JPH11109282A - 結像素子 - Google Patents
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- JPH11109282A JPH11109282A JP27088397A JP27088397A JPH11109282A JP H11109282 A JPH11109282 A JP H11109282A JP 27088397 A JP27088397 A JP 27088397A JP 27088397 A JP27088397 A JP 27088397A JP H11109282 A JPH11109282 A JP H11109282A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 結像素子においてゴースト又はクロストーク
光のような迷光の発生を阻止する。 【解決手段】 等価な一連のレンズが１列に配列された
レンズアレイと、直角屋根型反射面であるルーフミラー
又はルーフプリズムがレンズアレイの光軸配列上に平行
して複数配列されたルーフミラーアレイ又はルーフプリ
ズムアレイと、各レンズに対応して配設された絞り部材
（アパーチャ）を備える結像素子において、ルーフミラ
ー又はルーフプリズムをレンズアレイの各レンズに対し
て、少なくとも２つ以上でしかも各レンズの配列光軸間
の中心とミラー又はプリズムの稜線が一致するように配
置する。さらに、絞り部材のルーフミラー又はルーフプ
リズムへの投影幅をルーフミラー又はルーフプリズムの
幅よりも広く構成する。
光のような迷光の発生を阻止する。 【解決手段】 等価な一連のレンズが１列に配列された
レンズアレイと、直角屋根型反射面であるルーフミラー
又はルーフプリズムがレンズアレイの光軸配列上に平行
して複数配列されたルーフミラーアレイ又はルーフプリ
ズムアレイと、各レンズに対応して配設された絞り部材
（アパーチャ）を備える結像素子において、ルーフミラ
ー又はルーフプリズムをレンズアレイの各レンズに対し
て、少なくとも２つ以上でしかも各レンズの配列光軸間
の中心とミラー又はプリズムの稜線が一致するように配
置する。さらに、絞り部材のルーフミラー又はルーフプ
リズムへの投影幅をルーフミラー又はルーフプリズムの
幅よりも広く構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結像素子、より詳
細には、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、及び光プリントヘ
ヅド、自己走査型光ブリントヘッドに用いられる光学系
に用いて好適な結像素子に関するものである。
細には、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、及び光プリントヘ
ヅド、自己走査型光ブリントヘッドに用いられる光学系
に用いて好適な結像素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、等倍結像光学系を構成する方法と
しては、例えば、特開昭５７−３７３２６号公報に示す
ような、ルーフミラーレンズアレイを用いる方法、ある
いは、例えば、特公昭６１−２９２９号公報に示すよう
に、ルーフプリズムレンズアレイを用いる方法が知られ
ている。
しては、例えば、特開昭５７−３７３２６号公報に示す
ような、ルーフミラーレンズアレイを用いる方法、ある
いは、例えば、特公昭６１−２９２９号公報に示すよう
に、ルーフプリズムレンズアレイを用いる方法が知られ
ている。
【０００３】図６は、従来のルーフミラーレンズアレイ
を用いる方法により作製した結像素子、即ち、レンズア
レイとルーフミラーアレイを組み合わせたルーフミラー
レンズアレイ結像素子を模式的に示したものである。図
中、１はレンズアレイ、２はルーフミラーアレイ、３は
ルーフミラーアレイの稜線、４はルーフミラーの反射
面、Ｒ1（Ｒ2）はレンズアレイのレンズ、φ１はレンズ
３の光軸を表している。この構成において、例えば原稿
から入射した光束は入射側に位置するレンズアレイのレ
ンズＲ1を通してルーフミラーアレイ２の反射面４で２
回反射された後、レンズアレイのレンズＲ1（Ｒ2）を通
して結像面に原稿の等倍正立画像を結像する。
を用いる方法により作製した結像素子、即ち、レンズア
レイとルーフミラーアレイを組み合わせたルーフミラー
レンズアレイ結像素子を模式的に示したものである。図
中、１はレンズアレイ、２はルーフミラーアレイ、３は
ルーフミラーアレイの稜線、４はルーフミラーの反射
面、Ｒ1（Ｒ2）はレンズアレイのレンズ、φ１はレンズ
３の光軸を表している。この構成において、例えば原稿
から入射した光束は入射側に位置するレンズアレイのレ
ンズＲ1を通してルーフミラーアレイ２の反射面４で２
回反射された後、レンズアレイのレンズＲ1（Ｒ2）を通
して結像面に原稿の等倍正立画像を結像する。
【０００４】さらに前記以外の結像方法として、特公平
５−５３２４５号公報に記載されているように、二つの
レンズアレイを直交配置し、このレンズアレイ間でこれ
らのレンズアレイの配列方向に直交する稜線をレンズア
レイのピッチと等ピッチで有するルーフプリズムアレイ
結像素子も知られている。図７は、そのルーフプリズム
アレイ結像素子を示すものであって、７（Ａ）はその側
面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ視方向からみた図で
あり、図７（Ｃ）は同Ａ視方向からみた図である。図
中、６はルーフプリズムレンズアレイ、７はルーフプリ
ズムレンズアレイの反射面、８は同稜線を示している。
この構成において、例えば原稿面（Ｐ1）からの光束は
レンズＲ1を通りルーフプリズムレンズアレイの反射面
で２回反射した後、レンズＲ2から出射して結像面Ｐ2に
原稿の正立等倍像を結像する。
５−５３２４５号公報に記載されているように、二つの
レンズアレイを直交配置し、このレンズアレイ間でこれ
らのレンズアレイの配列方向に直交する稜線をレンズア
レイのピッチと等ピッチで有するルーフプリズムアレイ
結像素子も知られている。図７は、そのルーフプリズム
アレイ結像素子を示すものであって、７（Ａ）はその側
面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ視方向からみた図で
あり、図７（Ｃ）は同Ａ視方向からみた図である。図
中、６はルーフプリズムレンズアレイ、７はルーフプリ
ズムレンズアレイの反射面、８は同稜線を示している。
この構成において、例えば原稿面（Ｐ1）からの光束は
レンズＲ1を通りルーフプリズムレンズアレイの反射面
で２回反射した後、レンズＲ2から出射して結像面Ｐ2に
原稿の正立等倍像を結像する。
【０００５】また、例えば、特開平７−３５９９８号公
報には、等倍結像系を構成するルーフミラーレンズアレ
イにおいて、レンズアレイを構成する各レンズに対し、
それに対応してルーフミラーの数を２以上にしたものが
記載されている。図８は、その結像素子を示し、ルーフ
ミラーはその谷線が対応するレンズ配列光軸間の中心に
一致するよう配置されている。図はこの場合において、
各レンズの境界部に対応するルーフミラー面に入射した
入射光Ｌ1がルーフミラーの反射面において反射され
て、ゴースト光になることを示している。
報には、等倍結像系を構成するルーフミラーレンズアレ
イにおいて、レンズアレイを構成する各レンズに対し、
それに対応してルーフミラーの数を２以上にしたものが
記載されている。図８は、その結像素子を示し、ルーフ
ミラーはその谷線が対応するレンズ配列光軸間の中心に
一致するよう配置されている。図はこの場合において、
各レンズの境界部に対応するルーフミラー面に入射した
入射光Ｌ1がルーフミラーの反射面において反射され
て、ゴースト光になることを示している。
【０００６】図９は、同じく従来の等倍結像系における
クロストーク光発生の状況を説明するものであって、図
９（Ａ）は入射光Ｌ1が入射レンズに斜めに入射した後
にプリズムまたはルーフミラーの反射面で１回反射して
クロストーク光となる例を示す。図９（Ｂ）は同様に入
射光Ｌ2が前記反射面で２回した後、本来出射すべきレ
ンズと別のレンズから出射して本来結像すべき場所とは
異なる場所に結像してクロストーク光になる例を示して
いる。
クロストーク光発生の状況を説明するものであって、図
９（Ａ）は入射光Ｌ1が入射レンズに斜めに入射した後
にプリズムまたはルーフミラーの反射面で１回反射して
クロストーク光となる例を示す。図９（Ｂ）は同様に入
射光Ｌ2が前記反射面で２回した後、本来出射すべきレ
ンズと別のレンズから出射して本来結像すべき場所とは
異なる場所に結像してクロストーク光になる例を示して
いる。
【０００７】これらの結像素子においては、例えば原稿
からの入射光はその入射レンズの正面から入射する限り
前述のとおりに結像面上に正しく結像することができ
る。しかしながら、例えば図９（Ａ），図９（Ｂ）に示
すように、入射光が入射光Ｌ1の斜めの方向から入射す
る場合、例えば、入射光Ｌ1は入射レンズＲを通過後ル
ーフプリズムまたはルーフミラーの反射面で一回反射し
てそのままレンズＲから出射してゴースト光となり、ま
た、光Ｌ2は同様に反射面で２回反射して本来出射すべ
きレンズに隣接するレンズから出射し、同様にクロスト
ーク光となる。
からの入射光はその入射レンズの正面から入射する限り
前述のとおりに結像面上に正しく結像することができ
る。しかしながら、例えば図９（Ａ），図９（Ｂ）に示
すように、入射光が入射光Ｌ1の斜めの方向から入射す
る場合、例えば、入射光Ｌ1は入射レンズＲを通過後ル
ーフプリズムまたはルーフミラーの反射面で一回反射し
てそのままレンズＲから出射してゴースト光となり、ま
た、光Ｌ2は同様に反射面で２回反射して本来出射すべ
きレンズに隣接するレンズから出射し、同様にクロスト
ーク光となる。
【０００８】更に、図１０は、ルーフプリズムレンズア
レイ結像素子１０の一例を示すもので、Ｒはレンズ、１
１はルーフプリズムの稜線、１２は同反射面、１３は結
像側レンズＲに入射した光が内部で隣接するレンズ側に
入光することをなくすために前記反射面（ダッハ面）間
に設けた切り欠き溝である。この構成によりある程度迷
光の発生を抑制することができる。しかしながら、この
結像素子を用いてもレンズ面に対し斜めに入射した入射
光は図示のようにプリズムの溝１３との境界面で反射さ
れ、その後反射面１２で２回反射されてレンズＲから出
射し、それがクロストーク光になる。このように、従来
の等倍結像素子においてはそのままではクロストーク光
やゴースト光を防止することができず、それによって画
質、コントラスト、解像度の低下が免れ得なかった。
レイ結像素子１０の一例を示すもので、Ｒはレンズ、１
１はルーフプリズムの稜線、１２は同反射面、１３は結
像側レンズＲに入射した光が内部で隣接するレンズ側に
入光することをなくすために前記反射面（ダッハ面）間
に設けた切り欠き溝である。この構成によりある程度迷
光の発生を抑制することができる。しかしながら、この
結像素子を用いてもレンズ面に対し斜めに入射した入射
光は図示のようにプリズムの溝１３との境界面で反射さ
れ、その後反射面１２で２回反射されてレンズＲから出
射し、それがクロストーク光になる。このように、従来
の等倍結像素子においてはそのままではクロストーク光
やゴースト光を防止することができず、それによって画
質、コントラスト、解像度の低下が免れ得なかった。
【０００９】そこで、等倍結像素子にレンズの内又は外
側にアパーチャ（絞り部材）を設けることによって等倍
結像素子の入射側及び結像側のレンズに入射またはそれ
から出射する光の角度範囲を制限し、クロストーク光又
はゴースト光となる光束を予めカットすることが行われ
ている。図１１は、その例を示すものである。図１１
（Ａ）から明らかなように、ルーフプリズム又はルーフ
ミラーレンズアレイ結像素子において、アパーチャ（絞
り部材）２０はレンズに対して一定の角度以上での光の
入出射を阻止するためのもので、それによってこのアパ
ーチャ２０によりクロストーク光又はゴースト光を防止
することができる。
側にアパーチャ（絞り部材）を設けることによって等倍
結像素子の入射側及び結像側のレンズに入射またはそれ
から出射する光の角度範囲を制限し、クロストーク光又
はゴースト光となる光束を予めカットすることが行われ
ている。図１１は、その例を示すものである。図１１
（Ａ）から明らかなように、ルーフプリズム又はルーフ
ミラーレンズアレイ結像素子において、アパーチャ（絞
り部材）２０はレンズに対して一定の角度以上での光の
入出射を阻止するためのもので、それによってこのアパ
ーチャ２０によりクロストーク光又はゴースト光を防止
することができる。
【００１０】しかしながら、アパーチャ（絞り部材）２
０によってクロストーク光又はゴースト光の発生を防ぐ
には、光の入出射の制限を強めることが必要となるた
め、それらの迷光の発生を完全に阻止しようとすると、
図１１（Ｂ）に示すようにアパーチャ（絞り部材）の開
口を狭めざるを得ず、その結果、レンズ正面からの有効
光束が蹴られ光の有効効率が悪くなってしまうという欠
点が生じる。
０によってクロストーク光又はゴースト光の発生を防ぐ
には、光の入出射の制限を強めることが必要となるた
め、それらの迷光の発生を完全に阻止しようとすると、
図１１（Ｂ）に示すようにアパーチャ（絞り部材）の開
口を狭めざるを得ず、その結果、レンズ正面からの有効
光束が蹴られ光の有効効率が悪くなってしまうという欠
点が生じる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、ルーフミラーアレイないしル
ーフプリズムアレイ結像素子において、レンズアレイの
各レンズに対しルーフミラー又はルーフプリズムを、そ
の稜線がレンズ配列光軸間の中心に一致するようにして
複数個配置し、アパーチャ（絞り部材）の形状を最適化
することにより、従来の結像素子よりも光利用効率が高
く、迷光のない、高性能な結像素子を実現することを目
的とするものである。
に鑑みてなされたもので、ルーフミラーアレイないしル
ーフプリズムアレイ結像素子において、レンズアレイの
各レンズに対しルーフミラー又はルーフプリズムを、そ
の稜線がレンズ配列光軸間の中心に一致するようにして
複数個配置し、アパーチャ（絞り部材）の形状を最適化
することにより、従来の結像素子よりも光利用効率が高
く、迷光のない、高性能な結像素子を実現することを目
的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、等価
な一連のレンズが１列に配列されたレンズアレイと、ル
ーフミラーがレンズアレイの光軸配列上に平行して複数
配列されたルーフミラーアレイと、前記レンズアレイの
各レンズに対応して配設されたアパーチャを備える結像
素子において、前記ルーフミラーが前記各レンズに対し
て、前記レンズアレイのレンズ配列光軸間の中心とルー
フミラーの稜線が一致するようにして、少なくとも２つ
以上配置された結像素子である。
な一連のレンズが１列に配列されたレンズアレイと、ル
ーフミラーがレンズアレイの光軸配列上に平行して複数
配列されたルーフミラーアレイと、前記レンズアレイの
各レンズに対応して配設されたアパーチャを備える結像
素子において、前記ルーフミラーが前記各レンズに対し
て、前記レンズアレイのレンズ配列光軸間の中心とルー
フミラーの稜線が一致するようにして、少なくとも２つ
以上配置された結像素子である。
【００１３】請求項２の発明は、等価な一連のレンズが
１列に配列されたレンズアレイと、ルーフプリズムがレ
ンズアレイの光軸配列上に平行して複数配列されレンズ
アレイと同一部材で一体に形成されたルーフプリズムレ
ンズアレイと、前記レンズアレイの各レンズに対応して
配設されたアパーチャを備える結像素子において、前記
ルーフプリズムが前記各レンズに対して、前記レンズア
レイのレンズの配列光軸間の中心とルーフプリズムの稜
線が一致するようにして、少なくとも２つ以上配置され
た結像素子である。
１列に配列されたレンズアレイと、ルーフプリズムがレ
ンズアレイの光軸配列上に平行して複数配列されレンズ
アレイと同一部材で一体に形成されたルーフプリズムレ
ンズアレイと、前記レンズアレイの各レンズに対応して
配設されたアパーチャを備える結像素子において、前記
ルーフプリズムが前記各レンズに対して、前記レンズア
レイのレンズの配列光軸間の中心とルーフプリズムの稜
線が一致するようにして、少なくとも２つ以上配置され
た結像素子である。
【００１４】請求項３の発明は、等価な一連のレンズが
１列に配列され入射側に位置する第１のレンズアレイ
と、この第１のレンズアレイと等価に形成され互いの光
軸が直交する位置に配列された結像側の第２のレンズア
レイと、この２つのレンズアレイの配列方向に直交する
方向でかつ各レンズアレイの光軸を含む平面に４５゜と
なるようにルーフミラーの稜線が配置されたルーフミラ
ーアレイと、前記２つのレンズアレイの各レンズに対応
して配設されたアパーチャを備えるルーフミラーアレイ
結像素子において、前記ルーフミラーが前記各レンズ対
に対して、各レンズアレイのレンズの配列光軸間の中心
とルーフミラーの稜線が一致するようにして、少なくと
も２つ以上配置された結像素子である。
１列に配列され入射側に位置する第１のレンズアレイ
と、この第１のレンズアレイと等価に形成され互いの光
軸が直交する位置に配列された結像側の第２のレンズア
レイと、この２つのレンズアレイの配列方向に直交する
方向でかつ各レンズアレイの光軸を含む平面に４５゜と
なるようにルーフミラーの稜線が配置されたルーフミラ
ーアレイと、前記２つのレンズアレイの各レンズに対応
して配設されたアパーチャを備えるルーフミラーアレイ
結像素子において、前記ルーフミラーが前記各レンズ対
に対して、各レンズアレイのレンズの配列光軸間の中心
とルーフミラーの稜線が一致するようにして、少なくと
も２つ以上配置された結像素子である。
【００１５】請求項４の発明は、等価な一連のレンズが
１列に配列され入射側に位置する第１のレンズアレイ
と、この第１のレンズアレイと等価に形成され互いの光
軸が直交する位置に配列された結像側の第２のレンズア
レイと、この２つのレンズアレイの配列方向に直交する
方向でかつ各レンズアレイの光軸を含む平面に４５゜と
なるようにルーフプリズムの稜線が配置され、２つのレ
ンズアレイと同一部材で一体形成されたルーフプリズム
レンズアレイと、２つのレンズアレイの各レンズに対応
して配設されたアパーチャを備えるルーフプリズムアレ
イ結像素子において、ルーフプリズムが前記２つのレン
ズアレイの各レンズに対して、レンズアレイのレンズの
配列光軸間の中心とルーフプリズムの稜線が一致するよ
うにして、少なくとも２つ以上配置された結像素子であ
る。
１列に配列され入射側に位置する第１のレンズアレイ
と、この第１のレンズアレイと等価に形成され互いの光
軸が直交する位置に配列された結像側の第２のレンズア
レイと、この２つのレンズアレイの配列方向に直交する
方向でかつ各レンズアレイの光軸を含む平面に４５゜と
なるようにルーフプリズムの稜線が配置され、２つのレ
ンズアレイと同一部材で一体形成されたルーフプリズム
レンズアレイと、２つのレンズアレイの各レンズに対応
して配設されたアパーチャを備えるルーフプリズムアレ
イ結像素子において、ルーフプリズムが前記２つのレン
ズアレイの各レンズに対して、レンズアレイのレンズの
配列光軸間の中心とルーフプリズムの稜線が一致するよ
うにして、少なくとも２つ以上配置された結像素子であ
る。
【００１６】請求項５の発明は、請求項１又は３に記載
された前記結像素子において、前記ルーフミラーが同一
形状である結像素子である。
された前記結像素子において、前記ルーフミラーが同一
形状である結像素子である。
【００１７】請求項６の発明は、請求項２又は４に記載
された前記結像素子において、前記ルーフプリズムが同
一形状である結像素子である。
された前記結像素子において、前記ルーフプリズムが同
一形状である結像素子である。
【００１８】請求項７の発明は、請求項１，３，５のい
ずれかに記載された前記結像素子において、前記アパー
チャの前記ルーフミラーヘの投影幅が、該投影位置にお
けるルーフミラーの幅よりも広い結像素子である。
ずれかに記載された前記結像素子において、前記アパー
チャの前記ルーフミラーヘの投影幅が、該投影位置にお
けるルーフミラーの幅よりも広い結像素子である。
【００１９】請求項８の発明は、請求項２，４，６のい
ずれかに記載された前記結像素子において、前記アパー
チャの前記ルーフプリズムへの投影幅が、該投影位置に
おけるルーフプリズムの幅よりも広い結像素子である。
ずれかに記載された前記結像素子において、前記アパー
チャの前記ルーフプリズムへの投影幅が、該投影位置に
おけるルーフプリズムの幅よりも広い結像素子である。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、請求項１記載の発明の実
施の形態を示している。図中、１−１は結像素子のレン
ズアレイ、１−２はルーフミラーアレイ、１−３はアパ
ーチャ（絞り部材）を示している。本結像素子はそのレ
ンズアレイ１−１の各レンズに対応してレンズ１つ当た
りのルーフミラーの数を従来の結像素子における１から
２に増やした形状であって、レンズの配列光軸間の中心
とルーフミラーの稜線が一致するように、アパーチャ
（絞り部材）１−３のルーフミラー投影面に当たる部分
にルーフミラーの他の部分の反射面よりも小さな反射面
を有するルーフミラーが形成されている。
施の形態を示している。図中、１−１は結像素子のレン
ズアレイ、１−２はルーフミラーアレイ、１−３はアパ
ーチャ（絞り部材）を示している。本結像素子はそのレ
ンズアレイ１−１の各レンズに対応してレンズ１つ当た
りのルーフミラーの数を従来の結像素子における１から
２に増やした形状であって、レンズの配列光軸間の中心
とルーフミラーの稜線が一致するように、アパーチャ
（絞り部材）１−３のルーフミラー投影面に当たる部分
にルーフミラーの他の部分の反射面よりも小さな反射面
を有するルーフミラーが形成されている。
【００２１】図１から明らかなように、従来の装置によ
るときは、アパーチャ（絞り部材）１−３の下縁をかす
めてレンズの境界部に入射した光Ｌ１は、波線で示すル
ーフミラーの谷線１−４、さらにルーフミラーの反射面
１−５で反射されて本来通過すべきレンズに隣接するレ
ンズから出射しそれがクロストーク光となる。これに対
し、本実施形態によれば、前記結像側レンズに入射した
光Ｌ1はそのルーフミラーの反射面１−７で反射された
後、同ルーフミラーの他の面１−８で反射されて有効光
束として結像することができる。このように本発明によ
るときは、従来の装置であればゴースト光やクロストー
ク光等の迷光となるような角度でレンズ面に入射した光
であっても、その光路が補正されて正しく結像面に結像
できる。従って、光の入射範囲が広がり、アパーチャ
（絞り部材）１−３の開口幅を従来の波線で示すそれよ
りも大きくしても迷光が発生しないから、正規の結像光
の光量（光利用効率）をアップすることができる。
るときは、アパーチャ（絞り部材）１−３の下縁をかす
めてレンズの境界部に入射した光Ｌ１は、波線で示すル
ーフミラーの谷線１−４、さらにルーフミラーの反射面
１−５で反射されて本来通過すべきレンズに隣接するレ
ンズから出射しそれがクロストーク光となる。これに対
し、本実施形態によれば、前記結像側レンズに入射した
光Ｌ1はそのルーフミラーの反射面１−７で反射された
後、同ルーフミラーの他の面１−８で反射されて有効光
束として結像することができる。このように本発明によ
るときは、従来の装置であればゴースト光やクロストー
ク光等の迷光となるような角度でレンズ面に入射した光
であっても、その光路が補正されて正しく結像面に結像
できる。従って、光の入射範囲が広がり、アパーチャ
（絞り部材）１−３の開口幅を従来の波線で示すそれよ
りも大きくしても迷光が発生しないから、正規の結像光
の光量（光利用効率）をアップすることができる。
【００２２】図２は、請求項１記載の発明の別の実施形
態を示すものである。この実施形態においては、各レン
ズ当たりのルーフミラーの数を前記の実施形態よりもさ
らに増加させて３個としている。この場合も、レンズの
配列光軸間の中心とルーフミラーの稜線が一致するよう
に、絞り（アパーチャ）１−３のルーフミラー投影面に
あたる部分に他の部分の反射面より小さな反射面を有す
るルーフミラーが形成されており、その他の点について
は前記結像素子と同様である。
態を示すものである。この実施形態においては、各レン
ズ当たりのルーフミラーの数を前記の実施形態よりもさ
らに増加させて３個としている。この場合も、レンズの
配列光軸間の中心とルーフミラーの稜線が一致するよう
に、絞り（アパーチャ）１−３のルーフミラー投影面に
あたる部分に他の部分の反射面より小さな反射面を有す
るルーフミラーが形成されており、その他の点について
は前記結像素子と同様である。
【００２３】図３は、請求項２記載の発明の実施形態を
示すものである。この実施形態はルーフプリズムアレイ
結像素子のレンズアレイ２−１のレンズに対応してレン
ズ１つ当たりのルーフプリズムアレイ２−２のルーフプ
リブム数を２個に増やした形状とし、図１に関連して説
明した前記レンズアレイ結像素子と同様にレンズの配列
光軸間とルーフプリズムの稜線が一致するように、絞り
（アパーチャ）のルーフプリズム投影面にあたる部分に
他の部分の反射面より小さな反射面を有するルーフプリ
ズム２−３が形成されている。この場合の作用は前記ル
ーフミラーレンズアレイの場合と同様であり、迷光が発
生しないレンズの開口幅を従来のそれよりも広くするこ
とができる。
示すものである。この実施形態はルーフプリズムアレイ
結像素子のレンズアレイ２−１のレンズに対応してレン
ズ１つ当たりのルーフプリズムアレイ２−２のルーフプ
リブム数を２個に増やした形状とし、図１に関連して説
明した前記レンズアレイ結像素子と同様にレンズの配列
光軸間とルーフプリズムの稜線が一致するように、絞り
（アパーチャ）のルーフプリズム投影面にあたる部分に
他の部分の反射面より小さな反射面を有するルーフプリ
ズム２−３が形成されている。この場合の作用は前記ル
ーフミラーレンズアレイの場合と同様であり、迷光が発
生しないレンズの開口幅を従来のそれよりも広くするこ
とができる。
【００２４】請求項３記載の発明は、図２に関連して説
明したのと同様のルーフミラーを用いたレンズアレイ直
交配置タイプのルーフミラーアレイ結像素子に関するも
のであり、図示しないが、基本的機能は図２に示したも
のと同様である。即ち、本発明の実施形態においては、
このレンズアレイ直交配置タイプのルーフミラーアレイ
結像素子において、レンズアレイの各レンズに対応する
ルーフミラーの数を２又は３に増やし、その際、各レン
ズの配列光軸間の中心とルーフミラーの稜線が一致する
ように、図２に示したものと同様に、アパーチャ（絞
り）のルーフミラー投影面にあたる部分に他の部分の反
射面より小さな反射面を有するルーフミラーを追加形成
している。この構成により、結像側レンズからの入射光
は図２に図示したと同様に、従来はクロストーク光のよ
うに迷光になってしまったものを有効光束として結像さ
せることができる。
明したのと同様のルーフミラーを用いたレンズアレイ直
交配置タイプのルーフミラーアレイ結像素子に関するも
のであり、図示しないが、基本的機能は図２に示したも
のと同様である。即ち、本発明の実施形態においては、
このレンズアレイ直交配置タイプのルーフミラーアレイ
結像素子において、レンズアレイの各レンズに対応する
ルーフミラーの数を２又は３に増やし、その際、各レン
ズの配列光軸間の中心とルーフミラーの稜線が一致する
ように、図２に示したものと同様に、アパーチャ（絞
り）のルーフミラー投影面にあたる部分に他の部分の反
射面より小さな反射面を有するルーフミラーを追加形成
している。この構成により、結像側レンズからの入射光
は図２に図示したと同様に、従来はクロストーク光のよ
うに迷光になってしまったものを有効光束として結像さ
せることができる。
【００２５】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明におけるルーフミラーに代えてルーフプリズムを用い
たレンズアレイ直交配置タイプのルーフプリズムアレイ
結像素子であり、これも図示しないが、その基本的機能
は図３に示したものと同様である。即ち、この場合も入
射側及び結像側レンズアレイの各々のレンズに対応する
ルーフプリズムの数を２又は３に増やし、かつ、図３に
示したものと同様に各レンズの配列光軸間の中心とプリ
ズムの稜線が一致するように、絞り（アパーチャ）のル
ーフプリズム投影面にあたる部分に他の部分の反射面よ
り小さな反射面を有するルーフプリズムをレンズアレイ
と一体に追加形成している。この構成によって、結像側
レンズからの入射光は図３に図示したと同様に、従来は
クロストーク光のように迷光になるものを有効光束とし
て結像させることができる。
明におけるルーフミラーに代えてルーフプリズムを用い
たレンズアレイ直交配置タイプのルーフプリズムアレイ
結像素子であり、これも図示しないが、その基本的機能
は図３に示したものと同様である。即ち、この場合も入
射側及び結像側レンズアレイの各々のレンズに対応する
ルーフプリズムの数を２又は３に増やし、かつ、図３に
示したものと同様に各レンズの配列光軸間の中心とプリ
ズムの稜線が一致するように、絞り（アパーチャ）のル
ーフプリズム投影面にあたる部分に他の部分の反射面よ
り小さな反射面を有するルーフプリズムをレンズアレイ
と一体に追加形成している。この構成によって、結像側
レンズからの入射光は図３に図示したと同様に、従来は
クロストーク光のように迷光になるものを有効光束とし
て結像させることができる。
【００２６】請求項５記載の発明は、前記請求項１又は
３に記載された結像素子において、そのルーフミラーを
全て同一の寸法形状としたものである。また、請求項６
記載の発明は、前記請求項２又は４に記載された結像素
子において、そのルーフプリズムを全て同一の寸法形状
としたものである。その作用効果はいずれの発明も同様
であるので、ここでは請求項６記載の発明の実施形態を
示す図４を参考にして説明する。図中、３−１はレンズ
アレイ、３−２はルーフプリズムアレイ及び３−３はア
パーチャを示している。図はルーフプリズムアレイを用
いた結像素子を示している。この実施の形態において
は、結像素子は前記請求項２，４記載の結像素子におい
て、ルーフフプリズムの形状を全て同一の寸法形状とし
ている。これにより、結像素子全体の厚さを図示のｔ1
からｔ2にｔ1−ｔ2だけ薄くすることができ、かつ、直
角屋根型反射面を製作加工するときの製作費用を安く抑
えることができる。
３に記載された結像素子において、そのルーフミラーを
全て同一の寸法形状としたものである。また、請求項６
記載の発明は、前記請求項２又は４に記載された結像素
子において、そのルーフプリズムを全て同一の寸法形状
としたものである。その作用効果はいずれの発明も同様
であるので、ここでは請求項６記載の発明の実施形態を
示す図４を参考にして説明する。図中、３−１はレンズ
アレイ、３−２はルーフプリズムアレイ及び３−３はア
パーチャを示している。図はルーフプリズムアレイを用
いた結像素子を示している。この実施の形態において
は、結像素子は前記請求項２，４記載の結像素子におい
て、ルーフフプリズムの形状を全て同一の寸法形状とし
ている。これにより、結像素子全体の厚さを図示のｔ1
からｔ2にｔ1−ｔ2だけ薄くすることができ、かつ、直
角屋根型反射面を製作加工するときの製作費用を安く抑
えることができる。
【００２７】請求項７の発明は、前記請求項１，３，５
のいずれかに記載された結像素子において、レンズアレ
イに隣接配置したアパーチャ（絞り部材）のルーフミラ
ーにおける投影幅をルーフミラーの谷線同士の幅よりも
広くした構成であって、また請求項８の発明は、同様
に、請求項２，４，６のいずれかに記載された結像素子
において、同様に、レンズアレイに隣接配置したアパー
チャ（絞り部材）のルーフプリズムにおける投影幅をル
ーフプリズムの谷線同士の幅よりも広くした構成であ
る。いずれの発明もその構成を採用したことによる作用
効果は同様であるので、図５を参考にして、ルーフプリ
ズムを用いた結像素子を例に採って説明する。
のいずれかに記載された結像素子において、レンズアレ
イに隣接配置したアパーチャ（絞り部材）のルーフミラ
ーにおける投影幅をルーフミラーの谷線同士の幅よりも
広くした構成であって、また請求項８の発明は、同様
に、請求項２，４，６のいずれかに記載された結像素子
において、同様に、レンズアレイに隣接配置したアパー
チャ（絞り部材）のルーフプリズムにおける投影幅をル
ーフプリズムの谷線同士の幅よりも広くした構成であ
る。いずれの発明もその構成を採用したことによる作用
効果は同様であるので、図５を参考にして、ルーフプリ
ズムを用いた結像素子を例に採って説明する。
【００２８】図５は、前記結像素子において、レンズア
レイ４−１に隣接配置したアパーチャ（絞り部材）４−
３のルーフプリズムアレイ４−２における投影幅Ｗ
1を、ルーフプリズムの谷線同士の幅Ｗ2よりも広くした
構成を示している。アパーチャの前記投影幅Ｗ1をルー
フプリズムの幅Ｗ2よりも狭くした場合には、アパーチ
ャの近傍より入射した光Ｌ1はルーフプリズムアレイ４
−２のプリズムで２回反射して、本来出射すべき結像側
レンズに隣接するレンズから出射してクロストーク光に
なる。これに対し、アパーチャの前記投影幅Ｗ1をルー
フプリズムの幅Ｗ2よりも広くした場合には、図５に示
すように、アパーチャの近傍より入射する光も有効光束
として結像することができる。
レイ４−１に隣接配置したアパーチャ（絞り部材）４−
３のルーフプリズムアレイ４−２における投影幅Ｗ
1を、ルーフプリズムの谷線同士の幅Ｗ2よりも広くした
構成を示している。アパーチャの前記投影幅Ｗ1をルー
フプリズムの幅Ｗ2よりも狭くした場合には、アパーチ
ャの近傍より入射した光Ｌ1はルーフプリズムアレイ４
−２のプリズムで２回反射して、本来出射すべき結像側
レンズに隣接するレンズから出射してクロストーク光に
なる。これに対し、アパーチャの前記投影幅Ｗ1をルー
フプリズムの幅Ｗ2よりも広くした場合には、図５に示
すように、アパーチャの近傍より入射する光も有効光束
として結像することができる。
【００２９】
請求項１に対応する効果：ルーフミラーを各レンズに対
し、レンズの配列光軸間の中心とルーフミラーの稜線が
一致するように少なくとも２対以上配置したことによ
り、クロストーク光を有効光束に変えることができ、ま
た、アパーチャ開口を従来のものよりも広くできるので
光量（光利用効率）をアップすることができる。また、
開口を広げたことにより配列方向の画角も広くとること
が可能である。
し、レンズの配列光軸間の中心とルーフミラーの稜線が
一致するように少なくとも２対以上配置したことによ
り、クロストーク光を有効光束に変えることができ、ま
た、アパーチャ開口を従来のものよりも広くできるので
光量（光利用効率）をアップすることができる。また、
開口を広げたことにより配列方向の画角も広くとること
が可能である。
【００３０】請求項２に対応する効果：請求項１に対応
する効果に加え、ルーフプリズムアレイとレンズアレイ
とを一体に形成したので、ルーフプリズムアレイとレン
ズアレイから成るの結像素子に比べ部品点数が少なくコ
ストダウンのメリットがある。
する効果に加え、ルーフプリズムアレイとレンズアレイ
とを一体に形成したので、ルーフプリズムアレイとレン
ズアレイから成るの結像素子に比べ部品点数が少なくコ
ストダウンのメリットがある。
【００３１】請求項３に対応する効果：前記請求項１に
対応する効果と同様の効果を、レンズアレイ直交配列タ
イプのルーフミラーアレイ結像素子においても得ること
ができる。
対応する効果と同様の効果を、レンズアレイ直交配列タ
イプのルーフミラーアレイ結像素子においても得ること
ができる。
【００３２】請求項４に対応する効果：前記請求項１に
対応する効果と同様の効果を、レンズアレイ直交配列タ
イプのルーフプリズムアレイ結像素子においても得るこ
とができる。
対応する効果と同様の効果を、レンズアレイ直交配列タ
イプのルーフプリズムアレイ結像素子においても得るこ
とができる。
【００３３】請求項５に対応する効果：前記請求項１又
は３において、各ルーフミラーの形状を同一形状とした
ため、結像素子全体の厚さを薄くすることができる。ま
た、ルーフ型（直角屋根型）反射面を製作加工するとき
に同一作業の繰り返しで済み、製作費用を低く抑えるこ
とができる。
は３において、各ルーフミラーの形状を同一形状とした
ため、結像素子全体の厚さを薄くすることができる。ま
た、ルーフ型（直角屋根型）反射面を製作加工するとき
に同一作業の繰り返しで済み、製作費用を低く抑えるこ
とができる。
【００３４】請求項６に対応する効果：前記請求項２又
は４のいずれかにおいて、各ルーフプリズムの形状を同
一形状としたため、結像素子全体の厚さを薄くすること
ができる。また、ルーフ型反射面を製作加工するときに
同一作業の繰り返しで済み、製作費用を低く抑えること
ができる。
は４のいずれかにおいて、各ルーフプリズムの形状を同
一形状としたため、結像素子全体の厚さを薄くすること
ができる。また、ルーフ型反射面を製作加工するときに
同一作業の繰り返しで済み、製作費用を低く抑えること
ができる。
【００３５】請求項７に対応する効果：前記請求項１，
３，５のいずれかにおいて、アパーチャの投影幅がルー
フミラーの幅よりも広いため、原稿面光軸付近からの光
束がアパーチャ開口縁を通過した場合でもクロストーク
光とならず全て有効光束となり、光の利用損失を最小限
にすることができる。
３，５のいずれかにおいて、アパーチャの投影幅がルー
フミラーの幅よりも広いため、原稿面光軸付近からの光
束がアパーチャ開口縁を通過した場合でもクロストーク
光とならず全て有効光束となり、光の利用損失を最小限
にすることができる。
【００３６】請求項８に対応する効果：前記請求項２，
４，６のいずれかにおいて、アパーチャの投影幅がルー
フプリズムの幅よりも広いため、原稿面光軸付近からの
光束がアパーチャ開口縁を通過した場合でもクロストー
ク光とならず全て有効光束となり、光の利用損失を最小
限にすることができる。
４，６のいずれかにおいて、アパーチャの投影幅がルー
フプリズムの幅よりも広いため、原稿面光軸付近からの
光束がアパーチャ開口縁を通過した場合でもクロストー
ク光とならず全て有効光束となり、光の利用損失を最小
限にすることができる。
【図１】 結像装置における本発明のルーフミラーの実
施形態の構造を示した図である。
施形態の構造を示した図である。
【図２】 結像装置における本発明のルーフミラーの他
の実施形態の構造を示した図である。
の実施形態の構造を示した図である。
【図３】 結像装置における本発明のルーフプリズムの
実施形態の構造を示した図である。
実施形態の構造を示した図である。
【図４】 結像装置における本発明の他のルーフプリ
ズムの実施形態の構造を示した図である。
ズムの実施形態の構造を示した図である。
【図５】 結像装置における本発明のルーフプリズム
の幅とアパーチャの幅との関係を説明するための図であ
る。
の幅とアパーチャの幅との関係を説明するための図であ
る。
【図６】 従来のルーフミラーアレイを用いた結像素
子の構造を示す図である。
子の構造を示す図である。
【図７】 従来のルーフプリズムアレイを用いた結像
素子の構造を示す図である。
素子の構造を示す図である。
【図８】 従来の結像素子の問題点を説明するための
図である。
図である。
【図９】 従来の他の結像素子の問題点を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図１０】 従来の更に他の結像素子の問題点を説明す
るための図である。
るための図である。
【図１１】 従来の解決手段を説明するための図であ
る。
る。
１，１−１，２−１，３−１，４−１…レンズアレイ、
１−２，２…ルーフミラーアレイ、１−３，３−３，４
−３，２０…アパーチャ、２−２，３−２，４−２…ル
ーフプリズムアレイ、Ｐ1…物体側（原稿）面、Ｐ2…結
像面。
１−２，２…ルーフミラーアレイ、１−３，３−３，４
−３，２０…アパーチャ、２−２，３−２，４−２…ル
ーフプリズムアレイ、Ｐ1…物体側（原稿）面、Ｐ2…結
像面。
フロントページの続き (72)発明者 赤沼 悟一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内
Claims (8)
- 【請求項１】 等価な一連のレンズが１列に配列された
レンズアレイと、ルーフミラーがレンズアレイの光軸配
列上に平行して複数配列されたルーフミラーアレイと、
前記レンズアレイの各レンズに対応して配設されたアパ
ーチャを備える結像素子において、前記ルーフミラーが
前記各レンズに対して、前記レンズアレイのレンズ配列
光軸間の中心とルーフミラーの稜線が一致するようにし
て、少なくとも２つ以上配置されたことを特微とする結
像素子。 - 【請求項２】 等価な一連のレンズが１列に配列された
レンズアレイと、ルーフプリズムがレンズアレイの光軸
配列上に平行して複数配列されレンズアレイと同一部材
で一体に形成されたルーフプリズムレンズアレイと、前
記レンズアレイの各レンズに対応して配設されたアパー
チャを備える結像素子において、前記ルーフプリズムが
前記各レンズに対して、前記レンズアレイのレンズの配
列光軸間の中心とルーフプリズムの稜線が一致するよう
にして、少なくとも２つ以上配置されたことを特徴とす
る結像素子。 - 【請求項３】 等価な一連のレンズが１列に配列され入
射側に位置する第１のレンズアレイと、この第１のレン
ズアレイと等価に形成され互いの光軸が直交する位置に
配列された結像側の第２のレンズアレイと、この２つの
レンズアレイの配列方向に直交する方向でかつ各レンズ
アレイの光軸を含む平面に４５゜となるようにルーフミ
ラーの稜線が配置されたルーフミラーアレイと、前記２
つのレンズアレイの各レンズに対応して配設されたアパ
ーチャを備えるルーフミラーアレイ結像素子において、
前記ルーフミラーが前記各レンズ対に対して、各レンズ
アレイのレンズの配列光軸間の中心とルーフミラーの稜
線が一致するようにして、少なくとも２つ以上配置され
たことを特徴とする結像素子。 - 【請求項４】 等価な一連のレンズが１列に配列され入
射側に位置する第１のレンズアレイと、この第１のレン
ズアレイと等価に形成され互いの光軸が直交する位置に
配列された結像側の第２のレンズアレイと、この２つの
レンズアレイの配列方向に直交する方向でかつ各レンズ
アレイの光軸を含む平面に４５゜となるようにルーフプ
リズムの稜線が配置され、２つのレンズアレイと同一部
材で一体形成されたルーフプリズムレンズアレイと、２
つのレンズアレイの各レンズに対応して配設されたアパ
ーチャを備えるルーフプリズムアレイ結像素子におい
て、ルーフプリズムが前記２つのレンズアレイの各レン
ズに対して、レンズアレイのレンズの配列光軸間の中心
とルーフプリズムの稜線が一致するようにして、少なく
とも２つ以上配置されたことを特徴とする結像素子。 - 【請求項５】 請求項１又は３に記載された前記結像素
子において、前記ルーフミラーが同一形状であることを
特徴とする結像素子。 - 【請求項６】 請求項２又は４に記載された前記結像素
子において、前記ルーフプリズムが同一形状であること
を特徴とする結像素子。 - 【請求項７】 請求項１，３，５のいずれかに記載され
た前記結像素子において、前記アパーチャの前記ルーフ
ミラーヘの投影幅が、該投影位置におけるルーフミラー
の幅よりも広いことを特徴とする結像素子。 - 【請求項８】 請求項２，４，６のいずれかに記載され
た前記結像素子において、前記アパーチャの前記ルーフ
プリズムへの投影幅が、該投影位置におけるルーフプリ
ズムの幅よりも広いことを特徴とする結像素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27088397A JP3688104B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 結像素子 |
| US09/134,603 US6177667B1 (en) | 1997-10-03 | 1998-08-14 | Imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27088397A JP3688104B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 結像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11109282A true JPH11109282A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3688104B2 JP3688104B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=17492301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27088397A Expired - Fee Related JP3688104B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 結像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3688104B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014021346A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Ricoh Co Ltd | 結像光学系、プリントヘッド、画像形成装置及び画像読取装置 |
| JP2014178346A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 結像光学系、プリンタヘッド、及び画像形成装置 |
| JP2014223739A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 株式会社リコー | 光学装置、光書込装置および画像形成装置 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP27088397A patent/JP3688104B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014021346A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Ricoh Co Ltd | 結像光学系、プリントヘッド、画像形成装置及び画像読取装置 |
| US9482982B2 (en) | 2012-07-20 | 2016-11-01 | Ricoh Company, Ltd. | Imaging system, print head, image forming apparatus, and image scanner |
| JP2014178346A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 結像光学系、プリンタヘッド、及び画像形成装置 |
| JP2014223739A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 株式会社リコー | 光学装置、光書込装置および画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3688104B2 (ja) | 2005-08-24 |
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