JP2011221175A - 結像光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源アレイにおける光源配列ピッチと像面における結像位置配列ピッチとを互いに等しくすることができる安価な結像光学装置を提供する。
【解決手段】結像光学装置１は、アレイ配置されたＩ個のレンズＡ_１〜Ａ_Ｉを含む第１レンズアレイ１０と、アレイ配置されたＩ個のレンズＢ_１〜Ｂ_Ｉを含む第２レンズアレイ２０と、アレイ配置されたＩ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉを含む導光部アレイ４０と、を備える。レンズＡ_ｉの光軸とレンズＢ_ｉの光軸とは互いに一致している。導光部アレイ４０は、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０との間に設けられている。導光部Ｇ_ｉはレンズＡ_ｉ，Ｂ_ｉの光軸上に設けられている。導光部Ｇ_ｉは、光軸に平行であってアレイ方向に垂直でない側面を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、結像光学装置に関するものである。

アレイ配置された複数のレンズを含むレンズアレイを備える結像光学装置は、画像読取装置やＬＥＤプリンタ等において用いられる。例えば、ＬＥＤプリンタでは、上記のような結像光学装置は、アレイ配置された複数のＬＥＤを含む光源アレイと共に用いられる。光源アレイに含まれる各ＬＥＤは電気信号により選択的に発光し、そのＬＥＤから出力された光は、レンズアレイに含まれる対応するレンズを経て、感光ドラム上に結像される。一般に１つのレンズにより２以上のＬＥＤが結像される。

このような結像光学装置は、セルフォックレンズアレイ（登録商標）を備えて構成され得る。この場合、正立等倍の結像光学系が実現され得る。しかし、セルフォックレンズは高価である。

また、結像光学装置は、アレイ配置された複数の通常のレンズを各々含む第１レンズアレイおよび第２レンズアレイを備えて構成され得る。アレイ配置された複数の通常のレンズを含むレンズアレイが１つだけ用いられると反転像が得られるので、第１レンズアレイおよび第２レンズアレイそれぞれにより像が反転されることで、正立等倍の結像光学系が実現され得る。このような結像光学装置は、第１レンズアレイおよび第２レンズアレイそれぞれが樹脂成形等により製造され得るので、安価である。

しかし、第１レンズアレイおよび第２レンズアレイを備えて構成される結像光学装置では、光源から出力された光は、第１レンズアレイおよび第２レンズアレイそれぞれに含まれる対応するレンズを経て像面上の所定位置に結像されるだけでなく、対応するレンズとは別のレンズを経て像面上の他の位置に到達する。すなわち、クロストークの問題が生じる。

特許文献１に開示された発明は、このようなクロストークの問題を解消することを意図したものである。特許文献１に開示された結像光学装置は、第１レンズアレイと第２レンズアレイとの間に、微小な透光部が設けられた遮光板を備えている。対応するレンズを経て像面上の所定位置に結像されるべき光は遮光板の透光部を通過するが、対応するレンズとは別のレンズを経て像面上の他の位置に向う光は遮光板により遮断されることで、クロストークが抑制される。

特開２００８-２７８０４８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された結像光学装置では、遮光板に設けられた透光部が或る程度の幅を有することが必要であることから、光源アレイにおける光源配列ピッチより像面における結像位置配列ピッチが大きくなってしまい、像面における解像度が小さくなる。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、光源アレイにおける光源配列ピッチと像面における結像位置配列ピッチとを互いに等しくすることができる安価な結像光学装置を提供することを目的とする。

本発明の結像光学装置は、(1) 所定方向に沿ってアレイ配置されたＩ個のレンズＡ_１〜Ａ_Ｉを含む第１レンズアレイと、(2)所定方向に沿ってアレイ配置されたＩ個のレンズＢ_１〜Ｂ_Ｉを含み、各レンズＢ_ｉの光軸とレンズＡ_ｉの光軸とが互いに一致している第２レンズアレイと、(3)第１レンズアレイと第２レンズアレイとの間に設けられ、所定方向に沿ってアレイ配置されたＩ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉを含み、各導光部Ｇ_ｉがレンズＡ_ｉ，Ｂ_ｉの光軸上に設けられている導光部アレイと、を備えることを特徴とする。さらに、導光部Ｇ_ｉが、光軸に平行であって所定方向に垂直でない側面を有する、ことを特徴とする。ただし、Ｉは２以上の整数であり、ｉは１以上Ｉ以下の各整数である。

本発明の結像光学装置では、光源から出力された光のうち像面における所定直線上の所定位置に結像されるべき光は、レンズＡ_ｉ，導光部Ｇ_ｉおよびレンズＢ_ｉを順に経て像面上に結像される。一方、光源から出力された光のうち像面上においてクロストークとなる可能性がある光は、導光部Ｇ_ｉの側面で反射されて、面における所定直線上に達しない。

本発明の結像光学装置では、導光部Ｇ_ｉが、所定方向に垂直である側面を有しなくてもよく、光軸に平行であって所定方向に対して４５度である側面を有していてもよく、また、光軸に平行であって所定方向に対して４５度である側面により囲まれていてもよい。

本発明の結像光学装置では、Ｉ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉが、光軸方向の一部区間では一体化されていて、残部区間では互いに分離していてもよい。導光部Ｇ_ｉの中心軸がレンズＡ_ｉ，Ｂ_ｉの光軸と一致していてもよい。また、導光部Ｇ_ｉの屈折率をｎとし、導光部アレイにおける導光部配列ピッチをφとしたとき、導光部Ｇ_ｉの光軸方向の長さがφ／tan{sin^-１(１／ｎ)} より長くてもよい。

本発明の結像光学装置は、光源アレイにおける光源配列ピッチと像面における結像位置配列ピッチとを互いに等しくすることができ、また、安価なものとすることができる。

比較例の結像光学装置２の構成を示す図である。 本実施形態の結像光学装置１の構成を示す図である。 本実施形態の結像光学装置１における光線の軌跡を示す図である。 本実施形態の結像光学装置１の導光部Ｇ_ｉの側面で反射された光線のＸＺ平面への投影を示す図である。 本実施形態の結像光学装置１の導光部Ｇ_ｉの側面をＺ方向に見た図である。 本実施形態の結像光学装置１に含まれる導光部アレイ４０の構成例を示す図である。 本実施形態の結像光学装置１に含まれる導光部アレイ４０の他の構成例を示す図である。 本実施形態の結像光学装置１を用いた場合の像面Ｐでの光強度分布の一例を示す図である。 比較例の結像光学装置２を用いた場合の像面Ｐでの光強度分布の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。初めに比較例の結像光学装置の構成について説明した後に、本実施形態の結像光学装置の構成について説明する。また、各図には説明の便宜のためにＸＹＺ直交座標系が示されている。

図１は、比較例の結像光学装置２の構成を示す図である。この比較例の結像光学装置２は、第１レンズアレイ１０，第２レンズアレイ２０および光源アレイ３０を備える。第１レンズアレイ１０，第２レンズアレイ２０および光源アレイ３０それぞれの主平面は互いに平行である。

第１レンズアレイ１０は、アレイ配置されたＩ個の非球面レンズＡ_１〜Ａ_Ｉを含む。Ｉ個のレンズＡ_１〜Ａ_Ｉは、共通のサイズおよび共通の焦点距離を有し、Ｙ方向に沿って一定ピッチで配置されている。第２レンズアレイ２０は、アレイ配置されたＩ個の非球面レンズＢ_１〜Ｂ_Ｉを含む。Ｉ個のレンズＢ_１〜Ｂ_Ｉは、共通のサイズおよび共通の焦点距離を有し、Ｙ方向に沿って一定ピッチで配置されている。レンズＡ_ｉの光軸とレンズＢ_ｉの光軸とは互いに一致している。

光源アレイ３０は、アレイ配置されたＪ個の光源Ｓ_１〜Ｓ_Ｊを含む。Ｊ個の光源Ｓ_１〜Ｓ_Ｊは、共通の構成を有する例えばＬＥＤであり、Ｙ方向に沿って一定ピッチで配置されている。なお、この図において、光源アレイ３０に含まれるＪ個の光源Ｓ_１〜Ｓ_Ｊのうち２個の光源Ｓ_ｊ１および光源Ｓ_ｊ２それぞれから出力される光線の軌跡が示されている。

ここで、Ｉ，Ｊは２以上の整数である。ｉは１以上Ｉ以下の各整数である。ｊ１およびｊ２は１以上Ｊ以下の整数である。Ｙ軸は、第１レンズアレイ１０，第２レンズアレイ２０および光源アレイ３０それぞれにおけるアレイ配列方向に平行である。Ｚ軸は光軸に平行である。

前段に設けられた第１レンズアレイ１０の各レンズＡ_ｉの結像倍率はＭであり、後段に設けられた第２レンズアレイ２０の各レンズＢ_ｉの結像倍率は１／Ｍであるとする。Ｍは１未満の正の数である。光源Ｓ_ｊ１と光源Ｓ_ｊ２との間の距離はＷであるとする。このとき、光源Ｓ_ｊ１および光源Ｓ_ｊ２それぞれがレンズＡ_ｉの配列ピッチと同じ幅の範囲内に存在すれば、光源Ｓ_ｊ１および光源Ｓ_ｊ２それぞれは第１レンズアレイ１０の像面において距離ＭＷだけ離れた位置に結像され、その像は第２レンズアレイ２０の像面Ｐにおいて距離Ｗだけ離れた位置Ｐ_ｊｉ，Ｐ_ｊ２に再び結像される。このように所定位置Ｐ_ｊｉ，Ｐ_ｊ２に結像される光は、共通の光軸を有するレンズＡ_ｉおよびレンズＢ_ｉを通過する。位置Ｐ_ｊｉ，Ｐ_ｊ２は、Ｙ軸に平行な所定直線上に存在する。

しかし、第１レンズアレイ１０の像面において範囲ＭＷ内に結像されなかった光は、第２レンズアレイ２０の像面Ｐ上の位置Ｐ_ｊｉ，Ｐ_ｊ２を通る所定直線上であって位置Ｐ_ｊｉ，Ｐ_ｊ２以外の他の位置に到達して、クロストークとなる。このようにクロストークとなる光は、共通の光軸を有するレンズＡ_ｉおよびレンズＢ_ｉを通過するのではなく、互いに異なる光軸を有するレンズＡ_ｉ１およびレンズＢ_ｉ２を通過する。ここで、ｉ１とｉ２とは互いに異なる数である。

そこで、本実施形態の結像光学装置１は、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０との間に設けられた導光部アレイ４０により、共通の光軸を有するレンズＡ_ｉおよびレンズＢ_ｉを通過する光を選択的に通過させて像面Ｐにおける所定直線上に結像させる一方で、互いに異なる光軸を有するレンズＡ_ｉ１およびレンズＢ_ｉ２を通過する可能性がある光を選択的に像面Ｐにおける所定直線上に結像させないことで、クロストークの抑制を図る。

図２は、本実施形態の結像光学装置１の構成を示す図である。本実施形態の結像光学装置１は、比較例の結像光学装置２の構成に加えて、導光部アレイ４０を更に備えている。導光部アレイ４０は、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０との間に設けられ、アレイ配置されたＩ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉを含む。Ｉ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉは共通の構成を有し、Ｙ方向に沿って一定ピッチで配置されている。導光部Ｇ_ｉは、レンズＡ_ｉ，Ｂ_ｉの光軸上に設けられており、レンズＡ_ｉからレンズＢ_ｉへ向う光を選択的に通過させる。導光部Ｇ_ｉの中心軸はレンズＡ_ｉ，Ｂ_ｉの光軸と一致しているのが好ましい。

導光部Ｇ_ｉは、Ｚ方向に平行であってＹ方向に垂直でない側面を有する。レンズＡ_ｉから導光部Ｇ_ｉのこのような側面に達する光は、該側面において反射されることにより、像面Ｐにおける所定直線上に到達せず、クロストークが抑制される。

導光部Ｇ_ｉは、Ｙ方向に垂直である側面を有しないのが好適である。レンズＡ_ｉから導光部Ｇ_ｉのこのような側面に達する光は該側面において反射されると像面Ｐにおける所定直線上でクロストークとなるが、導光部Ｇ_ｉがこのような側面を有しないことでクロストークが抑制される。

また、導光部Ｇ_ｉは、Ｚ方向に平行であってＹ方向に対して４５度である側面を有するのが好適である、さらに、導光部Ｇ_ｉは、Ｚ方向に平行であってＹ方向に対して４５度である側面により囲まれているのが好適である。

図３は、本実施形態の結像光学装置１における光線の軌跡を示す図である。同図（ａ）はＸ方向に見た図であり、同図（ｂ）はＹ方向に見た図である。同図では、光源アレイ３０に含まれるＪ個の光源Ｓ_１〜Ｓ_Ｊのうち光源Ｓ_ｊから出力された光の軌跡が実線および破線それぞれで示されている。

破線で示される光線は、レンズＡ_ｉから導光部Ｇ_ｉの入射面に入射され、導光部Ｇ_ｉの側面に達することなく、導光部Ｇ_ｉの出射面からレンズＢ_ｉへ出射されて、像面Ｐにおける所定直線（Ｘ＝０）上の所望の位置Ｐ_ｊに結像される。一方、実線で示される光線は、レンズＡ_ｉ＋１から導光部Ｇ_ｉ＋１の入射面に入射され、導光部Ｇ_ｉ＋１のＺ方向に平行であってＹ方向に垂直でない側面で反射されてＸ方向に向きが変更され、導光部Ｇ_ｉ＋１の出射面からレンズＢ_ｉ＋１へ出射されて、像面Ｐにおける所定直線上ではない位置（Ｘ≠０）に結像される。この実線で示される光線は、像面Ｐにおける所定直線上ではない位置（Ｘ≠０）に結像されるので、クロストークとはならない。

導光部Ｇ_ｉ内における光線のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸それぞれに対する方向余弦（光線と各軸とがなす角度の余弦（cos））を Ｌ，Ｍ，Ｎ とし、導光部Ｇ_ｉの側面の法線ベクトルを（ｌ，ｍ，ｎ）とすると、この光線がこの側面で全反射された後の光線のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸それぞれに対する方向余弦はＬ−２ｔｌ，Ｍ−２ｔｍ，Ｎ−２ｔｎ と表される。Ｌ，Ｍ，Ｎ それぞれは０以上１以下である。ｔは下記（１）式で表される。

導光部Ｇ_ｉの側面での光線の反射点のＸ座標値，Ｙ座標値およびＺ座標値それぞれをＸ_Ｒ，Ｙ_Ｒ，Ｚ_Ｒ とすると、図４に示されるように、反射後の光線のＸＺ平面への投影は下記（２）式の一次式で表され、ＸＺ平面におけるＸ軸となす角度θ_Ｒは下記（３）式で表される。図４は、本実施形態の結像光学装置１の導光部Ｇ_ｉの側面で反射された光線のＸＺ平面への投影を示す図である。

導光部Ｇ_ｉの側面がＺ軸に平行である場合は、ｎ＝０ である。また、この場合、図５に示されるように、その側面とＸ軸とがなす角度をθ_Ｓとすると、ｌ，ｍは下記（４）式で表される。図５は、本実施形態の結像光学装置１の導光部Ｇ_ｉの側面をＺ方向に見た図である。これらの導光部Ｇ_ｉの側面の法線ベクトルを（ｌ，ｍ，ｎ）を用いると、上記（１）は下記（５）式で表され、また、上記（３）は下記（６）式で表される。

一方、導光部Ｇ_ｉの側面で反射される前の光線のＸＺ平面への投影がＺ軸となす角度の正接（tan）は Ｌ／Ｎ である。導光部Ｇ_ｉの側面で光線が反射されない場合、その光線は、このままの方向に進んだ後に、後段の第２レンズアレイ２０に含まれる何れかのレンズにより屈折されて、像面Ｐにおける所定直線（Ｘ＝０）上の何れかの位置に到達して、クロストークとなる。

したがって、導光部Ｇ_ｉの側面で反射された後の光線の方向は、Ｌ／Ｎ で表される元の光線の方向に対し、できる限り大きく異なることが好ましい。このようにすることで、導光部Ｇ_ｉの側面で反射された後の光線は、像面Ｐにおける所定直線（Ｘ＝０）から遠い位置に到達することになり、クロストークとならないようにすることができる。このことから、導光部Ｇ_ｉの側面での反射の前後における光線の正接の差は、できる限り大きいことが好ましい。すなわち、上記（６）式の右辺の第２項の２ｌ（ｌＬ＋ｍＭ）／Ｎ の絶対値が大きいことが好ましく、ｌ（ｌＬ＋ｍＭ） の絶対値が大きいことが好ましい。

ｌ（ｌＬ＋ｍＭ） は下記（７）式で表される。導光部Ｇ_ｉの側面での反射により光線の方向を変化させる為には、その側面がＺ方向に平行であってＹ方向に垂直でないこと、すなわち、角度θ_Ｓが値０でないことが条件である。また、ｌ（ｌＬ＋ｍＭ）の絶対値を大きくする為には、レンズが収差などを有することを考慮すると、Ｌが比較的小さく且つＭが大きい光線（すなわち、ＹＺ平面に平行に近い方向に進む光線）に対して（７）式が大きくなるようにすることが効果的である。したがって、導光部Ｇ_ｉの反射面の傾き各θ_Ｓは４５度であることが好ましい。

図６は、本実施形態の結像光学装置１に含まれる導光部アレイ４０の構成例を示す図である。この図に示される導光部アレイ４０は、各々直方体形状を有するＩ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉがアレイ配置されたものである。導光部Ｇ_ｉが呈する直方体の上面および下面それぞれは正方形であり、上面はレンズＡ_ｉからの光の入射面であり、下面はレンズＢ_ｉへの光の出射面である。導光部Ｇ_ｉが呈する直方体の４つの側面は、Ｚ軸に平行であってＹ軸に対して４５度である。Ｉ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉのうち隣接する２つの導光部の間には間隙が設けられているのが好ましく、これにより、クロストークがより効果的に抑制され得る。

図７は、本実施形態の結像光学装置１に含まれる導光部アレイ４０の他の構成例を示す図である。この図に示される導光部アレイ４０では、Ｉ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉは、Ｚ方向の一部区間（前段の第１レンズアレイ１０の側の区間）では一体化されていて、残部区間（後段の第２レンズアレイ２０の側の区間）では互いに分離している。このような構成の導光部アレイ４０は、上下方向２個の金型を用いた成形により容易に製造され得る。

図８は、本実施形態の結像光学装置１を用いた場合の像面Ｐでの光強度分布の一例を示す図である。また、図９は、比較例の結像光学装置２を用いた場合の像面Ｐでの光強度分布の一例を示す図である。ここで、結像光学装置１，２の具体構成例として以下のようなものとした。第１レンズアレイ１０のレンズＡ_ｉ，第２レンズアレイ２０のレンズＢ_ｉおよび導光部アレイ４０の導光部Ｇ_ｉそれぞれの屈折率は１.５である。前段の第１レンズアレイ１０のレンズＡ_ｉの焦点距離は２ｍｍであり、レンズＡ_ｉの結像倍率は１／４である。後段の第２レンズアレイ２０のレンズＢ_ｉの焦点距離は１.５ｍｍであり、レンズＢ_ｉの結像倍率は４である。Ｉ個のレンズＡ_１〜Ａ_Ｉの配列ピッチ，Ｉ個のレンズＢ_１〜Ｂ_Ｉの配列ピッチおよびＩ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉの配列ピッチは、何れも１ｍｍである。

また、光源アレイ３０の光出射面と第１レンズアレイ１０の光入射面との間の間隔は８.２ｍｍである。第１レンズアレイ１０の光入射面と光出射面との間の間隔は１ｍｍである。第１レンズアレイ１０の光出射面と導光部アレイ４０の光入射面との間の間隔は１.５ｍｍである。導光部アレイ４０の光入射面と光出射面との間の間隔は２ｍｍである。導光部アレイ４０の光出射面と第２レンズアレイ２０の光入射面との間の間隔は１ｍｍである。第２レンズアレイ２０の光入射面と光出射面との間の間隔は１ｍｍである。また、第２レンズアレイ２０の光出射面と像面Ｐとの間の間隔は６.２ｍｍである。

導光部アレイ４０は、図７に示される構成のものが用いられた。Ｉ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉは、Ｚ方向の一部区間（前段の第１レンズアレイ１０の側の０．５ｍｍの区間）では一体化されていて、残部区間（後段の第２レンズアレイ２０の側の１.５ｍｍの区間）では互いに分離していて０.０１ｍｍの間隙が設けられている。

２つの光源Ｓ_ｊ１および光源Ｓ_ｊ２それぞれが光を出力するものとする。光源Ｓ_ｊ１および光源Ｓ_ｊ２それぞれの光出射領域は１０μｍ角である。光源Ｓ_ｊ１は光源アレイ３０の中央に位置し、光源Ｓ_ｊ２は中央から距離０.５ｍｍの所に位置する。図８，図９は、像面Ｐにおける所定直線（Ｘ＝０）上の光強度分布を示している。本実施形態の結像光学装置１および比較例の結像光学装置２の何れを用いた場合にも、像面Ｐにおける所定直線（Ｘ＝０）上での光源Ｓ_ｊ１，Ｓ_ｊ２の像の位置Ｐ_ｊｉ，Ｐ_ｊ２の間隔は、光源Ｓ_ｊ１，Ｓ_ｊ２の間隔と等しく０.５ｍｍとなっている。また、正立等倍の結像光学系が実現されており、光源の配列ピッチと同じ配列ピッチの光源像が得られている。

しかし、図９に示されるように、比較例の結像光学装置２を用いた場合には、像面Ｐにおける所定直線（Ｘ＝０）上で、光源像が形成されるべき位置Ｐ_ｊｉ，Ｐ_ｊ２から距離４.５ｍｍの位置にも光のピークが存在しており、これがクロストークとなる。これに対して、図８に示されるように、本実施形態の結像光学装置１を用いた場合には、比較例のようなクロストークとなる光のピークは像面Ｐにおける所定直線（Ｘ＝０）上に認められない。

なお、導光部Ｇ_ｉの屈折率をｎとし、導光部アレイ４０における導光部配列ピッチをφとすると、レンズＡ_ｉを通過した後に空気層から導光部Ｇ_ｉに入射した光線と光軸とがなす角の最大値θは、スネルの法則からθ＝sin^-１(１／ｎ) となる。導光部Ｇ_ｉ側面での全反射による効果を有効にするためには、導光部Ｇ_ｉの光軸方向の長さはφ／tanθより長いことが好ましい。

また、像面Ｐの手前にスリットを配置して、このスリット開口を通過する光を像面Ｐにおける所定直線（Ｘ＝０）上に結像させる一方で、導光部Ｇｉの側面で反射された光を遮断するようにしてもよい。スリット開口のＸ方向の幅は例えば０.１ｍｍである。

本実施形態の結像光学装置１は、光源アレイにおける光源配列ピッチと像面における結像位置配列ピッチとを互いに等しくすることができるだけでなく、クロストークを抑制することができる。また、第１レンズアレイ１０，第２レンズアレイ２０および導光部アレイ４０それぞれは樹脂成形等により作製され得るので、本実施形態の結像光学装置１は安価に製造され得る。

本実施形態の結像光学装置１は、特許文献１に開示された結像光学装置において第１レンズアレイと第２レンズアレイとの間に挿入される微小な透光部が設けられた遮光板を備えるのでなく、アレイ配置されたＩ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉを含み各導光部Ｇ_ｉに所定方位の反射面が設けられている導光部アレイ４０を備えるので、レンズＡ_ｉ，Ｂ_ｉの開口を大きくすることができる。

したがって、本実施形態の結像光学装置１は、光源アレイ３０においてアレイ配置されたＪ個の光源Ｓ_１〜Ｓ_Ｊの配列ピッチと同じ解像度で像面Ｐ上に光源像を形成することができ、所定位置に結像されるべき光を導光部Ｇ_ｉにより選択的に通過させる一方で、クロストークとなる可能性がある光を導光部Ｇ_ｉの反射面により選択的に進行方向を変えることができる。

また、本実施形態の結像光学装置１では、導光部アレイ４０においてアレイ配置された導光部Ｇ_ｉの配列ピッチは、レンズアレイ１０，２０においてアレイ配置されたレンズＡ_ｉ，Ｂ_ｉの配列ピッチと同じとすることができるので、導光部アレイ４０も安価に作製され得る。

また、本実施形態の結像光学装置１は、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０との間の距離を長くすることで、第１レンズアレイ１０および第２レンズアレイ２０を安価なものとすることができ、また、設計の自由度が高い。

１…結像光学装置、１０…第１レンズアレイ、２０…第２レンズアレイ、３０…光源アレイ、４０…導光部アレイ。

Claims (7)

1. 所定方向に沿ってアレイ配置されたＩ個のレンズＡ_１〜Ａ_Ｉを含む第１レンズアレイと、
   前記所定方向に沿ってアレイ配置されたＩ個のレンズＢ_１〜Ｂ_Ｉを含み、各レンズＢ_ｉの光軸とレンズＡ_ｉの光軸とが互いに一致している第２レンズアレイと、
   前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に設けられ、前記所定方向に沿ってアレイ配置されたＩ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉを含み、各導光部Ｇ_ｉがレンズＡ_ｉ，Ｂ_ｉの光軸上に設けられている導光部アレイと、
   を備え
   導光部Ｇ_ｉが、前記光軸に平行であって前記所定方向に垂直でない側面を有する、
   ことを特徴とする結像光学装置（ただし、Ｉは２以上の整数、ｉは１以上Ｉ以下の各整数）。
2. 導光部Ｇ_ｉが、前記所定方向に垂直である側面を有しない、ことを特徴とする請求項１に記載の結像光学装置。
3. 導光部Ｇ_ｉが、前記光軸に平行であって前記所定方向に対して４５度である側面を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の結像光学装置。
4. 導光部Ｇ_ｉが、前記光軸に平行であって前記所定方向に対して４５度である側面により囲まれている、ことを特徴とする請求項１に記載の結像光学装置。
5. Ｉ個の導光部Ｇ_１〜Ｇ_Ｉが、光軸方向の一部区間では一体化されていて、残部区間では互いに分離している、ことを特徴とする請求項１に記載の結像光学装置。
6. 導光部Ｇ_ｉの中心軸がレンズＡ_ｉ，Ｂ_ｉの光軸と一致していることを特徴とする請求項１に記載の結像光学装置。
7. 導光部Ｇ_ｉの屈折率をｎとし、前記導光部アレイにおける導光部配列ピッチをφとしたとき、導光部Ｇ_ｉの光軸方向の長さがφ／tan{sin^-１(１／ｎ)} より長い、ことを特徴とする請求項１に記載の結像光学装置。
   

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