JPH03135509A

JPH03135509A - 等倍結像素子

Info

Publication number: JPH03135509A
Application number: JP1273457A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Miyashita; 宮下　隆明
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1991-06-10
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JP2823899B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、複写機、ファクシミリ、イメージスキャナ等
の原稿読取り部の結像光学系に用いられる等倍結像素子
に関する。

従来の技術従来における等倍結像素子をいくつか具体例を上げて説
明する。まず、第一の従来例として、第６図に示すよう
なルーフミラーレンズアレイ１がある。これは、物体面
２からの光は光路分離ミラー３の上側反射面３ａにより
反射された後、レンズアレイ４中の個々のレンズ５を通
過し、ルーフミラーアレイ６の互いに向い合う左右それ
ぞれの屋根型反射面７で１回ずつ（計２回）反射された
後、再び、レンズアレイ４の同一レンズ５を通過し、今
度は光路分離ミラー３の下側反射面３ｂにより反射され
ることによって、物体面２と共役な像面８に結像され、
これにより画像の読取りが行われる。なお、レンズアレ
イ４とルーフミラーアレイ６との間には、第７図に示す
ような絞り板９が配設されている。

この場合、レンズアレイ４、ルーフミラーアレイ６の配
列方向（Ｙ方向）、直交方向（Ｘ方向）共に正立実像を
形成し、特に、Ｙ方向に正立等倍像を形成することから
、単一のレンズアレイ４、ルーフミラーアレイ６により
得られる像をＹ方向に重複させることで必要な幅をカバ
ーしている。

また、レンズアレイ４、絞り板９、ルーフミラーアレイ
６の配列ピッチはほぼ一致しているため、各レンズ５の
光量分布はほぼ等しいものとなっている。

次に、第二の従来例として、実開昭５８−４０７５７号
公報に多色複写装置として開示されているものがある。

これは、第１０図に示すように、原稿１ｏの載置される
コンタクトガラス１１の下方に、くの字形をした２つの
反射面１２ａ、１２ｂを有する光路分離ミラー１２が配
設されており、その上側の反射面１２ａにより反射され
た光の前方の光路上には、レンズアレイ１３とダハミラ
ーアレイ１４とが配設されている。また、そのレンズア
レイ１３と下側の反射面１２ｂとの間の光路上には、ミ
ラー１５．１６が配設されている。この場合、原稿１０
からの光は、反射面１２ａにより反射された後、レンズ
アレイ１３を通過して、ダハミラーアレイ１４により反
射され、再び、レンズアレイ１３を通過し、色分離用の
ダイクロイックミラーとして用いられる２枚のミラー１
５゜１６により色分離を行い３光束にして光の検出を行
うことができる。なお、第１１図はミラー１５゜１６及
び反射面１２ｂの波長領域と反射率との関係を示したも
のである。

発明が解決しようとする課題まず、第一の従来例についてみてみる。第９図はレンズ
アレイ４を構成する個々のレンズ５材料の分散（屈折率
の波長依存性）の様子を示したものである。これにより
、短波長になるほど屈折率が高くなり焦点距離が短くな
ることを表わしている。従って、このようなレンズ特性
をもつ装置においては、第７図に示すように、例えば、
短波長（λａ＝４８６．１３　ｎｍ）の光線Ａ（図中、
点＃りと、長波長（λｂ＝８５６．２７　ｎｍ）の光線
Ｂ（図中、実線）とでは、波長が異なるため焦点距離に
差が生じ、その結像面の位置が異なったもの、すなわち
、光線への像面位置が光線Ｂの像面位置よりも短くなる
。このように最適結像面が異なるため、同一像面とした
場合、波長毎に結像性能が異なったものとなる。

このような現象をなくすために、第８図に示すように、
レンズアレイ４を複数枚（ここでは、２枚）重ねて用い
ることによりその補正を行っているが、しかし、この場
合には構成が複雑となりコスト高になってしまうという
問題がある。

また、第二の従来例の場合、色分離用のダイクロイック
ミラー（１５，１６）が空間的に離散して配設されてい
るため、位置調整の難易度が上がったり、又は、色分離
された後の各色の結像位置が大きな差を生じてしまうと
いう問題がある。

課題を解決するための手段そこで、このような問題点を解決するために、本発明は
、レンズが複数個連続して形成されたレンズアレイと、
このレンズアレイの配列ピッチで屋根型反射面が複数個
連続して形成されたルーフミラーアレイと、このルーフ
ミラーアレイと前記レンズアレイとの間に配設された絞
り板と、光路分離ミラーとよりなる等倍結像素子におい
て、前記光路分離ミラーの反射面に、互いに色分離特性
の異なる色分離層を透明部材を介して複数層形成した。

また、その等倍結像素子において、光路分離ミラーの物
体面側の反射面及び像面側の反射面にそれぞれ、互いに
色分離特性の異なる色分離層を透明部材を介して複数層
形成した。

作用従って、このように光路分離ミラーの反射面に互いに色
分離特性の異なる色分離層を形成することによって、色
収差により発生する各波長毎の像面の位置ずれを補正し
て全て同一面上に結像させることが可能となる。

実施例本発明の第一の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。なお、従来例（第６図参照）と同一部分につい
ては同一符号を用いる。

ルーフミラーレンズアレイにおいて、光路分離ミラー３
の像面８側に位置する反射面３ｂ上には。

色分離層としてのダイクロイックミラー面Ｐ、Ｑ。

Ｒが３層に積層された多層構造となっている。第２図は
その拡大図を示したものであり、ダイクロイックミラー
面Ｐ、Ｑ、Ｒは、互いに透明部材としての薄板ガラス１
７ａ、１７ｂを介して形成された形となっている。

そして、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色
光に分離するような場合には、色収差により焦点距離の
短くなる短波長領域を反射するダイクロイックミラーか
ら順に積層するような構成とし、最上層のダイクロイッ
クミラー面ＲをＢ反射に、中間層のダイクロイックミラ
ー面ＱをＧ反射に、最下層のダイクロイックミラー面Ｐ
をＲ反射（又は、ＡＱ、Ａｇ等の全反射ミラー）にそれ
ぞれなるように設定する。

このように各層を形成することによって、従来技術でも
説明した第９図の屈折率の波長依存性の関係から、日光
、Ｇ光、Ｒ光の順に焦点距離が長くなり結像光路長の調
整を行うことができ、これにより色収差により発生する
各波長毎の最適像面の位置ずれを補正し、すべて同一面
内に結像させることが可能となり結像性能の向上をより
一段と図ることができる。

なお、各ダイクロイックミラー面Ｐ、Ｑ、Ｒの形成方法
としては、まず、光路分離ミラー３の反射面３ｂ上に、
Ｒ充用のダイクロイックミラー面Ｐを真空蒸着法等によ
り形成した後、薄板ガラス１７ａを接着しＧ光用のダイ
クロイックミラー面Ｑを真空蒸着法等により形成し、さ
らに、薄板ガラス１７ｂを接着し今度は日光用のダイク
ロイックミラー面Ｒを真空蒸着法等により形成すること
により作成することができる。

次に、本発明の第二の実施例を第３図に基づいて説明す
る。前述した第一の実施例では、くの字形をした光路分
離ミラー３の像面側の反射面３ｂに色分離層としてのダ
イクロイックミラー面Ｐ。

Ｑ、Ｒを形成したものであったが、ここでは平板状の光
路分離ミラー３の反射面３ａにも同様な構成のダイクロ
イックミラー面Ｐ、Ｑ、Ｒを形成したものであり、従っ
てこの場合にも同様な効果を得ることができる。

次に、本発明の第三の実施例を第４図に基づいて説明す
る。ここでは、くの字形をした光路分離ミラー３の物体
面２側及び像面８側の両方の反射面３ａ、３ｂにそれぞ
れ色分離層としてのダイクロイックミラー面Ｐ、Ｑ、Ｒ
を形成したものである。

第５図は、横軸（Ｘ）を物体面のデフォーカス量、縦軸
（Ｙ）を像面のデフォーカス量とした時のルーフミラー
レンズアレイの結像性能（ＭＴＦ）を示したものである
。この場合、図中のＹ＝Ｘの線上が等倍関係を保持でき
性能の低下が小さい。そこで、光路分離ミラー３の物体
面２及び像面８までの距離を等しくすることにより結像
性能の向上を図ることができ、さらに、物体面２側、像
面８側にそれぞれ形成するダイクロイックミラーＰ、Ｑ
。

Ｒを対称に形成することにより一段と結像性能を図るこ
とができる。

発明の効果本発明は、レンズが複数個連続して形成されたレンズア
レイと、このレンズアレイの配列ピッチで屋根型反射面
が複数個連続して形成されたルーフミラーアレイと、こ
のルーフミラーアレイと前記レンズアレイとの間に配設
された絞り板と、光路分離ミラーとよりなる等倍結像素
子において、光路分離ミラーの反射面に、互いに色分離
特性の異なる色分離層を透明部材を介して複数層形成し
たので、色収差により発生する各波長毎の像面の位置ず
れを補正して全て同一面上に結像させることが可能とな
り、これにより色収差の影響を除去して結像性能の向上
を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す構成図、第２図は
その光路分離ミラー上に形成された色分離層の様子を拡
大して示す側面図、第３図は本発明の第二の実施例を示
す構成図、第４図は本発明の第三の実施例を示す構成図
、第５図はルーフミラーレンズアレイの結像性能を示す
特性図、第６図は第一の従来例を示す斜視図、第７図は
その機側面図、第８図はレンズアレイを２個用いた場合
の様子を示す側面図、第９図は屈折率の波長依存性を示
す特性図、第１０図は第二の従来例を示す側面図、第１
１図はそのダイクロイックミラーの分光性能を示す特性
図である。２・・・物体面、３ａ、３ｂ・・・反射面、４・・・レ
ンズアレイ、５・・・レンズ、６・・・ルーフミラーア
レイ、７・屋根型反射面、８・・・像面、９・・・絞り
板、１７ａ、１７ｂ・・・透明部材、Ｐ、Ｑ、Ｒ・・・
色分離層

Claims

【特許請求の範囲】１、レンズが複数個連続して形成されたレンズアレイと
、このレンズアレイの配列ピッチで屋根型反射面が複数
個連続して形成されたルーフミラーアレイと、このルー
フミラーアレイと前記レンズアレイとの間に配設された
絞り板と、光路分離ミラーとよりなる等倍結像素子にお
いて、前記光路分離ミラーの反射面に、互いに色分離特
性の異なる色分離層を透明部材を介して複数層形成した
ことを特徴とする等倍結像素子。２、レンズが複数個連続して形成されたレンズアレイと
、このレンズアレイの配列ピッチで屋根型反射面が複数
個連続して形成されたルーフミラーアレイと、このルー
フミラーアレイと前記レンズアレイとの間に配設された
絞り板と、光路分離ミラーとよりなる等倍結像素子にお
いて、前記光路分離ミラーの物体面側の反射面及び像面
側の反射面にそれぞれ、互いに色分離特性の異なる色分
離層を透明部材を介して複数層形成したことを特徴とす
る等倍結像素子。