JP7456092B2 - 光学装置、画像読取装置、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学装置、画像読取装置、および画像形成装置に関する。

特許文献１には、マスクに形成されたパターンを、Ｓ偏光のみが存在する第１の部分とＳ偏光及びＰ偏光が混在する第２の部分とを有する有効光源を形成する照明系を用いて照明し、前記マスクを経た光を、投影光学系を介して被処理体に投影することを特徴とする露光方法が開示されている。

特開２００４－１１１６７８号公報

ところで、光軸が互いに沿うように並べられた複数のレンズを備えるレンズ体に対して、例えば迷光を抑制するため、レンズを通る光が透過することを抑制する遮光体を設けることがある。また、このような遮光体としては、各レンズに対応する位置に光を通す貫通孔を設ける構成が知られている。ここで、レンズ体におけるレンズ間の距離を小さくしようとすると、遮光体における貫通孔間の距離も小さくすることが必要となる。しかしながら、貫通孔間の距離を小さくすると、遮光体の整形不良が発生しやすくなる。

そこで、本発明では、遮光体に複数の貫通孔が形成される場合と比較して、光が透過することを抑制する構成における整形不良を抑制することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、各々の光軸が互いに沿うように並べられた複数のレンズを備えるレンズ体と、前記複数のレンズにおける各レンズの光軸に沿って設けられ、貫通孔ではなく内部を光が透過する材料により形成された複数の柱部であって、当該柱部の外周では、当該光軸に沿う方向における当該柱部の端部よりも当該柱部の内側から外側に光が透過することが抑制されている複数の柱部と、前記レンズの光軸に沿う方向において、前記複数の柱部を挟んで前記レンズ体と反対側に設けられ、当該複数の柱部を覆うとともに、前記複数のレンズの各光軸上に光を通過させる通過領域が設けられた覆い部材であり、当該レンズの光軸に沿う方向において、当該複数の柱部よりも厚さが薄い当該覆い部材とを有し、前記複数の柱部が一体に構成され、かつ、前記レンズ体に対して配置され、前記柱部は、前記端部に前記レンズの外周に沿う凹部を有して当該凹部が当該レンズの外周に接する位置に設けられ、前記光軸に沿う方向から見た平面視において当該レンズを完全に覆い、前記覆い部材の前記通過領域は、半円形または半円よりも領域が狭い円弧と弦とによって形成される弓形である光学装置である。
請求項２に記載の発明は、前記柱部の内部において前記光軸に沿って進む光は、当該柱部の内部において集光しないことを特徴とする請求項１記載の光学装置である。
請求項３に記載の発明は、前記柱部は、前記外周に前記端部よりも表面が粗い粗面を有し、前記粗面は、前記柱部の内側から外側に光が透過することを抑制する抑制部材によって覆われていることを特徴とする請求項１記載の光学装置である。
請求項４に記載の発明は、前記複数の柱部を支持するとともに、当該複数の柱部よりも光を透過しにくい柱支持体を有することを特徴とする請求項３記載の光学装置である。
請求項５に記載の発明は、前記柱部は、前記レンズと接する前記端部とは異なる側に前記覆い部材の側を向く端面を有し、当該端面は平坦であることを特徴とする請求項１記載の光学装置である。
請求項６に記載の発明は、原稿に対して光を照射する照射部と、各々の光軸が互いに沿うように並べられ、原稿から反射した光を通す複数のレンズを備えるレンズ体と、前記複数のレンズにおける各レンズの光軸に沿って設けられ、貫通孔ではなく内部を光が透過する材料により形成された複数の柱部であって、当該柱部の外周では、当該光軸に沿う方向における当該柱部の端部よりも当該柱部の内側から外側に光が透過することが抑制されている複数の柱部と、前記レンズの光軸に沿う方向において、前記複数の柱部を挟んで前記レンズ体と反対側に設けられ、当該複数の柱部を覆うとともに、前記複数のレンズの各光軸上に光を通過させる通過領域が設けられた覆い部材であり、当該レンズの光軸に沿う方向において、当該複数の柱部よりも厚さが薄い当該覆い部材と、前記複数のレンズを通る光を受光する受光部とを有し、前記複数の柱部が一体に構成され、かつ、前記レンズ体に対して配置され、前記柱部は、前記端部に前記レンズの外周に沿う凹部を有して当該凹部が当該レンズの外周に接する位置に設けられ、前記光軸に沿う方向から見た平面視において当該レンズを完全に覆い、前記覆い部材の前記通過領域は、半円形または半円よりも領域が狭い円弧と弦とによって形成される弓形である画像読取装置である。
請求項７に記載の発明は、原稿に対して光を照射する照射部と、各々の光軸が互いに沿うように並べられ、原稿から反射した光を通す複数のレンズを備えるレンズ体と、前記複数のレンズにおける各レンズの光軸に沿って設けられ、貫通孔ではなく内部を光が透過する材料により形成された複数の柱部であって、当該柱部の外周では、当該光軸に沿う方向における当該柱部の端部よりも当該柱部の内側から外側に光が透過することが抑制されている複数の柱部と、前記レンズの光軸に沿う方向において、前記複数の柱部を挟んで前記レンズ体と反対側に設けられ、当該複数の柱部を覆うとともに、前記複数のレンズの各光軸上に光を通過させる通過領域が設けられた覆い部材であり、当該レンズの光軸に沿う方向において、当該複数の柱部よりも厚さが薄い当該覆い部材と、前記複数のレンズを通る光を受光する受光部と、前記受光部が受光した光に基づいて画像を形成する画像形成部とを有し、前記複数の柱部が一体に構成され、かつ、前記レンズ体に対して配置され、前記柱部は、前記端部に前記レンズの外周に沿う凹部を有して当該凹部が当該レンズの外周に接する位置に設けられ、前記光軸に沿う方向から見た平面視において当該レンズを完全に覆い、前記覆い部材の前記通過領域は、半円形または半円よりも領域が狭い円弧と弦とによって形成される弓形である画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、遮光体に複数の貫通孔が形成される場合と比較して、光が透過することを抑制する構成における整形不良を抑制することができる。
請求項２の発明によれば、柱部の内部において集光する場合と比較して、簡易な構成で迷光を抑制できる。
請求項３の発明によれば、柱部が外周に粗面を有しない場合と比較して、迷光を抑制できる。
請求項４の発明によれば、柱支持体を有しない場合と比較して、柱部の製造が容易となる。
請求項５の発明によれば、覆い部材を有しない場合と比較して、迷光がより抑制される。
請求項６の発明によれば、遮光体に複数の貫通孔が形成される場合と比較して、光が透過することを抑制する構成における整形不良を抑制することができる。
請求項７の発明によれば、遮光体に複数の貫通孔が形成される場合と比較して、光が透過することを抑制する構成における整形不良を抑制することができる。

本実施の形態が適用される画像形成装置の概略構成図である。 本実施の形態が適用される原稿読取装置の概略構成図である。 本実施の形態が適用されるレンズアレイユニットの分解斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、遮光壁の構成図である。 第１レンズアレイに対して固定された遮光壁の上面図である。 図５のＶＩ－ＶＩにおける断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、遮光壁の変形例を説明する図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、遮光壁の製造工程を説明する図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、第１遮光フィルムの変形例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第１遮光フィルムの形状を変化させたシミュレーション結果を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
＜画像形成装置１００＞
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１００の概略構成図である。
図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿Ｇの情報を読み取る原稿読取装置１と、原稿読取装置１で読み取った原稿の情報（読取画像）に基づいて画像を記録紙Ｓに形成する画像形成部２と、画像形成部２に供給する記録紙Ｓを送り出す給紙部３とを備えている。この画像形成装置１００では、画像形成部２と給紙部３とを本体１０１の内部に収容する一方で、本体１０１の上方に原稿読取装置１を配置している。本体１０１は、その上面部に、画像が形成された記録紙Ｓを排出して収容する排出収容部１０２を有する。

原稿読取装置１は、筐体１０３を有する。また、原稿読取装置１は、筐体１０３の上面部に、原稿Ｇを置く光透過性の原稿台１０５と、その原稿台１０５を覆うとともに筐体１０３に対して開閉操作できる原稿カバー１０６とを有する。原稿カバー１０６には、原稿Ｇを読取位置まで搬送するとともに読み取り後の原稿Ｇを排出する自動原稿搬送部１０７と、自動原稿搬送部１０７により送られる原稿Ｇを搭載する原稿トレイ１０８と、自動原稿搬送部１０７から排出される原稿Ｇを収容する収容部１０９とが設けられている。

画像形成部２は、例えば電子写真方式にて、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する像形成ユニット２０と、その像形成ユニット２０で形成されたトナー像を記録紙Ｓに転写するまで搬送する中間転写ユニット２６と、中間転写ユニット２６から記録紙Ｓに転写したトナー像を定着させる定着ユニット２７とを備えている。

給紙部３は、予め定めたサイズ、種類などからなる複数枚の記録紙Ｓを搭載可能な引き出し式の収容体３１と、収容体３１に収容される記録紙Ｓを１枚ずつ搬送路に送り出す送出装置３２とを有する。給紙部３と画像形成部２との間には、給紙部３から送り出された記録紙Ｓを二次転写位置まで搬送する供給搬送路２８が配置されている。

次に、画像形成装置１００の基本的な動作について説明をする。
まず、原稿読取装置１では、ユーザによって原稿台１０５と原稿トレイ１０８のいずれか一方に原稿Ｇが置かれる。そして、ユーザが操作ボタン（不図示）などを操作することで、原稿読み取りの指示を受け付けると、原稿Ｇの読み取り動作が開始される。すなわち、原稿読取装置１が原稿Ｇの読み取り情報を取得する。そして、画像形成部２が、原稿読取装置１から受信した原稿Ｇの読み取り情報に基づいて、画像形成動作を実行する。この際、画像形成部２の動作にあわせて、給紙部３から記録紙Ｓが送り出される。そして、記録紙Ｓは、画像形成部２にてトナー像が定着された後、排出収容部１０２へと排出される。以上の画像形成の動作は、原稿Ｇの枚数や画像形成枚数に応じた分だけ同様に繰り返される。

＜原稿読取装置１＞
図２は、本実施の形態が適用される原稿読取装置１の概略構成図である。
次に、図２を参照しながら、本実施の形態が適用される原稿読取装置１について説明をする。図２に示すように、原稿読取装置１は、透明板７０と、透明板７０を支持する合成樹脂製のケース７１と、ケース７１の底面部に組み付けられた基板７２とを備えている。基板７２の表面上には、主走査方向（紙面と直交する方向）に間隔を隔てて列状に並べられた複数の点状の光源７３と、これら複数の光源７３と同方向に並べられた複数の受光素子７４とが設けられている。各光源７３は、例えば発光ダイオードを用いて構成されている。各受光素子７４は、光電変換機能を有するものであり、光を受けると、その受光量に対応した出力レベルの信号、具体的には画像信号を出力する。受光素子７４は受光部の一例である。

ここで、原稿読取装置１は、透明板７０と各受光素子７４との間に、レンズアレイユニット１０を備えている。レンズアレイユニット１０の詳細な構成は後述するが、図示のレンズアレイユニット１０は、ケース７１に設けられた凹溝７５内に配置されている。また、図示の透明板７０の表面部のうち、レンズアレイユニット１０に対向する部分は、主操作方向に延びる画像読み取り領域Ｌａとなっている。この画像読み取り領域Ｌａには、各光源７３から光が照射される。

原稿読取装置１においては、自動原稿搬送部１０７（図１参照）によって透明板７０の表面上に導かれた原稿Ｇに対して、光源７３からの光が照射される。原稿Ｇに照射された光の反射光は、レンズアレイユニット１０に向けて進行する。すると、レンズアレイユニット１０の作用によって、画像読み取り領域Ｌａにおける原稿Ｇの１ライン分の画像が、複数の受光素子７４上に正立等倍で結像する。このため、複数の受光素子７４からは、原稿Ｇの画像に対応する１ライン分の画像信号が出力される。このような読み取り処理は、原稿Ｇが例えば自動原稿搬送部１０７が有するプラテンローラ７７によって副走査方向に搬送される過程において、複数回にわたって繰り返し実行される。

なお、以下の説明においては、画像読み取り領域Ｌａから受光素子７４に向かう方向、すなわち図２における上下方向を光軸方向ということがある。

＜レンズアレイユニット１０＞
図３は、本実施の形態が適用されるレンズアレイユニット１０の分解斜視図である。
次に、図３を参照しながら、本実施の形態が適用されるレンズアレイユニット１０について説明をする。

図３に示すように、レンズアレイユニット１０は、第１遮光フィルム１１０と、遮光壁１３０と、第２遮光フィルム１５０と、第１レンズアレイ１７０と、第２レンズアレイ１８０と、第３遮光フィルム１９０とを有する。さらに説明をすると、図示の例のレンズアレイユニット１０においては、第１遮光フィルム１１０、遮光壁１３０、第２遮光フィルム１５０、第１レンズアレイ１７０、第２レンズアレイ１８０、および第３遮光フィルム１９０がこの順で積層されるとともに、接着剤などによって互いに接着され一体化している。以下、レンズアレイユニット１０が有する各部材について説明をする。

まず、第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０について説明をする。
第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０は、各々略直方体状の部材である。さらに説明をすると、図示の第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０は、１対のレンズ部材であり、互いに一致する形状である。

第１レンズアレイ１７０は、略直方体状の第１支持体１７１と、第１支持体１７１の表裏面に形成された複数の第１レンズ１７３とを有する。複数の第１レンズ１７３は、各々の光軸が互いに平行になるように構成されている。また、複数の第１レンズ１７３は、主走査方向に沿った第１列Ｒ７１および第２列Ｒ７２に並べて設けられる。ここで、複数の第１レンズ１７３は、千鳥状に配置されている。すなわち、第１列Ｒ７１を構成する第１レンズ１７３と、第２列Ｒ７２を構成する第１レンズ１７３とは、主走査方向において互いにずれて配置されている。なお、第１列Ｒ７１における第１レンズ１７３は、予め定めた間隔、すなわちピッチで配置されている。また、第２列Ｒ７２における第１レンズ１７３は、第１列Ｒ７１と同一の間隔で配置されている。

第２レンズアレイ１８０は、略直方体状の第２支持体１８１と、第２支持体１８１の表裏面に形成された複数の第２レンズ１８３とを有する。複数の第２レンズ１８３は、各々の光軸が互いに平行になるように構成されている。また、複数の第２レンズ１８３は、主走査方向に沿った第１列Ｒ８１および第２列Ｒ８２に並べて設けられる。ここで、複数の第２レンズ１８３は、千鳥状に配置されている。すなわち、第１列Ｒ８１を構成する第２レンズ１８３と、第２列Ｒ８２を構成する第２レンズ１８３とは、主走査方向において互いにずれて配置されている。なお、第１列Ｒ８１における第２レンズ１８３は、予め定めた間隔で配置されている。また、第２列Ｒ８２における第２レンズ１８３は、第１列Ｒ８１と同一の間隔で配置されている。

図示の例においては、第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０は、第１レンズ１７３および第２レンズ１８３の各々が互いに対向するように配置される。さらに説明をすると、第１レンズ１７３の光軸と第２レンズ１８３の光軸とが一致するように揃えて配置されている。また、第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０の各々は、例えば透光性を有する光学樹脂を用いて射出成形することにより、一体的に形成される。なお、以下の説明において、第１レンズ１７３の光軸と第２レンズ１８３の光軸とを区別する必要がない場合、単に「第１レンズ１７３の光軸」と呼ぶことがある。

次に、第１遮光フィルム１１０、第２遮光フィルム１５０、および第３遮光フィルム１９０について説明をする。第１遮光フィルム１１０、第２遮光フィルム１５０、および第３遮光フィルム１９０は、各々長尺状の薄板部材である。図示の例における第１遮光フィルム１１０、第２遮光フィルム１５０、および第３遮光フィルム１９０は、互いに一致する形状である。

第１遮光フィルム１１０は、平面視略長方形状の第１板面１１１を有する。この第１板面１１１には、複数の第１貫通孔１１３が形成されている。ここで、各第１貫通孔１１３は、略円形である。また、各第１貫通孔１１３の位置は、第１レンズ１７３および第２レンズ１８３に対応する。すなわち、各第１貫通孔１１３は、第１レンズ１７３の光軸が通過する位置に形成されている。また、第１貫通孔１１３は、主走査方向に沿った第１列Ｒ１１および第２列Ｒ１２に並べて設けられる。

図示の例においては、第１遮光フィルム１１０は、遮光壁１３０よりも、厚さが薄い。すなわち、第１遮光フィルム１１０は、遮光壁１３０よりも光軸方向の寸法が小さい。また、第１遮光フィルム１１０は、例えば黒色顔料を混ぜた樹脂材料（例えば、アクリル樹脂）により形成されている。この第１遮光フィルム１１０は、第１レンズ１７３および第２レンズ１８３の結像に寄与しない構成を遮断する。さらに説明をすると、第１遮光フィルム１１０は、光軸方向において遮光壁１３０を挟んで第１レンズ１７３および第２レンズ１８３とは反対側、言い替えると遮光壁１３０の上面に設けられ、遮光壁１３０に進入する光の一部を遮断する。

上記のように第１遮光フィルム１１０、第２遮光フィルム１５０、および第３遮光フィルム１９０は、互いに一致する形状であるため、詳細な説明は省略するが、第２遮光フィルム１５０は、複数の第２貫通孔１５３が形成された第２板面１５１を有する。ここで、各第２貫通孔１５３は、第１レンズ１７３の光軸が通過する位置に形成されている。また、第２貫通孔１５３は、第１列Ｒ５１および第２列Ｒ５２に並べて設けられる。

また、第３遮光フィルム１９０は、複数の第３貫通孔１９３が形成された第３板面１９１を有する。ここで、各第３貫通孔１９３は、第１レンズ１７３の光軸が通過する位置に形成されている。また、第３貫通孔１９３は、第１列Ｒ９１および第２列Ｒ９２に並べて設けられる。

＜遮光壁１３０＞
図４（ａ）および（ｂ）は、遮光壁１３０の構成図である。より詳細には、図４（ａ）は遮光壁１３０の斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶＢ－ＩＶＢにおける断面図である。

次に、図４を参照しながら、遮光壁１３０について説明をする。
図４に示すように、遮光壁１３０は、略直方体状の基体１３２と、基体１３２を光軸方向に貫通して設けられる複数の柱部１３５とを有する。

基体１３２は、長手方向が主走査方向に沿って配置される略直方体状の部材である。基体１３２は、例えば黒色顔料を混ぜた樹脂材料（例えば、アクリル樹脂）により形成されている。この基体１３２は、第１レンズ１７３および第２レンズ１８３の結像に寄与しない光を遮断する。基体１３２は、例えば、主走査方向の長さＬ１が３００ｍｍであり、光軸方向の長さＬ２が２．５ｍｍであり、副走査方向の長さＬ３が４ｍｍである。

柱部１３５は、長手方向が光軸方向に沿って配置される柱状の部材である。図示の柱部１３５は、略円柱状の部材である。また、各柱部１３５は、第１レンズ１７３の光軸が通過する位置に設けられる。さらに説明をすると、各柱部１３５は、第１レンズ１７３に対して垂直に配置される。また、図示の柱部１３５は、基体１３２において、主走査方向に沿った第１列Ｒ３１および第２列Ｒ３２に並べて設けられる。なお、第１列Ｒ３１および第２列Ｒ３２の各々における柱部１３５の間隔、すなわちピッチは、第１レンズ１７３のピッチと一致する。また、図示の柱部１３５は、基体１３２によって、一体に構成されている。

ここで、柱部１３５は、第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０と同一の材質により構成される。具体的には、柱部１３５は、光源７３（図２参照）からの光に対して透明な材料、例えば、ガラス、アクリル樹脂などにより形成されている。なお、ここでの同一の材質とは、不純物を除き共通の組成であることを示す。

また、柱部１３５は、屈折率分布を有する所謂セルフォック（登録商標）レンズとは異なり、内部に屈折率分布がない。さらに説明をすると、柱部１３５は、第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０の屈折率に対して屈折率分布を持たない。また、柱部１３５の中心側の屈折率は、柱部１３５の外周側の屈折率と一致する。付言すると、柱部１３５を光軸方向に沿って通過する光は、柱部１３５内部において集光しない。なお、集光しないとは、単に屈折率分布を持たない場合や、単なる透明体のような場合も含む。

ここで、図４（ｂ）に示すように、第１遮光フィルム１１０（図３参照）側を向く柱部１３５の第１端面１３６は平坦である。すなわち、第１端面１３６は、基体１３２の面に沿う形状である。一方で、第１レンズアレイ１７０（図３参照）側を向く第２端面１３９は、湾曲した凹部である。すなわち、第２端面１３９は、基体１３２の面から凹んだ形状である。図示の第２端面１３９は、第１レンズ１７３（図３参照）の湾曲面に沿う形状をしている。

また、柱部１３５の外周面１３８は、第１端面１３６および第２端面１３９よりも、表面が粗く形成されている。詳細は後述するが、柱部１３５の外周面１３８が粗面であることにより、外周面１３８に対して斜めに入射する光線を散乱させ正反射を抑制する。

＜遮光壁１３０の配置＞
図５は、第１レンズアレイ１７０に対して固定された遮光壁１３０の上面図である。
図６は、図５のＶＩ－ＶＩにおける断面図である。
次に、図５および図６を参照しながら、第１レンズアレイ１７０に対する遮光壁１３０の配置を説明する。

まず、図５に示すように、第１レンズアレイ１７０に対して固定された遮光壁１３０を光軸方向に沿って見ると、柱部１３５が各々第１レンズ１７３と重なる位置に配置される。このように配置された柱部１３５は、第１レンズ１７３の光軸に沿って進行する光を透過させる。さらに説明をすると、図６に示すように、第１端面１３６から入射した光は柱部１３５内を光軸方向に沿って進み、第２端面１３９から第１レンズ１７３に向けて出射する（図中光ＬＰ１参照）。

また、遮光壁１３０は、第１レンズ１７３および第２レンズ１８３の結像に寄与しない光を遮断する。さらに説明をすると、柱部１３５の外周は、黒色の樹脂であり柱部１３５よりも光を透過し難い基体１３２によって囲まれている。したがって、柱部１３５の内部において光軸方向と交差する向きに光が進行した場合（図中光ＬＰ２参照）、基体１３２によって、主走査方向において隣り合う光軸に光ＬＰ２が到達することが制限される。

また、柱部１３５における外周面１３８の表面粗さは、第１端面１３６などよりも粗い。このことにより、柱部１３５と基体１３２との界面である外周面１３８において、柱部１３５から外に向かう光ＬＰ２が正反射することが抑制される。なお、表面粗さとは、表面の粗さを規定するものであり、例えば日本工業規格（ＪＩＳ）に規定される粗さ曲線の算術平均粗さ（Ｒａ）である。

これらのことにより、第１レンズ１７３および第２レンズ１８３の画角が狭められ、焦点深度が増加し得る。また、第１レンズ１７３および第２レンズ１８３を通過する光において、迷光が生じにくくなり得る。なお、ここでの画角とは、光軸方向に対する光線の見込み角度（法線と光線とのなす角度）のことをいう。また、迷光とは、物体面の物点、すなわち画像読み取り領域Ｌａから出た光線が、像面上、すなわち受光素子７４上の対応する像点以外に到達する光のことをいう。

さて、一般的には、第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０におけるレンズピッチ、すなわち第１レンズ１７３および第２レンズ１８３の主走査方向における間隔が狭くなると、例えば受光素子７４（図２参照）に到達する光の光量が増加するなど、第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０の光学性能が向上する。

ここで、本実施の形態とは異なり、例えば遮光壁１３０を１つの直方体で形成し、第１レンズ１７３の光軸に対応する位置に、複数の貫通孔（不図示）が形成された構成も採用され得る。しかしながら、このような構成が採用された場合において、第１レンズアレイ１７０および第２レンズアレイ１８０における狭いレンズピッチにあわせて、遮光壁１３０の貫通孔（不図示）同士の距離を狭めると、例えば貫通孔の間の肉壁が薄くなる。そして、例えばこの肉壁が１５０μｍ以下となるなど予め定めた厚さよりも薄くなると、射出成形を行う際に、薄い部分における樹脂材料の流動性が悪化し、成形不良が発生し得る。

一方で、本実施の形態の遮光壁１３０のように、複数の柱部１３５を有する構成においては、柱部１３５同士の間隔を小さくした場合であっても、例えば後述する図８（ａ）乃至（ｄ）に示す製造方法で製造することが可能である。したがって、本実施の形態の遮光壁１３０においては、上記のような整形不良が抑制され得る。

また、図６に示すように、遮光壁１３０は、第１レンズアレイ１７０に接触して設けられる。さらに説明をすると、柱部１３５の第２端面１３９が、第１レンズアレイ１７０の第１レンズ１７３の外周面に接触するよう設けられている。また、上記のように柱部１３５および第１レンズアレイ１７０は、同一の材質で形成されている。このことにより、湿度や温度が変化した場合においても、レンズアレイユニット１０の光学性能の変化を小さくし得る。

また、柱部１３５および第１レンズアレイ１７０が同一の材質であることにより、柱部１３５と第１レンズ１７３との間における光の損失を抑制することができる。このように、遮光壁１３０による光の欠落を防ぐことで、レンズアレイユニット１０における光情報の欠落を抑制し得る。また、柱部１３５と第１レンズ１７３とを同一の材料で構成することにより、遮光壁１３０の製造コストを抑制し得る。

＜変形例＞
図７（ａ）および（ｂ）は、遮光壁１３０の変形例を説明する図である。より詳細には、図７（ａ）は変形例における遮光壁２３０および第１レンズアレイ１７０の断面図であり、図７（ｂ）は他の変形例における遮光壁３３０の斜視図である。

次に、図７（ａ）および（ｂ）を参照しながら遮光壁１３０の変形例について説明をする。なお、以下の説明において、上記の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略することがある。

上記の説明においては、柱部１３５の第２端面１３９が凹部であることを説明したが、これに限定されない。例えば、図７（ａ）に示す柱部２３５のように、第２端面２３９が平坦であってもよい。図示の例においては、第２端面２３９は、第１レンズ１７３の頂点１７３Ａに対して接触して設けられている。

また上記の説明においては、柱部１３５を支持する基体１３２が黒色であることを説明したが、これに限定されない。柱部１３５内部から光軸方向と交差する向きに光が進行することを抑制するものであれば、構成は特に限定されない。例えば、図７（ｂ）に示すように、導光体３３５の外周に、光を遮る樹脂などで形成された遮光膜３３９が設けられる構成であってもよい。なお、図７（ｂ）に示す例においては、基体３３２は透明な樹脂材料により構成されている。さらに説明をすると、基体３３２を柱部１３５や第１レンズ１７３と同一の材料で構成することにより、遮光壁１３０の製造コストを抑制できる。

＜製造工程＞
図８（ａ）乃至（ｄ）は、遮光壁４３０の製造工程を説明する図である。
次に、図８（ａ）乃至（ｄ）を参照しながら、他の変形例における遮光壁４３０の構造および遮光壁４３０（図８（ｄ）参照）の製造工程について説明をする。

まず、上記の説明においては、遮光壁１３０の基体１３２が、黒色顔料を混ぜた樹脂材料により構成されることを説明したが、これに限定されない。柱部１３５を支持するものであり、柱部１３５の外周から出射する光を遮るものであれば、その構造は特に限定されない。例えば、図８（ｄ）に示す遮光壁４３０のように、基体４３２が、複数の部材により構成されてもよい。すなわち、基体４３２が、繊維強化プラスチック(ＦＲＰ、Ｆｉｂｅｒ－Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ)により構成された板材である第１板材４３１Ａおよび第２板材４３１Ｂと、第１板材４３１Ａおよび第２板材４３１Ｂに挟まれる空間を充填するシリコンなどの充填剤４３１Ｃにより構成されてもよい。

次に、遮光壁４３０の製造工程について説明をする。
まず、図８（ａ）に示すように、第１板材４３１Ａが支持台９０の上に搭載される。
そして、図８（ｂ）に示すように、第１板材４３１Ａの上にファイバ状に形成された柱部１３５が図示の例では二層に並べて積載される。なお、柱部１３５の外周面１３８は、例えばエッチング処理やブラスト処理などによって、予め粗面化されている。

次に、図８（ｃ）に示すように、二層に積層された柱部１３５に第２板材４３１Ｂが搭載される。
そして、図８（ｄ）に示すように、第１板材４３１Ａと第２板材４３１Ｂとの間に、充填剤４３１Ｃが充填される。このとき、柱部１３５の外周も充填剤４３１Ｃによって囲まれる。このことにより、第１板材４３１Ａ、第２板材４３１Ｂ、および充填剤４３１Ｃによって構成される基体４３２が、柱部１３５を支持する構成となる。

なお、上記では説明を省略したが、図８（ａ）乃至(ｄ）における各部材は、遮光壁４３０の生産効率を上げるため、紙面奥行方向に長く構成されている。具体的には、図８における各部材の奥行き方向長さは、図４（ａ）に示すような各部材の光軸方向長さの複数倍以上長い。そして、図８（ｄ）に示すように、柱部１３５が基体４３２によって固定された後、紙面奥行方向において予め定めた長さごとに切断される。このことにより、複数の遮光壁４３１が効率よく生産されることとなる。

さて、上記の説明と異なる製造方法としては、例えば略直方体状に形成された基体１３２に貫通孔を形成し、その貫通孔に柱部１３５を挿入する方法も採用され得る。なお、この柱部１３５を挿入する製造方法と比較して、上記図８（ａ）乃至（ｄ）に示す製造方法においては、例えば貫通孔に柱部１３５を挿入する工程が不要であるため、遮光壁１３０の製造がより容易となる。

＜第１遮光フィルム１１０の変形例＞
図９（ａ）乃至（ｄ）は、第１遮光フィルム１１０の変形例を示す図である。
次に、図９（ａ）乃至（ｄ）を参照しながら、第１遮光フィルム１１０の変形例について説明をする。上記の説明においては、第１遮光フィルム１１０（図９（ａ）参照）が、平面視略長方形状の第１板面１１１に形成された略円形の第１貫通孔１１３を有することを説明したが、これに限定されない。第１遮光フィルム１１０は、光軸方向において遮光壁１３０を挟んで第１レンズ１７３および第２レンズ１８３とは反対側に設けられ、遮光壁１３０に進入する光の一部を遮断する構成であれば、その形状は特に限定されない。

例えば、図９（ｂ）に示す第１遮光フィルム２１０のように、平面視略長方形状の第１板面２１１に形成された略半円状の第１貫通孔２１３を有する構成であってもよい。ここで、図９（ｂ）に示す第１遮光フィルム２１０は、第１遮光フィルム１１０（図９（ａ）参照）の幅方向両端を切り落とした形状と捉えることができる。例えば、第１遮光フィルム１１０の幅方向長さＷ１が２ｍｍとすると、第１遮光フィルム２１０の幅方向長さＷ２は０．７５ｍｍとなる。

また、図９（ｃ）に示す第１遮光フィルム３１０のように、平面視略長方形状の第１板面３１１に形成された第１貫通孔３１３を有する構成であってもよい。第１貫通孔３１３は、略半円、より具体的には、半円よりも領域が狭い円弧と弦によって形成される所謂弓形である。図９（ｃ）に示す第１遮光フィルム３１０は、第１遮光フィルム１１０（図９（ａ）参照）の幅方向両端を切り落とした形状と捉えることができる。例えば、第１遮光フィルム１１０の幅方向長さＷ１が２ｍｍとすると、第１遮光フィルム３１０の幅方向長さＷ３は０．６ｍｍとなる。

また、図９（ｄ）に示す第１遮光フィルム４１０のように、平面視略長方形状であってもよい。すなわち、第１貫通孔１１３（図９（ａ）参照）を有しない構成であってもよい。第１遮光フィルム４１０は、副走査方向における第１レンズ１７３の第１列Ｒ７１および第２列Ｒ７２の間において、第１列Ｒ７１および第２列Ｒ７２に沿って配置される長尺状部材として捉えることができる。例えば、第１遮光フィルム４１０の幅方向長さＷ４は０．１８ｍｍである。

図１０（ａ）および（ｂ）は、第１遮光フィルム１１０の形状を変化させたシミュレーション結果を示す図である。より詳細には、図１０（ａ）は、第１遮光フィルム１１０の形状を変化させた場合における、主走査方向の焦点深度と解像度（ＣＴＦ：Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との関係のシミュレーション結果を示す図である。また、図１０（ｂ）は、第１遮光フィルム１１０の形状を変化させた場合における、副走査方向における焦点深度と、解像度との関係のシミュレーション結果を示す図である。

なお、図１０（ａ）および（ｂ）における解像度は、書き込む線画像データの濃度コントラストを１００％とした場合の、原稿Ｇ上の読取画像の濃度コントラストの相対値である。また、シミュレ―ションの条件としては、図２に示すレンズアレイユニット１０のように、遮光壁１３０、第２遮光フィルム１５０、第１レンズアレイ１７０、第２レンズアレイ１８０、および第３遮光フィルム１９０をこの順に積層したものに対して、各形状の第１遮光フィルム１１０などを配置することとした。

なお、「半円０．６」とは、第１遮光フィルム１１０の副走査方向の両側を切り落とし、第１遮光フィルムの幅方向長さを０．６ｍｍとしたものである。また、比較対象として、第１遮光フィルム１１０を設けない条件を「フィルム無し」とした。また、「線０．１８」は図９（ｄ）の第１遮光フィルム４１０であり、「半円０．６」は図９（ｃ）の第１遮光フィルム３１０であり、「半円０．７５」は図９（ｂ）の第１遮光フィルム２１０であり、「円」は図９（ａ）の第１遮光フィルム１１０である。

次に、図９（ａ）乃至（ｄ）、図１０（ａ）および（ｂ）を参照しながら、第１遮光フィルム１１０の形状を変化させた際のシミュレーション結果について説明をする。
図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、上記第１遮光フィルム１１０、２１０、３１０、４１０、および「半円０．６５」の第１遮光フィルム（不図示）の各々において、主走査方向における焦点深度および解像度の関係、および副走査方向における焦点深度および解像度との関係をシミュレーションした。

図１０（ａ）および（ｂ）によれば、「線０．１８」、「半円０．６」、「半円０．６５」、「半円０．７５」、および「円」のいずれにおいても、「フィルム無し」と比較して、より大きな解像度が得られた。すなわち、第１遮光フィルム１１０などを配置することによって、レンズアレイユニット１０の光学性能が向上することが確認された。なお、「線０．１８」である第１遮光フィルム４１０においては、図１０（ｂ）に示す副走査方向における解像度が「フィルム無し」と比較して大きくなることが確認された。

＜他の変形例＞
上記の説明においては、柱部１３５が円柱であることを説明したが、光軸方向に沿って延びる部材であれば、断面形状は限定されない。したがって、柱部１３５は、角柱であってもよい。また、柱部１３５の断面が楕円形、三角形、あるいは多角形など他の形状であってもよい。

また、上記の説明においては、柱部１３５と第１レンズ１３７とが接触して設けられることを説明したが、柱部１３５と第１レンズ１３７とが光軸方向に沿って設けられれば、これに限定されない。例えば柱部１３５と第１レンズ１３７とが離間して設けられてもよい。また、柱部１３５と第１レンズ１３７とは同一の材質であることを説明したが、互いに異なる材質でもよい。

また、遮光壁１３０における第１遮光フィルム１１０（図３参照）側の表面、および柱部１３５の外周を支持する面、すなわち内面において、余分な光を散乱させる反射防止膜を設けてもよい。また、遮光壁１３０の表面および内面を粗面化してもよい。
また、上記の説明においては、柱部１３５の外周面１３８が粗面であることを説明したが、粗面化せず、第１端面１３６および第２端面１３９と同様の表面粗さとして形成してもよい。

また、上記の説明においては、第１レンズアレイ１７０が、第１列Ｒ７１および第２列Ｒ７２の複数列に並べられた第１レンズ１７３を有することを説明したが、これに限定されない。例えば、第１レンズアレイ１７０が、１列の第１レンズ１７３を有する構成であってもよい。なお、この構成においては、遮光壁１３０は主走査方向に一列に並べられた柱部１３５を有する態様となる。

上記の説明においては、第１遮光フィルム１１０を設けることを説明したが、フィルム状の形状や材質に限定されるものではない。例えば、フィルムよりも剛性が高い板状部材によって第１遮光フィルム１１０を構成してもよい。すなわち、第１遮光フィルム１１０に替えて、遮光板として構成してもよい。さらに、第１遮光フィルム１１０を設けない構成であってもよい。

また、レンズアレイユニット１０を原稿読取装置１に設けることを説明したが、これに限定されない。例えば、発光ダイオードが発光する光を像保持体に結像する像形成装置など、原稿読取装置１以外の光学装置にレンズアレイユニット１０を設けてもよい。

なお、上記の説明における第１レンズ１７３は、レンズ体の一例である。第１端面１３６は、端部の一例である。外周面１３８は、外周の一例である。第２端面１３９は、凹部の一例である。基体１３２は、抑制部材および柱支持体の一例である。第１遮光フィルム１１０は、覆い部材の一例である。第１貫通孔１１３は、通過領域の一例である。光源７３は、照射部の一例である。受光素子７４は、受光素子の一例である。原稿読取装置１は、画像読取装置の一例である。

上記では種々の実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例同士を組み合わせて構成してももちろんよい。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。

１…原稿読取装置、１０…レンズアレイユニット、１００…画像形成装置、１１０…第１遮光フィルム、１３０…遮光壁、１３２…基体、１３５…柱部、１７３…第１レンズ

Claims (7)

1. 各々の光軸が互いに沿うように並べられた複数のレンズを備えるレンズ体と、
   前記複数のレンズにおける各レンズの光軸に沿って設けられ、貫通孔ではなく内部を光が透過する材料により形成された複数の柱部であって、当該柱部の外周では、当該光軸に沿う方向における当該柱部の端部よりも当該柱部の内側から外側に光が透過することが抑制されている複数の柱部と、
   前記レンズの光軸に沿う方向において、前記複数の柱部を挟んで前記レンズ体と反対側に設けられ、当該複数の柱部を覆うとともに、前記複数のレンズの各光軸上に光を通過させる通過領域が設けられた覆い部材であり、当該レンズの光軸に沿う方向において、当該複数の柱部よりも厚さが薄い当該覆い部材と
   を有し、
   前記複数の柱部が一体に構成され、かつ、前記レンズ体に対して配置され、
   前記柱部は、前記端部に前記レンズの外周に沿う凹部を有して当該凹部が当該レンズの外周に接する位置に設けられ、前記光軸に沿う方向から見た平面視において当該レンズを完全に覆い、
   前記覆い部材の前記通過領域は、半円形または半円よりも領域が狭い円弧と弦とによって形成される弓形である
   光学装置。
2. 前記柱部の内部において前記光軸に沿って進む光は、当該柱部の内部において集光しないことを特徴とする請求項１記載の光学装置。
3. 前記柱部は、前記外周に前記端部よりも表面が粗い粗面を有し、
   前記粗面は、前記柱部の内側から外側に光が透過することを抑制する抑制部材によって覆われている
   ことを特徴とする請求項１記載の光学装置。
4. 前記複数の柱部を支持するとともに、当該複数の柱部よりも光を透過しにくい柱支持体を有することを特徴とする請求項３記載の光学装置。
5. 前記柱部は、前記レンズと接する前記端部とは異なる側に前記覆い部材の側を向く端面を有し、当該端面は平坦であることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
6. 原稿に対して光を照射する照射部と、
   各々の光軸が互いに沿うように並べられ、原稿から反射した光を通す複数のレンズを備えるレンズ体と、
   前記複数のレンズにおける各レンズの光軸に沿って設けられ、貫通孔ではなく内部を光が透過する材料により形成された複数の柱部であって、当該柱部の外周では、当該光軸に沿う方向における当該柱部の端部よりも当該柱部の内側から外側に光が透過することが抑制されている複数の柱部と、
   前記レンズの光軸に沿う方向において、前記複数の柱部を挟んで前記レンズ体と反対側に設けられ、当該複数の柱部を覆うとともに、前記複数のレンズの各光軸上に光を通過させる通過領域が設けられた覆い部材であり、当該レンズの光軸に沿う方向において、当該複数の柱部よりも厚さが薄い当該覆い部材と、
   前記複数のレンズを通る光を受光する受光部と
   を有し、
   前記複数の柱部が一体に構成され、かつ、前記レンズ体に対して配置され、
   前記柱部は、前記端部に前記レンズの外周に沿う凹部を有して当該凹部が当該レンズの外周に接する位置に設けられ、前記光軸に沿う方向から見た平面視において当該レンズを完全に覆い、
   前記覆い部材の前記通過領域は、半円形または半円よりも領域が狭い円弧と弦とによって形成される弓形である
   画像読取装置。
7. 原稿に対して光を照射する照射部と、
   各々の光軸が互いに沿うように並べられ、原稿から反射した光を通す複数のレンズを備えるレンズ体と、
   前記複数のレンズにおける各レンズの光軸に沿って設けられ、貫通孔ではなく内部を光が透過する材料により形成された複数の柱部であって、当該柱部の外周では、当該光軸に沿う方向における当該柱部の端部よりも当該柱部の内側から外側に光が透過することが抑制されている複数の柱部と、
   前記レンズの光軸に沿う方向において、前記複数の柱部を挟んで前記レンズ体と反対側に設けられ、当該複数の柱部を覆うとともに、前記複数のレンズの各光軸上に光を通過させる通過領域が設けられた覆い部材であり、当該レンズの光軸に沿う方向において、当該複数の柱部よりも厚さが薄い当該覆い部材と、
   前記複数のレンズを通る光を受光する受光部と、
   前記受光部が受光した光に基づいて画像を形成する画像形成部と
   を有し、
   前記複数の柱部が一体に構成され、かつ、前記レンズ体に対して配置され、
   前記柱部は、前記端部に前記レンズの外周に沿う凹部を有して当該凹部が当該レンズの外周に接する位置に設けられ、前記光軸に沿う方向から見た平面視において当該レンズを完全に覆い、
   前記覆い部材の前記通過領域は、半円形または半円よりも領域が狭い円弧と弦とによって形成される弓形である
   画像形成装置。

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