンズ間を通過する
光強度を減衰させるための光減衰手段を、各ルーフプリ
ズムレンズ間に有したので、ゴースト光を低減すること
ができ、画質を劣化させることがなくなる。
According to the present invention, according to the present invention, an image forming element in which a plurality of roof prism lenses each of which has an entrance lens surface, a roof prism portion made of an anamorphic lens, and an exit lens surface are integrally arranged. In an array, an imaging element array in which the distance between the entrance lens surface and the object surface is shorter than the distance between the exit lens surface and the image surface, light attenuation for attenuating the light intensity passing between adjacent roof prism lenses Since the means is provided between the roof prism lenses, the ghost light can be reduced and the image quality is not deteriorated.

【0076】請求項7の発明の効果 本発明によると、光減衰手段を有する結像素子アレイに
おいて、光減衰手段が、各ルーフプリズムレンズ間に形
成された配列方向に幅Wを持つ光減衰部材からなり、前
記ルーフプリズムレンズの屈折率をN、前記光減衰部材
の屈折率をN′、内部吸収係数をk′としたとき、ΔN
=(N′−N)/Nとすると、 0≦ΔN≦0.05 k′>0.43/W を満足することができ、より効果的にゴースト光を低減
することができる。
According to the present invention, in the image forming element array having the light attenuating means, the light attenuating means is formed between the roof prism lenses and has a width W in the arrangement direction. ΔN when the refractive index of the roof prism lens is N, the refractive index of the light attenuating member is N ′, and the internal absorption coefficient is k ′.
When = (N'-N) / N, 0≤ΔN≤0.05 k '> 0.43 / W can be satisfied, and the ghost light can be more effectively reduced.

【0077】請求項8の発明の効果 本発明によると、入射レンズ面と、アナモフィックレン
ズからなるルーフプリズム部と、出射レンズ面とからな
るルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列された結
像素子アレイであって、出射レンズ面と像面との距離よ
り入射レンズ面と物体面との距離が短い結像素子アレイ
を用いるので、明るい光書込ユニットが実現できる。
According to the present invention, according to the present invention, a plurality of roof prism lenses each having an incident lens surface, a roof prism portion composed of an anamorphic lens, and an exit lens surface are integrally arranged to form an image-forming element. A bright optical writing unit can be realized by using an imaging element array which is an array in which the distance between the entrance lens surface and the object surface is shorter than the distance between the exit lens surface and the image surface.

【0078】請求項9の発明の効果 本発明によると、入射レンズ面と、アナモフィックレン
ズからなるルーフプリズム部と、出射レンズ面とからな
るルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列された結
像素子アレイであって、出射レンズ面と像面との距離よ
り入射レンズ面と物体面との距離が短い結像素子アレイ
と、発光素子からなる光書込ユニットを露光手段として
用いるので、より印刷速度を高速にする画像形成装置が
実現できる。
According to the present invention, according to the present invention, an imaging element in which a plurality of roof prism lenses each of which has an entrance lens surface, a roof prism portion made of an anamorphic lens, and an exit lens surface are integrally arranged. Since the array is an imaging element array in which the distance between the entrance lens surface and the object surface is shorter than the distance between the exit lens surface and the image surface, and an optical writing unit including a light emitting element is used as the exposure means, the printing speed is improved. It is possible to realize an image forming apparatus that speeds up.

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

【図1】 本発明の結像素子アレイ(ルーフプリズムレ
ンズアレイ)の一実施例を説明するための概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of an imaging element array (roof prism lens array) of the present invention.

【図2】 図1に示した結像素子アレイの斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view of the imaging element array shown in FIG.

【図3】 従来のルーフプリズムレンズからなる結像素
子アレイの一例を説明するための概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an example of an image forming element array including a conventional roof prism lens.

【図4】 図1に示した結像素子アレイを像面側からみ
たときの展開図である。
FIG. 4 is a development view of the imaging element array shown in FIG. 1 when viewed from the image plane side.

【図5】 図4に示した結像素子アレイを換算面間隔
e′と面のパワーφで表した展開図である。
5 is a development view showing the imaging element array shown in FIG. 4 in terms of reduced surface spacing e ′ and surface power φ.

【図6】 図4および図5に対する比較例として、従来
の結像素子アレイ(ルーフプリズムレンズ)を像面側か
らみたときの展開図である。
6 is a development view of a conventional imaging element array (roof prism lens) viewed from the image plane side as a comparative example with respect to FIGS. 4 and 5. FIG.

【図7】 表1に示した実施例2について光線追跡した
際の光線高さhと換算面間隔e′との関係を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a ray height h and a reduced surface spacing e ′ when ray tracing is performed for Example 2 shown in Table 1.

【図8】 表1に示した比較例について光線追跡した際
の光線高さhと換算面間隔e′との関係を示す図であ
る。
8 is a diagram showing the relationship between the ray height h and the reduced surface spacing e ′ when ray tracing is performed for the comparative example shown in Table 1. FIG.

【図9】 図1に示した結像素子アレイを配列方向から
見たときの展開図である。
9 is a development view of the imaging element array shown in FIG. 1 when viewed from the arrangement direction.

【図10】 表3に示した実施例8について光線追跡し
た際の光線高さhと換算面間隔e′との関係を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the ray height h and the reduced surface spacing e ′ when ray tracing is performed for Example 8 shown in Table 3.

【図11】 本発明の結像素子アレイによる結像光線
(像を結像する光線)の光路を説明するための図であ
る。
FIG. 11 is a diagram for explaining an optical path of an image forming light beam (a light beam forming an image) by the image forming element array of the present invention.

【図12】 物点から放出される光の一部が像点に結像
せずに「不要な光」となって像面に到達する場合の光路
を、図11に倣って示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an optical path in the case where a part of light emitted from an object point does not form an image on an image point and becomes “unnecessary light” and reaches an image plane, following FIG. 11. .

【図13】 隣接するルーフプリズムレンズ間を通過す
る光強度を減衰させるための光減衰手段を備えた本発明
の結像素子アレイの一実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 13 is a diagram for explaining an embodiment of the imaging element array of the present invention, which is equipped with a light attenuating means for attenuating the intensity of light passing between adjacent roof prism lenses.

【図14】 光減衰手段の概略図である。FIG. 14 is a schematic view of a light attenuation means.

【図15】 光減衰手段を備えた本発明の結象素子アレ
イの他の実施例を説明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining another embodiment of the tie element array of the present invention including a light attenuator.

【図16】 光減衰手段を備えた本発明の結象素子アレ
イの更に他の実施例を説明するための図である。
FIG. 16 is a view for explaining still another embodiment of the tie element array of the present invention including the light attenuating means.

【図17】 図1に示したような結像素子アレイを用い
て、発光素子アレイと合わせて形成した光書込ユニット
の一実施例を説明するための図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining an example of an optical writing unit formed together with a light emitting element array using the imaging element array as shown in FIG. 1.

【図18】 図17に示したLEDアレイを説明するた
めの図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining the LED array shown in FIG.

【図19】 本発明の画像形成装置の一実施例を説明す
るための図である。
FIG. 19 is a diagram for explaining an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図20】 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の一例を説明するための図であ
る。
FIG. 20 is a diagram for explaining an example of an optical writing unit using a rod lens array as an imaging element array.

【図21】 結像素子アレイ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一例を説明するため
の図である。
FIG. 21 is a diagram for explaining an example of an optical writing unit using a roof prism lens array as an imaging element array.

【図22】 図20に示したロッドレンズアレイの一例
を説明するための図である。
22 is a diagram for explaining an example of the rod lens array shown in FIG. 20. FIG.

【図23】 図21に示したルーフプリズムレンズアレ
イの一例を説明するための図である。
23 is a diagram for explaining an example of the roof prism lens array shown in FIG. 21. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入射レンズ面、2…ルーフプリズム部、3…出射レ
ンズ面、4…物体面、5…像面、6…光減衰手段、10
…結像素子アレイ(ルーフプリズムレンズアレイ)、1
1〜10n…ルーフプリズムレンズ、20…LEDアレ
イ(発光素子アレイ)、21…基板、22…発光ダイオ
ードアレイチップ、22a…チップ、22b…LED、
23…ドライバIC、24…コネクタ部、30…フレー
ム、40…光書込ユニット(露光ユニット)、41…像
担持体(感光体)、42…帯電ユニット、43…現像ユ
ニット)、44…記録紙、45…転写ユニット、46…
定着ユニット、47…クリーナユニット、48…除電ユ
ニット。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Incident lens surface, 2 ... Roof prism part, 3 ... Emitting lens surface, 4 ... Object surface, 5 ... Image surface, 6 ... Light attenuation means, 10
... Imaging element array (roof prism lens array), 1
0 1 to 10 n ... Roof prism lens, 20 ... LED array (light emitting element array), 21 ... Substrate, 22 ... Light emitting diode array chip, 22a ... Chip, 22b ... LED,
23 ... Driver IC, 24 ... Connector part, 30 ... Frame, 40 ... Optical writing unit (exposure unit), 41 ... Image carrier (photoreceptor), 42 ... Charging unit, 43 ... Developing unit, 44 ... Recording paper , 45 ... Transfer unit, 46 ...
Fixing unit, 47 ... Cleaner unit, 48 ... Static elimination unit.

───────────────────────────────────────────────────── 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 17/08 H04N 1/036 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) G02B 17/08 H04N 1/036

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射レンズ面と、ルーフプリズム部と、
出射レンズ面とからなるルーフプリズムレンズが複数個
一体的に配列された結像素子アレイにおいて、前記ルー
フプリズムレンズはアナモフィックレンズであり、か
つ、物体面から前記入射レンズ面までの距離をd0′、
前記出射レンズ面から像面までの距離をd3′としたと
き、 d0′<d3′ であることを特徴とする結像素子アレイ。
1. An incident lens surface, a roof prism portion,
In an imaging element array in which a plurality of roof prism lenses each including an exit lens surface are integrally arranged, the roof prism lens is an anamorphic lens, and the distance from the object surface to the entrance lens surface is d0 ′,
An imaging element array, wherein d0 '<d3' when the distance from the exit lens surface to the image surface is d3 '.
【請求項2】 請求項1に記載の結像素子アレイにおい
て、前記入射レンズ面は、前記ルーフプリズムレンズの
配列方向にパワーを持たないことを特徴とする結像素子
アレイ。
2. The imaging element array according to claim 1, wherein the incident lens surface has no power in the arrangement direction of the roof prism lenses.
【請求項3】 請求項2に記載の結像素子アレイにおい
て、前記出射レンズ面は、前記ルーフプリズムレンズの
配列方向に非円弧形状を有することを特徴とする結像素
子アレイ。
3. The imaging element array according to claim 2, wherein the exit lens surface has a non-arcuate shape in the arrangement direction of the roof prism lenses.
【請求項4】 請求項1に記載の結像素子アレイにおい
て、前記物体面と、前記ルーフプリズムレンズと、前記
像面との距離関係によって定まる前記ルーフプリズムレ
ンズの配列方向の横倍率Mmの絶対値が、略正立等倍で
あることを特徴とする結像素子アレイ。
4. The imaging element array according to claim 1, wherein an absolute lateral magnification Mm in an arrangement direction of the roof prism lenses is determined by a distance relationship between the object plane, the roof prism lens, and the image plane. An imaging element array, wherein the value is approximately an upright unity.
【請求項5】 請求項1に記載の結像素子アレイにおい
て、前記物体面と、前記ルーフプリズムレンズと、前記
像面との距離関係によって定まる前記ルーフプリズムレ
ンズの配列直交方向の横倍率Msの絶対値が、 1.5≦|Ms|≦3.0 であることを特徴とする結像素子アレイ。
5. The imaging element array according to claim 1, wherein a lateral magnification Ms in a direction orthogonal to the array of the roof prism lenses, which is determined by a distance relationship between the object plane, the roof prism lens, and the image plane. An imaging element array having an absolute value of 1.5 ≦ | Ms | ≦ 3.0.
【請求項6】 請求項1に記載の結像素子アレイにおい
て、隣接する前記ルーフプリズムレンズ間を通過する光
の強度を減衰させるための光減衰手段を各ルーフプリズ
ムレンズ間に有することを特徴とする結像素子アレイ。
6. The imaging element array according to claim 1, further comprising light attenuating means between the roof prism lenses for attenuating the intensity of light passing between the adjacent roof prism lenses. Imaging element array.
【請求項7】 請求項6に記載の結像素子アレイにおい
て、前記光減衰手段が、各ルーフプリズムレンズ間に形
成された配列方向に幅Wを持つ光減衰部材からなり、前
記ルーフプリズムレンズの屈折率をN、前記光減衰部材
の屈折率をN′、内部吸収係数をk′としたとき、ΔN
=(N′−N)/Nとすると、 0≦ΔN≦0.05 k′>0.43/W を満足することを特徴とする結像素子アレイ。
7. The imaging element array according to claim 6, wherein the light attenuating means is formed of a light attenuating member having a width W in the arrangement direction formed between the roof prism lenses, When the refractive index is N, the refractive index of the light attenuating member is N ′, and the internal absorption coefficient is k ′, ΔN
= (N'-N) / N, an imaging element array characterized by satisfying 0≤ΔN≤0.05 k '> 0.43 / W.
【請求項8】 入射レンズ面と、ルーフプリズム部と、
出射レンズ面とからなるルーフプリズムレンズが複数個
一体的に配列された結像素子アレイと、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を複数配
列してなる発光素子アレイとからなる光スポットを形成
するための光書込ユニットにおいて、前記ルーフプリズ
ムレンズはアナモフィックレンズであり、かつ、物体面
から前記入射レンズ面までの距離をd0′、前記出射レ
ンズ面から像面までの距離をd3′としたとき、 d0′<d3′ であることを特徴とする光書込ユニット。
8. An incident lens surface, a roof prism portion,
An imaging element array in which a plurality of roof prism lenses each having an exit lens surface are integrally arranged, and 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 In the optical writing unit for forming the light spot, the roof prism lens is an anamorphic lens, the distance from the object surface to the entrance lens surface is d0 ′, and the distance from the exit lens surface to the image surface is Is d3 ', then d0'<d3'.
【請求項9】 入射レンズ面と、ルーフプリズム部と、
出射レンズ面とからなるルーフプリズムレンズが複数個
一体的に配列された結像素子アレイと、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を複数配
列してなる発光素子アレイとから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、
前記ルーフプリズムレンズはアナモフィックレンズであ
り、かつ、物体面から前記入射レンズ面までの距離をd
0′、前記出射レンズ面から像面までの距離をd3′と
したとき、 d0′<d3′ であることを特徴とする画像形成装置。
9. An incident lens surface, a roof prism portion,
An imaging element array in which a plurality of roof prism lenses each having an exit lens surface are integrally arranged, and 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 In an image forming apparatus in which the optical writing unit is used as an exposure unit,
The roof prism lens is an anamorphic lens, and the distance from the object surface to the incident lens surface is d.
0 ', where d0'<d3', where d3' is the distance from the exit lens surface to the image surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110501766A (en) * 2018-05-18 2019-11-26 东芝泰格有限公司 Reflection from lens lens array and image forming apparatus

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