JP2024006772A - 光学装置及びイメージセンサ - Google Patents
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Abstract
Description
複数のレンズを含み、前記複数のレンズの光軸が互いに略平行になるように前記複数のレンズが配列されたレンズアレイと、
複数の円柱状の透明誘電体を含み、前記複数の透明誘電体の中心軸が互いに略平行になるように配列された透明誘電体アレイと、を備え、
前記レンズアレイ及び前記透明誘電体アレイは、前記光軸及び前記中心軸が略平行であり、かつ、前記レンズアレイの端面と前記透明誘電体アレイの端面とが対向するように配置されている、
光学装置を提供する。
上記の光学装置を備えた、イメージセンサを提供する。
n(r)2=n0 2{1-(g・r)2} 式(1)
NA=n0・g・r0 式(2)
(i)ダウンドロー法によって、所定の組成を有し、断面が略円形のロッド状ガラスを得る。
(ii)(i)で得られたロッド状ガラスの内部にイオン交換法によってLi等の元素の濃度勾配を形成し、ロッド状ガラスの半径方向に屈折率分布を形成する。
(iii)屈折率分布が形成されたロッド状ガラスを中心軸に略垂直な方向で所定の長さで切断して研磨することによって、光入出射面としての平面状の端面を設ける。
(iiia)複数のロッド状ガラスの中心軸が互いに略平行になるように複数のロッド状ガラスを配列し、かつ、一対の側板で複数のロッド状ガラスを挟持する。
(iiib)ロッド状ガラスの中心軸に略垂直に複数のロッド状ガラスを、求める光学性能を発揮しうる適切な長さで切断して研磨することによって、光入出射面として機能する平面状の端面を設ける。光入出射面に対応する二個の端面は平行であってもよい。
tanθ0・H/n1 > P1/2 式(3)
(I)ダウンドロー法等の方法によって製造された複数の略円柱状のロッド状ガラスを、その内部に屈折率分布を形成させないで、複数のロッド状ガラスの中心軸又は回転対称軸が互いに略平行になるように配列して、一対の板状の側板で挟持して接着剤又は樹脂等で一体化させる。
(II)複数のロッド状ガラスをそれらの中心軸に略垂直な方向にそって所定の長さで切断し研磨することによって、光入出射面となる、中心軸に垂直な端面を設ける。
L0=L1=-(1/n0)・tan(π・Z/PP) 式(4)
n2(r)=n0 2・{1-(g・r)2+h4(g・r)4+h6(g・r)6} 式(5)
H/(n1・L01)>0.27(P1/P0)+0.023 式(6)
ΔI=2×(Imax-Imin)/(Imax+Imin) 式(7)
3a、3b、3c イメージスキャナ
10 レンズアレイ
11 レンズ
20 透明誘電体アレイ
21 透明誘電体
Claims (8)
- 複数のレンズを含み、前記複数のレンズの光軸が互いに略平行になるように前記複数のレンズが配列されたレンズアレイと、
複数の円柱状の透明誘電体を含み、前記複数の透明誘電体の中心軸が互いに略平行になるように配列された透明誘電体アレイと、を備え、
前記レンズアレイ及び前記透明誘電体アレイは、前記光軸及び前記中心軸が略平行であり、かつ、前記レンズアレイの端面と前記透明誘電体アレイの端面とが対向するように配置されている、
光学装置。 - 前記レンズは、半径方向に屈折率分布を有するロッドレンズである、
請求項1に記載の光学装置。 - 前記レンズアレイの配列ピッチP0及び前記透明誘電体アレイの配列ピッチP1は、0.3×P0≦P1≦0.8×P0の第一条件を満たす、
請求項2に記載の光学装置。 - 前記透明誘電体アレイの屈折率n1及び前記透明誘電体アレイの長さH[mm]は、
H/(n1・L01)>0.27×(P1/P0)+0.023の第二条件を満たし、
前記第二条件において、L01は、物体面の正立等倍像が最も高い解像度で結像するときの前記レンズアレイと前記物体面との距離[mm]である、
請求項3に記載の光学装置。 - 放射照度ムラΔIは、0.5以下であり、
前記放射照度ムラΔIは、ΔI=2×(Imax-Imin)/(Imax+Imin)の関係を有し、
前記関係において、Imaxは、前記光学装置の主走査方向の放射照度の最大値であり、Iminは、前記光学装置の主走査方向の放射照度の最小値である、
請求項1に記載の光学装置。 - 前記透明誘電体アレイの屈折率n1及び前記透明誘電体アレイの長さH[mm]は、H/(n1・L01)≦0.6の第三条件を満たし、
前記第三条件において、L01は、物体面の正立等倍像が最も高い解像度で結像するときの前記レンズアレイと前記物体面との距離[mm]である、
請求項1~5のいずれか1項に記載の光学装置。 - 前記レンズアレイのレンズの光軸と、前記透明誘電体アレイの透明誘電体の中心軸が略一致しており、
tanθ0・H/n1>P1/2の第四条件が満たされており、
n1は、前記透明誘電体の屈折率であり、
Hは、前記中心軸に平行な方向における前記透明誘電体の長さ[mm]であり、
P1は、前記透明誘電体アレイにおける隣り合う前記透明誘電体の前記中心軸同士の距離[mm]であり、
θ0は、前記ロッドレンズの開口角であり、
前記ロッドレンズの前記屈折率分布をn(r)2=n0 2・{1-(g・r)2}で表すとき、θ0は、sinθ0=n0・g・r0の関係を有し、
rは、半径方向における前記ロッドレンズの光軸からの距離[mm]であり、
n(r)は、距離rにおける前記ロッドレンズの屈折率であり、
n0は、前記ロッドレンズの光軸における屈折率であり、
gは、前記ロッドレンズの屈折率分布定数であり、
r0は、前記ロッドレンズの有効半径[mm]である、
請求項2に記載の光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置を備えた、イメージセンサ。
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