JP2014077964A5 - - Google Patents

Description

上記目的を達成するための、本発明の一側面としてのレンズアレイ光学系は、第１の方向に配列された複数のレンズ光学系を夫々が有する複数のレンズ光学系列を備えるレンズアレイ光学系であって、前記複数のレンズ光学系列は、第１の方向と光軸方向とに垂直な第２の方向に配列されており、前記複数のレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系の夫々は、第２の方向に垂直な断面内においては正立等倍結像系であり、かつ第１の方向に垂直な断面内においては倒立結像系であり、光軸方向に垂直な断面内において、前記複数のレンズ光学系の夫々の光軸は、隣接するレンズ光学系列同士で第１の方向に離間しかつ同一ライン上に位置していることを特徴とする。

なお、レンズアレイ光学系の結像性能は、各発光点位置に対応する焦点深度の共通範囲である共通焦点深度にて評価する。主配列断面内において、比較例における共通焦点深度は０．１６０ｍｍ、実施例における共通焦点深度は０．１８０ｍｍとなる。よって、本実施例においては、比較例よりも良好な結像性能を実現している。

［カラー画像形成装置］
図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置３３の要部概略図（ＺＸ断面図）である。図１（ｂ）に示すように、カラー画像形成装置３３は、露光ユニットを４個並べ、各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。１７，１８，１９，２０の夫々は上述した各実施例に示したいずれかのレンズアレイ光学系を有する露光ユニット、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、２５，２６，２７，２８は各々現像器、３４は搬送ベルト、３７は定着器である。ここで、露光ユニット１７，１８，１９，２０の夫々は、レンズアレイ光学系の副配列方向が感光ドラム２１，２２，２３，２４の回転方向である副走査方向（Ｚ方向）に一致するように配置されている。

図１（ｂ）において、カラー画像形成装置３３には、パーソナルコンピュータ等の外部機器３５からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力される。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ３６によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、夫々露光ユニット１７，１８，１９，２０に入力される。そして、また、各色の露光ユニットからは、各画像データに応じて変調された露光光２９，３０，３１，３２が出射され、これらの露光光によって対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が、副走査方向に順次露光される。

Claims (24)

1. 第１の方向に配列された複数のレンズ光学系を夫々が有する複数のレンズ光学系列を備えるレンズアレイ光学系であって、
   前記複数のレンズ光学系列は、第１の方向と光軸方向とに垂直な第２の方向に配列されており、
   前記複数のレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系の夫々は、第２の方向に垂直な断面内においては正立等倍結像系であり、かつ第１の方向に垂直な断面内においては倒立結像系であり、
   光軸方向に垂直な断面内において、前記複数のレンズ光学系の夫々の光軸は、隣接するレンズ光学系列同士で第１の方向に離間しかつ同一ライン上に位置していることを特徴とするレンズアレイ光学系。
2. 前記複数のレンズ光学系列のうちの少なくとも２つのレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系は、第１の方向に配列ピッチｐで等間隔に配列されており、前記複数のレンズ光学系列の列数をｋ、前記少なくとも２つのレンズ光学系列のうちの任意の２つのレンズ光学系列同士における複数のレンズ光学系の夫々の光軸間の第１の方向における最短距離をΔＹ、ｋ≧ｎ≧２を満たす正の整数ｎ、として、前記任意の２つのレンズ光学系列同士の配置の組み合わせを（ｎ−１）通り有するとき、
   ｐ／（２ｎ）≦ΔＹ≦３ｐ／（２ｎ）
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ光学系。
3. 第２の方向に垂直な断面内において、前記複数のレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系の夫々は、物体面と像面との間に中間結像面を有しており、
   前記複数のレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系の夫々は、前記中間結像面上での有効径をＲ、前記中間結像面上の近軸結像倍率をβ、第１の方向の配列ピッチをｐ、とするとき、
   │Ｒ／（２βｐ）│≦２
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズアレイ光学系。
4. 前記複数のレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系の夫々は、同一の光軸上に配置された第１光学系と第２光学系とを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
5. 前記第１光学系と前記第２光学系とは、前記レンズ光学系が有する中間結像面に対して対称な形状であることを特徴とする請求項４に記載のレンズアレイ光学系。
6. 前記第１光学系は、光軸近傍において入射面及び出射面の両方が正のパワーを有する１枚のレンズから成り、前記第２の方向に垂直な断面内において、前記入射面の光軸近傍におけるパワーよりも前記出射面の光軸近傍におけるパワーの方が大きいことを特徴とする請求項４又は５のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
7. 前記第１光学系は、光軸近傍において入射面及び出射面の両方が凸面である１枚のレンズから成り、前記第２の方向に垂直な断面内において、前記入射面の光軸近傍における曲率半径よりも前記出射面の光軸近傍における曲率半径の方が小さいことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
8. 前記第２光学系は、光軸近傍において入射面及び出射面の両方が正のパワーを有する１枚のレンズから成り、前記第２の方向に垂直な断面内において、前記出射面の光軸近傍におけるパワーよりも前記入射面の光軸近傍におけるパワーの方が大きいことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
9. 前記第２光学系は、光軸近傍において入射面及び出射面の両方が凸面である１枚のレンズから成り、前記第２の方向に垂直な断面内において、前記出射面の光軸近傍における曲率半径よりも前記入射面の光軸近傍における曲率半径の方が小さいことを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
10. 前記複数のレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系の夫々は、第２の方向に垂直な断面内において、前記第１光学系を通過して他のレンズ光学系の前記第２光学系に入射する光束を遮光する遮光部材を含むことを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
11. 前記遮光部材は、結像に寄与しない光束のみを遮光することを特徴とする請求項１０に記載のレンズアレイ光学系。
12. 前記複数のレンズ光学系列の夫々におけるレンズ光学系の夫々は、前記第２の方向に垂直な断面内において、結像に寄与する光束を対応するレンズ面の夫々により制限することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のレンズアレイ光学系。
13. 前記複数のレンズ光学系列のうち隣接するレンズ光学系列同士において、複数のレンズ光学系の夫々の光軸間の第１の方向における離間量を０としたときのレンズ面同士が同一の式で表現できる形状となることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
14. 前記複数のレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系の夫々は、矩形の開口面を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
15. 前記複数のレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系の夫々は、第１の方向及び第２の方向についてパワーを有するアナモフィック非球面を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
16. 前記複数のレンズ光学系列の夫々における複数のレンズ光学系は、第１の方向に同一の配列ピッチで等間隔に配列されており、
    前記複数のレンズ光学系列のうち隣接するレンズ光学系列同士において、複数のレンズ光学系の夫々の光軸間の第１の方向における最短距離は、前記配列ピッチの１／２であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系。
17. 請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系と、複数の発光部を有する光源と、該光源から出射した光束により前記レンズアレイ光学系が像面に配置された感光体の感光面上に形成する静電潜像を、トナー像として現像する現像器と、該現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、該転写されたトナー像を該被転写材に定着させる定着器と、を備えており、
    前記レンズアレイ光学系は、前記感光体の回転方向が前記第２の方向となるように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
18. 第２の方向において、前記レンズ光学系列同士における複数のレンズ光学系の光軸間の最大離間量をΔ、前記複数の発光部の夫々の発光点の大きさをＨとするとき、前記レンズアレイ光学系は
    Δ＜１／２Ｈ
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
19. 請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のレンズアレイ光学系と、原稿を照射する照明手段と、前記レンズアレイ光学系により集光された該原稿からの光束を受光する複数の受光部と、前記レンズアレイ光学系と該原稿との相対的位置を第２の方向に移動させる駆動部と、を有することを特徴とする画像読取装置。
20. 第２の方向において、前記レンズ光学系列同士における複数のレンズ光学系の光軸間の最大離間量をΔ、前記複数の受光部の夫々の受光面の大きさをＨとするとき、前記レンズアレイ光学系は
    Δ＜１／２Ｈ
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１９に記載の画像読取装置。
21. 第１の方向に配列された複数のレンズ光学系を有するレンズ光学系列を複数備え、該複数のレンズ光学系列が第１の方向と光軸方向とに対して垂直な第２の方向に配列されたレンズアレイ光学系を構成するレンズアレイの製造方法であって、
    第２の方向に密着させた複数のブランクを跨いで連続した曲面からなる鏡面を形成する工程であり、該鏡面を該複数のブランクに対して第１の方向に複数形成することにより複数の鏡面駒を製作する第１の工程と、
    前記鏡面駒を互いに第１の方向にずらして密着させた状態で、金型に組込む第２の工程と、
    前記複数の鏡面駒の前記鏡面を成形転写させて、レンズアレイを得る第３の工程と、
    を有することを特徴とするレンズアレイの製造方法。
22. 前記第１の工程は、前記複数の鏡面駒における前記鏡面が形成される部分以外に、前記複数の鏡面駒を跨いで第２の方向に２本の切込み線を入れるステップを有しており、
    前記第２の工程は、前記鏡面駒を互いに第１の方向にずらして、前記２本の切込み線同士が一直線上に揃う位置で密着させた状態で、金型に組込む工程である
    ことを特徴とする請求項２１に記載のレンズアレイの製造方法。
23. 前記複数の鏡面駒のうちの少なくとも２つの鏡面駒の夫々における複数の鏡面は、第１の方向に配列ピッチｐで等間隔に形成されており、前記鏡面駒の数をｋ、前記第２の工程において前記少なくとも２つの鏡面駒のうちの任意の２つの鏡面駒同士を互いに第１の方向にΔＹだけずらしており、ｋ≧ｎ≧２を満たす正の整数ｎとして、前記任意の２つの鏡面駒同士の配置の組み合わせを（ｎ−１）通り有するとき、
    ｐ／（２ｎ）≦ΔＹ≦３ｐ／（２ｎ）
    なる条件を満足することを特徴とする請求項２１又は２２に記載のレンズアレイの製造方法。
24. 前記第１の工程において、前記複数のブランクに対して第１の方向に同一の配列ピッチで等間隔に前記複数の鏡面を形成しており、
    前記第２の工程において、前記複数の鏡面駒のうち隣接する鏡面駒を、互いに前記配列ピッチの１／２だけ第１の方向にずらして密着させていることを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれか１項に記載のレンズアレイの製造方法。