JP3728032B2 - 低色収差ロッドレンズアレイ及びそのユニット並びにこれらを用いたイメージスキャナ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像読取技術に属するものであり、特に、画像読取光学系を構成する等倍結像素子としてのロッドレンズアレイ及びそのユニット並びにこれらを用いたイメージスキャナ(画像読取装置)に関する。本発明は、特に、ロッドレンズアレイを用いたカラー画像読取において、色収差を低減して高解像度を実現することに関連するものである。
【0002】
【従来の技術】
ロッドレンズアレイは、共役長が短く、明るく、低コストで製作することができる等の特長を持ち、原稿移動型のイメージスキャナ[ファクシミリやデジタル複写機等における画像読取部を含む]の画像読取光学系を構成する等倍結像素子として広く利用されている。
【0003】
しかし、従来のロッドレンズアレイは、前記特長の一部を犠牲にし共役長が長く開口数が比較的小さい(いわゆる暗い)一部のものを除いて、一般に色収差が大きいという欠点がある。このため、従来前記ロッドレンズアレイはモノクロ画像読取に利用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、最近では、カラー画像読取が要求されるようになり、このカラー画像読取においても前記特長点を活用するためにロッドレンズアレイの使用が望まれている。このためには、ロッドレンズアレイの色収差を低減することが必要である。
【0005】
ロッドレンズのような2乗分布状媒質の集束パラメータgは、次の(1)式で与えられる:
g2 =2[n0 −n(r)]/(n0 r2 ) ・・・・・(1)
ここで、rはロッドレンズの光軸からの半径方向の距離であり、n0 はロッドレンズの光軸上の屈折率であり、n(r)はロッドレンズの光軸からの半径方向の距離rの位置の屈折率である。
【0006】
また、等倍結像ロッドレンズの共役長TCは、次の(2)式で与えられる:
ここで、Z0 はロッドレンズの長さである。
【0007】
前記(1)式において、n0 とn(r)とが共に波長依存性(波長分散)を持つため、gもまた波長依存性を示す。従って、前記(2)式で与えられるTCも波長依存性を持ち、異なる波長(異なる色)の光に対しては結像位置や倍率が異なり、従って、ロッドレンズを複数配列してなる従来のロッドレンズアレイを用いてカラー画像読取を行うと、色収差のために解像度が低下するという問題があった。
【0008】
色収差の低減のためには、低波長分散の媒質を用いてロッドレンズを製造することが従来より行われている。たとえば、イオン交換法により製造されるガラス製のロッドレンズの場合には、イオンの種類と濃度とを適宜選択し色収差の低減を図ることが提案されている(K.FUJII,MOC[Microoptics Conference:微小光学国際会議]/GRIN’93 KAWASAKI:G13参照)。また、プラスチック製のロッドレンズの場合には、プラスチックの中でも比較的波長分散が小さいMMA(メチルメタクリレート)系ポリマーを用いたロッドレンズが製作されている(特開平3−174105号公報参照)。
【0009】
しかしながら、未だ共役長の短さと色収差の小ささ(高解像度)との双方を同時に満足し且つ低コストで製作できるロッドレンズアレイは提供されていない。
【0010】
解像度は、たとえばMTF(モジュレーション・トランスファー・ファンクション)を測定することにより、評価することができる。
【0011】
図31に、MTFの測定方法を示す。所定の波長λsにおいて共役長TCsであるロッドレンズアレイ(ロッドレンズの配列方向は紙面と垂直の方向である)101を測定機上に載せ、基準矩形格子102とCCDイメージセンサアレイ(センサの受光素子の配列方向は紙面と垂直の方向である)103との間の距離TCxを前記共役長TCsと等しい値に調整して固定する。基準矩形格子102は例えば空間周波数が6[lp/mm]であり、不図示の光源からの光が分光器104を通って出た単色光は、拡散板106により拡散光に変換された上で、矩形格子102を照明する様にされている。矩形格子102の像はロッドレンズアレイ101によりイメージセンサアレイ103上に結像せしめられる。分光器104から出射される光の波長を変化させて、各波長におけるMTFが測定される。
【0012】
各波長におけるMTFは、イメージセンサアレイ103により測定される最大光量値をIMAX とし且つ最小光量値をIMIN として、MTF[%]=[(IMAX −IMIN )/(IMAX +IMIN )]×100、として得られる値である。
【0013】
以上の様なMTFの定義及び測定方法に関しては、前記特開平3−174105号公報を参照されたい。
【0014】
一般に、ロッドレンズアレイ101の屈折率分布は理想的ではないので、ロッドレンズアレイ101によりイメージセンサアレイ103上に結像される矩形格子102の像のMTFは100%とはならない。
【0015】
以上の様な方法で測定されたMTFの具体例を、図32及び図33に示す。いずれも、前記所定の波長λsを570nmとし、TCx=TCsを9.1mmとしたものである。図32はガラス製のロッドレンズアレイ(日本板硝子(株)製:SLA20D)を測定したものであり、図33はプラスチック製のロッドレンズアレイ(三菱レイヨン(株)製:RA89S)を測定したものである。いずれも、所定の波長λsのときMTFは最大値を示すが、MTF値は波長により大きく変化しており、色収差が大きい。
【0016】
一方、カラーイメージスキャナにおいて使用される光源としては、カラーイメージセンサアレイと組合される白色光源の他に、モノクロイメージセンサアレイと組合される青色発光LED、緑色発光LED及び赤色発光LEDの様な3原色光源がある。これらのLEDの発光スペクトルは、例えば図34の様になり、青色発光LEDの発光ピークの波長は約450nm、緑色発光LEDの発光ピークの波長は約525nm、赤色発光LEDの発光ピークの波長は約660nmである(青色発光LED及び緑色発光LEDについては、「応用物理」第65巻、第7号、676(1996)参照)。この様に、3原色光源の波長範囲は可視光の全範囲よりは狭いが、それでも青色発光のピーク波長と赤色発光のピーク波長とは210nmの差がある。これら3原色光源のピーク波長での前記図32及び図33に示される特性の従来のロッドレンズアレイのMTF値(6[lp/mm])を示すと、以下の表1の様になる。
【0017】
【表1】
表1から分かる様に、3原色光源を使用したとしても、従来のロッドレンズアレイでは、いずれも、波長450nmでMTFが50%以下となり、イメージスキャナの高解像度化を図るには十分ではない。
【0018】
そこで、本発明の目的は、前記状況に鑑み、小型化及び明るさの点で有利な比較的短い共役長(例えば9.1mm程度)のロッドレンズアレイを用いてカラー画像読取りを行うに際して、ロッドレンズアレイの色収差を十分に低減して高解像度の実現を可能ならしめることにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
複数種類の屈折率分布型ロッドレンズを含むロッドレンズアレイであって、
前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズはそれぞれの種類ごとに作動波長帯域及び所定波長が異なるように設定され、前記各所定波長は前記各作動波長帯域内に設定されたものであって、前記各所定波長における共役長が全ての種類の屈折率分布型ロッドレンズについて実質上等しく設定されてなるロッドレンズアレイ、
が提供される。
【0020】
本発明の一態様においては、前記屈折率分布型ロッドレンズは互いに平行に配列され且つ光軸方向と直交する少なくとも1つの方向に列状に配列されて接合されている。
【0021】
本発明の一態様においては、前記作動波長帯域は無色のロッドレンズに対する通過波長帯域制限処理により設定されている。
【0022】
本発明の一態様においては、前記作動波長帯域は無色のロッドレンズを通る光の光路上に通過波長帯域制限部材を配置することにより設定されている。
【0025】
本発明の一態様においては、少なくとも1つの前記所定波長は3原色光源の発光スペクトルのピーク波長である。
【0026】
本発明の一態様においては、前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、全ての種類に対して等しい長さを持ち、種類ごとに異なる集束パラメータを持つ。
【0027】
本発明の一態様においては、前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、全ての種類に対して等しい集束パラメータを持ち、種類ごとに異なる長さを持つ。
【0028】
本発明の一態様においては、前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、同種類のものが光軸方向と直交する第1の方向に列状に配列されており且つ光軸方向と直交する第2の方向には同種類のものどうしが隣接しない様に配列されている。
【0029】
本発明の一態様においては、前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、前記第2の方向に隔壁を介して配列されている。
【0030】
本発明の一態様においては、前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、同種類のものどうしが隣接しない様に配列されている。
【0032】
また、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
互いに種類の異なる複数の屈折率分布型ロッドレンズを含んでなるロッドレンズアレイユニットであって、
前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、それぞれの種類ごとに、作動波長帯域及び所定波長が異なるように設定され、該種類ごとに異なる所定波長における共役長どうしが全ての種類の屈折率分布型ロッドレンズに対して実質上等しくなる様に設定されており、
前記複数の屈折率分布型ロッドレンズは互いに平行に配列されて接合されている、
ことを特徴とするロッドレンズアレイユニット、
が提供される。
【0033】
本発明の一態様においては、前記複数の屈折率分布型ロッドレンズの配列は、前記ユニットの複数を光軸方向と直交する面内において繰り返し配列する際にロッドレンズどうしの接合を可能とする様な形状になされている。
【0037】
本発明の一態様においては、前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、全ての種類に対して等しい長さを持ち、種類ごとに異なる集束パラメータを持つ。
本発明の一態様においては、前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、全ての種類に対して等しい集束パラメータを持ち、種類ごとに異なる長さを持つ。
【0038】
更に、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
読取り原稿を照明するための光源と、該読取り原稿からの光に基づき形成される前記読取り原稿の画像を検出する光検出器と、前記画像を形成するために前記取り原稿と前記光検出器との間に配列された前記ロッドレンズアレイとを備えていることを特徴とする、イメージスキャナ、
が提供される。
【0045】
即ち、本発明においては、ロッドレンズの作動波長帯域を狭くすることにより、色収差の発生を低減し、要求される波長範囲が広い場合には、その範囲を複数の帯域に分割して、複数種類の比較的狭い作動波長帯域のロッドレンズにより分担させて結像させ、該複数種類のロッドレンズごとに結像特性を適正に設定し、実質上、全体として色収差を低減させることを特徴としている。
【0046】
ここで、作動波長帯域とは、等倍結像状態でロッドレンズの光軸上の点から放射された光線がロッドレンズを経由して結像面に到達し、画像信号として検出される割合が、最大値の1%以上である波長範囲とする。
【0047】
作動波長帯域の設定は、例えばロッドレンズの外部において光路中に色フィルタ等の着色体により構成される通過波長帯域制限部材を配置したり、ロッドレンズ自体を例えば着色により通過波長帯域制限処理したり、適当な分光感度特性の受光センサを使用したりすることにより、実施することができる。
【0048】
ロッドレンズとしては、有機系のもの及び無機系のもののいずれをも使用することができる。
【0049】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【0050】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態によるロッドレンズアレイを用いたイメージスキャナの一実施形態の概略構成を示す断面斜視図であり、図2はそのロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。本実施形態では、3種類のロッドレンズを用いてロッドレンズアレイを構成している。
【0051】
図1及び図2において、1はロッドレンズアレイであり、2は読取り原稿であり、3はCCDモノクロイメージセンサアレイであり、4は3原色LEDが順に配列された照明用のLEDアレイである。
【0052】
ロッドレンズアレイ1は、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる3種類のロッドレンズ11,12,13を、いずれもZ方向に向けた状態でそれぞれY方向に多数配列して各色のロッドレンズアレイを形成し、これら3種類のロッドレンズアレイをロッドレンズが最密充填される様にX方向に配列し(いわゆる俵積み)、そのY方向の両端に端部部材15を当てがい、これらを2枚の側板14により挟持し、ロッドレンズの外周面の周囲に接着剤16を充填して、固定配置して、得られるものである。ロッドレンズ11は赤色に着色されており、ロッドレンズ12は緑色に着色されており、ロッドレンズ13は青色に着色されている。
【0053】
読取り原稿2は、不図示の搬送手段によりX方向に搬送される様になっている。
【0054】
イメージセンサアレイ3は、多数の受光素子17がY方向に配列されてなるものである。
【0055】
LEDアレイ4は、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の3原色をそれぞれ発光する赤色(R)発光LED18R、緑色(G)発光LED18G及び青色(B)発光LED18Bを多数この順に繰り返しY方向に配列してなるものである。
【0056】
カラー画像読取動作時には、LEDアレイ4のLED18R,18G,18Bが順次切り替え点灯され、読取り原稿2の下面で反射されたR光は主としてロッドレンズ11を通過してイメージセンサアレイ3に結像せしめられR画像情報信号が得られ、読取り原稿2の下面で反射されたG光は主としてロッドレンズ12を通過してイメージセンサアレイ3に結像せしめられG画像情報信号が得られ、、読取り原稿2の下面で反射されたB光は主としてロッドレンズ13を通過してイメージセンサアレイ3に結像せしめられB画像情報信号が得られる。
【0057】
この様なロッドレンズとLEDの発光スペクトルとの組み合わせに対して前記(2)式から計算される所定波長(後述の様にして各ロッドレンズに応じてそれぞれ定められる)における共役長TCが、3種類のロッドレンズについて等しくなる様に、3種類のロッドレンズ11,12,13の集束パラメータgが互いに異なる値に設定されている。従って、3原色の照明光により照明された読取り原稿2の読取位置の物点19からの反射光は、各原色に対応するロッドレンズを通過することにより、モノクロイメージセンサアレイ3上において、常に同一の結像点20に良好に結像される。これにより色収差の影響が最小限に抑制され、解像度が著しく高められる。
【0058】
次に、以上の様な各発光色に対応するロッドレンズの設計手法について説明する。
【0059】
第1に、3種類のロッドレンズ11,12,13に対する所定波長(λsi:i=1,2,3)を設定する。該所定波長は、共役長TCを決定する際の基準となる波長であり、基本的には作動波長帯域内に任意に設定することができる。一例として、各原色LEDの発光スペクトルのピーク波長(λpj:j=1,2,3)に一致させることができる。即ち、ロッドレンズ11の所定の波長(λs1)は660nmであり、ロッドレンズ12の所定の波長(λs2)は525nmであり、ロッドレンズ13の所定の波長(λs3)は450nmである。
【0060】
第2に、3種類のロッドレンズ11,12,13のそれぞれに対する作動波長帯域(WBi:i=1,2,3)を設定する。各ロッドレンズの作動波長帯域は、対応するLEDの発光スペクトルを高い透過率で透過し、他の2つのLEDの発光スペクトルの透過率が低くなる様に設定するのが好ましい。作動波長帯域は、種類ごとに上限または下限どうしの少なくとも一方が好ましくは20nm以上異なり、更に好ましくは50nm以上異なる。
【0061】
一例として、ロッドレンズ11の作動波長帯域WB1は、発光スペクトルのピーク波長λp1が660nmの前記R発光LED18Rの光を最も良く透過する様に、図3に示されるR−62の分光透過率を持つ様に設定される。また、ロッドレンズ12の作動波長帯域WB2は、発光スペクトルのピーク波長λp2が525nmの前記G発光LED18Gの光を最も良く透過する様に、図3に示されるG−533の分光透過率を持つ様に設定される。また、ロッドレンズ13の作動波長帯域WB3は、発光スペクトルのピーク波長λp3が450nmの前記B発光LED18Bの光を最も良く透過する様に、図3に示されるB−440の分光透過率を持つ様に設定される。尚、以上の分光透過率曲線は、保谷ガラス(株)製の光学フィルタと同等のものであり、同様な分光透過率となる様にロッドレンズ自体を着色することにより各ロッドレンズを得ることができる。
【0062】
尚、実際のLEDでは発光スペクトルのピーク波長は個々のLEDにより異なることがあり、また、発光スペクトルの分布も厳密には同等でない場合がある。従って、前記作動波長帯域の設定に際しては、各色の発光スペクトルのピーク波長として、個々のLEDの特性やそのバラツキ等を考慮して決定される平均的なピーク波長付近の値に設定するのが好ましい。
【0063】
各所定波長は各作動波長帯域内の波長に設定される。各所定波長の差は、20〜360nmであるのが好ましい。また、光源の発光スペクトル分布が当該ロッドレンズを通過した後のスペクトル分布の範囲のほぼ中央の領域の波長(スペクトル分布の重みを考慮して決定するのが望ましい)の近傍に設定するのが好ましい。
【0064】
第3に、例えばG用ロッドレンズ12について、所定波長525nmにおける共役長TC及びレンズ長Z0 を定め、g値(g2)を前記式(2)から求める。他のR用及びB用のロッドレンズ11,13については、G用ロッドレンズ12と同一のレンズ長のもとで、各所定波長660nm及び450nmでの共役長をG用ロッドレンズ12の所定波長525nmでの共役長TCと同一に設定し、この場合のg値(g1,g3)を前記式(2)からそれぞれ求める。その結果、波長525nmにおけるR用ロッドレンズ11のg値(g1)はG用ロッドレンズ12のg値(g2)よりも高い値になり、波長525nmにおけるB用ロッドレンズ13のg値(g3)はG用ロッドレンズ12のg値(g2)よりも低い値になる。各色に対する所定波長(λsi)におけるg値(gi:i=1,2,3)は殆ど等しい値になる。
【0065】
以上の様にして設計されたロッドレンズ11,12,13の特性値を以下の表2に示す。
【0066】
【表2】
以上の様にして得られた3種類のロッドレンズ11,12,13を図1及び図2の様に3列に配列したロッドレンズアレイ1の可視光波長範囲(400〜760nm)のMTFの測定結果(測定方法は前記の通り)を、図4に示す。参考のために、図5に各ロッドレンズ11,12,13をそれぞれ単独で配列したロッドレンズアレイの可視光波長範囲のMTFの測定結果をR,G,Bとして示す。
【0067】
図3に示されている様に3種類のロッドレンズの分光透過率曲線の裾野が重なっているため、例えば480nmではロッドレンズ12とロッドレンズ13との作動波長帯域が重なり両方のロッドレンズを通過した光がイメージセンサアレイに到達し結像している。このため、図4に示されている様に、波長によってはMTFが若干低下するが、それでもほぼ60%以上はあり、実用上十分な解像度性能である。前記図33で示される従来のロッドレンズアレイのMTFと比較すれば、R及びBの波長領域におけるMTF値が著しく改善されていることが分かる。
【0068】
特に、設計に際して所定波長として選択した各LEDの発光ピーク波長におけるMTF値は、以下の表3の様になる。
【0069】
【表3】
以上の様に、本実施形態は、発光スペクトルが鋭い分布を持つ3原色のLEDアレイを光源として使用するカラーイメージスキャナに適用して特に有用であるが、白色光源とカラーイメージセンサアレイとの組合わせを使用する場合にも十分に適用することができる。
【0070】
前記所定波長は作動波長帯域と対応する色のLEDの発光スペクトルの半値幅波長範囲どうしの重なった波長範囲が好ましい。しかし、基本的には、本発明の色収差の小さいロッドレンズアレイでは、所定波長が発光波長範囲から外れても実用上十分なMTFを持つことができるので、所定波長は発光波長範囲から外れていてもよい。所定の波長が発光波長範囲外にある場合には、MTF値が低くなる傾向にはあるが実用上十分な高さとすることもできる。
【0071】
以上の様に、前記所定波長は、発光スペクトルの波長範囲内にあることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【0072】
以上の様な3種のロッドレンズを製造する方法としては、たとえば、それぞれのロッドレンズにつき、有機重合体と単量体とからなる3種類以上の未硬化状混合物を同心円状に多層紡糸して、中心部から外周部に向かって屈折率が順次減少したファイバ状の未硬化物積層体を形成し、この積層体の各層間の屈折率分布が連続的に変化する様に隣接層間の成分の相互拡散を行いながら或は相互拡散を行った後に、積層体を硬化処理して屈折率分布型の光ファイバを得(前記特開平3−174105号公報参照)、これを前記の長さに切断する方法が挙げられる。ロッドレンズの作動波長帯域の設定のためには、前記未硬化状混合物中に適宜の染料などの着色剤を添加すればよい。また、ロッドレンズの集束パラメータgの設定は、前記未硬化状混合物の材質を適宜選択して前記隣接層間の屈折率差を調節したりファイバを延伸して細径化したり或はこれらを併用したりすればよい。
【0073】
以上の第1実施形態では、ロッドレンズ自体を着色することにより通過波長帯域制限を行い、これによって作動波長帯域の設定を行っている。これによれば、光の入出射時の反射損失を最小限にすることができる。一方、ロッドレンズ自体は通過波長範囲の広い無色のものを用い、このロッドレンズの入射端面側または出射端面側に通過波長帯域制限部材たる前記光学フィルタR−62,G−533,B−440の様な着色体を配置した場合にも、同等の効果が得られる。これら着色体は、ロッドレンズを通過する光の経路に配置されておればよく、ロッドレンズの端面に接着してもよいし端面と適宜の距離隔てて非接触に配置してもよい。
【0074】
(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナに適用することができる。
【0075】
図6において、ロッドレンズアレイ1は、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる同一長さの2種類のロッドレンズ21,22を、いずれもZ方向に向けた状態でそれぞれY方向に多数配列して各色のロッドレンズアレイを形成し、これら2種類のロッドレンズアレイをロッドレンズが最密充填される様にX方向に配列し(いわゆる俵積み)、これらを2枚の側板23により挟持し、ロッドレンズの外周面の周囲に接着剤24を充填し、固定配置して、得られるものである。
【0076】
ロッドレンズ21の所定波長(λs1)はR用LEDの発光スペクトルのピーク波長(λp1)とG用LEDの発光スペクトルのピーク波長(λp2)とのほぼ中間の590nmとされており、ロッドレンズ22の所定波長(λs2)はG用LEDの発光スペクトルのピーク波長(λp2)とB用LEDの発光スペクトルのピーク波長(λp3)とのほぼ中間の480nmとされている。
【0077】
ロッドレンズ21の作動波長帯域(WB1)は、R光とG光とを通過させるために図7に示されるY−50の分光透過率を持つ様に設定される。また、ロッドレンズ22の作動波長帯域WB2は、G光とB光とを通過させるために図7に示されるB−460の分光透過率を持つ様に設定される。即ち、2つのロッドレンズの作動波長帯域は一部が互いに重なり合っている。尚、以上の分光透過率曲線は、保谷ガラス(株)製の光学フィルタと同等のものであり、同様な分光透過率となる様に着色することにより各ロッドレンズを得ることができる。
【0078】
ロッドレンズ21,22の集束パラメータgは、前記第1の実施形態と同様にして、各々の所定波長における共役長TCどうしが等しくなる様に、前記式(2)に基づき設定されている。
【0079】
以上の様にして設計されたロッドレンズ21,22の特性値を以下の表4に示す。
【0080】
【表4】
以上の様にして得られた2種類のロッドレンズ21,22を図6の様に2列に配列したロッドレンズアレイ1の可視光波長範囲のMTFの測定結果(測定方法は前記の通り)を、図8に示す。参考のために、図9に各ロッドレンズ21,22をそれぞれ単独で配列したロッドレンズアレイの可視光波長範囲のMTFの測定結果をRG,GBとして示す。
【0081】
図8に示されている様に、波長によってはMTFが50%より若干低下するが、実用可能な解像度性能である。前記図33で示される従来のロッドレンズアレイのMTFと比較すれば、波長600nm付近のMTF値が劣るものの、全体としてみれば、R及びBの波長領域におけるMTF値が著しく改善されていることが分かる。
【0082】
特に、各LEDの発光ピーク波長におけるMTF値は、以下の表5の様になる。
【0083】
【表5】
以上の様に、本実施形態は、発光スペクトルが鋭い分布を持つ3原色のLEDアレイを光源として使用するカラーイメージスキャナに適用して特に有用であるが、白色光源を使用する場合にも適用可能である。
【0084】
(第3の実施形態)
図10は、本発明の第3の実施形態によるロッドレンズアレイの断面図であり、図11は、その部分拡大端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナに適用することができる。
【0085】
図10及び図11において、ロッドレンズアレイ1は、同等の集束パラメータgを持つ長さの異なる2種類の無色のロッドレンズ31,32を、いずれもZ方向に向けた状態でそれぞれY方向に多数配列して各色のロッドレンズアレイを形成し、これら2種類のロッドレンズアレイをロッドレンズが最密充填される様にX方向に配列し(いわゆる俵積み)、これらを2枚の側板35により挟持し、ロッドレンズの外周面の周囲に接着剤36を充填して接合し、ロッドレンズ31の下端面に前記図7に示されるY−50フィルタ33を接着し、ロッドレンズ32の下端面に前記図7に示されるB−460フィルタ34を接着して、得られるものである。ここで、Z方向長さに関するロッドレンズ31の中心とロッドレンズ32の中心とは同一平面上にある。
【0086】
フィルタ33,34付きのロッドレンズ31,32の所定波長及び作動波長帯域は前記第2の実施形態にて説明したものと同様である。本実施形態では、ロッドレンズ31,32の長さZ01,Z02は、互いに異なり、各々の所定波長における共役長TCどうしが等しくなる様に、設定されている。
【0087】
以上の様にして設計されたロッドレンズ31,32の特性値を以下の表6に示す。
【0088】
【表6】
以上の様に、前記第2の実施形態では、2種類のロッドレンズの長さを同一とし且つ集束パラメータgを各々の所定波長における共役長TCどうしが等しくなる様に前記式(2)に基づき設定しているが、本第3の実施形態では、2種類のロッドレンズの集束パラメータgを同一とし且つ各々のレンズ長を所定波長における共役長TCどうしが等しくなる様に前記式(2)に基づき設定しているものである。尚、2種類のロッドレンズの集束パラメータgが同じでない場合にも、前記式(2)に基づきレンズ長Z0 を調整し、所定波長における共役長TCを等しくすることが可能である。
【0089】
(第4の実施形態)
図12は、本発明の第4の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナに適用することができる。
【0090】
図12において、ロッドレンズアレイ1は、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる同一長さの2種類のロッドレンズ41,42を、いずれもZ方向に向けた状態でそれぞれY方向に多数配列して各色のロッドレンズアレイを形成し、これら2種類のロッドレンズアレイをロッドレンズが最密充填される様にX方向に配列し(いわゆる俵積み)、これらを2枚の側板43により挟持し、ロッドレンズの外周面の周囲に接着剤44を充填し、固定配置して、得られるものである。
【0091】
ロッドレンズ41の所定波長(λs1)はR用LEDの発光スペクトルのピーク波長(λp1)660nmとされており、ロッドレンズ42の所定波長(λs2)はG用LEDの発光スペクトルのピーク波長(λp2)とB用LEDの発光スペクトルのピーク波長(λp3)とのほぼ中間の480nmとされている。
【0092】
ロッドレンズ41の作動波長帯域(WB1)は、R光を通過させるために図13に示されるR−62の分光透過率を持つ様に設定される。また、ロッドレンズ42の作動波長帯域WB2は、G光とB光とを通過させるために図7に示されるB−460の分光透過率を持つ様に設定される。2つのロッドレンズの作動波長帯域は一部が互いに重なり合っているが、前記図7に示される作動波長帯域の重なりよりは十分に小さい。
【0093】
ロッドレンズ41,42の集束パラメータgは、前記第2の実施形態と同様にして、各々の所定波長における共役長TCどうしが等しくなる様に、前記式(2)に基づき設定されている。
【0094】
以上の様にして設計されたロッドレンズ41,42の特性値を以下の表7に示す。
【0095】
【表7】
以上の様にして得られた2種類のロッドレンズ41,42を図12の様に2列に配列したロッドレンズアレイ1の各LEDの発光ピーク波長におけるMTF値は、以下の表8の様になる。
【0096】
【表8】
以上の様に、本実施形態では、LEDアレイの3原色の発光スペクトル分布のうちの中央のピーク波長(G光ピーク波長)とこれとの隔たりが少ない隣接ピーク波長(B光ピーク波長)との中間に第2の所定波長を設定し、他方、LEDアレイの3原色の発光スペクトル分布のうちの中央のピーク波長との隔たりが大きい隣接ピーク波長(R光ピーク波長)に第1の所定波長を設定している。これにより、他の2つとは比較的離れて分布するR光の存在に基づく色収差の発生を抑制している。
【0097】
ピーク波長間の隔たりが同等の場合には、第1の所定波長を短波長側ピーク波長とするか長波長側ピーク波長とするかは、所望の仕様からみて好ましい方を選択するのがよい。
【0098】
以上の様に、本実施形態は、発光スペクトルが鋭い分布を持つ3原色のLEDアレイを光源として使用するカラーイメージスキャナに適用して特に有用である。
【0099】
(第5の実施形態)
図14は、本発明の第5の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナに適用することができる。
【0100】
図14において、ロッドレンズアレイ1は、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる3種類のロッドレンズ51,52,53(例えば前記第1の実施形態のロッドレンズ11,12,13と同等のもの)を、いずれもZ方向に向けた状態でY方向に多数この順に繰り返し配列したものをロッドレンズが最密充填される様にX方向に2列に配列し、これらを2枚の側板54により挟持し、ロッドレンズの外周面の周囲に接着剤55を充填し、固定配置して、得られるものである。但し、X方向に2列に配列する際に、同種のロッドレンズどうしが隣接しない様に位置決めされている。
【0101】
本実施形態では、3種類のロッドレンズを特定の配列としたことにより、X方向に2列の配列にて薄型化と光学的特性の均一化とを図ることができる。
【0102】
(第6の実施形態)
図15は、本発明の第6の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイは、X−Y面内に広がりを持つプレート状をなしており、2次元イメージセンサや映像表示装置等を構成するのに使用することができる。
【0103】
図15において、ロッドレンズアレイ1は、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる3種類のロッドレンズ61,62,63(例えば前記第1の実施形態のロッドレンズ11,12,13と同等のもの)を、いずれもZ方向に向けた状態でX−Y面内でロッドレンズが最密充填される様に配列し、ロッドレンズの外周面の周囲に接着剤64を充填し、固定配置して、得られるものである。但し、同種のロッドレンズどうしが隣接しない様に位置決めされている(第5の実施形態と同様)。
【0104】
本実施形態においても、前記第5の実施形態と同様に、光学的特性の均一化を図ることができる。
【0105】
(第7の実施形態)
図16は、本発明の第7の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナに適用することができる。
【0106】
図16において、ロッドレンズアレイ1は、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる3種類のロッドレンズ71,72,73(例えば前記第1の実施形態のロッドレンズ11,12,13と同等のもの)を、いずれもZ方向に向けた状態でY方向に多数この順に繰り返し配列し、2枚の側板74により挟持し、ロッドレンズの外周面の周囲に接着剤75を充填し、固定配置して、得られるものである。
【0107】
本実施形態では、3種類のロッドレンズを特定の配列としたことにより、X方向に1列の配列にて薄型化と光学的特性の均一化とを図ることができる。
【0108】
(第8の実施形態)
図17は、本発明の第8の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナに適用することができる。
【0109】
図17において、ロッドレンズアレイ1は、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる2種類のロッドレンズ81,82(例えば前記第2の実施形態のロッドレンズ21,22と同等のもの)を、いずれもZ方向に向けた状態でY方向に多数交互に配列し、2枚の側板84により挟持し、ロッドレンズの外周面の周囲に接着剤85を充填し、固定配置して、得られるものである。
【0110】
本実施形態では、2種類のロッドレンズをY方向に交互に配列したことにより、X方向に1列の配列にて薄型化と光学的特性の均一化とを図ることができる。
【0111】
(第9の実施形態)
図18は、本発明の第9の実施形態によるロッドレンズアレイのユニットの端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイユニットは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナのロッドレンズアレイを構成するのに利用することができる。
【0112】
図18において、ロッドレンズアレイユニット1Aは、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる3つのロッドレンズ91,92,93(例えば前記第1の実施形態のロッドレンズ11,12,13と同等のもの)を、いずれもZ方向に向けた状態で互いに隣接配置し、これら3つのロッドレンズの外周面により囲まれた領域に接着剤95を充填し接合して、得られるものである。
【0113】
図19は、以上の様なロッドレンズアレイユニット1AをX−Y面内において複数繰り返し配列し接合して得られるロッドレンズアレイの端面図である。図19において、96はロッドレンズアレイユニット1Aどうしの接合の際に使用される接着剤であり、この接着剤96は接着剤95と同一でも良いし異なるものでも良い。ロッドレンズアレイユニット1Aどうしの接合に際しては、同種のロッドレンズどうしが隣接しない様に位置決めするのが好ましい。これにより、前記図14に示す第5の実施形態と同様なロッドレンズアレイが得られる。
【0114】
複数のロッドレンズアレイユニット1Aの配列を適宜設定することにより、前記図15に示す第6の実施形態と同様なロッドレンズアレイを得ることもできる。
【0115】
尚、ロッドレンズアレイユニット1Aを単独で低色収差の単レンズとして使用することもできる。
【0116】
(第10の実施形態)
図20は、本発明の第10の実施形態によるロッドレンズアレイのユニットの側面図であり、図21は、その端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイユニットは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナのロッドレンズアレイを構成するのに利用することができる。
【0117】
図20及び図21において、ロッドレンズアレイユニット1Aは、同等の集束パラメータgを持つ長さの異なる3種類の無色のロッドレンズ101,102,103を、いずれもZ方向に向けた状態で互いに隣接配置し、これら3つのロッドレンズの外周面により囲まれた領域に接着剤107を充填し接合し、ロッドレンズ101,102,103の下端面にそれぞれ第1、第2及び第3のフィルタ104,105,106を接着して、得られるものである。ここで、Z方向長さに関する3つのロッドレンズ101,102,103の中心は同一平面上にある。
【0118】
フィルタ104,105,106付きのロッドレンズ101,102,103の所定波長、作動波長帯域は例えば前記第1の実施形態にて説明したものと同様である。但し、本実施形態では、ロッドレンズ101,102,103の長さZ0 は、互いに異なり、各々の所定波長における共役長TCどうしが等しくなる様に、設定されている。
【0119】
本実施形態のロッドレンズアレイユニット1Aも、前記図18及び図19にて説明した第9の実施形態と同様な形態にて使用することができる。
【0120】
(第11の実施形態)
図22は、本発明の第11の実施形態によるロッドレンズアレイのユニットの端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイユニットは、プレート状レンズや低色収差の小型等倍結像素子等を構成するのに使用することができる。
【0121】
図22において、ロッドレンズアレイユニット1Aは、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる7つのロッドレンズ111〜117を、いずれもZ方向に向けた状態で六角形状に俵積み配置し、これらロッドレンズの外周面により囲まれた領域に接着剤118を充填し接合して、得られるものである。ロッドレンズ111〜117の特性は、例えば、全てのロッドレンズの長さZ0 を同一にし且つ各々の所定波長における共役長TCどうしが等しくなる様に各ロッドレンズの集束パラメータgの値を設定したものとすることができる。
【0122】
所定波長及び作動波長領域の設定は、前記第1の実施形態及び第2の実施形態で説明したものと類似の手法により適宜設定することができる。本実施形態では、7つの作動波長帯域を設定しているので、色収差の低減のための設計が一層容易になる。
【0123】
この様なロッドレンズアレイユニット1AをX−Y面内において複数繰り返し配列し接合することにより、前記第9の実施形態と同様にしてロッドレンズアレイを得ることができる。
【0124】
尚、ロッドレンズアレイユニット1Aを単独で低色収差の単レンズとして使用することもできる。
【0125】
(第12の実施形態)
図23は、本発明の第12の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイは、X−Y面内に広がりを持つプレート状をなしており、2次元イメージセンサや映像表示装置等を構成するのに使用することができる。
【0126】
図23において、前記図15におけると同様の部材には同一の符号が付されている。但し、本実施形態では、ロッドレンズ61,62,63がそれぞれY方向に一列に配列されてなる3つのアレイをX方向にこの順に繰り返し俵積み配列し、X方向に関して同種のロッドレンズどうしが隣接しない様に位置決めしている。
【0127】
(第13の実施形態)
図24は、本発明の第13の実施形態によるロッドレンズアレイのユニットの端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイユニットは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナのロッドレンズアレイを構成するのに利用することができる。
【0128】
図24において、ロッドレンズアレイユニット1Aは、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる4つのロッドレンズ131,132,133,134(例えば前記図22に関し説明した第11の実施形態と類似の手法にて特性が設定されたもの)を、いずれもZ方向に向けた状態でX方向にこの順に配列し、隣接ロッドレンズどうしを接着剤135により接合して、得られるものである。
【0129】
このロッドレンズアレイユニット1Aは、単独で低色収差の単レンズとして使用することもできるし、Y方向及び/またはX方向に複数配列し接合してロッドレンズアレイを構成することもできる。Y方向配列の際には、俵積みにより斜め方向に配列することで配列密度を高めることができる。
【0130】
(第14の実施形態)
図25は、本発明の第14の実施形態によるロッドレンズアレイのユニットの端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイユニットは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナのロッドレンズアレイを構成するのに利用することができる。
【0131】
図25において、ロッドレンズアレイユニット1Aは、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる4つのロッドレンズ141,142,143,144(例えば前記第13の実施形態と同様のもの)を、いずれもZ方向に向けた状態で図の様に俵積み配置し、隣接ロッドレンズどうしを接着剤145により接合して、得られるものである。
【0132】
このロッドレンズアレイユニット1Aは、単独で低色収差の単レンズとして使用することもできるし、Y方向及び/またはX方向に複数俵積み配列し接合してロッドレンズアレイを構成することもできる。
【0133】
(第15の実施形態)
図26は、本発明の第15の実施形態によるロッドレンズアレイのユニットの端面図である。本実施形態のロッドレンズアレイユニットは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナのロッドレンズアレイを構成するのに利用することができる。
【0134】
図26において、ロッドレンズアレイユニット1Aは、異なる作動波長帯域を持ち特性の異なる4つのロッドレンズ151,152,153,154(例えば前記第13の実施形態と同様のもの)を、いずれもZ方向に向けた状態でX方向及びY方向に2×2のマトリックス状に配置し、これらロッドレンズの外周面により囲まれた領域に接着剤155を充填し接合して、得られるものである。
【0135】
このロッドレンズアレイユニット1Aは、単独で低色収差の単レンズとして使用することもできるし、Y方向及び/またはX方向に複数配列し接合してロッドレンズアレイを構成することもできる。X方向及びY方向配列の際には、俵積みにより斜め方向に配列することで、配列密度を高めることもできる。
【0136】
(第16の実施形態)
図27は、本発明の第16の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図であり、図28は、図27の断面図を示すものである。本実施形態のロッドレンズアレイは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナに適用することができる。
【0137】
図27及び図28において、ロッドレンズアレイ1は、異なる集束パラメータgを持つ同一の長さの2種類のロッドレンズ121,122を、いずれもZ方向に向けた状態でそれぞれY方向に多数配列して2種類のロッドレンズアレイを形成し、これら2種類のロッドレンズアレイ間に隔壁たる仕切り板124を介在させてX方向に配列し、これらを2枚の側板123により挟持し、ロッドレンズの外周面の周囲に接着剤126を充填し、固定配置し、ロッドレンズ121のアレイの下端面に例えば前記図7に示されるY−50の様なフィルタ127を接着し、ロッドレンズ122のアレイの下端面に例えば前記図7に示されるB−460の様なフィルタ128を接着して、得られるものである。尚、125は端部部材である。
【0138】
フィルタ127,128付きのロッドレンズ121,122の所定波長、作動波長帯域及び集束パラメータは前記第2の実施形態のロッドレンズ21,22のものと同様である。
【0139】
本実施形態では、仕切り板124によりロッドレンズ121のアレイとロッドレンズ122のアレイとをX方向に関して区分けして配置しているので、フィルタ127,128としてロッドレンズ121,122の各アレイに付き1つの細長い短冊状の単純な形状のものを使用することができる。
【0140】
(第17の実施形態)
図29は、本発明の第17の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図であり、図30は、図29の断面図を示すものである。本実施形態のロッドレンズアレイは、前記図1に示されている様な構成のイメージスキャナに適用することができる。
【0141】
図29及び図30において、前記図10及び図11におけると同様の部材には同一の符号が付されている。尚、37は端部部材である。本実施形態では、ロッドレンズ31のアレイとロッドレンズ32のアレイとをそれぞれ側板35により挟持し、これらのアレイの側板どうしを接合している。この様に、ロッドレンズ31のアレイとロッドレンズ32のアレイとを隔壁(2つの側板35の接合体)によりX方向に関して区分け配置しているので、フィルタ33,34としてロッドレンズ31,32の各アレイに付き1つの細長い短冊状の単純な形状のものを使用することができ、更に、それぞれ独立に作製したロッドレンズ31のアレイとロッドレンズ32のアレイとを接合することで容易に構成することができる。以上説明した実施形態では3原色光源として3原色LEDアレイが用いられているが、本発明においては3原色光源として半導体レーザ(LD)や白色光源と光学フィルタなどの分光素子との組合せなどを使用することもできる。白色光源としては、白熱電灯、蛍光灯、プラズマ発光素子、蛍光表示管、各種放電灯等を用いることができる。
【0142】
以上説明した実施形態では3原色光源とモノクロイメージセンサアレイとの組合せが用いられているが、本発明においては白色光源とカラーイメージセンサアレイ(3原色フィルタを有するもの等)との組合せを用いることもできる。この場合には、前記実施形態の3原色光源の発光スペクトルのパワーをカラーイメージセンサアレイの3原色受光素子の分光感度特性に置き換えて適用することにより、類似の作用効果をもつ実施形態が得られる。例えば、カラーイメージセンサアレイの3原色受光素子のピーク感度の1%以上の感度がある波長領域内の波長を3種類のロッドレンズの所定波長として選択することができる。
【0143】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、小型化及び明るさの点で有利な比較的短い共役長のロッドレンズアレイを用いて、低コスト且つ十分に低減された色収差にて高解像度の画像読取を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態によるロッドレンズアレイを用いたイメージスキャナの一実施形態の概略構成を示す断面斜視図である。
【図2】図1の実施形態のロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図3】図1の実施形態のロッドレンズアレイの3種類のロッドレンズの分光透過率特性を示す図である。
【図4】図1の実施形態のロッドレンズアレイのMTFの測定結果を示す図である。
【図5】図1の実施形態のロッドレンズアレイの3種類のロッドレンズのそれぞれにより形成されたロッドレンズアレイのMTFの測定結果を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図7】図6の実施形態のロッドレンズアレイの2種類のロッドレンズの分光透過率特性を示す図である。
【図8】図6の実施形態のロッドレンズアレイのMTFの測定結果を示す図である。
【図9】図6の実施形態のロッドレンズアレイの2種類のロッドレンズのそれぞれにより形成されたロッドレンズアレイのMTFの測定結果を示す図である。
【図10】本発明の第3の実施形態によるロッドレンズアレイの断面図である。
【図11】図10の実施形態のロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図12】本発明の第4の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図13】図12の実施形態のロッドレンズアレイの2種類のロッドレンズの分光透過率特性を示す図である。
【図14】本発明の第5の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図15】本発明の第6の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図16】本発明の第7の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図17】本発明の第8の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図18】本発明の第9の実施形態によるロッドレンズアレイユニットの端面図である。
【図19】図18の実施形態のロッドレンズアレイユニットをX−Y面内において複数繰り返し配列し接合して得られるロッドレンズアレイの端面図である。
【図20】本発明の第10の実施形態によるロッドレンズアレイユニットの側面図である。
【図21】図20の実施形態のロッドレンズアレイユニットの端面図である。
【図22】本発明の第11の実施形態によるロッドレンズアレイのユニットの端面図である。
【図23】本発明の第12の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図24】本発明の第13の実施形態によるロッドレンズアレイのユニットの端面図である。
【図25】本発明の第14の実施形態によるロッドレンズアレイユニットの端面図である。
【図26】本発明の第15の実施形態によるロッドレンズアレイのユニットの端面図である。
【図27】本発明の第16の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図28】図27の実施形態のロッドレンズアレイの断面図である。
【図29】本発明の第17の実施形態によるロッドレンズアレイの部分拡大端面図である。
【図30】図29の実施形態のロッドレンズアレイの断面図である。
【図31】MTFの測定方法を示す図である。
【図32】従来のガラス製ロッドレンズアレイのMTFの測定結果を示す図である。
【図33】従来のプラスチック製ロッドレンズアレイのMTFの測定結果を示す図である。
【図34】3原色発光LEDの発光スペクトル特性を示す図である。
【符号の説明】
1 ロッドレンズアレイ
2 読取り原稿
3 モノクロイメージセンサアレイ
4 3原色LEDアレイ
11,12,13 ロッドレンズ
14 側板
15 端部部材
16 接着剤
17 受光素子
18R 赤色発光LED
18G 緑色発光LED
18B 青色発光LED
19 物点
20 結像点
Claims (15)
- 複数種類の屈折率分布型ロッドレンズを含むロッドレンズアレイであって、
前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズはそれぞれの種類ごとに作動波長帯域及び所定波長が異なるように設定され、前記各所定波長は前記各作動波長帯域内に設定されたものであって、前記各所定波長における共役長が全ての種類の屈折率分布型ロッドレンズについて実質上等しく設定されてなるロッドレンズアレイ。 - 前記屈折率分布型ロッドレンズは互いに平行に配列され且つ光軸方向と直交する少なくとも1つの方向に列状に配列されて接合されていることを特徴とする、請求項1に記載のロッドレンズアレイ。
- 前記作動波長帯域は無色のロッドレンズに対する通過波長帯域制限処理により設定されていることを特徴とする、請求項1〜2のいずれかに記載のロッドレンズアレイ。
- 前記作動波長帯域は無色のロッドレンズを通る光の光路上に通過波長帯域制限部材を配置することにより設定されていることを特徴とする、請求項1〜2のいずれかに記載のロッドレンズアレイ。
- 少なくとも1つの前記所定波長は3原色光源の発光スペクトルのピーク波長であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のロッドレンズアレイ。
- 前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、全ての種類に対して等しい長さを持ち、種類ごとに異なる集束パラメータを持つことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のロッドレンズアレイ。
- 前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、全ての種類に対して等しい集束パラメータを持ち、種類ごとに異なる長さを持つことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のロッドレンズアレイ。
- 前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、同種類のものが光軸方向と直交する第1の方向に列状に配列されており且つ光軸方向と直交する第2の方向には同種類のものどうしが隣接しない様に配列されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のロッドレンズアレイ。
- 前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、前記第2の方向に隔壁を介して配列されていることを特徴とする、請求項8に記載のロッドレンズアレイ。
- 前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、同種類のものどうしが隣接しない様に配列されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のロッドレンズアレイ。
- 互いに種類の異なる複数の屈折率分布型ロッドレンズを含んでなるロッドレンズアレイユニットであって、
前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、それぞれの種類ごとに、作動波長帯域及び所定波長が異なるように設定され、該種類ごとに異なる所定波長における共役長どうしが全ての種類の屈折率分布型ロッドレンズに対して実質上等しくなる様に設定されており、
前記複数の屈折率分布型ロッドレンズは互いに平行に配列されて接合されている、
ことを特徴とするロッドレンズアレイユニット。 - 前記複数の屈折率分布型ロッドレンズの配列は、前記ユニットの複数を光軸方向と直交する面内において繰り返し配列する際にロッドレンズどうしの接合を可能とする様な形状になされていることを特徴とする、請求項11に記載のロッドレンズアレイユニット。
- 前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、全ての種類に対して等しい長さを持ち、種類ごとに異なる集束パラメータを持つことを特徴とする、請求項11〜12のいずれかに記載のロッドレンズアレイユニット。
- 前記複数種類の屈折率分布型ロッドレンズは、全ての種類に対して等しい集束パラメータを持ち、種類ごとに異なる長さを持つことを特徴とする、請求項1 1〜12のいずれかに記載のロッドレンズアレイユニット。
- 読取り原稿を照明するための光源と、該読取り原稿からの光に基づき形成される前記読取り原稿の画像を検出する光検出器と、前記画像を形成するために前記読取り原稿と前記光検出器との間に配列された前記請求項1〜10のいずれかに記載のロッドレンズアレイとを備えていることを特徴とする、イメージスキャナ。
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