JPH0485515A

JPH0485515A - 結像素子

Info

Publication number: JPH0485515A
Application number: JP2201856A
Authority: JP
Inventors: Noriji Ooishi; 則司大石
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-03-18

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、ファクシミリや電子複写機、ＬＥＤプリンタ
等に使われる結像素子に関する。

〔従来技術〕

ファクシミリや電子複写機、ＬＥＤプリンタ等には、ラ
イン上の被写体を等倍率でセンサや感光ドラム上に投影
する光学部品が使われている。

従来、°この様な光学部品としては、 ■　中心から半径方面に屈折率が連続的に変化する円柱
状の透明体をアレイにした、いわゆるロッドレンズアレ
イ、 ■　球面レンズのアレイを形成した板を多層（三層にす
ることが多い）に重ね合わせたもの、例えば、特公昭４
９−８８９３号公報、特開昭５７−１０４９２３号公報
、特開昭５７−６６４１４号公報など■　ダハプリズム
とレンズの組み合わせによる正立等倍光学系をアレイ状
に配列したもの、例えば特開昭６１−２１０３１９号公
報、特開昭５６−１１７２０１号公報、特開昭５６−１
２６８０１号公報、特開昭５６−１４０３０１号公報、
特開昭５６−１４９００２号公報、特開昭６０−２５４
０１８号公報、特開昭６０−２５４０１９号公報号公報
、特開昭６０−２５４０２０号公報、特開昭６１−２３
３７１４号公報、特開昭６２−９１９０２号公報、特開
昭６２−２０１４１７号公報などがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の光学部品■では、円柱状の透明体に屈折率の
分布を形成すること、またこれを精密に制御することが
必要であるが、これには特殊なノウハウを必要とし、容
易でない。また特に径の大きなロッドレンズを作ること
は特に困難であるため、レンズと被写体との距離を大き
くとりたいときにはＦ値が低下し、暗い光学系になって
しまう。

次に上記従来の光学部品■では、レンズアレイの各層の
単レンズの光軸を十分な精度で合わせることが難しく、
特に艮いアレイを作ることは困難である。

加えて上記従来の光学部品■と■では、光線の屈折角の
積算が大きくなるため、色収差が太き（なり易いという
不都合がある。

一方上記従来の光学部品■は、像の反転にダハプリズム
（或いはルーフミラー）を使うために屈折角の積算は小
さく、色収差は小さい。しかしながらプリズム（ルーフ
ミラー）とレンズの軸合わぜを精子″良＜　’ｆ’ｌｉ
’　′）ことが難Ｉ、い３、更に１記彷、来の光学部品
（ｉ）・・・（３）　ｌ７．共通Ｉ、１′１、Ｉ・ンズ
の光軸にと周ｉノｌ　ｌ′＋（ハ明４−八１））違い（
、゛よ・ｙ　””ＩＩ’、’、”、。

周期的なヌ′、気ム・）・ｒｊ“４Ｌ”る、７．！、ｌ
れがある。。

本発明１′ノ）解決Ｉ、よ’５　ａ：：：：−＄るｙ題
は、特１，８殻１．いノウハウを必要とゼ夕“、製（′
１が容易Ｃ２色収差が小さく、光量ムフイ、・生ドない
投影＞Ｉ：学部品を提供することｅある１゜Ｃ問題点を解決４′″る／、めのｆ段四本発明の請求項
１記載の結（ｔ’素では、頂角がＫ　／２の谷をな４゛
ように置かれた反射１石の対が、甲ｄ１１１に反射而の
交わる谷線（・ルーｉ１″な］。

向に多数配列１０“なるｆ′）を躬面群ど、・−れ１、
甲（”ｊ　ｌ□配列した反射ｉｉｉ対の谷わ；１ど）１
？行な母線イ・も〕焦点距離の互いＵ等しい第１シリン
ドリカルｌ／ンＸθ）列と、これらの配列方向と１７行
な母線イ・も）少なくとも一つの第２シリニ／トリカル
レンズからなり、被写体からの児は該反射１７１群（こ
反射する前後υ第１シリントリカッ１月パ／ズ列を通Ａ
Ｉ１、また反射４・る前ない１．は後の少なくとも、方
で、少なくとも）の第２シリンドリカルレ”／ス藩・通
過・ｌ゛＜旨゛と（・６よ・）ｆｌ−像を結ぶ光学部品
２′あ〉τ、第１シリンドリカルＩ／ンベ“列導、構成
ｃｊ′るツリンドリカｌトレンスイ＞＞　焦点面が後右
′の第２パ・・す゛・′トリｈルレ゛・パ、ガの像面、
１　物体面と　・致６゛る。７とづ・４￥徴とり′ン”
〉ものである４゜Ａ７た、請求項２番、記側、の結像素子は、請求９・口
！！ｉ’！　ｔの結像素子の好まし、い態様の１　〉で
あ１℃、特４・等倍率の像を得ｆ″、れるものζ″あり
、反射面群１・対Ｉ、て被写体側及び像側のンリンドリ
ノＦルレンズの位置と構成が等シ、く対称【ごあり１、
第工゛ンリンドリカル用、・ンズ列を構成４゛るシリン
ドリカルレンズの焦点面が後：Ｗ　ｔノ）第２シリンド
リカルレンズの像面、物体ａｊど一致４“る・□、とを
特徴と４ン一ものである。

さら１ｓＩＩ求項３に５賊の結像累ｆは、コ青）Ｐ〕頁
１の反射ｌｈｉ群の配列方向に平行な母線の第２シリン
トリｈノ１川・ンズの代わりに、杆ｉｌｌ鏡を用いｔ、
結像素子Ｃあり、また請求項４記載の結像素「は、請求項２の反射面群の
配列方向［・：　”Ｆ　：ｆ’ｊな母線１７）第２シリ
゛、／トリカルレンズの代わり（１゛′、柱面鏡を用い
た結像累ｒである。

加λて、二青求項１）コ己載の結像ＩＩ“は９、請求）
□自１の反射面群の配列、ノア向ｆ：′４’　ｆ”Ａ’
な母線の第′、）・−・す′、・□ドリカルレ゛／ズに
、柱面鏡イ合わ（工゛７′使）もの１′ある。

まｆ′：請求項６記載の結像素［゛は、ト記結像素了゛
の、第２シリンドリカルレ・ンズ列を構成ｊ′る名゛。

リントリカル弓１・・ンズの幅が、反射面対の並ぶｆ４
ｆｆｉ　１！４１の１．５以Ｊ７の半Ｖ数倍である結像
素Ｊ′いζ′ある。。

さらに請求項７記載の結像素ｆ”は、ト、記のバ′、学
部品の反射面群の前ｉ４、Ｒζ。射面対の配列２１ｉ向
ぶ、垂直な遮光面を配列［、でなと］ものである、１〔
作　用〕本発明の結像素１ワは５、づ・イン上の像イト投影４゛
イーに際腰長干ｈ′向１６．は微小な反射面対の列と第
１シリンド１ノカルＩ・・ンズの列の組み合わＶ、が示
４結像作用を利用し１５．、重心ノア向には第２５．、
／す′・・トリカルレンズ或いは柱面鏡の結像イ′［用
を利用するものＣざあイｌ先４“、微小な反射ｉｉｉ対の列と第１シリンドリカル
＋５ズの列の組み合わせ、がツバ４″結像作用を、図面
に６参照Ｉ、ｚ説明φ”る。

第１図′は直角に交わる二つの反射而による反射を示【
、た反射面対の断面図（〕ある１３両Ｎ射而に環１百な
市内て′この様」“をＱ、ると、反射）ｉ′：は入射光
と平行逆向きｉｉ：’、”、　ｉ介む、８−がう・）か
る。

次ζ・ｒこの様な反射面対が短いピッｙご゛並んだ反射
面群とこの前に置かれた第１シリンドリカルレンズ（こ
Ｊ、る反射を考λる５゜第２図は第１シリンドリカルレン□【゛の焦点２から発
１、た光がルパ射ｌｈ１群１によつ１′６反射する様子
を小１、で、″いる（ｌ　　ｉ７れらの先締、は第１Ｚ
・パリンドリカルレ゛、／ズ′（：′平行光（なお、、
シリンドリカルレンズの母線や反射面対の谷線（９、垂
直な市内１゛見た場合であ−りで７．玉、次元的な平す
光ではない）仁、され８４反射面群′を一平行逆向き罫
１、反射するため、第１シリンドリカル＋５・ンズで再
び点２の位置１・゛集光“する、７更ζ・、微小な反射
面対の列と第１シリ゛１・“ドリカルレンズの列の組み
合わせが示す結像作用を、三次元で説明する。箪３図に
図示するように、被写体の点２の像が線分３となること
を示している。

次いで、箪２シリンドリカルレンズ或いは柱面鏡の結像
°作用を、説明する。

上述の構成に、第２シリンドリカルレンズ４を導入して
反射面対の稜線と平行な方向の結像を行い、両方向の結
像作用を完全にしたものが第４図で、本発明の基本的な
実施例のひとつである。この例では、反射面群の反射の
前後でシリンドリカルレンズ４を通過する。

第１６図には、第２シリンドリカルレンズ４の位置を変
えて、反射面群の反射の後で第２シリンドリカルレンズ
４を通過する実施例を示す。

第４図の結像素子の結像条件は、第１シリンドリカルレ
ンズ列６の焦点面が、第２シリンドリカルレンズ４のそ
れと一致することで、そのためにはシリンドリカルレン
ズ４と６の位置の違いからくる光路差の分だけ、シリン
ドリカルレンズ４の焦点距離をシリンドリカルレンズ６
より小さくすれば良い。この場合には被写体と像は第２
シリンドリカルレンズ４及び第１シリンドリカルレンズ
列６から等しい距離にあり、Ｘ方向には倒立の等倍像と
なる。

一方、’第１６図はシリンドリカルレンズ４の位置が第
４図の例と異なる実施例であり、この場合にはシリンド
リカルレンズ４の焦点距離はシリンドリカルレンズ６の
それよりかなり短い必要がある。またこの条件ではシリ
ンドリカルレンズ４の位置が像側に近く、縮小の条件に
あるため、Ｘ方向に像は縮小されることになる。逆にも
しシリンドリカルレンズが被写体側に入っていたとすれ
ばＸ方向に像は拡大される。

ここでシリンドリカルレンズ４を柱面鏡にかえたものが
請求項３および４に記載の結像素子である。これは屈折
による結像作用を反射による結像作用に変えたもので、
これによって色収差が減少させる効果を有する。また請
求項６記載の結像素子はシリンドリカルレンズ４に柱面
鏡を組み合わせたものであるが、詳くは後述の〔実施例
〕で説明する。

以上のように本発明の結像素子はＸ方向には成立等倍、
ｙ方向には倍率が設定できる倒立像を写すものである。

特に電°子複写機などの用途ではＸｒＶ両方向に等倍率
の像が必要であるが、請求項２，４記載の結像素子はこ
の様な条件を満たす請求項１，３記載の結像素子である
。

このためには反射面群に対してシリンドリカルレンズ或
いは柱面鏡の構成、配置を対称にすることが、最も分か
りやすい構成である。この条件を満たさなくとも等倍像
を作ることは可能であるが、この構成が設計、製作が容
易である点で最も優れている。

本結像素子では、第１５図（ａ）のように反射面対の片
面のみに反射する成分が迷光となり、コントラストを下
げる原因となる。しかし、第１５図（ｂ）に図示し、請
求項７記載の結像素子のように構成することにより、遮
光面８をおくことによって、この様な迷光を取り除くこ
とができる。

遮光面８は光を吸収する黒色の薄い板であって、反射面
対の配列方向に垂直におかれている。図のように反射面
群と遮光面が同じ媒質中にある場合は遮光面の幅ｄと間
隔りはｄ　　≧　　Ｄの関係にあれば十分である。なぜならこれによって入射
光の内の入射角がπ／４以上の成分がカットされ、π／
４以下の入射光について第１５図（ａ）のような反射光
の反射角はπ／４以上であるから、この成分も１００％
カットされることになる。

第１ｓｒＸＪ　（ａ）のように、屈折率が％／２　　以
上の透明板に形成された微小な直角プリズムで反射面群
を構成する場合には、 θ−＝ｄｎ−’（１／ｎ）但し　ｎ：屈折率で表される臨界角６６以下でプリズム面に入射した光が
ほとんど透過してしまうために、第２４図に示すように
、幽に＝ｎｓｉｎ（π／４−θ。）を満たすに以上の角
度で入射する光の反射は少ない。従って遮光面がなくと
も第１５図の場合に比べて迷光はかなり少ない。伊しこ
れによって第１シリンドリカルレンズ列の各シリンドリ
カルレンズの視野角が限られるために、像位置が第２５
図の１４よりシリンドリカルレンズ列に近いと、各レン
ズ間に像が極端に暗い部分ができる。これを避けるため
には同図１５に示すように、１４の位置より遠い位置に
像位置を置かなければならない。

言い替えれば２Ｌｔａｆ１ｔｃ≧Ｔ但しＬはシリンドリカルレンズ列と像面の距離となるよ
うに、設定すれば良い。

いずれにせよこの場合は像に周期Ｔの明るさムラを生じ
易いため、Ｔの値の決定には注意が必要である。反則面
を金属ミラー等にする場合はこのようなムラは生じにく
いが、シリンドリカルレンズの収差の点からもＴは小さ
い方がよい。

このようにプリズムを使う場合には、遮光面を設置する
場合も、第１３図（ｂ）のように屈折率がＪ２　以上の
透明媒体中に光を吸収する遮光面７を設けたものを、反
射プリズムに光学的に接着する形をとれば、入射光が屈
折により、全て臨界角θ、（＜π／４）の光線になるこ
とと、媒体表面で迷光成分が反射する効果を考えれば、
遮光面の幅ごと間隔°Ｄはｄ　≧　Ｄ／２の関係にあれば十分であり、第１５図の場合に比べて薄
くすることができる。

以上は遮光面をプリズムの直前に置く場合を示したが、
光路中の他の場所に冒（ことも可能である。しかしなが
ら反射面群からみて被写体側と像側の両方に設置するこ
とが好ましく、また遮光面が像に明るさムラを作らない
ようにするためには、被写体及び像からなるべく離れた
位置に置くことが好ましいため、プリズムの直前に置く
ことが最も好ましい。

〔実施例〕

以下、実施例を使って本発明をより具体的に説明する。

第５図〜第１２図に示す態様は本発明の実施例であり、
請求項１及び２の実施例である。従つＣ得られる像はす
べて等倍像であり、全て反射面群１をプリズム列として
形成しており、プリズム面には金属蒸着による増反射処
理がなされている。

第５図に示す態様は、シリンドリカルレンズ列６とプリ
ズム列を一体成形したもので、ここでは反射面５を使っ
て被写体面と像面が平行になるようにしてあり、点２の
像が３の位置に得られる。

第６図に示す態様は、二つシリンドリカルレンズ４と反
射面５を一体にしたもので、同様に被写体面と像面が平
行になるようにしである。二つのシリンドリカルレンズ
は同じものであるが、ここに異なる焦点距離を有するレ
ンズを使えば、ｙ方ｔに拡大ないしは縮小される。

第７図に示す態様は、三つのシリンドリカルレンズ４ａ
、４ｂと反射面５を一体Ｃ壬したものと、シリンドリカ
ルレンズ列６とプリズム列を一体にしたものからなり、
第６図の４の働きを４ａ、４ｂに分散させたものである
。このようにすることによってそれぞれのレンズの曲率
を小さくすることは収差の点で有利である。更に第１２
図のようにシリンドリカルレンズの数を増やすこともで
きる。

第８図に示す態様は、シリンドリカルレンズ４とハーフ
ミラ−の面７を持つビームスプリッタ−を一体にしたも
ので、ビームスプリッタ−を使って被写体側と像側を分
けており、被写体面と像面とは垂直になる。

第９図に示す態様は二つのシリンドリカルレンズをビー
ムスプリッタ−と一体にしたものである。

第１０図に示す態様はシリンドリカルレンズ４と反射面
５を一体にしたものである。

第７図、第９図、第１２図のように、被写体側と像側で
異なるレンズを通過するものは、第６図のものと同様そ
れぞれの側に異なる焦点距離のものを使うことでｙ方向
に拡大縮小の機能を持たせることができる。

第１７図、第１８図に示す態様はこの機能を有する請求
項１の実施例である。

第８図、第９図のようにビームスプリッタ−を使うもの
では、像を結ぶ光は［被写体からの光×ビームスプリッ
タ−の透過率×反射率］だけであり、被写体からの光の
十以下である。

第１１図に示す態様は第９図にシリンドリカルレンズ列
゛とプリズム列をもう一列追加したもので、これによっ
て第９図の倍の明るさが得られる。また第１９図（ｂ）
のようにハーフミラ−７をスリット状の全反射ミラー７
′にすれば、明るさの分布は同図（ａ）のようになり部
分的に明るい部分ができる。−次元のイメージセンサや
ＬＥＤプリンタなどの用途では、像の幅は狭くて良いた
め、この明るい部分を利用することができる。

また第６図、第９図、第１１図、第１９図のようにシリ
ンドリカルレンズと被写体、及びシリンドリカルレンズ
と像の間にビームスプリッタ−や反射面が入らないもの
は、シリンドリカルレンズ４に焦点距離の短いものを使
うことができ、ｙ方向に幅の狭い明るい像を得ることが
できる。一方焦点伸度の深い長焦点のシリンドリカルレ
ンズを使う場合には第５図、第８図、第１０図のような
光学系がコンパクトで都合がよい。

第２２図に示す態様は本発明におけるシリンドリカルレ
ンズ列の好ましい位置を説明するための比較例である。

同図のようにシリンドリカルレンズ列６パを像側と被写
体側で別々に設けても、原理的には結像するが、両シリ
ンドリカルレンズ列の軸を正確に合わせることが困難で
あり、またＸ方向の明るさムラを生じ易く、好ましくな
い。

結局シリンドリカルレンズ列は像側と被写体側を共通に
し、反射面群の直前に置くのがよいが、第２８図の実施
例のように、シリンドリカルレンズ４との位置関係を変
えてもほとんど問題はない。

次に第２９図、第３０図、第３１図に示す態様は請求項
３の実施例であり、第２９図、第３１図に示す態様は請
求項４の実施例でもある。

第２９図に示す態様は、第６図のシリンドリカルレンズ
４と反射面５の働きを、柱面鏡５′で行うもので、同様
に等倍像を結ぶものであるが、像側と被写体側の柱面鏡
５′の曲率を変えれば、ｙ方向へ拡大ないしは縮小の機
能を持たせることができる。第３０図に示す態様はその
特別な場合で、一方が平面鏡である場合である。この場
合はｙ方向に縮小の像になる。

第３１図に示す態様は第８図のシリンドリカルレンズ４
゛を柱面鏡５′に置き換えたものである。

更に第２０図に示す態様は柱面鏡とシリンドリカルレン
ズを合わせて使った請求項５の実施例である。

請求項３．４に記載の結像素子の様に柱面鏡を使ったも
のは、色収差が小さい点で有利であるが、シリンドリカ
ルレンズを使うものに比べてより高い成型精度が必要と
される。そこで両者の間をとったものが請求項５の結像
部品である。

次に本発明による第１のシリンドリカルレンズ列と反射
面群について更に詳しく説明する。

本発明の結像部品が明るさムラのない投影像を得るため
には、反射面群とシリンドリカルレンズ列が以下のいず
れかの関係を満たすようにすればよい。

第一は、第２３図（ａ）のように反射面対のピッチをシ
リンドリカルレンズのそれと同じにして、それぞれが一
対一に対応するように位置を合わせるものである。

第二は、同図（ｂ）のように反射面対のピッチをシリン
ドリカルレンズのそれの整数倍にとって、各シリンドリ
カルレンズに整数個の反射面対が対応するように位置を
合わせるもので、第一の構成はこの特殊な場合に当たる
。

第三は、本発明による請求項６に記載の構成である。こ
れはレンズ素子の幅を、該反射面対の並ぶ間隔の１．　
５以上の半整数倍にすることによって、第一　第二の構
成で必要な位置合わせを不要としたものである。

この原理を第３２図で説明する。ここではレンズの幅が
反射面対のピッチの１．　５倍の場合を示しているが、
他の半整数倍の場合についても同様の推論が成り立つ。

同図では反射面対とレンズの位置関係を三つに分類しで
ある。同図（ａ）に於いて、反射面対のピッチを１とす
るときｐ’＋ｑ　に０　；）６゛。２　ｐ　　（２ｑ　”　　１となり５、有効な反射［］１１の幅は１となる５゜マタ
第３２．図（ｈ）（Ｃ）の場合も明らかｌ“ｒｑ効な反
射面の幅は１となるから、ずべＣの場合Ｃ１−７）いて
１．８１“なるζＪがわかるｆｉｔ　　ｋ、、Ｈの様）
７有効な１メ・射面幅が反射面対、！、　、ｌ、、・り
ンドリカルレンズ列の位置関係によらない！、め、ω置
含わせは不要（、なる１゜第四は、第２：＋図（ｃ）の
、ノ、・）に反射面対のビッラをシリンドリカルレンズ
間さくと・〉で、位置合わゼ苓不要どするイ）のである。

反射面どしパ、／ズ素」′冑ハ位買の４”れからくる明
るさムラは、せいぜい反射面一対外が有効（・′なるか
無効になン）かのＡ１動？、゛ある１、従］でレンズ素
子力ｌ、−りの反射面対数が多・くなればこの変動の割
合は減少する。実用的ｔパは明るさノ・フは少なくとも
５０％以内である。′とが望４、れるが、そのためには
該レンズ素トの幅は、該反射面対の並ぶＩＨｊ隔の３（
１：ＪＪ以上である９゛、どが望まり、い。更に望まし
７くは５〜１０倍以」ζ”ある３、いずれの場合番・：も、あるシソニ・・・′ドリノノル
しパ、／λ′１・〜入ｑ・１１、た光が、反射後畦、隣
のシリンドリカルし・７１１人）で迷光とならないよ）
、遮光１段・１３を各シリンドリカルレンズ間（・鵠パ
ｉ、ｔ　６　ｃ！良い、、これは黒色塗装Ｃ１分ζ゛あ
る。

以」のような条侑を満たす場合Ｖ゛も、２゛・・リント
リカルレンズのＥ°ッラが焦点距離（・′比・＜−ｒ′
：１・分小さくない場合ｌＪは明るさのムラが出やけく
なる。

この意味（、：′シリンドリカルレンズの１゛°ツｙイ
）小さい方が好ま１．い。ま穴部２６図の−１）１１′
、ン・リントリカルレンズ列を二列ｉｊ’ｉ、　ｔ、、
　＋１、各パ／す′／トリカルレンズが］鳥の配列にな
るよ゛）に構成することもできる。ない、三列以上番パ
するへ６とも司能ｌ！ある。

次に請求項７記載の遮光面を導入１、た反射面群の例を
第１４図（ｂ）に、これとゞ・・リントリカルレンズ列
を組み合わゼたものを同図（ａ）１：示り。

また第２７図の様にレンに間の遮光４２段１：（を深く
切れ込んだものと′４るＪと（ｚ、よ１で、遮光面とす
る・：、ともできる。

本結像素子が実際に使われる場合〇）例苓１、第６図の
クイブを例にきり、第２１図に小４３、必要な長さの結
像素子１０４用いζ１、原稿］１の等イ）３像をイメー
ジセンリ゛ノ２上に投影１１、て電気的な伝号を得る、
画像読取装置の例１・゛ある９、〔発明の゛効果〕本発明は、第２シリンドリカルレンズと、第１シリンド
リカル１、・ンズ列および、反射面対の列どを組み合わ
せる構成＋１よって、以Ｖ：の性質８！−小４゜■　前
記従来のレンズｒレイ■■で必要だった４、面倒な軸合
わせが不要となるこ”と。なお、反射面対どシリンドリ
カルレンズ列のピッチのとり方によ・）では必要どなる
。

■　長手方向の包収ｙ゛はレンズ〜・枝分であるこ２と
。

■　垂直方向の色収差は前記従来のレンズ／″し・イ■
と同程度のレンズ−枝分にすぎないこと。

従って、一方向Ｊこ長いライン上の像苓投影し７、コン
パクトかつ単純な構造であって、製作が容易な投影光学
系を構成４“ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１へ・４図は本発明の基本原理を説明４″る説、四囲
、第５図′・・第′１２図は本発明の′実施例く′あり
、ぞれぞれ（ａ）は斜視図１、（ｂ）はン（軸（Ｊ垂直
な断面図１、第１３図は本発明にＪ、る遮光板の効果をｊ］＜−ｄ原
理図、７第１４図は請求項７記載の結像素Ｉ゛の実施例の部分図
、第１５図は本発明Ｅよる遮光板の効果を示妙原理図、第１６図は本発明の基本原理を説明する説明図、第１７
図、第１８図は本発明の実施例であり、それぞれ（ａ）
は斜視図、（ｆｉ）はＸ軸に庫直な断面図、第１９図（ａ）は、格子状の反射面を有するビ・・−ム
スブリプターを使った実施例の位置と像の明るさとの関
係を示す線図、第１９図（ｂ）は格子状の反射面を有す
るビー・ムスブリッター・を使）た実施例の断面図、東２０図は本発明の実施例であり、それぞれ（ａ）は斜
視図、（ｂ）はＸ軸に垂直な断面図、第２１図は本発明
の応用例を示す斜視図、第２２図は比較例であり、それ
ぞれ（ａ）は斜視図、（ｂ′）はＸ軸に垂直な断面図、第２３図はシリンドリカルレンズ列と反射面群の関係を
示す説明図、第２４図、第２６図はプリズム列を反射面群に使用する
説明図、第２６図は本発明の実施例の部分図、第２７図は請求項７記載の結像素子の実施例の部分図、箪２８図〜第３１図は本発明の実施例であり、それぞれ
（ａ）は斜視図、（ｂ）はＸ軸に垂直な断面図、第３２図は請求項６記載の結像素子によって位置合わせ
の必要が無くなることを示す説明図である。第２シリンドリカルレンズ反射面第１シリンドリカルレンズ列ハーフミラ−面遮光面結像素子原稿イメージセンサ遮光部材１　・・・　反射面群２　・・・　被写体（点）１３図 ■ 第４図第２図第６図第９図第”１０図第７図箪８図（ａ）（ｂ）第１３図（ａ）（ｂＪ第１４図第１７図（ａ）＜ｂ＞第１８図（ｂ）第１５図第１６図（ａ）（ｂ）第１９図第２０図第２２図第２５図第２６図第２７図第２３図第２４図第２８図第２９図第３０図

Claims

【特許請求の範囲】１、頂角がπ／２の谷をなすように置かれた反射面の対
が、平面上に該反射面の交わる谷線に垂直な方向に多数
配列してなる反射面群と、該反射面対の谷線と平行な母
線を持つ焦点距離の互いに等しい第１シリンドリカルレ
ンズの列と、該反射面対の配列方向と平行な母線をもつ
少なくとも一つの第２シリンドリカルレンズからなり、
被写体からの光は該反射面群に反射する前後で該第１シ
リンドリカルレンズ列を通過し、かつ反射する前ないし
は後の少なくとも一方で、少なくとも一つの第２シリン
ドリカルレンズを通過することによって像を結ぶ光学部
品であって、該第１シリンドリカルレンズ列を構成するシリンドリカ
ルレンズの焦点面が後者の第２シリンドリカルレンズの
像面、物体面と一致することを特徴とする結像素子。２、反射面群に対して被写体側及び像側の第１および第
２シリンドリカルレンズの位置と構成が等しく対称であ
り、該第１シリンドリカルレンズ列を構成するシリンド
リカルレンズの焦点面が後者の第２シリンドリカルレン
ズの像面、物体面と一致することを特徴とする請求項１
記載の結像素子。３、頂角がπ／２の谷をなすように置かれた反射面の対
が、平面上に該反射面の交わる谷線に垂直な方向に多数
配列してなる反射面群と、該反射面対の谷線と平行な母
線をもつ焦点距離の互いに等しい第１シリンドリカルレ
ンズの列と、該反射面対の配列方向と平行な母線をもつ
少なくとも一つの柱面鏡からなり、被写体からの光は該
反射面群に反射する前後で該第１シリンドリカルレンズ
列を通過し、また反射する前ないしは後の少なくとも一
方で、少なくとも一つの柱面鏡に反射することによって
像を結ぶ光学部品であって、該第１シリンドリカルレン
ズ列を構成するシリンドリカルレンズの焦点面が後者の
柱面鏡の像面、物体面と一致することを特徴とする結像
素子。４、反射面群に対して被写体側及び像側の柱面鏡の位置
と構成が等しく対称であり、該第１シリンドリカルレン
ズ列を構成するシリンドリカルレンズの焦点面が後者の
柱面鏡の像面、物体面と一致することを特徴とする請求
項３記載の結像素子。５、頂角がπ／２の谷をなすように置かれた反射面の対
が、平面上に該反射面の交わる谷線に垂直な方向に多数
配列してなる反射面群と、該反射面対の谷線と平行な母
線をもつ焦点距離の互いに等しいシリンドリカルレンズ
の列と、該反射面対の配列方向と平行な母線をもつ少な
くとも一つの柱面鏡と少なくとも一つのシリンドリカル
レンズからなり、被写体からの光は該反射面群に反射す
る前後で該シリンドリカルレンズ列を通過し、また反射
する前ないしは後の少なくとも一方で、少なくとも一つ
の柱面鏡に反射し、かつ少なくとも一方で、少なくとも
一つのシリンドリカルレンズを通過することによって像
を結ぶ光学部品であって、該第１シリンドリカルレンズ
列を構成するシリンドリカルレンズの焦点面が後者の柱
面鏡と第２シリンドリカルレンズによる像面、物体面と
一致することを特徴とする結像素子。６、請求項１〜５のいずれかに記載の結像素子の、第１
シリンドリカルレンズ列を構成する各シリンドリカルレ
ンズの幅が、該反射面対の並ぶ間隔の１．５以上の半整
数倍であることを特徴とする結像素子。７、請求項１〜６のいずれかに記載の結像素子の反射面
群の前に、反射面対の配列方向に垂直な遮光面を配列し
てなることを特徴とする結像素子。