JPH06130323A

JPH06130323A - 結像素子

Info

Publication number: JPH06130323A
Application number: JP30179592A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Miyashita; 隆明宮下
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1994-05-13
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JP3236369B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ルーフプリズムレンズアレイにおいて、任意
長の有効結像巾を有し、アレイの配列方向（Ｙ方向）に
正立像が形成され、Ｙ方向の解像力分布および光量分布
が均一に適正化された光学結像素子を安価に提供するこ
と。【構成】レンズ部と直角反射面を有するルーフプリズ
ム部が一体で形成されたルーフプリズムレンズを複数個
隣接して配列した結像素子において、（１）ルーフプリ
ズム部に反射膜を形成し、さらにレンズ部を除く外周部
に光遮光部材を被覆形成したルーフプリズムレンズを配
列した結像素子、（２）ルーフプリズム部に反射膜を形
成し、さらにルーフプリズムレンズのレンズ部とルーフ
プリズム部の間のレンズの光軸にほぼ平行な側面部間に
遮光部材を配設したルーフプリズムレンズ配列した結像
素子、他。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】ファクシミリ、イメージスキャナ
の原稿読み取り部、光プリンタなどに用いられる画像読
み取り装置、および自己走査型光プリントヘッドなどに
用いられる光学結像素子に関し、特に有効結合幅を任意
に設定できる光学結像素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、列上に並んだ多数の小レンズ
からなるレンズアレイと、小レンズの後方に小レンズの
曲率中心に直角反射面の稜線をそれぞれ一致させて、列
状に並べた多数の直角プリズムアレイとをプラスチック
材料で一体成形したことを特徴とする光学結像素子が提
供されている。

【０００３】特許公告昭６１−２９２９号公報に示され
たルーフプリズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）の従来例の
構成を図２５に示す。ルーフプリズムレンズアレイは、
レンズ１ａが複数個連続して形成された部材（レンズア
レイ：ＬＡ）とレンズアレイの配設ピッチで直角反射面
を有するルーフプリズム１ｂが複数個連続して形成され
た部材（ルーフプリズムアレイ：ＲＰＡ）とをプラスチ
ックで一体成形した構成である。

【０００４】前記公報は、列上に並んだ多数の小レンズ
からなるレンズアレイと、小レンズの後方に小レンズの
曲率中心に直角反射面の稜線をそれぞれ一致させて列状
に並べた多数の直角プリズムアレイとをプラスチック材
料で一体成形したことを特徴としている。しかし次のよ
うな問題点がある。即ち、図２５（ａ）のルーフプリズ
ムレンズアレイの結像状態の平面図において、ルーフプ
リズムレンズアレイ配列方向の画角の大きい領域からの
光はルーフプリズムアレイの反射面の片面のみで反射
し、物体２４は正立像２５にならず倒立像で像面に到達
し結像性能を低下させてしまう。

【０００５】図２５（ｂ）は、従来のルーフプリズムレ
ンズアレイの結像状態を示す正面図で、図２５（ｃ）
は、ルーフプリズムレンズの最稠密配列状態を示す図で
ある。レンズの曲率中心に直角反射面の稜線を一致させ
ているため画角選定の自由度が小さく、光量分布、解像
力などの性能に制約を受けるという問題がある。

【０００６】図２６、および図２７（ａ）、および
（ｂ）に示すようにレンズ前方に開口形状を制限するよ
うな遮光板２６を配設し、光量分布を改善する提案もさ
れている。しかし、ルーフプリズムアレイの反射面の片
面のみで反射する光を遮光するためには、開口形状を著
しく小さくするか、あるいはレンズを離散的に配設する
などの方法が不可欠であり、光利用効率が低下してしま
う。

【０００７】また、一体成形で加工ができるため生産性
は高い反面、複数のルーフプリズムレンズを一体で成形
加工するための金型作成が複雑でコスト高になり、ある
いは一体成形による複数のルーフプリズムレンズの全域
での特性の均一化が難しく、また焦点距離の異なるレン
ズが容易にできない点で自由度が小さいという欠点があ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ルーフプリ
ズムレンズアレイにおいて、レンズアレイおよびルーフ
プリズムアレイの配列方向（Ｙ方向）に正立像を形成さ
せ、得られる像を重複させることで必要な有効結像幅を
確保し、また、Ｙ方向の解像力分布および光量分布を均
一化して結像性能を適正化した光学結像素子を安価に提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、レンズ部
と直角反射面を有するルーフプリズム部が一体で形成さ
れたルーフプリズムレンズを複数個隣接して配列した結
像素子において、ルーフプリズム部に反射膜を形成し、
さらにレンズ部を除く外周部に光遮光部材を被覆形成し
たルーフプリズムレンズを配列した結像素子を提供す
る。

【００１０】また本発明は、レンズ部と直角反射面を有
するルーフプリズム部が一体で形成されたルーフプリズ
ムレンズを複数個隣接して配列した結像素子において、
ルーフプリズム部に反射膜を形成し、さらにレンズ部と
ルーフプリズム部の間のレンズの光軸にほぼ平行な側面
部間に遮光部材を配設したルーフプリズムレンズを配列
した結像素子を提供する。

【００１１】また本発明は、レンズ部と直角反射面を有
するルーフプリズム部が一体で形成されたルーフプリズ
ムレンズを複数個隣接して配列した結像素子において、
ルーフプリズム部に反射膜を形成し、さらにレンズ部を
除く外周部に光遮光部材を形成したルーフプリズムレン
ズ、または、ルーフプリズムレンズのルーフプリズム部
に反射膜を形成し、さらにレンズ部とルーフプリズム部
の間のレンズの光軸にほぼ平行な側面部間に遮光部材を
配設したルーフプリズムレンズを、密接してフレーム内
に配列して固定した結像素子を提供する。

【００１２】また本発明は、レンズ部と直角反射面を有
するルーフプリズム部が一体でプラスチックで成形され
たルーフプリズムレンズを複数個隣接して配列した結像
素子において、ルーフプリズムの稜線と平行な方向に、
成形工程時にゲート部の役割をさせて形成した突起部を
有するルーフプリズムレンズを成型し、さらにルーフプ
リズム部に反射膜を形成し、さらにまたレンズ有効部を
除く外周部に光遮光部材を形成したルーフプリズムレン
ズを、ルーフプリズムの稜線に直交する方向に密接する
ように、ルーフプリズムレンズの突起部をフレームの基
準面に倣わせて、フレームに配列した結像素子を提供す
る。

【００１３】また本発明は、レンズ部と直角反射面を有
するルーフプリズム部が一体でプラスチックで成形され
たルーフプリズムレンズを複数個隣接して配列した結像
素子において、ルーフプリズムの稜線に平行な方向に、
成形工程時にゲート部の役割をさせて形成した突起部を
有するルーフプリズムレンズを成型し、さらにルーフプ
リズム部に反射膜を形成したルーフプリズムレンズを、
ルーフプリズムレンズの突起部と相互に連結可能な形状
に不透明部材で形成した遮光部材とをルーフプリズムの
稜線に直交する方向に密接するように係合させて、配列
した結像素子を提供する。

【００１４】また本発明は、レンズ部と直角反射面を有
するルーフプリズム部が一体で成形されたルーフプリズ
ムレンズを複数個隣接して配列した結像素子において、
ルーフプリズム部に反射膜を形成したルーフプリズムレ
ンズを所定の間隔を設けてフレーム内に配列し、さらに
フレーム内に光吸収部材を分散させた樹脂を、レンズの
有効範囲部を除く部分に充填して硬化させたことを特徴
とする結像素子を提供する。

【００１５】また本発明は、レンズ部と直角反射面を有
するルーフプリズム部が一体で成形されたルーフプリズ
ムレンズを複数個隣接して配列した結像素子において、
ルーフプリズム部に反射膜を形成したルーフプリズムレ
ンズを、所定の間隔を設けてフレーム内に配列し、さら
にフレームに光吸収部材を分散させた樹脂をレンズの有
効範囲部を除く部分に充填して硬化させた後、フレーム
を除去した結像素子を提供する。

【００１６】また本発明は、レンズ部と直角反射面を有
するルーフプリズム部が一体で成形されたルーフプリズ
ムレンズを複数個隣接して配列した結像素子において、
ルーフプリズム部に反射膜を形成したルーフプリズムレ
ンズを、隣接するルーフプリズムレンズ間の迷光を遮光
するための複数の突起部がルーフプリズムレンズの配列
方向に一体で形成された遮光フレームの突起部間に、配
列して固定した結像素子を提供する。

【００１７】また本発明は、レンズ部と直角反射面を有
するルーフプリズム部が一体でプラスチックで成形され
たルーフプリズムレンズを複数個隣接して配列した結像
素子において、ルーフプリズムの稜線と平行な方向に、
成形工程時にゲート部の役割をさせて形成した突起部を
有するルーフブリズムレンズを成型し、さらにルーフプ
リズム部に反射膜を形成したルーフプリズムレンズを、
ル−フプリズムの稜線に直交する方向に密接するように
係合させてフレームに配列する際に、ルーフプリズムレ
ンズのレンズ有効部を除く外周部に光遮光部材を形成し
た結像素子、または、不透明部材で形成された遮光部材
を挟持して配列した結像素子と、照明光源および画像読
み取り用の密着イメージセンサとをフレームに組み込ん
だ画像読み取り装置を提供する。

【００１８】また本発明は、レンズ部と直角反射面を有
するルーフプリズム部が一体でプラスチックで成形され
たルーフプリズムレンズを複数個隣接して配列した結像
素子において、ルーフプリズムの稜線と平行な方向に、
成形工程時にゲート部の役割をさせて形成した突起部を
有するルーフブリズムレンズを成型し、さらにルーフプ
リズム部に反射膜を形成したルーフプリズムレンズを、
ル−フプリズムの稜線に直交する方向に密接するように
係合させてフレームに配列する際に、ルーフプリズムレ
ンズのレンズ有効部を除く外周部に光遮光部材を形成し
た結像素子、または、不透明部材で形成された遮光部材
を挟持して配列した結像素子と、自己走査型発光素子ア
レイをフレームに組み込んだ光プリントヘッドを提供す
る。

【００１９】

【作用】本発明の請求項１により、ルーフプリズム部に
反射膜を形成し、レンズ有効部を除く外周部を遮光材料
で被覆したルーフプリズムレンズを複数個配列すること
で、任意の有効結像幅の結像素子を得ることができる。

【００２０】本発明の請求項２により、ルーフプリズム
部に反射膜を形成し、遮光部材を挟持したルーフプリズ
ムレンズを複数個配列することで、任意の有効結像幅の
結像素子を得るとともに、解像力分布、光量分布などの
結像特性を安定ならしめるための制御が容易に行なえ
る。

【００２１】本発明の請求項３により、ルーフプリズム
部に反射膜を形成し、レンズ有効部を除く外周部を遮光
材料で被覆したルーフプリズムレンズを複数個をフレー
ム内に配列固定するか、またはルーフプリズム部に反射
膜を形成したルーフプリズムレンズを遮光部材を挟持し
フレーム内に配列固定することで結像特性が向上する。

【００２２】本発明の請求項４により、ルーフプリズム
の稜線と平行な方向に突起部を形成し、突起部に成形時
のゲート部を設け成形しルーフプリズムレンズを作成す
ることで成形品の有効結像領域での結像特性が安定す
る。また、突起部を用いてフレームの基準面に倣わせて
配列することで、ルーフプリズムレンズの組み付けが容
易になり、さらに組み付け精度も向上する。

【００２３】本発明の請求項５により、ルーフプリズム
レンズを連結可能な遮光部材とで交互に組付ける構成と
することで、有効結像幅の設定が容易になり、また組付
けの安定性および精度が向上する。基本的に２種類の成
形品の組合せのみで光学系が構成できるため自由度が増
しコストも低減できる。

【００２４】本発明の請求項６により、レンズ間の配列
方向のギャップを設けルーフプリズムレンズを配列固定
する際に、遮光部材を用いることなく容易に遮光構造を
作成できる。

【００２５】本発明の請求項７により、レンズ間の配列
方向のギャップを設けルーフプリズムレンズを配列固定
する際に遮光部材を用いることなく容易に遮光構造を作
成でき、さらに樹脂充填用のフレームも分解除去するこ
とで再利用することができ、コストの低減が図れる。

【００２６】本発明の請求項８により、ルーフプリズム
レンズを配列固定するための遮光機能を有するフレーム
を作成し、ルーフプリズムレンズを配列するため、配列
調整が容易になり、また、フレームを有しているためル
ーフプリズムレンズアレイとしての強度も大きく、か
つ、安定性も高い。

【００２７】本発明の請求項９により、照明光源、画像
読み取り用の密着イメージセンサと複数個の突起部を有
するルーフプリズムレンズをフレームに組み込むこと
で、異なる読み取り幅への対応が容易になり、組付け性
が向上する。

【００２８】本発明の請求項１０より、発光素子アレイ
（ＬＥＤアレイ）と複数個の突起部を有するルーフプリ
ズムレンズをフレームに組み込むことで、光プリントヘ
ッドの異なる書込み幅への対応が容易になり、組付け性
も向上する。

【００２９】以下、本発明を実施例について具体的に説
明する。

【実施例１】図１〜図４に第１の実施例を示す。図１、
および図２において、レンズ部１ａと直角反射面を有す
るルーフプリズム部１ｂが一体で形成されたルーフプリ
ズムレンズの構成を示す。ルーフプリズムレンズ１のル
ーフプリズム部１ｂに反射膜２を形成し、さらに、レン
ズ部１ａを除く外周部に遮光膜３を被覆形成した。ルー
フプリズム部１ｂの稜線に平行な方向には倒立像を形成
し、直交する方向には正立像を形成する。

【００３０】図３および図４には、ルーフプリズムレン
ズ１をルーフプリズム１ｂの稜線に直交する方向に複数
個配列したルーフプリズムレンズアレイ１ｃの構成を示
す。本ルーフプリズムレンズアレイにより、配列された
方向に単一のルーフプリズムレンズ１の像が合成でき
る。本実施例のルーフプリズムレンズアレイ１は、遮光
膜３を有しルーフプリズムレンズ１のレンズ部１ａとル
ーフプリズム１ｂとの間のレンズの光軸にほぼ平行な側
面部を密接して、接着などの方法で配列、固定する。

【００３１】

【実施例２】図５に第２の実施例を示す。レンズ部と直
角反射面を有するルーフプリズム部が一体で形成された
ルーフプリズムレンズ１のルーフプリズム部１ｂに反射
膜２を形成し、複数のルーフプリズムレンズのレンズ部
１ａとルーフプリズム部１ｂとの間のレンズの光軸にほ
ぼ平行な側面部に遮光部材４を配設し、固定した。

【００３２】図６、及び図７に第２の実施例の変形実施
例を示す。図６は遮光部材４が薄い場合の例を示す。二
等辺三角形形状で示される単一のルーフプリズムレンズ
の光量分布を配列方向に合成し均一化することができ
る。図７はレンズの曲率を小さくし焦点区距離を短くし
たもので、光学系の小型化、光利用効率の向上を図った
例である。レンズ開口部のサイズが同ーの場合は画角が
大きくなるため、光量合成の際の重複量が大きくなり、
合成の光量分布が不均一になる。この場合には、遮光部
材の肉厚を任意に選択することで光学特性の最適化が容
易に図れる。

【００３３】

【実施例３】図８に第３の実施例を示す。図８に示すよ
うに、ルーフプリズム部１ｂに反射膜２を形成し、さら
に、レンズ部１ａを除く外周部に光遮光部材の遮光膜３
を形成したルーフプリズムレンズ１を複数個フレーム５
に配列固定した。ルーフプリズム部ｌｂ周辺を接着など
の方法でフレーム５に固定する。

【００３４】

【実施例４】図９に第４の実施例を示す。レンズ部と直
角反射面を有するルーフプリズム部が一体で形成された
ルーフプリズムレンズ１のルーフプリズム部１ｂに反射
膜２を形成し、複数のルーフプリズムレンズのレンズ部
１ａとルーフプリズム部１ｂとの間のレンズの光軸にほ
ぼ平行な側面部に遮光部材４を配設して、ルーフプリズ
ムレンズを配列固定した。ルーフプリズム部ｌｂ周辺を
接着などの方法でフレーム５に固定することで配列の信
頼性を向上することができる。

【００３５】

【実施例５】図１０〜図１２に第５の実施例を示す。図
１０（ａ）に示すように，レンズ部１ａと直角反射面を
有するルーフプリズム部１ｂをプラスチックで一体成形
したルーフプリズムレンズを複数個隣接して配列する結
像素子において、ルーフプリズム１ｂの稜線と平行な方
向に、金型を用いた射出成形工程時にゲート部の役割を
させて形成した突起部６を有するルーフプリズムレンズ
を成型し、さらにルーフプリズム部１ｂに反射膜を形成
した。さらにまた、レンズ有効面を除く外周部に遮光部
材を被覆形成した。図１０（ｂ）および（ｃ）は、突起
部６を設けたルーフプリズムレンズの変形実施例を示
す。

【００３６】さらに図１１は、プラスチックで一体成形
したルーフプリズムレンズを配列させる突起部受部７
ａ、７ｂ付きフレーム７を示す。図１２は、図１１に示
す突起部受部付きフレーム７の受け部７ａ、７ｂにルー
フプリズムレンズ１の突起部６のルーフプリズム側の平
担部を倣わせて、複数個隣接して配列させた状態を示
す。突起部をレンズとルーフプリズムの光軸との角度、
位置を高精度で加工することで配列精度の確保が容易に
できる。

【００３７】

【実施例６】図１３に第６の実施例を示す。図１３に示
すように、レンズ部と直角反射面を有するルーフプリズ
ム部をプラスチックで一体成形したルーフプリズム１を
複数個隣接して配列する結像素子において、ルーフプリ
ズムの稜線と平行な方向に、金型による工程時にゲート
部の役割をさせて形成した突起部を有するルーフプリズ
ムレンズを成型し、さらにルーフプリズム部１に反射膜
を形成した。さらに複数のルーフプリズムレンズのレン
ズ部とルーフプリズム部との間のレンズの光軸にほぼ平
行な側面部に遮光部材４を配設し、ルーフプリズムレン
ズ１を突起部受部付きフレーム７の受け部にルーフプリ
ズムレンズｌの突起部のルーフプリズム側の平坦部を倣
わせて複数個隣接して配列した。突起部をレンズとルー
フプリズムの光軸との角度、および位置を高精度で加工
することで配列精度の確保が容易にできる。また遮光板
の厚さを任意に設定することで、光学特性（解像力分
布、光量分布など）の最適化が図られる。

【００３８】

【実施例７】図１４に第７の実施例を示す。図１４に示
すように、レンズ部１ａと直角反射面を有するルーフプ
リズム部１ｂをプラスチックで一体成形したルーフプリ
ズム１を複数個隣接して配列する結像素子において、ル
ーフプリズム１ｂの稜線と平行な方向に、金型を用いた
射出成形工程時にゲート部の役割をさせて形成した突起
部６を有するルーフプリズムレンズを成型し、さらにル
ーフプリズム部１ｂに反射膜を形成した。さらに、相互
に連結可能な形状に不透明部材で成形作成した遮光部材
８ａを、ルーフプリズムレンズ１の稜線に直交する方向
に交互に密接し、遮光部材８ａに設けた係合突起８ｂと
係合穴８ｃとで係合して、ルーフプリズムレンズを配列
した。また、端部の一方には迷光防止カバー８ｄを連結
して迷光を防止した。

【００３９】

【実施例８】図１５に第８の実施例を示す。図１５
（ａ）に示すように、第７の実施例に示すルーフプリズ
ムレンズのレンズ部間の空間部の遮光部材８ａを延長
し、さらに，迷光を低減する構成とした。図１５（ｂ）
は、図１５（ａ）に示した構成の遮光部材８ａに段付き
部８ｅを形成したものを示す図で、さらに組付け精度を
向上することができる。

【００４０】

【実施例９】図１６に第９の実施例を示す。図１６にお
いて、レンズ部１ａと直角反射面を有するルーフプリズ
ム１ｂが一体で形成されたルーフプリズムレンズ１のル
ーフプリズム部ｌｂに反射膜を形成したルーフプリズム
レンズ１を、所定の間隔を設けて組み付け用フレーム５
内に配列したのち〔図１６（ａ）〕、フレーム５に光吸
収部材を分散させた樹脂１０をレンズの有効範囲部を除
く部分に充填、硬化させた〔図１６（ｂ）〕。

【００４１】

【実施例１０】図１７、および図１８に第１０の実施例
を示す。図１７は、分解可能なルーフプリズムレンズ組
み付け用フレーム９の構成例を示す図である。図１８に
おいて、レンズ部と直角反射面を有するルーフプリズム
が一体で形成されたルーフプリズムレンズ１のプリズム
部に反射膜を形成し、ルーフプリズムレンズ１を所定の
間隔を設けて樹脂充填用の分解可能なルーフプリズムレ
ンズ組み付け用フレーム９内に配列した後〔図１８
（ａ）〕、フレーム９に光吸収部材を分散させた樹脂を
レンズの有効範囲部を除く部分に充填固化させた〔図１
８（ｂ）〕。さらに、分解可能なルーフプリズムレンズ
組み付け用フレーム９を分解し分離させ、一体化したル
ーフプリズムレンズアレイを作成した〔図１８
（ｃ）〕。

【００４２】

【実施例１１】図１９、および図２０に第１１の実施例
を示す。図１９（ａ）の平面図、および図１９（ｂ）の
断面図に示すように、隣接するルーフプリズムレンズ１
間の迷光を遮光するための複数の突起部１１ａがルーフ
プリズムレンズ１の配列方向に一体で形成された遮光フ
レーム１１に、図２０にのように、レンズ部と直角反射
面を有するルーフプリズム部を一体で形成し、さらにル
ーフプリズム部に反射膜２を形成したルーフプリズムレ
ンズ１を、配設固定した。

【００４３】

【実施例１２】図２１に第１２の実施例を示す。図２１
に示すように、レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体でプラスチックで成形されたルーフプリ
ズムレンズ１を、複数個隣接して配列した結像素子のル
ーフプリズムの稜線と平行な方向に、金型を用いた射出
成形工程時にゲート部の役割をさせて形成した突起部６
を有するルーフプリズムレンズ１を成型し、さらにルー
フプリズム部に反射膜を形成したルーフプリズムレンズ
１のレンズ有効部を除く外周部に光遮光部材を形成し、
または、不透明部材で形成された遮光部材を挟持したル
ーフプリズムレンズを、光路分離ミラー１２、画像読取
装置の遮光部材１３、照明光源（ＬＥＤ）１４、バーレ
ンズ１５、画像読み取り用の密着イメージセンサ（等倍
センサ）１６とを組込みんだフレーム１７に配列し、コ
ンタクトガラス１８に密着する画像読み取り装置を構成
した。

【００４４】

【実施例１３】図２２に第１３の実施例を示す。図２２
に示すように、レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体でプラスチックで成形されたルーフプリ
ズムレンズ１を、複数個隣接して配列した結像素子のル
ーフプリズムの稜線と平行な方向に、金型を用いた射出
成形工程時のゲート部の役割をさせて形成した突起部６
を有するルーフプリズムレンズ１を成型し、さらにルー
フプリズム部に反射膜を形成したルーフプリズムレムン
ズ１のレンズ有効部を除く外周部に光遮光部材を形成、
もしくは、不透明部材で形成された遮光部材を挾持した
ルーフプリズムレンズを、光路分離ミラー１２、画像読
取り装置の遮光部材１３、照明光源１４、バーレンズ１
５、および画像読み取り用の密着イメージセンサ（等倍
センサ）１６を、照明光源（ＬＥＤ）１４の放熱用の放
熱フィン１９を設けたフレーム１７に組み込み、画像読
み取り装置を構成した。

【００４５】

【実施例１４】図２３に第１４の実施例を示す。図２３
に示すように、レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体でプラスチックで成形されたルーフプリ
ズムレンズ１を、複数個隣接して配列した結像素子のル
ーフプリズムの稜線と平行な方向に突起部６を形成、突
起部に金型を用いた射出成型工程時のゲート部の役割を
させて形成した突起部を有するルーフプリズムレンズ１
を成型し、さらにルーフプリズム部に反射膜を形成した
ルーフプリズムレンズ１のレンズ有効部を除く外周部に
光遮光部材を形成、もしくは、不透明部材で形成した遮
光膜を挾持したルーフプリズムレンズを、自己走査型発
光素子アレイ２０（ＬＥＤアレイ光源）とともに、光プ
リントヘッド用フレーム２１に組込み、感光体２２に光
書き込みをするための光プリントヘッドを構成した。

【００４６】

【実施例１５】図２４に第１５のの実施例を示す。図２
４に示すように、レンズ部と直角反射面を有するルーフ
プリズム部が一体でプラスチックで成形されたルーフプ
リズムレンズ１を、複数個隣接して配列した結像素子の
ルーフプリズムの稜線と平行な方向に、金型による工程
時のゲート部の役割をさせて形成した突起部６を有する
ルーフプリズムレンズ１を成型し、さらにルーフプリズ
ム部に反射膜を形成したルーフプリズムレンズ１のレン
ズ有効部を除く外周部に光遮光部材を形成、または、不
透明部材のスぺーサを挟持し、自己走査型発光素子アレ
イ２０（ＬＥＤアレイ光源）を照明光源（ＬＥＤ）１４
とともに、放熱用の放熱フィン１９を設けたフレーム２
１に組込み配列し、光プリントヘッドを構成した。発光
光源は自己走査型の光源であればよく、照明光源に液晶
などのシャッターアレイを組み合わせたデバイスも使用
できる。

【００４７】

【発明の効果】本発明による、ルーフプリズム部に反射
膜を形成し、さらにレンズ部を除く外周部に光遮光部材
を被覆形成して配列したルーフプリズムレンズ、また
は、ルーフプリズム部に反射膜を形成し、さらにルーフ
プリズムレンズのレンズ部とルーフプリズム部の間のレ
ンズの光軸にほぼ平行な側面部の間に遮光部材を配設
し、ルーフプリズムレンズを配列したルーフプリズムレ
ンズアレイは、アレイの配列方向（Ｙ方向）に正立像の
みを形成させ、特にＹ方向に得られる像を重複させるこ
とで必要な有効結像幅を確保し、また、各ルーフプリズ
ムレンズの開口形状を適切に定めることにより、Ｙ方向
の光量分布を均一化して光量分布を適正化した光学結像
素子を低コストで提供することができる。また、単一の
ルーフプリズムレンズを配列する構成とすることで、ル
ーフプリズムレンズアレイを一体の型で作成する場合に
比べ、型代のコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、レンズ部とルーフプリズム部が一体で
形成されたルーフプリズムレンズの構成を示す図であ
る。

【図２】図２は、レンズ部とルーフプリズム部が一体で
形成されたルーフプリズムレンズの断面図である。

【図３】図３は、ルーフプリズムレンズをルーフプリズ
ム部の稜線に直交する方向に複数個配列した構成を示す
斜視図である。

【図４】図４は、ルーフプリズムレンズをルーフプリズ
ム部の稜線に直交する方向に複数個配列した構成の断面
図である。

【図５】図５は、本発明において、レンズ部とレーフプ
リズム部間のレンズの光軸にほぼ平行な側面間に遮光部
材を配設して、ルーフプリズムレンズを配列した構成を
示す図である。

【図６】図６は、本発明において、レンズ部とルーフプ
リズム部間のレンズの光軸にほぼ平行な側面間に薄い遮
光部材を配設したルーフプリズムレンズを配列した構成
による光量分布を示す図である。

【図７】図７は、本発明において、曲率の小さいルーフ
プリズムレンズを用いた場合、任意の肉厚の遮光部材に
より、合成光量分布の均一化を計る例を示す図である。

【図８】図８は、本発明において、遮光膜をもつルーフ
プリズムレンズをフレームに配列した状態を示す図であ
る。

【図９】図９は、本発明において、レンズ部とレーフプ
リズム部間のレンズの光軸にほぼ平行な側面間に遮光部
材を配設したルーフプリズムレンズをフレームに配列し
た状態を示す図である。

【図１０】図１０は、プラスチックで成形された突起を
有するルーフプリズムレンズを示すもので、図１０
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は配列精度を確保するため
の突起部の実施例である。

【図１１】図１１は、プラスチックで成形された突起を
有するルーフプリズムレンズを配列するフレームを示す
図である。

【図１２】図１２は、プラスチックで成形された突起を
有するルーフプリズムレンズをフレームに配列した状態
を示す。

【図１３】図１３は、遮光部材を設けたプラスチックで
成形された突起を有するルーフプリズムレンズをフレー
ムに配列した状態を示す。

【図１４】図１４は、遮光部材に設けられたルーフプリ
ズムの稜線に平行な方向の突起部と、遮光部材に設けら
れた孔による係合したフレームにルーフプリズムレンズ
を配列したことを示す図である。

【図１５】図１５（ａ）は、遮光部材を延長し、さらに
迷光を低減させる構造のフレームを示す図である。図１
５（ｂ）は、ルーフプリズムレンズアレイの組み付け精
度の向上のための段付き遮光部材を示す図である。

【図１６】図１６（ａ）は、フレームにルーフプリズム
レンズを設置した図である。図１６（ｂ）は、フレーム
にルーフプリズムレンズを設置したフレームに光吸収部
材を分散させた樹脂をレンズの有効範囲部を除く部分に
充填、硬化させた状態を示すである。

【図１７】図１７は、分解可能なルーフプリズムレンズ
組み付用フレームの構成を示す図である。

【図１８】図１８（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、ルー
フプリズムレンズを所定の間隔を設けてフレーム内に配
列、フレームに光吸収部材を分散させ樹脂を充填、硬化
した後、ルーフプリズムレンズアレイを取り出す状況を
示す図である。

【図１９】図１９（ａ）は、隣接するルーフプリズムレ
ンズ間の迷光を遮光するための複数の突起部がルーフプ
リズムレンズの配列方向に一体で形成された遮光フレー
ムを示す平面図、図１９（ｂ）はその断面図である。

【図２０】図２０は、隣接するルーフプリズムレンズ間
の迷光を遮光するための複数の突起部がルーフプリズム
レンズの配列方向に一体で形成された遮光フレームの突
起部間にルーフプリズムレンズを配設固定した状況を示
す図である。

【図２１】図２１は、本発明によるルーフプリズムアレ
イによる画像読み取り用の密着イメージセンサを示す図
である。

【図２２】図２２は、本発明によるルーフプリズムアレ
イに照明光源の放熱用フィンを設けた画像読み取り用の
密着イメージセンサを示す図である。

【図２３】図２３は、自己走査型発光素子を組み込ん
だ、本発明によるルーフプリズムアレイによる画像読み
取り用の密着イメージセンサを示す図である。

【図２４】図２４は、自己走査型発光素子を組み込ん
だ、本発明によるルーフプリズムアレイに照明光源の放
熱用フィンを設けた画像読み取り用の密着イメージセン
サを示す図である。

【図２５】図２５は、ルーフプリズムアレイの従来の構
成例を示す。

【図２６】図２６は、レンズ前方に開口形状を制限する
遮光板を配置した従来の構成例を示す。

【図２７】図２７は、レンズ前方に開口形状を制限する
遮光板を配置した従来の構成例の光量合成の状況を示
す。

【符号の説明】

１ルーフプリズムレンズ１ａレンズ部１ｂルーフプリズム１ｃルーフプリズムレンズアレイ２反射膜３遮光膜４遮光部材５フレーム６突起部受部付フレーム７ａ突起部受部７ｂ突起部受部８ａ不透明部材で成形した遮光部材８ｂ係合突起８ｃ係合穴８ｄ迷光防止カバー８ｅ遮光部材の段付部９分解可能なアレイ組み付け用フレーム 10 光吸収部材を分散させた樹脂 11 遮光フレーム 11ａ迷光を遮光するための突起部 12 光路分離ミラー 13 画像読み取り装置の遮光部材 14 照明光源（ＬＥＤ） 15 バーレンズ 16 密着イメージセンサ（等倍センサ） 17 密着イメージセンサ用フレーム 18 コンタクトガラス 19 放熱フィン 20 自己走査型発光素子アレイ（ＬＥＤアレイ光源） 21 光プリントヘッド用フレーム 22 放熱フィンを有するプリントヘッド用フレーム 22 感光体 24 物体 25 正立像 26 遮蔽板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体で形成されたルーフプリズムレンズを複
数個隣接して配列した結像素子において、ルーフプリズ
ム部に反射膜を形成し、さらにレンズ部を除く外周部に
光遮光部材を被覆形成したルーフプリズムレンズを配列
したことを特徴とする結像素子。
【請求項２】レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体で形成されたルーフプリズムレンズを複
数個隣接して配列した結像素子において、ルーフプリズ
ム部に反射膜を形成し、さらにレンズ部とルーフプリズ
ム部の間のレンズの光軸にほぼ平行な側面部間に遮光部
材を配設したルーフプリズムレンズを配列したことを特
徴とする結像素子。
【請求項３】レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体で形成されたルーフプリズムレンズを複
数個隣接して配列した結像素子において、ルーフプリズ
ム部に反射膜を形成し、さらにレンズ部を除く外周部に
光遮光部材を形成したルーフプリズムレンズ、または、
ルーフプリズムレンズのルーフプリズム部に反射膜を形
成し、さらにレンズ部とルーフプリズム部の間のレンズ
の光軸にほぼ平行な側面部間に遮光部材を配設したルー
フプリズムレンズを、密接してフレーム内に配列して固
定したことを特徴とする結像素子。
【請求項４】レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体でプラスチックで成形されたルーフプリ
ズムレンズを複数個隣接して配列した結像素子におい
て、ルーフプリズムの稜線と平行な方向に、成形工程時
にゲート部の役割をさせて形成した突起部を有するルー
フプリズムレンズを成型し、さらにルーフプリズム部に
反射膜を形成し、さらにまたレンズ有効部を除く外周部
に光遮光部材を形成したルーフプリズムレンズを、ルー
フプリズムの稜線に直交する方向に密接するように、ル
ーフプリズムレンズの突起部をフレームの基準面に倣わ
せて、フレームに配列したことを特徴とする結像素子。
【請求項５】レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体でプラスチックで成形されたルーフプリ
ズムレンズを複数個隣接して配列した結像素子におい
て、ルーフプリズムの稜線に平行な方向に、成形工程時
にゲート部の役割をさせて形成した突起部を有するルー
フプリズムレンズを成型し、さらにルーフプリズム部に
反射膜を形成したルーフプリズムレンズを、ルーフプリ
ズムレンズの突起部と相互に連結可能な形状に不透明部
材で形成した遮光部材とをルーフプリズムの稜線に直交
する方向に密接するように係合させて、配列したことを
特徴とする結像素子。
【請求項６】レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体で成形されたルーフプリズムレンズを複
数個隣接して配列した結像素子において、ルーフプリズ
ム部に反射膜を形成したルーフプリズムレンズを所定の
間隔を設けてフレーム内に配列し、さらにフレーム内に
光吸収部材を分散させた樹脂を、レンズの有効範囲部を
除く部分に充填して硬化させたことを特徴とする結像素
子。
【請求項７】レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体で成形されたルーフプリズムレンズを複
数個隣接して配列した結像素子において、ルーフプリズ
ム部に反射膜を形成したルーフプリズムレンズを、所定
の間隔を設けてフレーム内に配列し、さらにフレームに
光吸収部材を分散させた樹脂をレンズの有効範囲部を除
く部分に充填して硬化させた後、フレームを除去したこ
とを特徴とする結像素子。
【請求項８】レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体で成形されたルーフプリズムレンズを複
数個隣接して配列した結像素子において、ルーフプリズ
ム部に反射膜を形成したルーフプリズムレンズを、隣接
するルーフプリズムレンズ間の迷光を遮光するための複
数の突起部がルーフプリズムレンズの配列方向に一体で
形成された遮光フレームの突起部間に、配列して固定し
たことを特徴とする結像素子。
【請求項９】レンズ部と直角反射面を有するルーフプ
リズム部が一体でプラスチックで成形されたルーフプリ
ズムレンズを複数個隣接して配列した結像素子におい
て、ルーフプリズムの稜線と平行な方向に、成形工程時
にゲート部の役割をさせて形成した突起部を有するルー
フブリズムレンズを成型し、さらにルーフプリズム部に
反射膜を形成したルーフプリズムレンズを、ル−フプリ
ズムの稜線に直交する方向に密接するように係合させて
フレームに配列する際に、ルーフプリズムレンズのレン
ズ有効部を除く外周部に光遮光部材を形成した結合素
子、または、不透明部材で形成された遮光部材を挟持し
て配列した結像素子と、照明光源および画像読み取り用
の密着イメージセンサとをフレームに組み込んだことを
特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１０】レンズ部と直角反射面を有するルーフ
プリズム部が一体でプラスチックで成形されたルーフプ
リズムレンズを複数個隣接して配列した結像素子におい
て、ルーフプリズムの稜線と平行な方向に、成形工程時
にゲート部の役割をさせて形成した突起部を有するルー
フブリズムレンズを成型し、さらにルーフプリズム部に
反射膜を形成したルーフプリズムレンズを、ル−フプリ
ズムの稜線に直交する方向に密接するように係合させて
フレームに配列する際に、ルーフプリズムレンズのレン
ズ有効部を除く外周部に光遮光部材を形成した結合素
子、または、不透明部材で形成された遮光部材を挟持し
て配列した結像素子と、自己走査型発光素子アレイとを
フレームに組み込んだことを特徴とする光プリントヘッ
ド。