JP3662100B2

JP3662100B2 - Imaging element

Info

Publication number: JP3662100B2
Application number: JP27098697A
Authority: JP
Inventors: 和弘藤田; 育夫前田; 浩之井上; 悟一赤沼
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2017-10-03
Also published as: JPH11109283A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は結像素子に関し、とくに、複写機、ファクシミリ等に用いられる読取光学系ＣＣＤラインセンサ等倍センサと組み合わせた読み取りスキャナ等に用いられる光学系光プリントヘッド、自己走査型光プリントヘッドに用いられる等倍結像素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
結像素子は、例えば、特公昭６１−２９２９公報「光学結像素子」に記載されているように、レンズアレイとルーフミラーとを一体的に構成したインミラーレンズアレイを用いて、有限のスリット高さ位置に読み取り位置を設定し、読み取った光情報をレンズ面に通過させ、ルーフミラーで二回反射させた後同一のレンズ面を再び通過させて共役な位置に結像するものである。
また、ルーフミラーに代えてルーフプリズムを用いたものも知られており、これは像側レンズアレイ、物体側レンズアレイ、ダハプリズムアレイ（ルーフプリズムアレイ）で構成される導光レンズアレイである。
【０００３】
図７（Ａ），図７（Ｂ）はそれぞれこれら従来の結像素子において、光束がレンズアレイのレンズ面に斜めに入射したときの、その屈折及び反射の様子を示したものである。図示のように、従来の結像素子においては、隣接するルーフプリズム又はルーフミラー間で交差する光束が存在し、他方、同一レンズ系内では、ルーフプリズムの片面でのみで反射する光束が存在し、この光束は結像光となって結像面に現れ、いわゆるゴースト光又はフレアとなる。その結果従来の結像素子を用いた場合には、結像された像は不鮮明となる。
【０００４】
この問題を解決するため、物体側レンズとダッハ面（プリズム）と像側レンズとを有し、隣接するダッハ面間に遮光用の切り欠き溝を備える導光レンズアレイが提案されている（特開平５−５３２４５号公報参照）。図７（Ｃ）はこの従来例を示したものである。
しかしながら、この従来例でも、図示のように、切り欠き溝での境界面に鋭角で入射する光はゴースト光となって結像面上に現れ、また、同一レンズ系であっても、ルーフプリズムの片面でのみで反射する光束がフレアを発生するため、依然として得られた像は不鮮明となり、前記問題の解決は不十分である。
なお図は、説明の便宜上、物体側レンズと像側レンズとを同一面上に描いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来技術の持つ問題点を解決することを課題とするものである。
請求項１乃至３の発明の目的は、ゴースト結像光をカットし、結像装置により解像力が高く高品位な結像性能を持たせることである。
請求項４，５の発明の目的は、前記ゴースト結像光をカットし、結像装置により解像力が高く高品位な結像性能を持たせることに加え、フレア光もカットできるようにしてさらに解像力が高く高品位な結像性能を持たせることである。
請求項６の発明の目的は、ゴースト結像光をカットし、結像装置により解像力が高く高品位な結像性能を持たせると共にフレア光をカットして解像力が高く高品位な結像性能を持たせることに加え、さらに組付けの際の位置合わせ誤差をなくし、組付けを容易にできる結像素子を提供することである。
請求項７発明の目的は、請求項６の発明の目的に加え、より低コストな結像素子を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、入射側に位置する第一の集光素子アレイと、前記第一の集光素子アレイと光学的に等価な結像側に位置する第二の集光素子アレイと、前記第一及び第二の集光素子アレイのアレイ方向に直交しかつ前記集光素子の光軸を通る稜線を前記集光素子のピッチと等ピッチで有するルーフプリズムアレイと、隣接する前記ルーフプリズム間に前記第一の集光素子アレイ及び前記第二の集光素子アレイが存在する方向と反対方向に飛び出るように形成した突起とを有する結像素子である。
【０００７】
請求項２の発明は、入射側に位置する第一の集光素子アレイと、前記第一の集光素子アレイと光学的に等価な結像側に位置する第二の集光素子アレイと、前記第一及び第二の集光素子アレイのアレイ方向に直交しかつ前記集光素子の光軸を通る稜線を前記集光素子のピッチと等ピッチで有するルーフプリズムアレイと、隣接する前記ルーフプリズム間に前記第一の集光素子アレイ及び前記第二の集光素子アレイが存在する方向と反対方向に飛び出るように形成した突起とを有し、該突起の表面を粗面とする結像素子である。
【０００８】
請求項３の発明は、入射側に位置する第一の集光素子アレイと、前記第一の集光素子アレイと光学的に等価な結像側に位置する第二の集光素子アレイと、前記第一及び第二の集光素子アレイのアレイ方向に直交しかつ前記集光素子の光軸を通る稜線を前記集光素子のピッチと等ピッチで有するルーフプリズムアレイと、隣接する前記ルーフプリズム間に前記第一の集光素子アレイ及び前記第二の集光素子アレイが存在する方向と反対方向に飛び出るように形成した突起とを有し、該突起の表面に光吸収剤を塗布する結像素子である。
【０００９】
請求項４の発明は、前記集光素子アレイに対応したアパーチャアレイを有する請求項１乃至３のいずれかに記載の結像素子である。
【００１０】
請求項５の発明は、前記第一の集光素子アレイと前記第二の集光素子アレイに対応して設けたアパーチャアレイを有する請求項１乃至３のいずれかに記載の結像素子である。
【００１１】
請求項６の発明は、前記第一の集光素子アレイと前記第二の集光素子アレイに対応した前記アパーチャアレイを、各々の集光素子アレイの隣接する集光素子間に埋め込んで一体的に構成した請求項５に記載の結像素子である。
請求項７の発明は、前記第一の集光素子アレイ、前記第二の集光素子アレイ、前記プリズムアレイ、前記アパーチャアレイが同一材料で一体成形される請求項６に記載の結像素子である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に関連する実施形態について説明する。
図１は、本発明に関連する結像素子の実施形態の構成を示したものである。図１（Ａ）中、１−１はレンズアレイ、１−２はルーフミラーアレイ、１−３はルーフミラーアレイに設けた切り欠き溝である。前記ルーフミラーアレイ１−２は、図示のように、その稜線がレンズアレイ方向に直交状にかつ前記レンズの光軸を通るようにして、前記レンズアレイ中の各レンズと同一のピッチで配置されている。また、前記切り欠き溝１−３は隣接するルーフミラー間において、その中心がレンズアレイの各レンズの配列光軸間の中心と一致するように、図示断面において適度の幅を有する矩形状にルーフミラーに形成されている。
【００１３】
従来の結像素子においては、例えば、光束Ｌ₂はルーフミラー面で一回反射された後、本発明の前記溝の部分に存在する反射面の部分で反射され、レンズアレイ１−１を通して出射されゴースト光となるが、本発明によれば、溝を設けた部分に相当する従来の結像素子の反射面はカットされているから、光束Ｌ₂はルーフミラーのルーフ状反射面によって１回反射された後再反射されることなくレンズアレイとルーフミラー間を進み、レンズアレイから出射することはない。したがって、前記光束Ｌ₂が結像面に結像して画質低下を起こす虞はない。また、同様に、レンズアレイ面に斜めに入射した光束Ｌ₁は前記溝１−３に入ってその垂直な壁面で反射され、一部は底面を通過し、一部は散乱されて溝から外へ出て行くことはない。従って、前記光束Ｌ₂によりゴーズト光等が発生することはない。
なお、この結像素子は、レンズアレイ及びルーフミラーアレイを合成樹脂部材により従来技術を用いて一体成型して製造することができる。また、設計においては従来の光線追跡シュミレーションを用いた最適化手法を用いることができる。
【００１４】
図１（Ｂ）は図１（Ａ）の実施形態と異なる実施形態を示すものである。
この実施形態においては、切り欠き溝の先端部、即ち、底の部分は反射面としないで、透明な面とし入射した光がそのまま通り抜けできるようになっている。
図１（Ｃ）はさらに異なる実施形態を示すものであって、切り欠き溝の内部は粗面状に形成されている。したがって、一旦溝に入り込んだ光は散乱されて、ゴースト結像光とならないようにしている。
【００１５】
図２（Ａ）は請求項１乃至３の発明の結像素子の実施形態の構成を示し、かつ、図２（Ｂ）はそのルーフプリズムの斜視図である。
図２（Ａ）において、２−１は物体側のレンズアレイ、２−２は像側のレンズアレイ、２−３はルーフプリズムアレイ、及び、２−４は隣接するルーフプリズム間でレンズ方向とは反対方向に飛び出た突起を示している。前記突起は例えば断面矩形をなしている。また、図２（Ａ）において、ルーフプリズムの稜線は前記レンズアレイ２−１，２−２方向と直交状でかつ各レンズの光軸を通り、かつ、各レンズの配列ピッチと同一のピッチで配置されている。突起はその隣合ったレンズ間において、その中心がレンズアレイの各レンズの配列光軸間の中心と一致するようにルーフプリズムと一体に形成されている。
この構成により、レンズ面に斜めに入射した光Ｌ₁は従来の結像素子によるときは隣接するルーフプリズムの境界部分において反射されて迷光となるが、この構成では、プリズムに設けた突起に入り反射せずにそのままその底部から外部に出ていくため、反射により迷光を発生することがない。
【００１６】
図２（Ｃ）は前記発明の別の実施形態を示すものである。
集光素子であるレンズアレイ２−１，２−２と、図２（Ａ）に示したのと同様の突起２−４を設けたルーフプリズムアレイ２−３とを一体に構成したものである。その作用は図２（Ａ），図２（Ｂ）について説明したものと同様で、従来の結像素子のようにループプリズムの隣接する境界部分において反射する光によるゴースト光の発生を阻止することができる。
【００１７】
図３は、本発明に関連する結像素子の実施形態の構成を示したものである。
図中、３−１はレンズアレイ、３−２はルーフミラーアレイ、３−３は切り欠き溝を示し、その構成は図１について説明したものと同様であるが、本発明は更に３−４に示すアパーチャアレイ３−４を、その開口の中心がレンズの中心に一致するようにレンズに対応して設置されている。
この構成によれば、ルーフミラーの片面でのみで反射する有効光線以外の反射光Ｌ₁，Ｌ₂をアパーチャアレイで遮光しあるいは切り欠き溝３−３でその反射光をカットしてゴースト結像光の発生を阻止することができる。つまり、切り欠き溝３−３によりゴースト光を、また、アパーチャアレイにより一回反射光によるフレア光を除去することができるため、より一層高解像でコントラストの高い結像素子を得ることができる。
【００１８】
図４は、請求項４，５の発明の実施形態の構成を示し、図４（Ａ）はその斜視図を、また、図４（Ｂ）は側面図を示している。
図中、４−１は物体側のレンズアレイ、４−２は像側のレンズアレイ、４−３はルーフプリズムアレイ、及び４−４は隣接するルーフプリズム間にレンズ方向とは反対方向に突出した突起を示し、その構成は図２（Ｃ）に関連して説明した結像素子と同様であるが、本発明はさらに４−５で示すアパーチャアレイを備えた構成となっている。
【００１９】
次に、本結像素子を説明のために２次元的に示した図４（Ｃ）を参考にして、その作用を説明する。
レンズ面に斜めに入射した光Ｌ₁はルーフプリズムの反射面で一回反射されてレンズから出射されるが、その光はアパーチャアレイ４−５によって遮断される。つまり、有効光線以外の反射光であるルーフプリズムの片側の反射面でのみで反射する光線はアパーチャアレイで遮光する。とくに、本発明によれば、アパーチャアレイに加えてルーフプリズムに突起４−４を設けたので、アパーチャアレイでは完全に除去出来ない従来の結像素子における２回反射によるゴースト結像光を前記突起４−４により効果的に除去でき、より高解像でコントラストの高い結像素子を得ることができる。
【００２０】
図５は、請求項６の実施形態を示す構成図であり、図５（Ａ）はその構成を模式的に示したものであり、かつ、図５（Ｂ）はその側面図である。
図中、５−１は物体側のレンズアレイ、５−２は像側のレンズアレイ、５−３はルーフプリズムアレイ、５−４は隣接するプリズム間に設けた突起、かつ、５−５は各々のレンズアレイに設けたアパーチャアレイであって、アパーチャアレイを有する点で、例えば、図４に示した結像素子と同様であるが、本発明では、アパーチャアレイは、隣接するレンズ間に埋め込まれ、レンズと一体的に構成されている。
この場合、アパーチャアレイと、レンズアレイは、温湿度変化に対抗できるように線膨張係数が同等のもので構成されている。
この結像素子は、予めアパーチャを形成しておき、このアパーチャアレイ成形品をレンズアレイを作成する際にインサート成形させることによって一体的に作成することができる。
【００２１】
図６は、請求項７の発明実施の形態を示す図である。
図６（Ａ）は本発明による結像素子の構成を模式的に示す図であり、また、図６（Ｂ）はその側面図、図６（Ｃ）は斜視図である。
図中、６−１は物体側のレンズアレイ、６−２は像側のレンズアレイ、６−３はルーフプリズムアレイ、６−４は隣接プリズム間に設けた請求項５の発明の突起と同様の突起、６−５は隣接レンズ間に設けた突起でアパーチャアレイを構成している。これらは全て同一の材料で一体に構成されている。即ち、図６（Ａ）に示すように、レンズアレイ６−１，６−２を構成する各レンズに対応してルーフプリズムアレイ６−３の各プリズムが対応形成され、かつ、隣接する各レンズ間及び各プリズム間にはそれぞれ矩形の突部６−５，６−７が形成されている。また、突起の表面は粗面とすることができるとともに、その表面に光吸収材を塗布することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に対応する効果：従来の結像素子では、ルーフプリズムの隣接する境界部分で反射してゴースト光となる光を、その部分に突起を設けてレンズアレイ側に出さないようにしたから、その部分での反射を防ぎゴースト結像光を解消することができる。
請求項２に対応する効果：突起の表面は粗面に形成されているので、突起に入射した光は散乱されて、ゴースト結像光となることがない。
請求項３に対応する効果：突起の表面には光吸収剤が塗布されているので、突起に入射した光は吸収されて、ゴースト結像光となることがない。
【００２５】
請求項４，５に対応する効果：アパーチャアレイに加えてルーフプリズムに突起を設けたので、アパーチャアレイでは完全に除去出来ない従来の結像素子における２回反射によるゴースト結像光を突起により効果的に除去でき、より高解像でコントラストの高い結像素子を実現することができる。
【００２６】
請求項６に対応する効果：請求項５の作用効果に加え、レンズアレイの前方に配置したアパーチャアレイが、レンズと一体的に構成されているため、組み付けの際の位置合わせ誤差をなくすことができ、かつ、温湿度変化によってアパーチャ部材とレンズ部材とで生じる配列ピッチ誤差及びアパーチャとのずれによる光量分布の変動もなくすことができる。
また、アパーチャアレイには、一回反射光を遮光する効果のみならず、単一のレンズアレイの光量を調節する機能を持たせることができる。
【００２７】
請求項７に対応する効果：請求項１で説明した作用効果と併せ、レンズ隣接間に設けた突起形状によってアパーチャと同様に一回反射光をカットする。また、像側レンズアレイ、物体側レンズアレイ、プリズムアレイ、アパーチャアレイが同一材料で一体成形される構成を採用することにより、結像素子をレンズ樹脂材料で一体成形が可能となり、より低コストな結像素子を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関連する結像素子の実施形態の構造及びその作用を説明するための図である。
【図２】請求項１−３の発明の結像素子の実施形態の構造及びその作用を説明するための図である。
【図３】本発明に関連する結像素子の実施形態の構造及びその作用を説明するための図である。
【図４】請求項４，５の発明の結像素子の実施形態の構造及びその作用を示す図である。
【図５】請求項６の発明の結像素子の実施形態の構造及びその作用を示す図である。
【図６】請求項７の発明の結像素子の実施形態の構造及びその作用を示す図である。
【図７】従来の結像素子におけるゴースト光又はフレアの発生を説明するための図である。
【符号の説明】
１−１，２−１，２−２，３−１，４−１，４−２，５−１，５−２，６−１，６−２…集光素子（レンズ）アレイ、１−２，３−２…ルーフミラーアレイ、２−３，４−３，５−３，６−３…ルーフプリズムアレイ、１−３，３−３…切り溝、３−４，４−５，５−５，６−５…アパーチャアレイ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming element, and more particularly, to an optical optical print head used in a reading scanner combined with a reading optical system CCD line sensor equal magnification sensor used in copying machines, facsimiles, etc., and a self-scanning optical print head. The present invention relates to an equal magnification imaging element.
[0002]
[Prior art]
For example, as described in Japanese Patent Publication No. Sho 61-2929 “Optical Imaging Element”, the imaging element uses an in-mirror lens array in which a lens array and a roof mirror are integrally formed. The reading position is set at the height position, the read light information is passed through the lens surface, reflected twice by the roof mirror, and then passed again through the same lens surface to form an image at a conjugate position.
Also known is a light guide lens array that includes a roof prism instead of a roof mirror, and includes an image side lens array, an object side lens array, and a roof prism array (roof prism array).
[0003]
FIGS. 7A and 7B show the state of refraction and reflection when a light beam is incident on the lens surface of the lens array obliquely in each of these conventional imaging elements. As shown in the figure, in the conventional imaging element, there are light beams that intersect between adjacent roof prisms or roof mirrors, while in the same lens system, there are light beams that are reflected only on one side of the roof prism. The luminous flux becomes imaging light and appears on the imaging surface to become so-called ghost light or flare. As a result, when the conventional imaging element is used, the image formed is unclear.
[0004]
In order to solve this problem, a light guide lens array having an object-side lens, a Dach surface (prism), and an image-side lens and having a light-shielding notch groove between adjacent Dach surfaces has been proposed. (See Kaihei 5-53245). FIG. 7C shows this conventional example.
However, even in this conventional example, as shown in the figure, the light incident at an acute angle on the boundary surface in the notch groove appears as a ghost light on the imaging surface, and even in the same lens system, the roof prism Since the light flux reflected only on one side of the lens generates flare, the obtained image is still unclear and the above problem is insufficiently solved.
In the drawing, for convenience of explanation, the object side lens and the image side lens are drawn on the same plane.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art.
The purpose of the invention of claims 1 to 3, cuts the ghost imaging beam, is that the resolution is to have a higher high-quality imaging performance by the imaging device.
The purpose of the inventions of claims 4 and 5 is to cut the ghost imaging light and to provide high-quality imaging performance with high resolution by the imaging device, and also to reduce the flare light so as to further improve the resolution. High image quality with high image quality.
The object of the invention of claim 6 is to cut the ghost imaging light and give the imaging device high resolution with high resolving power and the flare light to achieve high imaging performance with high resolving power and high quality. It is another object of the present invention to provide an imaging element that can be easily assembled by eliminating an alignment error during assembly.
The object of the seventh aspect of the invention is to realize a lower cost imaging element in addition to the object of the invention of the sixth aspect .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 includes a first light condensing element array located on the incident side, a second light condensing element array located on the imaging side optically equivalent to the first light condensing element array, A roof prism array having a ridge line orthogonal to the array direction of the first and second light collecting element arrays and passing through the optical axis of the light collecting element at a pitch equal to the pitch of the light collecting elements , and the adjacent roof prism An imaging element having a protrusion formed so as to protrude in a direction opposite to the direction in which the first light-collecting element array and the second light-collecting element array exist .
[0007]
Invention 請 Motomeko 2, a first condensing element array located on the incident side, and a second condensing element array is located in the first condensing element array optically equivalent imaging side A roof prism array having a ridge line orthogonal to the array direction of the first and second light collecting element arrays and passing through the optical axis of the light collecting element at a pitch equal to the pitch of the light collecting elements, and the adjacent roof A projection formed between the prisms so as to protrude in a direction opposite to the direction in which the first light-collecting element array and the second light-collecting element array exist; A child .
[0008]
The invention according to claim 3 is a first condensing element array located on the incident side, a second condensing element array located on the imaging side optically equivalent to the first condensing element array, A roof prism array having a ridge line orthogonal to the array direction of the first and second light collecting element arrays and passing through the optical axis of the light collecting element at a pitch equal to the pitch of the light collecting elements, and the adjacent roof prism A protrusion formed so as to protrude in a direction opposite to the direction in which the first light-collecting element array and the second light-collecting element array exist, and a light absorber is applied to the surface of the protrusion. An image element.
[0009]
The invention of claim 4 is the imaging device according to any one of claims 1 to 3 having an aperture array corresponding prior Symbol condensing element array.
[0010]
A fifth aspect of the present invention is the imaging element according to any one of the first to third aspects , further comprising an aperture array provided corresponding to the first condensing element array and the second condensing element array. .
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, the aperture arrays corresponding to the first light condensing element array and the second light condensing element array are embedded between adjacent light condensing elements of each light condensing element array. The imaging element according to claim 5 configured as described above.
According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging element according to the sixth aspect , the first condensing element array, the second condensing element array, the prism array, and the aperture array are integrally formed of the same material. is there.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments related to the present invention will be described.
FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of an imaging element related to the present invention. In FIG. 1A, 1-1 is a lens array, 1-2 is a roof mirror array, and 1-3 is a notch groove provided in the roof mirror array. As shown in the figure, the roof mirror array 1-2 is arranged at the same pitch as each lens in the lens array so that the ridge line thereof is orthogonal to the lens array direction and passes through the optical axis of the lens. ing. Further, the notch 1-3 is formed in a rectangular shape having an appropriate width in the illustrated cross section so that the center between the adjacent roof mirrors coincides with the center between the optical axes of the lenses of the lens array. It is formed on the mirror.
[0013]
In the conventional imaging element, for example, the light beam L ₂ is reflected once by the roof mirror surface, then reflected by the reflection surface portion present in the groove portion of the present invention, and emitted through the lens array 1-1. However, according to the present invention, since the reflecting surface of the conventional imaging element corresponding to the grooved portion is cut, the light beam L ₂ is once applied by the roof-like reflecting surface of the roof mirror. After being reflected, the light travels between the lens array and the roof mirror without being re-reflected, and does not exit the lens array. Therefore, there is no possibility that the light beam L ₂ forms an image on the image forming surface and the image quality is deteriorated. Similarly, the light beam L ₁ obliquely incident on the lens array surface enters the groove 1-3 and is reflected by the vertical wall surface, partly passes through the bottom surface, and part is scattered and is removed from the groove. Never go out. Therefore, Gozuto light or the like is not caused by the light beam L _2.
The imaging element can be manufactured by integrally molding a lens array and a roof mirror array using a synthetic resin member using a conventional technique. In designing, an optimization method using a conventional ray tracing simulation can be used.
[0014]
FIG. 1 (B) shows an embodiment different from the embodiment of FIG. 1 (A) .
In this embodiment, the front end portion of the cutout groove, that is, the bottom portion, is not a reflecting surface, and is a transparent surface so that incident light can pass through as it is.
FIG. 1C shows a further different embodiment, and the inside of the notch groove is formed in a rough surface. Therefore, the light once entering the groove is scattered so as not to become ghost imaged light.
[0015]
FIG. 2A shows a configuration of an embodiment of the imaging element according to the first to third aspects of the invention, and FIG. 2B is a perspective view of the roof prism.
In FIG. 2A, 2-1 is a lens array on the object side, 2-2 is a lens array on the image side, 2-3 is a roof prism array, and 2-4 is a lens direction between adjacent roof prisms. Indicates a protrusion protruding in the opposite direction. The protrusion has, for example, a rectangular cross section. In FIG. 2A, the ridge line of the roof prism is orthogonal to the lens arrays 2-1 and 2-2, passes through the optical axis of each lens, and has the same pitch as the arrangement pitch of each lens. Has been placed. The protrusion is formed integrally with the roof prism so that the center between the adjacent lenses coincides with the center between the optical axes of the lenses of the lens array.
With this configuration, the light L ₁ obliquely incident on the lens surface is reflected at the boundary portion between adjacent roof prisms when using a conventional imaging element, and becomes stray light. However, in this configuration, the light L ₁ enters a projection provided on the prism. Since it goes out from the bottom as it is without reflection, stray light is not generated by reflection.
[0016]
FIG. 2 (C) shows another embodiment of the invention.
The lens arrays 2-1 and 2-2, which are condensing elements, and the roof prism array 2-3 provided with the same projections 2-4 as shown in FIG. 2A are integrally configured. . The operation is the same as that described with reference to FIGS. 2A and 2B, and prevents generation of ghost light due to light reflected at the adjacent boundary portion of the loop prism as in the conventional imaging element. Can do.
[0017]
FIG. 3 shows a configuration of an embodiment of an imaging element related to the present invention.
In the figure, reference numeral 3-1 denotes a lens array, 3-2 denotes a roof mirror array, 3-3 denotes a notch groove, and the configuration thereof is the same as that described with reference to FIG. Are arranged so as to correspond to the lens so that the center of the opening coincides with the center of the lens.
According to this configuration, reflected light L ₁ and L ₂ other than the effective light beam reflected only on one side of the roof mirror is shielded by the aperture array, or the reflected light is cut by the notch groove 3-3 to form a ghost image. Generation of light can be prevented. That is, since the ghost light can be removed by the notch groove 3-3 and the flare light by the reflected light once by the aperture array can be removed, an imaging element with higher resolution and higher contrast can be obtained. .
[0018]
FIG. 4 shows a configuration of an embodiment of the inventions of claims 4 and 5 , FIG. 4 (A) is a perspective view thereof, and FIG. 4 (B) is a side view thereof.
In the figure, 4-1 is an object side lens array, 4-2 is an image side lens array, 4-3 is a roof prism array, and 4-4 protrudes in a direction opposite to the lens direction between adjacent roof prisms. The configuration of the projection is similar to that of the imaging element described with reference to FIG. 2C, but the present invention further includes an aperture array indicated by 4-5.
[0019]
Next, the operation of the imaging element will be described with reference to FIG.
Light L ₁ incident obliquely on the lens surface but is emitted from the single reflected by the lens on the reflecting surface of the roof prism, the light is blocked by the aperture array 4-5. In other words, the light reflected by only the reflection surface on one side of the roof prism, which is reflected light other than the effective light, is shielded by the aperture array. In particular, according to the present invention, since the projection 4-4 is provided on the roof prism in addition to the aperture array, the ghost image light caused by the double reflection in the conventional imaging element that cannot be completely removed by the aperture array is reflected on the projection. 4-4 can be effectively removed, and an imaging element with higher resolution and higher contrast can be obtained.
[0020]
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of claim 6 , FIG. 5 (A) schematically shows the configuration, and FIG. 5 (B) is a side view thereof.
In the figure, 5-1 is a lens array on the object side, 5-2 is a lens array on the image side, 5-3 is a roof prism array, 5-4 is a protrusion provided between adjacent prisms, and 5-5 is Aperture array provided in each lens array, which is similar to the imaging element shown in FIG. 4 in that it has an aperture array. In the present invention, the aperture array is embedded between adjacent lenses. It is configured integrally with the lens.
In this case, the aperture array and the lens array are configured to have the same linear expansion coefficient so as to be able to counter changes in temperature and humidity.
This imaging element can be formed integrally by forming an aperture in advance and insert-molding this aperture array molded product when forming a lens array.
[0021]
FIG. 6 is a view showing an embodiment of the invention of claim 7 .
FIG. 6 (A) is a diagram schematically showing the configuration of the imaging element according to the present invention, FIG. 6 (B) is a side view thereof, and FIG. 6 (C) is a perspective view.
In the figure, 6-1 is a lens array on the object side, 6-2 is a lens array on the image side, 6-3 is a roof prism array, and 6-4 is the same as the protrusion of the invention of claim 5 provided between adjacent prisms. The projections 6-5 are projections provided between adjacent lenses to form an aperture array. These are all integrally formed of the same material. That is, as shown in FIG. 6A, the prisms of the roof prism array 6-3 are formed corresponding to the lenses constituting the lens arrays 6-1 and 6-2, and the adjacent lenses. Rectangular protrusions 6-5 and 6-7 are respectively formed between the prisms and between the prisms. In addition, the surface of the protrusion can be a rough surface, and a light absorbing material can be applied to the surface.
[0023]
【The invention's effect】
Effect corresponding to claim 1 : In the conventional imaging element, the light that is reflected by the adjacent boundary portion of the roof prism and becomes ghost light is provided with a protrusion on that portion so as not to be emitted to the lens array side. The reflection at that portion can be prevented and the ghost imaging light can be eliminated.
Effect corresponding to claim 2 : Since the surface of the protrusion is formed into a rough surface, the light incident on the protrusion is not scattered and becomes ghost imaging light.
Effect corresponding to claim 3 : Since a light absorber is applied to the surface of the protrusion, the light incident on the protrusion is absorbed and does not become ghost imaging light.
[0025]
Effects corresponding to claims 4 and 5 : Since the projection is provided on the roof prism in addition to the aperture array, the ghost image light caused by the double reflection in the conventional imaging element that cannot be completely removed by the aperture array is effected by the projection. Therefore, an imaging element with higher resolution and higher contrast can be realized.
[0026]
Effect corresponding to claim 6 : In addition to the function and effect of claim 5 , since the aperture array arranged in front of the lens array is formed integrally with the lens, it is possible to eliminate alignment errors during assembly. Further, it is possible to eliminate the variation in the light amount distribution due to the arrangement pitch error caused by the temperature and humidity change between the aperture member and the lens member and the deviation from the aperture.
In addition, the aperture array can have a function of adjusting the light quantity of a single lens array as well as the effect of blocking the reflected light once.
[0027]
The effect corresponding to claim 7 : Combined with the effect explained in claim 1 , the projection light provided between adjacent lenses cuts the reflected light once in the same manner as the aperture. In addition, by adopting a configuration in which the image side lens array, object side lens array, prism array, and aperture array are integrally molded from the same material, the imaging element can be integrally molded from a lens resin material, resulting in lower cost. An imaging element can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining the structure and operation of an embodiment of an imaging element related to the present invention .
FIG. 2 is a view for explaining the structure and operation of an embodiment of an imaging element according to the first to third aspects of the invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the structure and operation of an embodiment of an imaging element related to the present invention .
FIG. 4 is a diagram showing the structure and operation of an embodiment of an imaging element according to the fourth and fifth aspects of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the structure and operation of an embodiment of an imaging element according to a sixth aspect of the present invention;
FIG. 6 is a diagram showing the structure and operation of an embodiment of an imaging element according to a seventh aspect of the present invention;
FIG. 7 is a diagram for explaining generation of ghost light or flare in a conventional imaging element.
[Explanation of symbols]
1-1, 2-1, 2-2, 3-1, 4-1, 4-2, 5-1, 5-2, 6-1, 6-2... Condensing element (lens) array, 1- 2, 3-2 ... roof mirror array, 2-3, 4-3, 5-3, 6-3 ... roof prism array, 1-3, 3-3 ... kerf, 3-4, 4-5, 5 -5, 6-5 ... Aperture array.

Claims

A first light-collecting element array located on the incident side;
A second condensing element array positioned on the imaging side optically equivalent to the first condensing element array;
A roof prism array having a ridge line orthogonal to the array direction of the first and second light collecting element arrays and passing through the optical axis of the light collecting element at an equal pitch to the pitch of the light collecting elements;
An imaging element comprising: a protrusion formed so as to protrude in a direction opposite to a direction in which the first light-collecting element array and the second light-collecting element array exist between the adjacent roof prisms.

A first light-collecting element array located on the incident side;
A second condensing element array positioned on the imaging side optically equivalent to the first condensing element array;
A roof prism array having a ridge line orthogonal to the array direction of the first and second light collecting element arrays and passing through the optical axis of the light collecting element at an equal pitch to the pitch of the light collecting elements;
A protrusion formed between the adjacent roof prisms so as to protrude in a direction opposite to the direction in which the first condensing element array and the second condensing element array exist, and the surface of the protrusion is roughened. An imaging element characterized by that.

A first light-collecting element array located on the incident side;
A second condensing element array positioned on the imaging side optically equivalent to the first condensing element array;
A roof prism array having a ridge line orthogonal to the array direction of the first and second light collecting element arrays and passing through the optical axis of the light collecting element at an equal pitch to the pitch of the light collecting elements;
A protrusion formed so as to protrude in a direction opposite to the direction in which the first light-collecting element array and the second light-collecting element array exist between the adjacent roof prisms, and the surface of the protrusion absorbs light. An imaging element characterized by applying an agent.

Imaging device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has an aperture array that corresponds to the condensing element array.

Imaging device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has an aperture array provided in correspondence with said the first condensing element array second condensing element array.

The aperture array corresponding to the first condensing element array and the second condensing element array is integrally formed by being embedded between adjacent condensing elements of each condensing element array. The imaging element according to claim 5 .

The imaging element according to claim 6 , wherein the first condensing element array, the second condensing element array, the prism array, and the aperture array are integrally formed of the same material.