(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１長尺カップリングレンズと、
入射レンズ面、ルーフプリズム部、出射レンズ面からなるルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列されたルーフプリズムレンズアレイとを有してなる結像素子ユニットであって、
上記第１長尺カップリングレンズは、上記ルーフプリズムレンズアレイの配列直交方向に正のパワーを有し、かつ上記ルーフプリズムレンズの入射レンズ面側に配置されていて、
上記配列直交方向に正のパワーを有する第２長尺カップリングレンズが上記ルーフプリズムレンズの出射レンズ側に配置され、上記配列直交方向に中間像が形成されるように構成されていることを特徴とするデジタル出力機器に適用可能な結像素子ユニット。
【請求項２】
光スポットを形成するための光書込ユニットにおいて、
複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイチップが複数配列されてなる発光素子アレイと、
第１長尺カップリンズレンズおよびルーフプリズムレンズアレイを有してなる結像素子ユニットとを有し、
上記第１長尺カップリングレンズは、上記ルーフプリズムレンズアレイの配列直交方向に正のパワーを有し、かつ上記ルーフプリズムレンズの入射レンズ面側に配置されていて、
上記配列直交方向に正のパワーを有する第２長尺カップリングレンズが上記ルーフプリズムレンズの出射レンズ側に配置され、上記配列直交方向に中間像が形成されるように構成されていることを特徴とする光書き込みユニット。
【請求項３】
複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイチップが複数配列されてなる発光素子アレイと、
第１長尺カップリンズレンズおよびルーフプリズムレンズアレイを有してなる結像素子ユニットとを有してなる光書込ユニットが露光ユニットとして用いられる画像形成装置において、
上記第１長尺カップリングレンズは、上記ルーフプリズムレンズアレイの配列直交方向に正のパワーを有し、かつ上記ルーフプリズムレンズの入射レンズ面側に配置されていて、
上記配列直交方向に正のパワーを有する第２長尺カップリングレンズが上記ルーフプリズムレンズの出射レンズ側に配置され、上記配列直交方向に中間像が形成されるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結像素子ユニット、光書き込みユニットおよび画像形成装置に関するもので、デジタル複写機、プリンタ、デジタルファクシミリなどのデジタル出力機器に適用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル複写機、プリンタ、デジタルファクシミリなどのデジタル画像出力機器の小型化に伴い、デジタル光書込を行うための光書込ユニットの小型化が要求されている。デジタル光書込方式として、現在では大きく分けて２種類に分類することができる。その一つは、半導体レーザ等の光源から出射された光束を光偏向器によって光走査し、走査結像レンズによって光スポットを形成する光走査方式であり、もう一つは、ＬＥＤアレイや有機ＥＬアレイ等の発光素子アレイから出射された光束を、結像素子アレイによって光スポットを形成する固体光書込方式である。
【０００３】
上記光走査方式は光偏向器によって光を走査するため、光路長が大きくなってしまうのに対し、上記固体光書込方式は光路長を非常に短くすることが可能であるため、光書込ユニットをコンパクトに構成することができるというメリットがある。また、光偏向器のような可動部品を用いないので、騒音を抑えることができる（低騒音）というメリットがある。
【０００４】
以下に、固体光書込方式の光書込ユニットの概略を説明する。固体光書込方式の光書込ユニットは、複数の発光素子からなる発光素子アレイと、複数の結像素子からなる結像素子アレイとから構成される。一般的な固体光書込方式の光書込ユニットは、結像素子アレイとしてロッドレンズアレイを用いている。図３７はその例を示している。図３７において、発光素子アレイ３２４と感光体ドラムなどからなる像担持体３２６との間にロッドレンズアレイ３２２が配置されている。ロッドレンズアレイは結像作用を有し、発光素子アレイ３２４のオン・オフ状態を像担持体３２６の表面に例えば等倍像として結像させる。
【０００５】
また、別の結像素子アレイを用いた例として、ルーフプリズムレンズアレイを用いた光書込ユニットの例を図３８に示す。この光書込ユニットは、断面Ｌ字形のベース３３３の底部に発光素子アレイ３３１を配置するとともに、ベース３３３の角隅部にルーフプリズムレンズアレイ３３２を配置し、発光素子アレイ３３１からの光をルーフプリズムレンズアレイ３３２で集束させるとともにほぼ直角に光路を曲げ、像面３３４上に発光素子アレイ３３１の像を結像させるようになっている。
【０００６】
上記従来例で用いられている発光素子アレイとしては、一般的に発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を所定の配列ピッチで配列したＬＥＤアレイが用いられている。ＬＥＤアレイは、基板上に発光ダイオードアレイチップが実装されており、各発光ダイオードアレイチップ上には、発光ダイオード（ＬＥＤ）が数十〜数百個程度、所定間隔に配列されている。隣り合う発光ダイオードアレイチップは、その端部同士の発光ダイオードの間隔が、前記所定間隔になるように、基板上に実装されている。
【０００７】
その他の発光素子アレイとしては、有機ＥＬ素子が配列されたＥＬアレイや、半導体レーザ（ＬＤ）が配列されたＬＤアレイ等がある。ＬＤアレイには、面発光型と端面発光型がある。また、蛍光管等の高出力光源に、液晶シャッタ等のシャッタアレイを用いたものも、発光素子アレイの一種として用いることが可能である。
【０００８】
次に、固体光書込方式の光書込ユニットに用いられる結像素子アレイとしては、屈折率分布型のロッドレンズを複数個束ねたロッドレンズアレイが一般的に用いられている。図３９はその例を示すもので、多数のロッドレンズ３４１が二列に俵積み状に束ねられ、周囲を側板３４２によって保持されている。ロッドレンズ３４１間の隙間には不透明部材３４３が充填され固化される。また、ロッドレンズが一列で構成されるものもある（図示しない）。
【０００９】
その他の結像素子アレイの例として、図４０に示すように、入射側レンズ面２２１、出射側レンズ面２２３、およびルーフプリズム２２３が一体的に形成されたルーフプリズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）２２０が提案されている。上記入射側レンズ面２２１、出射側レンズ面２２３、およびルーフプリズム２２３は複数個同じ方向に配列されている。ルーフプリズム２２３は、入射側レンズ面２２１から入射する光束を直角に曲げるように斜設されるとともに、一対の屋根型反射面で２回反射することにより、結像素子アレイの正立像を結像面に結ぶようになっている。
【００１０】
発光素子アレイの従来例として、特開平１１−７８１１５号公報記載のものがある。これは、発光素子アレイ上に集積化して形成される個々の発光素子の放射角を狭化させるための反射構造を含む狭化光学系を備えることを特徴とする。個々の発光素子の放射角を狭めることにより、効率良く結像素子アレイに入射させることを狙ったものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
書き込む画像あるいは形成する画像の高密度化を図って、得られる画像の品質を高めるためには、個々の発光素子に微小な構造を作製する必要があり、発光素子アレイが大幅なコストアップとなる。
一方、結像素子アレイとしてロッドレンズアレイを用いた光書込ユニットが一般的に用いられているが、この結像素子アレイを用いた光書込ユニットを用いた画像形成装置において画像出力を行うと、その出力画像上に縦筋（モノクロ画像では白筋や黒筋）と呼ばれる濃度ムラが認識される。
【００１２】
我々はこの濃度ムラの発生要因として、結像素子アレイに起因するビーム特性の不均一性と、発光素子アレイに起因する発光素子間隔の不均一性とがあることを実験によりつきとめた。
この要因の１つである結像素子アレイに起因するビーム特性の不均一性に対し、ロッドレンズアレイの構造が大きく影響していることが分かった。すなわち、ロッドレンズアレイは、図３９に示すように、屈折率分布を持つロッドレンズ３４１が複数個束ねられて形成されていることから、隣り合うロッドレンズ間の光軸の向きにばらつきが生じやすい。１つの発光素子から放出された光束は複数のロッドレンズを介して結像されることから、各々のロッドレンズの光軸がばらつくことによって、各ロッドレンズを通過して得られる各々の像の形状や位置がばらついてしまう。そのため、合成される像はそのロッドレンズの光軸ばらつきに依存することになる。したがって、複数の発光素子に対応して結像される像は、そのロッドレンズアレイの光軸ばらつきに応じて変化することになる。すなわちビーム特性の不均一性をもたらす。また、光軸ばらつきの他にも、屈折率分布ばらつき、ロッド径ばらつき等の影響を受ける。
【００１３】
そこで、発明者らは、複数の結像素子を一体的に形成することにより、光軸ばらつき等の加工誤差によるばらつきを低減できる結像素子としてルーフプリズムレンズを用いた光書込ユニットを提案している。
しかしながら、縦筋が認識できないような、ルーフプリズムレンズアレイを用いた光書込ユニットを達成する上では、ロッドレンズアレイを用いた光書込ユニットよりも、光学系の明るさにおいて不利であることが分かった。
【００１４】
したがって、本発明では、ルーフプリズムレンズアレイを用いた結像素子ユニットにおいて、従来よりも明るさを向上できる光学系を実現することを目的とする。
また、ルーフプリズムレンズアレイを用いた光書込ユニットにおいて、従来よりも明るさを向上できる光書込ユニットを実現することを目的とする。
また、ルーフプリズムレンズアレイを用いた光書込ユニットを用いた画像形成装置において、従来よりも高速印字可能な画像形成装置を実現することを目的とする。
【００１５】
環境対応面から見てみると、固体光書込方式を採用することにより、光走査方式に比べて、ユニット部品および材料の低減によって光書込ユニットをコンパクトに構成できるという利点、光偏向器のような可動部品がなく低騒音であるという利点がある。
さらに、従来よりも明るさを向上できることから、高速印字が可能な画像形成装置が実現でき、従来と同じ印字速度であれば、発光素子アレイの発光パワーを低減することができ、低電力（省エネルギー）を実現することができる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、第１長尺カップリングレンズと、入射レンズ面、ルーフプリズム部、出射レンズ面からなるルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列されたルーフプリズムレンズアレイとを有してなる結像素子ユニットであって、第１長尺カップリングレンズは、ルーフプリズムレンズアレイの配列直交方向に正のパワーを有し、かつルーフプリズムレンズの入射レンズ面側に配置されていて、配列直交方向に正のパワーを有する第２長尺カップリングレンズがルーフプリズムレンズの出射レンズ側に配置され、配列直交方向に中間像が形成されるように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明は、光スポットを形成するための光書込ユニットにおいて、複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイチップが複数配列されてなる発光素子アレイと、第１長尺カップリンズレンズおよびルーフプリズムレンズアレイを有してなる結像素子ユニットとを有し、第１長尺カップリングレンズは、ルーフプリズムレンズアレイの配列直交方向に正のパワーを有し、かつルーフプリズムレンズの入射レンズ面側に配置されていて、配列直交方向に正のパワーを有する第２長尺カップリングレンズがルーフプリズムレンズの出射レンズ側に配置され、配列直交方向に中間像が形成されるように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明は、複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイチップが複数配列されてなる発光素子アレイと、第１長尺カップリンズレンズおよびルーフプリズムレンズアレイを有してなる結像素子ユニットとを有してなる光書込ユニットが露光ユニットとして用いられる画像形成装置において、第１長尺カップリングレンズは、ルーフプリズムレンズアレイの配列直交方向に正のパワーを有し、かつルーフプリズムレンズの入射レンズ面側に配置されていて、配列直交方向に正のパワーを有する第２長尺カップリングレンズがルーフプリズムレンズの出射レンズ側に配置され、配列直交方向に中間像が形成されるように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる結像素子ユニット、光書き込みユニットおよび画像形成装置の実施の形態について説明する。
第１長尺カップリングレンズとルーフプリズムレンズアレイから構成される結像素子ユニットの概略を、図１に配列直交方向の断面で示す。図１において、第１長尺カップリングレンズ１は、配列直交方向に正のパワーを有しており、かつルーフプリズムレンズアレイ２の入射レンズ面２１側、すなわち、物体面３とルーフプリズムレンズアレイ２の間に配置されている。第１長尺カップリングレンズ１はメニスカス形状で、その斜視図を図２に示す。図２に示すように、第１長尺カップリングレンズ１は配列方向にはパワーを有していない。
【００２２】
ルーフプリズムレンズアレイ２は、入射レンズ面２１と、ルーフプリズム部２２と、出射レンズ面２３とからなるルーフプリズムレンズが複数個一体的に配列されている。その斜視図を図３に示す。物体面３に位置する発光素子から放出された光束は、第１長尺カップリングレンズ１により配列直交方向にカップリングされ、その正のパワーにより配列直交方向に収束される。その後、ルーフプリズムレンズアレイ２の入射レンズ面２１を透過し、ルーフプリズム部２２をなす略直角に配置された２つのルーフプリズム面で全反射され、出射レンズ面２３を介して像面４に結像する。ルーフプリズムレンズの配列方向においては、第１長尺カップリングレンズ１はパワーを持たず、透過するのみで、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面２１と出射レンズ面２３のパワーにより像面４に結像する。図１中のα’は、物体面３に位置する発光素子から放出された光束を結像素子ユニットが配列直交方向にカップリングし、取り込むことができる光束の角度を示す。
【００２３】
上記第１長尺カップリングレンズ１が無く、ルーフプリズムレンズアレイ２のみから構成される結像素子ユニットの概略図（配列直交方向の断面図）を図４に示す。図４中のαは、物体面３に位置する発光素子から放出された光束をルーフプリズムレンズアレイ２のみからなる結像素子ユニットが配列直交方向にカップリングし、取り込むことができる光束の角度を示す。
【００２４】
本発明の前記実施形態では、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面２１側に、ルーフプリズムレンズの配列直交方向に正のパワーを持つ第１長尺カップリングレンズ１を配置することにより、
α’＞α
を達成することができる。なお、配列方向においては、第１長尺カップリングレンズ１がパワーを持っていないことから、第１長尺カップリングレンズ１による浮き上がりの影響で光路が平行シフトすることはあっても、光束を取り込む角度に差異はない。したがって、結像素子ユニットの明るさは、αに略比例する。したがって、第１長尺カップリングレンズ１を挿入することにより、結像素子ユニットの明るさは、略（α’／α）倍に向上する。
【００２５】
上記実施形態をさらに具体的に説明する。図５に示すように、第１長尺カップリングレンズ１は正のパワーを持つメニスカス形状であり、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面２１側に凹となるように配置する。図５から分かるように、第１長尺カップリングレンズ１を挿入することにより、結像素子ユニットが取り込むことができる光束の角度（α’）は大きくなり、結像素子ユニットの明るさを向上させることができる。
【００２６】
図６は、図５に示す例の展開図である。図示するように、各々の面間隔をｄ’、曲率半径をｒ、屈折率をＮとしたとき、近軸光線追跡を行い、結像素子ユニットが取り込むことができる光束の角度（α’）を求める。なお、近軸光線追跡を行うにあたり、換算面間隔ｅ’、面のパワーφを用いる。ここで、面番号をｍとしたとき、換算面間隔ｅ’、面のパワーφは次式で書くことができる。
ｅｍ’＝ｄｍ’／Ｎｍ’
φｍ＝（Ｎｍ’−Ｎｍ）／ｒｍ
ｅ’とφで表した展開図を図７に示す。
【００２７】
以下に具体的な実施例を示す。なお、ルーフプリズムレンズについては同一の構成とし、第１長尺カップリングレンズ１に関するパラメータ（ｄ０’、ｄ１’、ｄ２’、ｒ１、ｒ２）を変化させる。そのパラメータを表１に示す。
表１
0004916069.tif 000002
【００２８】
上記より、近軸光線追跡を行うための、結像素子ユニットに対するｅ'、φを表２に示す。なお、表２において「従来」とは、第１長尺カップリングレンズ１が無く、結像素子ユニットがルーフプリズムレンズアレイ２のみからなる場合を表している。
表２
0004916069.tif 000003
【００２９】
上記表の実施例１について、光線追跡した例を図８に示す。図８中の光線は最周辺の光線を追跡したものである。なお、最周辺の光線はルーフプリズムの入射レンズ面、もしくは出射レンズ面の開口径で制限され、この検討例ではｈ＝０．４６ｍｍとした。これより得られたα’を表３に示す。
表３
0004916069.tif 000004
表３から明らかなように、第１長尺カップリングレンズ１を挿入することにより、従来（α＝０．０５）よりα’は大きくなり、結像素子ユニットの明るさは向上している。
【００３０】
ここで、物体面３から第１長尺カップリングレンズ１の出射レンズ面までの距離をＳ’（＝ｄ０’＋ｄ１’）、物体面３からルーフプリズムレンズの入射レンズ面２１までの距離をＬ（＝ｄ０’＋ｄ１’＋ｄ２’）としたとき、
Ｐ＝Ｓ’／Ｌ＊ＡＢＳ（φ１＊φ２）
と置くと、Ｐと、明るさ向上率（α'／α）の関係は表４のようになる。ＡＢＳ（ｘ）は、ｘの絶対値を表す。
表４
0004916069.tif 000005
Ｐと（α’／α）を図９にプロットする。これよりほぼ比例関係にあることが分かる。
【００３１】
以下の理由により、０．０３≦Ｐ≦０．１５ を満たすことが望ましい。すなわち、物体面３から第１長尺カップリングレンズ１までの距離が小さい、すなわちＳ’が小さいと、明るさ向上を望むことができない。また、第１長尺カップリングレンズ１のパワーが小さい、すなわちＡＢＳ（φ１＊φ２）が小さいと、ルーフプリズムレンズが取り込める光束の角度を大きくすることができず、明るさ向上を望むことができない。したがって、５割以上の明るさ向上を得るために（α’／α≧１．５）、０．０３≦Ｐとすることが望ましい。
【００３２】
一方で、物体面３から第１長尺カップリングレンズ１までの距離が大きい、すなわち、Ｓ’が大きいと、第１長尺カップリングレンズ１のレンズ面の有効径が大きくなってしまい、収差劣化を引き起こすとともに、第１長尺カップリングレンズ１の加工が難しくなる。このことについて実施例３を用いて説明する。実施例３について光線追跡した例を図１０に示す。第１長尺カップリングレンズ１の入射レンズ面の光線高さｈは約０．８ｍｍである。一方でその曲率半径はｒ１＝１．２ｍｍであり、曲率半径に対する光線高さがかなり大きくなっており（ｈ／ｒ１＞０．５）、収差の劣化、および加工の難易度が高い。したがって、Ｐ≦０．１５とすることが望ましい。
【００３３】
上記実施例１〜１２について、物体面と結像素子ユニットと像面との関係によって定まる配列直交方向の横倍率の絶対値Ｍｓを求めた結果を表５に示す。
表５
0004916069.tif 000006
これより、第１長尺カップリングレンズ１を挿入することにより、ルーフプリズムレンズの配列直交方向の横倍率が大きくなっていることが分かる。また、明るさ向上率（α'／α）と横倍率Ｍｓとはほぼ比例関係にある。横倍率が大きくなると、ビームスポットが拡大されるため、あまり横倍率が大きくなると解像力の劣化を引き起こしてしまう。
【００３４】
例えば、４辺が２０μｍ（６００ｄｐｉ相当）の矩形の面状光源を考えた場合、Ｍｓ＝１．０であれば、収差による結像特性の劣化（約２０μｍ）を考慮すると、ビームスポット径は
２０＊１．０＋２０＝４０
より、約４０μｍレベルとなり、６００ｄｐｉの画素サイズ（４２．３μｍ）とほぼ同等のビームスポット径が得られる。
Ｍｓ＝３．０とすると、
２０＊３．０＋２０＝８０
より、約８０μｍレベルとなり、ビームスポット径は約２倍となり、６００ｄｐｉ画素サイズの２倍となる。画素サイズの２倍程度であれば、実用上として用いることができる。したがって、５割以上の明るさ向上と、上記ビームスポット拡大による解像力の劣化を鑑みると、
１．５≦Ｍｓ≦３．０
を満たすことが望ましい。
【００３５】
結像素子ユニットを構成するレンズ面の少なくとも１面は配列直交方向に非円弧形状とすることができる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に収差補正を行うことができる。例えば、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面、または出射レンズ面を共軸非球面として、配列方向においても併せて収差補正することもできる。
【００３６】
さらに、第１長尺カップリングレンズの入射レンズ面において、配列直交方向に非円弧形状とすることができる。図８や図１０に示すように、結像素子ユニットを構成するレンズ面のうち、第１長尺カップリングレンズの入射レンズ面の有効径が最も大きくなっている。有効径の大きいレンズ面において収差の劣化は大きくなることから、このレンズ面に非円弧形状を用いることにより、より有効に収差補正を行うことができる。
【００３７】
前記実施例１〜１２において、ルーフプリズムレンズは、物体面と像面との関係において、配列方向に略正立等倍系、配列直交方向に略倒立等倍系をなしている。さらに、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面と出射レンズ面は共軸系であり、アナモフィック面とするより、加工性に優れている。
【００３８】
また、ルーフプリズムレンズは、物体面と像面との関係において、配列方向には略正立等倍系をなしているとともに、入射レンズ面、および／もしくは出射レンズ面をアナモフィック面とすることができる。アナモフィック面とは配列方向のパワーと配列直交方向のパワーが異なるような面であり、シリンドリカル面やトロイダル面、自由曲面等の面形状を表す。したがって、配列直交方向においては、第１長尺カップリングレンズの入射レンズ面および出射レンズ面、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面および出射レンズ面の４面のパワーを設定することができ、設計の自由度を大きくすることができる。
【００３９】
このような実施形態の具体例を以下に示す。図１１に示すように、第１長尺カップリングレンズ１１はシリンドリカル形状であり、かつルーフプリズムレンズ１２はアナモフィックレンズすなわちアナモフィック面を持つレンズである。図１２にシリンドリカル形状の第１長尺カップリングレンズ１１を示す。第１長尺カップリングレンズ１１は、配列直交方向において、一方の面はシリンドリカル面を有し、他方の面は平面である。
また、図１３に示すように、ルーフプリズムレンズアレイ１２は、配列方向には略正立等倍系をなしているので、ルーフプリズムレンズの配列直交方向において、入射レンズ面１３および出射レンズ面１４のいずれかは、配列方向のパワーと異なるパワーを持っており、アナモフィック面を形成している。
【００４０】
図１１から分かるように、第１長尺カップリングレンズ１１を挿入することにより、結像素子ユニットの明るさ、すなわち、結像素子ユニットが取り込むことができる光束の角度（α’）は大きくなる。
【００４１】
図１４に、図１１に示す実施形態の展開図を示し、以下に具体的な実施例を示す。第１長尺カップリングレンズ１１に関するパラメータ（ｄ０’、ｄ１’、ｄ２’、ｒ１、ｒ２）と、ルーフプリズムレンズに関するパラメータ（ｒ３、ｒ４）を変化させる。そのパラメータを表６に示す。なお、この表に示す実施例１〜９においては、第１長尺カップリングレンズ１１は入射レンズ面がシリンドリカル面であるとし、出射レンズ面の曲率半径はｒ２＝∞すなわち平面とした。もちろん、入射レンズ面を平面、出射レンズ面をシリンドリカル面とすることもできる。
表６
0004916069.tif 000007
上記より、近軸光線追跡を行うための、結像素子ユニットに対するｅ'、φを表７に示す。
【００４２】
表７
0004916069.tif 000008
【００４３】
上記表の実施例１について、光線追跡した例を図１５に示す。図１５中の光線は最周辺の光線を追跡したものである。なお、最周辺の光線はルーフプリズムの入射レンズ面、もしくは出射レンズ面の開口径で制限され、この検討例ではｈ＝０．４６ｍｍとした。これより得られたα’を表８に示す。
表８
0004916069.tif 000009
したがって、第１長尺カップリングレンズ１１を挿入することにより、α’は大きくなり、結像素子ユニットの明るさは向上している。
【００４４】
ここで、物体面３から第１長尺カップリングレンズの入射レンズ面までの距離をＳ（＝ｄ０’）、物体面からルーフプリズムレンズの入射レンズ面までの距離をＬ（＝ｄ０’＋ｄ１’＋ｄ２’）としたとき、
Ｑ＝Ｓ／Ｌ＊φ１２
と置くと、Ｑと、明るさ向上率（α'／α）の関係は表９のようになる。
表９
0004916069.tif 000010
Ｑと（α’／α）を図１６にプロットする。これよりほぼ比例関係にあることが分かる。
【００４５】
以下の理由により、０．００９≦Ｑ≦０．０３３ を満たすことが望ましい。すなわち、物体面から第１長尺カップリングレンズまでの距離が小さい、すなわちＳが小さいと、明るさ向上が望めない。また、第１長尺カップリングレンズのパワーが小さい、すなわちφ１２が小さいと、ルーフプリズムレンズが取り込める光束の角度を大きくすることができず、明るさ向上が望めない。したがって、５割以上の明るさ向上を得るために、０．００９≦Ｑとすることが望ましい。
一方で、物体面から第１長尺カップリングレンズまでの距離が大きい、すなわちＳが大きいと、第１長尺カップリングレンズのレンズ面の有効径が大きくなってしまい、収差劣化を引き起こすとともに、第１長尺カップリングレンズの加工が難しくなる。
また、ルーフプリズムレンズの出射レンズ面が大きな負のパワーを持つようになると、結像素子ユニットの配列直交方向の横倍率が大きくなってしまう。
【００４６】
このことについて実施例８、９を用いて説明する。まず実施例９について光線追跡した例を図１７に示す。ルーフプリズムレンズの出射レンズ面のパワーはφ４＝０であり、結像素子ユニットの配列直交方向横倍率の絶対値Ｍｓは、２．７倍である。
また実施例８について光線追跡した例を図１８に示す。ルーフプリズムレンズの出射レンズ面のパワーはφ４＝−０．０６＜０であり、結像素子ユニットの配列直交方向横倍率の絶対値Ｍｓは、３．２倍である。したがって、配列直交方向横倍率を３倍程度以下に抑えるためには、Ｑ≦０．０３３とすることが望ましい。
【００４７】
上記実施例１〜９について、物体面と結像素子ユニットと像面との関係によって定まる配列直交方向の横倍率の絶対値Ｍｓを求めた結果を表１０に示す。
表１０
0004916069.tif 000011
表１０より、第１長尺カップリングレンズを挿入することにより、配列直交方向の横倍率が大きくなっていることが分かる。横倍率が大きくなると、ビームスポットが拡大されるため、あまり横倍率が大きくなると解像力の劣化を引き起こしてしまう。
【００４８】
したがって、５割以上の明るさ向上（α'／α≧１．５）と、上記ビームスポット拡大による解像力の劣化を鑑みると、
１．５≦Ｍｓ≦３．０を満たすことが望ましい。
【００４９】
結像素子ユニットを構成するレンズ面の少なくとも１面は配列直交方向に非円弧形状とすることができる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に収差補正を行うことができる。さらに、第１長尺カップリングレンズのシリンドリカル面において、配列直交方向に非円弧形状とすることができる。図１７や図１８に示す例では、第１長尺カップリングレンズのシリンドリカル面の有効径が大きくなっている。有効径の大きいレンズ面において収差の劣化は大きくなることから、このレンズ面に非円弧形状を用いることにより、より有効に収差補正を行うことができる。
【００５０】
この実施形態の具体的な例を以下に示す。図１９に示すように、配列直交方向において正のパワーを有する第２長尺カップリングレンズ１５をルーフプリズムレンズアレイ１６の出射レンズ面１７側に配置する。ルーフプリズムレンズアレイ１６はアナモフィックレンズ（アナモフィック面を持つレンズ）である。本実施形態においては、第１および第２長尺カップリングレンズ１５、２０をシリンドリカルレンズとし、ルーフプリズムレンズアレイ１６の出射レンズ面１８を配列直交方向に平面としている。もちろん、第１および第２長尺カップリングレンズ１５、２０は両凸レンズでもよいし、メニスカスレンズでもよいのは言うまでもない。また、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面をアナモフィック面としても良いし、出射レンズ面にパワーを持たせてもよい。
【００５１】
図１９から分かるように、第１および第２長尺カプリングレンズ１５、２０を挿入することにより、結像素子ユニットの明るさ、すなわち、結像素子ユニットが取り込むことができる光束の角度（α’）は大きくなる。
【００５２】
図２０に、図１９に示す実施形態の展開図を示し、以下に具体的な実施例を示す。第１長尺カップリングレンズ１５に関するパラメータ（ｄ０’、ｄ１’、ｄ２’、ｒ１）と、ルーフプリズムレンズに関するパラメータ（ｒ３）と、第２長尺カップリングレンズ２０に関するパラメータ（ｄ４’、ｄ５’、ｄ６’、ｒ６）を変化させる。そのパラメータを表１１に示す。なお、本実施例１〜１２では第１長尺カップリングレンズ１５の出射レンズ面、ルーフプリズムレンズアレイ１６の出射レンズ面１８、第２長尺カップリングレンズ２０の入射レンズ面は平面であるとする（ｒ２＝ｒ４＝ｒ５＝０）。
表１１
0004916069.tif 000012
【００５３】
上記より、近軸光線追跡を行うための、結像素子ユニットに対するｅ'、φを表１２に示す。
表１２
0004916069.tif 000013
【００５４】
表１２の実施例１について、光線追跡した例を図２１に示す。図２１中の光線は最周辺の光線を追跡したものである。なお、最周辺の光線はルーフプリズムの入射レンズ面１７、もしくは出射レンズ面１８の開口径で制限され、この検討例ではｈ＝０．４６ｍｍとした。これより得られたα’を表１３に示す。
表１３
0004916069.tif 000014
表１３からわかるように、第１長尺カップリングレンズを挿入することにより、α’は大きくなり、結像素子ユニットの明るさは向上している。
【００５５】
ここで、物体面から第１長尺カップリングレンズの入射レンズ面までの距離をＳ（＝ｄ０’）、物体面からルーフプリズムレンズの入射レンズ面までの距離をＬ（＝ｄ０’＋ｄ１’＋ｄ２’）、第１長尺カップリングレンズのパワーをφとしたとき、
Ｒ＝Ｓ／Ｌ＊φ２
と置くと、Ｒと、明るさ向上率（α'/α）の関係は表１４のようになる。
（なお、φ＝φ１＋φ２−ｅ１’＊φ１＊φ２であり、本実施例ではφ２＝０であるので、φ＝φ１となる）
表１４
0004916069.tif 000015
Ｒと（α’／α）を図２２にプロットする。これよりほぼ２次関数で表せることが分かり、Ｒと（α’／α）には相関があることが分かる。
【００５６】
以下の理由により、０．０１≦Ｒ≦０．０４５ を満たすことが望ましい。すなわち、第１長尺カップリングレンズのパワーが小さい、すなわちφ２が小さいと、ルーフプリズムレンズが取り込める光束の角度を大きくすることができず、明るさ向上を望むことができない。したがって、５割以上の明るさ向上を得るために、０．０１≦Ｒとすることが望ましい。
一方で、第１長尺カップリングレンズのパワーが大きい、すなわちφ２が大きいと曲率半径が小さくなってしまい、曲率半径に対する光線高さが大きくなってしまい、収差の劣化、および加工の難易度が高くなってしまう。
【００５７】
このことについて、実施形態４を用いて説明する。実施形態４について光線追跡した例を図２３に示す。第１長尺カップリングレンズの入射レンズ面の光線高さｈは約０．７１ｍｍである。一方でその曲率半径はｒ１＝１．３５ｍｍであり、曲率半径に対する光線高さがかなり大きくなっており（ｈ／ｒ１＞０．５）、収差の劣化、および加工の難易度が高い。また、実施例３の光線追跡結果では、ｈ＝０．６３ｍｍ、ｒ１＝１．４ｍｍであり、ｈ／ｒ１＜０．５となっている。
したがって、Ｒ≦０．０４５とすることが望ましい。
【００５８】
上記実施例１〜１２について、物体面と結像素子ユニットと像面との関係によって定まる配列直交方向の横倍率の絶対値Ｍｓを求めた結果を表１５に示す。
表１５
0004916069.tif 000016
横倍率が大きくなると、ビームスポットが拡大されるため、あまり横倍率が大きくなると解像力の劣化を引き起こしてしまう。下記理由により、１．０≦Ｍｓ≦３．０を満たすことが望ましい。５割以上の明るさ向上を得るためには、Ｍｓ≧１．０であることが望ましい。実施例５はα’／α＝１．４で、Ｍｓ＝０．８となり、上記の範囲外となっている。ビームスポットの拡大による解像力の劣化を引き起こさない範囲として、Ｍｓ≦３．０であることが望ましい。
【００５９】
実施例２について、光線追跡した例を図２４に示す。光軸方向において、結像素子ユニットを対称系となる構成とすることで、配列直交方向の横倍率の絶対値Ｍｓ＝１とすることができ、ビームスポットが拡大されることなく、結像素子ユニットの明るさを向上させることができる。
【００６０】
結像素子ユニットを構成するレンズ面の少なくとも１面は配列直交方向に非円弧形状とすることができる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に収差補正を行うことができる。
さらに、第１長尺カップリングレンズの少なくとも１面は、配列直交方向に非円弧形状とすることができる。
【００６１】
図２３に示す例では、第１長尺カップリングレンズのシリンドリカル面の有効径が大きくなっている。このタイプ、すなわち、第１長尺カップリングレンズ＋ルーフプリズムレンズアレイ＋第２長尺カップリングレンズで構成されるタイプでは、第１長尺カップリングレンズの有効径が大きくなりがちである。したがって、有効径の大きいレンズ面において収差の劣化は大きくなることから、このレンズの少なくとも１面に非円弧形状を用いることにより、より有効に収差補正を行うことができる。
【００６２】
本発明のさらに別の実施形態について説明する。図２５において、ルーフプリズムレンズアレイの配列直交方向において正のパワーを有する第２長尺カップリングレンズ３５がルーフプリズムレンズアレイ３２の出射レンズ面３４側に配置されるとともに、配列直交方向に中間像を形成するように構成されている。図２５に示す例においては、第１および第２長尺カップリングレンズ３１、３５をシリンドリカルレンズとしている。もちろん、シリンドリカル面をルーフプリズムレンズアレイ３２側に向けてもよいし、図２６に示すような両凸レンズ３６を用いてもよい。
【００６３】
図２５から分かるように、第１および第２長尺カップリングレンズ３１、３５を挿入することにより、結像素子ユニットの明るさ、すなわち、結像素子ユニットが取り込むことができる光束の角度は大きくなる。
【００６４】
図２７に、図２５の実施形態の展開図を示す。結像素子ユニットは光軸方向において対称系な光学系（ｄ０’＝ｄ６’、ｄ１’＝ｄ５’、ｄ２’＝ｄ４’、ｒ１＝−ｒ６、ｒ２＝−ｒ５、ｒ３＝−ｒ４）とし、ルーフプリズムレンズ内部に中間像を形成することで、配列直交方向に略正立等倍系となり、ビームスポットの拡大を生じることなく、明るさを向上させることができる。
【００６５】
以下に、上記実施形態の具体的な実施例を示す。第１長尺カップリングレンズ３１、および第２長尺カップリングレンズ３５に関するパラメータ（ｄ０’、ｄ１’、ｄ２’、ｒ１）を変化させる。そのパラメータを表１６に示す。なお、本実施例においては第１長尺カップリングレンズ３１の出射レンズ面、第２長尺カップリングレンズ３５の入射レンズ面は平面であるとする（ｒ２＝ｒ５＝０）。
表１６
0004916069.tif 000017
【００６６】
上記より、近軸光線追跡を行うための、結像素子ユニットに対するｅ'、φを表１７に示す。
表１７
0004916069.tif 000018
【００６７】
上記表中の実施例１について、光線追跡した例を図２８に示す。図２８中の光線は最周辺の光線を追跡したものである。なお、最周辺の光線は第１長尺カップリングレンズ、または第２長尺カップリングレンズを通過する光線高さで制限し、本検討ではｈ＝０．５＊ｒ１とした。
これより得られたα’を表１８に示す。
表１８
0004916069.tif 000019
【００６８】
また、光線高さを大きく許容することによって、明るさを向上することができる。ｈ＝０．７＊ｒ１としたときの、実施例１について、光線追跡した例を図２９に示す。また得られたα’を表１９に示す。
表１９
0004916069.tif 000020
しかし、光線高さを大きく許したことにより、収差劣化が大きくなり、またレンズの加工難易度が高くなる。
【００６９】
結像素子ユニットを構成するレンズ面の少なくとも１面は配列直交方向に非円弧形状とすることができる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に収差補正を行うことができる。
さらに、第１長尺カップリングレンズの少なくとも１面、および第２長尺カップリングレンズの少なくとも１面は、配列直交方向に非円弧形状とすることができ、なお望ましくは光軸に対して対称系な光学系となるように設けるとよい。
図２８に示すように、明るさを大きく向上させるためには、第１長尺カップリングレンズ３１の有効径が、曲率半径に対してかなり大きくなってくるので、非円弧形状を用いた収差補正が必要となる。
【００７０】
上記表に示す実施例１〜３において、ルーフプリズムレンズは、物体面と像面との関係において、配列方向に略正立等倍系、配列直交方向に略倒立等倍系をなしている。さらに、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面と出射レンズ面は共軸系であり、アナモフィック面とするよりも、加工性に優れている。
【００７１】
また、ルーフプリズムレンズは、物体面と像面との関係において、配列方向には略正立等倍系をなしているとともに、入射レンズ面、および／もしくは出射レンズ面をアナモフィック面とすることができる。したがって、配列直交方向においては、第１長尺カップリングレンズの入射レンズ面および出射レンズ面、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面および出射レンズ面、第２長尺カップリングレンズの入射レンズ面および出射レンズ面の６面のパワーを設定することができ、設計の自由度を大きくすることができる。また、光軸方向において対称形の光学系とする場合においても、第１長尺カップリングレンズ（すなわち第２長尺カップリングレンズも同形状）とルーフプリズムレンズの入射レンズ面（すなわち出射レンズ面も同形状）の３面のパワーを設定することができ、設計の自由度を大きくすることができる。
【００７２】
本発明のさらに別の実施形態について説明する。図３０において、ルーフプリズムレンズアレイ４２の配列直交方向において負のパワーを有する第２長尺カップリングレンズ４１をルーフプリズムレンズアレイ４２の出射レンズ面４３側に配置する。この実施形態においては、第１長尺カップリングレンズ４１を正のパワーを持ったシリンドリカルレンズ、第２長尺カップリングレンズ４５を、図３１に示すように負のパワーを持ったシリンドリカルレンズとした。もちろん、第１および第２長尺カップリングレンズ４１、４５はシリンドリカルレンズのみに限られるものでないことはいうまでもない。
【００７３】
図３０から分かるように、第１および第２長尺カプリングレンズ４１、４５を挿入することにより、結像素子ユニットの明るさ、すなわち、結像素子ユニットが取り込むことができる光束の角度（α’）は大きくなる。
【００７４】
図３２に、図３０に示す実施形態の展開図を示し、以下に具体的な実施例を示す。ここでは、ｄ０’＝ｄ６’＝４．０３３、ｄ１’＝ｄ２’＝ｄ４’＝ｄ５’＝３．０とし、第１長尺カップリングレンズ４１に関するパラメータ（ｒ１）と、ルーフプリズムレンズに関するパラメータ（ｒ４）と、第２長尺カップリングレンズ４５に関するパラメータ（ｒ６）を変化させる。そのパラメータを表２０に示す。なお、第１長尺カップリングレンズ４１の出射レンズ面、第２長尺カップリングレンズ４５の入射レンズ面は平面であるとする。
表２０
0004916069.tif 000021
【００７５】
上記より、近軸光線追跡を行うための、結像素子ユニットに対するｅ'、φを表２１に示す。
表２１
0004916069.tif 000022
【００７６】
上記表中の実施例１について、光線追跡した例を図３３に示す。図３３中の光線は最周辺の光線を追跡したものである。なお、最周辺の光線はルーフプリズムの入射レンズ面、もしくは出射レンズ面の開口径で制限され、本検討ではｈ＝０．４６ｍｍとした。
これより得られたα’を表２２に示す。
表２２
0004916069.tif 000023
【００７７】
結像素子ユニットを構成するレンズ面の少なくとも１面は配列直交方向に非円弧形状とすることができる。非円弧形状とすることにより、配列直交方向に収差補正を行うことができる。
さらに、第１長尺カップリングレンズの少なくとも１面は、配列直交方向に非円弧形状とすることができる。
図３３に示すように、このタイプ、すなわち、第１長尺カップリングレンズ（正のパワー）＋ルーフプリズムレンズアレイ＋第２長尺カップリングレンズ（負のパワー）で構成されるタイプでは、第２長尺カップリングレンズの有効径は非常に小さくすることができる。したがって、ルーフプリズムレンズの入射レンズ面および出射レンズ面よりも、加工上有利である第１長尺カップリングレンズの少なくとも１面に非円弧形状を用いることにより、より有効に収差補正を行うことができる。
【００７８】
これまで説明してきた結像素子アレイを用いて、発光素子アレイと合わせて光書込ユニットを構成することができる。
図３４に本発明にかかる結像素子ユニットを用いた光書込ユニットの例を示す。この例は、図１から図３に示した結像素子ユニットを用いている。図３４において、結像素子アレイを構成するルーフプリズムレンズアレイ２は図示しない保持部材に保持され、適宜の保持具によって、フレーム５０に固定されている。また、例えばＬＥＤアレイからなる発光素子アレイ５１も、ルーフプリズムレンズアレイ２に対して位置決めされ、フレーム５０に固定されている。発光素子アレイ５１の発光面は物体面３と一致している。発光素子アレイ５１の各発光素子（ＬＥＤ素子など）から放出された光は、ルーフプリズムレンズアレイ２によって、像面４、例えば感光体などからなる像担持体面に収束させられ、光スポットを形成する。
【００７９】
発光素子アレイ５１は、複数の発光素子が一定間隔を保ちながら配列されている。代表的な発光素子アレイとしては発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイが用いられている。例として、ＬＥＤアレイの概略を図３５に示す。図３５（ａ）はＬＥＤアレイの正面図、図３５（ｂ）は横断面図である。基板５３上に、ＬＥＤアレイチップ５４が複数個配列されており、その配列方向両側ＬＥＤを駆動するためのドライバＩＣ５５が実装されている。ドライバＩＣ５５はＬＥＤアレイチップ５４の配列方向片側にのみ配列される場合もある。また、ドライバＩＣ５５に画像信号等の情報を与える信号ケーブルを接続するためのコネクタ部５６が設けてある。
【００８０】
図３５（ｃ）はＬＥＤアレイチップ５４の模式図であり、チップ５４上にはＬＥＤ５７が複数個配列されている。一般的には、１チップ５４上に数十〜数百個のＬＥＤ５７が配列されており、基板５３上には数十のＬＥＤアレイチップ５４が配列されている。例えば、６００ｄｐｉでＡ４サイズを印字するためには、１チップ５４上に１２８個のＬＥＤが配列され、基板５３上には４０個のＬＥＤアレイチップ５４が配列されており、全部で１２８×４０＝５１２０個のＬＥＤが配列されていることになる。
【００８１】
これまで説明してきた結像素子アレイを用いて、上記のように光書込ユニットを構成することができ、さらに、この光書込ユニットを露光ユニットとして画像形成装置を構成することができる。
画像形成装置において、画像を形成するプロセスの１つとして、電子写真プロセスがある。この電子写真プロセス中の書き込みプロセスないしは露光プロセスを実行するために上記光書込ユニットを用いることにより、画像形成装置を構成することができる。以下、図３６に基づいて、電子写真プロセスによる画像形成装置の例について概略を説明する。
【００８２】
図３６において、感光体ドラムからなる像担持体６０の周囲には、図において時計回りに帯電ユニット６１、光書込ユニット６２、現像ユニット６３、転写ユニット６４、クリーニングユニット６６、除電ユニット６７が配置されるとともに、記録紙７０に転写されたトナー像を定着する定着ユニット６５が転写ユニット６４の側方に配置されている。周知のとおり、時計方向に回転駆動される像担持体６０に対して、帯電ユニット６１で一様に電位を与え（帯電）、光書込ユニット６２からの光スポットを像担持体６０上に照射することにより潜像をつくり（露光）、その潜像に現像ユニット６３でトナーを付着させトナー像をつくり（現像）、転写ユニット６４で記録紙７０にそのトナー像を写し（転写）、定着ユニット６５で圧力や熱をかけ、記録紙７０に融着させる（定着）させる。さらに、クリーニングユニット６６で像担持体表面の残留トナーを除去し、除電ユニット６７で残っている電荷を除去して一連の電子写真プロセスを終了する。
【００８３】
上記光書込ユニット６２として、前述の各実施形態にかかる結像素子ユニットが用いられている。例えば、この結像素子ユニットは、複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイチップが複数配列されてなる発光素子アレイと、第１長尺カップリンズレンズおよびルーフプリズムレンズアレイを有してなり、第１長尺カップリングレンズは配列直交方向に正のパワーを有し、かつルーフプリズムレンズの入射レンズ面側に配置されてなるものである。さらには、第２長尺カップリングレンズを有するものであってもよく、前述の結像素子ユニットの実施形態のうち、いずれかを用いるものであればよい。
【００８４】
また、本発明の光書込ユニットは、高速なカラー画像出力に有利な、タンデム型と呼ばれる画像形成装置にも適用できる。
【００８５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、配列直交方向に正のパワーを有するカップリングレンズを配置することで、光源から放出される光束を有効にルーフプリズムレンズに取り込むことができ、結像素子ユニットの明るさを向上させることができる。
【００８６】
請求項２記載の発明によれば、１つのレンズの追加するのみで結像素子ユニットの明るさを向上させることができ、所期の効果を得るのに、コストアップを最小限に抑えることができる。
【００８７】
請求項３記載の発明によれば、二つの長尺カップリングレンズを追加することにより、一つの長尺カップリングレンズを追加した場合よりも収差補正を良好に行うことができ、その上に結像素子ユニットの明るさを向上させることができる。また、第１、第２長尺カップリングレンズをシリンドリカルレンズにした場合は、部品の加工上有利な結像素子ユニットを得ることができる。
【００８８】
請求項４記載の発明によれば、ルーフプリズムレンズアレイの配列方向直交方向に略正立等倍の結像径となり、ビームスポットが拡大されることなく、結像素子ユニットの明るさを向上させることができる。
【００８９】
請求項５記載の発明によれば、結像素子ユニットの明るさを向上させることができるとともに、第２長尺カップリングレンズの有効径を小さくすることができ、光学部品加工上有利な結像素子ユニットを得ることができる。
【００９０】
請求項６記載の発明によれば、上記のような効果を得ることができる結像素子ユニットを用いて光書き込みユニットを構成することにより、明るい光書き込みユニットを実現することができる。
【００９１】
請求項７記載の発明によれば、上記の効果を得ることができる光書き込みユニットを用いて画像形成装置を構成することにより、印刷速度をより高速にすることができる画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる結像素子ユニットの実施形態を示す光学配置図である。
【図２】上記実施形態中の第１長尺カップリングレンズを示す斜視図である。
【図３】上記実施形態中のルーフプリズムレンズアレイを示す斜視図である。
【図４】従来の結像素子ユニットの例を示す光学配置図である。
【図５】上記実施形態の作用効果を説明するための光学配置図である。
【図６】上記実施形態の展開図である。
【図７】上記実施形態を各面の換算面間隔とパワーで表した展開図である。
【図８】上記実施形態の光線追跡図である。
【図９】上記実施形態によって得られる明るさ向上率の分布を示すグラフである。
【図１０】本発明にかかる結像素子ユニットの別の実施形態の光線追跡図である。
【図１１】同上実施形態の光学配置図である。
【図１２】同上実施形態中の第１長尺カップリングレンズを示す斜視図である。
【図１３】同上実施形態中のルーフプリズムレンズアレイを示す斜視図である。
【図１４】同上実施形態の展開図である。
【図１５】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態の光線追跡図である。
【図１６】同上実施形態によって得られる明るさ向上率の分布を示すグラフである。
【図１７】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態の光線追跡図である。
【図１８】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態の光線追跡図である。
【図１９】同上実施形態の光学配置図である。
【図２０】同上実施形態の展開図である。
【図２１】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態の光線追跡図である。
【図２２】同上実施形態によって得られる明るさ向上率の分布を示すグラフである。
【図２３】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態の光線追跡図である。
【図２４】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態の光線追跡図である。
【図２５】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態を示す光学配置図である。
【図２６】同上実施形態に適用可能な長尺カップリングレンズの別の例を示す斜視図である。
【図２７】同上実施形態の展開図である。
【図２８】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態の光線追跡図である。
【図２９】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態の光線追跡図である。
【図３０】同上実施形態の光学配置図である。
【図３１】同上実施形態中の第２長尺カップリングレンズを示す斜視図である。
【図３２】同上実施形態の展開図である。
【図３３】本発明にかかる結像素子ユニットのさらに別の実施形態の光線追跡図である。
【図３４】本発明にかかる光書き込みユニットの実施形態を示す断面図である。
【図３５】本発明にかかる光書き込みユニットに用いることができる発光素子アレイの例を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面の模式図である。
【図３６】本発明にかかる画像形成装置の例を概略的に示す正面図である。
【図３７】従来の固体書き込み方式書き込みユニットの例を示す正面図である。
【図３８】従来の固体書き込み方式書き込みユニットの別の例を示す断面図である。
【図３９】従来の固体書き込み方式書き込みユニットに用いられるロッドレンズアレイの例を示す平面図である。
【図４０】ルーフプリズムレンズアレイの例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  第１長尺カップリングレンズ
２  ルーフプリズムレンズアレイ
３  物体面
４  像面
２１  入射側レンズ面
２２  ルーフプリズム部
２３  出射側レンズ面
１５  第１長尺カップリングレンズ
２０  第２長尺カップリングレンズ
【図１】
0004916069.tif 000024
【図２】
0004916069.tif 000025
【図３】
0004916069.tif 000026
【図４】
0004916069.tif 000027
【図５】
0004916069.tif 000028
【図６】
0004916069.tif 000029
【図７】
0004916069.tif 000030
【図８】
0004916069.tif 000031
【図９】
0004916069.tif 000032
【図１０】
0004916069.tif 000033
【図１１】
0004916069.tif 000034
【図１２】
0004916069.tif 000035
【図１３】
0004916069.tif 000036
【図１４】
0004916069.tif 000037
【図１５】
0004916069.tif 000038
【図１６】
0004916069.tif 000039
【図１７】
0004916069.tif 000040
【図１８】
0004916069.tif 000041
【図１９】
0004916069.tif 000042
【図２０】
0004916069.tif 000043
【図２１】
0004916069.tif 000044
【図２２】
0004916069.tif 000045
【図２３】
0004916069.tif 000046
【図２４】
0004916069.tif 000047
【図２５】
0004916069.tif 000048
【図２６】
0004916069.tif 000049
【図２７】
0004916069.tif 000050
【図２８】
0004916069.tif 000051
【図２９】
0004916069.tif 000052
【図３０】
0004916069.tif 000053
【図３１】
0004916069.tif 000054
【図３２】
0004916069.tif 000055
【図３３】
0004916069.tif 000056
【図３４】
0004916069.tif 000057
【図３５】
0004916069.tif 000058
【図３６】
0004916069.tif 000059
【図３７】
0004916069.tif 000060
【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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