JPH11326769A - Image forming element - Google Patents
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- JPH11326769A JPH11326769A JP10130030A JP13003098A JPH11326769A JP H11326769 A JPH11326769 A JP H11326769A JP 10130030 A JP10130030 A JP 10130030A JP 13003098 A JP13003098 A JP 13003098A JP H11326769 A JPH11326769 A JP H11326769A
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Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やファクシ
ミリ等に用いられる読取光学系、或いは、光プリントヘ
ッドや自己走査型光プリントヘッドに用いられる書込光
学系を構成する結像素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming element constituting a reading optical system used in a copying machine, a facsimile or the like, or a writing optical system used in an optical print head or a self-scanning optical print head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、読取光学系や書込光学系として用
いられている等倍結像光学系を構成する結像素子には、
二つのレンズアレイと、ルーフプリズムアレイとが一体
成形されたルーフプリズムレンズアレイがある。レンズ
アレイは、複数個のレンズが一列に並べられて形成され
たものであり、ルーフプリズムアレイは、直交する二平
面を有する屋根型のルーフプリズムが稜線に直交する方
向に複数個並列に形成されたものである。2. Description of the Related Art Conventionally, imaging elements constituting an equal-magnification imaging optical system used as a reading optical system or a writing optical system include:
There is a roof prism lens array in which two lens arrays and a roof prism array are integrally formed. The lens array is formed by arranging a plurality of lenses in a line, and the roof prism array is formed by arranging a plurality of roof-type roof prisms having two orthogonal planes in a direction orthogonal to the ridge line. It is a thing.
【０００３】従来のルーフプリズムレンズアレイの第一
の例としては、特公平５−５３２４５号公報に記載の導
光レンズアレイがある。本例の導光レンズアレイは、三
角柱など角柱形状に近似される形状である。この導光レ
ンズアレイが有する方形面のうちの一面には、ルーフプ
リズムアレイが形成されており、この面を挾む二面に
は、それぞれレンズアレイが形成されている。レンズア
レイを備える二面のうちの一面は入射側であり、他の一
面は出射側である。A first example of a conventional roof prism lens array is a light guide lens array described in Japanese Patent Publication No. 5-53245. The light guide lens array of this example has a shape approximated to a prism such as a triangular prism. A roof prism array is formed on one of the square surfaces of the light guide lens array, and a lens array is formed on each of two surfaces sandwiching this surface. One of the two surfaces including the lens array is the incident side, and the other surface is the exit side.
【０００４】入射側の面とルーフプリズムアレイが形成
されている面との間の角と、出射側の面とルーフプリズ
ムアレイが形成されている面との間の角とは、等しい角
度の鋭角である。したがって、入射側の面と出射側の面
とは平行でないので、入射側のレンズの光軸と出射側の
レンズの光軸とは平行にならず、交差する。The angle between the incident side surface and the surface on which the roof prism array is formed and the angle between the exit side surface and the surface on which the roof prism array is formed are equal acute angles. It is. Therefore, since the plane on the incident side and the plane on the exit side are not parallel, the optical axis of the lens on the entrance side and the optical axis of the lens on the exit side are not parallel but intersect.
【０００５】さらに、本例の導光レンズアレイには、入
射側の面の各レンズの間から、入射側の面に直交する切
欠き溝が形成されている。この切欠き溝は、隣りのレン
ズからの光を遮るためのものである。[0005] Further, in the light guide lens array of this embodiment, a notch groove perpendicular to the incident side surface is formed between the lenses on the incident side surface. This notch groove is for blocking light from an adjacent lens.
【０００６】このような構造により、入射側のレンズア
レイから入射した光は、ルーフプリズムアレイで反射さ
れて、出射側のレンズアレイから出射する。With such a structure, light incident from the incident-side lens array is reflected by the roof prism array and exits from the exit-side lens array.
【０００７】また、従来のルーフプリズムレンズアレイ
の第二の例としては、特開平７−３５９９８号公報に記
載のものがある。本例では、出射光の光量分布を均一化
するために、レンズアレイの各レンズに対応するルーフ
プリズムを複数形成している。このような構造により、
原稿のある点からあらゆる方向へと反射した光を広範囲
に渡って拾うことができ、隣り合うレンズが互いに重な
りあう範囲の反射光を出射している。したがって、光量
の分布が均一化される。A second example of a conventional roof prism lens array is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-35998. In this example, a plurality of roof prisms corresponding to each lens of the lens array are formed in order to make the light quantity distribution of the emitted light uniform. With such a structure,
Light reflected in all directions from a point on the document can be picked up over a wide range, and adjacent lenses emit reflected light in a range where they overlap each other. Therefore, the distribution of the light amount is made uniform.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の第一の例では、
入射側の光軸と出射側の光軸とが交差する。このため、
例えばこの導光レンズアレイが読取光学系に用いられる
場合、原稿が載置されるコンタクトガラスに入射側の光
軸が直交し、出射側の光軸に受光素子を有する等倍リニ
アセンサ基板が直交するように配設されるので、コンタ
クトガラスと等倍リニアセンサ基板とが平行に配設され
ない。特に、入射側の光軸と出射側の光軸とが直交する
場合には、コンタクトガラスに対して等倍リニアセンサ
基板が直交配置される。等倍リニアセンサ基板は、受光
素子以外の電子部品及び電子回路パターンのためのスペ
ースも要するので小さくするには限りがあり、短手方向
をコンタクトガラスに対して直交させても、下端が導光
レンズアレイよりも大きく突出してしまい、このため、
装置が大型化してしまうという不都合がある。In the first conventional example,
The optical axis on the incident side and the optical axis on the output side intersect. For this reason,
For example, when this light guide lens array is used in a reading optical system, the optical axis on the incident side is orthogonal to the contact glass on which the original is placed, and the 1: 1 linear sensor substrate having the light receiving element on the optical axis on the emitting side is orthogonal. Therefore, the contact glass and the linear sensor substrate of the same size are not arranged in parallel. In particular, when the optical axis on the incident side and the optical axis on the output side are orthogonal to each other, the 1: 1 linear sensor substrate is arranged orthogonally to the contact glass. The 1x linear sensor substrate requires space for electronic components and electronic circuit patterns other than the light-receiving element, so it is limited in size. Even if the short direction is perpendicular to the contact glass, the lower end is light-guided. It protrudes larger than the lens array,
There is a disadvantage that the device becomes large.
【０００９】反射部材の追加により出射光の出射方向を
変えることも可能ではあるが、反射部材の追加及び反射
部材を高精度で配置するための組付け費用により、大幅
にコストアップしてしまう。Although it is possible to change the emission direction of the emitted light by adding a reflecting member, the cost is greatly increased due to the cost of adding the reflecting member and assembling it to arrange the reflecting member with high accuracy.
【００１０】従来の第二の例では、一つのレンズに対し
て複数のルーフプリズムを設けることによって光量分布
は均一化されても、各ルーフプリズムの谷部付近で、入
射光が一回反射しただけで出射したりすることで発生す
るクロストーク光など、隣接するレンズからの迷光を防
ぐことができず、画質やコントラスト解像力の低下を招
いてしまうという不都合がある。In the second conventional example, even if the light amount distribution is made uniform by providing a plurality of roof prisms for one lens, incident light is reflected once near the valleys of each roof prism. However, it is not possible to prevent stray light from an adjacent lens, such as crosstalk light, which is generated by emitting light only by itself, and this causes a disadvantage that image quality and contrast resolution are reduced.
【００１１】アパーチャを設ければ迷光を防止する効果
が得られるが、迷光を完全に防止するためには、レンズ
開口面積を極端に狭くしなければならないので、光利用
効率が非常に悪くなってしまう。If an aperture is provided, an effect of preventing stray light can be obtained. However, in order to completely prevent stray light, the lens aperture area must be extremely narrow, so that the light use efficiency becomes very poor. I will.
【００１２】本発明は、コンタクトガラスと等倍リニア
センサ基板との平行配置を可能にし、装置の高さを低く
することを可能にする結像素子を得ることを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an imaging element which enables a parallel arrangement of a contact glass and a linear sensor substrate of the same size, and makes it possible to reduce the height of the apparatus.
【００１３】また本発明は、光利用効率を向上させると
ともに、迷光を防止することを目的とする。Another object of the present invention is to improve light use efficiency and prevent stray light.
【００１４】またさらに、谷部近傍にあたった光束は、
境界面で一度反射されただけで出射したりしてクロスト
ーク光になりやすいが、そのような谷部で発生するクロ
ストーク光の防止を目的とする。Further, the light beam that has hit the vicinity of the valley is
Although it is likely to become crosstalk light by being reflected only once at the boundary surface and being emitted, the object is to prevent crosstalk light generated at such a valley.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の結
像素子は、複数個の等価なレンズが一列に配列された第
一のレンズアレイと、前記第一のレンズアレイの各レン
ズに対応し且つ前記第一のレンズアレイの各レンズの光
軸に平行な光軸を有する複数個の等価なレンズが一列に
配列された第二のレンズアレイと、複数のルーフプリズ
ムが稜線に直交する方向に配列されていて、前記各ルー
フプリズムの各稜線を含む平面が、前記第一のレンズア
レイの各レンズの光軸を含む平面と略４５°をなすルー
フプリズムアレイと、前記第一のレンズアレイから入射
して前記ルーフプリズムアレイで反射した光を前記第二
のレンズアレイから出射させる方向へと反射させる反射
平面とを備える。According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming element comprising: a first lens array in which a plurality of equivalent lenses are arranged in a line; and each lens of the first lens array. A second lens array in which a plurality of equivalent lenses corresponding and having an optical axis parallel to the optical axis of each lens of the first lens array are arranged in a row, and a plurality of roof prisms are orthogonal to the ridge line. A roof prism array which is arranged in the direction, and a plane including each ridge line of each roof prism makes an angle of approximately 45 ° with a plane including an optical axis of each lens of the first lens array; and the first lens A reflecting plane for reflecting light incident from the array and reflected by the roof prism array in a direction in which the light is emitted from the second lens array.
【００１６】したがって、ルーフプリズムアレイと第二
のレンズアレイとの間の光路に反射平面を設けたことに
より、入射側のレンズの光軸と出射側のレンズの光軸と
を平行にでき、このため、読取光学系に用いられる場
合、コンタクトガラスと等倍リニアセンサ基板とを平行
に配置できるので、装置の高さを低くできる。また、反
射平面は、第一及び第二のレンズアレイやルーフプリズ
ムアレイとともに一体成形できるため、別体で反射平面
を設ける場合に比べて、コストが抑えられる。Therefore, by providing a reflection plane in the optical path between the roof prism array and the second lens array, the optical axis of the entrance-side lens and the optical axis of the exit-side lens can be made parallel. Therefore, when used in a reading optical system, the contact glass and the 1: 1 linear sensor substrate can be arranged in parallel, so that the height of the apparatus can be reduced. Further, since the reflection plane can be formed integrally with the first and second lens arrays and the roof prism array, the cost can be reduced as compared with the case where the reflection plane is provided separately.
【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の結
像素子であって、前記第一及び第二のレンズアレイの各
レンズに対応してアパーチャアレイが配置されている。According to a second aspect of the present invention, there is provided the imaging device according to the first aspect, wherein an aperture array is arranged corresponding to each lens of the first and second lens arrays.
【００１８】したがって、アパーチャアレイの形状を最
適化することにより、クロストーク光を防止できる。Therefore, crosstalk light can be prevented by optimizing the shape of the aperture array.
【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の結
像素子であって、前記第一及び第二のレンズアレイの各
レンズの光軸間に遮光構造が設けられている。According to a third aspect of the present invention, in the imaging element according to the first aspect, a light shielding structure is provided between the optical axes of the respective lenses of the first and second lens arrays.
【００２０】したがって、遮光構造の形状を最適化する
ことにより、クロストーク光を防止できる。Therefore, crosstalk light can be prevented by optimizing the shape of the light shielding structure.
【００２１】請求項４記載の発明は、請求項１記載の結
像素子であって、前記第一及び第二のレンズアレイのう
ち一方のレンズアレイの各レンズに対応してアパーチャ
アレイが配置され、他方のレンズアレイの各レンズの光
軸間に遮光構造が設けられている。According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging element according to the first aspect, an aperture array is arranged corresponding to each lens of one of the first and second lens arrays. A light shielding structure is provided between the optical axes of the lenses of the other lens array.
【００２２】したがって、アパーチャアレイ及び遮光構
造の形状を最適化することにより、クロストーク光を防
止できる。Therefore, crosstalk light can be prevented by optimizing the shapes of the aperture array and the light shielding structure.
【００２３】請求項５記載の発明は、請求項４記載の結
像素子であって、前記アパーチャアレイと前記遮光構造
とが一体成形されている。According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging element according to the fourth aspect, the aperture array and the light-shielding structure are integrally formed.
【００２４】したがって、部品点数が減少し、低コスト
化を実現できる。Therefore, the number of parts is reduced and the cost can be reduced.
【００２５】請求項６記載の発明は、請求項１，２，
３，４又は５記載の結像素子であって、前記ルーフプリ
ズムの谷部は、受けた光を第二のレンズアレイに入射し
ない方向へ導く一つ以上の平面又は曲面で形成されてい
る。The invention according to claim 6 is the invention according to claims 1, 2, and
6. The imaging element according to 3, 4, or 5, wherein the valley of the roof prism is formed of one or more flat surfaces or curved surfaces that guide received light in a direction that does not enter the second lens array.
【００２６】したがって、谷部に向かってきたクロスト
ーク光になる光束は、平面又は曲面で反射されて第二の
レンズアレイに入射しない方向へ導かれるため、結像せ
ず、クロストーク光を防止できる。Therefore, the light beam which becomes the crosstalk light coming toward the valley is reflected by a plane or a curved surface and is guided in a direction not incident on the second lens array, so that no image is formed and the crosstalk light is prevented. it can.
【００２７】請求項７記載の発明は、請求項１，２，
３，４又は５記載の結像素子であって、前記ルーフプリ
ズムの谷部近傍は、光を散乱させる粗し面又は光吸収部
材で形成されている。[0027] The seventh aspect of the present invention provides the first, second, and third aspects.
6. The imaging element according to 3, 4, or 5, wherein a portion near a valley of the roof prism is formed of a roughened surface that scatters light or a light absorbing member.
【００２８】したがって、谷部に向かってきたクロスト
ーク光になる光束は、散乱又は吸収されるため、クロス
トーク光を防止できる。Therefore, the light beam which becomes the crosstalk light which has reached the valley is scattered or absorbed, so that the crosstalk light can be prevented.
【００２９】請求項８記載の発明は、請求項２，３，４
又は５記載の結像素子であって、前記ルーフプリズムア
レイは、前記第一及び第二のレンズアレイの各レンズに
対して二つ以上のルーフプリズムを有し、前記各レンズ
に対応して配置された前記アパーチャアレイ又は前記各
レンズの光軸間に設けられた前記遮光構造の隔壁の幅
は、前記アパーチャアレイ又は前記遮光構造の隔壁を前
記光軸方向に投影した位置に位置する前記ルーフプリズ
ムの幅よりも広い。The invention according to claim 8 is the invention according to claims 2, 3, and 4.
Or the imaging element according to 5, wherein the roof prism array has two or more roof prisms for each lens of the first and second lens arrays, and is arranged corresponding to each lens. The width of the partition of the light blocking structure provided between the aperture array or the optical axis of each lens is the roof prism positioned at a position where the aperture array or the partition of the light blocking structure is projected in the optical axis direction. Wider than the width.
【００３０】したがって、従来の構造であればクロスト
ーク光になってしまう谷部に向かってきた光束をも有効
結像光束として利用できる。Therefore, a light beam heading toward a valley, which becomes crosstalk light with the conventional structure, can also be used as an effective imaging light beam.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】本発明の結像素子の第一の実施の
形態について、図１〜図４に基づいて説明する。図１
は、本実施の形態の結像素子の外形を示す斜視図であ
り、図２はその正面図である。図３は、結像素子の配置
を概略的に示す左側面図である。図４は、図３で矢示す
るＡ方向、すなわち光路の始点と光路の終点とが重なる
方向から見た光路を示す模式図である。図４において
は、結像素子は簡略化し、Ａ方向からの投影図として示
している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of an imaging device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing an outer shape of the imaging element of the present embodiment, and FIG. 2 is a front view thereof. FIG. 3 is a left side view schematically showing the arrangement of the imaging elements. FIG. 4 is a schematic diagram showing the optical path viewed from the direction A indicated by an arrow in FIG. 3, that is, the direction in which the start point of the optical path and the end point of the optical path overlap. In FIG. 4, the imaging element is simplified and shown as a projection from the A direction.
【００３２】本実施の形態の結像素子１は、第一のレン
ズアレイ２と、第二のレンズアレイ３と、ルーフプリズ
ムアレイ４と、反射平面５とが一体成形されたものであ
る。The imaging element 1 according to the present embodiment has a first lens array 2, a second lens array 3, a roof prism array 4, and a reflection plane 5, which are integrally formed.
【００３３】第一及び第二のレンズアレイ２，３には、
それぞれ複数個の等価なレンズ２ａ，３ａが一列に配列
されており、各レンズ２ａの各光軸及び各レンズ３ａの
各光軸は互いに平行である。The first and second lens arrays 2 and 3 include:
A plurality of equivalent lenses 2a and 3a are arranged in a line, respectively, and each optical axis of each lens 2a and each optical axis of each lens 3a are parallel to each other.
【００３４】図３に示すように、結像素子１は、第一及
び第二のレンズアレイ２，３の各レンズ２ａ，３ａの光
軸がコンタクトガラス６に直交するように配設される。
ここで、第一のレンズアレイ２はコンタクトガラス６側
に突出しており、コンタクトガラス６からの距離は、第
一のレンズアレイ２までの距離よりも、第二のレンズア
レイ３までの距離の方が長い。そして、コンタクトガラ
ス６と第二のレンズアレイ３との間に、受光素子７を備
える等倍リニアセンサ基板８が位置している。ここで、
コンタクトガラス６から第一のレンズアレイ２の各レン
ズ２ａまでの距離と、第二のレンズアレイ３から受光素
子７までの距離とは、等しい。As shown in FIG. 3, the imaging element 1 is arranged such that the optical axes of the lenses 2 a and 3 a of the first and second lens arrays 2 and 3 are orthogonal to the contact glass 6.
Here, the first lens array 2 protrudes toward the contact glass 6, and the distance from the contact glass 6 is smaller in the distance to the second lens array 3 than in the distance to the first lens array 2. Is long. Then, between the contact glass 6 and the second lens array 3, a 1: 1 linear sensor substrate 8 having a light receiving element 7 is located. here,
The distance from the contact glass 6 to each lens 2a of the first lens array 2 is equal to the distance from the second lens array 3 to the light receiving element 7.
【００３５】ルーフプリズムアレイ４は、複数のルーフ
プリズム４ａがその稜線に直交する方向に配列されたも
のであり、各ルーフプリズム４ａの各稜線を含む平面
は、各レンズ２ａの各光軸を含む平面と略４５°をな
す。また、本実施の形態のルーフプリズム４ａは、レン
ズ２ａ，３ａと等ピッチで設けられている。反射平面５
は、ルーフプリズムアレイ４に略直交し、各レンズ３ａ
の各光軸を含む平面と略４５°をなす。The roof prism array 4 has a plurality of roof prisms 4a arranged in a direction orthogonal to the ridge line, and a plane including each ridge line of each roof prism 4a includes each optical axis of each lens 2a. Make an angle of approximately 45 ° with the plane. Further, the roof prism 4a of the present embodiment is provided at the same pitch as the lenses 2a and 3a. Reflection plane 5
Are substantially orthogonal to the roof prism array 4 and each lens 3a
Make an angle of approximately 45 ° with a plane including the respective optical axes.
【００３６】このような構成において、結像素子１は、
コンタクトガラス６に対して原稿（図示せず）の反対側
に位置する。光源（図示せず）で照らされた原稿からの
光は、通常、第一のレンズアレイ１から入射し、ルーフ
プリズムアレイ４で二回反射して光軸が９０°曲げら
れ、さらに反射平面５で反射して光軸が９０°曲げられ
て、第二のレンズアレイ３から出射し、等倍リニアセン
サ基板８に設けられている受光素子７で受光される。In such a configuration, the imaging element 1
It is located on the opposite side of the original (not shown) with respect to the contact glass 6. Light from a document illuminated by a light source (not shown) usually enters from the first lens array 1 and is reflected twice by the roof prism array 4 so that the optical axis is bent 90 °, and furthermore, the reflection plane 5 Then, the optical axis is bent by 90 °, emitted from the second lens array 3 and received by the light receiving element 7 provided on the linear sensor substrate 8 at the same magnification.
【００３７】このように本実施の形態では、入射時の光
軸に対して出射時の光軸は平行で且つオフセットされて
いる。これにより、等倍リニアセンサ基板８をコンタク
トガラス６に対して平行に配設することができるため、
装置の高さを低くすることができる。As described above, in the present embodiment, the optical axis at the time of emission is parallel to and offset from the optical axis at the time of incidence. As a result, the 1 × linear sensor substrate 8 can be disposed in parallel to the contact glass 6,
The height of the device can be reduced.
【００３８】なお、本実施の形態の実施にあたっては、
図５及び図６に示すように、第一及び第二のレンズアレ
イ２，３に、各レンズ２ａ，３ａに対応する開口９ａ，
１０ａが形成されたアパーチャアレイ９，１０を設けて
もよい。ここで、図６は図５に示すＡ方向から見た光路
を示す模式図であるが、アパーチャアレイ９，１０は光
路を判り易くするため、本来のＡ方向からの見え方でな
く、模式的に正面方向からの見え方で示した。また、図
７に示すように、各レンズ２ａ，３ａの配列光軸間に遮
光構造１１を設けてもよい。この遮光構造１１は、遮光
性の部材であってもよく、溝であってもよい。さらに、
図８及び図９に示すように、第一及び第二のレンズアレ
イ２，３の一方にアパーチャアレイ９又は１０を、他方
に遮光構造１１を設けてもよい。（図８，図９では、第
一のレンズアレイ２に遮光構造１１を、第二のレンズア
レイ３にアパーチャアレイ１０を設けた状態を示してい
るが、逆でもよい。） アパーチャアレイ９はクロストーク光になる光束を排除
し、遮光構造１１はクロストーク光になる光束の光路を
断つ。アパーチャアレイ９，１０や遮光構造１１の形状
を最適化することによって、クロストーク光を防止し、
光量分布の均一性を向上させることが可能となる。In implementing the present embodiment,
As shown in FIGS. 5 and 6, the first and second lens arrays 2 and 3 have openings 9a and 9a corresponding to the lenses 2a and 3a, respectively.
Aperture arrays 9 and 10 provided with 10a may be provided. Here, FIG. 6 is a schematic diagram showing the optical path viewed from the direction A shown in FIG. Fig. 3 shows the view from the front. Further, as shown in FIG. 7, a light-shielding structure 11 may be provided between the optical axes of the lenses 2a and 3a. The light shielding structure 11 may be a light shielding member or a groove. further,
As shown in FIGS. 8 and 9, one of the first and second lens arrays 2 and 3 may be provided with an aperture array 9 or 10, and the other may be provided with a light shielding structure 11. (FIGS. 8 and 9 show a state in which the first lens array 2 is provided with the light-shielding structure 11 and the second lens array 3 is provided with the aperture array 10, but may be reversed.) The aperture array 9 is cross-shaped. The light beam which becomes the talk light is eliminated, and the light shielding structure 11 cuts off the optical path of the light beam which becomes the cross talk light. By optimizing the shapes of the aperture arrays 9 and 10 and the light shielding structure 11, crosstalk light is prevented,
The uniformity of the light quantity distribution can be improved.
【００３９】次に、本発明の結像素子の第二の実施の形
態について、図１０及び図１１に基づいて説明する。な
お、前実施の形態で説明した部分と同一部分は同一符号
を用い、詳細な説明も省略する（以下の実施の形態でも
同様とする）。Next, a second embodiment of the imaging element of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those described in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted (the same applies to the following embodiments).
【００４０】本実施の形態では、ルーフプリズムアレイ
４の谷部を、二つの平面１２，１３で形成している。各
平面１２，１３は、全てのルーフプリズム４ａの稜線を
含む平面に対してそれぞれ角度θ，θ’だけ傾斜してい
る。In this embodiment, the valley of the roof prism array 4 is formed by two planes 12 and 13. The planes 12 and 13 are inclined by angles θ and θ ′ with respect to the plane including the ridge line of all the roof prisms 4a.
【００４１】このような構成において、谷部に向かって
きた光束は、平面１２又は平面１３で反射されて、出射
側の第二のレンズアレイ３には向かわず、結像しないた
め、クロストーク光にならない。また、正常な光束は、
谷部を使用せず、第二のレンズアレイ３へ向い、結像さ
れる。したがって、本実施の形態によれば、光利用効率
及び光量分布均一性を落とさずに、クロストーク光を防
止できる。In such a configuration, the light flux coming toward the valley is reflected by the plane 12 or the plane 13 and does not go to the second lens array 3 on the exit side and does not form an image. do not become. The normal luminous flux is
The image is formed toward the second lens array 3 without using the valley. Therefore, according to the present embodiment, crosstalk light can be prevented without lowering the light use efficiency and the uniformity of the light amount distribution.
【００４２】なお、本実施の形態では、谷部を二つの平
面で形成しているが、実施にあたっては、一つ以上の平
面又は曲面で谷部を形成していてもよい。In the present embodiment, the valley is formed by two planes. However, in the embodiment, the valley may be formed by one or more planes or curved surfaces.
【００４３】次に、本発明の結像素子の第三の実施の形
態について、図１２に基づいて説明する。本実施の形態
では、谷部近傍を光を散乱させる粗し面１４か、光を吸
収する光吸収部材１５により形成する。Next, a third embodiment of the imaging element of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the vicinity of the valley is formed by the roughened surface 14 that scatters light or the light absorbing member 15 that absorbs light.
【００４４】このような構成において、谷部に向かって
きた光束は、粗し面１４で拡散されるか光吸収部材１５
で吸収される。また、正常な光束は、谷部を使用せず、
第二のレンズアレイ３へ向い、結像される。したがっ
て、本実施の形態によれば、光利用効率及び光量分布均
一性を落とさずに、クロストーク光を防止できる。In such a configuration, the light flux coming to the valley is diffused by the roughened surface 14 or the light absorbing member 15
Is absorbed by. In addition, normal luminous flux does not use the valley,
It faces the second lens array 3 and forms an image. Therefore, according to the present embodiment, crosstalk light can be prevented without lowering the light use efficiency and the uniformity of the light amount distribution.
【００４５】次に、本発明の結像素子の第四の実施の形
態について、図１３及び図１４に基づいて説明する。本
実施の形態では、これまでの谷部に、小さいルーフプリ
ズム４ｂを形成している。Next, a fourth embodiment of the imaging device of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a small roof prism 4b is formed in the valley so far.
【００４６】このような構成において、これまで谷部で
あった箇所へ向かってきた光束を有効結像光束として利
用できる。In such a configuration, a light beam that has been directed to a valley portion can be used as an effective imaging light beam.
【００４７】ここで、図１４に示すように、小さいルー
フプリズム４ｂの幅がアパーチャアレイ９の幅よりも広
い場合、隔壁の直近に入射した光束Ｌ１が小さいルーフ
プリズム４ｂで反射されてクロストーク光になってしま
うが、小さいルーフプリズム４ｂの幅がアパーチャアレ
イ９の隔壁の幅よりも狭い場合、隔壁の直近に入射した
光束Ｌ２は小さいルーフプリズム４ｂを使用しないの
で、クロストーク光を防ぐことができる。Here, as shown in FIG. 14, when the width of the small roof prism 4b is wider than the width of the aperture array 9, the light beam L1 incident immediately near the partition is reflected by the small roof prism 4b and crosstalk light is emitted. However, when the width of the small roof prism 4b is smaller than the width of the partition wall of the aperture array 9, the light beam L2 incident immediately near the partition does not use the small roof prism 4b, so that crosstalk light can be prevented. it can.
【００４８】[0048]
【発明の効果】請求項１記載の発明では、第一のレンズ
アレイから入射してルーフプリズムアレイで反射した光
を第二のレンズアレイから出射させる方向へと反射させ
る反射平面を設けたので、入射側のレンズの光軸と出射
側のレンズの光軸とを平行にでき、このため、読取光学
系に用いられる場合、コンタクトガラスと等倍リニアセ
ンサ基板とを平行に配置できるので、装置の高さを低く
できる。また、反射平面は、第一及び第二のレンズアレ
イやルーフプリズムアレイとともに一体成形できるた
め、結像素子と別体で反射平面を設ける場合に比べて、
部品数が増えることがなく、高精度で配置するための組
付け費用もかからず、コストを抑えることができる。According to the first aspect of the present invention, a reflection plane is provided for reflecting light incident from the first lens array and reflected by the roof prism array in a direction to be emitted from the second lens array. The optical axis of the lens on the entrance side and the optical axis of the lens on the exit side can be made parallel. For this reason, when used in a reading optical system, the contact glass and the 1: 1 linear sensor substrate can be arranged in parallel. Height can be reduced. In addition, since the reflection plane can be integrally formed with the first and second lens arrays and the roof prism array, compared with the case where the reflection plane is provided separately from the imaging element,
There is no increase in the number of parts, and there is no assembling cost for arranging with high accuracy, and the cost can be reduced.
【００４９】請求項２記載の発明では、第一及び第二の
レンズアレイの各レンズに対応してアパーチャアレイが
配置されているので、アパーチャアレイの形状を最適化
することにより、クロストーク光を防止できる。According to the second aspect of the present invention, since the aperture array is arranged corresponding to each lens of the first and second lens arrays, the crosstalk light can be reduced by optimizing the shape of the aperture array. Can be prevented.
【００５０】請求項３記載の発明では、第一及び第二の
レンズアレイの各レンズの光軸間に遮光構造が設けられ
ているので、遮光構造の形状を最適化することにより、
クロストーク光を防止できる。According to the third aspect of the present invention, since the light shielding structure is provided between the optical axes of the lenses of the first and second lens arrays, the shape of the light shielding structure is optimized.
Crosstalk light can be prevented.
【００５１】請求項４記載の発明では、第一及び第二の
レンズアレイのうち一方のレンズアレイの各レンズに対
応してアパーチャアレイが配置され、他方のレンズアレ
イの各レンズの光軸間に遮光構造が設けられているの
で、アパーチャアレイ及び遮光構造の形状を最適化する
ことにより、クロストーク光を防止できる。According to the fourth aspect of the present invention, the aperture array is arranged corresponding to each lens of one of the first and second lens arrays, and is provided between the optical axes of the lenses of the other lens array. Since the light shielding structure is provided, crosstalk light can be prevented by optimizing the shapes of the aperture array and the light shielding structure.
【００５２】請求項５記載の発明では、請求項４のアパ
ーチャアレイと遮光構造とが一体成形されているので、
部品点数が減少し、低コスト化を実現できる。According to the fifth aspect of the present invention, since the aperture array of the fourth aspect and the light shielding structure are integrally formed,
The number of parts is reduced, and cost reduction can be realized.
【００５３】請求項６記載の発明では、ルーフプリズム
の谷部は、受けた光を第二のレンズアレイに入射しない
方向へ導く一つ以上の平面又は曲面で形成されているの
で、谷部に向かってきたクロストーク光になる光束は、
平面又は曲面で反射されて第二のレンズアレイに入射し
ない方向へ導かれるため、結像せず、クロストーク光を
防止できる。According to the sixth aspect of the present invention, the valley of the roof prism is formed by one or more planes or curved surfaces that guide the received light in a direction that does not enter the second lens array. The luminous flux that becomes the crosstalk light that is coming,
Since the light is reflected by a flat or curved surface and guided in a direction that does not enter the second lens array, no image is formed and crosstalk light can be prevented.
【００５４】請求項７記載の発明では、ルーフプリズム
の谷部近傍は、光を散乱させる粗し面又は光吸収部材で
形成されているので、谷部に向かってきたクロストーク
光になる光束は、散乱又は吸収されるため、クロストー
ク光を防止できる。In the seventh aspect of the present invention, the vicinity of the valley of the roof prism is formed of a roughened surface for scattering light or a light absorbing member. Since the light is scattered or absorbed, crosstalk light can be prevented.
【００５５】請求項８記載の発明では、ルーフプリズム
アレイは、各レンズに対して二つ以上のルーフプリズム
を有し、アパーチャアレイ又は遮光構造の隔壁の幅は、
隔壁を光軸方向に投影した位置に位置するルーフプリズ
ムの幅よりも広いので、従来の構造であればクロストー
ク光になってしまう谷部に向かってきた光束をも有効結
像光束として利用できる。According to the eighth aspect of the invention, the roof prism array has two or more roof prisms for each lens, and the width of the aperture array or the partition wall of the light shielding structure is
Since the width of the roof prism located at the position where the partition wall is projected in the direction of the optical axis is wider, the light flux heading toward the valley, which becomes crosstalk light with the conventional structure, can also be used as the effective imaging light flux. .
【図１】本発明の結像素子の第一の実施の形態を示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of an imaging element of the present invention.
【図２】正面図である。FIG. 2 is a front view.
【図３】結像素子の配置を概略的に示す左側面図であ
る。FIG. 3 is a left side view schematically showing an arrangement of an imaging element.
【図４】光路の始点と光路の終点とが重なる方向から見
た光路を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an optical path viewed from a direction in which a start point of the optical path and an end point of the optical path overlap.
【図５】第一の変形例を示す左側面図である。FIG. 5 is a left side view showing a first modified example.
【図６】光路の始点と光路の終点とが重なる方向から見
た光路を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an optical path viewed from a direction in which a start point of the optical path and an end point of the optical path overlap.
【図７】第二の変形例における光路の始点と光路の終点
とが重なる方向から見た光路を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing an optical path viewed from a direction in which a start point of the optical path and an end point of the optical path overlap in the second modified example.
【図８】第三の変形例を示す左側面図である。FIG. 8 is a left side view showing a third modification.
【図９】正面図である。FIG. 9 is a front view.
【図１０】本発明の結像素子の第二の形態を示す左側面
図である。FIG. 10 is a left side view showing a second embodiment of the imaging element of the present invention.
【図１１】光路の始点と光路の終点とが重なる方向から
見た光路を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing an optical path viewed from a direction in which a start point of the optical path and an end point of the optical path overlap.
【図１２】本発明の実施の第三の形態における光路の始
点と光路の終点とが重なる方向から見た光路を示す模式
図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing an optical path viewed from a direction in which a start point of the optical path and an end point of the optical path overlap in the third embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の実施の第四の形態における光路の始
点と光路の終点とが重なる方向から見た光路を示す模式
図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing an optical path viewed from a direction in which a start point of the optical path and an end point of the optical path overlap in the fourth embodiment of the present invention.
【図１４】隔壁とルーフプリズムとの関係を示す模式図
である。FIG. 14 is a schematic diagram showing a relationship between a partition and a roof prism.
【符号の説明】 １ 結像素子 ２ 第一のレンズアレイ ２ａ レンズ ３ 第二のレンズアレイ ３ａ レンズ ４ ルーフプリズムアレイ ４ａ，４ｂ ルーフプリズム ５ 反射平面 ９，１０ アパーチャアレイ １１ 遮光構造 １２，１３ 平面 １４ 粗し面 １５ 光吸収部材DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 imaging element 2 first lens array 2a lens 3 second lens array 3a lens 4 roof prism array 4a, 4b roof prism 5 reflection plane 9,10 aperture array 11 light shielding structure 12,13 plane 14 Roughened surface 15 Light absorbing member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 彰 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued from the front page (72) Inventor Akira Sakurai 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Company, Ltd.
Claims (8)
た第一のレンズアレイと、 前記第一のレンズアレイの各レンズに対応し且つ前記第
一のレンズアレイの各レンズの光軸に平行な光軸を有す
る複数個の等価なレンズが一列に配列された第二のレン
ズアレイと、 複数のルーフプリズムが稜線に直交する方向に配列され
ていて、前記各ルーフプリズムの各稜線を含む平面が、
前記第一のレンズアレイの各レンズの光軸を含む平面と
略４５°をなすルーフプリズムアレイと、 前記第一のレンズアレイから入射して前記ルーフプリズ
ムアレイで反射した光を前記第二のレンズアレイから出
射させる方向へと反射させる反射平面と、を備える結像
素子。1. A first lens array in which a plurality of equivalent lenses are arranged in a line, and a first lens array corresponding to each lens of the first lens array and located at an optical axis of each lens of the first lens array. A second lens array in which a plurality of equivalent lenses having parallel optical axes are arranged in a row, and a plurality of roof prisms are arranged in a direction orthogonal to the ridge, and each ridge of each roof prism is included. The plane is
A roof prism array that forms an angle of approximately 45 ° with a plane including the optical axis of each lens of the first lens array; and a second lens that reflects light incident from the first lens array and reflected by the roof prism array. A reflecting plane for reflecting light in a direction in which light is emitted from the array.
ンズに対応してアパーチャアレイが配置されている請求
項１記載の結像素子。2. The imaging device according to claim 1, wherein an aperture array is arranged corresponding to each lens of said first and second lens arrays.
ンズの光軸間に遮光構造が設けられている請求項１記載
の結像素子。3. The imaging device according to claim 1, wherein a light shielding structure is provided between the optical axes of the lenses of the first and second lens arrays.
一方のレンズアレイの各レンズに対応してアパーチャア
レイが配置され、他方のレンズアレイの各レンズの光軸
間に遮光構造が設けられている請求項１記載の結像素
子。4. An aperture array is arranged corresponding to each lens of one of the first and second lens arrays, and a light shielding structure is provided between optical axes of the lenses of the other lens array. The imaging element according to claim 1, wherein
が一体成形されている請求項４記載の結像素子。5. The imaging device according to claim 4, wherein the aperture array and the light shielding structure are integrally formed.
を第二のレンズアレイに入射しない方向へ導く一つ以上
の平面又は曲面で形成されている請求項１，２，３，４
又は５記載の結像素子。6. The valley of the roof prism is formed of one or more flat surfaces or curved surfaces for guiding received light in a direction not incident on the second lens array.
Or the imaging element according to 5.
散乱させる粗し面又は光吸収部材で形成されている請求
項１，２，３，４又は５記載の結像素子。7. The imaging element according to claim 1, wherein the vicinity of the valley of the roof prism is formed of a roughened surface for scattering light or a light absorbing member.
及び第二のレンズアレイの各レンズに対して二つ以上の
ルーフプリズムを有し、前記各レンズに対応して配置さ
れた前記アパーチャアレイ又は前記各レンズの光軸間に
設けられた前記遮光構造の隔壁の幅は、前記アパーチャ
アレイ又は前記遮光構造の隔壁を前記光軸方向に投影し
た位置に位置する前記ルーフプリズムの幅よりも広い請
求項２，３，４又は５記載の結像素子。8. The roof prism array has two or more roof prisms for each lens of the first and second lens arrays, and the aperture array or the roof array is arranged corresponding to each lens. A width of the partition wall of the light shielding structure provided between the optical axes of the lenses is wider than a width of the roof prism located at a position where the aperture array or the partition wall of the light shielding structure is projected in the optical axis direction. Item 6. The imaging device according to item 2, 3, 4, or 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10130030A JPH11326769A (en) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | Image forming element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10130030A JPH11326769A (en) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | Image forming element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326769A true JPH11326769A (en) | 1999-11-26 |
Family
ID=15024423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10130030A Pending JPH11326769A (en) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | Image forming element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11326769A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350604A (en) * | 2001-03-21 | 2002-12-04 | Ricoh Co Ltd | Image forming element array and optical writing unit and image forming device |
| JP2006145881A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Olympus Corp | Reflection type projection screen |
| JP2012151791A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Seiko Epson Corp | Imaging optical element, imaging optical array and imaging reading device |
| JP2014178346A (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | Imaging optical system, printer head, and image forming apparatus |
| CN110108642A (en) * | 2019-06-04 | 2019-08-09 | 青岛众瑞智能仪器有限公司 | A kind of total reflection White pond |
| JP2019200391A (en) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 東芝テック株式会社 | Lens mirror array and image forming apparatus |
-
1998
- 1998-05-13 JP JP10130030A patent/JPH11326769A/en active Pending
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