(57)【要約】【課題】物体からの光線が結像として集光せずに結像面上に達するフレアの発生を抑制し、十分な解像度を得ることを目的とする。【解決手段】レンズアレイ１は、レンズ板１１ａとレンズ板１１ｂが遮光部材１３を間に挟んで配置した構成で、レンズ板１１ａ、１１ｂには、複数のマイクロレンズ１２が配列して設けられる。遮光部材１３には絞りとしての開口部１３ａが筒状に形成され、開口部１３ａの内壁部分には全体が発光部の光線を吸収する光吸収部１３ｂが形成される。光吸収部１３ｂを設けたことにより、物体からの光線が結像として集光せずに結像面上に達する所謂フレアの発生を抑制することができ、解像度を向上させることができる。【選択図】  図４
2010014824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロレンズが直線状に配列された複数のレンズ集合体と、
絞りとしての開口部を複数有し、前記複数のレンズ集合体に対して該複数の開口部が前記複数のマイクロレンズにそれぞれ対向するように配設された遮光部材とを有し、
前記レンズ集合体の各マイクロレンズの光軸はレンズ集合体間で対向するマイクロレンズの光軸に略一致するとともに各マイクロレンズの光軸は前記遮光部材の前記開口部を通過し、
前記開口部に光を吸収する光吸収部を設けたことを特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】
前記光吸収部における可視光全域の全光反射率が０乃至３パーセントである請求項１記載のレンズアレイ。
【請求項３】
前記光吸収部における光源の光線の反射率が０乃至３パーセントである請求項１記載のレンズアレイ。
【請求項４】
前記光吸収部は粗面部により形成される請求項１記載のレンズアレイ。
【請求項５】
前記光吸収部は前記開口部の内壁全体に亘って形成される請求項１又は４記載のレンズアレイ。
【請求項６】
前記光吸収部は前記開口部の内壁の一部に形成される請求項１又は４記載のレンズアレイ。
【請求項７】
前記光吸収部は前記マイクロレンズの光軸方向に略平行な略帯状体である請求項６記載のレンズアレイ。
【請求項８】
前記光吸収部は前記マイクロレンズの光軸方向の算術平均粗さが２μｍ以上である請求項１又は４記載のレンズアレイ。
【請求項９】
前記光吸収部は前記マイクロレンズの光軸方向の算術平均粗さが２μｍ乃至２０μｍである請求項１又は４記載のレンズアレイ。
【請求項１０】
前記遮光部材はフィラーを添加した樹脂により形成される請求項１又は４記載のレンズアレイ。
【請求項１１】
前記フィラーの大きさは３０μｍ乃至３００μｍである請求項９記載のレンズアレイ。
【請求項１２】
前記フィラーの添加量は、前記樹脂１００重量部に対して１０重量部乃至１００重量部である請求項１０又は１１記載のレンズアレイ。
【請求項１３】
前記光吸収部は粗面部が形成された型の形状が転写されている請求項１又は４記載のレンズアレイ。
【請求項１４】
前記光吸収部は光吸収材料の被覆層により形成される請求項１又は４記載のレンズアレイ。
【請求項１５】
前記マイクロレンズの焦点距離をＦＯ、前記マイクロレンズと物体面との距離をＬＯ、前記マイクロレンズの配列方向に略垂直で前記マイクロレンズの光軸に略垂直な方向における物体と前記光軸との距離をＸＯ、前記マイクロレンズの配列方向に略垂直で前記光軸に略垂直な方向における物体と前記光吸収部との距離をＸＩとしたとき、
2010014824.tif 000013
である請求項６又は７記載のレンズアレイ。
【請求項１６】
前記マイクロレンズは該マイクロレンズの光軸に対して略垂直な方向に配列間隔ＰＸで２列に配列され、前記マイクロレンズの焦点距離をＦＯ、前記マイクロレンズと物体面との距離をＬＯ、前記マイクロレンズの配列方向に略垂直で前記光軸に略垂直な方向における物体と前記光吸収部との距離をＸＩとしたとき、
2010014824.tif 000014
である請求項６又は７記載のレンズアレイ。
【請求項１７】
前記レンズ集合体における前記マイクロレンズは、複数のレンズ列を形成するように配列され、前記レンズ列内の前記マイクロレンズの配列間隔をＰＹ、前記レンズ列の配列間隔をＰＸとしたとき、ＰＸ＜ＰＹである請求項１、２又は３記載のレンズアレイ。
【請求項１８】
互いに隣接する前記マイクロレンズの光軸間の距離をＰＮ、前記マイクロレンズの光軸から外周部までの距離の最大値をＲＬとしたとき、ＲＬ＞ＰＮ／２である請求項１〜１７のいずれかに記載のレンズアレイ。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載のレンズアレイを用いた露光装置。
【請求項２０】
請求項１〜１８のいずれかに記載のレンズアレイを用いたＬＥＤヘッド。
【請求項２１】
請求項１〜１８のいずれかに記載のレンズアレイを用いた画像形成装置。
【請求項２２】
請求項１〜１８のいずれかに記載のレンズアレイを用いた読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置や読取装置に具備されるレンズアレイ、該レンズアレイを具備する露光装置、該露光装置を具備するＬＥＤヘッドおよび前記レンズアレイを具備する画像形成装置および読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）をアレイ状に配列したＬＥＤヘッドを使用する画像形成装置や、複数の受光素子をアレイ状に配列した受光部に原稿の像を結像させるスキャナやファクシミリ装置等の読取装置においては、光学系としてロッドレンズアレイが用いられている。ロッドレンズアレイは物体の正立等倍像をライン状に形成する光学系である。このような光学系では、解像度を高めるためにレンズの間に遮光手段を設けたものがあり、例えば、特開２００５−１２２０４１号公報に開示されている。
【０００３】
一方、複数のマイクロレンズをアレイ状に配列し、物体の正立等倍像をライン状に形成する光学系を構成することができる。マイクロレンズによるレンズアレイにおいては、プラスチック射出成型により形状精度の高いレンズアレイを効率良く作成することができ、高い解像度を得ることができる。
【特許文献１】特開２００５−１２２０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来のレンズアレイにおいては、物体からの光線が結像として集光せずに結像面上に達する、いわゆるフレアが発生し、十分な解像度が得られなかった。このため従来のレンズアレイを用いた露光装置は十分なコントラストの結像が得られず、また画像形成装置においては、印刷画像にスジや濃淡ムラが発生していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明のレンズアレイは、複数のマイクロレンズが直線状に配列された複数のレンズ集合体と、絞りとしての開口部を複数有し、前記複数のレンズ集合体に対して該複数の開口部が前記複数のマイクロレンズにそれぞれ対向するように配設された遮光部材とを有し、前記レンズ集合体の各マイクロレンズの光軸はレンズ集合体間で対向するマイクロレンズの光軸に一致するとともに各マイクロレンズの光軸は前記遮光部材の前記開口部を通過し、前記開口部に光を吸収する光吸収部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記構成の本発明によれば、遮光部材の開口部に光吸収部を設けたことにより、物体からの光線が結像として集光せずに結像面上に達する所謂フレアの発生を抑制することができ、解像度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。なお各図面に共通する要素には同一の符号を付す。図１は本発明の実施例１に係る画像形成装置としての電子写真プリンタを示す概略構成図である。まず電子写真プリンタについて説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１において、電子写真プリンタ１００は、色材としての顔料を含む樹脂からなるトナーにより、画像データをもとに印字媒体上に画像を形成する。電子写真プリンタ１００には、印字媒体としての用紙１０１を収納する給紙カセット６０が装着され、用紙１０１を給紙カセット６０から繰出す給紙ローラ６１を備え、用紙１０１を搬送する搬送ローラ６２、６３が配置される。
【０００９】
実施例１における電子写真プリンタ１００はカラー電子写真方式であり、電子写真プリンタ１００内には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する画像形成部が設けられている。各画像形成部は同様の構成をしており、画像形成部には、静電潜像担持体としての感光体ドラム４１、感光体ドラム４１の表面に電荷を供給して帯電させる帯電ローラ４２、帯電された感光体ドラム４１の表面に画像データをもとに選択的に光を照射して、静電潜像を形成する露光手段としてのＬＥＤヘッド３、感光体ドラム４１に形成された静電潜像をトナーにより現像し、トナー像を形成する現像器５、現像器５にトナーを供給するトナーカートリッジ５１、さらに感光体ドラム４１上に形成されたトナー像を用紙１０１上に転写する転写ローラ８０および転写部を通過した後の感光体ドラム４１の表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレード４３が配置される。
【００１０】
そして用紙１０１を搬送する転写ベルト８１が画像形成部の下方に配設され、さらに用紙１０１上に転写されたトナー像を熱及び圧力で定着する定着器９が配置される。定着器９の左側には、定着器９を通過した用紙１０１を搬送する搬送ローラ６４、画像が形成された印字媒体１０１が集積される排出部２８に印字媒体１０１を排出する排出ローラ２７が配置される。
【００１１】
画像形成部の帯電ローラ４２及び転写ローラ８０には図示しない電源により所定の電圧が印加される。そして、転写ベルト８１、感光体ドラム７及び各搬送用ローラはそれぞれ図示しないモータと図示しない駆動を伝えるギヤにより回転駆動される。さらに、現像器５、ＬＥＤヘッド３、定着器９及び図示しない各モータには、それぞれ電源及び制御装置が接続される。また電子写真プリンタ１００には外部装置と通信を行い印刷データを受信する外部インターフェースが設けられ、さらに外部インターフェースから印刷データを受信し、電子写真プリンタ１００全体の制御を行う制御部が設けられている。
【００１２】
次に本発明に係るＬＥＤヘッドの構成について説明する。図２は本発明に係る露光装置としてのＬＥＤヘッドを示す概略断面図である。図２において、ＬＥＤヘッド３にはレンズアレイ１が配置される。レンズアレイ１はホルダ３４に固定されている。３０は発光部としてのＬＥＤ素子である。ドライバＩＣ３１はＬＥＤ素子３０の発光を制御する。ＬＥＤ素子３０及びドライバＩＣ３１は配線基板３３上に配置される。また、ＬＥＤ素子３０は配列ピッチＰＤ（ｍｍ）で１列の直線に配列される。ＬＥＤ素子３０とドライバＩＣ３１はワイヤ３２により結線される。４１は静電潜像が形成される感光体ドラムである。
【００１３】
本実施例においては、ＬＥＤヘッド３は６００ｄｐｉ（dots per inch）の解像度を有し、ＬＥＤ素子３０が１インチ当たり（１インチは約２５．４ｍｍ）６００個配置されている。すなわち、ＬＥＤ素子３０の配列ピッチＰＤは０．０４２３ｍｍである。
【００１４】
次に実施例１のレンズアレイの構成について説明する。図３は実施例１のレンズアレイを示す平面図、図４は実施例１のレンズアレイを示す断面図で、図３のＡ−Ａで切断した断面図である。両図において、レンズアレイ１はレンズ集合体としての２個のレンズ板１１ａ、１１ｂと遮光部材１３とからなる。図４に示すように、レンズアレイ１は、光軸が略一致するように配置されたレンズ板１１ａとレンズ板１１ｂが、遮光部材１３を間に挟んで配置した構成となっている。
【００１５】
レンズ板１１ａには、図３に示すように、複数のマイクロレンズ１２が間隔ＰＹで配列され、さらにマイクロレンズ１２の配列方向に直交する方向に間隔ＰＸで２列に配列される。本実施例においては、ＰＸ＜ＰＹとなっている。マイクロレンズ１２は半径ＲＬ、隣接する他の列のマイクロレンズ１２との間隔はＰＮで、一部が隣接するマイクロレンズ１２にオーバーラップするように配置される（ＰＮ＜２ＲＬ）。マイクロレンズ１２の面間隔すなわち両曲面の頂点間の距離はＬＴ（図４に示す）である。レンズ板１１ａは発光部の光線を透過する素材により構成される。
【００１６】
図５は遮光部材を示す平面図である。図４、図５において、遮光部材１３は発光部の光線を遮光する素材により形成される。遮光部材１３には絞りとしての開口部１３ａが筒状に形成されている。開口部１３ａの内壁部分は、全体が発光部の光線を吸収する光吸収部１３ｂとして作用するように、日本工業規格（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）で定められた方法で測定した、マイクロレンズ１２の光軸と略平行な方向で測定した算術平均粗さが所定の値となるように構成されている。
【００１７】
図６は開口部を示す平面図である。開口部１３ａの平面は、半径がＲＡの円筒形部分の軸より（ＰＸ−ＴＢ）／２の位置で軸に略平行な平面で仕切られた形状となっている。ここでＴＢは図５に示すように、２列の開口部１３ａ間の間隔である。開口部１３ａの配列間隔は、図５に示すように、マイクロレンズ１２の配列間隔に略一致して、間隔ＰＹで形成され、さらにマイクロレンズ１２の配列方向に直交する方向に間隔ＰＸで２列に形成される。開口部１３ａの円筒形部分の軸がマイクロレンズ１２の光軸と略一致するように配置される。遮光部材１３の光軸方向の長さは図４に示すようにＬＳである。
【００１８】
実施例１のレンズ板１１ａ、１１ｂは、シクロオレフィン系樹脂である光学樹脂（日本ゼオン社製、商品名；ＺＥＯＮＥＸ（ゼオネックス）Ｅ４８Ｒ）を使用し、射出成形により複数のマイクロレンズ１２を一体に成形した。マイクロレンズ１２の各曲面は、下記数１で表される回転対称高次非球面で構成することにより、高い解像度を得ることができる。下記数１において、関数ｚ（ｒ）は、マイクロレンズ１２の光軸に略平行な方向を軸とし、半径方向の座標をｒとした回転座標系を示し、マイクロレンズ１２の各曲面の頂点を原点とし、レンズアレイ１の物体面から結像面へ向かう方向を正の数で表す。Ｃは曲率半径、Ａは非球面係数４次の係数、Ｂは非球面係数６次の係数を示す。
【００１９】
【数１】
2010014824.tif 000003
また、遮光部材１３は、ポリフェニレン・サルファイド（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｓｕｌｆｉｄｅ、以下ＰＰＳ)１００重量部に対し、添加剤としての繊維径１０μｍで大きさが５０μｍのグラスファイバーを６７重量部添加したものを用いて、射出成形により作成した。本実施例において光吸収部１３ｂとして作用する、開口部１３ａの表面は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）で定められた方法で測定した、マイクロレンズ１２の光軸と略平行方向の算術平均粗さが５μｍである。
【００２０】
次にレンズアレイ１の詳細について図７を用いて説明する。図７はレンズアレイをマイクロレンズ１２の配列方向に略平行で光軸を含む平面で切断した断面図であり、図面の左右方向はマイクロレンズ１２の配列と平行な方向である。図７において、レンズアレイ１の物体面から距離ＬＯだけ離れた位置に第１のマイクロレンズ（レンズ板１１ａに配設されたマイクロレンズ）１２ａが配置される。さらに、第２のマイクロレンズ（レンズ板１１ｂに配設されたマイクロレンズ）１２ｂが、第１のマイクロレンズ１２ａと光軸が略一致するように対向して、距離ＬＳを隔てて配置される。レンズアレイ１の結像面は第２のマイクロレンズ１２ｂから光軸方向に距離ＬＩ隔てた位置である。
【００２１】
第１のマイクロレンズ１２ａは、厚みがＬＴ１であり、前側焦点距離がＦＯであり、光軸方向に第１のマイクロレンズ１２ａから距離ＬＯ１の位置にある物体の像を、光軸方向に距離ＬＩ１離れた面に形成する。第２のマイクロレンズ１２ｂは、後側焦点距離がＦＩであり、第２のマイクロレンズ１２ｂから距離ＬＯ２の位置にある物体の像を、光軸方向に距離ＬＩ２隔てた位置に形成する。
【００２２】
レンズアレイ１の物体面（ＯＰ）から第１のマイクロレンズ１２ａまでの距離ＬＯは距離ＬＯ１と等しく設定され、第１のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂの間隔ＬＳは、ＬＳ＝ＬＩ１＋ＬＯ２に設定され、第２のマイクロレンズ１２ｂからレンズアレイ１の結像面（ＩＰ）までの距離ＬＩは、ＬＩ２と等しく設定される。
【００２３】
なお、第１のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂを同じ構成のレンズとすることができる。この場合、第１のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂは、ともに厚みがＬＴ１であり、前側焦点距離がＦＯであり、光軸方向に距離ＬＯ１の位置にある物体の像を、光軸方向に距離ＬＩ１離れた面に形成するとき、レンズアレイ１の物体面から第１のマイクロレンズ１２ａまでの距離ＬＯは距離ＬＯ１と等しく設定され、第１のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂの間隔ＬＳは、ＬＳ＝２×ＬＩ１に設定され、第１のマイクロレンズ１２ａの物体面側の曲面と同じ形状の面が第２のマイクロレンズ１２ｂの結像面側の曲面となるように対向して配置される。第２のマイクロレンズ１２ｂからレンズアレイ１の結像面までの距離ＬＩは、ＬＯ１と等しく設定され、ＬＩ＝ＬＯである。
【００２４】
次に実施例１の動作を説明する。まず画像形成装置としての電子写真プリンタ１００の印刷動作を説明する。図１において、印刷動作が起動されると、感光体ドラム４１の表面が図示しない電源装置により電圧が印加された帯電ローラ４２により帯電される。続いて、感光体ドラム４１が回転することによって、帯電された感光体ドラム４１表面がＬＥＤヘッド３の付近に到達すると、ＬＥＤヘッド３によって露光され、感光体ドラム４１表面に静電潜像が形成される。静電潜像は現像器５により現像され、感光体ドラム４１の表面にトナー像が形成される。
【００２５】
一方、給紙カセット６０に収納された用紙１０１が給紙ローラ６１によって給紙カセット６０から繰出され、搬送ローラ６２、６３により、転写ローラ８０及び転写ベルト８１の付近に搬送される。そして、感光体ドラム４１が回転することによって、現像によって感光体ドラム４１表面上に形成されたトナー像が転写ローラ８０及び転写ベルト８１の付近に到達すると、図示しない電源装置により電圧が印加されている転写ローラ８０と転写ベルト８１によって、感光体ドラム４１表面上のトナー像が用紙１０１上に転写される。
【００２６】
各画像形成部においてトナー像が転写された用紙１０１は、転写ベルト８１の回転によって、定着器９に搬送される。用紙１０１上のトナー像は定着器９により、加圧しながら過熱することにより溶融し、用紙１０１上に定着される。さらに用紙１０１は、搬送ローラ２６及び排出ローラ２７により、排出部２８に排出され、電子写真プリンタ１００の印刷動作が終了する。
【００２７】
次に、実施例１の露光装置の動作について図２を用いて説明する。図２において、画像データをもとに電子写真プリンタ１００の制御部によりＬＥＤヘッド３の制御信号が発信されると、図２のドライバＩＣ３１の制御信号により任意の光量でＬＥＤ素子３０が発光する。ＬＥＤ素子３０からの光線はレンズアレイ１に入射し、感光体ドラム４１上に結像が形成される。
【００２８】
次に、レンズアレイ１の動作について図７を用いて説明する。図７において、ＬＥＤ素子３０の光線は第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、第１のマイクロレンズ１２ａによって光軸２７方向に距離ＬＩ１隔てた位置にある中間像面ＭＩＰ上に中間像２８が形成される。さらに第２のマイクロレンズ１２ｂによって中間像の像が形成されることにより、結像面ＩＰ上にＬＥＤ素子３０の像が形成される。中間像はＬＥＤ素子３０の倒立縮小像であり、結像面上のＬＥＤ素子３０の像は中間像の第２のマイクロレンズ１２ｂによる倒立拡大像である。また、第１のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂとの間では物体面上の各点からの光線の主光線２５が略平行である、いわゆるテレセントリックになっている。このようにしてレンズアレイ１はＬＥＤ素子３０の正立等倍像を形成する。ＬＥＤ素子３０からの光線のうち、結像に寄与しない光線は遮光部材１３により遮断される。
【００２９】
なお、第１のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂを同じ構成のレンズとした場合もレンズアレイ１はＬＥＤ素子３０の正立等倍像を形成する。この場合、ＬＥＤ素子３０の光線は第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、第１のマイクロレンズ１２ａによって光軸方向に距離（ＬＳ／２）隔てた位置の中間像面ＭＩＰ上に中間像が形成される。さらに第２のマイクロレンズ１２ｂによって中間像の像が形成されることにより、結像面上にＬＥＤ素子３０の像が形成される。また、第１のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂとの間ではテレセントリックになっている。
【００３０】
次に、マイクロレンズ１２の光学特性について、図８を用いて説明する。図８はレンズアレイをマイクロレンズ１２の配列方向に略平行で光軸を含む平面で切断した断面図であり、図面の左右方向はマイクロレンズ１２の配列と略平行な方向である。図８において、第１のマイクロレンズ１２ａの前側焦点距離はＦＯで、第１のマイクロレンズ１２ａの第１主平面Ｈ１−１から第１焦点面ＦＰ１−１までの距離がＦＯで、物体面までの距離はＳＯである。また、第２のマイクロレンズ１２ｂの後側焦点距離はＦＩで、第２のマイクロレンズ１２ｂの第２主平面Ｈ２−２から第２焦点面ＦＰ２−２までの距離がＦＩで、結像面までの距離はＳＩである。
【００３１】
ここで、距離ＳＯと距離ＬＯの差は第１のマイクロレンズ１２ａの物体面側の曲面の曲率半径に反比例し、距離ＳＩと距離ＬＩの差は第２のマイクロレンズ１２ｂの結像面側の曲面の曲率半径と反比例する。本実施例のレンズアレイ１においては、マイクロレンズ１２の各曲面の曲率半径はともに大きく、距離ＳＯと距離ＬＯの差及び距離ＳＩと距離ＬＩの差はともに無視できて、ＳＯ≒ＬＯかつＳＩ≒ＬＩである。
【００３２】
さらに、第１のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂとの間では物体面上の各点からの光線の主光線が光軸と略平行であり、特に遮光部材１３の内壁の直近を通る光線（図８に示した光線２０）の周辺光線は遮光部材１３によって遮断されることと、図８に示した光線２０と物体面と第１のマイクロレンズ１２ａの第１主平面の作る図形の相似関係とから、マイクロレンズ１２の光軸２７と遮光部材１３の開口部１３ａの内壁との距離の最大値をＲＡとしたとき、第１のマイクロレンズ１２ａの視野半径ＲＶは次式数２で示される。
【００３３】
【数２】
2010014824.tif 000004
次に、マイクロレンズ１２の配列と視野半径ＲＶとの関係について図９を用いて説明する。図９はマイクロレンズの視野を示したもので、マイクロレンズ１２を複数の直線に配列したレンズアレイ１の物体面上のＬＥＤ素子３０をアレイに配列したＬＥＤアレイとマイクロレンズ１２の光軸の位置関係を物体面上に示したものである。図９では全てのＬＥＤ素子３０が、同列の少なくとも１つのマイクロレンズ１２の視野に含まれる視野半径ＲＶが最も小さい場合を示している。図９において、マイクロレンズ１２の視野２１の視野半径ＲＶは、マイクロレンズ１２の配列方向に略垂直でマイクロレンズ１２の光軸に略垂直な方向におけるＬＥＤ素子３０（ＬＥＤアレイ）とマイクロレンズ１２の光軸との距離をＸＯを用いて、次式で表わすことができる。
【００３４】
【数３】
2010014824.tif 000005
上記数２と数３から、マイクロレンズ１２の焦点距離をＦＯ、レンズアレイ１と物体面との距離をＬＯ、マイクロレンズ１２の光軸と遮光部材１３の開口部１３ａの内壁との距離の最大値をＲＡとしたとき、レンズアレイ１の動作条件として次式数４が得られる。
【００３５】
【数４】
2010014824.tif 000006
図１０もマイクロレンズの視野を示すものであるが、図１０はマイクロレンズ１２を２列に配列した場合において、全てのＬＥＤ素子３０がその２列の少なくとも１つのマイクロレンズ１２の視野に含まれ、全てのＬＥＤ素子３０の結像が２列のマイクロレンズ１２を通して感光体ドラム４１に形成される視野２１の視野半径ＲＶが最も小さい場合を示している。つまり、レンズアレイ１が動作するマイクロレンズ１２の視野半径ＲＶが最も小さい場合である。このとき視野半径ＲＶはマイクロレンズ１２配列方向の間隔ＰＹとマイクロレンズ１２の配列方向と略垂直方向の間隔ＰＸを用いて、次式数５で表わされる。
【００３６】
【数５】
2010014824.tif 000007
上記数２と数５から、マイクロレンズ１２の焦点距離をＦＯ、レンズアレイ１とレンズアレイ１の物体面との距離をＬＯ、マイクロレンズ１２の光軸と遮光部材１３の開口部１３ａの内壁との距離の最大値をＲＡとしたとき、レンズアレイ１の動作条件として次式数６が得られる。
【００３７】
【数６】
2010014824.tif 000008
加えて、マイクロレンズ１２を1列の直線に配列した場合のレンズアレイ１が動作する条件は、上記数４でＸＯ＝０とした場合である。
【００３８】
次に従来のレンズアレイでの解像度低下について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１（ａ）と図１１（ｂ）は、それぞれ光軸の略一致する第1のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂと遮光部材１３の開口部１３ａの一部と光軸から距離ＲＶにあるＬＥＤ素子３０と光線を示した。図１１（ａ）ではマイクロレンズ１２の配列方向が図面左右の方向であり、光軸２７が図面上下方向となっている。また、図１１（ｂ）では、マイクロレンズ１２の配列方向が図面手前から奥の方向であり、光軸２７が図面上下方向であり、レンズアレイ幅方向外側が図面右方向となっている。図１１はマイクロレンズ１２の視野内にあるＬＥＤ素子３０から光線が放射された場合を示す。
【００３９】
図１１（ａ）に示されたとおり、マイクロレンズ１２の視野内にあるＬＥＤ素子３０から放射された光線の一部は、主光線２５として第１焦点面ＦＰ１−１で光軸２７と交差して第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、光軸２７に平行な光線として、開口部１３ａの内壁付近を通過して第２のマイクロレンズ１２ｂに入射する。このとき、ＬＥＤ素子３０から放射された光線の一部は、周辺光線２６として第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、中間像面ＭＩＰと開口部１３ａの交差する付近に像ＥＧを形成する。
【００４０】
また、図１１（ｂ）に示されたとおり、マイクロレンズ１２の視野内にあるＬＥＤ素子３０から放射された光線の一部は、主光線２５として第１焦点面ＦＰ１−１で光軸２７と交差して第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、光軸２７に略平行な光線として、開口部１３ａの内壁付近を通過して第２のマイクロレンズ１２ｂに入射する。このとき、ＬＥＤ素子３０から放射された光線の一部は、周辺光線２６として第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、中間像面ＭＩＰと開口部１３ａの交差する付近であって、マイクロレンズ１２の配列方向に略垂直でマイクロレンズ１２の光軸２７に略垂直な方向におけるＬＥＤ素子３０から距離ＸＩの位置に像ＥＧを形成する。
【００４１】
図１２は、それぞれ光軸の略一致する第1のマイクロレンズ１２ａと第２のマイクロレンズ１２ｂと開口部１３ａの一部と光軸から距離ＲＶより遠方にある（マイクロレンズ１２の視野外にある）ＬＥＤ素子３０の光線を示した。図１２（ａ）ではマイクロレンズ１２の配列方向が図面左右の方向であり、光軸２７が図面上下方向となっている。また、図１２（ｂ）では、マイクロレンズ１２の配列方向が図面手前から奥の方向であり、光軸２７が図面上下方向であり、レンズアレイ幅方向外側が図面右方向となっている。
【００４２】
図１２（ａ）に示されたとおり、マイクロレンズ１２の視野外にあるＬＥＤ素子３０から放射された光線の一部は、周辺光線２６として第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、中間像面ＭＩＰと第１のマイクロレンズ１２ａとに挟まれた領域の開口部１３ａ上で像ＥＧを形成する。
【００４３】
また、図１２（ｂ）に示されたとおり、マイクロレンズ１２の視野外にあるＬＥＤ素子３０から放射された光線の一部は、周辺光線２６として第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、中間像面ＭＩＰと第１のマイクロレンズ１２ａに挟まれた領域の開口部１３ａ上であって、マイクロレンズ１２の配列方向に略垂直でマイクロレンズ１２の光軸２７と略垂直な方向におけるＬＥＤ素子３０から距離ＸＩの位置に像ＥＧを形成する。主光線２５はＬＥＤ素子３０の結像像を結像面上に形成する。従来のレンズアレイでは像ＥＧの光線は開口部１３ａ上で反射及び散乱して、第２のマイクロレンズ１２ｂに入射し、結像面上に達し、ＬＥＤ素子３０の結像と異なる結像面ＩＰ上の位置の光量を増加させ、レンズアレイの解像度を低下させるフレアとなっていた。
【００４４】
次に本実施例の光吸収部１３ｂについて説明する。上述のように、本実施例では、遮光部材１３の開口部１３ａの内壁に全面に渡って光吸収部１３ｂが形成されている。本発明者らは、マイクロレンズ１２の光軸２７と略平行な方向における光吸収部１３ｂの算術平均粗さがさまざまな値となるようにレンズアレイを形成し、評価したところ、算術平均粗さの値が２μｍ以上のときに、結像の解像度を低下させるフレアを十分抑制することができ、解像度の高いレンズアレイを構成することができた。就中、算術平均粗さの値が２μｍ乃至２０μｍとなるように形成したところ、フレアの光量を特に低く抑えることができ、レンズアレイによる結像の解像度を顕著に向上させることができた。
【００４５】
マイクロレンズ１２の光軸２７と略平行な方向における光吸収部１３ｂの算術平均粗さがさまざまな値となるようにレンズアレイを形成し、評価したところ、算術平均粗さの値が２μｍ以上のときに、可視光全域の全光反射率がともに３％以下の値となった。さらに、算術平均粗さの値が２μｍ乃至２０μｍとなるように形成したところ、可視光全域の全光反射率がともに３％以下の値となった。すなわち、光吸収部１３ｂの可視光全域の全光反射率が０乃至３％となるように構成することにより、像ＥＧの光線の光吸収部１３ｂ上で反射が低く抑えられ、レンズアレイの解像度を低下させるほどにはフレアは発生しない。なお、可視光全域の全光反射率は、光吸収部１３ｂを切り出し、光吸収部１３ｂ以外の面を、艶消し塗装して反射を無くし、光線入射角度４５度の分光光度計（CM3700d、コニカミノルタ製）により可視光全域の全光線反射率を測定した。
【００４６】
図１３には光吸収部材の算術平均粗さと可視光全域の全光反射率との関係が示され、図１４には光吸収部材の算術平均粗さとレンズアレのＭＴＦとの関係が示してある。ここでＭＴＦとは、振幅伝達関数（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のことで、露光装置の解像度を示し、露光装置中で点灯しているＬＥＤ素子の結像の光量のコントラストを示す。１００％が結像のコントラストが最も大きく、露光装置としての解像度が高いことを示し、小さいほど光量のコントラストは小さく、露光装置としての解像度は低い。
【００４７】
図１３、図１４からすると、（ア）算術平均粗さの値が２μm未満のとき、全光反射率が３％を超え、またレンズアレイのＭＴＦが８０％未満である。且つ、算術平均粗さの値を小さくするほど、全光反射率の値は大きくなり、またレンズアレイのＭＴＦが小さくなることが分かる。（イ）算術平均粗さの値が２μm以上２０μm以下の範囲では、算術平均粗さの値を大きくするほど、全光反射率の値は小さくなり、またレンズアレイのＭＴＦは大きくなる。（ウ）算術平均粗さの値が２０μmより大きい場合に、算術平均粗さの値の値を大きくするほど、全光反射率の値は小さくなり、レンズアレイのＭＴＦは大きくなる傾向にあるが、算術平均粗さの値を２０μmより大きくしようとすると、材料が金型内を流れず、射出成型で作成することができなかった。また、金型表面に粗面を形成して、遮光部材表面に転写しようとする場合には、算術平均粗さの値を２０μmより大きくしようとすると、金型と遮光部材との離型抵抗が大きくなり、金型から遮光部材を取り出すことができなかった。従って、光吸収部材の算術平均粗さを２μm以上２０μm以下の範囲にすることが望ましいことがわかる。
【００４８】
一般に射出成型による樹脂の精密成型においては、添加剤の量や大きさによっては、金型内での樹脂の流動性が低下し、金型の細部に樹脂が流れ込まなかったり、成型後の樹脂の内部応力によって、成型後に大きく変形したりして、正確な形状で作成できないことがある。さらに、添加剤の量や大きさによっては、成型後にわずかに変形させただけで破壊されてしまう脆性が生ずる。
【００４９】
本実施例の遮光部材１３に用いる樹脂に添加する添加剤としてのグラスファイバーの大きさを３０μｍ乃至３００μｍとすると、遮光部材１３の射出成型の工程において、金型内での樹脂の流動性が十分得られ、開口部１３ａの形状を正確に作成することができる。また、成型後の遮光部材１３が脆性で無く強度が十分である。さらには、所望の算術平均粗さの値が得られ、フレアの光量を低く抑えることができ、レンズアレイによる結像の解像度を向上させることができる。
【００５０】
また、本実施例の遮光部材１３に用いる樹脂に添加する添加剤としてのグラスファイバーの添加量を樹脂１００重量部に対し、グラスファイバー１０重量部乃至１００重量部とすると、金型内での樹脂の流動性が十分得られ、開口部１３ａの形状を正確に作成することができる。また、成型後の遮光部材１３が脆性で無く強度が十分である。さらには、所望の算術平均粗さの値が得られ、フレアの光量を低く抑えることができ、レンズアレイによる結像の解像度を向上させることができる。さらには、添加剤としてグラスファイバーの他に同形状で同量の炭素繊維や樹脂を添加したところ、同様の効果が見られた。
【００５１】
また、本実施例の遮光部材１３を作成する金型を研削する工程で、金型表面の開口部１３ａの内壁に対応する箇所に凹凸を形成したところ、開口部１３ａの内壁の表面に粗面を形成することができ、光軸に略平行な方向の光吸収部１３ｂの算術平均粗さの値が２μｍ以上のときに、結像の解像度を低下させるフレアを十分抑制することができ、解像度の高いレンズアレイを構成することができた。また、算術平均粗さの値が２μｍ乃至２０μｍとなるように形成したところ、フレアの光量を特に低く抑えることができ、レンズアレイによる結像の解像度を顕著に向上させることができた。
【００５２】
次にマイクロレンズ１２の焦点距離ＦＯの測定方法について説明する。図１５はノーダルスライド法を用いた焦点距離測定器３００を示す。焦点距離測定器３００は、回転台３０１と顕微鏡３０２と光源３０３が配置される。回転台３０１は微小な角度で回転可能である。回転台３０１の回転中心３０１ａ位置は、顕微鏡３０２の光軸３０４上に配置される。回転台３０１は被検レンズ１２を顕微鏡３０２の光軸３０４方向へ移動可能である。光源３０３は回転台３０１を挟んで、顕微鏡３０２の光軸３０４上に配置される。光源３０３は回転台３０１に対して略平行光線を照射する。
【００５３】
マイクロレンズ１２の焦点距離の測定においては、まず最初に、図１５（ａ）に示すように、顕微鏡３０２の物体面を回転台３０１の回転中心位置に合わせておく。測定するマイクロレンズ１２を光軸２７が顕微鏡３０２の光軸３０４に略一致するように回転台３０１上に配置する。顕微鏡３０２の物体面が光源３０３から遠ざかるように移動していくと、光源３０３の光線がマイクロレンズ１２によって集光され、顕微鏡３０２の物体面にスポットを形成する。顕微鏡３０２の物体面上のマイクロレンズ１２によって形成するスポットが最小であり、かつ回転台３０１を微小に回転させてもスポット径が変化しないような位置を探しながら、顕微鏡３０２の物体面とマイクロレンズ１２とを各々の光軸方向へ移動する。
【００５４】
顕微鏡３０２の物体面上のマイクロレンズ１２によって形成するスポットが最小であり、かつ回転台３０１を微小に回転させてもスポット径が変化しないとき(図１５（ｂ）に示す場合)、回転台３０１の回転中心３０１ａはマイクロレンズ１２の主点２８と略一致する。すなわち、マイクロレンズ１２の第１主平面Ｈ１−１と光軸２７の交点となる。また、顕微鏡３０２の物体面の位置はマイクロレンズ１２の焦点位置Ｆである。従って、マイクロレンズ１２の焦点距離ＦＯは回転台３０１の回転中心３０１ａと顕微鏡３０２の物体面との距離から求められる。
【００５５】
本実施例のＬＥＤヘッドについて、露光像の解像度を示すＭＴＦを測定したところ、８０％以上の値を示した。ＭＴＦ（％）は露光像の光量の最大値ＥＭＡＸ、隣り合う２つの露光像の間の光量の最小値をＥＭＩＮとしたとき、次式数７ のように定義される。
【００５６】
【数７】
2010014824.tif 000009
ＭＴＦの測定においては、ＬＥＤヘッド３のレンズアレイ１の結像面側（感光体ドラム４１側）端面から、距離ＬＩ（ｍｍ）離れた位置の露光像を顕微鏡デジタルカメラにより撮影し、撮影画像よりＬＥＤ素子３０の結像の光量分布を解析し、前記ＭＴＦを算出した。また、ＭＴＦの測定においては、ＬＥＤ素子３０の配列間隔がＰＤ＝０．０４２３ｍｍであるＬＥＤヘッドを用いた。このときＬＥＤヘッドの解像度は６００ｄｐｉであり、１インチ当たり（１インチは約２５．４ｍｍ）６００個のＬＥＤ素子３０が配列されている。ＬＥＤヘッドに実施例１のレンズアレイを実装しＬＥＤ素子３０を１つおきに発光し測定した。
【００５７】
次に実施例１のレンズアレイを用いたカラー電子写真プリンタを使用して得られた画像を評価したところ、筋や濃淡斑のない良好な画像が得られた。カラー電子写真プリンタの画像の評価は、印字領域全面に図１６に示した全画素のうち１つおきにドットを形成する画像を形成し、画像品質の良否を評価した。図１６において黒ドットは印字ドットを示し、白ドットは非印字ドットを示す。
【００５８】
ＭＴＦの値が８０％より大きいと筋や濃淡斑のない良好な印字ができたが、ＭＴＦの値が８０％より小さいと筋や濃淡斑のあった画像ができてしまい、印字が良好でなくなり、その原因としては、本来、印刷画像でトナーが乗らない部分は、静電潜像においては電位が十分に高くなければならず、ＬＥＤヘッドで形成される像では暗くなければならないが、ＭＴＦの値が８０％より小さいと、ＬＥＤヘッドで形成される像においては、暗くなければならない部分にも光線が入射し、静電潜像においては電位が十分に高くなければならないところの電位が下がり、トナーが付着してしまうためであると考えられる。
【００５９】
以上説明した実施例１においては、マイクロレンズ１２を回転対称高次非球面で構成したが、マイクロレンズの形状はこれに限られない。例えば、アナモフィック非球面や放物面、楕円面、双曲面、コーニック面等の曲面を形成しても良い。また、レンズ板１１ａ、１１ｂは金型に作成された形状を樹脂に転写して形成されているが、樹脂を型に用いてもよく、切削加工により形成しても良い。さらに、レンズ板１１ａ、１１ｂの素材として樹脂を用いているが、ガラスを用いてもよい。また本実施例において、光吸収部１３ｂの可視光全域の全光反射率が０乃至３％となるように構成したが、光吸収部１３ｂにおける光源の光線の反射率を０乃至３％となるように設定してもよい。
【００６０】
また実施例１において、焦点距離ＦＯの測定は、ノーダルスライド法を用いた焦点測定器を用いることに限定されない。さらに、焦点距離に換算可能な数値を測定しても良い。また遮光部材１３はＰＰＳを用いて作成したが、他の材料を用いてもよい。また、遮光部材１３は射出成型により作成したが、その他の樹脂成型法を用いてもよく、さらには、切削加工や化学エッチングにより作成しても良い。また、光吸収部１３ｂには、光線を吸収する材料で構成された塗料や鍍金や蒸着による被覆層を形成しても良い。また、発光部としてＬＥＤ素子３０を複数配置したＬＥＤアレイを用いたが、例えば有機ＥＬを発光部にしても良く、半導体レーザーを用いても良く、さらには蛍光灯やハロゲンランプ等の発光部に液晶素子で構成されたシャッターを併用した露光装置でも良い。
【００６１】
以上のように実施例１によれば、レンズアレイ１の遮光部材１３の開口部１３ａに光吸収部１３ｂを設けたので、光源からの光線が結像として集光せずに結像面上に達する、いわゆるフレアの発生を抑えることができ、解像度を向上させることができる効果を奏する。
【実施例２】
【００６２】
次に実施例２について説明する。実施例２においては、光吸収部は、開口部１３ａの内壁の一部に形成される。図１７は実施例２のレンズアレイの遮光部材を示す分解斜視図である。図１７では、遮光部材１３が開口部１３ａの円筒形部分の軸と略平行な平面で分解され、開口部１３ａの内壁上の一部に形成した光吸収部１３ｃの形状及び位置が図示されている。光吸収部１３ｃは開口部１３ａの円筒形部分の軸と略平行、すなわちマイクロレンズ１２の光軸と略平行な略帯状である。
【００６３】
図１８は実施例２の遮光部材１３に形成された開口部１３ａを示す平面図である。図１８において、開口部１３ａの配列方向は図面上下方向であり、開口部１３ａは図面左右の方向に２列に配置される。マイクロレンズ１２の光軸２７方向は図面手前から奥の方向である。開口部１３ａの内側の２箇所に光吸収部１３ｃが前記配列方向に対向するように設けられている。
【００６４】
図１９は図１８のＣ−Ｃ断面図、図２０は図１８のＤ−Ｄ断面図である。図１９、図２０に示したとおり、実施例２の光吸収部１３ｃは、光軸方向には、開口部１３ａの第１のマイクロレンズ１２ａ側の端部から中間像面ＭＩＰをやや通り過ぎた位置までに渡り、光軸方向に直交する方向には、ＬＥＤ素子３０から距離ＸＩ離れた位置に配置される。本実施例の遮光部材１３は、樹脂の射出成型により作成した。また光吸収部１３ｃは、金型の一部に粗面化部を形成し、形状を樹脂に転写することにより、開口部１３ａの内壁の一部を粗面化し、光吸収部１３ｃとした。
【００６５】
実施例２のレンズアレイの動作は実施例１と同様である。
ここで実施例２の光吸収部１３ｃが設けられる位置について、実施例１の図１１を用いて説明する。図１１（ｂ）に示されたとおり、ＬＥＤ素子３０から放射された光線の一部は、主光線２５として第１焦点面ＦＰ１−１で光軸２７と交差して第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、光軸２７に略平行な光線として、開口部１３ａの内壁付近を通過して第２のマイクロレンズ１２ｂに入射する。このとき、ＬＥＤ素子３０から放射された光線の一部は、周辺光線２６として第１のマイクロレンズ１２ａに入射し、中間像面ＭＩＰと開口部１３ａの交差する付近であって、マイクロレンズ１２の配列方向と略垂直でマイクロレンズ１２の光軸２７と略垂直な方向におけるＬＥＤ素子３０からＸＩの位置に像ＥＧを形成する。
【００６６】
図１１（ｂ）より、主光線２５と光軸２７と物体面ＯＰと第１主平面Ｈ１−１に囲まれた２つの三角形の相似の関係と、ＳＯ≒ＬＯとから、次式数８が得られる。
【００６７】
【数８】
2010014824.tif 000010
このとき、像ＥＧは物体よりも大きなスポットとなって形成されることを考慮して、光吸収部１３ｃは幅を持った帯状に形成すると良い。従って、光吸収部１３ｃの配置される位置は、次式数９のように示される。
【００６８】
【数９】
2010014824.tif 000011
さらに、レンズアレイ１にマイクロレンズ１２が２列に配置されている場合、実施例１の図１０より、ＸＯ＝ＰＸ／２である。これを上記数９に代入して次式数１０が得られる。
【００６９】
【数１０】
2010014824.tif 000012
一般に金型表面を粗面化して射出成型を行うと、金型から成型部品を取り出す際の、成型部品と金型表面との間の離型抵抗が増加して、金型の形状が正確に成型部品に転写されない、または、金型から成型部品を取り出すことができない、等の不具合が発生する。しかしながら、実施例２では、光吸収部１３ｃを作成する領域を小さくできる、すなわち、金型表面の粗面化する領域を限定することができ、遮光部材１３の形状を正確に作成することができる。
【００７０】
また、光吸収部１３ｃを光線を吸収する材料を塗料として塗布したり、鍍金したり、蒸着するなどして光吸収層を形成することもできる。本実施例では、光吸収部１３ｃを作成する領域を小さくできるので、効率よく作成できる。
【００７１】
以上説明したように実施例２によれば、実施例１と同様に、物体からの光線が結像として集光せずに結像面上に達する、いわゆるフレアの発生を抑えることができ、解像度を向上させることができるという効果に加えて、光吸収部１３ｃを作成する領域を小さくできるので、光吸収部を効率的に作成することができ、レンズアレイの生産性を向上させることができる。
【実施例３】
【００７２】
次に実施例３について説明する。実施例３は読取装置におけるレンズアレイに係るものである。図２１は実施例３のレンズアレイが適用される読取装置を示す概略構成図である。
【００７３】
図２１において、５００は、原稿の電子データを生成する読取装置としてのスキャナである。スキャナ５００には、読取ヘッド４００、原稿台５０２、レース５０３、滑車５０４、駆動ベルト５０５およびモータ５０６が設けられている。読取ヘッド４００は原稿表面で反射した光線を取り込み電子データに変換する。読取ヘッド４００はレール５０３上に移動可能に配置される。読み取りが行われる原稿５０７は原稿台５０２上に置かれる。原稿台５０２は可視光線を透過する素材で構成される。読取ヘッド４００には照明装置としてのランプ５０１が設けられ、ランプ５０１で照射された光が原稿表面で反射し、読取ヘッド４００内に取り込まれるよう配置される。また駆動ベルト５０５は、複数の滑車５０４により張架され、駆動ベルト５０５の一部は読取ヘッド４００の一部に接続される。駆動ベルト５０５はモータ５０６により駆動され、読取ヘッド４００を移動させる。
【００７４】
次に図２２を用いて読取ヘッド４００の構成を説明する。図２２は読取ヘッドの構成を示す構成図である。図２２において、４０２は原稿５０７で反射された光線の光路を折り曲げるミラーである。レンズアレイ４０３は原稿画像の結像を形成する。ラインセンサ４０１は複数の受光素子が間隔ＰＲで直線状に配置されており、原稿画像の結像を電気信号に変換する。レンズアレイ４０３は遮光部材４１３と遮光部材４１３を挟んでその両側に配設されたマイクロレンズ４１２ａ、４１２ｂとにより構成される。
【００７５】
また実施例３の読取ヘッド４００の構成と物体面（原稿）との配置を図２３に示した。図２３において、実施例３のレンズアレイ４０３の構成は実施例１及び実施例２のものと同様である。本実施例においては、ラインセンサ４０１は６００ｄｐｉの解像度であり、受光素子が１インチ当たり（１インチは約２５．４ｍｍ）６００個配置されている。すなわち、受光素子の間隔ＰＲが０．０４２３ｍｍである。
【００７６】
次に実施例３の動作を説明する。図２１において、ランプ５０１が点灯し原稿５０７の表面を照射することにより、原稿表面で反射した光線が読取ヘッド４００内に取り込まれる。モータ５０６により駆動ベルト５０５が駆動され、読取ヘッド４００とランプ５０１が図面の左右方向に移動し、読取ヘッド４００は、原稿５０７全面から反射した光線を取り込む。
【００７７】
次に図２２にしたがって読取ヘッド４００の動作を説明する。原稿５０７で反射された光線は原稿台５０２を透過し、ミラー４０２により光路が折り曲げられ、レンズアレイ４０３に入射する。レンズアレイ４０３により結像された原稿画像の結像はラインセンサ４０１上に形成される。ラインセンサ４０１は形成された原稿画像の結像を電気信号に変換する。
【００７８】
実施例３のスキャナ５００を用いて原稿５０７から画像データを形成したところ、原稿５０７と同一の良好な画像データが得られた。実施例３のスキャナ５００を用いて読み取った原稿５０７は、図１６におけるドットの間隔ＰＤ＝０．０４２３ｍｍ、解像度６００ｄｐｉとしたものである。つまり、ＰＤ＝０．０４２３ｍｍ、解像度６００ｄｐｉの全ドットのうち、１つおきにドットを形成した画像を媒体上の印字領域全面に形成した原稿を用いた。
【００７９】
本実施例においては、原稿画像を電子データに変換する読取装置としてのスキャナを例に説明したが、光学的信号を電気的信号に変換するセンサやスイッチ、及びそれらを用いた入出力装置、生態認証装置、通信装置あるいは寸法測定器にも本発明は適用可能である。本実施例のレンズアレイを用いることにより、コントラストが高く、焦点深度が高く、十分な明るさの原稿画像の結像を形成することができる。また、本実施例の読取装置によって原稿と同一の画像データを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例１に係る画像形成装置としての電子写真プリンタを示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る露光装置としてのＬＥＤヘッドを示す概略断面図である。
【図３】実施例１のレンズアレイを示す平面図である。
【図４】実施例１のレンズアレイを示す断面図である。
【図５】実施例１の遮光部材を示す平面図である。
【図６】開口部を示す平面図である。
【図７】実施例１のレンズアレイを示す断面図である。
【図８】マイクロレンズの光学特性を示す説明図である。
【図９】マイクロレンズの視野を示す平面図である。
【図１０】マイクロレンズの視野を示す平面図である。
【図１１】レンズアレイでの解像度低下を説明するための説明図である。
【図１２】レンズアレイでの解像度低下を説明するための説明図である。
【図１３】光吸収部材の算術平均粗さと可視光全域の全光反射率との関係図である。
【図１４】光吸収部材の算術平均粗さとレンズアレのＭＴＦとの関係図である。
【図１５】焦点距離測定器を示す説明図である。
【図１６】評価印字ドットを示す説明図である。
【図１７】実施例２のレンズアレイの遮光部材を示す分解斜視図である。
【図１８】実施例２の遮光部材に形成された開口部を示す平面図である。
【図１９】図１８のＣ−Ｃ断面図である。
【図２０】図１８のＤ−Ｄ断面図である。
【図２１】実施例３のレンズアレイが適用される読取装置を示す概略構成図である。
【図２２】読取ヘッドの構成を示す構成図である。
【図２３】実施例３の読取ヘッドの構成と物体面（原稿）との配置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  レンズアレイ
３  ＬＥＤヘッド
１１ａ、１１ｂ  レンズ板
１２ａ、１２ｂ  マイクロレンズ
１３  遮光部材
１３ａ  開口部
１３ｂ、１３ｃ  光吸収部
３０  ＬＥＤ素子
１００  電子写真プリンタ
５００  スキャナ
【図１】
2010014824.tif 000015
【図２】
2010014824.tif 000016
【図３】
2010014824.tif 000017
【図４】
2010014824.tif 000018
【図５】
2010014824.tif 000019
【図６】
2010014824.tif 000020
【図７】
2010014824.tif 000021
【図８】
2010014824.tif 000022
【図９】
2010014824.tif 000023
【図１０】
2010014824.tif 000024
【図１１】
2010014824.tif 000025
【図１２】
2010014824.tif 000026
【図１３】
2010014824.tif 000027
【図１４】
2010014824.tif 000028
【図１５】
2010014824.tif 000029
【図１６】
2010014824.tif 000030
【図１７】
2010014824.tif 000031
【図１８】
2010014824.tif 000032
【図１９】
2010014824.tif 000033
【図２０】
2010014824.tif 000034
【図２１】
2010014824.tif 000035
【図２２】
2010014824.tif 000036
【図２３】
2010014824.tif 000037