[发明专利]杆状透镜阵列机构

说明书

本发明涉及包含多个杆状透镜的杆状透镜阵列机构，具体来说，本发明涉及下述杆状透镜阵列机构，其用于采用紧密粘接型的图像传感器的传真，扫描仪，光学打印机(LED打印机，光阀打印机)。

在杆状透镜阵列机构用于光学打印机的场合，从LED阵列等的光学元件阵列射出的相应的光在感光鼓上成像。另外，在杆状透镜阵列机构用于扫描仪的场合，来自原稿面的反射光在CCD阵列的感光元件上成像。

过去的杆状透镜机构包括两块支架板；多个杆状透镜，它们在两块支架板之间，排成一排或二排；硅树脂，该硅树脂填充到这些杆状透镜之间的间隙中。在将杆状透镜阵列机构装配于比如，光学式打印机的打印头的规定位置上的场合，两个支架板的外面中的一块，即杆状透镜阵列机构的顶面或底面用作定位的基准面。另外，通过使该基准面，与传真或扫描仪这样的光学装置的安装面保持一致，使杆状透镜阵列机构实现定位。

在杆状透镜阵列机构中，使位于杆状透镜阵列机构的顶面与底面的中间的假想中间面与发光元件阵列的光轴保持一致，必须将该机构安装于光学式打印机，传真，扫描仪这样的光学设备中。但是，过去的杆状透镜阵列机构中的支架板的材料为在内部具有玻璃纤维布的玻璃布基材环氧树脂黑色叠层板(FRP)。由此，支架板一般具有±数10～100μm的范围内的厚度公差。因此，杆状透镜阵列机构的厚度也在±数10～100μm的范围内形成误差。

在将过去的杆状透镜阵列机构安装于光学式打印机的场合，由于厚度的误差，杆状透镜阵列机构的中间面与发光元件阵列的光轴偏离。在将杆状透镜阵列机构安装于传真或扫描仪中的场合，由于厚度的误差，杆状透镜阵列机构的中间面与感光元件阵列的光轴偏离。由于杆状透镜阵列机构与光轴之间产生偏离，故光学装置的特性降低，特别是，周期性光量不均匀度增加。

在将过去的杆状透镜阵列机构安装于紧密粘接型图像传感器的读取装置上的场合，由于杆状透镜阵列机构的偏离，如图13和图14所示，产生周期性光量不均匀。图13为表示具有按照一层排列的多个杆状透镜的杆状透镜阵列机构的计算结果的曲线图，图14为表示具有按照二层排列的杆状透镜的杆状透镜阵列机构的计算结果的曲线图。各曲线图的横轴表示由下述式表示的中间面的偏离值。

                         y/r_o式中r_o表示杆状透镜的半径，y表示杆状透镜阵列的偏离量。m表示相邻的透镜所形成的像的重合度(由下述式(1)定义的重合度)。

                       m=X_o/D                         (1)

在这里，X_o表示杆状透镜所形成的像的视场半径，D表示杆状透镜的直径。

另外，各曲线图的纵轴表示周期性的亮度不均匀ΔE。不均匀ΔE根据最大值i_max与最小值i_min，由下述式(2)定义。

            ΔE={(i_max-i_min)/i_min}×100(％)        (2)

作为中间面的偏离的对应措施，人们提出有下述的方法。

(ⅰ)在光学式打印机的场合，对发光元件阵列的光量进行补偿，在紧密粘接型图像传感器的场合，通过对感光元件阵列的感光度进行补偿，对上述周期性光量不均匀进行补偿。

(ⅱ)在光学式打印机的场合，在装配打印头时，使发光元件阵列的光轴与杆状透镜阵列机构的上述中间面的位置保持一致，在紧密粘接型图像传感器的场合，使上述中间面与感光元件阵列的光轴的位置保持一致。

(ⅲ)采用相对上述中间面的偏离的不敏感的(相对周期性光量不均匀的变化的不敏感)的设计方式的透镜阵列。

(ⅳ)针对每批，对上述支架板进行控制，针对每批，调整发光元件阵列与杆状透镜机构，或感光元件阵列与杆状透镜阵列机构的装配位置。

但是，在上述(ⅰ)的方法中，由于必须要求上述补偿用的补偿电路，故制造成本增加。在上述(ⅱ)的方法中，由于必须要求使上述位置保持一致的位置调整步骤，故制造成本也增加。在上述(ⅲ)的方法中，由于将杆状透镜的重合度设定在较大值，光量降低。另外，在上述(ⅳ)的方法中，使用者必须针对每排支架板，对杆状透镜阵列机构进行控制，花费的工夫增加，并且必须针对每批，改变杆状透镜阵列机构的装配位置，故使制造成本增加。