JPH04129126U - 等倍レンズアレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】得られる像が明るく、かつ低価格な等倍レンズ
アレイを得る。 【構成】複数個並列に配列された凸レンズによって形成
される第１、第２のレンズアレイ１，２を設け、両者間
に当倍率で正立した実像が得られるだけの間隔を設け
る。そして、第１、第２のレンズアレイ１，２間に第３
のレンズアレイ３が配設される。該第３のレンズアレイ
３は、複数個並列に配列された凸レンズによって形成さ
れ、上記第１、第２のレンズアレイ１，２と光軸ａ，
ｂ，ｃ，ｄを一致させ、かつ、焦点位置が上記第１、第
２のレンズアレイ１，２の主点の位置と一致するように
配設される。したがって、物体面の物体を第１のレンズ
アレイ１によって第３のレンズアレイ３が位置する結像
面に結像させ、さらに、第２のレンズアレイ２によって
上記結像面の像を物体として結像させることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プリンタやファクシミリ装置における密着型の読取装置や書込装置 に使用される等倍レンズアレイに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、プリンタやファクシミリ装置においては、印刷しようとする画像や通信 しようとする画像を原稿から読み取ったり、感光体などの潜像担持体に書き込ん だりするために光学系が設けられている。 この場合、原稿の表面をＬＥＤアレイなどによって照射し、反射光を等倍結像 素子を介してイメージセンサの表面に結像する。該イメージセンサは走査と受光 器の両機能を有しており、走査しながら光電変換を行うようになっていて、長さ は原稿の読取り幅に相当するようにしてある。

【０００３】 上記等倍結像素子には、ロッドレンズアレイ式のものが知られている。該ロッ ドレンズアレイ式のものにおいては、屈折率が中央部から周辺部へ二次分布的に 変化する円筒形のロッドレンズを直線状に並べ、各ロッドレンズの端面から光を 入射するようにしたレンズアレイであり、１対１の等倍率の正立した実像を得る ことができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記構成の等倍レンズアレイにおいては、屈折率が中央部から 周辺部へ二次分布するロッドレンズを直線状に並べて構成されるため、ロッドレ ンズを並べた後に端面を研磨する必要がある。したがって、等倍レンズアレイの 製造コストが上昇してしまう。

【０００５】 そこで、２枚の凸レンズを組み合わせてレンズアレイを形成するものが提供さ れている。 図２は従来の２枚の凸レンズを組み合わせた等倍レンズアレイの原理図である 。図では、１組の凸レンズのみを示しているが、紙面の奥行き方向に複数の凸レ ンズが並列に配列されている。

【０００６】 図において、１は第１のレンズアレイであり、複数の凸レンズを並列に配列し て形成される。該第１のレンズアレイ１の各凸レンズの焦点位置はＦ₁ であり、 主点の位置はＨ₁ である。また、２は上記第１のレンズアレイ１との間に間隙を 置いて配設される第２のレンズアレイであり、複数の凸レンズを並列に配列して 形成される。該第２のレンズアレイ２の各凸レンズの焦点位置はＦ₂ であり、上 記第１のレンズアレイ１と等しい焦点距離を有し、また、主点の位置はＨ₂ であ る。また、４は第１のレンズアレイ１と第２のレンズアレイ２の各凸レンズ間を 独立させる光学的遮蔽部である。

【０００７】 物体面Ａの物体は、第１のレンズアレイ１によって結像面Ｂに結像し、さらに 、第２のレンズアレイ２によって結像面Ｃに結像する。 この場合、物体が大きくなると第１のレンズアレイ１を通過した光のすべてが 第２のレンズアレイ２に入らず、２枚の凸レンズ間で光損失が発生するため、得 られる像が暗くなってしまう。したがって、小さい物体についてのみ結像させる ことができることになり、入射角度が小さくなって、第１のレンズアレイ１を構 成する複数の凸レンズのうち有効なものの数が減少してしまう。

【０００８】 本考案は、上記従来の等倍レンズアレイの問題点を解決して、得られる像が明 るく、かつ低価格な等倍レンズアレイを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

そのために、本考案の等倍レンズアレイにおいては、複数個並列に配列された 凸レンズによって形成される第１のレンズアレイと、複数個並列に配列された凸 レンズによって形成され、上記第１のレンズアレイと光軸を一致させ、かつ、第 １のレンズアレイとの間に、当倍率の正立した実像が得られるだけの間隔を置い て配列された第２のレンズアレイとを有している。

【００１０】 そして、上記第１、第２のレンズアレイ間に第３のレンズアレイが配設される 。該第３のレンズアレイは、複数個並列に配列された凸レンズによって形成され 、上記第１、第２のレンズアレイと光軸を一致させ、かつ、焦点位置が上記第１ 、第２のレンズアレイの主点の位置と一致するように配設される。 各レンズアレイを形成する複数個の凸レンズは、光学樹脂によって一体成形す ることができる。その場合、各レンズアレイ間を結合する結合体、光軸方向にレ ンズ筒を形成する光学的遮蔽部をも一体成形することができる。

【００１１】

【作用】

本考案によれば、上記のように複数個並列に配列された凸レンズによって形成 される第１のレンズアレイと、複数個並列に配列された凸レンズによって形成さ れ、上記第１のレンズアレイと光軸を一致させ、かつ、第１のレンズアレイとの 間に、当倍率の正立した実像が得られるだけの間隔を置いて配列された第２のレ ンズアレイとを有している。そして、上記第１、第２のレンズアレイ間に第３の レンズアレイが配設される。該第３のレンズアレイは、複数個並列に配列された 凸レンズによって形成され、上記第１、第２のレンズアレイと光軸を一致させ、 かつ、焦点位置が上記第１、第２のレンズアレイの主点の位置と一致するように 配設される。

【００１２】 したがって、物体面の物体を第１のレンズアレイによって第３のレンズアレイ が位置する結像面に結像させ、さらに、第２のレンズアレイによって上記結像面 の像を物体として結像させることができる。この像は、物体面の物体に対して等 倍率で、かつ、正立した実像となる。 各レンズアレイを形成する複数個の凸レンズは、光学樹脂によって一体成形す ることができる。その場合、各レンズアレイ間を結合する結合体、光軸方向にレ ンズ筒を形成する光学的遮蔽部をも一体成形することができる。この場合、各レ ンズアレイを形成する複数の凸レンズを並べたり、光軸の調整を行う必要はなく なる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。 図１は本考案の実施例を示す等倍レンズアレイの概略図である。 図において、１は第１のレンズアレイであり、複数の凸レンズを並列に配列し て形成される。また、２は上記第１のレンズアレイ１との間に間隙を置いて配設 される第２のレンズアレイであり、同様に複数の凸レンズを並列に配列して形成 される。また、３は上記第１のレンズアレイ１と第２のレンズアレイ２との間に あって、複数の凸レンズを並列に配列して形成される第３のレンズアレイである 。

【００１４】 各レンズアレイ１，２，３の各凸レンズは、光軸ａ，ｂ，ｃ，ｄ，…を共通に して直線上に並べられている。 そして、各レンズアレイ１，２，３の対応する１組の凸レンズを包囲するよう に、光軸方向に光学的遮蔽部４が設置されており、各光軸ａ，ｂ，ｃ，ｄ，…に ついて１組のレンズ筒を形成している。

【００１５】 図３は本考案の実施例を示す等倍レンズアレイの原理図である。 図において、第１のレンズアレイ１の各凸レンズの焦点位置はＦ₁ であり、主 点の位置はＨ₁ である。また、第２のレンズアレイ２の各凸レンズの焦点位置は Ｆ₂ であり、第１のレンズアレイ１の焦点距離と等しい。そして、主点の位置は Ｈ₂ である。

【００１６】 上記構成の等倍レンズアレイにおいて、物体面Ａの物体を第１のレンズアレイ １によって結像面Ｂに結像させることができ、さらに、第２のレンズアレイ２に よって上記結像面Ｂの像を結像面Ｃに結像させる。この結像面Ｃに結像された像 は、物体面Ａの物体に対して等倍率で、かつ、正立した実像である。上記第３の レンズアレイ３は、この関係にある第１、第２のレンズアレイ１，２の間に配設 される。そして、第３のレンズアレイ３の各凸レンズの主点の位置Ｈ₃ は結像面 Ｂと一致しており、焦点位置Ｆ₃ は第１のレンズアレイ１の主点の位置Ｈ₁ 及び 第２のレンズアレイ２の主点の位置Ｈ₂ と一致している。

【００１７】 このように第１のレンズアレイ１と第２のレンズアレイ２の間に第３のレンズ アレイ３を配設すると、物体面Ａの物体からの光は第１のレンズアレイ１を通し て第３のレンズアレイ３の主点の位置Ｈ₃ にある結像面Ｂに結像させる。この時 、第３のレンズアレイ３に入射した光は、該第３のレンズアレイ３において屈折 して第２のレンズアレイ２に送られるため、物体面Ａの物体のように大きい物体 の場合でも光損失を発生させることがなくなる。そして、結像面Ｃに上記物体面 Ａの物体と同じ大きさの像を結像させることができる。そして、一つの物体に対 して複数の光軸ａ，ｂ，ｃ，ｄ，…においてこの関係が正立して、像は１箇所に 結像する。また、各レンズ筒は光学的遮蔽部４によって光学的に遮蔽されている ため、迷光を発生しない。

【００１８】 上記構成の等倍レンズアレイにおいては、物体面Ａの物体及び結像面Ｃの像の 高さを２倍にしても、ほぼ同程度の明るさを得ることができる。 また、実際には、物体面Ａの幅より各レンズアレイ１，２，３の幅を多少広く することによって、物体面Ａの端部まで均一な明るさの像を得ることができる。 次に、本考案の等倍レンズアレイの第２の実施例について説明する。

【００１９】 図４は本考案の第２の実施例を示す等倍レンズアレイの斜視図、図５は本考案 の第３の実施例を示す等倍レンズアレイの概略図である。 図４において、１は第１のレンズアレイ、２は第２のレンズアレイ、３は第３ のレンズアレイである。１１は上記第１のレンズアレイ１を光学樹脂で一体に成 形した第１のレンズアレイ成形体、１２は上記第２のレンズアレイ２を光学樹脂 で一体に成形した第２のレンズアレイ成形体、１３は上記第３のレンズアレイ３ を光学樹脂で一体に成形した第３のレンズアレイ成形体である。このように、各 レンズアレイ１，２，３を一体成形すると、複数の凸レンズをそれぞれ並べたり 、光軸ａ，ｂ，ｃ，ｄ，…を調整する必要がなくなるので、等倍レンズアレイの 製造コストを低減することができる。

【００２０】 また、１４は各レンズアレイ成形体１１，１２，１３を一体的に結合する結合 体であり、該結合体１４をも一体成形することができる。 図５において、１６は各レンズアレイ１，３間に配設される光学的遮蔽部、１ ７は各レンズアレイ２，３間に配設される光学的遮蔽部である。これら光学的遮 蔽部１６，１７をも、上記各レンズアレイ成形体１１，１２，１３及び結合体１ ４と一体成形することができる。

【００２１】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の趣旨に基づい て種々変形することが可能であり、これらを本考案の範囲から排除するものでは ない。

【００２２】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案によれば、複数個並列に配列された凸レン ズによって形成される第１のレンズアレイと、複数個並列に配列された凸レンズ によって形成され、上記第１のレンズアレイと光軸を一致させ、かつ、第１のレ ンズアレイとの間に、当倍率の正立した実像が得られるだけの間隔を置いて配列 された第２のレンズアレイとを有し、上記第１、第２のレンズアレイ間に第３の レンズアレイが配設される。

【００２３】 該第３のレンズアレイは、複数個並列に配列された凸レンズによって形成され 、上記第１、第２のレンズアレイと光軸を一致させ、かつ、焦点位置が上記第１ 、第２のレンズアレイの主点の位置と一致するように配設されているので、レン ズアレイ間での光損失がなく、物体面の物体に対して等倍率で、かつ明るい正立 像を得ることができる。しかも、各凸レンズを研磨する必要がなく、等倍レンズ アレイのコストを低減することができる。

【００２４】 また、各レンズアレイを形成する複数個の凸レンズは、光学樹脂によって一体 成形することができる。その場合、各レンズアレイ間を結合する結合体、光軸方 向にレンズ筒を形成する光学的遮蔽部をも一体成形することができる。この場合 、各レンズアレイを構成する複数の凸レンズを並べたり、光軸の調整を行う必要 はなくなり、等倍レンズアレイの製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す等倍レンズアレイの概略
図である。

【図２】従来の２枚の凸レンズを組み合わせた等倍レン
ズアレイの原理図である。

【図３】本考案の実施例を示す等倍レンズアレイの原理
図である。

【図４】本考案の第２の実施例を示す等倍レンズアレイ
の斜視図である。

【図５】本考案の第３の実施例を示す等倍レンズアレイ
の概略図である。

【符号の説明】

１ 第１のレンズアレイ ２ 第２のレンズアレイ ３ 第３のレンズアレイ ４ 光学的遮蔽部 １４ 結合体

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）複数個並列に配列された凸レンズ
   によって形成される第１のレンズアレイと、（ｂ）複数
   個並列に配列された凸レンズによって形成され、上記第
   １のレンズアレイと光軸を一致させ、かつ、第１のレン
   ズアレイとの間に、当倍率の正立した実像が得られるだ
   けの間隔を置いて配列された第２のレンズアレイと、
   （ｃ）複数個並列に配列された凸レンズによって形成さ
   れ、上記第１、第２のレンズアレイと光軸を一致させて
   両レンズアレイ内に配設し、かつ、焦点位置が上記第
   １、第２のレンズアレイの主点の位置と一致する第３の
   レンズアレイを有することを特徴とする等倍レンズアレ
   イ。
2. 【請求項２】 各レンズアレイを形成する複数個の凸レ
   ンズを、光学樹脂によって一体成形した請求項１記載の
   等倍レンズアレイ。
3. 【請求項３】 （ａ）各レンズアレイ間を結合する結合
   体を有し、（ｂ）該結合体と各レンズアレイを、光学樹
   脂によって一体成形した請求項２記載の等倍レンズアレ
   イ。
4. 【請求項４】 （ａ）各レンズアレイの対応する凸レン
   ズ間において、光軸方向にレンズ筒を形成する光学的遮
   蔽部を有し、（ｂ）該光学的遮蔽部と上記結合体と各レ
   ンズアレイを、光学樹脂によって一体成形した請求項３
   記載の等倍レンズアレイ。