JPH02308123A - 長尺ルーフミラーレンズアレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複写機、ファクシミリ、イメージスキャナ等
の等倍画像読取りに用いられる長尺ルーフミラーレンズ
アレイに関する。

従来の技術 まず、従来におけるルーフミラーレンズアレイの全体構
成について説明する。第５図において、物体面１からの
光は、光路分離ミラー２の上面ミラー２ａにより反射さ
れた後、レンズアレイ３中のレンズ４を通過してルーフ
ミラーアレイ５のルーフミラー６により２回反射された
後、再び、レンズアレイ３を通過して今度は光路分離ミ
ラー２の下面ミラー２ｂにより反射されて下方の像面７
上に結像し、これにより物体面ｌの情報を読取ることが
できる。第６図は、このようなルーフミラーレンズアレ
イを実際のハウジング８に組み込んだ状態における縦断
側面図を示したものである。

この場合、レンズアレイ３、絞り板９、ルーフミラーア
レイ５はそれぞれ熱可塑性樹脂を用いて射出成形法等の
方法により成形加工されてなるものであるが、この他に
、熱硬化性樹脂、さらには、樹脂以外のガラスや金属等
からなる材料を用いて加工することもできる。ただし、
レンズアレイ３の材料としては、透明材料を用いる。

上述したようなルーフミラーレンズアレイを構成するレ
ンズアレイ３、ルーフミラーアレイ５、絞り板９を各々
複数個速設してなる長尺サイズのルーフミラーアレイ、
いわゆる、長尺ルーフミラーレンズアレイなるものがあ
る。この長尺ループミラーレンズアレイとしては、例え
ば、第７図に示すように、レンズアレイ３及び絞り板９
をそれぞれ４個連設し、ルーフミラーアレイ５を３個連
設して構成することができる。そして、この場合、絞り
板９の一方の面に一定間隔で形成された位置決め孔９ｂ
に、レンズアレイ３に形成された位置決めビン３ｂを係
合させる一方で、その絞り板９の反対側の面に形成され
た位置決め孔９ａに、ルーフミラーアレイ５に形成され
た位置決めビン５ａを係合させ、これによりそれぞれ直
線状に複数個連ねた状態にして一体化構成したものとな
っている。

発明が解決しようとする課題 このような長尺ルーフミラーレンズアレイにおいては、
特に、温度や湿度等の周囲環境の変化により全長が変化
しやすいという問題がある。すなわち、レンズアレイ３
や絞り板９等は吸湿や温度変化に追従して全長が変化す
る恐れがある。これによＬ、第８図に示すように、絞り
板９の接合部ｌＯで示した部分の光束絞り孔１１の領域
が変化して合成光量分布が変化したＬ、また、そのよう
な絞り板９の接合部１０が光束絞り孔１１の間にあった
ときにはその光束絞り孔１１間の距離が変動して合成光
量分布が変化するという問題が生じる。

課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、請求項１
記載の発明は、絞り板とルーフミラーアレイとをほぼ同
一の吸水膨張率を有する光学部材により形成し、絞り板
を配列ピッチの整数倍の長さに設定すると共にこの絞り
板の一定間隔をなした位置に位置決め部を形成し、レン
ズアレイ及びルーフミラーアレイをそれぞれ前記絞り板
と同一の配列ピッチの整数倍の長さに設定すると共にこ
れらレンズアレイ及びルーフミラーアレイにそれぞれ絞
り板に形成された位置決め部に係合する位置決め部を形
成した。

請求項２記載の発明は、絞り板とルーフミラーアレイと
をほぼ同一の吸水膨張率を有する光学部材により形成し
、絞り板を配列ピッチの整数倍の長さに設定すると共に
この絞り板の一定間隔をなした位置に位置決め部を形、
成し、レンズアレイ及びルーフミラーアレイをそれぞれ
絞り板と同一の配列ピッチの整数倍長さに設定すると共
にこれらレンズアレイ及びルーフミラーアレイにそれぞ
れ絞り板に形成された位置決め部に係合する位置決め部
を形成し、 絞り板及びルーフミラーアレイの吸水膨張率とは異なる
吸水膨張率を有する材料により形成されたレンズアレイ
の組付は分割数Ｎを、長尺ルーフミラーアレイの全長を
し、レンズアレイの吸水膨張率をＷａ、絞り板の吸水膨
張率をＷｓ、必要とされる相対湿度変化量をＨ、レンズ
アレイと絞り板との組付は誤差量をΔｌ、レンズアレイ
と絞り板との位置ズレ許容量をＸとしたとき、■。

の関係を満たすように設定した。

作用 請求項１記載の発明によＬ、絞り板とルーフミラーアレ
イとをほぼ同一の光学部材で形成し、絞り板を配列ピッ
チの整数倍で連設して長尺化し、その絞り板と同一の配
列ピッチをもったレンズアレイ及びルーフミラーアレイ
をそれぞれ連設して長尺化し、これらそれぞれ長尺化さ
れた絞り板とルーフミラーアレイとレンズアレイとを位
置決め部にて一体化構成することによって、周囲環境の
変化により絞り板やルーフミラーアレイさらにはレンズ
アレイに全長の変化が生じた場合における、レンズ配列
ピッチに依存して周期的に発生する合成光量ピッチムラ
の変動を抑制することができる。

請求項２記載の発明によＬ、レンズアレイの組付は分割
数Ｎを前述したような関係式を満たすように設定するこ
とによＬ、仕様、用途に応じて合理的な設定を行うこと
ができる。

実施例 本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて説明
する。まず最初に、本発明のような構成にした理由につ
いて説明する。第３図（ａ）は、周囲環境の変化によＬ
、絞り板９に対しレンズアレイ３が光軸からΔＸだけ移
動した際のレンズアレイ３の単一レンズの光量分布りの
変化の様子を、ルーフミラーアレイ５を中心にして展開
して示したものであＬ、この移動により光量分布しは実
線部から破線部に移動したものとなる。また、この時、
合成光量分布ＴＬ（ハツチング部分は接合部）は第３図
（ｂ）に示したようになる。一方、第４図（ａ）は、周
囲環境の変化によＬ、絞り板９に対しルーフミラーアレ
イ５が光軸からΔＸだけ移動した際のレンズアレイ３の
単一レンズの光量分布りの変化の様子を示したものであ
る。また、第４図（ｂ）はこの時の合成光量分布ＴＬ（
ハツチング部分は接合部）を表わしたものである。

従って、これら第４図（ａ）（ｂ）から、レンズアレイ
３の移動よりもルーフミラーアレイ５の移動による方が
、レンズアレイ３の接合部における合成光量分布ＴＬの
変化量が大きいことがわかる。

このようなことから本発明では、合成光量分布ＴＬの変
化量に大きく左右するルーフミラーアレイ５を絞り板９
とほぼ同一の吸湿特性を示す材料により形成し、レンズ
アレイ３をこれらとは異なる材料により形成することに
よって、吸湿の形状変化による性能の低下を防止するよ
うにした。

次に、本発明に係る構成について説明する。なお、長尺
ルーフミラーレンズアレイの全体構成については従来技
術（第５図ないし第８図参照）で述べたのでここでの説
明は省略し、同一部分については同一符号を用いる。

絞り板９とルーフミラーアレイ５とはほぼ同一の吸水膨
張率を有する図示しない光学部材（例えば、樹脂等）に
より形成されている。単一の絞り板９は一定の配列ピッ
チを有する光束絞り孔１１を有している。その絞り板１
１の全長は配列ピッチの整数倍の長さに設定されておＬ
、また、その絞り板９の一定間隔をなした表裏両面の位
置には位置決め部としての凹部１２が形成されている。

そして、前記絞り板９は、その長手方向に３個連設され
ることにより長尺絞り板１３を形成している。

また、レンズアレイ３及びルーフミラーアレイ５は、そ
れぞれ前記絞り板９と同一の配列ピッチの整数倍の長さ
に設定されている。これらレンズアレイ３及びルーフミ
ラーアレイ５には、それぞれ前記絞り板９に形成された
凹部１２に係合する位置決め部としての凸部１４．１５
が形成されている。そして、これらレンズアレイ３及び
ルーフミラーアレイ５は、それぞれ長手方向に３個連設
されることによＬ、長尺レンズアレイ１６、長尺ルーフ
ミラーアレイ１７を形成している。

さらに、前記レンズアレイ３は、前記絞り板９及び前記
ルーフミラーアレイ５の吸水膨張率とは異なる吸水膨張
率を有する材料により形成されている。この場合、レン
ズアレイ３の組付は分割数をＮとすると、 ■ の関係を満たすようにした。

ただし、Ｌ：ルーフミラーアレイ Ｗａ：レンズアレイの吸水膨張率 Ｗｓ：絞り板の吸水膨張率 Ｈ：必要とされる相対湿度変化量 ΔＱ：レンズアレイと絞り板との組付は誤差量 Ｘ：レンズアレイと絞り板との位置ズ レ許容量 とする。

このような構成において、絞り板９を３個連設して長尺
絞り板１３を形成する場合、それらの接合は光束絞り孔
１１間に位置するサン部分で行い、また、それらの接合
部Ａの形状は、光束絞り孔１１の厚み方向で２分し重複
させるようにする。このように絞り板９が接合一体化さ
れた長尺絞り板１３を基準とし、ルーフミラーアレイ５
に形成された凸部１４をその長尺絞り板１３の凹部１２
で係合する。この場合、ルーフミラーアレイ５の接合部
での精度は、機械的組付けにより精度を確保でき安定保
持できる場合には特に問題とはならないが、高精度、高
信頼性を要求される場合にはその接合部に隣接するルー
フミラー６の稜線部の相対的な倒れ（レンズの偏心に相
当する）を補正する必要がある。この時用いる接着剤と
しては、シアノアクリレート系瞬間接着剤、加熱硬化型
接着剤（２液温合型エポキシ等）、ＵＶ硬化型接着剤等
を用いる。

また、このように絞り板９にルーフミラーアレイ５を係
合し長尺一体化したものに、（１）式に示したような組
付は分割数Ｎの条件を満足するレンズアレイ３の中央付
近に設けられた凸部１５を絞り板９の円形の凹部１２に
係合させると共に、その端部付近に設けられた凸部１２
を絞り板９の横長な凹部１２に係合させる。

このようにして絞り板９とレンズアレイ３を係合させる
ことによＬ、その接合面における回転を規制することが
でき、これによＬ、レンズアレイ３のそれぞれの隣接す
るレンズ４間の光軸倒れ（偏心）を防止することができ
る。この場合、隣接するレンズアレイ３間に隙間を設け
であるが、これはレンズアレイ３の吸湿により変動する
伸びによＬ、絞り板９、ルーフミラーアレイ５の長さを
超えない条件としてこのように設定したものである。ま
た、レンズアレイ３の材料としては、光の透過性、色分
散等の理由により一般にＰＭＭＡが用いられておＬ、こ
のＰＭＭＡは他の樹脂材料に比べ吸湿性が高く全長の変
化が大きい性質がある。もし、絞り板９、ルーフミラー
アレイ５をレンズアレイ３とほぼ同一の吸湿特性を有す
る材料で構成した場合にはルーフミラーアレイ５の反射
面の吸湿による変化が大きく性能劣化が生じることにな
る。そこで、本発明では、上述したように、絞り板９、
ルーフミラーアレイ５は低吸湿材料により形成し、レン
ズアレイ３のみを環境変化により変動する材料により形
成したのである。

発明の効果 本発明は、ルーフミラーアレイを絞り板とほぼ同一の吸
湿特性を有する材料により形成し同一の長さで係合し長
尺化した後、これに複数個のレンズアレイを係合し長尺
化したので、周囲環境変化によりこれらの全長に変化が
生じてレンズアレイの個々のレンズの配列ピッチに依存
して周期的に発生する光量ムラの変動を抑制することが
できるものである。

また、レンズアレイの組付は分割数Ｎを、長尺ルーフミ
ラーアレイの全長をし、レンズアレイの吸水膨張率をＷ
ａ、絞り板の吸水膨張率をＷｓ、必要とされる相対湿度
変化量をＨ，レンズアレイと絞り板との組付は誤差量を
Δｌ、レンズアレイと絞り板との位置ズレ許容量をＸと
したとき、■ の関係を満たすように設定したので、仕様や用途に応じ
てその組付は分割数を合理的に設定することが可能であ
Ｌ、これにより任意の材料の組合せにも容易に適用させ
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す分解斜視図、第２図は
それを一体化して構成した場合の縦断側面図、第３図（
ａ）はレンズアレイが光軸から位置ズレした場合におけ
る単一レンズの光量分布を示す説明図、第３図（ｂ）は
その合成光量分布を示す波形図、第４図（ａ）はルーフ
ミラーアレイが光軸から位置ズレした場合における単一
レンズの光量分布を示す説明図、第４図（ｂ）はその合
成光量分布を示す波形図、第５図は従来におけるルーフ
ミラーレンズアレイの構成を示す斜視図、第６図はそれ
をハウジングに組み込んだ状態を示す縦断側面図、第７
図は従来における長尺ルーフミラーレンズアレイの縦断
側面図、第８図はその絞り板の接合部の様子を示す斜視
図である。 ２・・・光路分離ミラー、３・・・レンズアレイ、４・
・パレンズ、５・・・ルーフミラーアレイ、６・・・ル
ーフミラー、８・・・ハウジング、９・・・絞り板、１
１・・・光束絞り孔、１２，１４．１５・・・位置決め
郡山　願　人　　　　株式会社　リ　コ　−、￥５５図 」 Ｊ、６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光路分離ミラーと、この光路分離ミラーの長手方向
   に沿ってルーフミラーが一定の配列ピッチをもって直線
   状に多数個連続して形成されたルーフミラーアレイと、
   このルーフミラーアレイと前記光路分離ミラーとの間に
   位置し前記ルーフミラーの配列ピッチに対応して形成さ
   れたレンズを有するレンズアレイと、このレンズアレイ
   と前記ルーフミラーアレイとの間に位置し前記配列ピッ
   チに対応して光束絞り孔を有する絞り板と、これら各部
   材を一体化形成するハウジングとよりなり、前記ルーフ
   ミラーアレイと前記レンズアレイと前記絞り板とが前記
   長手方向に複数個連設されてなる長尺ルーフミラーレン
   ズアレイにおいて、前記絞り板と前記ルーフミラーアレ
   イとをほぼ同一の吸水膨張率を有する光学部材により形
   成し、前記絞り板を前記配列ピッチの整数倍の長さに設
   定すると共にこの絞り板の一定間隔をなした位置に位置
   決め部を形成し、前記レンズアレイ及び前記ルーフミラ
   ーアレイをそれぞれ前記絞り板と同一の配列ピッチの整
   数倍の長さに設定すると共にこれらレンズアレイ及びル
   ーフミラーアレイにそれぞれ前記絞り板に形成された前
   記位置決め部に係合する位置決め部を形成したことを特
   徴とする長尺ルーフミラーレンズアレイ。 ２、光路分離ミラーと、この光路分離ミラーの長手方向
   に沿ってルーフミラーが一定の配列ピッチをもつて直線
   状に多数個連続して形成されたルーフミラーアレイと、
   このルーフミラーアレイと前記光路分離ミラーとの間に
   位置し前記ルーフミラーの配列ピッチに対応して形成さ
   れたレンズを有するレンズアレイと、このレンズアレイ
   と前記ルーフミラーアレイとの間に位置し前記配列ピッ
   チに対応して光束絞り孔を有する絞り板と、これら各部
   材を一体化形成するハウジングとよりなり、前記ルーフ
   ミラーアレイと前記レンズアレイと前記絞り板とが前記
   長手方向に複数個速設されてなる長尺ルーフミラーレン
   ズアレイにおいて、前記絞り板と前記ルーフミラーアレ
   イとをほぼ同一の吸水膨張率を有する光学部材により形
   成し、前記絞り板を前記配列ピッチの整数倍の長さに設
   定すると共にこの絞り板の一定間隔をなした位置に位置
   決め部を形成し、前記レンズアレイ及び前記ルーフミラ
   ーアレイをそれぞれ前記絞り板と同一の配列ピッチの整
   数倍の長さに設定すると共にこれらレンズアレイ及びル
   ーフミラーアレイにそれぞれ前記絞り板に形成された前
   記位置決め部に嵌合する位置決め部を形成し、 前記絞り板及び前記ルーフミラーアレイの吸水膨張率と
   は異なる吸水膨張率を有する材料により形成された前記
   レンズアレイの組付け分割数Ｎを、長尺ルーフミラーア
   レイの全長をＬ、レンズアレイの吸水膨張率をＷａ、絞
   り板の吸水膨張率をＷｓ、必要とされる相対湿度変化量
   をＨ、レンズアレイと絞り板との組付け誤差量をΔｌ、
   レンズアレイと絞り板との位置ズレ許容量をＸとしたと
   き、 （Ｌ／２Ｎ）・（Ｗａ−Ｗｓ）・Ｈ−Δｌ≦Ｘの関係を
   満たすように設定したことを特徴とする長尺ルーフミラ
   ーレンズアレイ。