(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズの形状精度及び取付位置の精度を緩和しても、高解像度及び良好な画質を得ることが可能な露光装置、ＬＥＤヘッド、画像形成装置及び読取装置を提供する。【解決手段】複数の発光部からなる発光部アレイと、該発光部アレイに略平行に配置されたレンズアレイとを備える露光装置において、各発光部は所定の間隔ＰＤで略直線状に配列され、各レンズ集合部材は各々の光軸に対して略垂直方向に配列され、複数のレンズの各光軸はそれぞれ、隣り合うレンズ集合部材に含まれ且つ対向して配置されるレンズの光軸に一致し、複数のレンズの焦点距離がＦＯであり且つ発光部アレイとの間の距離がＬＯであり、複数のレンズへ遮光部材の方向から該レンズの光軸に平行な光が入射された場合、該レンズは該レンズ集合部材から発光部の方向へＦＯ隔てた面に、条件式（１）を満たす半径ＲＳのスポットを形成する。2010008783.tif 000039【選択図】図１
2010008783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光部からなる発光部アレイと、該発光部アレイに略平行に配置された複数のレンズ集合部材及び各前記レンズ集合部材間にそれぞれ配置された少なくとも一つの遮光部材を含むレンズアレイとを備える露光装置であって、
前記発光部アレイにおいて、
前記複数の発光部は、所定の間隔ＰＤで略直線状に配列され、
前記レンズアレイにおいて、
各前記レンズ集合部材は、各々の光軸に対して略垂直方向に配列される複数のレンズからなり、
前記複数のレンズの各前記光軸は、それぞれ、隣り合うレンズ集合部材に含まれ且つ対向して配置されるレンズの光軸に一致し、
前記遮光部材は、隣り合う前記レンズ集合部材において対向して配置される１対のレンズ間に、該１対のレンズの各光軸が通過するように配設される複数の絞りからなり、
前記レンズ集合部材において、前記複数のレンズのうち何れか一つのレンズは、焦点距離がＦＯであり且つ前記発光部アレイとの間の距離がＬＯであり、前記複数のレンズへ前記遮光部材の方向から該レンズの光軸に平行な光が入射された場合、該レンズは、該レンズ集合部材から前記発光部の方向へＦＯ隔てた面に、条件式（１）
【数１】
2010008783.tif 000024
を満たす半径ＲＳのスポットを形成する
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記レンズ集合部材において、
前記複数のレンズのうち、何れか２つのレンズのＦナンバーがＦＮＡ及びＦＮＢである場合、ＦＮＡ及びＦＮＢは、条件式（２）
【数２】
2010008783.tif 000025
を満たすことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記レンズ集合部材において、
前記複数のレンズのうち、何れか２つのレンズの焦点距離がＦＯＡ及びＦＯＢであり、
前記遮光部材において、
前記レンズに対応して配置される前記絞りの開口部内壁と該レンズの光軸との間の距離がＲＡである場合、ＦＯＡ、ＦＯＢ及びＲＡは、条件式（３）
【数３】
2010008783.tif 000026
を満たすことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
前記レンズアレイにおいて、
前記レンズのＦナンバーがＦＮである場合、該レンズアレイの光軸方向の平行度ＤＬは、条件式（４）
【数４】
2010008783.tif 000027
を満たすことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項５】
前記レンズアレイにおいて、
前記レンズの焦点距離がＦＯであり、該レンズに対応して配置される前記絞りの開口部内壁と該レンズの光軸との間の距離がＲＡである場合、該レンズアレイの光軸方向の平行度ＤＬは、条件式（５）
【数５】
2010008783.tif 000028
を満たすことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の露光装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）素子からなるＬＥＤアレイと、該ＬＥＤアレイに略平行に配置された複数のレンズ集合部材及び各前記レンズ集合部材間にそれぞれ配置された少なくとも一つの遮光部材を含むレンズアレイとを備えるＬＥＤヘッドであって、
前記ＬＥＤアレイにおいて、
前記複数のＬＥＤ素子は、所定の間隔ＰＤで略直線状に配列され、
前記レンズアレイにおいて、
各前記レンズ集合部材は、各々の光軸に対して略垂直方向に配列される複数のレンズからなり、
前記複数のレンズの各前記光軸は、それぞれ、隣り合うレンズ集合部材に含まれ且つ対向して配置されるレンズの光軸に一致し、
前記遮光部材は、隣り合う前記レンズ集合部材において対向して配置される１対のレンズ間に、該１対のレンズの各光軸が通過するように配設される複数の絞りからなり、
前記レンズ集合部材において、前記複数のレンズのうち何れか一つのレンズは、焦点距離がＦＯであり且つ前記ＬＥＤアレイとの間の距離がＬＯであり、前記複数のレンズへ前記遮光部材の方向から該レンズの光軸に平行な光が入射された場合、該レンズは、該レンズ集合部材から前記ＬＥＤ素子の方向へＦＯ隔てた面に、条件式（１）
【数６】
2010008783.tif 000029
を満たす半径ＲＳのスポットを形成する
ことを特徴とするＬＥＤヘッド。
【請求項８】
前記レンズ集合部材において、
前記複数のレンズのうち、何れか２つのレンズのＦナンバーがＦＮＡ及びＦＮＢである場合、ＦＮＡ及びＦＮＢは、条件式（２）
【数７】
2010008783.tif 000030
を満たすことを特徴とする請求項７記載のＬＥＤヘッド。
【請求項９】
前記レンズ集合部材において、
前記複数のレンズのうち、何れか２つのレンズの焦点距離がＦＯＡ及びＦＯＢであり、
前記遮光部材において、
前記レンズに対応して配置される前記絞りの開口部内壁及び該レンズの光軸間の距離がＲＡである場合、ＦＯＡ、ＦＯＢ及びＲＡは、条件式（３）
【数８】
2010008783.tif 000031
を満たすことを特徴とする請求項７記載のＬＥＤヘッド。
【請求項１０】
前記レンズアレイにおいて、
前記レンズのＦナンバーがＦＮである場合、該レンズアレイの光軸方向の平行度ＤＬは、条件式（４）
【数９】
2010008783.tif 000032
を満たすことを特徴とする請求項７記載のＬＥＤヘッド。
【請求項１１】
前記レンズアレイにおいて、
前記レンズの焦点距離がＦＯであり、該レンズに対応して配置される前記絞りの開口部内壁及び該レンズの光軸間の距離がＲＡである場合、該レンズアレイの光軸方向の平行度ＤＬは、条件式（５）
【数１０】
2010008783.tif 000033
を満たすことを特徴とする請求項７記載のＬＥＤヘッド。
【請求項１２】
請求項７乃至１１の何れか１項に記載のＬＥＤヘッドを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
複数の受光部からなるラインセンサと、該ラインセンサに略平行に配置された複数のレンズ集合部材及び各前記レンズ集合部材間にそれぞれ配置された少なくとも一つの遮光部材を含むレンズアレイとを備える読取装置であって、
前記ラインセンサにおいて、
前記複数の受光部は、所定の間隔ＰＲで略直線状に配列され、
前記レンズアレイにおいて、
各前記レンズ集合部材は、各々の光軸に対して略垂直方向に配列される複数のレンズからなり、
前記複数のレンズの各前記光軸は、それぞれ、隣り合うレンズ集合部材に含まれ且つ対向して配置されるレンズの光軸に一致し、
前記遮光部材は、隣り合う前記レンズ集合部材において対向して配置される１対のレンズ間に、該１対のレンズの各光軸が通過するように配設される複数の絞りからなり、
前記レンズ集合部材において、前記複数のレンズのうち何れか一つのレンズは、焦点距離がＦＯであり且つ前記ラインセンサとの間の距離がＬＯであり、前記複数のレンズへ前記遮光部材の方向から該レンズの光軸に平行な光が入射された場合、該レンズは、該レンズ集合部材から前記ラインセンサの方向へＦＯ隔てた面に、条件式（６）
【数１１】
2010008783.tif 000034
を満たす半径ＲＳのスポットを形成する
ことを特徴とする読取装置。
【請求項１４】
前記レンズ集合部材において、
前記複数のレンズのうち、何れか２つのレンズのＦナンバーがＦＮＡ及びＦＮＢである場合、ＦＮＡ及びＦＮＢは、条件式（７）
【数１２】
2010008783.tif 000035
を満たすことを特徴とする請求項１３記載の読取装置。
【請求項１５】
前記レンズ集合部材において、
前記複数のレンズのうち、何れか２つのレンズの焦点距離がＦＯＡ及びＦＯＢであり、
前記遮光部材において、
前記レンズに対応して配置される前記絞りの開口部内壁及び該レンズの光軸間の距離がＲＡである場合、ＦＯＡ、ＦＯＢ及びＲＡは、条件式（８）
【数１３】
2010008783.tif 000036
を満たすことを特徴とする請求項１３記載の読取装置。
【請求項１６】
前記レンズアレイにおいて、
前記レンズのＦナンバーがＦＮである場合、該レンズアレイの光軸方向の平行度ＤＬは、条件式（９）
【数１４】
2010008783.tif 000037
を満たすことを特徴とする請求項１３記載の読取装置。
【請求項１７】
前記レンズアレイにおいて、
前記レンズの焦点距離がＦＯであり、該レンズに対応して配置される前記絞りの開口部内壁及び該レンズの光軸間の距離がＲＡである場合、該レンズアレイの光軸方向の平行度ＤＬは、条件式（１０）
【数１５】
2010008783.tif 000038
を満たすことを特徴とする請求項１３記載の読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、ＬＥＤヘッド、画像形成装置及び読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタ等の画像形成装置において、露光装置には、発光素子としての複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）がアレイに配列された発光部としてのＬＥＤヘッドが備えられ、該ＬＥＤヘッドが露光像を感光体上に結像する。また、スキャナやファクシミリ等の読取装置には、複数の受光素子がアレイに配列された受光部が備えられ、該受光部上に原稿の像が結像される。
【０００３】
上記した露光装置を備える画像形成装置や、読取装置には、従来、結像をライン状に形成する光学系として、複数のレンズがアレイに配列されたレンズアレイが搭載される。
【０００４】
このレンズアレイには、例えば、ロッドレンズが使用される。ロッドレンズは、ガラスファイバーにイオンを含侵させ、中央部から周辺部に向かって屈折率が低下するように形成されたレンズである。このようなロッドレンズにより構成されるレンズアレイは、しかし、設備及び製作にコストを要するうえ、充分な解像度が得られないという問題があった。
【０００５】
一方、複数のマイクロレンズをアレイに配列して、レンズアレイを構成することも可能である。このようなマイクロレンズによるレンズアレイは、プラスチック射出成型により効率良く作成でき、高解像度を実現可能である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２１４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マイクロレンズにより構成されるレンズアレイでは、各マイクロレンズの光学特性が不揃いである場合、画像にスジや濃淡斑が生じるという問題があった。一方、マイクロレンズの光学特性を一致させるためには、その曲面形状が同一となるように射出成型用の金型を作成しなければならず、全てのマイクロレンズの曲面形状を厳密に一致させることは、現実的に不可能であった。また、レンズアレイの長手方向において、レンズアレイと物体面との間隔及びレンズアレイと結像面との間隔を、それぞれ一定に保たなければならず、各部材の取付位置に精度が必要とされていた。
【０００７】
したがって、本発明は、レンズの形状精度及び取付位置の精度を緩和しても、高解像度及び良好な画質を得ることが可能な露光装置、ＬＥＤヘッド、画像形成装置及び読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
【０００９】
〈構成１〉
本発明に係る露光装置は、複数の発光部からなる発光部アレイと、該発光部アレイに略平行に配置された複数のレンズ集合部材及び各レンズ集合部材間にそれぞれ配置された少なくとも一つの遮光部材を含むレンズアレイとを備え、発光部アレイにおいて、複数の発光部は、所定の間隔ＰＤで略直線状に配列され、レンズアレイにおいて、各レンズ集合部材は、各々の光軸に対して略垂直方向に配列される複数のレンズからなり、複数のレンズの各光軸は、それぞれ、隣り合うレンズ集合部材に含まれ且つ対向して配置されるレンズの光軸に一致し、遮光部材は、隣り合うレンズ集合部材において対向して配置される１対のレンズ間に、該１対のレンズの各光軸が通過するように配設される複数の絞りからなり、レンズ集合部材において、何れか一つのレンズの焦点距離がＦＯであり且つ発光部アレイとの間の距離がＬＯであり、該レンズ集合部材の何れかのレンズへ遮光部材の方向から該レンズの光軸に平行な光が入射された場合、該レンズは、該レンズから発光部の方向へＦＯ隔てた面に、条件式（１）
【数１】
2010008783.tif 000003
を満たす半径ＲＳのスポットを形成することを特徴とする。
【００１０】
〈構成２〉
本発明に係る画像形成装置は、上記した露光装置を備えることを特徴とする。
【００１１】
〈構成３〉
本発明に係るＬＥＤヘッドは、複数のＬＥＤ素子からなるＬＥＤアレイと、該ＬＥＤアレイに略平行に配置された複数のレンズ集合部材及び各レンズ集合部材間にそれぞれ配置された少なくとも一つの遮光部材を含むレンズアレイとを備え、ＬＥＤアレイにおいて、複数のＬＥＤ素子は、所定の間隔ＰＤで略直線状に配列され、レンズアレイにおいて、各レンズ集合部材は、各々の光軸に対して略垂直方向に配列される複数のレンズからなり、複数のレンズの各光軸は、それぞれ、隣り合うレンズ集合部材に含まれ且つ対向して配置されるレンズの光軸に一致し、遮光部材は、隣り合うレンズ集合部材において対向して配置される１対のレンズ間に、該１対のレンズの各光軸が通過するように配設される複数の絞りからなり、レンズ集合部材において、何れか一つのレンズの焦点距離がＦＯであり且つＬＥＤアレイとの間の距離がＬＯであり、該レンズ集合部材の何れかのレンズへ遮光部材の方向から該レンズの光軸に平行な光が入射された場合、該レンズは、該レンズからＬＥＤ素子の方向へＦＯ隔てた面に、条件式（１）
【数２】
2010008783.tif 000004
を満たす半径ＲＳのスポットを形成することを特徴とする。
【００１２】
〈構成４〉
本発明に係る画像形成装置は、上記したＬＥＤヘッドを備えることを特徴とする。
【００１３】
〈構成５〉
本発明に係る読取装置は、複数の受光部からなるラインセンサと、該ラインセンサに略平行に配置された複数のレンズ集合部材及び各レンズ集合部材間にそれぞれ配置された少なくとも一つの遮光部材を含むレンズアレイとを備え、ラインセンサにおいて、複数の受光部は、所定の間隔ＰＤで略直線状に配列され、レンズアレイにおいて、各レンズ集合部材は、各々の光軸に対して略垂直方向に配列される複数のレンズからなり、複数のレンズの各光軸は、それぞれ、隣り合うレンズ集合部材に含まれ且つ対向して配置されるレンズの光軸に一致し、遮光部材は、隣り合うレンズ集合部材において対向して配置される１対のレンズ間に、該１対のレンズの各光軸が通過するように配設される複数の絞りからなり、レンズ集合部材において、何れか一つのレンズの焦点距離がＦＯであり且つラインセンサとの間の距離がＬＯであり、該レンズ集合部材の何れかのレンズへ遮光部材の方向から該レンズの光軸に平行な光が入射された場合、該レンズは、該レンズからラインセンサの方向へＦＯ隔てた面に、条件式（２）
【数３】
2010008783.tif 000005
を満たす半径ＲＳのスポットを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の露光装置、ＬＥＤヘッド及び読取装置によれば、レンズアレイを構成する各レンズの光学特性が厳密に一致せず、各レンズの光軸方向の平行度にずれがある場合も、該レンズにより形成されるスポットの半径は所定値以下となるので、充分な解像度のドットを形成可能となる。したがって、各レンズ及びレンズ集合部材を作成する際の形状精度や取付位置の精度が緩和されるので、生産性が向上される。また、該露光装置或いはＬＥＤヘッドが搭載された画像形成装置によれば、スジや濃淡斑にない良質な画像の形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図４は、本発明に係るプリンタの構成を示す概略側断面図である。
本実施例のプリンタ１０は、露光装置としてのＬＥＤヘッドが搭載される電子写真方式の画像形成装置であり、各色のトナーを重ね合わせて、画像データに基づくカラー画像を形成する。
【００１７】
プリンタ１０には、図４に示されるように、用紙１１が搬送される搬送路としての転写ベルト１２の走行方向に沿って、４つの独立した印刷機構１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃが、順に配設されている。
【００１８】
印刷機構１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃは、それぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色に対する電子写真方式のＬＥＤプリンタ機構であり、本実施例では、図４に示されるように、同一構成要素を備えている。以後、印刷機構１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃの同一構成要素を区別する場合には、符号にそれぞれＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃを付加するが、総称する場合には、符号のみを示す。
【００１９】
印刷機構１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃは、それぞれ、トナー像を形成する画像形成ユニット１４と、露光装置としてのＬＥＤヘッド１５と、転写器としての転写ローラ１６とから構成される。
【００２０】
画像形成ユニット１４の内部には、図４に示されるように、静電潜像担持体としての感光体ドラム１７が配設される。そして、この感光体ドラム１７の周囲に、感光体ドラム１７の表面に電荷を供給して一様に帯電させるための帯電器である帯電ローラ１８と、現像器１９と、クリーニングブレード２０とが、それぞれ、感光体ドラム１７の表面に当接して配置されている。
【００２１】
画像形成ユニット１４の上部には、更に、トナーカートリッジ２１が着脱可能に搭載されている。トナーカートリッジ２１には、色材としての顔料を含む樹脂からなる現像剤としてのトナーが収容され、該トナーカートリッジ２１から現像器１９に、トナーが供給される。
【００２２】
ＬＥＤヘッド１５は、露光装置として、帯電ローラ１８により帯電された感光体ドラム１７の表面に、画像データに基づく光を選択的に照射して、静電潜像を形成する。現像器１９は、この静電潜像をトナーにより現像して、感光体ドラム１７の表面にトナー像を形成する。
【００２３】
転写ローラ１６は、図４に示されるように、用紙１１を搬送するための転写ベルト１２を間に、感光体ドラム１７に対向して配置され、感光体ドラム１７の表面に形成されたトナー像を、搬送された用紙１１の表面に転写する。転写されずに感光体ドラム１７の表面に残留したトナーは、クリーニングブレード２０により掻き取られて除去される。
【００２４】
プリンタ１０の下部には、印字媒体としての用紙１１を貯留する給紙カセット２２が装着されている。給紙カセット２２内の用紙１１は、給紙ローラ２３の回転に伴い繰り出され、搬送ローラ２４及び搬送ローラ２５により、転写ベルト１２へと搬送される。
【００２５】
転写ベルト１２は、上述したように、画像形成ユニット１４の下部に配設されている。この転写ベルト１２は、外周面上部を感光体ドラム１７の表面に当接した状態で回転走行し、用紙１１を各印刷機構１３へ順に搬送する。
【００２６】
また、転写ベルト１２の下方には、図４に示されるように、クリーニングブレード２６が、先端を転写ベルト１２の外周面下部に当接させて設置されている。このクリーニングブレード２６は、転写ベルト１２の回転走行に伴い、転写ベルト１２の外周面に付着したトナーやゴミ等を掻き取って除去する。
【００２７】
転写ベルト１２による用紙１１の搬送方向下流側には、図４に示されるように、定着器２７が設置されている。定着器２７は、転写ベルト１２により搬送された用紙１１を、加熱及び加圧し、各印刷機構１３により転写された各色のトナー像を、用紙１１に定着させる。
【００２８】
定着器２７の下流側には、搬送ローラ２８が配置され、定着器２７を通過した用紙１１を、排出ローラ２９へと搬送する。そして、排出ローラ２９が、該用紙１１を排出部３０へと排出する。排出部３０は、画像が形成された用紙１１を貯留するために、プリンタ１０の上部に配設される。
【００２９】
また、プリンタ１０において、帯電ローラ１８及び転写ローラ１６には、所定の電圧を印加するための図示されない電源が接続されている。そして、転写ベルト１２、感光体ドラム１７及び各ローラは、それぞれ、図示されないモータと、該モータの駆動を伝達するためのギヤとが設けられ、これらにより回転駆動される。更に、定着器２７、現像器１９、ＬＥＤヘッド１５及び上記した各モータには、それぞれ、図示されない電源及び制御装置が接続されている。
【００３０】
また、プリンタ１０は、外部装置との間で通信を行って、印刷データを受信するための外部インタフェース部と、該外部インタフェース部から印刷データを受け取って、プリンタ１０の各部の制御を行うための制御部とを備えている。
【００３１】
次に、本発明に係るＬＥＤヘッド１５の構成について、説明する。
図５は、本発明に係るＬＥＤヘッドの概略側断面図である。
【００３２】
ＬＥＤヘッド１５には、図５に示されるように、レンズアレイ３１がホルダ３２により固定されている。
【００３３】
ホルダ３２の内部には、発光部としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）素子３３が複数配置されている。これらのＬＥＤ素子３３は、配線基板３４上に所定の間隔ＰＤで、１列の直線状に配列される。配線基板３４における各ＬＥＤ素子３３の配列間隔ＰＤを、以後、配列ピッチと記す。配線基板３４上には、更に、ワイヤ３５によりＬＥＤ素子３３に結線されるドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）３６が配置されている。
【００３４】
本実施例のプリンタ１０では、ＬＥＤヘッド１５の解像度は６００ｄｐｉ（ドット／インチ）である。即ち、配線基板３４上には、１インチ（＝約２５．４ｍｍ）あたり６００個のＬＥＤ素子３３が配置されており、配列ピッチＰＤは、０．０４２３ｍｍである。このように、複数のＬＥＤ素子３３が配列されて、発光部アレイとしてのＬＥＤアレイが構成される。
【００３５】
このＬＥＤヘッド１５は、露光装置として、ＬＥＤ素子３３を発光させて、該ＬＥＤ素子３３からの光を、レンズアレイ３１を介して感光体ドラム１７の表面に照射し、静電潜像を形成する。
【００３６】
続いて、ＬＥＤヘッド１５に含まれるレンズアレイ３１の構成について、説明する。
図６は、レンズアレイの構成を示す側断面図である。
【００３７】
レンズアレイ３１は、図６に示されるように、レンズ集合部材としての２つのレンズ板３７と、これら２つのレンズ板３７の間に配置される１つの遮光部材３８とから構成される。
【００３８】
図７は、レンズ板の部分構成を示す平面図である。
なお、図７に示される平面図は、図６に示されるレンズアレイ３１を矢印Ａ方向から見た図であり、図６に示されるレンズアレイ３１は、この図７に示されるレンズアレイ３１の線分Ｂ−Ｂ´における断面図である。
【００３９】
レンズ板３７には、図７に示されるように、複数のマイクロレンズ３９が、それぞれの主平面と他の各マイクロレンズ３９の光軸とが、全て垂直となるように配置される。即ち、各マイクロレンズ３９は、それぞれの主平面を同一平面上に配置される。
【００４０】
また、これらのマイクロレンズ３９は、レンズ板３７上に配列間隔ＰＸで２列に配列され、各列において、レンズ板３７の長手方向に配置間隔ＰＹで配置されている。各マイクロレンズ３９は、図６及び図７に示されるように、光軸方向に厚みＬＴを有すると共に、レンズ板３７上の断面において、半径ＲＬを有する円形をなす。また、隣接する２つのマイクロレンズ３９は、上記した各円形の中心間の距離ＰＮが、ＰＮ＜２ＲＬを満たすように配置されている。即ち、レンズ板３７において、隣接する２つのマイクロレンズ３９は、それぞれ、一部をオーバーラップさせた状態で配置されている。
【００４１】
更に、各マイクロレンズ３９の曲面は、高解像度を得るために、式（３）で示される関数ｚ（ｒ）で表される回転対称高次非球面に形成される。
【数４】
2010008783.tif 000006
ここで、座標ｒは、各マイクロレンズ３９の光軸方向を軸とし、該マイクロレンズ３９の曲面部頂点を原点とする回転座標であり、図５において、下向き、即ちＬＥＤ素子３３から感光体ドラム１７へ向かう方向を正の数で表す。また、式（３）において、Ｃはマイクロレンズ３９の曲率半径であり、Ａ及びＢは、それぞれ、回転対称高次非球面における４次及び６次の非球面係数である。
【００４２】
上記したレンズ板３７は、ＬＥＤ素子３３からの光を透過可能な素材により構成される。本実施例では、レンズ板３７には、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）が使用され、射出成型により複数のマイクロレンズ３９が一体に成型されて作成される。
【００４３】
レンズアレイ３１において、遮光部材３８は、図６に示されるように、２つのレンズ板３７の間に、各マイクロレンズ３９の曲面の頂点に当接した状態で、配置されている。遮光部材３８は、マイクロレンズ３９の光軸方向に厚みＬＳを有し、２つの櫛形部材４０と、これら２つの櫛形部材４０の間に配置される仕切板４１とにより構成される。
【００４４】
図８は、遮光部材の部分構成を示す平面図である。
図８に示される平面図は、図７と同様に、図６に示されるレンズアレイ３１に含まれる遮光部材３８を、矢印Ａ方向から見た図である。
【００４５】
仕切板４１は、図８に示されるように、レンズアレイ３１の長手方向と厚み方向とにそれぞれ垂直な方向に幅ＴＢを有する板状部材である。
【００４６】
櫛形部材４０には、図８に示されるように、複数の開口部４０ａが間隔ＰＹで形成されている。この櫛形部材４０において、各開口部４０ａは、２つのレンズ板３７に含まれる各マイクロレンズ３９の配置に対応して形成され、各マイクロレンズ３９に対して絞りの役割を果たす。
【００４７】
櫛形部材４０に形成される各開口部４０ａの形状を、図９に示す。
図９は、遮光部材における開口部の形状を示す図である。
開口部４０ａは、図９に示されるように、半径ＲＡの円が、中心から（ＰＸ−ＴＢ）／２の距離の位置で切り取られた形状である。
【００４８】
上記した遮光部材３８は、ＬＥＤ素子３３からの光を透過可能な素材により構成される。本実施例では、遮光部材３８の櫛形部材４０及び仕切板４１には、それぞれ、ポリカーボネートが使用され、射出成型により作成される。
【００４９】
更に、本実施例のＬＥＤヘッド１５におけるレンズアレイ３１の詳細な構成について、説明する。
図１は、本発明の実施例１に係るＬＥＤヘッドの部分構成を示す断面図（その１）である。
図１は、図５に示されるＬＥＤヘッド１５の線分Ｃ−Ｃ´における断面図であり、各マイクロレンズ３９の光軸を含む平面図である。
【００５０】
レンズアレイ３１は、図５に示されるように、配線基板３４上に配列された複数のＬＥＤ素子３３と感光体ドラム１７との間に配置され、各ＬＥＤ素子３３からの光を透過して、感光体ドラム１７上に結像させる。即ち、図１に示されるように、ＬＥＤ素子３３が配列されて構成される発光部アレイとしてのＬＥＤアレイの配置面が、レンズアレイ３１の物体面４２となり、感光体ドラム１７の表面が、レンズアレイ３１の結像面４３となる。物体面４２及び結像面４３は、図１に示されるように、レンズアレイ３１を間に平行に配置されている。
【００５１】
このレンズアレイ３１は、上述したように、２つのレンズ板３７及び遮光部材３８を含んで構成される（図６）。ここで、２つのレンズ板３７のうち、物体面４２側に配置されるレンズ板３７を第１レンズ板３７−１とし、結像面４３側に配置されるレンズ板３７を第２レンズ板３７−２と記す。
【００５２】
レンズアレイ３１において、第１レンズ板３７−１は、複数のマイクロレンズ３９−１を含んで構成され、第２レンズ板３７−２は、第１レンズ板３７−１と同数のマイクロレンズ３９−２を含んで構成される。本実施例では、第１レンズ板３７−１及び第２レンズ板３７−２は、同一の金型を用いて作成されるため、同一の形状に構成される。また、レンズアレイ３１において、第１レンズ板３７−１及び第２レンズ板３７−２は、図１に示されるように、それぞれのマイクロレンズ３９−１及び３９−２の光軸が一致するように、距離ＬＳを隔てて対向して配置される。
【００５３】
第１レンズ板３７−１は、図１に示されるように、物体面４２との距離ＬＯの位置に、該物体面４２に平行に配置される。ここで、距離ＬＯは、物体面４２と各マイクロレンズ３９−１の曲面部頂点３９−１ａとの間の距離を示す。なお、各マイクロレンズ３９−１の光軸は、物体面４２に垂直となる。この第１レンズ板３７−１に含まれる各マイクロレンズ３９−１は、光軸方向に厚みＬＴを有する。また、各マイクロレンズ３９−１の焦点距離をＦＯとする。これらのマイクロレンズ３９−１は、光軸方向前方に例えば距離ＬＯ１隔てて位置する物体の像を、光軸方向後方に距離ＬＩ１隔てた面に形成するものとする。
【００５４】
一方、第２レンズ板３７−２は、図１に示されるように、結像面４３と距離ＬＩの位置に、該結像面４３に平行に配置される。即ち、第１レンズ板３７−１及び第２レンズ板３７−２と、物体面４２及び結像面４３とは、それぞれ平行に配置されている。ここで、距離ＬＩは、結像面４３と各マイクロレンズ３９−２の曲面部頂点３９−２ａとの間の最短距離を示す。第２レンズ板３７−２に含まれる各マイクロレンズ３９−２は、光軸方向に厚みＬＴを有する。また、各マイクロレンズ３９−２の焦点距離をＦＩとする。これらのマイクロレンズ３９−２は、光軸方向前方に例えば距離ＬＯ２隔てて位置する物体像の像を、光軸方向後方に距離ＬＩ２隔てた位置に形成するものとする。
【００５５】
ところで、レンズアレイ３１は、上述したように、ＬＥＤ素子３３、即ち物体面４２からの光を透過して、結像面４３上に像を形成する。したがって、上記した距離ＬＯ１は、第１レンズ板３７−１及び物体面４２間の距離ＬＯに等しく、ＬＯ１＝ＬＯとなる。同様に、距離ＬＩ２は、第２レンズ板３７−２及び結像面４３間の距離ＬＩに等しく、ＬＩ２＝ＬＩとなる。
【００５６】
更に、第２レンズ板３７−２の各マイクロレンズ３９−２は、第１レンズ板３７−１の各マイクロレンズ３９−１が形成した像を中間像５２として、該中間像５２の像を結像面４３上に形成することから、上記した各距離ＬＩ１及びＬＯ２は、第１レンズ板３７−１及び第２レンズ板３７−２間の距離ＬＳとの間で、関係式ＬＩ１＋ＬＯ２＝ＬＳを満たすこととなる。
【００５７】
次に、本実施例のプリンタ１０の動作について、説明する。
ここでは、まず、プリンタ１０による印刷動作について、説明する。
【００５８】
プリンタ１０は、外部装置から印刷データを受信すると、図示されない制御部が、該印刷データに基づいて、各色の画像データを生成する。
【００５９】
また、制御部は、各電源からの電圧印加及びモータによる回転駆動を実施させる。これにより、各印刷機構１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃにおいて、感光体ドラム１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｍ及び１７Ｃは回転を開始し、所定の電圧が印加された帯電ローラ１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ及び１８Ｃが、各感光体ドラム１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｍ及び１７Ｃの表面を一様に帯電させる。そして、給紙カセット２２から用紙１１が給紙されると、制御部の制御により、ＬＥＤヘッド１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃが、該用紙１１の通過タイミングに同期して発光し、各感光体ドラム１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｍ及び１７Ｃ上に静電潜像が形成される。
【００６０】
続いて、各現像器１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ及び１９Ｃにより、静電潜像の現像処理が実施され、感光体ドラム１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｍ及び１７Ｃの表面には、それぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像が形成される。また、転写ベルト１２が回転走行を開始し、用紙１１が、まず感光体ドラム１７Ｋ及び転写ローラ１６Ｋ間に搬送される。
【００６１】
用紙１１が搬送されると、転写ローラ１６Ｋに所定の転写電圧が印加され、感光体ドラム１７Ｋの表面に形成されたブラックのトナー像が、用紙１１の表面に転写される。その際、転写されずに感光体ドラム１７Ｋの表面に残ったトナーは、クリーニングブレード２０により掻き取られる。
【００６２】
続いて、用紙１１は、各感光体ドラム１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃと、転写ローラ１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃとの間に順次搬送され、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が、該用紙１１に順次転写される。そして、４色のトナー像が転写された用紙１１は、転写ベルト１２により、更に定着器２７へと搬送される。
【００６３】
定着器２７に搬送された用紙１１は、加熱及び加圧され、各色のトナー像が溶融して、用紙１１上に固定される。その後、用紙１１は、搬送ローラ２８及び排出ローラ２９により排出部３０へ排出される。そして、プリンタ１０は、制御部の制御に基づいて、各電源からの電圧印加及び回転駆動を停止する。これにより、プリンタ１０における印刷処理が終了する。
【００６４】
次に、上記した印刷処理におけるＬＥＤヘッド１５の動作について、図５を用いて、説明する。
【００６５】
プリンタ１０において、制御部は、各色の画像データを生成すると、該画像データに基づいて、各ＬＥＤヘッド１５に対する制御信号を発生させ、該制御信号を、対応するドライバＩＣ３６へ送る。
【００６６】
ドライバＩＣ３６は、制御信号を受け取ると、該制御信号に基づき所定の光量でＬＥＤ素子３３を発光させる。そして、ＬＥＤ素子３３からの光が、レンズアレイ３１に入射され、該レンズアレイ３１を通過して、感光体ドラム１７上で結像する。これにより、感光体ドラム１７上に静電潜像が形成される。
【００６７】
続いて、上記したＬＥＤヘッド１５の動作について、図１を用いて、更に詳しく説明する。
【００６８】
レンズアレイ３１において、ＬＥＤ素子３３からの光が、第１レンズ板３７−１のマイクロレンズ３９−１に入射すると、該マイクロレンズ３９−１は、上述したように、光軸方向後方にＬＩ１隔てた位置に、中間像５２を形成する。続いて、第２レンズ板３７−２において、このマイクロレンズ３９−１に対向するマイクロレンズ３９−２が、該中間像５２の像を、結像面４３上に形成する。これにより、結像面４３、即ち感光体ドラム１７の表面上に、ＬＥＤ素子３３の像が形成されることとなる。
【００６９】
ここで、マイクロレンズ３９−１により形成される中間像５２は、ＬＥＤ素子３３の倒立縮小像である。また、マイクロレンズ３９−２により結像面４３上に形成される像は、中間像５２の倒立拡大像である。
【００７０】
本実施例では、第１レンズ板３７−１及び第２レンズ板３７−２は、上述したように、同一の形状に作成される。このとき、ＬＥＤ素子３３からの光線が、第１レンズ板３７−１のマイクロレンズ３９−１に入射すると、該マイクロレンズ３９−１は、光軸方向後方にＬＳ／２隔てた面にＬＥＤ素子３３の倒立縮小像である中間像５２を形成する。そして、第２レンズ板３７−２のマイクロレンズ３９−２が、結像面４３上に中間像５２の倒立拡大像を形成する。これにより、感光体ドラム１７上には、ＬＥＤ素子３３の正立等倍像が形成されることとなる。
【００７１】
このとき、マイクロレンズ３９−１及びマイクロレンズ３９−２間において、ＬＥＤ素子３３からの入射光の主光線は平行であり、いわゆるテレセントリックとなっている。また、第１レンズ板３７−１及び第２レンズ板３７−２間において、各マイクロレンズ３９の光軸から遮光部材３８の開口部４０ａの内壁までの距離の最大値を開口径とすると、該開口径は、図１及び図８に示されるように、ＲＡとなっている。この遮光部材３８により、ＬＥＤ素子３３からの入射光線のうち、結像に寄与しない光線は遮断される。
【００７２】
次に、レンズ板３７に含まれる各マイクロレンズ３９の光学特性について、図２を用いて、説明する。
図２は、本発明の実施例１に係るＬＥＤヘッドの部分構成を示す断面図（その２）である。
図２は、図１と同様に、図５に示されるＬＥＤヘッド１５の線分Ｃ−Ｃ´における断面図であり、各マイクロレンズ３９の光軸を含む平面図である。
【００７３】
図２において、第１レンズ板３７−１に含まれるマイクロレンズ３９−１の物体面４２側の主平面を、第１主平面４４として、該マイクロレンズ３９−１上に破線で示す。また、第２レンズ板３７−２に含まれるマイクロレンズ３９−２の結像面４３側の主平面を、第２主平面４５とし、該マイクロレンズ３９−２上に破線で示す。更に、マイクロレンズ３９−１の前側焦点面を第１焦点面４６とし、マイクロレンズ３９−２の後側焦点面を第２焦点面４７として、それぞれ図２に示す。
【００７４】
第１レンズ板３７−１において、マイクロレンズ３９−１の第１主平面４４から物体面４２までの距離をＳＯとする。このとき、第１レンズ板３７−１から物体面４２までの距離ＬＯ（図１）と、第１主平面４４から物体面４２までの距離ＳＯとの差は、マイクロレンズ３９−１の物体面４２側曲面の曲率半径に反比例する。
【００７５】
同様に、第２レンズ板３７−２において、マイクロレンズ３９−２の第２主平面４５から結像面４３までの距離をＳＩとすると、第２レンズ板３７−２から結像面４３までの距離ＬＩ（図１）と、第２主平面４５から結像面４３までの距離ＳＩとの差は、マイクロレンズ３９−２の結像面４３側曲面の曲率半径に反比例する。
【００７６】
本実施例では、レンズアレイ３１において、各マイクロレンズ３９−１及び３９−２の曲面の曲率半径は、共に大きく設定される。したがって、ＬＯ及びＳＯの差とＬＩ及びＳＩの差とは、それぞれ無視することができ、ＳＯ≒ＬＯ且つＳＩ≒ＬＩとみなすことができるものとする。
【００７７】
また、上述したように、第１レンズ板３７−１に含まれるマイクロレンズ３９−１と、第２レンズ板３７−２に含まれるマイクロレンズ３９−２との間では、物体面４２からの光線の主光線は、光軸と平行である。
【００７８】
そこで、図２に示すように、物体面４２上に配置される各ＬＥＤ素子３３からのマイクロレンズ３９−１への光線のうち、主光線が遮光部材３８の内壁の直近を通り且つ該光線と第１焦点面４６との交点Ｘ´が、マイクロレンズ３９−１の光軸上に位置する光線４８について、以下に説明する。なお、この光線４８に対応するＬＥＤ素子３３の位置をＸとすると、マイクロレンズ３９−１の光軸と物体面４２との交点位置から該ＬＥＤ素子３３の位置Ｘまでの距離ＲＶ（図２）は、マイクロレンズ３９−１の視野半径となる。
【００７９】
図２に示すように、この光線４８の第１主平面４４への入射位置をＹとし、該入射位置Ｙから物体面４２への垂線４９と物体面４２との交点位置をＺとする。また、光線４８の第１焦点面４６への入射位置をＸ´とし、垂線４９と第１焦点面４６との交点位置をＺ´とする。このとき、光線４８、垂線４９及び物体面４２により形成される三角形ＸＹＺと、光線４８、垂線４９及び第１焦点面４６により形成される三角形Ｘ´ＹＺ´とは、相似形である。この三角形ＸＹＺ及び三角形Ｘ´ＹＺ´の相似関係から、以下に示す式（４）が得られる。
【数５】
2010008783.tif 000007
ここで、ＦＯは、前述したように、マイクロレンズ３９−１の焦点距離であり、該マイクロレンズ３９−１の第１主平面４４から第１焦点面４６までの距離に対応している（図２）。
【００８０】
次に、レンズ板３７に含まれる各マイクロレンズ３９の視野半径ＲＶと、レンズアレイ３１の動作条件との関係について、図１０を用いて説明する。
図１０は、マイクロレンズの視野半径を説明する図である。
【００８１】
図１０（ａ）は、レンズアレイ３１の動作条件となる視野半径ＲＶの最小値ＲＶｍｉｎに対応する図である。
図１０（ａ）には、各ＬＥＤ素子３３からなる発光部アレイとしてのＬＥＤアレイ５０と、レンズ板３７の各マイクロレンズ３９に対応する視野５１とが示されている。ここで、それぞれの視野５１は、各マイクロレンズ３９の光軸と物体面４２との交点５１ａを中心とする半径ＲＶｍｉｎの円である。
【００８２】
図１０（ａ）において、ＬＥＤアレイ５０に含まれる全てのＬＥＤ素子３３は、各マイクロレンズ３９の視野５１のうち、何れか一つの視野５１に必ず含まれる。したがって、レンズアレイ３１において、各マイクロレンズ３９の視野半径ＲＶが条件式（５）を満たす場合、該レンズアレイ３１は、ＬＥＤアレイ５０に含まれる全てのＬＥＤ素子３３の像を、感光体ドラム１７上に形成可能となる。
【数６】
2010008783.tif 000008
【００８３】
ここで、図１０（ａ）に示される視野半径ＲＶｍｉｎは、レンズ板３７におけるマイクロレンズ３９の配列間隔ＰＸと、レンズ板３７の長手方向における各マイクロレンズ３９の配置間隔ＰＹとを用いて、式（６）のように表される。
【数７】
2010008783.tif 000009
【００８４】
したがって、式（４）、（５）及び（６）に基づき、第１レンズ板３７−１に含まれる各マイクロレンズ３９−１の焦点距離ＦＯと、レンズアレイ３１及び物体面４２間の距離ＬＯと、遮光部材３８の各開口部４０ａの開口径ＲＡとの間に、レンズアレイ３１の動作条件を示す関係式として、条件式（７）が得られる。
【数８】
2010008783.tif 000010
【００８５】
この条件式（７）は、レンズアレイ３１の各レンズ板３７において、マイクロレンズ３９が２列以上のアレイに配列されている場合も、該レンズアレイ３１の動作条件として成り立つ。
【００８６】
図１０（ｂ）は、レンズ板３７において、マイクロレンズ３９が配列間隔ＰＸで３列に配列される場合の、ＬＥＤアレイ５０と各マイクロレンズ３９の視野５１との関係を示す図である。
【００８７】
この場合、レンズ板３７におけるマイクロレンズ３９の配列間隔ＰＸは、レンズアレイ３１の動作条件には関係しない。したがって、ＬＥＤアレイ５０に含まれる全てのＬＥＤ素子３３が、少なくとも一つのマイクロレンズ３９の視野５１に含まれるための条件は、条件式（７）においてＰＸ＝０とした場合に相当する。マイクロレンズ３９が３列以上に配列された場合や、１列の直線状に配列された場合も、同様である。
【００８８】
次に、露光装置としてのＬＥＤヘッド１５が、充分な解像度を持つための条件について、図３を用いて、説明する。
図３は、本発明の実施例１に係るＬＥＤヘッドの部分構成を示す断面図（その３）である。
図３は、図１及び図２と同様に、図５に示されるＬＥＤヘッド１５の線分Ｃ−Ｃ´における断面図であり、各マイクロレンズ３９の光軸を含む平面図である。
【００８９】
レンズアレイ３１の第１レンズ板３７−１において、隣り合う２つのマイクロレンズ３９−１を、図３に示すように、マイクロレンズ３９−１Ａ及びマイクロレンズ３９−１Ｂとする。また、各ＬＥＤ素子３３のうち、マイクロレンズ３９−１Ａ及びマイクロレンズ３９−１Ｂと等距離にあるＬＥＤ素子３３をＬＥＤ素子３３Ａとする。このとき、物体面４２におけるこれら２つのマイクロレンズ３９−１Ａ及び３９−１Ｂの視野５１（図１０）に重なりが有る場合、この重なりの範囲に位置するＬＥＤ素子３３Ａからの光線は、第１レンズ板３７−１において、２つのマイクロレンズ３９−１Ａ及び３９−１Ｂにそれぞれ入射する。そのため、結像面４３上には、マイクロレンズ３９−１Ａを介するＬＥＤ素子３３Ａの像と、マイクロレンズ３９−１Ｂを介するＬＥＤ素子３３Ａの像とが、それぞれ形成されることとなる。
【００９０】
レンズアレイ３１に含まれる各レンズ板３７において、全てのマイクロレンズ３９の光学特性が厳密に同一である場合、即ち、各マイクロレンズ３９の厚みや曲面等の形状が同一に形成され、各マイクロレンズ３９が同一の焦点距離ｆを有する場合について考える。このとき、物体面４２において、各マイクロレンズ３９の視野５１に重なりが有り、同一のＬＥＤ素子３３に対して複数の像が形成される場合も、結像面４３におけるこれらの結像位置は一致する。即ち、同一のＬＥＤ素子３３Ａに対して形成された複数の像は、結像面４３において、重なり合うこととなる。
【００９１】
しかしながら、全てのマイクロレンズ３９の光学特性が厳密に同一となるように、レンズ板３７を形成することは、現実的に不可能である。そのため、同一のＬＥＤ素子３３に対応する複数の像の結像位置には、各マイクロレンズ３９の光学特性のばらつきに起因するずれが生じることとなる。
【００９２】
このような場合も、ＬＥＤヘッド１５が充分な解像度を持つためには、この結像位置のずれが、ＬＥＤアレイ５０におけるＬＥＤ素子３３の配列ピッチＰＤの半分未満となることが必要とされる。この条件を満たすことにより、結像面４３において、同一のＬＥＤ素子３３に対応する２つの結像が分割されることなく重なり合う。
【００９３】
図３において、マイクロレンズ３９−１Ａを介するＬＥＤ素子３３Ａの像の結像面４３における結像位置５３Ａと、該マイクロレンズ３９−１Ａの光軸との距離をＲＶＡとする。また、マイクロレンズ３９−１Ｂを介するＬＥＤ素子３３Ａの像の結像面４３における結像位置５３Ｂと、マイクロレンズ３９−１Ｂの光軸との距離をＲＶＢとする。このとき、これらの像が重なり合うための条件は、条件式（８）で表される。
【数９】
2010008783.tif 000011
【００９４】
ここで、式（４）において、マイクロレンズ３９−１Ａの焦点距離をＦＯ＝ＦＯＡとし、マイクロレンズ３９−１Ｂの焦点距離をＦＯ＝ＦＯＢとすると、条件式（８）は、以下のように書き換えられる。
【数１０】
2010008783.tif 000012
つまり、レンズ板３７に含まれる各マイクロレンズ３９の焦点距離ＦＯのうち、最小値をＦＯＡ、最大値をＦＯＢとすると、ＦＯＡ及びＦＯＢが条件式（９）を満たす場合、各マイクロレンズ３９の光学特性が厳密に一致せずとも、ＬＥＤヘッド１５は充分な解像度を得ることができる。
【００９５】
次に、マイクロレンズ３９の焦点距離ＦＯの測定方法について、図１１を用いて、説明する。
図１１は、焦点距離測定器の構成を示す説明図である。
【００９６】
本実施例では、ノーダルスライド法による焦点距離測定器６０を用いて、レンズ板３７の各マイクロレンズ３９に対する焦点距離ＦＯの測定を行う。この焦点距離測定器６０は、図１１に示されるように、顕微鏡６１、回転台６２及び光源６３を備えている。
【００９７】
顕微鏡６１は、光軸６４方向に移動可能に配置される。
【００９８】
回転台６２は、測定対象となるレンズ板３７を載置するための台であり、中心６２ａを顕微鏡６１の光軸６４上に配置され、該中心６２ａの周りに微小な角度で回転可能となっている。レンズ板３７は、この回転台６２上に、顕微鏡６１の光軸６４方向に移動可能に載置される。
【００９９】
光源６３は、回転台６２に載置されるレンズ板３７に、光軸６４方向への光線６５を照射する。
【０１００】
次に、焦点距離測定器６０により、レンズ板３７に含まれるマイクロレンズ３９の焦点距離ＦＯを測定する流れについて、説明する。
【０１０１】
測定に先立ち、オペレータは、顕微鏡６１の物体面が回転台６２の中心６２ａの位置となるように、顕微鏡６１を調整する。また、レンズ板３７は、測定対象となるマイクロレンズ３９の光軸が、顕微鏡６１の光軸６４に一致するように、回転台６２上に載置される。
【０１０２】
続いて、オペレータは、顕微鏡６１の物体面が光源６３から遠ざかるように、顕微鏡６１及びレンズ板３７の何れか或いは両方を、光軸６４方向に移動させる（図１１（ｂ））。このとき、光源６３からの光線６５は、測定対象のマイクロレンズ３９により集光され、顕微鏡６１の物体面にスポットを形成する。オペレータは、顕微鏡６１及びレンズ板３７を光軸６４方向に移動させながら、マイクロレンズ３９により形成されるスポットの半径、即ちスポット径が最小となり且つ回転台６２を微小に回転させても該スポット径が変化しない位置を探索する。
【０１０３】
スポット径が最小となり且つ該スポット径が回転台６２の微小な回転に対しても変化しない位置が見つかると、その位置において、マイクロレンズ３９の主点は、回転台６２の中心６２ａに一致する。つまり、回転台６２の中心６２ａの位置を、マイクロレンズ３９の第１主平面と光軸６４との交点の位置とみなすことができる。したがって、回転台６２の中心６２ａから顕微鏡６１の物体面までの距離が、マイクロレンズ３９の焦点距離ＦＯとなる。
【０１０４】
また、マイクロレンズ３９の明るさを示す数値であるＦナンバーを、ＦＮとすると、このＦＮは、マイクロレンズ３９の焦点距離ＦＯと、遮光部材３８の開口部４０ａの開口径ＲＡとを用いて、式（１０）のように算出可能である。
【数１１】
2010008783.tif 000013
【０１０５】
図３において、マイクロレンズ３９−１Ａ及びマイクロレンズ３９−１ＢのＦナンバーを、それぞれＦＮＡ及びＦＮＢと記すと、焦点距離ＦＯＡ及びＦＯＢに対する条件式（９）は、上記した式（１０）に基づき、条件式（１１）のように書き換えられる。
【数１２】
2010008783.tif 000014
【０１０６】
つまり、レンズ板３７に含まれる各マイクロレンズ３９のＦナンバーが一致しない場合も、それぞれのＦナンバーのうち、最小値ＦＮＡ及び最大値ＦＮＢが、条件式（１１）を満たす場合、ＬＥＤヘッド１５は、充分な解像度を持つ。なお、マイクロレンズ３９のＦナンバーが所望の値から変化する原因としては、上記したマイクロレンズ３９の光学特性のばらつきに加え、遮光部材３８の開口径ＲＡの誤差等が挙げられる。
【０１０７】
次に、レンズ板３７に含まれる各マイクロレンズ３９の光学特性を評価する方法について、説明する。
図１２は、光学特性評価システムの構成を示す説明図である。
【０１０８】
図１２は、図１乃至図３と同様に、レンズ板３７を構成する各マイクロレンズ３９の光軸を含む平面図であり、左右方向は、該レンズ板３７の長手方向に対応する。
光学特性評価システム７０は、各レンズ板３７に含まれるマイクロレンズ３９の光学特性を評価するために、図１２に示されるように、ＣＣＤカメラ７１とランプ７２とを含んで構成される。
【０１０９】
レンズ板３７の物体面４２は、図１２に示されるように、マイクロレンズ３９の光軸方向に、レンズ板３７から距離ＬＯ隔てた位置となる。また、複数のマイクロレンズ３９のうち、何れか一つのレンズの焦点距離がＦＯであるとき、レンズ板３７の第１主平面４４から光軸方向にＦＯ隔てた位置に、評価面７３が配置される。この評価面７３は、画像読取装置としてのＣＣＤカメラ７１の物体面であり、仮想的な面である。
【０１１０】
遮光部材３８は、図６に示されるレンズアレイ３１と同様に、開口径ＲＡの開口部４０ａを、各マイクロレンズ３９の光軸に対応させて配置される。
【０１１１】
ランプ７２は、照明装置として、レンズ板３７に平行光７４が入射されるように配置され、レンズアレイ３１が使用される装置の光源、即ちＬＥＤ素子３３（図５）とほぼ同じ波長の光を照射可能な光源である。或いは、該波長の光を透過可能なフィルタを、ランプ７２と共に配置しても良い。
【０１１２】
ＣＣＤカメラ７１は、レンズ板３７により評価面７３上に形成されるスポットを撮影し、図示しない解析部に出力する。解析部は、ＣＣＤカメラ７１による撮影結果に基づいて、評価面７３上の輝度分布を解析し、各マイクロレンズ３９の光学特性を評価する。
【０１１３】
この光学特性評価システム７０により、レンズ板３７の光学特性を評価する動作について、説明する。
ここでは、レンズ板３７に含まれる各マイクロレンズ３９のうち、図１２に示されるマイクロレンズ３９Ｄが評価対象とされる場合を例に、説明する。
【０１１４】
光学特性評価システム７０において、ランプ７２が点灯されると、レンズ板３７の各マイクロレンズ３９には、平行光７４が入射する。このとき、評価対象となるマイクロレンズ３９Ｄに入射する各光線のうち、該マイクロレンズ３９Ｄの光軸から最も離れた光線７５は、図１２に示されるように、第１主平面４４上の位置Ｐ１から評価面７３上の位置Ｐ７を透過して、物体面４２上の位置Ｐ５に入射する。ここで、マイクロレンズ３９Ｄの光軸と評価面７３との交点位置をＰ６とする。また、評価面７３における位置Ｐ６及び位置Ｐ７間の距離を、ＲＳとする。
【０１１５】
ランプ７２からマイクロレンズ３９Ｄに入射した光線は、評価面７３において、遮光部材３８の開口部４０ａの形状と相似形のスポットを形成する。このスポットの円形部分は、中心位置がＰ６となり、その半径、即ちスポット径はＲＳとなる。
【０１１６】
次に、第１主平面４４上の光線７５の入射位置Ｐ１から物体面４２への垂線７６と、評価面７３との交点位置を、Ｐ２とする。また、該垂線７６と物体面ｂ４２との交点位置をＰ３とする。このとき、光線７５、垂線７６及び物体面４２により形成される三角形Ｐ１−Ｐ３−Ｐ５と、光線７５、垂線７６及び評価面７３により形成される三角形Ｐ１−Ｐ２−Ｐ７とは、相似形である。このとき、図１２に示されるように、物体面４２における光線７５の入射位置Ｐ５とマイクロレンズ３９の光軸との間の距離をＲＶＤとすると、上記した相似関係から、以下に示す式（１２）が得られる。
【数１３】
2010008783.tif 000015
【０１１７】
また、位置Ｐ１と位置Ｐ６とを含む直線７７と物体面４２との交点位置をＰ４とする。このとき、物体面４２における位置Ｐ４とマイクロレンズ３９の光軸との間の距離は、該物体面４２におけるマイクロレンズ３９Ｄの視野半径ＲＶ（図２）となる。そして、直線７７、垂線７６及び物体面４２により形成される三角形Ｐ１−Ｐ３−Ｐ４と、直線７７、垂線７６及び評価面７３により形成される三角形Ｐ１−Ｐ２−Ｐ６とは、相似形となる。この相似関係から、図２で説明した式（４）が得られる。
【０１１８】
ここで、条件式（８）において、ＲＶＡ＝ＲＶ、ＲＶＢ＝ＲＶＤとする。そして、上記した式（１２）及び式（４）を代入すると、次に示す条件式（１）が得られる。
【数１４】
2010008783.tif 000016
【０１１９】
つまり、レンズ板３７を構成する各マイクロレンズ３９により評価面７３上に形成されるスポットのスポット径ＲＳが、条件式（１）を満たす場合、該レンズ板３７により構成されるレンズアレイ３１及びＬＥＤヘッド１５は、充分な解像度のドットを形成可能であると評価できる。
【０１２０】
そこで、光学特性評価システム７０は、ＣＣＤカメラ７１により評価面７３上のスポットを撮影し、解析部により該スポットの輝度分布を解析して、スポット径ＲＳを測定し、該スポット径ＲＳが条件式（１）を満たすか否かを判定する。
【０１２１】
図１３は、評価面上に形成されるスポットの輝度分布を示す図である。
図１３において、横軸は評価面７３上の位置Ｒを示す。ただし、原点（Ｒ＝０）は、評価面７３とマイクロレンズ３９Ｄの光軸との交点位置Ｐ６に対応する。また、縦軸は、輝度値Ｉを示す。
【０１２２】
光学特性評価システム７０において、ランプ７２が点灯すると、評価面７３上には、図１３に示されるように、位置Ｐ６を中心とするスポットが形成される。このスポットは、中心位置Ｐ６に輝度の最高値ＩＭＡＸを有する。光学特性評価システム７０の解析部は、この最高値ＩＭＡＸを測定すると共に、輝度分布に基づき、輝度値ＩがＩ≧ＩＭＡＸ／ｅ２を満たす領域の半径を、スポット径ＲＳとして測定する。ここで、ｅは、自然対数の底である。
【０１２３】
そして、解析部は、測定されたスポット径ＲＳが条件式（１）を満たすか否かに基づいて、マイクロレンズ３９Ｄの光学特性を評価する。即ち、レンズ板３７の各マイクロレンズ３９により形成されるスポットのスポット径ＲＳが、全て、条件式（１）を満たす場合、光学特性評価システム７０は、該レンズ板３７から構成されるレンズアレイ３１及び該レンズアレイが搭載されるＬＥＤヘッド１５が充分な解像度を有すると評価する。
【０１２４】
なお、図１３に示される輝度分布において、位置Ｐ６を中心として形成されるスポットは、｜Ｒ｜＞ＲＳの領域にも輝度値の広がりを有する。これは、マイクロレンズ３９Ｄにより評価面７３上に形成されるスポットが、光の回折現象によりわずかに広がりを持つためである。
【０１２５】
次に、上記した各条件式を満たす本実施例のＬＥＤヘッド１５の露光能力を評価すべく、露光像の解像度を示す関数であるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｕｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ；振幅伝達関数）を測定した。ここで、ＭＴＦは、露光装置、即ちＬＥＤヘッド１５において、点灯している各ＬＥＤ素子３３の結像面４３上における結像光量のコントラストを示す関数であり、ＭＴ値が大きいほど、結像のコントラストが大きく、露光装置としての解像度が高いことを示す。
【０１２６】
ＭＴＦ値＜ＭＴＦ＞（％）は、式（１３）により定義される。
【数１５】
2010008783.tif 000017
この式（１３）において、Ｅｍａｘは、結像面４３に形成される各結像の結像光量の最大値であり、Ｅｍｉｎは、隣り合う２つの結像間における結像光量差の最小値である。
【０１２７】
本実施例では、ＬＥＤヘッド１５におけるレンズアレイ３１の結像面４３、即ち感光体ドラム１７の表面から距離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、その撮影画像に基づいて、ＬＥＤ素子３３の結像光量を解析して、ＭＴＦ値を測定した。
【０１２８】
ここでは、ＬＥＤ素子３３の配列ピッチがＰＤ＝０．０４２３ｍｍである解像度６００ｄｐｉのＬＥＤヘッド１５に、レンズアレイ３１を実装し、各ＬＥＤ素子３３を一つおきに発光させて、ＭＴＦ値の測定を行った。その結果、測定されたＭＴＦ値は８０％以上となり、本実施例のＬＥＤヘッド１５の高解像度が示された。
【０１２９】
次に、このＬＥＤヘッド１５が搭載されたプリンタ１０（図４）により、図１４に示される評価用パターンの印刷処理を実行させた。
【０１３０】
図１４は、評価用パターンの部分構成を示す説明図である。
評価用パターン６７は、図１４に示されるように、用紙１１の印字領域全体に、印字画素６８及び非印字画素６９が、一つおきに交互に配置されて構成される。
【０１３１】
この印刷処理の結果に基づき、プリンタ１０の画像品質の良否を評価したところ、スジや濃淡斑のない良好な画像が得られることがわかった。
【０１３２】
以上のように、本実施例のＬＥＤヘッドによれば、レンズアレイに含まれる各マイクロレンズの光学特性が厳密に一致しなくても、何れの２つのマイクロレンズも、焦点距離ＦＯＡ及びＦＯＢが条件式（９）を満たし、ＦナンバーＦＮＡ及びＦＮＢが条件式（１１）を満たす場合、該マイクロレンズにより焦点面に形成されるスポットのスポット径ＲＳは、条件式（１）を満たすので、充分な解像度のドットを形成可能となる。したがって、マイクロレンズ及びレンズ板を作成する際の形状精度が緩和され、レンズアレイの生産性が向上される。また、本実施例のＬＥＤヘッドが搭載されたプリンタによれば、スジや濃淡斑のない良質な画像形成が可能となる。
【０１３３】
なお、本実施例では、レンズアレイ３１に含まれる各マイクロレンズ３９の曲面は、回転対称高次非球面に形成されたが、本発明はこの限りではなく、例えば球面や、アナモフィック非球面、放物面、楕円面、双曲面、コーニック面等の曲面に形成されても良い。
また、本実施例では、レンズ板３７は、金型成型により形成されるが、樹脂を型に用いた型成型法や、切削加工による形成法も適用可能である。
更に、レンズ板３７の素材には、樹脂を用いているが、ガラスを用いても良い。
【０１３４】
また、本実施例において、マイクロレンズ３９の焦点距離の測定には、ノーダルスライド法を用いた焦点距離測定器６０（図１１）を採用したが、他の測定器を用いても良い。また、焦点距離やＦナンバーに換算可能な他の数値を測定するための測定器を適用しても良い。
【０１３５】
更に、本実施例において、光学特性評価システム７０（図１２）は、レンズ板３７に含まれる各マイクロレンズ３９の光学特性を、一つずつ評価したが、複数のマイクロレンズ３９に対する評価を同時に行うことも可能である。この場合、ランプ７２は、複数のマイクロレンズ３９に同時に平行光線が入射するように配置される。そして、ＣＣＤカメラ７１が、評価面７３上の複数のスポットを同時に撮影する。これにより、光学特性評価システム７０は、レンズ板３７に対する光学特性の評価動作を、効率的に実施可能となる。
【０１３６】
また、本実施例のプリンタ１０には、露光装置として、発光部であるＬＥＤ素子３３が複数配置されたＬＥＤアレイ５０を備えるＬＥＤヘッド１５が搭載されたが、本発明はこれに限定されない。例えば、発光部として、有機ＥＬや半導体レーザーを採用することも可能である。また、ＬＥＤヘッド１５に代えて、蛍光灯やハロゲンランプ等の発光部に、液晶素子により構成されたシャッターを併用した露光装置を適用することも可能である。
【実施例２】
【０１３７】
実施例１では、レンズアレイ３１に含まれる各マイクロレンズ３９の形状精度の緩和条件となる条件式（９）及び条件式（１１）が提示された。
【０１３８】
ところで、ＬＥＤヘッドが充分な解像度を得るためには、上記した各条件式を満たすレンズアレイが、ＬＥＤアレイと感光体ドラムとの間に、これらと所定の距離を保った状態で固定される必要があり、取付位置の精度が必要とされていた。
【０１３９】
本実施例では、この取付位置の精度に対する緩和条件について、説明する。
図１５は、本発明の実施例２に係るＬＥＤヘッドの部分構成を示す説明図である。
図１５は、本実施例のＬＥＤヘッド８０の断面図であり、各マイクロレンズ３９の光軸を含む平面図である。図１５において、左右方向は、レンズ板３７の長手方向に対応する。
なお、本実施例において、実施例１と同一の構成については同一の符号で示し、これらについての詳しい説明を省略する。
【０１４０】
本実施例のＬＥＤヘッド８０において、レンズアレイ３１は、物体面８１と結像面４３との間に配置されている。ここで、物体面８１は、複数のＬＥＤ素子３３からなるＬＥＤアレイの配置面であり、結像面４３は、感光体ドラム１７の表面からなる。
【０１４１】
図１５において、破線で示される物体面４２は、実施例１のＬＥＤヘッド１５におけるＬＥＤアレイ５０の配置位置である。物体面４２は、第１レンズ板３７−１との距離ＬＯの位置に配置されている。一方、本実施例のＬＥＤヘッド８０では、ＬＥＤアレイにマイクロレンズ３９の光軸方向の位置ずれが生じ、第１レンズ板３７−１との距離はＬとなっている。
【０１４２】
このとき、位置ずれ前の物体面４２におけるマイクロレンズ３９の視野半径ＲＶは、該マイクロレンズ３９の焦点距離ＦＯと、遮光部材３８の開口径ＲＡとを用いて、式（４）で表される。
【数１６】
2010008783.tif 000018
【０１４３】
物体面８１におけるマイクロレンズ３９の視野半径をＲＶＣとすると、該ＲＶＣは、式（１４）で表される。
【数１７】
2010008783.tif 000019
【０１４４】
ここで、実施例１の条件式（８）において、ＲＶＡ＝ＲＶ、ＲＶＢ＝ＲＶＣとし、上記した式（４）及び式（１４）を代入すると、以下に示す条件式（１５）が導出される。
【数１８】
2010008783.tif 000020
【０１４５】
即ち、物体面８１とレンズアレイ３１との間隔Ｌが、上記した条件式（１５）を満たすように、各部材を配置することにより、ＬＥＤヘッド８０は、充分な解像度を得ることができる。
【０１４６】
このとき、各マイクロレンズ３９の光軸方向の平行度をＤＬとすると、式（１６）を満たす平行度ＤＬが、条件式（１７）を満たすべく、各部材を配置すれば良い。
【数１９】
2010008783.tif 000021
【数２０】
2010008783.tif 000022
【０１４７】
上記した条件式（１７）は、マイクロレンズ３９のＦナンバーＦＮを用いて、条件式（１８）のように書き換えられる。
【数２１】
2010008783.tif 000023
即ち、条件式（１８）を満たすべく設定することにより、ＬＥＤヘッド８０は、充分な解像度を得ることができる。
【０１４８】
以上のように、本実施例のＬＥＤヘッドによれば、レンズアレイ及びＬＥＤアレイの取付位置の精度が緩和されるので、更なる生産性の向上が実現される。
【実施例３】
【０１４９】
図１６は、本発明の実施例３に係るスキャナの構成を示す概略側断面図である。
本実施例のスキャナ９０は、読取装置として、原稿９１の画像を読み取って電子データを生成する。
なお、本実施例において、実施例１或いは実施例２と同一の構成については同一の符号で示し、これらについての詳しい説明を省略する。
【０１５０】
スキャナ９０は、図１６に示されるように、原稿９１を載置するための原稿台９２を備えている。原稿台９２は、可視光線を透過可能な素材により構成され、原稿９１は、この原稿台９２上に、読取対象となる読取面を下向きに載置される。
【０１５１】
また、スキャナ９０は、レンズアレイ３１が搭載される読取ヘッド９３を備えている。この読取ヘッド９３は、２つの足部９３ｂをレール９４に係合した状態で、該レール９４上を移動可能に配設される。また、読取ヘッド９３は、スキャナ９０の非動作時において、図１６に示されるレール９４上の左側に静止している。
【０１５２】
読取ヘッド９３のフレーム９３ａ内部には、原稿台９２上の原稿９１に光を照射する照明装置としてのランプ９５が配置されている。
【０１５３】
スキャナ９０には、更に、読取ヘッド９３の足部９３ｂに接続する駆動ベルト９６が、複数の滑車９７により張架されている。これらの滑車９７の一つには、図１６に示されるように、モータ９８が接続されている。駆動ベルト９６は、このモータ９８により回転駆動され、読取ヘッド９３をランプ９５と共に、原稿９１の読取面と平行に移動させる。
【０１５４】
次に、読取ヘッド９３の詳細な構造について、図１７を用いて、説明する。
図１７は、読取ヘッドの部分構成を示す説明図である。
【０１５５】
読取ヘッド９３は、図１７に示されるように、フレーム９３ａ（図１６）の内部に、ミラー９９、レンズアレイ３１及びラインセンサ１００を含んで構成される。
【０１５６】
ミラー９９は、原稿台９２の下方に配置され、原稿９１からの反射光１０３の光路を折り曲げて、該反射光１０３をレンズアレイ３１に入射させる。
【０１５７】
レンズアレイ３１は、ミラー９９を介して入射した原稿９１の反射光１０３を透過して、原稿画像の結像を形成する。レンズアレイ３１の構成は、実施例１及び実施例２と同一である。
【０１５８】
ラインセンサ１００は、配列ピッチＰＲで直線状に配列された複数の受光素子からなり、レンズアレイ３１により形成された原稿画像の結像を、電気信号に変換する。
【０１５９】
本実施例のスキャナ９０では、読取ヘッド９３の解像度は６００ｄｐｉである。即ち、ラインセンサ１００には、１インチあたり６００個の受光素子が配置され、配列ピッチＰＲは、０．０４２３ｍｍである。
【０１６０】
図１８は、本発明の実施例３に係るスキャナの光学系の構成を示す説明図である。
スキャナ９０において、レンズアレイ３１は、原稿９１からの反射光を透過して、ラインセンサ１００上に結像を形成する。即ち、レンズアレイ３１の物体面１０１は原稿９１の読取面であり、結像面１０２はラインセンサ１００の配置面である。
【０１６１】
次に、本実施例のスキャナ９０の動作について、説明する。
【０１６２】
スキャナ９０の非動作時において、読取ヘッド９３は、図１６に示されるレール９４の左側に静止している。この状態で、原稿台９２上に読取対象となる原稿９１が載置され、図示しない入力部により、読取開始要求が入力される。
【０１６３】
読取開始要求が入力されると、図示しない制御部の制御により、ランプ９５が点灯し、原稿９１に光を照射する。このとき、ランプ９５により照射された光は、原稿９１の左側端部である読取開始ラインにおいて反射する。そして、反射光１０３（図１７）が、読取ヘッド９３の内部に取り込まれる。また、モータ９８が回転駆動を開始し、駆動ベルト９６（図１６）が、所定の速度で時計方向に回転する。これにより、読取ヘッド９３が、ランプ９５と共に、レール９４上を右方向に移動し、読取ヘッド９３には、原稿９１の全面から反射された反射光が、取り込まれる。
【０１６４】
原稿９１からの反射光１０３は、図１７に示されるように、原稿台９２を透過した後、ミラー９９により光路を折り曲げられて、レンズアレイ３１に入射する。そして、レンズアレイ３１が、原稿画像の結像を、ラインセンサ１００上に形成する。ラインセンサ１００は、この結像を電気信号に変換して、原稿画像の電子データを出力する。
【０１６５】
上記のように、レンズアレイ３１が搭載されたスキャナ９０により、原稿９１の画像が読み取られ、電子データが生成される。
【０１６６】
次に、本実施例のスキャナ９０を評価すべく、図１４に示される評価用パターン６７を媒体上の印字領域全面に印字した原稿の読取処理を実行させた。
【０１６７】
この原稿は、解像度６００ｄｐｉの全ドットに、印字画素６８及び非印字画素６９を、間隔ＰＤ＝０．０４２３ｍｍで一つおきに配置して形成される。
【０１６８】
この原稿の読取処理の結果、スキャナ９０により、図１４に示される評価用パターン６７と同一の良好な画像データが出力された。
【０１６９】
以上のように、本実施例によれば、各マイクロレンズの光学特性が厳密に一致せずとも、各焦点距離及びＦナンバーが所定の条件式を満たす場合、これらのマイクロレンズにより構成されるレンズアレイは、コントラスト及び焦点深度が高く、充分な明るさの結像を形成可能となる。したがって、このレンズアレイが搭載されたスキャナによれば、原稿画像を再現した良好な品質の画像データが出力される。
【０１７０】
なお、本実施例では、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、説明を行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、光学的信号を電気的信号に変換するセンサやスイッチ、或いはこれらを用いた入出力装置や生体認証装置、通信装置、寸法測定器等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の実施例１に係るＬＥＤヘッドの部分構成を示す説明図（その１）である。
【図２】本発明の実施例１に係るＬＥＤヘッドの部分構成を示す説明図（その２）である。
【図３】本発明の実施例１に係るＬＥＤヘッドの部分構成を示す説明図（その３）である。
【図４】本発明に係るプリンタの構成を示す概略側断面図である。
【図５】本発明に係るＬＥＤヘッドの概略断面図である。
【図６】レンズアレイの構成を示す側断面図である。
【図７】レンズ板の部分構成を示す平面図である。
【図８】遮光部材の部分構成を示す平面図である。
【図９】遮光部材における開口部の形状を示す図である。
【図１０】マイクロレンズの視野半径を説明する図である。
【図１１】焦点距離測定器の構成を示す説明図である。
【図１２】光学特性評価システムの構成を示す説明図である。
【図１３】評価面上に形成されるスポットの輝度分布を示す図である。
【図１４】評価用パターンの部分構成を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施例２に係るＬＥＤヘッドの部分構成を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施例３に係るスキャナの構成を示す概略側断面図である。
【図１７】読取ヘッドの部分構成を示す説明図である。
【図１８】本発明の実施例３に係るスキャナの光学系の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１７２】
１０  プリンタ
１５  ＬＥＤヘッド
１７  感光体ドラム
３１  レンズアレイ
３３  ＬＥＤ素子
３７  レンズ板
３８  遮光部材
３９  マイクロレンズ
５０  ＬＥＤアレイ
【図１】
2010008783.tif 000040
【図２】
2010008783.tif 000041
【図３】
2010008783.tif 000042
【図４】
2010008783.tif 000043
【図５】
2010008783.tif 000044
【図６】
2010008783.tif 000045
【図７】
2010008783.tif 000046
【図８】
2010008783.tif 000047
【図９】
2010008783.tif 000048
【図１０】
2010008783.tif 000049
【図１１】
2010008783.tif 000050
【図１２】
2010008783.tif 000051
【図１３】
2010008783.tif 000052
【図１４】
2010008783.tif 000053
【図１５】
2010008783.tif 000054
【図１６】
2010008783.tif 000055
【図１７】
2010008783.tif 000056
【図１８】
2010008783.tif 000057