JPH06250118A - Line image forming element - Google Patents

Line image forming element

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Publication number
JPH06250118A
JPH06250118A JP5036712A JP3671293A JPH06250118A JP H06250118 A JPH06250118 A JP H06250118A JP 5036712 A JP5036712 A JP 5036712A JP 3671293 A JP3671293 A JP 3671293A JP H06250118 A JPH06250118 A JP H06250118A
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JP
Japan
Prior art keywords
line
convex lens
dove
imaging element
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP5036712A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriji Ooishi
則司 大石
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP5036712A priority Critical patent/JPH06250118A/en
Publication of JPH06250118A publication Critical patent/JPH06250118A/en
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  • Lenses (AREA)
  • Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a line image forming element where a subject and an image are corresponded to one to mass or mass to one. CONSTITUTION:This element is constituted of two Dove prisms 3, 3 which are placed symmetrically with reflection surfaces 3' facing outside, a convex lens 1 placed on one side of an incident plane/a light-emitting surface and the convex lenses 2 of two sheet or above arranged in a direction perpendicular to the arrangement direction of the Dove prisms and whose focal distance are equal to the convex lens 1, and is constituted so that plural pieces of the constitution units are arranged in line so that the reflection surfaces of the Dove prisms 3 are faced each other. Further, another image forming element is constituted so that the functions of the convex lenses 1, 2 are realized by the combination of two pieces of cylindrical convex lenses.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリやデジタ
ル複写機、LEDプリンタ、液晶プリンタ等に使われる
ライン結像素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line image forming element used in facsimiles, digital copying machines, LED printers, liquid crystal printers and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ファクシミリやデジタル複写機には、読
みとり幅に等しいラインイメージセンサに原稿の等倍像
を投影し、読みとるタイプの密着イメージセンサが使わ
れている。また、LEDプリンタ、液晶プリンタ等に
は、ライン状に並んだLEDアレイや液晶シャッターを
等倍率で感光ドラム上に投影するライン結像素子が使わ
れている。
2. Description of the Related Art In facsimiles and digital copying machines, a contact image sensor of a type in which an image of the original size is projected on a line image sensor having a reading width and is read is used. Further, in LED printers, liquid crystal printers, and the like, line array elements that project linearly arranged LED arrays or liquid crystal shutters on a photosensitive drum at equal magnification are used.

【0003】このような用途に使われる結像素子として
は、中心から半径方向に屈折率が連続的に変化する円
柱状の透明体をアレイにした、いわゆるロッドレンズア
レイ、球面レンズのアレイを形成した板を多層(三層
にすることが多い)に重ね合わせたもの(例えば特公昭
49−8893号公報、特開昭57−104923号公
報、特開昭57−66414号公報など参照)、ダハ
プリズムとレンズの組み合わせによる正立等倍光学系を
アレイ状に配列したもの(例えば特開昭61−2103
19号公報、特開昭56−117201号公報、特開昭
56−126801号公報、特開昭56−140301
号公報、特開昭56−149002号公報、特開昭60
−254018号公報、特開昭60−254019号公
報、特開昭60−254020号公報、特開昭61−2
33714号公報、特開昭62−91902号公報、特
開昭62−201417号公報など参照)がある。
As an image forming element used for such an application, a so-called rod lens array or an array of spherical lenses is formed by forming an array of cylindrical transparent bodies whose refractive index continuously changes in the radial direction from the center. Laminated plates (in many cases, three layers) are stacked (see, for example, Japanese Patent Publication No. 49-8893, Japanese Patent Publication No. 57-104923, Japanese Patent Publication No. 57-66414, etc.), Dach prism An erecting equal-magnification optical system arranged in an array by a combination of a lens and a lens (for example, JP-A-61-2103).
19, JP-A-56-117201, JP-A-56-126801, and JP-A-56-140301.
JP, JP-A-56-149002, JP-A-60
-254018, JP-A-60-254019, JP-A-60-254020, and JP-A-61-2.
33714, JP-A-62-91902, JP-A-62-201417).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記した結像素子を使
った密着イメージセンサでは、大面積の半導体膜を使っ
た単一のラインイメージセンサか複数の短いラインイメ
ージセンサが並べて用いられているが、特に読みとり幅
が長い場合には前者のように単一のラインイメージセン
サで全読みとり長をカバーするのは難しく、複数のライ
ンイメージセンサを使わざるを得なくなる。このように
複数のラインイメージセンサを連接して使う場合、隣合
うラインイメージセンサを受光面が隙間無く接するよう
に並べることが難しいため、各ラインイメージセンサを
千鳥状に並べることになるが、こうすることによって読
みとりラインのずれを生ずるため、これを回路的に補正
することが必要である。
In the contact image sensor using the above-mentioned image forming element, a single line image sensor using a large-area semiconductor film or a plurality of short line image sensors are used side by side. Especially when the reading width is long, it is difficult to cover the entire reading length with a single line image sensor as in the former case, and a plurality of line image sensors must be used. When using a plurality of line image sensors connected in this way, it is difficult to arrange adjacent line image sensors so that the light-receiving surfaces are in contact with each other without a gap. This causes a shift in the reading line, and it is necessary to correct this in a circuit manner.

【0005】また、LEDプリンタや液晶プリンタにお
いても、印刷幅に等しい長さのLEDアレイや液晶シャ
ッターを作るのは技術的に容易なことではない。このよ
うなことは、被写体と像が一対一に対応する従来の結像
光学系を使う以上、やむを得ない問題点である。そこ
で、本発明は、上記した問題点を回避することのでき
る、被写体と像とが一対多あるいは多対一に対応するラ
イン結像素子を提供することを目的とする。
Also in an LED printer or a liquid crystal printer, it is not technically easy to make an LED array or a liquid crystal shutter having a length equal to the print width. This is an unavoidable problem as long as a conventional imaging optical system in which a subject and an image correspond one-to-one is used. Therefore, it is an object of the present invention to provide a line imaging element in which the subject and the image correspond to one-to-many or many-to-one, which can avoid the above-mentioned problems.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願第1の発明によるラ
イン結像素子は、反射面が外側になるように対称に置か
れた二つのダブプリズムと、これらの入・出射面の一方
に置かれた凸レンズと、他方の入・出射面に該ダブプリ
ズムの並び方向と垂直な方向に二枚以上並んだ該凸レン
ズと焦点距離が等しい凸レンズとを構成単位とし、該ダ
ブプリズムの反射面が面するように該構成単位が直線上
に複数個配列されて構成される。
A line imaging element according to the first invention of the present application has two Dove prisms symmetrically placed with their reflecting surfaces facing outward and one of these input / output surfaces. The convex lens and the convex lens having the same focal length as that of the convex lens having two or more convex lenses arranged in the direction perpendicular to the arrangement direction of the Dove prism on the other input / output surface are used as constituent units, and the reflecting surface of the Dove prism is a surface. As described above, a plurality of the structural units are arranged on a straight line.

【0007】また、本願第2の発明によるライン結像素
子は、反射面が外側になるように対称に置かれた二つの
ダブプリズムと、これらの入・出射面に母線が該ダブプ
リズムの並び方向と垂直になるように置かれた二枚の焦
点距離が等しいシリンドリカル凸レンズとを構成単位と
し、該ダブプリズムの反射面が面するように該構成単位
が直線上に複数個配列されたものと、その一方のシリン
ドリカル凸レンズ列に面して該構成単位の配列方向に平
行な母線のシリンドリカル凸レンズが、他方のシリンド
リカル凸レンズ列に面して該構成単位の配列方向に平行
な母線のシリンドリカル凸レンズが二つ以上並んで設置
されて構成される。
In the line imaging element according to the second aspect of the present invention, two dove prisms symmetrically placed so that the reflecting surfaces are on the outside, and a bus bar on the input / output surfaces of these dove prisms are arranged. A cylindrical convex lens having two equal focal lengths arranged so as to be perpendicular to the direction is used as a structural unit, and a plurality of the structural units are arranged in a straight line so that the reflecting surface of the Dove prism faces. , A cylindrical convex lens having a generatrix facing one of the cylindrical convex lens rows and parallel to the arrangement direction of the constituent unit, and a cylindrical convex lens having a generatrix parallel to the arrangement direction of the constituent unit facing the other cylindrical convex lens row, It is constructed by arranging more than one in line.

【0008】[0008]

【作用】レンズアレイを使ったライン結像素子では、各
構成単位が正立像を結ぶことがつながりのあるライン像
を得るために必要である。ただし、この正立像の条件は
長手方向のみ成り立てば十分であるため、本発明におい
ては長手方向にダブプリズムの像反転作用を使ってレン
ズの負担を低減し、色収差や光軸合わせの負担を減らす
ことを可能にした。
In a line image forming element using a lens array, it is necessary for each constituent unit to form an erect image so as to obtain a continuous line image. However, since the condition of this erect image is sufficient to be satisfied only in the longitudinal direction, in the present invention, the burden on the lens is reduced by using the image inverting action of the Dove prism in the longitudinal direction, and the burden of chromatic aberration and optical axis alignment is reduced. Made it possible.

【0009】上記具体的構成によれば、密着イメージセ
ンサにおいては、一つのライン上の像を二つ以上のライ
ン上に結び、これらのライン上に千鳥状に配列されたラ
インイメージセンサで同一ラインの像を読みとることが
できるためライン補正が不要となり、また、LEDプリ
ンタや液晶プリンタにおいては、複数ライン上に千鳥状
に配置された長さの短いLEDアレイや液晶シャッター
の像を同一ライン上に結ぶことによって完全な一ライン
の像を作ることができるため、製作が容易な長さのLE
Dアレイや液晶シャッターの利用が可能となる。
According to the above-mentioned specific configuration, in the contact image sensor, the images on one line are connected to two or more lines, and the line image sensors arranged in a zigzag pattern on these lines form the same line. Since line images can be read, line correction is not necessary. In addition, in LED printers and liquid crystal printers, images of short LED arrays and liquid crystal shutters arranged in a zigzag pattern on a plurality of lines are displayed on the same line. Since a complete line image can be created by tying it together, the LE is easy to manufacture.
It becomes possible to use a D array and a liquid crystal shutter.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本願第1の発明によるライン結像素
子の実施例における構成単位を示す斜視図であり図2
(a)はyz面、図2(b)はxz面の平面図である。
図中、1および2は、それぞれ、一枚の凸レンズおよび
それと同じ焦点距離を持つ二枚の凸レンズからなる凸レ
ンズ、3,3は、それぞれ、反射面3′を持ち、それが
外側になるように対称に接合されたダブプリズムすなわ
ち梯型プリズムであり、6および7は、それぞれ、凸レ
ンズ1および2から焦点距離だけ離れた位置にある物体
面および像面である。なお、4は遮光部材、5は後述す
る接着剤層である。この構成単位によれば、y方向には
図2(a)に示すように二つの倒立像が得られ、x方向
にはダブプリズムの働きにより正立像が得られる。
1 is a perspective view showing structural units in an embodiment of a line imaging element according to the first invention of the present application.
FIG. 2A is a plan view of the yz plane, and FIG. 2B is a plan view of the xz plane.
In the figure, reference numerals 1 and 2 denote a convex lens composed of one convex lens and two convex lenses having the same focal length as that of the convex lens, and 3, 3 each have a reflecting surface 3'so that it is on the outside. Dove prisms or trapezoidal prisms that are symmetrically joined, and 6 and 7 are an object plane and an image plane located at a focal distance from the convex lenses 1 and 2, respectively. In addition, 4 is a light-shielding member, and 5 is an adhesive layer described later. According to this structural unit, two inverted images are obtained in the y direction as shown in FIG. 2A, and an erect image is obtained in the x direction by the action of the Dove prism.

【0011】図3は、ダブプリズムすなわち梯型プリズ
ムの作用を説明するもので、入射面に光軸となる角αで
入射した光が反射面3′で反射して、出射面から逆向き
に同じ角度αで出射する。これがダブプリズムすなわち
梯型プリズムの特徴であり、入・出射面が反射面と鋭角
θをなしているため、屈折により光軸に沿った光に対し
て効率よく作用する。
FIG. 3 illustrates the operation of a Dove prism, that is, a trapezoidal prism. Light incident on an incident surface at an angle α, which is the optical axis, is reflected by a reflecting surface 3'and goes backward from the emitting surface. Emit at the same angle α. This is a characteristic of the dove prism, that is, the trapezoidal prism, and since the entrance / exit surface forms an acute angle θ with the reflecting surface, it efficiently acts on the light along the optical axis due to refraction.

【0012】図2におけるxz面内で本実施例の構成単
位の作用を説明する。物体面6の点x1 から凸レンズ1
に入った光は、まずレンズ1の作用で光軸(z軸)と角
度−tan-1(x1 /f)をなす平行光に変換される
(ただし、fはレンズ1及び2の焦点距離を表す)。次
いで、上記のダブプリズムの作用によって、この光は光
軸と角度tan-1(x1 /f)をなす平行光に変換さ
れ、レンズ2の作用で像面7上の座標x1 の点に集束す
る。
The operation of the structural units of this embodiment will be described within the xz plane in FIG. Convex lens 1 from the point x 1 on the object plane 6
The incident light is first converted into parallel light which forms an angle −tan −1 (x 1 / f) with the optical axis (z axis) by the action of the lens 1 (where f is the focal length of the lenses 1 and 2). Represents). Next, by the action of the Dove prism described above, this light is converted into parallel light that makes an angle tan −1 (x 1 / f) with the optical axis, and by the action of the lens 2, it becomes a point of coordinate x 1 on the image plane 7. Focus.

【0013】すなわち、(1)レンズ1による位置−角
度変換、(2)ダブプリズムによる角度の反転、(3)
レンズ2による角度−位置変換によって、x方向の正立
等倍像が得られることとなる。このことは、レンズ1か
らレンズ2までの間において位置の情報が意味を持たな
いことを示しており、これが本結像素子の光学的な安定
性につながっている。すなわち、図2(b)において、
レンズ1あるいはレンズ2の位置がx方向に少しずれて
も、それはx方向の像の移動に表れるだけで像の質自体
はほとんど変わらない。レンズアレイを組み立てる上で
最も問題になるのはレンズ間のピッチの変動が、配列方
向に積算されて無視できない光軸ずれを起こすことであ
るが、本結像素子はこの配列方向の光軸ずれの影響を受
けにくいという特徴を持っている。
That is, (1) position-angle conversion by the lens 1, (2) angle reversal by the Dove prism, (3)
By the angle-position conversion by the lens 2, an erecting equal-magnification image in the x direction can be obtained. This means that the position information between the lens 1 and the lens 2 is meaningless, which leads to the optical stability of the present imaging element. That is, in FIG. 2 (b),
Even if the position of the lens 1 or the lens 2 slightly shifts in the x direction, it appears only in the movement of the image in the x direction, and the quality of the image itself hardly changes. The most important problem in assembling a lens array is that the variation in the pitch between the lenses is integrated in the array direction and causes a non-negligible optical axis shift. It is characterized by being less susceptible to.

【0014】上記した構成単位を配列した本願第1の発
明によるライン結像素子の使用例を図4に示した。二列
に並べられたラインイメージセンサ12には同じライン
上の像が投影されるため、無理なく千鳥状に並べられた
ラインイメージセンサ12により一ライン上の情報が欠
けることなく得られる。また、12をLEDアレイある
いは液晶シャッターに変えれば、逆に二ライン上のLE
Dあるいは液晶シャッターの像が一ライン上に合成、投
影されることとなる。
FIG. 4 shows an example of use of the line imaging element according to the first invention of the present application in which the above-mentioned structural units are arranged. Since images on the same line are projected on the line image sensors 12 arranged in two rows, the line image sensors 12 arranged in a staggered manner can obtain information on one line without loss. If 12 is replaced with LED array or liquid crystal shutter, LE on two lines will be reversed.
The image of D or the liquid crystal shutter is synthesized and projected on one line.

【0015】上記した構成単位において、二つのダブプ
リズム3が対する面、すなわち反射面3′の反対側の面
は粗面とし、黒色の接着剤5で接着するのが好ましい。
これによって、図5の点線により示すように、反射面
3′に反射してから出射面に至らなかった光線を吸収
し、迷光の発生を防ぐ効果がある。ただし、これは必須
ではなく、たとえばこの面が反射面3′と同等の平滑面
であれば、図9(a)のように該平滑面に反射した後再
び反射面3′で反射した光は、角度反転を受けている有
効な光となる。迷光となるのは、図8に示すように、入
射・反射面で反射する成分であるが、角θがθ≧90゜
−sin-1(1/n)(ただし、nはダブプリズムの屈
折率)を満たすようにすれば、この成分は、図9(b)
に示すように、反射面3′を透過して遮光部材4に吸収
されて問題にならない。
In the above-mentioned constitutional unit, it is preferable that the surfaces of the two Dove prisms 3 facing each other, that is, the surface opposite to the reflecting surface 3 ', be a rough surface and be bonded with a black adhesive 5.
As a result, as shown by the dotted line in FIG. 5, light rays that have not reached the emission surface after being reflected by the reflection surface 3'are absorbed, and the effect of preventing the generation of stray light is obtained. However, this is not essential. For example, if this surface is a smooth surface equivalent to the reflecting surface 3 ', the light reflected on the smooth surface as shown in FIG. , Becomes the effective light undergoing the angle reversal. As shown in FIG. 8, stray light is the component reflected by the incident / reflection surface, but the angle θ is θ ≧ 90 ° -sin −1 (1 / n) (where n is the refraction of the Dove prism). Ratio), this component becomes as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the light is transmitted through the reflecting surface 3 ′ and absorbed by the light shielding member 4, which does not pose a problem.

【0016】ただし、必要な精度で反射面と平行な平滑
面を一つ増やすことはダブプリズムの製作コストの上昇
を招くため、実際には黒色接着剤5を使う方が容易であ
り、好ましい。黒色接着剤5を使った場合でも、図6お
よび図7に示すような迷光を生じることが考えられる
が、図6のような迷光は、θ≦90゜−sin-1(1/
n)が満たされれば存在せず、また、前記の条件式θ≧
90゜−sin-1(1/n)は図7のような迷光の生じ
ない十分条件でもあるから、θ=90゜−sin-1(1
/n)とすれば問題ないこととなる。
However, it is preferable to use the black adhesive 5 in practice because it is easier to actually use the black adhesive 5 because increasing the number of one smooth surface parallel to the reflecting surface with the required accuracy increases the manufacturing cost of the Dove prism. Even when the black adhesive 5 is used, stray light as shown in FIGS. 6 and 7 may be generated, but the stray light as shown in FIG. 6 is θ ≦ 90 ° -sin −1 (1 /
It does not exist if n) is satisfied, and the conditional expression θ ≧
Since 90 ° -sin -1 (1 / n) is also a sufficient condition that stray light does not occur as shown in FIG. 7, θ = 90 ° -sin -1 (1
If / n), there will be no problem.

【0017】上記のことから明らかなように、ダブプリ
ズム3の反射面3′は全反射を利用するものでなくては
ならず、金属鍍金などの増反射コートを行ってはならな
い。図10乃至図12は、ダブプリズムの長さとその作
用の関係を示したものである。図10は、光軸(z軸)
に沿った光線が損失無く伝わる条件を示すものであり、 a/b= tan{θ+ sin-1(cosθ/n)}+ tan{(π
/2)−θ}… である。この場合、各構成単位ではレンズの中心軸周辺
の像が最も明るく、収差の最も少ない部分を有効に使え
る点で有利である。
As is clear from the above, the reflecting surface 3'of the dove prism 3 must utilize total reflection, and must not be subjected to a reflection enhancing coating such as metal plating. 10 to 12 show the relationship between the length of the Dove prism and its action. FIG. 10 shows the optical axis (z axis)
Is a condition that a ray along the line propagates without loss, and a / b = tan {θ + sin −1 (cos θ / n)} + tan {(π
/ 2) -θ} .... In this case, the image around the central axis of the lens is the brightest in each structural unit, and it is advantageous in that the portion with the smallest aberration can be effectively used.

【0018】図11はaをこれより小さくしたものを示
しており、中心軸周辺の像の明るさは減るものの、y方
向(紙面中奥行き方向)の視野の拡大と若干の小型化の
効果が期待できる。また図12はaが大きい場合を示し
たもので、レンズの中心軸の像が図10の場合よりやや
暗く、明るさの均一度が上がる効果もあるため、レンズ
1,2に特に短い焦点距離のレンズを使う場合には有効
である。いずれの場合も上記式の関係から大きく外れ
ると明るさあるいは収差が大きくなり好ましくない。
FIG. 11 shows a view in which a is made smaller than this, and although the brightness of the image around the central axis is reduced, the effect of expanding the field of view in the y direction (depth direction in the paper) and slightly reducing the size is achieved. Can be expected. Further, FIG. 12 shows a case where a is large, and since the image of the center axis of the lens is slightly darker than that of FIG. 10, there is also an effect of increasing the uniformity of brightness. It is effective when using the lens. In any case, if the relationship is greatly deviated from the above expression, brightness or aberration becomes large, which is not preferable.

【0019】上記した本願第1の発明によるライン結像
素子の構成単位についての具体的な実施例として、a=
11.8mm,b=2.8mm,θ=45゜、プリズムの高
さ6mmで材質BK7のダブプリズム20個と、曲率半径
8mmで6mm×6mmの正方形の凸レンズが10個並んだポ
リメチルメタクリレート製レンズアレイ一枚と、同じ曲
率半径で6mm×3mmの長方形の凸レンズが二列に10個
ずつ並んだポリメチルメタクリレート製レンズアレイ一
枚と、遮光手段4として11.8mm×6mmの長方形に切
った黒色の紙11枚を使い、図4に示したようなライン
結像素子を組立てた。このライン結像素子を使って、共
役長47mmで二列の明るい倒立等倍像が得られることを
確認した。なお、本実施例では、遮光手段4の黒色紙を
省いた場合にも同様の明瞭な像が得られ、このときのコ
ントラストの低下は僅かであった。
As a concrete example of the structural unit of the line imaging element according to the first aspect of the present invention, a =
Made of polymethylmethacrylate with 11.8 mm, b = 2.8 mm, θ = 45 °, 20 Dove prisms of material BK7 with prism height 6 mm, and 10 square convex lenses 6 mm × 6 mm with radius of curvature 8 mm. One lens array, one polymethylmethacrylate lens array in which 10 rectangular convex lenses of 6 mm × 3 mm with the same radius of curvature are arranged in two rows, and the light shielding means 4 is cut into a rectangle of 11.8 mm × 6 mm. Using 11 sheets of black paper, a line imaging element as shown in FIG. 4 was assembled. It was confirmed that two lines of bright inverted equal-magnification images with a conjugate length of 47 mm were obtained using this line imaging element. In the present embodiment, the same clear image was obtained even when the black paper of the light shielding means 4 was omitted, and the contrast at this time was slightly lowered.

【0020】図13は、本願第2の発明によるライン結
像素子の実施例における構成単位を示す斜視図であり、
図14(a)はyz面、図14(b)はxz面の平面図
である。本構成単位は、図1および図2に示した結像素
子におけるレンズ1,2の働きをそれぞれ二つのシリン
ドリカル凸レンズ8,10および9,11の組み合わせ
で置き換えたものである。このようにシリンドリカル凸
レンズを使うことによって部品数は増えるものの、
(1)アレイ化する際にシリンドリカル凸レンズ10,
11を一本の共通のシリンドリカル凸レンズにすること
ができ、この結果、各構成単位のy方向の像のずれを生
じにくいこと、(2)必要ならシリンドリカル凸レンズ
10,11の焦点距離及び位置を変えてy方向の視野角
(開口角)の変更や、拡大・縮小が可能になる、という
メリットがある。
FIG. 13 is a perspective view showing a structural unit in an embodiment of the line imaging element according to the second invention of the present application,
14A is a plan view of the yz plane, and FIG. 14B is a plan view of the xz plane. This structural unit is obtained by replacing the functions of the lenses 1 and 2 in the imaging element shown in FIGS. 1 and 2 with a combination of two cylindrical convex lenses 8, 10 and 9, 11, respectively. Although the number of parts is increased by using a cylindrical convex lens like this,
(1) Cylindrical convex lens 10 when arrayed,
11 can be a single common cylindrical convex lens, and as a result, it is difficult to cause image shift in the y direction of each structural unit. (2) If necessary, change the focal lengths and positions of the cylindrical convex lenses 10 and 11. There is an advantage that the viewing angle (aperture angle) in the y direction can be changed, and enlargement / reduction can be performed.

【0021】図15は図13および図14に示した構成
単位を配列した本願第2の発明によるライン結像素子の
使用例を示す斜視図である。上記した本願第2の発明に
よるライン結像素子の構成単位についての具体的な実施
例として、先述した具体的実施例と同じダブプリズム2
0個と、曲率半径9mmで6mm×6mmの正方形のシリンド
リカル凸レンズが10個並んだポリメチルメタクリレー
ト製レンズアレイ二枚と、曲率半径8mmで幅6mmのシリ
ンドリカル凸レンズ一本と、同じ曲率半径で幅3mmのシ
リンドリカル凸レンズ二本と、先述したものと同様の黒
色紙11枚を使い、図15のライン結像素子を組立て
た。このライン結像素子では、共役長50mmで明るい二
列の倒立等倍像が得られることを確認した。
FIG. 15 is a perspective view showing an example of use of the line imaging element according to the second invention of the present application in which the constituent units shown in FIGS. 13 and 14 are arranged. As a concrete example of the structural unit of the line imaging element according to the second invention of the present application, the same Dove prism 2 as the concrete example described above is used.
0, two polymethylmethacrylate lens arrays with 10 square 6 mm × 6 mm cylindrical convex lenses with a radius of curvature of 9 mm, and a cylindrical convex lens with a radius of curvature of 8 mm and a width of 6 mm, and a width of 3 mm with the same radius of curvature The cylindrical image forming element shown in FIG. 15 was assembled using two cylindrical convex lenses (1) and 11 black papers similar to those described above. It was confirmed that this line imaging element can obtain bright two-row inverted equal-magnification images with a conjugate length of 50 mm.

【0022】図16は、一方のシリンドリカル凸レンズ
13が三つ並設された本願第2の発明によるライン結像
素子の他の実施例の構成単位を示す斜視図である。これ
は、密着カラーイメージセンサをRGB計三本の長尺ラ
インイメージセンサで構成する場合に有効なライン結像
素子である。これを短いラインイメージセンサで構成す
るには、図17に示されているように、四列に並べた各
色のラインイメージセンサと四つのライン像が得られる
ように構成された本発明によるライン結像素子を組み合
わせればよい。
FIG. 16 is a perspective view showing a structural unit of another embodiment of the line imaging element according to the second invention of the present application, in which three cylindrical convex lenses 13 on one side are arranged in parallel. This is a line imaging element effective when the contact color image sensor is composed of three long line image sensors in total of RGB. To configure this with a short line image sensor, as shown in FIG. 17, a line image sensor of each color arranged in four rows and a line connection according to the present invention configured to obtain four line images. The image elements may be combined.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によるライン
結像素子においては、ロッドレンズアレイや三層レンズ
アレイと異なり、反射を利用して像反転を行いレンズの
負担を軽減したため、屈折によって生じる色収差は他の
レンズアレイに比較して少ない。
As described above, in the line imaging element according to the present invention, unlike the rod lens array and the three-layer lens array, image inversion is performed by utilizing reflection to reduce the burden on the lens, and therefore, it is caused by refraction. Chromatic aberration is small compared to other lens arrays.

【0024】また、本発明によるライン結像素子を用い
れば、短いラインイメージセンサを複数使って密着イメ
ージセンサを構成する場合でも、ラインイメージセンサ
間の読み取りラインのずれを回路的に補正する必要がな
くなり、また、複数の短いLEDアレイや液晶シャッタ
ーを使ってプリンタヘッドを構成することが可能とな
る。
Further, by using the line imaging element according to the present invention, even when a contact image sensor is formed by using a plurality of short line image sensors, it is necessary to correct the read line deviation between the line image sensors in a circuit manner. In addition, the printer head can be configured using a plurality of short LED arrays and liquid crystal shutters.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本願第1の発明によるライン結像素子の実施例
における構成単位の構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a configuration unit in an embodiment of a line imaging element according to the first invention of the present application.

【図2】図1のライン結像素子における構成単位の平面
図である。
FIG. 2 is a plan view of structural units in the line imaging element of FIG.

【図3】ダブプリズムの作用を説明するための説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the action of the Dove prism.

【図4】本願第1の発明によるライン結像素子の使用例
を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a usage example of the line imaging element according to the first invention of the present application.

【図5】本発明によるライン結像素子における構成単位
の作用を説明するための説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the structural units in the line imaging element according to the present invention.

【図6】本発明によるライン結像素子における構成単位
の作用を説明するための説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the structural units in the line imaging element according to the present invention.

【図7】本発明によるライン結像素子における構成単位
の作用を説明するための説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the structural units in the line imaging element according to the present invention.

【図8】本発明によるライン結像素子における構成単位
の作用を説明するための説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the structural units in the line imaging element according to the present invention.

【図9】本発明によるライン結像素子における構成単位
の作用を説明するための説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the structural units in the line imaging element according to the present invention.

【図10】本発明によるライン結像素子における構成単
位の作用を説明するための説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the operation of the structural units in the line imaging element according to the present invention.

【図11】本発明によるライン結像素子における構成単
位の作用を説明するための説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the operation of the structural units in the line imaging element according to the present invention.

【図12】本発明によるライン結像素子における構成単
位の作用を説明するための説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the operation of the structural units in the line imaging element according to the present invention.

【図13】本願第2の発明によるライン結像素子の実施
例における構成単位の構成を示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a configuration unit in an embodiment of the line imaging element according to the second invention of the present application.

【図14】図13のライン結像素子における構成単位の
平面図である。
14 is a plan view of constituent units in the line imaging element of FIG.

【図15】本願第2の発明によるライン結像素子の使用
例を示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing a usage example of the line imaging element according to the second invention of the present application.

【図16】本願第2の発明によるライン結像素子の他の
実施例における構成単位の構成を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing a configuration of a configuration unit in another embodiment of the line imaging element according to the second invention of the present application.

【図17】本発明によるライン結像素子を用いて密着カ
ラーイメージセンサを構成する場合の各色のラインイメ
ージセンサの配列法の一例を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of a method of arranging line image sensors of respective colors when a contact color image sensor is formed using the line image forming element according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…凸レンズ 2…凸レンズ 3…ダブプリズム 3′…反射面 4…遮光部材 5…黒色接着剤 6…物体面 7…像面 8…シリンドリカル凸レンズ 9…シリンドリカル凸レンズ 10…シリンドリカル凸レンズ 11…シリンドリカル凸レンズ 12…ラインイメージセンサ 13…シリンドリカル凸レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Convex lens 2 ... Convex lens 3 ... Dove prism 3 '... Reflective surface 4 ... Light-shielding member 5 ... Black adhesive 6 ... Object surface 7 ... Image surface 8 ... Cylindrical convex lens 9 ... Cylindrical convex lens 10 ... Cylindrical convex lens 11 ... Cylindrical convex lens 12 ... Line image sensor 13 ... Cylindrical convex lens

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反射面が外側になるように対称に置かれ
た二つのダブプリズムと、これらの入・出射面の一方に
置かれた凸レンズと、他方の入・出射面に該ダブプリズ
ムの並び方向と垂直な方向に二枚以上並んだ該凸レンズ
と焦点距離が等しい凸レンズとを構成単位とし、該ダブ
プリズムの反射反が面するように該構成単位が直線上に
複数個配列されたライン結像素子。
1. A pair of Dove prisms symmetrically placed with their reflecting surfaces facing outward, a convex lens placed on one of these entrance / exit surfaces, and a Dove prism on the other entrance / exit surface. A line in which two or more convex lenses arranged in a direction perpendicular to the arrangement direction and a convex lens having the same focal length are used as a constituent unit, and a plurality of the constituent units are arranged on a straight line so that the reflection reflection of the Dove prism faces. Imaging element.
【請求項2】 反射面が外側になるように対称に置かれ
た二つのダブプリズムと、これらの入・出射面に母線が
該ダブプリズムの並び方向と垂直になるよう置かれた二
枚の焦点距離が等しいシリンドリカル凸レンズとを構成
単位とし、該ダブプリズムの反射面が面するように該構
成単位が直線上に複数個配列されたものと、これらの一
方のシリンドリカル凸レンズ列に面して設置された該構
成単位の配列方向に平行な母線をもつシリンドリカル凸
レンズ、および他方のシリンドリカル凸レンズ列に面し
て二つ以上並んで設置された該構成単位の配列方向に平
行な母線をもつシリンドリカル凸レンズとを備えたライ
ン結像素子。
2. Two dove prisms placed symmetrically so that the reflecting surface is on the outside, and two dove prisms placed on these input / output surfaces so that the generatrix is perpendicular to the direction in which the dove prisms are arranged. A cylindrical convex lens having the same focal length is used as a constituent unit, and a plurality of such constituent units are arranged in a straight line so that the reflecting surface of the Dove prism faces, and one of these cylindrical convex lens rows is installed. And a cylindrical convex lens having a generatrix parallel to the arrangement direction of the constituent unit, and a cylindrical convex lens having a generatrix parallel to the arrangement direction of the constituent unit, which is installed side by side to the other cylindrical convex lens array. Line imaging device with.
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