JP2013228625A - 正立等倍レンズアレイ、光走査ユニット、画像読取装置、および画像書込装置 - Google Patents
正立等倍レンズアレイ、光走査ユニット、画像読取装置、および画像書込装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013228625A JP2013228625A JP2012101687A JP2012101687A JP2013228625A JP 2013228625 A JP2013228625 A JP 2013228625A JP 2012101687 A JP2012101687 A JP 2012101687A JP 2012101687 A JP2012101687 A JP 2012101687A JP 2013228625 A JP2013228625 A JP 2013228625A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens array
- scanning direction
- light
- erecting equal
- lens
- 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
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Lenses (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Abstract
【課題】迷光除去性能を向上する。
【解決手段】正立等倍レンズアレイ11は、複数の第1レンズ28が主走査方向に沿って配置された第1レンズアレイプレート25と、複数の第2レンズ29が主走査方向に沿って配置された第2レンズアレイプレート26と、第1レンズ28および第2レンズ29に対応する複数の貫通孔30を有する遮光部材27とを備える。貫通孔30の第1開口部31および第2開口部32は、副走査方向内径D1が主走査方向内径D3よりも大きい長方形状を有する。貫通孔30は、ライン状の光の倒立像が形成される位置に、結像に寄与しない光を遮断するためのスリット状の絞り部35を有する。絞り部35は、副走査方向内径D2が主走査方向内径D4よりも小さい長方形状を有する。
【選択図】図2
【解決手段】正立等倍レンズアレイ11は、複数の第1レンズ28が主走査方向に沿って配置された第1レンズアレイプレート25と、複数の第2レンズ29が主走査方向に沿って配置された第2レンズアレイプレート26と、第1レンズ28および第2レンズ29に対応する複数の貫通孔30を有する遮光部材27とを備える。貫通孔30の第1開口部31および第2開口部32は、副走査方向内径D1が主走査方向内径D3よりも大きい長方形状を有する。貫通孔30は、ライン状の光の倒立像が形成される位置に、結像に寄与しない光を遮断するためのスリット状の絞り部35を有する。絞り部35は、副走査方向内径D2が主走査方向内径D4よりも小さい長方形状を有する。
【選択図】図2
Description
本発明は、画像読取装置や画像形成装置に用いられる正立等倍レンズアレイに関する。
従来、スキャナ等の画像読取装置として、正立等倍結像光学系を用いた装置が知られている。正立等倍結像光学系を用いた場合、縮小結像光学系の場合よりも装置をコンパクトにすることができる。画像読取装置の場合、正立等倍結像光学系は、ライン状光源と、正立等倍レンズアレイと、ラインイメージセンサから構成される。
正立等倍結像光学系における正立等倍レンズアレイとしては、従来、正立等倍像を結像可能なロッドレンズアレイが用いられてきたが、近年では、複数の微小凸レンズを規則的に配列した透明なレンズアレイプレートを、個々の凸レンズの光軸が一致するように2枚積層したものが提案されている。
上記のような正立等倍レンズアレイは、隣接したレンズ間に光線を隔離するための壁が無いため、正立等倍レンズアレイに斜めに入射した光線が、プレート内部を斜めに進んで隣接した凸レンズに入り込み、出射してノイズ(ゴーストともいう)を形成するという問題がある。ゴーストを形成する結像に寄与しない光は、迷光と呼ばれる。
従来、この迷光対策のため、2枚のレンズアレイプレートの間に遮光部材を設ける技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の正立等倍レンズアレイには迷光除去の点で改善の余地がある。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、迷光除去性能を向上できる正立等倍レンズアレイ、および該正立等倍レンズアレイを用いた光走査ユニット、画像読取装置および画像書込装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の正立等倍レンズアレイは、複数の第1レンズが主走査方向に沿って配置された第1レンズアレイプレートと、複数の第2レンズが主走査方向に沿って配置された第2レンズアレイプレートと、第1レンズおよび第2レンズに対応する複数の貫通孔を有する遮光部材であって、貫通孔が対応する第1レンズおよび第2レンズの正面に位置するように第1レンズアレイプレートと第2レンズアレイプレートとの間に設けられる遮光部材とを備え、ライン状の光を受けて、像面にライン状の光の正立等倍像を形成する。貫通孔の開口部は、副走査方向内径が主走査方向内径よりも大きくなるような形状を有する。貫通孔は、ライン状の光の倒立像が形成される位置に、結像に寄与しない光を遮断するためのスリット状の絞り部を有する。絞り部は、副走査方向内径が主走査方向内径よりも小さくなるような形状を有する。
貫通孔の開口形状は、長方形状、楕円形状、小判形状のいずれかであってもよい。また、絞り部の形状は、長方形状、楕円形状、小判形状のいずれかであってもよい。
貫通孔を規定する側面に突起部が設けられていてもよい。
第1レンズおよび第2レンズは、副走査方向の有効寸法が主走査方向の有効寸法よりも大きくなるような形状を有してもよい。
第1レンズおよび第2レンズの平面形状は、長方形状、楕円形状、小判形状のいずれかであってもよい。
遮光部材は、複数の貫通孔の両開口端を通る面によって分割された第1分割遮光部材および第2分割遮光部材から構成されてもよい。
第1レンズアレイプレートの一方の副走査方向端部は、第1分割遮光部材の一方の副走査方向端部と連結されており、第1分割遮光部材の他方の副走査方向端部は、第2レンズアレイプレートの一方の副走査方向端部と連結されており、第2レンズアレイプレートの他方の副走査方向端部は、第2分割遮光部材の一方の端部と連結されており、第1レンズアレイプレート、第2レンズアレイプレート、第1分割遮光部材および第2分割遮光部材を連結する各連結部を折り曲げることにより、第1レンズが貫通孔の一方の開口部の正面に位置し、第2レンズが貫通孔の他方の開口部の正面に位置するように組み付けられてもよい。
本発明のさらに別の態様は、被読取画像に光を照射するライン状光源と、被読取画像から反射した光を集光する上述の正立等倍レンズアレイと、正立等倍レンズアレイを透過した光を受光するラインイメージセンサとを備える光走査ユニットである。
本発明のさらに別の態様は、上述の光走査ユニットと、該光走査ユニットによって検出された画像信号を処理する画像処理部とを備える画像読取装置である。
本発明のさらに別の態様は、複数のLEDがアレイ状に配列されたLEDアレイと、LEDアレイから出射された光を集光する上述の正立等倍レンズアレイと、該正立等倍レンズアレイを透過した光を受光する感光体ドラムとを備える画像書込装置である。
本発明によれば、迷光除去性能が向上した正立等倍レンズアレイ、および該正立等倍レンズアレイを用いた光走査ユニット、画像読取装置および画像書込装置を提供できる。
以下、本発明の実施形態に係る正立等倍レンズアレイについて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る正立等倍レンズアレイを用いた画像読取装置100を説明するための図である。図1に示すように、画像読取装置100は、光走査ユニット10、原稿Gを載置する原稿台としてのガラス板14、光走査ユニット10を走査する駆動機構(図示せず)、光走査ユニット10によって読み取られたデータを処理する画像処理部(図示せず)等を備える。
光走査ユニット10は、ガラス板14上に載置された原稿Gに光を照射するライン状光源16と、原稿Gからの反射光を集光する正立等倍レンズアレイ11と、正立等倍レンズアレイ11により集光された光を受けるラインイメージセンサ(光電変換素子)20と、ライン状光源16、正立等倍レンズアレイ11およびラインイメージセンサ20を収容する筐体12とを備える。
筐体12は、略直方体形状に形成されており、筐体12の上面には第1凹部12aおよび第2凹部12bが形成され、下面には第3凹部12cが形成されている。筐体12は、樹脂の射出成形により形成される。射出成形により筐体12を形成することにより、筐体12を容易に形成でき、安価とすることができる。第1凹部12a内には、ライン状光源16が斜めに固定されている。ライン状光源16は、照射光の光軸が、正立等倍レンズアレイ11の光軸Axとガラス板14の上面との交点を通るように固定される。
第2凹部12bには、正立等倍レンズアレイ11が固定されている。第3凹部12cには、ラインイメージセンサ20を備えた基板22が取り付けられている。基板22は、その上面が第3凹部12cに設けられた段差部12dに当接するように固定されている。
正立等倍レンズアレイ11は、その長手方向が主走査方向に、短手方向が副走査方向に一致するように画像読取装置100に装着される。正立等倍レンズアレイ11は、上方に位置する原稿Gから反射されたライン状の光を受けて、下方に位置する像面、すなわちラインイメージセンサ20の受光面に正立等倍像を形成する。原稿Gにおける光反射領域は、ライン状の光を出射する仮想光源と考えることができる。画像読取装置100は、光走査ユニット10を副走査方向に走査することにより、原稿Gを読み取ることができる。
図2(a)および(b)は、正立等倍レンズアレイ11を説明するための図である。図2(a)は正立等倍レンズアレイ11の主走査方向の断面図であり、図2(b)は正立等倍レンズアレイ11の副走査方向の断面図である。図2(a)および(b)に示すように、正立等倍レンズアレイ11は、第1レンズアレイプレート25と第2レンズアレイプレート26との間に、迷光を遮断するための遮光部材27が設けられた構造となっている。
第1レンズアレイプレート25および第2レンズアレイプレート26は、長方形状のプレートであり、それらの一方の面には複数の凸レンズが形成されている。すなわち、第1レンズアレイプレート25の下面(遮光部材27側の面)には、複数の第1レンズ28が主走査方向(長手方向)に沿って一列に配置されており、第2レンズアレイプレート26の上面(遮光部材27側の面)には、複数の第2レンズ29が主走査方向(長手方向)に沿って一列に配置されている。
第1レンズアレイプレート25と第2レンズアレイプレート26は、対応する第1レンズ28と第2レンズ29が対向するように配置される。対応する第1レンズ28と第2レンズ29は共軸のレンズ系を構成しており、第1レンズアレイプレート25の上方からライン状の光を受けて、第2レンズアレイプレート26の下方の像面に正立等倍像を形成する。
図3は、第1レンズアレイプレート25の一部の拡大斜視図である。図3に示すように、本実施形態において、第1レンズアレイプレート25の第1レンズ28は、副走査方向の有効寸法が主走査方向の有効寸法よりも大きくなるような形状を有している。有効寸法とは、レンズとして機能する部分の寸法をいう。具体的には、本実施形態に係る第1レンズ28は、平面形状が長方形状の凸レンズである。なお、ここでは第1レンズアレイプレート25の第1レンズ28を示したが、第2レンズアレイプレート26の第2レンズ29も同様の形状を有する。
一般的に、物体と正立等倍像の間隔を一定値として円形開口の凸レンズを用いる場合には、レンズ径を小さくすれば諸収差が小さくなるので鮮鋭な像を得ることができるが、光を集めるレンズ面の面積が小さくなるのでラインイメージセンサ20に到達する光量が低下する。本実施形態では、そのような光量低下を補償するために、図3に示すような副走査方向の有効寸法が主走査方向の有効寸法よりも大きい長方形状の第1レンズ28および第2レンズ29を採用してレンズ面の面積を拡大している。また、後述するようにレンズ形状に合わせて第1レンズ28を通過した光が通過する遮光部材27の貫通孔は、主走査方向内径が副走査方向内径より小さくなるよう形成されている。
レンズ面の寸法を副走査方向に拡大することにより収差量は増大するが、その増大した収差による像の悪化は、ラインイメージセンサ20の位置から副走査方向に離れたところで大きく、センサ上では小さくなるので実用的にはほとんど問題にならない。なお、本実施形態では、第1レンズ28及び第2レンズ29の平面形状を長方形としたが、楕円形状や小判形状であってもよい。ただし、より多くの光量を得る、という観点では、長方形状が望ましい。
遮光部材27は、例えば黒色のABS樹脂などの光吸収性材料を用いて形成されたプレート状の部材であり、主走査方向に沿って一列に複数の貫通孔30が形成されている。一組の第1レンズ28と第2レンズ29に、一つの貫通孔30が対応している。遮光部材27は、各貫通孔30が対応する第1レンズ28および第2レンズ29の正面に位置するように、第1レンズアレイプレート24と第2レンズアレイプレート26との間に設けられる。遮光部材27は、結像に寄与する光(結像光)を貫通孔30を通って第1レンズ28から第2レンズ29に通過させるとともに、結像に寄与しない光(迷光)を遮光し、ゴーストノイズを低減する機能を有する。また、遮光部材27は、第1レンズアレイプレート25の第1レンズ28と第2レンズアレイプレート26の第2レンズ29との間の距離を、所望の光学特性を達成するための距離に保つ機能を有する。
本実施形態に係る正立等倍レンズアレイ11は、遮光部材27における貫通孔30の形状に特徴を有する。図4は、1つの貫通孔30の概略斜視図である。図2(a)および(b)並びに図4を参照して、貫通孔30の形状について説明する。
本実施形態において、遮光部材27の各貫通孔30は、中間部分が括れた直方体を基本形状として形成されている。貫通孔30の副走査方向内径D5は、主走査方向内径D6よりも大きい(D5>D6)。
貫通孔30は、第1レンズ28に対向する第1開口部31と、第2レンズ29に対向する第2開口部32とを有する。第1開口部31および第2開口部32を画定する側面33および34は、開口端部から貫通孔30の高さ方向中心に向かって開口径が小さくなるテーパ状に形成されており、対向する第1レンズ28および第2レンズ29の位置を規定するレンズストッパとして機能する。テーパ状の側面33および34の内側端部は、第1開口部31および第2開口部32の副走査方向内径D1および主走査方向内径D3を規定する。本実施形態において、第1開口部31および第2開口部32は、副走査方向内径D1が主走査方向内径D3よりも大きくなるような形状を有している(D1>D3)。具体的には、本実施形態に係る第1開口部31および第2開口部32は、副走査方向内径D1が主走査方向内径D3よりも大きい長方形状を有する。なお、第1開口部31および第2開口部32の形状は長方形状に限定されず、例えば楕円形状や小判形状であってもよい。
また、貫通孔30は、ライン状の光の倒立像が形成される位置に、迷光を遮断するためのスリット状の絞り部35を有する。絞り部35は、貫通孔30の他の部分よりも孔の面積が小さくなっている。本実施形態では、絞り部35は貫通孔30の中間部分に形成されている。絞り部35は、貫通孔30の中間部分における4つの側面36〜39のうち、副走査方向の2つの側面36および37を貫通孔30の内側に向けて突出させることにより形成されている。従って、絞り部35の副走査方向内径D2は、第1開口部31および第2開口部32の副走査方向内径D1並びに貫通孔30の副走査方向内径D5よりも小さい(D2<D1,D5)。絞り部35の副走査方向内径D2はさらに、第1開口部31および第2開口部32の主走査方向内径D3よりも小さくされる(D2<D3)。
一方、貫通孔30の中間部分における主走査方向の2つの側面38および39は、貫通孔30の内側に向かって突出していないので、絞り部35の主走査方向内径D4は、貫通孔30の主走査方向内径D6と同じである。従って、絞り部35の主走査方向内径D4は、貫通孔30の副走査方向内径D5よりも小さい(D4<D5)。
本実施形態において、絞り部35は、副走査方向内径D2が主走査方向内径D4よりも小さくなるような形状を有している(D2<D4)。具体的には、本実施形態に係る絞り部35は、副走査方向内径D2が主走査方向内径D4よりも小さい長方形状を有する。また、絞り部35の主走査方向内径D4は、第1開口部31および第2開口部32の副走査方向内径D1よりも大きい(D4>D1)。なお、絞り部35の形状は長方形状に限定されず、例えば楕円形状や小判形状であってもよい。
上記のD1(第1開口部および第2開口部の副走査方向内径)、D2(絞り部の副走査方向内径)、D3(第1開口部および第2開口部の主走査方向内径)、D4(絞り部の主走査方向内径)、およびD5(貫通孔の副走査方向内径)の関係をまとめると、以下の(1)式のようになる。
D5>D4>D1>D3>D2 ・・・(1)
(1)式のような関係にD1〜D5を設定することにより、ゴーストノイズおよびフレアノイズを好適に低減できる。
D5>D4>D1>D3>D2 ・・・(1)
(1)式のような関係にD1〜D5を設定することにより、ゴーストノイズおよびフレアノイズを好適に低減できる。
また、本実施形態において、貫通孔30を規定する側面には、複数の突起部40が設けられている。この突起部40は、絞り部35を画定する側面36および37の突起に比して小さい。貫通孔30の側面に入射した光は、完全には該側面で吸収されず、フレネル反射により一部が反射する。この反射光が第2レンズ29を介してラインイメージセンサ20に到達すると、所謂フレアノイズが発生する。そこで、貫通孔30の側面に複数の突起部40を設けることにより、フレアノイズを低減することができる。但し、突起部40の形状、数等によって波、乱反射する光線が増加し、迷光の原因となるおそれがある。従って、突起部40の形状、数等は、求められる光学性能のレベルに従って決定される。
図5(a)および(b)は、本実施形態に係る正立等倍レンズアレイ11の動作を説明するための図である。図5(a)は、貫通孔30に絞り部が形成されていない比較例に係る正立等倍レンズアレイの副走査方向の断面を示す。図5(b)は、本実施形態に係る正立等倍レンズアレイの副走査方向の断面を示す。
図5(a)および(b)においては、結像に寄与する光線を実線で示しており、結像に寄与しない光線を破線で示している。図5(a)において、第1レンズ28の有効径外を通過した結像に寄与しない光線は、例えば貫通孔30の側面に到達するがフレネル反射によって結像面に到達し、フレアノイズの要因となる。一方、本実施形態に係る正立等倍レンズアレイにおいては、図5(b)に示すように、貫通孔30の中間部分に形成された絞り部35によって、結像に寄与しない迷光が結像面側に到達するのを防ぐことができる。
同様に、主走査方向において、迷光が効果的に除去されることを図6(a)および(b)を用いて説明する。図6(a)および(b)はいずれも正立等倍レンズアレイの主走査方向の断面を示す。図6(b)は、貫通孔30の側壁に複数の突起部40が形成された本実施形態に係る正立等倍レンズアレイを示す。図6(a)は、そのような突起部を有さない比較例に係る正立等倍レンズアレイを示す。図6(a)および(b)においては、結像に寄与する光線を実線で示しており、結像に寄与しない光線を破線で示している。
図6(a)において、第1レンズ28の有効径外を通過した結像に寄与しない光線は、例えば貫通孔30の側壁に到達するが、フレネル反射のために結像面に到達し、フレアノイズの要因となる。しかしながら本発明による正立等倍レンズアレイにおいては、図6(b)に示すように貫通孔30の側壁に形成された複数の突起部40によって、迷光が結像面側に到達するのを防ぐことができる。適当な光線追跡ソフトウェア等により、多数の参照光線が所定の光学系を通過する際に迷光等が発生しないように突起部40の大きさや数量を設定することが可能である。
図7(a)および(b)は、本発明の実施形態に係る正立等倍レンズアレイ11の迷光除去効果を説明するための図である。図7(a)および(b)は、仮想光源から正立等倍レンズアレイに入射した光の光線追跡図である。図7(a)は、比較例として、遮光部材の貫通孔に絞り部が形成されていない正立等倍レンズアレイの光線追跡シミュレーション結果を示す。図7(b)は、本実施形態に係る正立等倍レンズアレイの光線追跡シミュレーション結果を示す。図7(b)に示すように、本実施形態に係る正立等倍レンズアレイは、図7(a)に示す比較例に比べて結像面に到達する迷光が減少していることが分かる。これは、貫通孔30の中間部に、上記のようなスリット状の絞り部35を設けたことが影響している。このように、本実施形態に係る正立等倍レンズアレイ11は、迷光除去性能を向上できる。
次に、本実施形態に係る正立等倍レンズアレイ11のフレアノイズ除去効果を説明する。ここでは、光線追跡シミュレーションにて、正立等倍レンズアレイの主走査方向の領域にわたり、点状の光線をランバシャン90度の条件で発し、像面の特定の点に到達した結像光の光量を結像光伝達光量とし、特定の点以外に到達した光量をノイズ伝達光量とした。これを主走査方向にわたるライン状で実施した。ノイズ伝達光量の総和を結像光伝達光量で割った値をフレア率とした。
シミュレーションを行った条件は、結像距離TC=9.9mm、レンズピッチP=0.5mm、作動距離WD=3.15mm、レンズ厚みCT=0.6mm、第1レンズと第2レンズ間の距離d=2.4mmである。また、以下に第1レンズ28の非球面式を示す。
z=cr2/{1+(1-c2r2)0.5 }+AD・r4+AE・r6+AF・r8+AG・r10
c=1/R=-1.86567mm-1
AD=1.207mm-3
AE=4.115mm-5
AF=-36.601mm-7
AG=160.179mm-9
ただし、zはレンズ面の頂点(光軸上の点)をゼロとした光軸方向の位置、rは光軸からの距離、cは光軸上の曲率、AD、AE、AF、AGはそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。また、第2レンズ29の形状は第1レンズ28の逆である。
z=cr2/{1+(1-c2r2)0.5 }+AD・r4+AE・r6+AF・r8+AG・r10
c=1/R=-1.86567mm-1
AD=1.207mm-3
AE=4.115mm-5
AF=-36.601mm-7
AG=160.179mm-9
ただし、zはレンズ面の頂点(光軸上の点)をゼロとした光軸方向の位置、rは光軸からの距離、cは光軸上の曲率、AD、AE、AF、AGはそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。また、第2レンズ29の形状は第1レンズ28の逆である。
この条件において、D1(第1開口部および第2開口部の副走査方向内径)、D2(絞り部の副走査方向内径)、D3(第1開口部および第2開口部の主走査方向内径)、D4(絞り部の主走査方向内径)、D5(貫通孔の副走査方向内径)の組合せを変化させ、フレア率を計算した。フレア率の計算結果を図8に示す。
図8において、D3=0.44mm、D4=0.56mm、D1=0.46mm、D2=0.2mm、0.38mm、D5=0.66mm、0.745mmのとき、上記の(1)式が満たされる。このとき、フレア率は4.74〜5.04%と比較的低い値を達成できていることが分かる。
次に、本実施形態に係る正立等倍レンズアレイ11の製造方法について説明する。図9(a)および(b)は、組立前の正立等倍レンズアレイ11を説明するための図である。図9(a)は組立前の正立等倍レンズアレイ11の平面図であり、図9(b)は組立前の正立等倍レンズアレイ11のA−A断面図である。
正立等倍レンズアレイ11の遮光部材27は、貫通孔30の中間部分に絞り部35が設けられているため、単純にピン形状の金型を用いただけでは射出成形で形成することができない。金型のピンを遮光部材から抜くことができないからである。
そこで本実施形態では、遮光部材27は、複数の貫通孔30の中心を通る面(分割面と呼ぶ)にて分割された第1分割遮光部材42および第2分割遮光部材43から構成されている。第1分割遮光部材42に形成された第1分割貫通孔44と、第2分割遮光部材43に形成された第2分割貫通孔45とが組み合わされて、貫通孔30が形成される。なお、分割面は、必ずしも貫通孔30の中心を通る面である必要はなく、複数の貫通孔30の両開口端を通る面であればよい。
本実施形態において、第1レンズアレイプレート25、第2レンズアレイプレート26、第1分割遮光部材42および第2分割遮光部材43は一体的に形成されている。図9(a)および(b)に示すように、第1レンズアレイプレート25の一方の副走査方向端部は、第1分割遮光部材42の一方の副走査方向端部と第1連結部46を介して連結されている。また、第1分割遮光部材42の他方の副走査方向端部は、第2レンズアレイプレート26の一方の副走査方向端部と第2連結部47を介して連結されている。また、第2レンズアレイプレート26の他方の副走査方向端部は、第2分割遮光部材43の一方の副走査方向端部と第3連結部48を介して連結されている。
本実施形態において、第2分割遮光部材43における第3連結部48と反対側の副走査方向端部には、ラッチ部49が形成されている。また、第1レンズアレイプレート25における第1レンズ28が形成された面上に、第1レンズ28と貫通孔30の距離を規定するための第1ギャップ調整部50が形成されている。また、第2レンズアレイプレート26における第2レンズ29が形成された面上に、第2レンズ29と貫通孔30の距離を規定するための第2ギャップ調整部51が形成されている。
正立等倍レンズアレイ11は、第1レンズアレイプレート25および第2レンズアレイプレート26に透光性材料を用い、第1分割遮光部材42および第2分割遮光部材43に遮光性材料を用いた二色射出成形により形成することができる。透光性材料としては、必要な波長帯域の光に対して光透過性が高く、吸水性の低いものが望ましく、例えばシクロオレフィン系樹脂や、オレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリカーボネートなどを例示できる。遮光性材料としては、射出成型に使用可能で、且つ必要な波長帯域の光に対して遮光性が高い材料が望ましく、たとえば黒色のABS樹脂を例示することができる。
あるいは、正立等倍レンズアレイ11は、透光性材料を用いて第1レンズアレイプレート25、第2レンズアレイプレート26、第1分割遮光部材42および第2分割遮光部材43を射出成形により形成した後に、第1分割遮光部材42および第2分割遮光部材43のみに黒色印刷または黒色塗装を行うことにより形成することもできる。
図10(a)および(b)は、正立等倍レンズアレイ11の組立の様子を示す。まず、図10(a)に示すように、第1連結部46および第2連結部47を折り曲げて、第1分割貫通孔44を第1レンズ28および第2レンズ29の正面に位置させる。
次に、図10(b)に示すように、第3連結部48を折り曲げて、第2分割貫通孔45を第1レンズ28および第2レンズ29の正面に位置させる。このとき、第1分割貫通孔44と第2分割貫通孔45とが組み合わされ、貫通孔30が形成される。また、ラッチ部49が第2レンズアレイプレート25bの副走査方向端部と係合することにより、正立等倍レンズアレイ11の組み付け状態が維持される。
正立等倍レンズアレイ11を以上のような構成とすることにより、部品点数を削減でき、また、折り曲げるだけで容易に組み立てられるので、組立工数を削減できる。その結果、正立等倍レンズアレイ11のコストを低減できる。
図11は、本発明の別の実施形態に係る画像書込装置200を説明するための図である。図11に示すように、画像書込装置200は、複数のLEDがアレイ状に配列されたLEDアレイ206と、LEDアレイ206が搭載された基板204と、LEDアレイ206を制御する制御部202と、LEDアレイ206から出射された光を集光する上述の正立等倍レンズアレイ11と、正立等倍レンズアレイ11を透過した光を受光する感光体ドラム208と、上記構成要素を収容する筐体210とを備える。なお、図11においては、感光体ドラム208の周辺に設けられる現像装置、転写装置などについては図示を省略している。図1に示す画像読取装置100の原稿Gを、画像書込装置200では感光体ドラム208に置き換え、更に、画像読取装置100のラインイメージセンサ20を画像書込装置200のLEDアレイ206に置き換えることで、画像読取装置100に関して説明した事項は、画像書き込み装置にも当てはまる。
画像書込装置200は、LEDを光源に用いた所謂LEDプリントヘッド方式の画像書込装置である。LEDプリントヘッド方式は、画素と発光源が1対1に対応しており、走査機構が不要である。従って、レーザ光源とポリゴンミラーを組み合わせたレーザROS(Raster Output Scanner)方式と比べて、装置を小型且つ軽量化できる。
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
例えば、上述の実施形態では、第1レンズアレイプレート25および第2レンズアレイプレート26それぞれの一方の面にのみ凸レンズを形成したが、第1レンズアレイプレート25および第2レンズアレイプレート26の両面に凸レンズを形成することも可能である。
10 光走査ユニット、 11 正立等倍レンズアレイ、 12 筐体、 14 ガラス板、 16 ライン状光源、 20 ラインイメージセンサ、 22 基板、 25 第1レンズアレイプレート、 26 第2レンズアレイプレート、 27 遮光部材、 28 第1レンズ、 29 第2レンズ、 30 貫通孔、 31 第1開口部、 32 第2開口部、 33 側面、 35 絞り部、 40 突起部、 42 第1分割遮光部材、 43 第2分割遮光部材、 44 第1分割貫通孔、 45 第2分割貫通孔、 46 第1連結部、 47 第2連結部、 48 第3連結部、 49 ラッチ部、 50 第1ギャップ調整部、 51 第2ギャップ調整部、 100 画像読取装置、 200 画像書込装置、 202 制御部、 204 基板、 206 LEDアレイ、 208 感光体ドラム、 210 筐体。
Claims (11)
- 複数の第1レンズが主走査方向に沿って配置された第1レンズアレイプレートと、
複数の第2レンズが主走査方向に沿って配置された第2レンズアレイプレートと、
前記第1レンズおよび前記第2レンズに対応する複数の貫通孔を有する遮光部材であって、前記貫通孔が対応する前記第1レンズおよび前記第2レンズの正面に位置するように前記第1レンズアレイプレートと前記第2レンズアレイプレートとの間に設けられる遮光部材と、
を備え、ライン状の光を受けて、像面にライン状の光の正立等倍像を形成する正立等倍レンズアレイにおいて、
前記貫通孔の開口部は、副走査方向内径が主走査方向内径よりも大きくなるような形状を有し、
前記貫通孔は、ライン状の光の倒立像が形成される位置に、結像に寄与しない光を遮断するためのスリット状の絞り部を有し、
前記絞り部は、副走査方向内径が主走査方向内径よりも小さくなるような形状を有することを特徴とする正立等倍レンズアレイ。 - 前記貫通孔の開口形状は、長方形状、楕円形状、小判形状のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の正立等倍レンズアレイ。
- 前記絞り部の形状は、長方形状、楕円形状、小判形状のいずれかであることを特徴とする請求項1または2に記載の正立等倍レンズアレイ。
- 前記貫通孔を規定する側面に突起部が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の正立等倍レンズアレイ。
- 前記第1レンズおよび前記第2レンズは、副走査方向の有効寸法が主走査方向の有効寸法よりも大きくなるような形状を有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の正立等倍レンズアレイ。
- 前記第1レンズおよび前記第2レンズの平面形状は、長方形状、楕円形状、小判形状のいずれかであることを特徴とする請求項5に記載の正立等倍レンズアレイ。
- 前記遮光部材は、前記複数の貫通孔の両開口端を通る面によって分割された第1分割遮光部材および第2分割遮光部材から構成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の正立等倍レンズアレイ。
- 前記第1レンズアレイプレートの一方の副走査方向端部は、前記第1分割遮光部材の一方の副走査方向端部と連結されており、前記第1分割遮光部材の他方の副走査方向端部は、前記第2レンズアレイプレートの一方の副走査方向端部と連結されており、前記第2レンズアレイプレートの他方の副走査方向端部は、前記第2分割遮光部材の一方の端部と連結されており、
前記第1レンズアレイプレート、前記第2レンズアレイプレート、前記第1分割遮光部材および前記第2分割遮光部材を連結する各連結部を折り曲げることにより、前記第1レンズが前記貫通孔の一方の開口部の正面に位置し、前記第2レンズが前記貫通孔の他方の開口部の正面に位置するように組み付けられることを特徴とする請求項7に記載の正立等倍レンズアレイ。 - 被読取画像に光を照射するライン状光源と、
前記被読取画像から反射した光を集光する請求項1から8のいずれかに記載の正立等倍レンズアレイと、
前記正立等倍レンズアレイを透過した光を受光するラインイメージセンサと、
を備えることを特徴とする光走査ユニット。 - 請求項9に記載の光走査ユニットと、
前記光走査ユニットによって検出された画像信号を処理する画像処理部と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。 - 複数のLEDがアレイ状に配列されたLEDアレイと、
前記LEDアレイから出射された光を集光する請求項1から8のいずれかに記載の正立等倍レンズアレイと、
前記正立等倍レンズアレイを透過した光を受光する感光体ドラムと、
を備えることを特徴とする画像書込装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012101687A JP2013228625A (ja) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | 正立等倍レンズアレイ、光走査ユニット、画像読取装置、および画像書込装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012101687A JP2013228625A (ja) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | 正立等倍レンズアレイ、光走査ユニット、画像読取装置、および画像書込装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013228625A true JP2013228625A (ja) | 2013-11-07 |
Family
ID=49676297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012101687A Pending JP2013228625A (ja) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | 正立等倍レンズアレイ、光走査ユニット、画像読取装置、および画像書込装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013228625A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110463172A (zh) * | 2017-03-24 | 2019-11-15 | 日本板硝子株式会社 | 图像传感器单元及图像读取装置 |
-
2012
- 2012-04-26 JP JP2012101687A patent/JP2013228625A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110463172A (zh) * | 2017-03-24 | 2019-11-15 | 日本板硝子株式会社 | 图像传感器单元及图像读取装置 |
US10917536B2 (en) | 2017-03-24 | 2021-02-09 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Image sensor unit and image reading device |
CN110463172B (zh) * | 2017-03-24 | 2022-03-25 | 日本板硝子株式会社 | 图像传感器单元及图像读取装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5802408B2 (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニット、画像読取装置および画像書込装置 | |
JP5863512B2 (ja) | レンズアレイユニット、正立等倍レンズアレイ、光走査ユニット、画像読取装置、および画像書込装置 | |
US10871657B2 (en) | Floating image display | |
JP2012163850A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニット、画像読取装置および画像書込装置 | |
JP5489612B2 (ja) | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP2009139487A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート | |
JP5466456B2 (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニットおよび画像読取装置 | |
JP2012103553A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニットおよび画像読取装置 | |
JP2011150100A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレートおよび画像読取装置 | |
JPWO2007040246A1 (ja) | イメージ結像光学系、イメージ結像光学系を用いた画像読取り装置および画像書込み装置 | |
JP2010224164A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニットおよび画像読取装置 | |
US7936516B2 (en) | Erecting equal-magnification lens array plate, optical scanning unit, and image reading device | |
JP2010286741A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニットおよび画像読取装置 | |
JP5802405B2 (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニット、画像読取装置および画像書込装置 | |
JP2005532589A (ja) | 光学レンズ要素及びこのレンズ要素を備える光学レンズ装置 | |
JP6102091B2 (ja) | 画像読取装置 | |
JP4929570B2 (ja) | 光プリンタ | |
JP2011118122A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニットおよび画像読取装置 | |
JP2011119970A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニットおよび画像読取装置 | |
WO2013031163A1 (ja) | 正立等倍レンズアレイユニット、画像読取装置および画像形成装置 | |
JP2012185230A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニット、画像読取装置および画像書込装置 | |
JP2013228625A (ja) | 正立等倍レンズアレイ、光走査ユニット、画像読取装置、および画像書込装置 | |
KR100445128B1 (ko) | 광주사장치 | |
JP2005031280A (ja) | 露光装置 | |
CN113126460A (zh) | 一种激光扫描单元 |