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JPH06250117A - Image forming element - Google Patents

Image forming element

Info

Publication number
JPH06250117A
JPH06250117A JP3665993A JP3665993A JPH06250117A JP H06250117 A JPH06250117 A JP H06250117A JP 3665993 A JP3665993 A JP 3665993A JP 3665993 A JP3665993 A JP 3665993A JP H06250117 A JPH06250117 A JP H06250117A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylindrical lens
image
cylindrical
lens
lens surfaces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3665993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriji Ooishi
則司 大石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP3665993A priority Critical patent/JPH06250117A/en
Publication of JPH06250117A publication Critical patent/JPH06250117A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロッドレンズアレイと同等以上の性能、コス
トを実現し、かつ、特殊なノウハウを必要としない結像
素子を提供する。 【構成】 それぞれ二つの並列したシリンドリカルレン
ズ面を両側に持った柱状透明部材3,4を、一方の側の
シリンドリカルレンズ面を向かい合わせて面対称になる
ように二列に並べ、両外側に向いた他方の側のシリンド
リカルレンズ面に面して、その配列方向と母線が平行な
シリンドリカルレンズ1,2を各々設置し、各透明部材
の並列した二つのシリンドリカルレンズ面はそれぞれ同
形で、反対側の並列した二つのシリンドリカルレンズ面
とおのおの対をなし、各対の両シリンドリカルレンズ面
は内側に位置したシリンドリカルレンズ面の焦点距離だ
け離れているように構成される。
(57) [Summary] [Purpose] To provide an imaging element that realizes performance and cost equal to or higher than that of a rod lens array and does not require special know-how. [Structure] Columnar transparent members 3 and 4 each having two parallel cylindrical lens surfaces on both sides are arranged in two rows so that the cylindrical lens surfaces on one side face each other so as to be plane-symmetrical, and face to both outer sides. The cylindrical lenses 1 and 2 parallel to the arrangement direction and the generatrix are respectively installed so as to face the cylindrical lens surface on the other side, and the two parallel cylindrical lens surfaces of the respective transparent members have the same shape, respectively, and Two cylindrical lens surfaces arranged in parallel are paired with each other, and both cylindrical lens surfaces of each pair are arranged so as to be separated by the focal length of the cylindrical lens surface located inside.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming element used in facsimiles, electronic copying machines, LED printers and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】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結像素子が使われている。このよう
な結像素子としては、中心から半径方向に屈折率が連
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、凸レンズのアレイを形成した
板を三層に重ね合わせたもの(例えば特公昭49−88
93号公報、特開昭57−104923号公報、特開昭
57−66414号公報など参照)、厚い凸レンズの
アレイを二層に重ね合わせたもの(例えば特開昭54−
81571号公報参照)、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5
6−117201号公報、特開昭56−126801号
公報、特開昭56−140301号公報、特開昭56−
149002号公報、特開昭60−254018号公
報、特開昭60−254019号公報、特開昭60−2
54020号公報、特開昭61−233714号公報、
特開昭62−91902号公報、特開昭62−2014
17号公報など参照)がある。
2. Description of the Related Art In facsimiles, electronic copying machines, LED printers and the like, an image forming element for projecting an object on a line onto a sensor or a photosensitive drum at an equal magnification is used. An example of such an imaging element is a so-called rod lens array, which is an array of cylindrical transparent bodies whose refractive index continuously changes in the radial direction from the center, and a plate on which an array of convex lenses is formed is stacked in three layers. Tamono (for example, Japanese Patent Publication Sho 49-88)
No. 93, JP-A-57-104923, JP-A-57-66414, etc.), and an array of thick convex lenses in two layers (for example, JP-A-54-54).
No. 81571), an erecting equal-magnification optical system formed by combining a roof prism and a lens is arranged in an array (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-210319 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-10319).
6-117201, JP-A-56-126801, JP-A-56-140301, JP-A-56-
149002, JP-A-60-254018, JP-A-60-254019, and JP-A-60-2.
54020, JP-A 61-233714,
JP-A-62-91902, JP-A-62-2014
17).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】とりわけ、上記方式
のロッドレンズアレイは現在最も広く使われており、実
用化された製品は品質的にも価格的にも大きく他方式を
リードしている。ロッドレンズアレイでは円柱状の透明
体に屈折率の分布を形成すること、また、これを精密に
制御することが技術的なポイントであるが、これには特
殊なノウハウを必要とするため、ノウハウを持たない第
三者が製作するのは容易でない。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値が増加
し、暗い光学系になってしまうという問題点もある。
In particular, the rod lens array of the above-mentioned system is most widely used at present, and the commercialized product leads the other systems greatly in terms of quality and price. In the rod lens array, the technical point is to form the refractive index distribution in a cylindrical transparent body and to control it precisely, but this requires special know-how. It is not easy for a third party who doesn't have to produce. Further, since it is particularly difficult to make a rod lens having a particularly large diameter, there is a problem that the F value increases when a large distance between the lens and the subject is desired, resulting in a dark optical system.

【0004】そこでロッドレンズを使用しない、製作が
容易な結像素子が望まれるわけであるが、すでに公知の
方式では、一体成型された各層のレンズアレイの各単
レンズの間隔が、成型条件や材料のばらつきなどによっ
て層間で異なると、光軸を十分な精度で合わせることが
難しく、また、隣合うレンズの間に遮光手段を設けるこ
となどの作業が面倒で、特に長いアレイを作ることはい
ささか困難であり、コスト的にも不利である。
Therefore, an image forming element which does not use a rod lens and which is easy to manufacture is desired. However, in the already known method, the distance between the single lenses of the lens array of the integrally molded layers is different from the molding condition or the molding condition. If the layers differ due to material variations, it is difficult to align the optical axes with sufficient accuracy, and the work of providing light-shielding means between adjacent lenses is troublesome, and it is somewhat difficult to make a particularly long array. Difficult and costly.

【0005】また、方式では各単レンズは各々独立に
作られアレイ化されるため、方式のように成型時に軸
合わせの精度が決まってしまうということはなく、角柱
状のレンズ形状やレンズが二層になったことなどによっ
てアレイ化も容易になっており、方式に比べて有利な
点を持つ一方、各層を一体成型できなくなることによる
コストの上昇が問題となる。ファクシミリや複写機用途
に実用的な長さのレンズアレイを作るには、一本当り通
常数百本の単レンズが必要であり、単レンズの製造コス
トを極めて低く抑えることが必要であるが、研磨はもち
ろん射出成型でも方式のロッドレンズアレイに対抗で
きるコストを実現することは困難である。
Further, in the method, since each single lens is made independently and formed into an array, the accuracy of the axial alignment is not determined at the time of molding as in the method, and the prismatic lens shape and the lens are two. Since it becomes a layer, it becomes easy to form an array, and it has an advantage over the method, but there is a problem that the cost rises because it becomes impossible to integrally mold each layer. In order to make a lens array of a practical length for use in facsimiles and copying machines, it is usually necessary to have several hundreds of single lenses, and it is necessary to keep the manufacturing cost of single lenses extremely low. It is difficult to realize a cost that can compete with the rod lens array of the method not only by polishing but also by injection molding.

【0006】さらに、これはロッドレンズとも共通する
ことであるが、像の明るさを稼ぐためにレンズの口径を
大きくするか作動距離を短くするかしてF値を下げよう
とすれば、特にレンズ周辺部を通る光の屈折角の積算が
大きくなり、色収差が大きくなって好ましくない。従っ
て、方式〜では、単色光を光源とするような特別の
場合を除いて、明るい光学系を作ることが困難である。
Further, this is also common to the rod lens, but if the F-number is lowered by increasing the aperture of the lens or shortening the working distance in order to increase the brightness of the image, in particular, The integration of the refraction angles of the light passing through the peripheral portion of the lens becomes large, and the chromatic aberration becomes large, which is not preferable. Therefore, in the methods 1 to 3, it is difficult to form a bright optical system except in a special case where monochromatic light is used as the light source.

【0007】また、の方式は、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、収差の点では有
利であるが、レンズとプリズム以外に光路を変えるため
の反射手段が必要となり、さらに、曲がった光路を確保
するために、レンズと物体や像との距離をレンズ口径の
数倍以上とる必要があり、F値をあまり小さくできない
ため明るさを稼ぎにくいという問題がある。また、プリ
ズムの反射面や反射手段への反射コート(一般に金属鍍
金)が製造コストを上げるという問題点もある。
The method (1) uses a roof prism (or roof mirror) for reversing the image, which is advantageous in terms of aberration, but it requires a reflecting means for changing the optical path other than the lens and the prism. In order to secure a curved optical path, the distance between the lens and the object or image needs to be several times the lens aperture or more, and there is a problem that it is difficult to obtain brightness because the F value cannot be made too small. Further, there is a problem that the reflection surface of the prism and the reflection coating (generally metal plating) on the reflection means increase the manufacturing cost.

【0008】結局、従来の方式では屈折率分布の制御と
いう特殊な技術を必要とせずに、ロッドレンズアレイと
同等以上の性能、コストを実現することは困難であるこ
とがわかる。本発明の解決しようとする課題は、ロッド
レンズアレイと同等以上の性能、コストの実現を可能と
し、かつ、特殊なノウハウを必要としない結像素子を提
供することである。
After all, it is understood that it is difficult for the conventional method to realize the performance and cost equal to or higher than those of the rod lens array, without requiring a special technique of controlling the refractive index distribution. The problem to be solved by the present invention is to provide an imaging element that can realize performance and cost equal to or higher than those of a rod lens array and does not require special know-how.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による結像素子
は、それぞれ二つの並列したシリンドリカルレンズ面を
両側に持った柱状透明部材を、一方の側のシリンドリカ
ルレンズ面を向かい合わせて面対称になるように二列に
並べ、両外側に向いた他方の側のシリンドリカルレンズ
面に面して、その配列方向と母線が平行なシリンドリカ
ルレンズを各々設置し、各透明部材の並列した二つのシ
リンドリカルレンズ面はそれぞれ同形で、反対側の並列
した二つのシリンドリカルレンズ面とおのおの対をな
し、各対の両シリンドリカルレンズ面は内側に位置した
シリンドリカルレンズ面の焦点距離だけ離れているよう
に構成される。
In the image forming element according to the present invention, columnar transparent members each having two parallel cylindrical lens surfaces on both sides are made plane-symmetric with the cylindrical lens surface on one side facing each other. As shown in the figure, the two cylindrical lens surfaces of the transparent members are arranged in parallel. Have the same shape, and each pair forms a pair with two cylindrical lens surfaces arranged in parallel on the opposite side, and both cylindrical lens surfaces of each pair are separated by the focal length of the cylindrical lens surface located inside.

【0010】なお、ここで言うシリンドリカルレンズ及
びシリンドリカルレンズ面とは、いわゆる円柱の一部や
円柱面のみを示すものでなく、レンズとしての収差が少
ない二次あるいはそれ以外の曲線によって底面の形が表
される柱面をもつレンズ及び柱面をも含むものとする。
It should be noted that the cylindrical lens and the cylindrical lens surface referred to here do not indicate only so-called a part of a cylinder or a cylinder surface, but the shape of the bottom surface is formed by a quadratic curve or other curves with less aberration as a lens. It also includes a lens having a cylindrical surface represented and a cylindrical surface.

【0011】[0011]

【作用】レンズアレイを使った結像素子では、各構成単
位が正立等倍像を結ぶことがつながりのある像を得るた
めに必要である。しかしながら、この正立の条件はレン
ズアレイの配列方向のみ成り立てば像の連続性は保たれ
るから、これに垂直の方向には倒立した像でもかまわな
い。
In the image forming device using the lens array, it is necessary for each constituent unit to form an erecting equal-magnification image in order to obtain a continuous image. However, since the continuity of the image is maintained if this erecting condition is satisfied only in the arrangement direction of the lens array, an inverted image in the direction perpendicular to this may be used.

【0012】本発明の結像素子はレンズアレイの配列方
向には二列の透明部材の光軸に沿った四つのシリンドリ
カルレンズ面によって正立等倍像を結び、垂直方向には
外側の二本のシリンドリカルレンズによって倒立像を結
ぶことによって、一方向のみ反転した像を得るもので、
長手方向に作用する四つのシリンドリカルレンズ面の働
きは上記方式の作用を平面的に示すものである。
In the image forming element of the present invention, an erecting equal-magnification image is formed by four cylindrical lens surfaces along the optical axis of two rows of transparent members in the arrangement direction of the lens array, and two outer lenses are formed in the vertical direction. By forming an inverted image with the cylindrical lens of
The action of the four cylindrical lens surfaces acting in the longitudinal direction is a plan view of the action of the above method.

【0013】このように、アレイの作用を一方向に限っ
たことにより軸合わせの必要が長手方向にのみに限ら
れ、方式以上にアレイ化が容易となり、さらに各々の
透明部材が柱状の形態をしているために、所定の断面形
状の長尺ロッドを一度に成型、研磨してから使用する長
さに切断する方法や、特に細いシリンドリカルレンズの
場合は、同断面形状のファイバーを押し出し成型、必要
に応じて連続研磨し切断するなどのコスト的に有利な量
産方法が利用でき、方式の持つコストのデメリットを
克服することができる。さらに、シリンドリカルレンズ
アレイの母線に平行なアレイの幅は任意に設定できるた
め、この幅を広くとって容易に像の明るさを稼ぐことが
できる。
As described above, since the action of the array is limited to one direction, the need for axial alignment is limited to only the longitudinal direction, which makes the array easier than the method, and each transparent member has a columnar shape. Therefore, a long rod of a predetermined cross-sectional shape is molded at a time, a method of polishing and then cutting to a length to be used, particularly in the case of a thin cylindrical lens, extrusion molding of a fiber of the same cross-sectional shape, A cost-effective mass production method such as continuous polishing and cutting can be used if necessary, and the cost disadvantages of the method can be overcome. Furthermore, since the width of the array parallel to the generatrix of the cylindrical lens array can be set arbitrarily, the brightness of the image can be easily obtained by widening the width.

【0014】さらに、本発明では、長手方向に作用する
二つの光学ユニットを構成している八つのシリンドリカ
ルレンズ面を、二つの透明部材にまとめることによって
部品数を減らし、より容易に製作できるようになってい
る。
Further, according to the present invention, the eight cylindrical lens surfaces constituting the two optical units acting in the longitudinal direction are combined into two transparent members to reduce the number of parts and facilitate the manufacture. Has become.

【0015】[0015]

【実施例】図1は、本発明による結像素子の実施例の一
部の斜視図であり、図2は同部分の平面図である。二列
の透明部材3,4のアレイによって正立等倍像が得られ
る物体面5、像面6は、それぞれシリンドリカルレンズ
1,2から焦点距離だけ離れた位置にあり、y方向には
図2(a)に示すようにシリンドリカルレンズ1,2に
よって倒立像が得られ、x方向には図2(b)に示すよ
うに透明部材3,4のアレイの働きで正立像が得られ
る。
1 is a perspective view of a part of an embodiment of an imaging element according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the same part. An object plane 5 and an image plane 6 on which an erecting equal-magnification image can be obtained by an array of two rows of transparent members 3 and 4 are located at positions separated by focal lengths from the cylindrical lenses 1 and 2, respectively. As shown in (a), an inverted image is obtained by the cylindrical lenses 1 and 2, and an erect image is obtained in the x direction by the array of transparent members 3 and 4 as shown in FIG. 2 (b).

【0016】xz面内での透明部材3,4の働きは、す
でに述べたように、特開昭54−81571号公報に記
載されている前記方式の二層のレンズアレイの働きと
同様である。これを図9により説明する。図中、シリン
ドリカルレンズ面r11,r21,r31,r41とシリンドリ
カルレンズ面r12,r22,r32,r42は、それぞれ組に
なって同じ働きをするレンズ系である。一方のシリンド
リカルレンズ面r11,r21,r31,r41のレンズ系につ
いて説明すると、図に示すように、物体面5上の被写体
0 の縮小倒立像P1 がシリンドリカルレンズ面r11
21の作用によってシリンドリカルレンズ面r21とr31
の間に結ばれ、シリンドリカルレンズ面r31とr41の作
用によってこの倒立像が拡大倒立して投影されて、像面
6上にもとの大きさの正立像P2 が得られる。
The functions of the transparent members 3 and 4 in the xz plane are the same as the functions of the two-layer lens array of the above-described method described in JP-A-54-81571, as described above. . This will be described with reference to FIG. In the figure, the cylindrical lens surface r 11, r 21, r 31 , r 41 and the cylindrical lens surface r 12, r 22, r 32 , r 42 is a lens system having the same functions become respectively set. Explaining the lens system of one of the cylindrical lens surfaces r 11 , r 21 , r 31 , r 41 , as shown in the figure, the reduced inverted image P 1 of the subject P 0 on the object plane 5 becomes the cylindrical lens surface r 11 . By the action of r 21, the cylindrical lens surfaces r 21 and r 31
The inverted image is magnified and projected by the action of the cylindrical lens surfaces r 31 and r 41 , and an erect image P 2 having the original size is obtained on the image plane 6.

【0017】ここで、シリンドリカルレンズ面r21とr
31がフィールドレンズの働きをし、物体面5からの光を
効率よく伝えている。すなわち、シリンドリカルレンズ
面r 11,r41は、それぞれシリンドリカルレンズ面
21,r31からそれらレンズ面r 21,r31の焦点距離だ
け離れているため、それらレンズ面r21,r31のレンズ
作用によってシリンドリカルレンズ面r11の等倍像がシ
リンドリカルレンズ面r41上に重なって投影され、シリ
ンドリカルレンズ面r11からシリンドリカルレンズ面r
21に達した光はロス無くシリンドリカルレンズ面r41
導かれる。
Here, the cylindrical lens surface rtwenty oneAnd r
31Acts as a field lens, allowing light from the object plane 5 to
Communicate efficiently. That is, the cylindrical lens
Surface r 11, R41Is the cylindrical lens surface
rtwenty one, R31From those lens surfaces r twenty one, R31Is the focal length of
These lens surfaces r are separated from each other.twenty one, R31Lens of
Cylindrical lens surface r due to action11The same size image of
Cylindrical lens surface r41Overlaid and projected, Siri
Fundamental lens surface r11To cylindrical lens surface r
twenty oneThe light that reaches to the lens surface r without loss41To
Be guided.

【0018】透明部材の側面s11,s12,s21,s
22は、粗面化した後黒色塗装などを施して光を反射しな
い面とするのがよい。そうすることによって、シリンド
リカルレンズ面r11に入射した他の光線のうち側面
11,s12に達した光を吸収し、迷光の発生を防ぐこと
が出来る。また、シリンドリカルレンズ面r11からシリ
ンドリカルレンズ面r22に入射した光は、シリンドリカ
ルレンズ面r22,r32のレンズ作用で等倍像r11′を作
ろうとするが、側面s22に遮られて吸収され、結局、シ
リンドリカルレンズ面r11〜r21〜r31〜r41のルート
で等倍像P2 を作る光線以外の成分は全てカットされる
ことになる。
Side surfaces s 11 , s 12 , s 21 , s of the transparent member
22 is preferably a surface that does not reflect light by applying a black paint after roughening. By doing so, it is possible to absorb the light that reaches the side surfaces s 11 and s 12 among the other light rays that have entered the cylindrical lens surface r 11 , and prevent the generation of stray light. The light incident from the cylindrical lens surface r 11 on the cylindrical lens surface r 22 is to try to make the same magnification image r 11 'by the lens effect of the cylindrical lens surface r 22, r 32, is blocked by the side surface s 22 All the components other than the light rays that are absorbed and eventually form the equal-magnification image P 2 along the route of the cylindrical lens surfaces r 11 to r 21 to r 31 to r 41 are cut.

【0019】以上の説明より容易に理解されるように、
三つ以上の光学系のシリンドリカルレンズをまとめるこ
とは、等倍像r11′の位置にシリンドリカルレンズ面r
43があることを意味するため、シリンドリカルレンズ面
11〜r22〜r32〜r43のルートでP2 と重ならない像
が生じ好ましくない。透明部材3と4は異なる形状、材
質で作ることも可能であるが、そうすることによるメリ
ットは見あたらず、逆に部品の種類を増やすことが製造
コストを上げることになって好ましくない。従って、透
明部材3,4は同形の透明部材を面対称に使用するのが
良い。従って、L1 =L2 となりシリンドリカルレンズ
面riの曲率半径(ri )については(r11)=
(r12)=(r41)=(r42),(r 21)=(r22)=
(r31)=(r32)である。さらに、等倍率の必然性か
ら焦点距離D1 =D2 となる。
As can be easily understood from the above description,
Put together three or more optical system cylindrical lenses.
Is the same size image r11Cylindrical lens surface r at position '
43Means that there is a cylindrical lens surface
r11~ Rtwenty two~ R32~ R43By the route of2Statue that does not overlap
Is not preferred. Transparent members 3 and 4 have different shapes and materials
It is possible to make with quality, but by doing so
Not found, but conversely manufactured by increasing the type of parts
It is not preferable because it increases the cost. Therefore,
For the bright members 3 and 4, it is preferable to use transparent members of the same shape in plane symmetry.
good. Therefore, L1= L2My neighbor cylindrical lens
Surface riRadius of curvature (ri) For (r11) =
(R12) = (R41) = (R42), (R twenty one) = (Rtwenty two) =
(R31) = (R32). In addition, is the necessity of equal magnification?
Focal length D1= D2Becomes

【0020】また、シリンドリカルレンズ面の曲率半径
(r11),(r12),(r41),(r42)および焦点距
離D1 ,D2 は、被写体P0 、投影像P2 に比べて中間
像P 1 が小さくなるように決められ、投影幅S1 ,S2
がレンズのピッチに比べて大きくなるようにする。な
お、シリンドリカルレンズ面r11,r12,r41,r42
放物柱面ないしは他の収差の少ない形状の柱面とするこ
とによって、円柱面の時より像の解像度を大幅に改善す
ることができる。
The radius of curvature of the cylindrical lens surface
(R11), (R12), (R41), (R42) And focal length
Distance D1, D2Is the subject P0, Projected image P2Intermediate compared to
Image P 1Is determined so that the projection width S1, S2
Is larger than the lens pitch. Na
The cylindrical lens surface r11, R12, R41, R42To
A parabolic column surface or other cylindrical surface with less aberration should be used.
And significantly improve the image resolution compared to the case of a cylindrical surface.
You can

【0021】また、透明部材3,4間の隙間Gが大きい
と、図4に示すように、隣のシリンドリカルレンズに入
って迷光となる光が増えて好ましくない。この迷光の発
生は、図5に示すように、透明部材のシリンドリカルレ
ンズ面の間に遮光部8を設け、かつ、各透明部材間に遮
光部材7をはさんで間隔を作ることによって減少させる
ことができ、また、図6に示すように、軸合わせを兼ね
て遮光部材7により各透明部材の対を区切ることによ
り、殆んどこれを無くすことができる。また、図7に示
すように、隣合うシリンドリカルレンズ面の間に絞りの
働きをする遮光手段9を配置するのも効果がある。ただ
し、これらの方法によって迷光をカットしても、効率の
低下は避けられないので、隙間Gはレンズ幅d程度以下
にするのがよい。効率の点では、図8に示すように、隙
間G=0にするのが最も良いが、この場合、シリンドリ
カルレンズ面r21,r22,r31,r32に傷やほこりの付
着などがあれば、その像が像面6に重ねて投影されるこ
とになるため、十分注意する必要がある。
If the gap G between the transparent members 3 and 4 is large, as shown in FIG. 4, more stray light enters the adjacent cylindrical lens, which is not preferable. As shown in FIG. 5, the generation of the stray light is reduced by providing a light shielding portion 8 between the cylindrical lens surfaces of the transparent members and by interposing a light shielding member 7 between the transparent members. Further, as shown in FIG. 6, by dividing the pair of transparent members by the light-shielding member 7 for the purpose of axial alignment, almost all of them can be eliminated. Further, as shown in FIG. 7, it is also effective to dispose a light shielding means 9 acting as a diaphragm between the adjacent cylindrical lens surfaces. However, even if stray light is cut by these methods, a decrease in efficiency cannot be avoided, so the gap G is preferably set to be about the lens width d or less. From the point of efficiency, as shown in FIG. 8, it is best to set the gap G = 0, but in this case, the cylindrical lens surfaces r 21 , r 22 , r 31 , r 32 have scratches or dust attached. If this is the case, the image will be projected onto the image plane 6 in a superposed manner, so that sufficient care must be taken.

【0022】このように、中間像を作る正立像の投影に
おいては、個々のレンズの収差が積算されて全体の収差
となるため、これを小さく抑えることが問題となる。実
際には、シリンドリカルレンズ面r11,r41の形状を最
適化することによって色収差以外の収差はかなり小さく
できるが、シリンドリカルレンズ面r11,r41に色消し
レンズを使うことはコスト面で現実的でないため、色収
差を抑えることは簡単でない。この点で、シリンドリカ
ルレンズ面r11,r41の幅は小さいほど有利である。
As described above, in the projection of an erect image forming an intermediate image, the aberrations of the individual lenses are added up to form the total aberration, and it is a problem to suppress this aberration to a small value. In fact, can be considerably smaller aberrations than chromatic aberration by optimizing the shape of the cylindrical lens surface r 11, r 41, it is unrealistic in terms of cost to use an achromatic lens in the cylindrical lens surface r 11, r 41 Therefore, it is not easy to suppress chromatic aberration. In this respect, the smaller the widths of the cylindrical lens surfaces r 11 and r 41 , the more advantageous.

【0023】一方、y方向には中間像を作らない倒立像
の投影であるため、色収差を含めて収差の問題はx方向
ほどシビアではない。従ってシリンドリカルレンズ1,
2の幅wはシリンドリカルレンズ面の幅dより広くとる
ことが可能であり、これによって明るさを稼ぐことがで
きる。図3は、本発明による結像素子の実施例の使用例
を示す斜視図である。y方向に倒立し、x方向には連続
した像が得られる。y方向に像が倒立することは、リニ
アイメージセンサや液晶プリンタ、LEDプリンタなど
の用途では何等不都合を生じない。一方、複写機の用途
には像の倒立が不都合となるが、鏡を使って反転させ像
を正立させれば、複写機用途にも使用することができ
る。
On the other hand, since the projection of an inverted image does not form an intermediate image in the y direction, the problem of aberration including chromatic aberration is not as severe as in the x direction. Therefore, the cylindrical lens 1,
The width w of 2 can be made wider than the width d of the cylindrical lens surface, whereby the brightness can be obtained. FIG. 3 is a perspective view showing a usage example of the embodiment of the imaging element according to the present invention. Inverted in the y direction, a continuous image is obtained in the x direction. Inverting the image in the y direction does not cause any inconvenience in applications such as linear image sensors, liquid crystal printers, and LED printers. On the other hand, although the inverted image is inconvenient for the purpose of the copying machine, it can be used for the copying machine by reversing it by using a mirror and erecting the image.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明による結像素
子は、二列の透明部材のアレイと二本のシリンドリカル
レンズを使ってライン上の連続した像を得るもので、本
発明による結像素子においては、製作に当たり、ロッド
レンズの屈折率分布の制御のような特殊なノウハウを必
要とせず、かつ特開昭54−81571号公報に記載さ
れている従来の方式のレンズアレイよりも製作が容易
で、より明るい像を得ることが可能である。
As described above, the imaging element according to the present invention obtains a continuous image on a line by using an array of transparent members in two rows and two cylindrical lenses. The child does not require special know-how such as control of the refractive index distribution of the rod lens, and is manufactured more than the conventional lens array described in JP-A-54-81571. It is easy and it is possible to obtain a brighter image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による結像素子の実施例の一部分の斜視
図である。
1 is a partial perspective view of an embodiment of an imaging element according to the present invention. FIG.

【図2】本発明による結像素子の実施例の一部分の平面
図である。
FIG. 2 is a plan view of a part of an embodiment of an imaging element according to the present invention.

【図3】本発明による結像素子の実施例の使用例を示す
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a usage example of an embodiment of the imaging element according to the present invention.

【図4】本発明の結像素子の作用を説明するための説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the imaging element of the present invention.

【図5】本発明の結像素子の変形例の作用を説明するた
めの説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the modified example of the imaging element of the present invention.

【図6】本発明の結像素子の変形例の作用を説明するた
めの説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the modified example of the imaging element of the present invention.

【図7】本発明の結像素子の変形例の作用を説明するた
めの説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the modified example of the imaging element of the present invention.

【図8】本発明の結像素子の作用を説明するための説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the imaging element of the present invention.

【図9】本発明の結像素子における二列に並べられた透
明部材の一対のものについて、詳細にその作用を説明す
るための説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining in detail the operation of a pair of transparent members arranged in two rows in the imaging element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリンドリカルレンズ 2…シリンドリカルレンズ 3…透明部材 4…透明部材 5…物体面 6…像面 7…遮光部材 8…遮光部 9…遮光手段 r11〜r41,r12〜r42…シリンドリカルレンズ面1 ... cylindrical lens 2 ... cylindrical lens 3 ... transparent member 4 ... transparent member 5 ... object plane 6 ... image surface 7 ... light blocking member 8 ... shielding portion 9 ... shielding means r 11 ~r 41, r 12 ~r 42 ... cylindrical lens surface

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれ二つの並列したシリンドリカル
レンズ面を両側に持った柱状透明部材を、一方の側のシ
リンドリカルレンズ面を向かい合わせて面対称になるよ
うに二列に並べ、両外側に向いた他方の側のシリンドリ
カルレンズ面に面して、該配列方向と母線が平行なシリ
ンドリカルレンズを各々設置してなる結像素子であっ
て、該透明部材の並列した二つのシリンドリカルレンズ
面はそれぞれ同形で、反対側の並列した二つのシリンド
リカルレンズ面とおのおの対をなし、各対の両シリンド
リカルレンズ面は内側に位置したシリンドリカルレンズ
面の焦点距離だけ離れていることを特徴とする結像素
子。
1. A columnar transparent member having two parallel cylindrical lens surfaces on both sides thereof is arranged in two rows so that the cylindrical lens surface on one side faces each other and is in plane symmetry, and is directed to both outer sides. An imaging element comprising a cylindrical lens having a generatrix parallel to the array direction, the cylindrical element facing each other on the other side, and the two parallel cylindrical lens surfaces of the transparent member have the same shape. , An imaging element characterized by forming two pairs of parallel cylindrical lens surfaces on the opposite side, and the two cylindrical lens surfaces of each pair being separated by the focal length of the cylindrical lens surface located inside.
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