JPH07261003A

JPH07261003A - レンズアレイ

Info

Publication number: JPH07261003A
Application number: JP6053962A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tanigawa; 浩谷川; Yoichi Maehara; 庸一前原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-03-24
Filing date: 1994-03-24
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【目的】製造が容易で、高い組立精度を必要とせず、
安価なレンズアレイを提供することを目的とする。【構成】透明板部材１１の表面に反射膜１３により平
面反射鏡と、半球面もしくは非球面の反射鏡とを透明板
部材１１と一体に形成し、透明板部材１１の内部を光路
として、各反射鏡の形成位置を組み合わせた構造とし、
照明用光源１６と受光素子１５を実装した基板１７とと
もに、透明板部材１１と基板１７とを所定の光学的位置
関係を保持するように筐体１８に固定したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイメージセンサ用の結像
素子として使われるレンズアレイに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のレンズアレイは、ファク
シミリ，複写装置，イメージスキャナ等の電子機器のイ
メージセンサ用の結像素子として用いられる。この場
合、レンズアレイを２枚組み合わせる構造と、レンズア
レイとミラーとを組み合わせる構造とがある。以下、従
来の結像光学系について図１４ないし図１８に基づいて
説明する。

【０００３】図１４は、従来のレンズを２枚組み合わせ
た構造の結像光学系の原理図である。図において、１０
１は原稿、１０２，１０４はレンズ、１０３はレンズ１
０２，１０４の焦点、１０５はセンサである。このと
き、原稿１０１の画像の光はレンズ１０２を通り焦点１
０３に結像し、さらにレンズ１０４を通ってセンサ１０
５面に正立等倍に結像する。

【０００４】図１５は図１４をアレイ状にした構造図で
ある。図において１０６，１０７はレンズアレイ（以後
ＬＡと略称する）であって、図１４におけるレンズ１０
２，１０４を最小光学ユニットとして等しい光学特性の
レンズを一定間隔で一列に配置し、原稿読み取りに必要
な長さに長尺一体に形成されている。原稿１０１の画像
の光は、図１４と同様にして、センサ１０５面に正立等
倍に結像する。

【０００５】図１６は、従来のレンズとミラーとを組み
合わせた構造の結像光学系の原理図である。図におい
て、１０８はルーフミラーであって、その断面は直角二
等辺三角形を有し、直交する二面１０８ａ，１０８ｂは
鏡面加工されている。レンズ１０２の光学中心線とルー
フミラー１０８の直角の二等分線とが一致するように配
置されていると、原稿１０１の画像の光はレンズ１０２
を通り、ルーフミラー１０８で反射して再びレンズ１０
２を通り原稿１０１面に正立等倍に結像する。

【０００６】図１７は図１６に示した１対のレンズとル
ーフミラーをアレイ状にした構造図である。図において
１０９はＬＡ、１１０は直交する二面１１０ａ，１１０
ｂが鏡面加工されたルーフミラーアレイ（以後ＲＭＡと
略称する）であって、図１６におけるレンズ１０２とル
ーフミラー１０８とを最小光学ユニットとして一定間隔
で一列に配置し、原稿読み取りに必要な長さに長尺一体
に形成されている。原稿１０１の画像の光は、図１６と
同様にして、原稿１０１面に正立等倍に結像する。

【０００７】図１８は従来のＬＡとＲＭＡによる結像光
学系の構造図である。図において１１１は光路分離ミラ
ーであって、原稿１０１の画像の光をＬＡ１０９へ反射
するとともにＬＡ１０９の出射光をセンサ側へ反射す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の二枚のレン
ズによる正立等倍の結像光学系では光路長を長くしなけ
ればならず、小型化するのが困難であり、原稿と、セン
サと、ＬＡとの位置関係に高い組立精度が必要で、コス
トアップとなっていた。

【０００９】また、ＲＭＡによる結像光学系では、ＬＡ
と、ＲＭＡと、光路分離ミラーとの３ユニットが必要で
あり、しかもそれぞれが高い精度に形成されていなけれ
ばならず、さらに原稿と、センサと、３ユニットとの位
置関係に高い組立精度が必要で、コストアップとなって
いた。

【００１０】本発明は以上の課題を解決するためになさ
れたもので、製造が容易で、高い組立精度を必要とせ
ず、安価なレンズアレイを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、透明板部材の表面に平面反射鏡と、球面
もしくは非球面の反射鏡とを透明板部材と一体に形成
し、透明板部材の内部を光路として、各反射鏡の形成位
置を組み合わせた構造とし、照明用光源と受光素子を登
載した基板とともに、透明板部材と基板とを所定の光学
的位置関係を保持するように筐体に固定したものであ
る。

【００１２】

【作用】以上の構成により、従来必要とした全ての光学
素子を透明板部材に一体に形成したので、高い部品の精
度と安価な部品コストで結像素子を提供することがで
き、しかも組立、調整の必要もなく、さらに反射鏡によ
り光路を折り畳むことができるので小型のレンズアレイ
にすることができる。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について説明
する。図１は本発明の第１の実施例におけるＬＡの斜視
図である。図２は本発明の第１の実施例におけるＬＡの
図１に記載するＡ−Ａ線断面図である。

【００１４】前記各図において、１１は透明板部材であ
って、例えばアクリル樹脂製で射出成形法により形成さ
れる。透明板部材１１は光路長と反射回数に基づき１か
ら５mmの厚さで、長手方向（図示矢印方向）は原稿のサ
イズに応じて２３０mm（Ａ４）もしくは２６０mm（Ｂ
４）程度、横手方向（図示矢印方向）は５から３０mm大
きさを有する。また、ＬＡ面１１ａと原稿面１１ｂとは
各面の平面度および両面相互の平行度が高い精度で形成
されており、さらにＬＡ面１１ａにはレンズ凸部１１ｃ
が長手方向１列にアレイ状に一体形成されている。

【００１５】レンズ凸部１１ｃの曲率半径と位置は、後
に反射膜１３を形成して半球面反射鏡１２を形成したと
き原稿読み取り位置２０の原稿画像が受光素子１５に縮
小して結像するように設定されている。縮小率は原稿読
み取り位置２０から半球面反射鏡１２までの光路長Ｓ１
と半球面反射鏡１２から受光素子１５までの光路長Ｓ２
との比β＝Ｓ２／Ｓ１で決まり、図２に示す第１の実施
例はβ＝２／３である。

【００１６】１３は反射膜であり、ＬＡ面１１ａと原稿
面１１ｂとの一部およびレンズ凸部１１ｃに例えばアル
ミニウムを蒸着して形成する。このようにして半球面反
射鏡１２はレンズ凸部１１ｃと反射膜１３とにより形成
されたものである。

【００１７】１４はハードコート膜であって、原稿面１
１ｂの反射膜１３の上に、例えば硬質ガラスをスパッタ
法により形成する。ハードコート膜１４は反射膜１３や
透明板部材１１を原稿１９との摩擦による摩耗から保護
する。

【００１８】１５は結像した原稿画像を読み取り電気信
号に変換する受光素子、１６は原稿読み取り位置２０を
照射する照明用光源、および１７は受光素子１５と照明
用光源１６とが長手方向に１列に実装された基板であ
る。

【００１９】透明板部材１１と基板１７は、原稿読み取
り位置２０の原稿画像が受光素子１５に結像するように
位置関係を保って、それぞれ筐体１８に保持されてい
る。

【００２０】以上のように構成された本発明におけるＬ
Ａを用いた密着型イメージセンサを原稿に密着させる
と、原稿画像が照明用光源１６によって照射され、原稿
読み取り位置２０に入射した原稿からの反射光は、反射
膜１３で反射し、半球面反射鏡１２で集光し、再び反射
膜１３で反射して、受光素子１５に縮小率２／３で倒立
縮小結像する。

【００２１】なお、本実施例ではＬＡ面１１ａと原稿面
１１ｂとは平行であるが、原稿読み取り位置２０と受光
素子１５とが正確に光路で結ばれて結像するならば平行
である必要はなく、倒立等倍結像でも受光素子１５の信
号処理に支障なければ反射膜１３は３面に限らず、さら
に、半球面反射鏡１２は収差を低減したり視野角を変え
たりするために非球面にすることは、本発明に基づく容
易な応用であり改めて説明する必要もない。

【００２２】以上のように透明板部材１１に原稿を読み
取るのに必要な光学素子を一体に形成したので、部品の
コストが安価になり、組立や光学部品の位置合わせが不
要になり組立コストも安価になり、光路を折り畳むこと
により小型化が可能になった。

【００２３】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
について説明する。図３は本発明の第２の実施例におけ
るＬＡの斜視図である。図４は本発明の第２の実施例に
おけるＬＡの図３に記載するＢ−Ｂ線断面図である。

【００２４】図３と図４において、２１は透明板部材で
あって、実施例１の透明板部材１１と同一材質で同様の
大きさ、同様の加工精度で同様の形状に成形されてい
る。さらにＬＡ面２１ａにはレンズ凸部２１ｃが長手方
向に２列平行にアレイ状に一体形成されている。

【００２５】レンズ凸部２１ｃの曲率半径と位置は、後
に反射膜２３を形成して半球面反射鏡２２を形成したと
き原稿読み取り位置３０の原稿画像が受光素子２５に等
倍に結像するように設定されている。

【００２６】２３は反射膜であり、ＬＡ面２１ａと原稿
面２１ｂとの一部およびレンズ凸部２１ｃに例えばアル
ミニウムを蒸着して形成する。このようにして半球面反
射鏡２２はレンズ凸部２１ｃと反射膜２３とにより形成
されたものである。

【００２７】２４はハードコート膜であって、原稿面２
１ｂの反射膜２３の上に、例えば硬質ガラスをスパッタ
法により形成する。ハードコート膜２４は反射膜２３や
透明板部材２１を原稿２９との摩擦による摩耗から保護
する。

【００２８】２５は結像した原稿画像を読み取り電気信
号に変換する受光素子、２６は原稿読み取り位置３０を
照射する照明用光源、および２７は受光素子２５と照明
用光源２６とが長手方向に１列に実装された基板であ
る。

【００２９】透明板部材２１と基板２７は、原稿読み取
り位置３０の原稿画像が受光素子２５に結像するように
位置関係を保って、それぞれ筐体２８に保持されてい
る。

【００３０】以上のように構成された本発明におけるＬ
Ａを用いた密着型イメージセンサを原稿に密着させる
と、原稿画像が照明用光源２６によって照射され、原稿
読み取り位置３０に入射した原稿面２１ｂの反射光は、
反射膜２３で反射し、半球面反射鏡２２の集光と反射膜
２３の反射とを２回繰り返して、受光素子２５に正立等
倍結像する。

【００３１】なお、実施例２ではＬＡ面２１ａと原稿面
２１ｂとは平行であるが、原稿読み取り位置３０と受光
素子２５とが正確に光路で結ばれて結像するならば平行
である必要はなく、正立等倍結像でも受光素子２５の信
号処理に支障なければ反射膜２３は３面に限らず、さら
に、半球面反射鏡２２は収差を低減したり視野角を変え
たりするために非球面にすることは、本発明に基づく容
易な応用であり改めて説明する必要もない。

【００３２】以上のように透明板部材２１に原稿を読み
取るのに必要な光学素子を一体に形成したので、部品の
コストが安価になり、組立や光学部品の位置合わせが不
要になり組立コストも安価になり、光路を折り畳むこと
により小型化が可能になった。

【００３３】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
について説明する。図５は本発明の第３の実施例におけ
るＬＡの斜視図である。図６は本発明の第３の実施例に
おけるＬＡの図５に記載するＣ−Ｃ線断面図、図７は本
発明の第３の実施例におけるＬＡの図５に記載するＤ−
Ｄ線断面図である。

【００３４】図５から図７において、３１は透明板部材
であって、実施例１の透明板部材１１と同一材質で同様
の大きさ同様の加工精度で同様の形状に成形されてい
る。さらにＬＡ面３１ａにはレンズ凸部３１ｃが長手方
向に２列平行にアレイ状に一体形成されている。

【００３５】レンズ凸部３１ｃの曲率半径と位置は、後
に反射膜３３を形成して半球面反射鏡３２を形成したと
き原稿読み取り位置４０の原稿画像が受光素子３５に等
倍に結像するように設定されている。

【００３６】原稿面３１ｂには図７に示す階段状凸部３
１ｄが形成されている。階段状凸部３１ｄは原稿面３１
ｂ側頂角が直角で、その頂角の垂直二等分線がレンズ凸
部３１ｃの光軸と一致するようにレンズ凸部３１ｃと階
段状凸部３１ｄとは同数同ピッチで一体に成形されてい
る。

【００３７】３３は反射膜であり、ＬＡ面３１ａと原稿
面３１ｂとの一部およびレンズ凸部３１ｃと階段状凸部
３１ｄとに例えばアルミニウムを蒸着して形成する。こ
のようにして半球面反射鏡３２はレンズ凸部３１ｃと反
射膜３３とにより形成されたものであり、ルーフミラー
アレイ（以後ＲＭＡと略称する）４１は階段状凸部３１
ｄと反射膜３３とにより形成されたものである。

【００３８】３４はハードコート膜であって、原稿面３
１ｂの反射膜３３の上に、例えば硬質ガラスをスパッタ
法により形成する。ハードコート膜３４は反射膜３３や
透明板部材３１を原稿３９との摩擦による摩耗から保護
する。

【００３９】３５は結像した原稿画像を読み取り電気信
号に変換する受光素子、３６は原稿読み取り位置４０を
照射する照明用光源、および３７は受光素子３５と照明
用光源３６とが長手方向に１列に実装された基板であ
る。

【００４０】透明板部材３１と基板３７は、原稿読み取
り位置４０の原稿画像が受光素子３５に結像するように
位置関係を保って、それぞれ筐体３８に保持されてい
る。

【００４１】以上のように構成された本発明におけるＬ
Ａを用いた密着型イメージセンサを原稿に密着させる
と、原稿画像が照明用光源３６によって照射され、原稿
読み取り位置４０に入射した原稿面３１ｂの反射光は、
反射膜３３で反射し、半球面反射鏡３２の集光と反射膜
３３およびＲＭＡ４１の反射とを繰り返して、受光素子
３５に正立等倍結像する。

【００４２】なお、実施例３ではＬＡ面３１ａと原稿面
３１ｄとは平行であるが、原稿読み取り位置４０と受光
素子３５とが正確に光路で結ばれて結像するならば平行
である必要はなく、また、半球面反射鏡３２は収差を低
減したり視野角を変えたりするために非球面にすること
は、本発明に基づく容易な応用であり改めて説明する必
要もない。

【００４３】以上のように透明板部材３１に必要な光学
素子を一体に形成したので、部品のコストが安価にな
り、組立や光学部品の位置合わせが不要になり組立コス
トも安価になり、光路を折り畳むことにより小型化が可
能になった。

【００４４】（実施例４）ＬＡを用いて長尺原稿を読み
取る際、隣接光学系とのクロストークを避けるために遮
蔽が必要となる。図８（ａ）は本発明の第４の実施例に
おけるＬＡの鏡面Ｖ溝による遮蔽構造を示す斜視図、図
８（ｂ）は本発明の第４の実施例におけるＬＡのすりガ
ラスＶ溝による遮蔽構造を示す斜視図、および図８
（ｃ）は本発明の第４の実施例におけるＬＡの図８
（ａ）に記載する鏡面Ｖ溝のＥ−Ｅ線断面図である。以
下に、遮蔽構造について説明する。

【００４５】図８（ａ），（ｂ），（ｃ）において、５
１は透明板部材であって実施例１に説明した透明板部材
１１と同一材質で同様の大きさ同様の加工精度で同様の
形状に形成されている。なお、相違点は図８（ａ）にお
いて隣接するレンズ凸部５１ｃの間に遮蔽溝斜面５２，
５３が形成されている点である。図８（ｃ）において遮
蔽溝斜面５２，５３は鋭角のＶ字状の溝を成し、レンズ
凸部５１ｃに入射，反射する光がそれぞれのレンズ凸部
５１ｃに分離されるように形成されている。遮蔽溝斜面
５２，５３は反射膜５６を形成する際に同時に皮膜され
る。図８（ｃ）に示すように、レンズ凸部５１ｃの間に
形成された鋭角のＶ字状の溝によって隣接する光学系に
光が漏れず、長尺原稿を読み取る際にクロストークを避
けることができる。

【００４６】なお、図８（ｂ）は遮蔽溝斜面５４，５５
を粗くすりガラス状に形成したものである。遮蔽溝斜面
５４，５５の形状は図８（ｃ）に示す角度，深さ，形状
と同一で、図８（ａ）との相違点は反射膜５６の代わり
に粗くすりガラス状に加工されている点である。遮蔽溝
斜面５４，５５を粗くすりガラス状にすることにより、
強い光が入射しても迷光となって結像に影響を与えない
ようにすることができる。

【００４７】図９（ａ）は本発明の第４の実施例におけ
るＬＡの反射膜による遮蔽構造を示す斜視図、図９
（ｂ）は本発明の第４の実施例におけるＬＡの図９
（ａ）に記載するＦ−Ｆ線断面図である。

【００４８】図９（ａ），（ｂ）において、５１は透明
板部材であって実施例１に説明した透明板部材１１と同
一材質で同様の大きさ、同様の加工精度同様の形状に形
成されている。なお、相違点は隣接するレンズ凸部５１
ｃの間に反射膜が形成されていない点である。即ち、透
明板部材５１に反射膜を形成する際に、隣接するレンズ
凸部５１ｃの間にマスキングを施したものである。以上
の構造によりレンズ凸部５１ｃに入射した光のみ原稿面
５１ｂへ反射し、レンズ凸部５１ｃの隣接部に入射した
光はＬＡ面５１ａを透過するので、隣接する光学系に光
が漏れ込まず、遮蔽溝を形成したと同様な効果が得られ
る。

【００４９】（実施例５）図１０は本発明の第５の実施
例におけるＬＡの透明板部材の斜視図である。図１１は
本発明の第５の実施例におけるＬＡの図１０に記載する
透明板部材のＧ−Ｇ線断面図である。図１０，１１にお
いて、透明板部材６１は原稿読み取り用イメージセンサ
としてより利用しやすい形状に加工されている。

【００５０】図１０，１１において、６１は透明板部材
であって、実施例１の透明板部材１１と同一材質で同様
の大きさ同様の加工精度で同様の形状に成形されてい
る。さらにＬＡ面６１ａにはレンズ凸部６１ｃが長手方
向に２列平行にアレイ状に一体形成されている。

【００５１】レンズ凸部６１ｃの曲率半径と位置は、後
に反射膜６３を形成して半球面反射鏡６２を形成したと
き原稿読み取り位置７０の原稿画像が受光素子６５に等
倍に結像するように設定されている。

【００５２】ＬＡ面６１ａに照明用光源６６から光が入
射する位置にはシリンドリカルレンズ部６１ｅが形成さ
れ、照明光を効率よく原稿６９に集光することができ
る。また、原稿面６１ｂには原稿面６１ｂと平行に段差
部６１ｄが形成され、その平行な平面部は原稿読み取り
位置７０を構成し、その斜面部は原稿６９からの反射光
が透明板部材６１に入射する入射面７１となる。入射面
７１の傾斜角度は透明板部材６１の中を反射しながら進
行する光路と垂直となるように形成されている。同様に
して、透明板部材６１から光路が出射する位置は傾斜し
た出射面７２が設けられ、その傾斜角度は出射する光路
と垂直となるように形成されている。

【００５３】６３は反射膜であり、ＬＡ面６１ａと原稿
面６１ｂとの一部およびレンズ凸部６１ｃと遮蔽溝７３
とに例えばアルミニウムを蒸着して形成する。このよう
にして半球面反射鏡６２はレンズ凸部６１ｃと反射膜６
３とにより形成されたものである。

【００５４】６４はハードコート膜であって、原稿面６
１ｂの反射膜６３の上に、例えば硬質ガラスをスパッタ
法により形成する。ハードコート膜６４は反射膜６３や
透明板部材６１を原稿６９との摩擦による摩耗から保護
する。

【００５５】６５は結像した原稿画像を読み取り電気信
号に変換する受光素子、６６は原稿読み取り位置７０を
照射する照明用光源、および６７は受光素子６５と照明
用光源６６とが長手方向に１列に実装された基板であ
る。

【００５６】透明板部材６１と基板６７は、原稿読み取
り位置７０の原稿画像が受光素子６５に結像するように
位置関係を保って、それぞれ筐体に保持されている。

【００５７】例えば、図１１において、原稿読み取り位
置７０から第１列目の半球面反射鏡６２までの光路長を
第１列目の半球面反射鏡６２の焦点位置に設定し、第１
列目と第２列目との半球面反射鏡６２の光学特性を等し
いものとすると、結像位置は半球面反射鏡６２の光学的
焦点距離の位置となり、結像倍率は−１となる。また、
実施例３に示したように、第１列目の半球面反射鏡６２
と第２列目の半球面反射鏡６２との間の反射面６３にル
ーフミラーを形成すると正立等倍の結像を得ることがで
きる。

【００５８】なお、実施例５ではＬＡ面６１ａと原稿面
６１ｂとは平行であるが、原稿読み取り位置７０と受光
素子６５とが正確に光路で結ばれて結像するならば平行
である必要はなく、正立等倍結像でも受光素子６５の信
号処理に支障なければ反射膜６３は３面に限らず、同様
に半球面反射鏡６２はＬＡ面６１ａに限らず原稿面６１
ｂ形成されてもよく、さらに、半球面反射鏡６２は収差
を低減したり視野角を変えたりするために非球面にする
ことは、本発明に基づく容易な応用であり改めて説明す
る必要もない。

【００５９】図１２は本発明の他の実施例におけるＬＡ
の斜視図である。図において、７４は半球面反射鏡の代
わりに用いた反射型フレネルレンズ、７５はシリンドリ
カルレンズの代わりに用いたリニアフレネルレンズであ
る。この構成においても、前述の構成と同じ光学系を構
成することができる。

【００６０】図１３は本発明の他の実施例におけるＬＡ
の要部断面図である。光学系全体を小型化するために透
明板部材８１を薄くすると、半球面反射鏡８２への光の
入射角が極めて大きくなり、非点収差や歪曲収差を補正
しきれなくなって十分な解像力が得られなくなる。この
問題を解決するため、半球面反射鏡８２への光の入射角
が小さくなるように、半球面反射鏡８２をＬＡ面８１ａ
に対して傾斜させて形成するとともに原稿面の平面鏡に
代えて傾斜面とし、光の全反射を利用するものである。

【００６１】図１３において、８１ｃは透明板部材８１
に形成したレンズ凸部、８２は半球面反射鏡、８３は反
射膜、８４は原稿読み取り位置、８５は入射面、８６か
ら９０は第１から第５の傾斜面である。原稿の画像は入
射面８５から入射し、反射膜８３で反射して第１傾斜面
８６へ向かい、第１傾斜面８６で全反射、半球面反射鏡
８２で集光反射、第２傾斜面８７と第３傾斜面８８とで
全反射、再び半球面反射鏡８２で集光反射、第４傾斜面
８９と第５傾斜面９０とで全反射、そしてＬＡ面８１ａ
と直角に出射する。

【００６２】以上のようにして、透明板部材を薄くする
ことができ、しかも傾斜面による全反射を利用したので
反射膜を形成する面が１面少なくてすむので製作コスト
を下げることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明は、透明板部材の
表面に平面反射鏡と、球面もしくは非球面の反射鏡とを
透明板部材と一体に形成し、透明板部材の内部を光路と
して、各反射鏡の形成位置を組み合わせた構造としたの
で、製造が容易で、高い組立精度を必要とせず、安価な
レンズアレイを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるＬＡの斜視図

【図２】本発明の第１の実施例におけるＬＡの図１に記
載するＡ−Ａ線断面図

【図３】本発明の第２の実施例におけるＬＡの斜視図

【図４】本発明の第２の実施例におけるＬＡの図３に記
載するＢ−Ｂ線断面図

【図５】本発明の第３の実施例におけるＬＡの斜視図

【図６】本発明の第３の実施例におけるＬＡの図５に記
載するＣ−Ｃ線断面図

【図７】本発明の第３の実施例におけるＬＡの図５に記
載するＤ−Ｄ線断面図

【図８】（ａ）本発明の第４の実施例におけるＬＡの鏡
面Ｖ溝による遮蔽構造を示す斜視図（ｂ）本発明の第４の実施例におけるＬＡのすりガラス
Ｖ溝による遮蔽構造を示す斜視図（ｃ）本発明の第４の実施例におけるＬＡの図８（ａ）
に記載する鏡面Ｖ溝のＥ−Ｅ線断面図

【図９】（ａ）本発明の第４の実施例におけるＬＡの反
射膜による遮蔽構造を示す斜視図（ｂ）本発明の第４の実施例におけるＬＡの図９（ａ）
に記載するＦ−Ｆ線断面図

【図１０】本発明の第５の実施例におけるＬＡの透明板
部材の斜視図

【図１１】本発明の第５の実施例におけるＬＡの図１０
に記載する透明板部材のＧ−Ｇ線断面図

【図１２】本発明の他の実施例におけるＬＡの斜視図

【図１３】本発明の他の実施例におけるＬＡの要部断面
図

【図１４】従来のレンズを２枚組み合わせた構造の結像
光学系の原理図

【図１５】図１４をアレイ状にした構造図

【図１６】従来のレンズとミラーとを組み合わせた構造
の結像光学系の原理図

【図１７】図１６に示した１対のレンズとルーフミラー
をアレイ状にした構造図

【図１８】従来のＬＡとＲＭＡによる結像光学系の構造
図

【符号の説明】

１１，２１，３１，５１，６１，８１透明板部材１１ａ，２１ａ，３１ａ，５１ａ，６１ａ，８１ａＬ
Ａ面１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，５１ｂ，６１ｂ，原稿面１１ｃ，２１ｃ，３１ｃ，５１ｃ，６１ｃ，８１ｃレ
ンズ凸部１２，２２，３２，６２，８２半球面反射鏡１３，２３，３３，５６，６３，８３反射膜１４，２４，３４ハードコート膜１５，２５，３５，６５受光素子１６，２６，３６，６６照明用光源１７，２７，３７，６７基板１８，２８，３８筐体１９，２９，３９，６９原稿２０，３０，４０，７０，８４原稿読み取り位置３１ｄ階段状凸部４１ルーフミラーアレイ（ＲＭＡ）５２，５３，５４，５５遮蔽溝斜面６１ｄ段差部６１ｅシリンドリカルレンズ部７１，８５入射面７２出射面７３遮蔽溝７４反射型フレネルレンズ７５リニアフレネルレンズ８６第１傾斜面８７第２傾斜面８８第３傾斜面８９第４傾斜面９０第５傾斜面１０１原稿１０２，１０４レンズ１０３焦点１０５センサ１０６，１０７，１０９レンズアレイ（ＬＡ）１０８ルーフミラー１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂ二面１１０ルーフミラーアレイ（ＲＭＡ）１１１光路分離ミラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面が概ね矩形状に形成され所定の長さを
有する透明な板状部材と、当該板状部材の互いに対向す
る二面のうち一面に形成される複数の凸状膨出部と、前
記板状部材における凸状膨出部を含む面とこの面に対向
する他の面の一部との両表面に形成される反射膜とを備
えることを特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】前記凸状膨出部は半球面に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項３】前記凸状膨出部は非球面に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項４】前記凸状膨出部は前記板状部材の長手方向
に所定の間隔で１列に形成されていることを特徴とする
請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項５】前記凸状膨出部は前記板状部材の長手方向
に所定の間隔で２列に、かつ相互の列が所定の間隔で平
行に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
レンズアレイ。
【請求項６】それぞれの列を構成する前記凸状膨出部は
互いに異なる曲率を有することを特徴とする請求項５に
記載のレンズアレイ。
【請求項７】前記凸状膨出部が形成された面に対向する
他の面に、頂角が直角で、その頂角の垂直二等分線が前
記凸状膨出部の中心線と一致するように前記凸状膨出部
と同数同間隔に階段状凸部が成形されていることを特徴
とする請求項５または６に記載のレンズアレイ。
【請求項８】第１列を構成する前記凸状膨出部の中心線
と第２列を構成する前記凸状膨出部の中心線とが前記板
状部材の表面に向かって広がる方向にともに傾斜すると
ともに、前記凸状膨出部が形成された面に対向する他の
面に前記凸状膨出部の中心線に対して傾斜した傾斜面を
複数形成し、その傾斜角度は前記傾斜面を全反射した光
が前記凸状膨出部に入射するように形成されていること
を特徴とする請求項５または６に記載のレンズアレイ。
【請求項９】隣接する前記凸状膨出部の間に隣接する光
学系を分離する分離手段を設けたことを特徴とする請求
項１ないし８のいずれかに記載のレンズアレイ。
【請求項１０】前記分離手段は隣接する前記凸状膨出部
の間に形成されたＶ字状の溝であることを特徴とする請
求項９に記載のレンズアレイ。
【請求項１１】前記Ｖ字状の溝はその表面に反射膜が形
成されていることを特徴とする請求項１０に記載のレン
ズアレイ。
【請求項１２】前記Ｖ字状の溝は溝面がすりガラス状に
形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のレ
ンズアレイ。
【請求項１３】前記分離手段は隣接する前記凸状膨出部
の間に形成された非反射面であることを特徴とする請求
項９に記載のレンズアレイ。
【請求項１４】原稿を照明する照明光が前記板状部材に
入射する部分に前記板状部材の長手方向にシリンドリカ
ルレンズを形成したことを特徴とする請求項１ないし１
３のいずれかに記載のレンズアレイ。
【請求項１５】前記凸状膨出部が形成された面に対向す
る他の面に、段差を有する段差平面と、前記段差平面と
前記他の面とに連続する段差斜面とを有し、前記段差平
面を前記照明光の出射面とするとともに前記段差斜面を
原稿反射光の入射面とし、前記段差斜面と前記原稿反射
光の成す角が垂直となるように前記段差斜面の傾斜角度
を形成したことを特徴とする請求項１ないし１３のいず
れかに記載のレンズアレイ。
【請求項１６】前記板状部材を出射する光と、出射面と
のなす角が垂直となるように、前記凸状膨出部が形成さ
れた面の一部に前記出射面を形成したことを特徴とする
請求項１ないし１３のいずれかに記載のレンズアレイ。
【請求項１７】原稿を照明する光源と前記板部材から出
射した光を受光する受光素子とを実装した基板と、前記
板状部材とが、所定の光学的位置を保持するように前記
基板と前記板状部材とを筐体に収納し固定したことを特
徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のレンズ
アレイ。