图像成像光学系统、使用了图像成像光学系统的图像读取装置以及图像写入装置的制作方法

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专利名称:图像成像光学系统、使用了图像成像光学系统的图像读取装置以及图像写入装置的制作方法
技术领域
本发明涉及使用树脂正立透镜阵列将图像传送到线状成像区域的图像成像光学系统,以及使用图像成像光学系统的图像读取装置以及图像写入装置。

背景技术
图像成像光学系统如记载在特开平5-167778号公报上那样,含有光源、透镜、传感器阵列(CCD等),以及收纳它们的壳体(外壳)。
在图像读取装置中使用的图像成像光学系统具有用从光源射出的光照射原稿,将从原稿反射的光在透镜中会聚,用传感器阵列取入这种构成。在来自原稿面的反射光入射到透镜被传感器阵列取入时,由于光学系统的构成,有时发生闪光或重象,而这成为使画质降低的原因。
为了防止闪光或重象的产生,重要的是光源、透镜、传感器阵列等构成图像成像光学系统的构件的位置调整。例如,在上述公开公报中为了防止杂散光,在透镜和传感器阵列之间配置缝隙部,使杂散光入射不到传感器阵列中。
作为构成图像读取装置的透镜,以往使用了在上述公开公报中记载那样的棒透镜阵列。棒透镜阵列因为排列多个棒透镜而设置成阵列形,所以入射光线只进入各棒透镜内,成为光线难以进入邻接的棒透镜的构造。因此,当使用了棒透镜阵列的情况下,虽然闪光或重象难以发生,但为了得到更高品质的图像,一般是在各棒透镜中设置闪光切断部件(flare cut)或遮光膜,形成不需要的光不进入邻接的透镜的构成。
但是,最近,代替棒透镜阵列使用平板形的透镜阵列板的图像读取装置正在增加。透镜阵列板因为用树脂的注射成形一体地制作,所以在制法上不能在透镜间形成遮光膜。此外,因为没有像棒透镜阵列那样使各透镜分离,所以变成在透镜间不需要的光容易进入的构造。因而,在是棒透镜阵列的情况下不成为问题的重象在使用透镜阵列板的情况下成为大问题。
为了防止重象发生,一般使用在透镜阵列板上设置遮光膜,或在原稿和透镜阵列板之间设置缝隙部的方法(特开2003-202411号)等。
此外,当层叠了多个透镜阵列板的情况下,为了得到更明亮的图像,射出一侧的透镜直径比入射一侧的透镜直径还大的透镜阵列板在特开2000-292739号中公开。
如上所述,为了防止重象而使用在透镜阵列板和传感器阵列基板之间设置缝隙部,或者在透镜阵列板和原稿之间设置缝隙部,或在透镜阵列板表面上设置光吸收性的遮光壁等的方法。但是,存在如果对于缝隙部、透镜阵列板、传感器阵列等不进行精密的位置调整,就不能防止重象的问题。
为了防止重象,需要考虑缝隙部的宽度、缝隙部的位置、透镜开口角、透镜形成区域的宽度、透镜阵列板厚度、透镜间距、遮光壁的高度、遮光壁的形成位置(形成在透镜阵列板表面和里面中的哪一个上,是否设置成外付在透镜阵列板表面上的形式,或者是否设置成埋入透镜阵列板内部的形式)、遮光壁的光吸收率、遮光壁的表面粗糙度等多个要素。此外,这些要素并非分别独立地作用于重象除去,例如,如果透镜开口角不同则如最佳的缝隙部宽度也不同那样,各要素密切关联地作用于重象除去。因而,对于这些全部的要素发现最佳的条件是非常困难的,以往例如将透镜开口角、透镜形成区域的宽度、遮光壁的高度等,某一特定的要素的参数固定在某一任意的值上后,对缝隙部宽度或缝隙部位置等1~2个参数进行粗略的改变,求出最不发生重象的设计值。
但是,在这种方法中,虽然能够对缝隙部宽度决定最佳的条件,但因为对缝隙部宽度以外的要素不能决定最佳的条件,所以不能提供将上述的全部的要素设计在最适合于重象除去的条件的图像成像光学系统。
进而,当以某一特定的视场角进行最佳的设计的情况下,因为需要求出对每个视场角的最佳的设计值,所以如果能够提供不管视场角如何重象都不发生的遮光壁·缝隙部等的设计值,则即使在制造不同的视场角的透镜阵列板的情况下,因为只要根据同一设计值制造遮光壁·缝隙部等即可,所以可以简化制造工序。
此外,当是具有缝隙部的图像成像光学系统的情况下,在制造工序中,因为需要缝隙部和传感器阵列的位置调整,所以如果不使用缝隙部就能够除去全部的重象,则可以进一步简化制造工序,此外,可以使图像成像光学系统小型化。
而且,在此,所谓“重象不发生”的意思包含完全不发生重象的情况,和虽然重象发生但只发生可以用图像处理除去的程度的重象的情况这双方。如果是重象完全不发生的图像成像光学系统,因为不需要图像处理,所以可以提高图像读取装置或者图像写入装置的读取/写入速度。
在图像成像光学系统中,不仅是重象不发生,而且光量大,均匀也是为了得到高品质的图像所需要的。在个人用途的图像读取装置、图像写入装置中,因为即使重象发生,只要光量小则重象就不显著,所以允许某一程度的重象发生,但在商务用途的图像读取装置、图像写入装置中,因为要求高品质的图像,所以需要重象不发生、光量大、光量不匀不发生。


发明内容
因而,本发明的目的在于提供一种使用模拟的技术,决定在确保均匀且充分的光量的同时能够抑制重象的最佳的设计条件,能够得到高品质图像的图像成像光学系统。
本发明的另一目的在于提供一种使用了这种图像成像光学系统的图像读取装置以及图像写入装置。
本发明的图像成像光学系统具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列之间的缝隙部,其特征在于上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向不同。
此外,本发明的图像成像光学系统具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜直径设置为D,将外侧透镜直径设置为DL,将遮光壁的高度设置为h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e。
此外,本发明是使用了上述图像成像光学系统的图像读取装置以及图像写入装置。
如果采用本发明,则能够提供以对图像品质没有影响的程度抑制了重象的图像成像光学系统。进而如果采用本发明,则能够提供亮度大,光量不匀少的图像成像光学系统。
如果采用本发明,因为以算式表示在重象除去以及对光量给予影响的遮光壁、缝隙部等的设计值间的关系,规定该关系式的最佳条件,所以能够容易决定最佳的设计值,图像成像光学系统的设计变更也变得容易。



图1是表示图像成像光学系统的基本构造的图。
图2是表示透镜的六方排列的图。
图3是表示透镜的正方排列的图。
图4A是表示透镜的任意的方向排列的图。
图4B是表示透镜的任意的方向排列的图。
图4C是表示透镜的任意的方向排列的图。
图5A是表示透镜的任意的正方排列的图。
图5B是表示透镜的任意的正方排列的图。
图5C是表示透镜的任意的正方排列的图。
图6A是表示透镜的任意的开口形状的图。
图6B是表示透镜的任意的开口形状的图。
图6C是表示透镜的任意的开口形状的图。
图6D是表示透镜的任意的开口形状的图。
图6E是表示透镜的任意的开口形状的图。
图7是表示用遮光壁进行杂散光除去的图。
图8是表示内置型遮光壁的图。
图9是表示用遮光壁(设置在图像读入或者图像写入面一侧上)进行的杂散光除去的图。
图10是表示用遮光壁(设置在两面)进行的杂散光除去的图。
图11是用于说明透镜排列方向的倾斜的图。
图12是说明最佳的透镜排列方向的倾斜角度的图。
图13是表示由主光线的倾斜引起的视场角θ的图。
图14是表示从被读取图像点将缝隙部宽度投影到透镜面上的大小的图。
图15是说明透镜列宽度的定义的图。
图16是表示从被读取图像点将视场角θ的扩展投影到透镜面上的大小的图。
图17是表示内侧透镜的透镜直径D和外侧透镜的透镜直径LD的关系的图。
图18是表示将外侧透镜的透镜直径相对内侧透镜的透镜直径以同心圆形状增大的状态的图。
图19是表示将内侧透镜的开口形状在主扫描方向上减小的状态的图。
图20是表示让2块透镜在主扫描方向上偏移的状态的图。
图21是表示只在主扫描方向上改变透镜直径的状态的图。
图22A是高精度安装了透镜板的情况下的模式图。
图22B是倾斜安装透镜板的情况下的模式图。
图23是表示来自照明装置的照明光被透镜板的端部遮去的状态的图。
图24是表示将透镜形成区域设置到透镜端部附近而防止照明光被遮去的状态的图。
图25是表示通过对透镜板的两侧进行倒角,能够降低照明光被遮去的状态的图。
图26是表示透镜的任意的开口形状的图。
图27是表示用遮光壁进行杂散光除去的图。
图28是表示内置型遮光壁的图。
图29是表示用遮光壁(设置在图像读入或者图像写入面一侧上)进行杂散光除去的图。
图30是表示利用光线追踪的计算模型的图。
图31是表示视场角θ和杂散光发生点的关系的图。
图32是用于说明与树脂透镜阵列的视场角θ相应的、来自杂散光发生点的光线的发生方式的图。
图33是表示从在倾斜角度15°中的被读取图像点到杂散光发生点的距离和在杂散光除去中需要的宽度的关系的图。
图34是表示在杂散光除去中必须的缝隙部宽度的图。
图35是表示成像光线和缝隙部宽度的关系的图。
图36是表示成像光线和缝隙部宽度的关系的图。
图37是表示图像读取装置的图。
图38是表示图像写入装置的图。

具体实施例方式 (对于图像成像光学系统、图像读取装置、图像写入装置的说明) 在图像扫描器、复印机等的图像读取装置中使用的图像成像光学系统含有像面;让来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了透镜阵列的光线的成像位置上的传感器阵列(光电变换元件阵列)。
在激光打印机等的图像写入装置中使用的图像成像光学系统含有像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了透镜阵列的光线的成像位置上的图像写入面(感光鼓)。
图像读取装置是将图像成像光学系统、玻璃板等的原稿台、照明装置一体地收纳在壳体内的装置。图像写入装置是将图像成像光学系统和玻璃板等的原稿台、调色剂、感光鼓、发光元件阵列等一体地收纳在壳体中的装置。
图1表示本发明的图像成像光学系统的基本构造。该图像成像光学系统具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在透镜阵列上的遮光壁;设置在像面和上述透镜阵列间的缝隙部。
图1表示图像成像光学系统的一例。透镜阵列8至少层叠2张透镜阵列板18而构成,形成有遮光壁16。在像面30和透镜阵列8之间设置缝隙部24。缝隙部24具有宽度a的开口部34。该开口部的长度方向在主扫描方向上平行地延伸。
在图像成像光学系统中有缩小系统和等倍系统。在等倍系统中使用的透镜阵列是正立等倍透镜阵列,该透镜阵列至少层叠大于等于2张的玻璃制或者树脂制的透镜阵列板构成。缩小系统至少用1张透镜阵列板构成。
透镜阵列板至少在一个面上以规定的透镜间距有规则地将球面或者非球面的微小凸透镜排列成2维。透镜的2维排列也可以是图2的六方排列、图3的正方排列等任何的排列。图中,10表示微小凸透镜。在是六方排列的情况下,如图4A、4B、4C所示,连结透镜开口的中心的形状也可以是正三角形、等腰三角形等任何的三角形。而且,当是正三角形的情况下,变成图2所示那样的六方稠密构造。当是正方排列的情况下,如图5A、5B、5C所示,连结透镜开口的中心的形状是变成四边形的排列,该四边形是正方形、长方形、菱形的任何形状都可以。
透镜开口形状如图6A~图6E所示,除了圆形、椭圆形、六角形、四边形外,也可以是任意的多角形等的任何形状。图中,12表示透镜开口。当是圆形以外的透镜的情况下,透镜直径D定义为在画出连结开口部分的两端的直线14时,变成最长的直线的长度(在图6A~图6E的直线14中,开口内部12的部分的长度)。透镜直径D在透镜阵列的全部的透镜直径相同时,定义为为了使透镜的视场角变成θ所需要的透镜直径。以下,只要没有特别明示,透镜直径D和透镜阵列的透镜直径相等。
在由2张透镜阵列板组成的透镜阵列中,当将在板之间邻接的一侧的透镜作为内侧透镜,将在板间不邻接的一侧的透镜作为外侧透镜(在像面一侧以及图像读取面·图像写入面上的透镜)的情况下,内侧透镜的透镜直径和外侧透镜的透镜直径可以相等,也可以不相等。
(对于杂散光的发生和除去方法的说明) 对于杂散光的发生形态进行说明。正立成像透镜阵列如图7所示那样具有成像功能,是至少重叠2张透镜阵列板18的透镜阵列。如图7所示,在从像面30的1点31发出的光线成像时,如果从像面的1点31以外的点32发出的光线也入射到透镜则变成杂散光。将像面30的1点31以外的点称为杂散光发生点。
为了遮挡来自这种杂散光发生点32的光线的入射,在适当的条件下设置缝隙部以及/或者遮光壁。由此可以防止杂散光。即,本发明的图像成像光学系统包含通过缝隙部和遮光壁的组合抑制重象的形态,和只用遮光壁抑制重象的形态。进而,对于遮光壁,包含设置成外付型的形态和设置成内置型的形态,包含将遮光壁设置在透镜阵列的两面上的形态、只设置在透镜阵列的单面(像面一侧即被读取图像面一侧,或者图像读取面·写入面一侧即传感器一侧或者感光鼓一侧)上的形态。
在有缝隙部的图像成像光学系统中,用于除去杂散光的要素是透镜排列方向的倾斜角度、缝隙部宽度、透镜间距、视场角、遮光壁高度。缝隙部位置、透镜厚度、透镜列宽度虽然在杂散光除去中不给予影响,但是是对亮度产生影响的要素。
(对于透镜的排列方向的倾斜角度的说明) 当透镜阵列板是图2所示那样的稠密六方排列构造的情况下,如图8所示,当将1个透镜11作为基准透镜的情况下,当从该基准透镜向着邻接的透镜画出直线的情况下,能够画出12条直线。沿着该直线上,排列透镜10,假设将该排列方向称为透镜排列方向。
现在,考虑透镜排列方向13与主扫描方向一致的透镜阵列板。图9表示相对这种透镜阵列板的像面的杂散光发生点32的分布。杂散光发生点根据透镜排列的六方稠密构造,以六方稠密状态存在。图中,2条直线15、17分别表示主扫描方向以及副扫描方向(与主扫描方向正交的方向)。
缝隙部的开口部34因为沿着主扫描方向延伸,所以来自排列在主扫描方向的线15上的杂散光发生点32的杂散光通过开口部34在主扫描方向上出现重象。
与此相反,如图10所示,相对主扫描方向让透镜阵列板的透镜的排列方向倾斜角度φ,偏离主扫描方向出现的重象的位置,使得只在副扫描方向上出现重象。因为该副扫描方向的重象能够用缝隙部除去,所以作为图像成像光学系统整体不会发生重象。
图11表示使透镜排列方向相对主扫描方向(与透镜阵列板18的长度方向相同)倾斜φ的稠密六方排列的透镜阵列板18。在该透镜排列中,在主扫描方向上用4个透镜构成1个周期。
研究透镜排列方向的最佳的倾斜角φ。为了使图简单,以图12所示的四方排列的透镜阵列板为例子。
考虑将主扫描方向13夹在其间而邻接的2个透镜排列方向A、B。方向A是连结基准透镜2的中心点O和与基准透镜在主扫描方向13上最邻接的第1邻接透镜4的中心点O’的方向。方向B是连结基准透镜2的中心点O和与第1邻接透镜4在副扫描方向上最邻接的第2邻接透镜6的中心点O″的方向。
将透镜排列方向A和主扫描方向13所构成的角度设置为y°,将透镜排列方向A和透镜排列方向B所构成的角度设置为X°。为了将y°设置成用于重象除去的最佳透镜排列方向的倾斜角φ,只要在沿着主扫描方向延伸的缝隙部的开口部上不排列杂散光发光点即可。这种角度X°(即φ)能够从图12中通过几何学求得,变成y°=-0.006630x2-0.809473x-9.700729。
图中,P是在方向A中的透镜间距。即,透镜间距P是排列在从主扫描方向形成角度φ的方向上的透镜的间距。在图11所示的稠密六方排列的情况下,根据上述式子,最佳透镜排列方向倾斜角度φ变成15°。倾斜角度φ是相对主扫描方向的角度,主扫描方向和透镜形成区域的长边方向相同。
如上所述,如果设置成使透镜排列方向从主扫描方向倾斜最佳角度φ的透镜排列,则在主扫描方向的线上不存在杂散光发生点32的同时,能够将杂散光发生点在副扫描方向上配置在最远处。
方向A和方向B的确定方法也可以如下。方向A是连结基准透镜(任意选择的透镜)的中心点O和与基准透镜邻接的透镜(也可以是最邻接透镜以外的邻接透镜。以下,称为第1邻接透镜)的中心点O’的方向。方向B是连结基准透镜的中心点O、与第1邻接透镜以及基准透镜这双方邻接的透镜的中心点O”的方向。
(透镜阵列的说明) 图13是说明视场角θ的图。所谓视场角θ,如果在从被读取图像的1点射出的光线中,将通过透镜中心的光线作为主光线,则是指该主光线的角度。
理想的是在0°<θ≤13°时使用球面透镜,在13°<θ≤18°时使用非球面透镜,在18°<θ≤21°时使用菲涅耳透镜。如果视场角变大则象差变大,所以理想的是将视场角设置在小于等于18°。更理想的是设置在小于等于13°。
如果将透镜间距设置为P,将透镜直径设置为D,且如果P/D小,则容易发生重象。透镜直径D越大多余的光线越容易入射,透镜间距P越小多余的光线越容易入射。
如果P/D大,因为在成像中使用的透镜减少,所以图像变暗。如果透镜间距P增大也难以发生重象,所以在重象除去中需要的缝隙部的开口部的宽度a变大,必要的遮光壁高度h变低。
当是具有缝隙部的图像成像光线系统的情况下,如上所述必须让透镜排列方向倾斜。亮度不依赖于透镜排列方向的倾斜角度。
如图14所示那样,如果将透镜阵列8的外侧透镜间的距离设置成透镜厚度z,则透镜厚度z对杂散光除去没有影响,只对亮度有影响。所谓透镜厚度z虽然对杂散光量没有影响,但透镜厚度z越大,成像光传递比率越低。当z/TC(TC是透镜共轭长度)小的情况下,可以成像的透镜的制作变得困难。另一方面,当z/TC大的情况下,因为动作距离WD变小,所以缝隙部的设置等困难,组装变得困难。
而且,成像光传递比率定义为相对在各视场角的透镜的遮光壁高度0中的成像光传递量的、在各条件下的传递量的比。如果成像光传递比率比50%小,则因为亮度不充分,所以不能传递图像。
透镜直径D能够用透镜厚度z表示,用下式表示。
D=z×θ 这用以下的要领导出。根据图13,D/2=(z’/2)tanθ’。此外,以视场角θ进入的光线处于sinθ=nsinθ’的关系,通过近似为sinθ=θ而变成θ’=θ/n。n是透镜的折射率,θ’是通过了透镜后的光线的角度。此外,实际透镜厚度和(空气换算)厚度处于z’=z×n的关系,如果用这些置换z’和θ’则得到D=z×tanθ。通过使用上述关系式,对于缝隙部、遮光壁还可以用透镜厚度z表示。
透镜列宽度RO对杂散光除去没有影响,只对亮度有影响。透镜列宽度RO对杂散光量没有影响。透镜列宽度RO越大成像光传递比率越大。如果透镜变大则相应地装置大型化,所以不利于安装到各种光学设备。透镜列宽度RO越小越暗。透镜列宽度RO如图15所示,定义为从透镜板18的短边方向的透镜形成区域的最大宽度MW减去透镜直径D的值(RO=MW-D)。
透镜列宽度RO需要大于以下两个值中的某一个小的值如图14所示,缝隙部24的开口部的宽度a投影在透镜阵列板表面上的宽度,即a/(0.5TC-S)×(TC-z)(S是缝隙部离透镜共轭长度的中心位置的距离);或者,如图16所示,视场角θ的光线扩展投影到透镜阵列板表面上的宽度L(θ),即(TC-z)tanθ。
(对根据透镜开口直径的亮度提高的说明) 通过调整外侧透镜的透镜直径DL,不改变视场角θ而能够提高亮度。当层叠使用2张透镜阵列板的情况下,如图17、图18所示,通过在层叠了透镜阵列板时内侧透镜的透镜直径为D,使外侧透镜的透镜直径DL大于透镜直径D,在同一视场角中可以得到更亮的图像。亮度由外侧透镜的开口的大小决定。因而,如果外侧透镜是全面透镜,则变成完全没有“遮去”的状态,能够设置成在该视场角θ中的最大的亮度。因而,当DL=D的情况下,通过透镜间距P增加,亮度下降,但当DL>D的情况下,与透镜间距的增加无关,可以变得明亮。通过使DL>D,增大DL/P,亮度不会下降。
当将图像传送到线状成像区域(线传感器)的情况下,只有主扫描方向的MTF(Modulation Transfer Function)对图像分辨率有影响,副扫描方向的MTF对图像分辨率没有影响。因为MTF依赖于视场角θ,所以在线状的读取装置或者写入装置中,如图19所示那样如果只在主扫描方向上减小内侧透镜10的透镜直径,则可得到高分辨率且明亮的图像。
此外,如图20所示那样如果让2张透镜板18在主扫描方向上偏移,则如图21所示,外侧透镜和内侧透镜重合的部分以外因为光线被遮去,所以能够得到和减小内侧透镜的透镜直径相同的效果。在图20中,20表示被读取图像,22表示线传感器。
在以下的条件下计算了亮度的结果,当将透镜直径0.32mm的透镜偏移0.04mm,使内侧透镜的透镜直径相当于0.28mm的情况下,和透镜不偏移的情况相比,亮度变成1.25倍。而且,杂散光量是0%。
视场角θ6.12° 实共轭长TC’15mm 实透镜厚度z’4mm 透镜曲率半径R 0.5655mm 透镜间距P 0.39mm P/D 1.25 透镜排列方向倾斜15° 透镜的折射率n 1.53 透镜列宽度RO 0.823mm 主扫描长度100mm 缝隙部开口宽度0.5mm 图像面和缝隙部之间的距离3.343mm 遮光壁是外付型(仅图像面一侧) 遮光壁高度h 0.309mm (对透镜阵列配置的说明) 图22A是将透镜阵列板18高精度地安装在图像读取装置或者图像写入装置的外壳中时的模式图。图22B是透镜阵列板18倾斜安装时的模式图。这种情况下,因为光轴50倾斜,不能得到高的光学性能,所以图像品质下降。如果透镜阵列板的面积小,则因为在安装时透镜阵列板容易倾斜,所以要求高的安装精度。因而,理想的是透镜阵列板的面积大。
可是,如果增大透镜板18的面积,则如图23所示,产生来自照明装置的照明光52因透镜板18的端部而被遮去的不良情况。因而,如图24所示那样,在透镜板上的接近照明装置的一侧上设置透镜形成区域,在接近照明装置的一侧上,透镜形成区域以外的面积大致变成零。即,如果设置透镜形成区域直到透镜端部的附近则能够防止照明光被遮去。
图24虽然只能适用到单侧照明的情况,但两侧照明的情况下,如图25所示那样通过对透镜板的两侧进行倒角,能够降低照明光被遮去。而且,在单侧照明的情况下,只要对接近照明一侧的端部进行倒角即可。
(对于遮光壁的说明) 至少在1张透镜阵列板上,在1个透镜和其他的透镜之间设置用于除去不需要的光线的光吸收性的壁(遮光壁)。遮光壁包括设置在透镜阵列板表面上的情况,和设置在透镜板内部的情况。
图26表示在图像读取装置的图像成像光学系统中,将遮光壁16设置在透镜板18的表面上的例子(外付型)。图中,20表示被读取图像(原稿),22表示线传感器。
在这样的外付型遮光壁的情况下,可以在透镜10上涂抹重叠粘性高的黑色的墨作为遮光壁,或者能够将以覆盖透镜以外的部分的方式成形的黑色树脂成型品等放置在透镜阵列板18上作为遮光壁。
图27表示在图像读取装置的图像成像光学系统中,将遮光壁16设置在透镜阵列板18的内部的例子(内置型)。在内置型遮光壁的情况下,可以用当照射激光时着色的树脂形成透镜阵列板,在想要设置遮光壁的部分上照射激光进行着色,或者在透镜周围设置沟,通过在沟中填充黑色的墨等能够形成遮光壁。
外付型遮光壁如图26所示可以只设置在被读取图像面一侧的透镜板最上面上,如图28所示也可以设置在透镜阵列板最下面(成像面一侧的最上面)上。此外,如图29所示,可以设置在最上面、最下面这双方上,也可以设置在透镜阵列板之间(即,透镜阵列的内侧)。
在图10所示的杂散光中,来自最接近被读取图像点31的杂散光发光点32的杂散光,以及,在副扫描方向17上远离的位置的杂散光可以用缝隙部除去。但是,只用缝隙部不能完全除去杂散光。这是因为,从被读取图像点31远离的杂散光发光点32因散焦,杂散光发光点的大小变大的缘故。在缝隙部中不能除去的杂散光被遮光壁除去。以下,说明遮光壁的高度h的决定方法。
如前面说明的那样,遮光壁有外付型和内置型,但首先说明外付型。
因为缝隙部附近的杂散光用缝隙部除去,所以考虑用缝隙部不能除去的远处的杂散光。如图26所示,以视场角θ扩展的光线对于到达读取图像面20的位置(距离光轴中心m的位置)40,当在比例常数e’的位置g’上发生了杂散光的情况下,是m=tanθ×TC,变成g’=m×e’=(tanθ×TC)×e’。与从位置g’到达传感器22的光线的倾斜相比,如果透镜10和遮光壁16的高度h形成的倾斜ψ(tanψ=h/D)大,则可以除去杂散光。而且,透镜直径(作为透镜有效发挥功能的部分的直径)是D。
TC/(tanθ×TC×e’)≤(h/D) 如果变形,则是1/e’≤(h/D)×tanθ 在此,如果设置成1/e’=e,则变成e≤h/D×tanθ。
而且,当使外侧透镜的透镜直径DL比内侧透镜的透镜直径D大的情况下,使用这些2值的中间值, DM=(DL+D)/2,变成e≤h/DM×tanθ 当遮光壁是外付型的情况下,遮光壁越高亮度越下降,而当遮光壁是内置型的情况下,遮光壁高度h和亮度没有关系。如果透镜间距P增大,则遮光壁高度h变低。此外,如果透镜间距P窄,因为容易发生杂散光,所以比例常数e变成如下式。
e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D) 根据以后说明的模拟结果,当将遮光壁设置在透镜阵列的两面上的情况下,与只设置在单面上的情况相比,各面的遮光壁高度h也可以小。
此外,当是两面设置的遮光壁的情况下,与单面设置的遮光壁相比亮度有减小的趋势。
因为内置型遮光壁的厚度变成空气换算厚度,所以实际的厚度变成乘以1.53的值。在是外付型的遮光壁的情况下,空气换算厚度和实际的厚度相等。
而且,如果设置高的遮光壁高度h,虽然容易除去杂散光,但亮度变暗,杂散光除去和光量处于折衷的关系。例如,如果比例常数e变大,则不依赖于视场角,杂散光变成0%,而为了不依赖视场角得到50%以上的光量(成像光传递比率),需要比例常数e小于等于某个一定的值。
在内置型遮光壁的情况下,如图27所示,能够防止杂散光对邻接的透镜的入射。此外,因为没有应该成像的光线的“遮去”,所以具有即使提高遮光壁16也不会使传递率(光量)减小的优势。
内置型遮光壁的高度(深度)可以基本上用和外付型遮光壁的情况一样的考虑方法规定,但例如,当外付型遮光壁的最佳高度是0.25mm的情况下,具有同样效果的内置型遮光壁的高度变成将空气换算量返回原始状态的数值,0.25×1.53=0.3825mm。
也能够不设置缝隙部而只用遮光壁防止杂散光。因为遮光壁设置在各个透镜周围,所以在主扫描方向、副扫描方向都可以与方向没有关系地除去杂散光。因为没有设置缝隙部,所以不需要让透镜排列方向倾斜。但是,因为只用遮光壁防止杂散光,所以与设置缝隙部的情况相比,如果不提高遮光壁的高度则不能除去杂散光。
当没有缝隙部的构造的情况下,用于除去杂散光的必须要素是遮光壁高度h、透镜间距P。透镜厚度z以及透镜列宽度RO对杂散光除去没有影响,但对亮度有影响。
遮光壁的光吸收率、遮光壁的表面粗糙度是对重象除去有影响的要素。即使是遮光壁的光吸收率低的情况下,也可以通过提高遮光壁的表面粗糙度来减少杂散光量。
如果遮光壁的光吸收率低(或者光反射率高),则在遮光壁部分上光线被反射,发生新的杂散光。因此,理想的是遮光壁用光吸收率高的材料形成。例如可以列举黑色的墨等。此外,如果表面粗糙度高则因为难以使光反射,所以当光吸收率低的材料的情况下,通过提高表面粗糙度,能够提高光吸收率。例如当是毛玻璃的情况下,表面粗糙度变成数μm的级别。
(对模拟计算方法的说明) 以下,说明在本发明中使用的模拟计算的方法。而且,在以下的说明中,假设只要没有特别的限制,透镜厚度z和共轭长度TC并不是指实际的透镜厚度和共轭长度,而是指换算成以后说明的空气长度的厚度和长度。
以设置了图14所示的缝隙部24以及遮光壁16的图像读取装置的图像成像光学系统为例子说明。
如图30所示,在传感器一侧上设置假想的发光源26,在被读取图像面上设置评价面28。评价面28的尺寸假设是200mm×200mm。实际共轭长度TC’是15mm。
从在图像读取装置中的传感器一侧发光源26以朗伯(Lambertian)模型发出扩展角度90°的光,测定到达评价面28的能量,评价重象以及光量。
将入射能量100%和到达光轴和评价面28的交点的能量(成像光传递量)的比称为成像光传递比率,它成为图像成像光学系统的光量。此外,到达了评价面28上的上述以外的点的能量的总量是杂散光量,该值越大重象的发生越显著。
即使在图像写入装置的情况下也一样,在光源一侧上设置假想的发光源,从发光源以朗伯模型发生扩展角度90°的光,测定到达评价面28的能量,评价重象以及光量。
而且,在该计算模型中的光线追踪虽然和现实的图像读入系统以及图像写入系统光线的方向相反,但根据光线逆行的原理,得到和现实相同的结果。即,计算的结果,在变成杂散光量0%时,来自像面的光源的能量值和到达成像面上的成像图像和光轴的交点的光线的能量值大致相等。光线条数用1万条计算。此外,评价面的大小如上所述用200mm×200mm的充分宽的大小进行。如果杂散光量是0%,则是重象未被传感器检测出的水平,如果杂散光量小于等于10%,则是虽然重象被传感器检测出,但是通过其后的信号处理能够完全除去重象的影响的水平。
此外,相对主扫描方向的能量变动(光量不匀)也一并评价。光源虽然是朗伯模型,但为了高效率地进行计算,不是扩展角度90°,而以视场角+5°实施。但是,在计算结果中,表示以变成朗伯90°相当的结果的方式换算修改的值。光线条数假设是10万条。光量不匀用以下式子求得。
光量不匀=(最大成像光传递量-最小成像光传递量)/(最大成像光传递量+最小成像光传递量) (对遮光壁的模拟结果) 表1表示遮光壁的光反射率和杂散光的模拟结果。
[表1]
因为是光吸收率=(100-光反射率),所以根据表1知道,遮光壁的光吸收率理想的是50~100%(杂散光量小于等于10%),更理想的是95~100%(杂散光量0%)。
在表2中,表示对光吸收率90%(光反射率10%)的遮光壁的表面粗糙度Ra和杂散光模拟结果。
[表2]
从表2知道,在遮光壁的光吸收率大于等于90%(即光反射率小于等于10%)时,如果将表面粗糙度Ra设置成大于等于10nm,则能够使杂散光量为0%。
在表3中表示对光吸收率50%(光反射率50%)的遮光壁的表面粗糙度和杂散光的模拟结果。
[表3]
从表3知道,在遮光壁的光吸收率大于等于50%(即光反射率小于等于50%)时,如果将表面粗糙度Ra设置成大于等于50nm,则能够使杂散光量为0%。
在表4中表示对光吸收率0%(光反射率100%)的遮光壁的表面粗糙度和杂散光的模拟结果。
[表4]
从表4知道,在遮光壁的光吸收率大于等于0%(即光反射率小于等于100%)时,如果将表面粗糙度Ra设置成大于等于500nm,则能够使杂散光量为0%。
(对缝隙部的模拟结果) 在透镜阵列和像面之间也可以设置用于除去不需要的光线的缝隙部。图14表示在图26所示的图像成像光学系统中设置了缝隙部24的例子。
当设置缝隙部的情况下,为了使采用缝隙部的杂散光除去变得更有效果,理想的是将透镜排列成如图15所示那样使透镜10的排列方向、透镜形成区域的长边方向不成为同一方向。在图15中,表示相对透镜形成区域的长边方向,让透镜排列方向倾斜φ的状态。
对于缝隙部的开口部的宽度有2个参数c、d。c是表示杂散光除去的有无的参数,d是表示“遮去”的有无的参数。如果将缝隙部的开口部的宽度设置成a,将缝隙部距离透镜共轭长度中心位置的距离设置成S,则能够表示为如下。
c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P) 如果透镜间距P变大则缝隙部开口部的宽度a需要增大。
为了规定缝隙部的开口部的宽度,与透镜的视场角也有关系。关于缝隙部的开口部的宽度(副扫描方向的宽度),如果被读取图像点和杂散光发生点的距离大则宽,如果上述距离小则窄也可以。如图31所示,被读取图像点31和杂散光发生点32之间的距离g在从传感器一侧以视场角θ投影在被读取图像面上的点和被读取图像点31的距离为m的情况下,因为距离g和距离m成比例,所以变成g/m=c。因为不管视场角θ如何都用c的值除去重象,所以可以说距离g和距离m成比例。
此外,如图31所示,当确定距离m的情况下,并且当将透镜的共轭长度设置成TC’的情况下,不变成m=TC’tanθ。这是因为在透镜阵列部分上引起折射,所以所投影的位置不同的缘故。因此,在本说明书中,当实际的透镜的厚度(连结透镜阵列的最上面的透镜的最高部分和透镜阵列最下面的透镜的最高部分的长度)是z’,透镜的折射率是n的情况下,作为对透镜的厚度进行了空气换算的厚度z=z’/n处理。此外,透镜的共轭长度TC’作为空气换算的共轭长度TC处理,变成TC=TC’-z+z/n。例如在实际透镜厚度z’=4mm时,空气换算厚度用空气的折射率除以透镜厚度,变成4/1.53=2.61mm。此外,在是透镜共轭长度TC’=15mm时,TC’的空气换算长度TC变成15-4+2.61=13.61mm。通过进行空气换算,可以作为m=tanθ×TC处理,变成g=c×tanθ×TC。
为了简单地说明,以下用c=1考虑。如图32所示,因为重象也在成像时同样地在透镜上会聚,所以认为从第1重象发生的位置开始,光线以视场角θ扩展,到达传感器。此时的最内侧的杂散光在几何学上从透镜共轭长度TC中心位置以2θ的扩展表示。因而,在从TC中心位置的距离S上,杂散光不存在的宽度变成2Stan2θ。
如图33所示,因为让透镜排列方向以角度φ倾斜,所以在副扫描方向上不存在杂散光的宽度在2Stan2θ上乘以sinφ,变成2Stan2θ×sinφ。如图34所示,从TC中心到缝隙部24的位置S中的缝隙部的开口部的必要宽度a变成2Stan2θ×sinφ。至此为了简化说明假设为c=1,但在现实中是c=a/(2Stan2θ×sinφ)。a=2Stan2θ×sinφ×c因为表示杂散光不存在的宽度,所以缝隙部的开口部的宽度需要比它还小。在通过模拟改变sinφ后,可知在φ=15°下计算缝隙部的开口部的宽度a时,变成杂散光量成为最少的最佳的条件。因而,设置成φ=15°。
缝隙部的开口部的宽度的最低值如以下那样决定。图35是在图34上追加了从被读取图像点31以视场角θ扩展的光线的图。如图35所示,成像光从被读取图像面(原稿面)20具有视场角θ的扩展。如果缝隙部24涉及该范围,则产生在成像中需要的光线被遮挡的现象,发生所谓的“遮去”,图像的一部分不能成像。但是,如图36所示那样,因为“遮去”从外周部分发生,所以即使多少有一些被遮去,对成像的影响也少。
因为从TC中心到缝隙部24的距离是S,所以从原稿面20至缝隙部的距离是0.5TC-S,不发生“遮去”的范围变成2tanθ×(0.5TC-S)。该范围和缝隙部的开口部的宽度的比d=a/(2tanθ×(0.5TC-S))如果大于等于1则不发生“遮去”。比d越接近1光量越大,比d越小光量不匀越小。缝隙部和透镜间的距离越小,越需要减窄缝隙部的开口部的宽度a,但如果缝隙部的开口部的宽度a小,则发生“遮去”,成像图像变暗。
虽然根据缝隙部的位置在杂散光量中没有差异,但如果S/TC变小,因为缝隙部和透镜容易接触所以不理想,如果S/TC大于等于一定的值,则成像光传递率变成大于等于50%,但如果S/TC过大,因为缝隙部和被读取图像面(图像写入面)容易接触所以不理想。特别是在图像读取装置的情况下,因为在被读取图像面和缝隙部之间设置玻璃顶板,所以缝隙部和透镜接触。
缝隙部不仅设置在透镜阵列和像面之间,也可以设置在透镜阵列和图像读取面(传感器)之间。在图像读取装置内部的零件上反射的光也成为杂散光的原因,但因为这种杂散光的量少,所以对画质的影响小。但是,通过在图像读取面一侧上也设置缝隙部,能够有效地防止这种杂散光,所以当需要得到更高品质的图像的情况下,理想的是在像面一侧以及图像读取面一侧这双方上设置缝隙部。设置在图像读取面一侧上的缝隙部的开口部的宽度等的设计值假设和上述的像面一侧的缝隙部相同。
以下,说明缝隙部的有无、遮光壁的设置型(外付型或者内置型)和遮光壁的设置位置(像面一侧或者读取面·写入面)不同的具体例子。
1.有缝隙部、外付型遮光壁、只设置在像面一侧上的情况 表5表示相对透镜排列方向倾斜角度的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表5]

表6表示相对c=a/(2S×tan2θ×sin15°)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表6]
表7表示相对P/D的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表7]
表8表示相对DL/P的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表8]
表9表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的成像光传递比率的变化的模拟结果。
[表9]
根据以上的表5~9,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列板上,透镜阵列板的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,透镜阵列板的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<θ≤27°,其中,在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,在将缝隙部的开口部的宽度设置为a,将缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将透镜阵列板的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,在将透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置为DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,如果将遮光壁的高度设置为h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.087≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.039≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列板上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°,c的值是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.057≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.087≤e,在9°≤θ<21°时,是0.077≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列板上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<17°,c的值是0<c<1.492,P/D是1.142≤P/D,e是0.087≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列板上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是12°≤φ<17°,c的值是0<c<1.492,P/D是1.180≤P/D,e是0.087≤e。
表10表示相对d=a/(2tanθ×(0.5TC-S))的成像光传递比率的变化以及光量不匀的变化的模拟结果。
[表10]
在表11中表示相对P/D的成像光传递比率的变化的模拟结果。
[表11]
表12表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的成像光传递比率的变化的模拟结果。
[表12]
表13表示相对S/TC的成像光传递率的变化的模拟结果。
[表13]
表14表示相对z/TC的成像光传递比率的变化的模拟结果。
[表14]
表15表示相对V=RO/((TC-z)×tanθ)的光量传递率的变化的模拟结果。
[表15]
根据以上的表10~15,求出亮度变成大于等于50%的数值范围时,能够得到用于得到亮度变成大于等于50%的图像成像光学系统的设计值的条件。
亮度大于等于50%的是,d值是0.255≤d,P/D是1.678>P/D,e是0.768>e,S/TC是0.144<S/TC,z/TC是0.245≤z/TC,当把透镜阵列板的透镜列宽度设置为RO的情况下,V=RO/((TC-z)×tanθ)的值是0.278≤V。
此外,d的值是0.255≤d,e是0.768>e,S/TC是0.144<S/TC,z/TC是0.245≤z/TC,V的值是0.278≤V,DL/P是0.750≤DL/P<1。
2.有缝隙部、外付型遮光壁、只设置在读取面或者写入面一侧上的情况 表16表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表16]
如果根据以上的表16以及已经表示的表5、表6、表7、表8分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列, 遮光壁只设置在图像读取或者图像写入面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°<φ≤27°,其中,在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7<DL/P<0.950,e是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.108≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.048≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°<φ≤25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°,c的值是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.071≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.108≤e,在9°≤θ<21°时,是0.095≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.108≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是12°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.108≤e。
此外,根据已表示的表10、表11、表12、表13、表14、表15如果求出亮度变成大于等于50%的数值范围,则能够得到用于得到亮度变成大于等于50%的图像成像光学系统的设计值的条件。
亮度变成大于等于50%的是,d的值是0.255≤d,P/D是1.678>P/D,e是0.768>e,S/TC是0.144<S/TC,z/TC是0.245≤z/TC,V的值是0.278≤V,DL/P是0.750≤DL/P。
3.有缝隙部、外付型遮光壁、设置在像面一侧以及读取面或者写入面一侧这两侧上的情况 表17表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表17]
根据以上的表17以及已表示过的表5、表6、表7、表8,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上以及像面一侧的透镜阵列上这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.767,其中,在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0<θ<6.12时,1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.066≤e,6.12°≤θ<9°时,是0.03≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上以及像面一侧的透镜阵列上这双方上,透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°,c的值是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.044≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.066≤e,在9°≤θ<21°时,是0.058≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上以及像面一侧的透镜阵列上的双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.066≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上以及像面一侧的透镜阵列上这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是12°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.066≤e。
表18表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的成像光传递比率的变化的模拟结果。
[表18]
根据以上的表18以及已表示过的表10、表11、表13、表14、表15,如果求出亮度变成大于等于50%的数值范围,则能够得到用于获取亮度变成大于等于50%的图像成像光学系统的设计值的条件。
亮度变成大于等于50%的是,d的值是0.255≤d,P/D是1.678>P/D,e是0.479>e,S/TC是0.144<S/TC,z/TC是0.245≤z/TC,V的值是0.278≤V,DL/P是0.750≤DL/P。
4.有缝隙部、内置型遮光壁、只设置在像面一侧上的情况 在表19中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表19]
根据以上的表19以及已表示过的表5、表6、表7、表8,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.767,其中,在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°,c的值是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.046≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在9°≤θ<21°时,是0.062≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.071≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度R是12°≤R<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.071≤e。
5.有缝隙部、内置型遮光壁、只设置在读取面或者写入面一侧上的情况 在表20中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表20]
根据以上的表20以及已表示过的表5、表6、表7、表8,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.767,其中,在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°,c的值是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.046≤e,其中在0°<θ<6.12°时,0.071≤e,在9°≤θ<21°时,是0.062≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.071≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是12°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.071≤e。
6.有缝隙部、内置型遮光壁、设置在像面一侧以及读取面或者写入面一侧这双方上的情况 在表21中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表21]
根据以上的表21以及已表示过的表5、表6、表7、表8,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列内部和图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.767,其中,在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<6.12°时,1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.062≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.028≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列内部和图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°,c的值是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.041≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.062≤e,在9°≤θ<21°时,是0.055≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列内部和图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是11°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.062≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,透镜阵列板的透镜排列是六方排列,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列内部和图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是12°≤φ<16°,c的值是0.466≤c<1.327,P/D是1.180≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0.062≤e。
7.没有缝隙部、外付型遮光壁、只设置在像面一侧上的情况 表22表示相对P/D的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表22]
在表23中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表23]
根据以上的表22以及表23,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,e是0.479≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D,e是0.498≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.142≤P/D,e是0.479≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.180≤P/D,e是0.498≤e。
表24表示相对P/D的成像光传递比率的变化的模拟结果。
[表24]
如果从以上的表24以及已表示的表8求出亮度变成大于等于50%的数值范围,则能够得到用于得到亮度大于等于50%的图像成像光学系统的设计值的条件。
亮度变成大于等于50%的是,P/D是1.678>P/D,0.750≤DL/P 8.没有缝隙部、外付型遮光壁、只设置在读取面或者写入面一侧上的情况 在表25中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表25]
根据以上的表25以及已表示的表22,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,e是0.479≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D,e是0.498≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.142≤P/D,e是0.479≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.180≤P/D,e是0.498≤e。
表26表示相对Z/TC的成像光传递比率的变化的模拟结果。
[表26]
如果从以上的表26以及已表示的表24、表8求出亮度变成大于等于50%的数值范围,则能够得到用于得到亮度大于等于50%的图像成像光学系统的设计值的条件。
亮度变成大于等于50%的是,z/TC是0.245≤z/TC,P/D是1.678>P/D,0.750≤DL/P。
9.没有缝隙部、外付型遮光壁、设置在像面一侧以及读取面或者写入面一侧这双方上的情况 在表27中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表27]
根据以上的表27以及已表示的表22,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁设置在像面一侧透镜阵列上以及图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<6.12°时,1.142≤P/D,e是0.287≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁设置在像面一侧透镜阵列上以及图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D,e是0.307≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列上以及图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.142≤P/D,e是0.287≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列上以及图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.180≤P/D,e是0.307≤e。
在表28中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的成像光传递比率的变化的模拟结果。
[表28]
根据以上的表28以及已表示的表24、表8,如果求出亮度变成大于等于50%的数值范围,则能够得到用于得到亮度大于等于50%的图像成像光学系统的设计值的条件。
亮度变成大于等于50%的是,P/D是1.678>P/D,0.574>e,0.750≤DL/P。
10.没有缝隙部、内置型遮光壁、只设置在像面一侧上的情况 在表29中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表29]
根据以上的表29以及已表示过的表22,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,e是0.347≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D,e是0.384≤e。。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.142≤P/D,e是0.347≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.180≤P/D,e是0.384≤e。
11.没有缝隙部、内置型遮光壁、只设置在读取面或者写入面一侧上的情况 在表30中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表30]
根据以上的表30以及已表示过的表22,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,e是0.307≤e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D,e是0.326≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.142≤P/D,e是0.307≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.180≤P/D,e是0.326≤e。
12.没有缝隙部、内部遮光壁、设置在像面一侧以及读取面或者写入面一侧这双方上的情况 在表31中表示相对e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)的杂散光量/成像光传递量的变化的模拟结果。
[表31]
根据以上的表31以及已表示过的表22,如果分别求出在各视场角下杂散光量成为10%以下,在各视场角下杂散光量成为0%,在全部的视场角下杂散光量成为10%以下,在全部的视场角下杂散光量成为0%的数值范围,则能够得到用于得到可以抑制重象的图像成像光学系统的设计值的条件。
在各视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列内部以及图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,e是0<e。
在各视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列内部以及图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D,e是0.287≤e。
在全部的视场角下杂散光量成为10%以下的是,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列内部以及图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部的双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.142≤P/D,e是0<e。
在全部的视场角下杂散光量成为0%的是,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列内部以及图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,P/D是1.180≤P/D,e是0.287≤e。
13.任意的透镜排列的情况 在上述有缝隙部的情况的图像成像系统中,将透镜阵列排列限定在六方排列进行了模拟,但还能够从上述结果中求任意的透镜排列的情况下的设计值。
如果设透镜的邻接角度为x°,则用于除去重象的最佳的透镜排列方向倾斜角度y°变成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729。表5是表示六方排列时的数据的表,但即使在正方排列等其他的排列中,也确认可得到和将最佳倾斜角度作为中心杂散光增加的表5完全一样的数值数据。因而,当是任意的透镜排列的情况下,在表5的横轴的倾斜角度上如果乘以(六方排列的最佳倾斜角度(=15°))/y°,则能够求出任意的透镜排列时的倾斜角度和杂散光量的关系。从这样求得的表能够得到在各视场角中杂散光量成为10%以下的部分的条件值。
遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,在将透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°,设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时,倾斜角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,c的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0<e,其中,在0°<θ<6.12°时,是0.087≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.039≤e。
或者,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,c的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7<DL/P<0.950,e是0<e,其中,在0°<θ<6.12°时,是0.108≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.048≤e。
或者,遮光壁设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列上以及像面一侧的透镜阵列上这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,c的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0<θ<6.12时,是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0<e,其中,在0°<θ<6.12°时,是0.066≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.03≤e。
或者,遮光壁只设置在像面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°×y°/15°≤φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,c的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0<e,其中,在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
或者,遮光壁只设置在图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,c的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0<e,其中,在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
或者,遮光壁设置在像面一侧的透镜阵列内部和图像读入或者图像写入面一侧的透镜阵列内部这双方上,视场角θ是0°<θ≤21°,倾斜角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,c的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492,P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,e是0<e,其中,在0°<θ<6.12°时,是0.062≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.028≤e。
以下,说明使用了本发明的正立等倍透镜阵列的图像读取装置的实施例。
(图像读取装置) 图37是使用了具有本发明的正立等倍透镜阵列的光学系统的,图像读取装置的概略图。作为图像读取装置之一的图像扫描器200具备对放置在原稿台64上的原稿G照射光的光源60;用来自原稿G的反射光读取原稿的图像信息的图像传感器62;使原稿进行扫描的驱动源230;控制图像扫描器的控制电路部208。图像传感器62具备具有接收来自被照射的原稿的反射光而读取原稿G的图像信息的多个受光元件的受光元件阵列;将来自原稿G的反射光成像在受光元件阵列上的本发明的正立等倍透镜阵列61。
控制电路部208具备控制驱动源230的驱动的扫描控制部201;控制光源60的发光的点亮控制部202;控制利用配备在图像传感器62内的图像传感器基板63上的受光元件阵列接收来自原稿G的反射光、进行光电变换的处理部的传感器驱动控制部203;对用传感器驱动控制部203得到的经过光电变换的图像信息进行处理的图像处理部204;向外部设备等输出经过图像处理的图像信息的接口部205;存储在图像处理、接口,以及各种控制中需要的程序的存储器部207;对扫描控制部201、点亮控制部202、传感器驱动控制部203、图像处理部204、接口部205以及存储器207进行控制的中央运算处理装置(CPU)206。
而且,如果将图像传感器基板63的颜色设置成黑色等的亮度低的颜色,则能够防止在图像传感器阵列基板上的光的反射,在杂散光的防止中有效。
在图37所示的图像读取装置中,通过固定图像传感器62,让原稿G自身扫描,可以读取原稿的图像信息,但通过固定原稿G,让光源60以及图像传感器62在副扫描方向(图示Y方向)上扫描,也能够读取原稿的用图像信息。
以下,说明使用了本发明的正立等倍透镜阵列的图像写入装置的实施例。
(图像写入装置) 图38是使用了本发明的正立等倍透镜阵列的,作为图像写入装置之一的复印机的概略图。在和图37相同的构成要素上附加同一参照符号表示,省略相同的说明。
图38所示的复印机首先根据来自图像传感器的图像信息,光写入头65内的发光元件阵列66点亮,接着,将来自该点亮的发光点的光用本发明的正立等倍透镜阵列61会聚而照射在感光鼓302上。在圆筒形的感光鼓302的表面上形成非晶Si等的具有光导电性的材料(感光体)。该感光鼓以打印的速度旋转。让旋转的感光鼓的感光体表面用带电器304一样带电。而后,用光写入头将打印的点图像的光照射在感光体上,使光照射到的地方的带电中和。接着,在显影器306上根据感光体上的带电状态,将调色剂附在感光体上。而后,在搬运的纸张312上用转印器308转印调色剂。对纸张312用定影器314施加热等而定影,最终将原稿G的图像信息复印到纸张312上。另一方面,转印结束的感光鼓302用消去灯318在整个面上对带电进行中和,用清除器320除去剩下的调色剂。
图38作为复印机进行了说明,但该装置的构成对于传真机或者多功能打印机等的复合机也大致一样。
以下,列出本发明的构成。
1.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.087≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.039≤e。
2.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,12°≤φ<17°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.057≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.087≤e,在9°≤θ<21°时,是0.077≤e。
3.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<17°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0<c<1.492, P/D是1.142≤P/D,在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.087≤e。
4.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是12°≤φ<17°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0<c<1.492, P/D是1.180≤P/D,在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.087≤e。
5.在方案1~4的任一项中所述的图像成像光学系统中, 在将构成上述透镜阵列的透镜的透镜共轭长度设置成TC时, d=a/(2tanθ×(0.5TC-S))的值是0.255≤d, 上述P/D是1.678>P/D, 上述e是0.768>e, S/TC是0.144<S/TC, 在将上述透镜阵列的透镜厚度设置成z时,z/TC是0.245≤z/TC, 在将上述透镜阵列的透镜列宽度设置为RO时,V=RO/((TC-z)×tanθ)的值是0.278≤V。
6.在方案1~4的任一项中所述的图像成像光学系统, 在将构成上述透镜阵列的透镜的透镜共轭长度设置成TC时, d=a/(2tanθ×(0.5TC-S))的值是0.255≤d, 上述e是0.768>e, S/TC是0.144<S/TC, 在将构成上述透镜阵列的透镜厚度设置成z时,z/TC是0.245≤z/TC, 在将上述透镜阵列的透镜列宽度设置为RO时,V=RO/((TC-z)×tanθ)的值是0.278≤V, DL/P是0.750DL/P<1。
7.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置为DL时,DL/P是0.7<DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.108≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.048≤e。
8.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°<φ≤25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,12°≤φ<17°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.071≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.108≤e,在9°≤θ<21°时,是0.095≤e。
9.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.108≤e。
10.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是12°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.108≤e。
11.在方案7~10的任一项所述的图像成像光学系统中, 在将构成上述透镜阵列的透镜的透镜共轭长度设置成TC时, d=a/(2tanθ×(0.5TC-S))的值是0.255≤d, 上述P/D是1.678>P/D, 上述e是0.768>e, S/TC是0.144<S/TC, 在将上述透镜阵列的透镜厚度设置成z时,z/TC是0.245≤z/TC, 在将上述透镜阵列的透镜列宽度设置为RO时,V=RO/((TC-z)×tanθ)的值是0.278≤V, 上述DL/P是0.750≤DL/P。
12.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上以及上述像面一侧的上述透镜阵列上这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0<θ<6.12时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,0.066≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.03≤e。
13.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上以及上述像面一侧的上述透镜阵列上这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤R<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.044≤e,其中,在0°<θ<6.12°时,0.066≤e,在9°≤θ<21°时,是0.058≤e。
14.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上以及上述像面一侧的上述透镜阵列上这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.066≤e。
15.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上以及上述像面一侧的上述透镜阵列上这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是12°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.066≤e。
16.在方案12~15的任一项所述的图像成像光学系统中, 在将构成上述透镜阵列的透镜的透镜共轭长度设置成TC时, d=a/(2tanθ×(0.5TC-S))的值是0.255≤d, P/D是1.678>P/D, e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.479>e, S/TC是0.144<S/TC, 在将上述透镜阵列的透镜厚度设置成z时,z/TC是0.245≤z/TC, 在将上述透镜阵列的透镜列宽度设置为RO时,V=RO/((TC-z)×tanθ)的值是0.278≤V, 上述DL/P是0.750≤DL/P。
17.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的图上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
18.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.046≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在9°≤θ<21°时,是0.062≤e。
19.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.071≤e。
20.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是12°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.071≤e。
21.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
22.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.046≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在9°≤θ<21°时,是0.062≤e。
23.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.071≤e。
24.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是12°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.071≤e。
25.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部和上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,是11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.062≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.028≤e。
26.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部和上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,是11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,是12°≤φ<17°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.041≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.062≤e,在9°≤θ<21°时,是0.055≤e。
27.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部和上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.062≤e。
28.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列间的缝隙部,其特征在于 上述透镜阵列的透镜排列是六方排列, 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部和上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是12°≤φ<16°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.327, P/D是1.180≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.062≤e。
29.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.479≤e。
30.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.498≤e。
31.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.479≤e。
32.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.498≤e。
33.如方案29~32的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于 上述P/D是1.678>P/D, DL/P是0.750≤DL/P。
34.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.479≤e。
35.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.498≤e。
36.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.479≤e。
37.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.498≤e。
38.如方案34~37的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于 在将构成上述透镜阵列的透镜的厚度设置为z,将透镜共轭长度设置为TC时,z/TC是0.245≤z/TC, 上述P/D是1.678>P/D, DL/P是0.750≤DL/P。
39.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.287≤e。
40.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中,在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.307≤e。
41.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.287≤e。
42.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.307≤e。
43.如方案39~42的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于 上述P/D是1.678>P/D, 上述e是0.574>e, DL/P是0.750≤DL/P。
44.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.347≤e。
45.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.384≤e。
46.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.347≤e。
47.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.384≤e。
48.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.307≤e。
49.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.326≤e。
50.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.307≤e。
51.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.326≤e。
52.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e。
53.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.287≤e。
54.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.142≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e。
55.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,其特征在于 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,将外侧透镜的透镜直径设置成DL时,P/D是1.180≤P/D, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.287≤e。
56.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列之间的缝隙部,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°, 设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.087≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.039≤e。
57.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列之间的缝隙部,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°, 设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7<DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.108≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.048≤e。
58.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列之间的缝隙部,其特征在于 上述遮光壁设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上以及上述像面一侧的上述透镜阵列上这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°, 设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°, 在将上述缝隙部的宽度设置为a,将上述缝隙部的开口部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0<θ<6.12时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.066≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.03≤e。
59.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列之间的缝隙部,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°, 设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°, 在将上述缝隙部的宽度设置为a,将上述缝隙部的开口部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
60.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列之间的缝隙部,其特征在于 上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°, 设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
61.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列之间的缝隙部,其特征在于 上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部和上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这双方上, 上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°, 在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°, 设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时, 上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°, 在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时是0.466≤c<1.492, P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157, 在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950, 在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.062≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.028≤e。
62.如方案1~61的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于上述透镜阵列含有在两面上排列透镜的至少2张以上的透镜板,将透镜形成区域形成在上述各透镜板的至少单侧上。
63.如方案1~61的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于上述透镜阵列含有在两面上排列透镜的至少2张以上的透镜板,对上述各透镜板的至少像面一侧的至少一个端部进行倒角。
64.如方案1~61的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于上述遮光壁的光吸收率是50~100%。
65.如方案1~61的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于上述遮光壁的光吸收率是95~100%。
66.如方案1~61的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于上述遮光壁的光吸收率是大于等于90%,遮光壁的表面粗糙度Ra大于等于10nm。
67.如方案1~61的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于上述遮光壁的光吸收率是大于等于90%,遮光壁的表面粗糙度Ra大于等于5nm。
68.如方案1~61的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于上述遮光壁的光吸收率是大于等于0%,遮光壁的表面粗糙度Ra大于等于500nm。
69.如方案1~61的任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于在将上述透镜阵列的透镜的厚度设置成z的情况下,将内侧透镜的透镜直径D设置成D=Z×θ。
70.一种图像读取装置,其特征在于使用方案1~69的任一项所述的图像成像光学系统。
71.一种图像写入装置,其特征在于使用方案1~69的任一项所述的图像成像光学系统。
72.如方案70所述的图像读取装置,其特征在于在上述图像读入面上设置放置了传感器阵列的传感器阵列基板,上述传感器阵列基板的颜色是亮度低的颜色。
本发明的图像成像光学系统因为抑制重象,亮度大,光量不匀少,所以能够利用到图像读取装置以及图像写入装置。
权利要求
1.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁;设置在上述像面和上述透镜阵列之间的缝隙部,该图像成像光学系统的特征在于
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向不同。
2.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述透镜阵列的透镜排列是六方排列,
上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是11°≤φ<25°,其中在0°<θ<6.12°时,11°≤φ<17°,在6.12°≤θ<9°时,12°≤φ<17°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<9°时,是1.142≤P/D<2.157,在9°≤θ<21°时,是1.180≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0.057≤e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.087≤e,在9°≤θ<21°时,是0.077≤e。
3.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述透镜阵列的透镜排列是六方排列,
上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.108≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.048≤e。
4.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述透镜阵列的透镜排列是六方排列,
上述遮光壁设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上以及上述像面一侧的上述透镜阵列上这两方上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0<θ<6.12时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.066≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.03≤e。
5.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述透镜阵列的透镜排列是六方排列,
上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
6.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述透镜阵列的透镜排列是六方排列,
上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时,是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
7.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述透镜阵列的透镜排列是六方排列,
上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部和上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这两方上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°<φ≤27°,其中在0°<θ<3°时,11°≤φ<17°,在3°≤θ<9°时,是10°≤φ<16°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时,是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.062≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.028≤e。
8.一种图像成像光学系统,具备像面;使来自像面的光线透过的透镜阵列;设置在通过了上述透镜阵列的光线的成像位置上的图像读入或者图像写入面;设置在上述透镜阵列上的遮光壁,该图像成像光学系统的特征在于
在将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D,将外侧透镜的透镜直径设置为DL,将上述遮光壁的高度设置为h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e。
9.根据权利要求8所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
上述P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,
上述e是0.479≤e。
10.根据权利要求8所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,
上述e是0.479≤e。
11.根据权利要求8所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上这两方上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,
上述e是0.287≤e。
12.根据权利要求8所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ≤6.12°时,是1.142≤P/D,
上述e是0.374≤e。
13.根据权利要求8所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,
上述e是0.307≤e。
14.根据权利要求8所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部以及上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这两方上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
P/D是1.034≤P/D,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D,
上述e是0<e。
15.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°,
设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.087≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.039≤e。
16.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°,
设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7<DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.108≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.048≤e。
17.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列上以及上述像面一侧的上述透镜阵列上这两方上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°,
设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,
在将上述缝隙部的宽度设置为a,将上述缝隙部的开口部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0<θ<6.12时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.066≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.03≤e。
18.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁只设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°,
设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,
在将上述缝隙部的宽度设置为a,将上述缝隙部的开口部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
19.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁只设置在上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°,
设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0<θ<6.12时是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.071≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.031≤e。
20.根据权利要求1所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁设置在上述像面一侧的上述透镜阵列内部和上述图像读入或者图像写入面一侧的上述透镜阵列内部这两方上,
上述透镜阵列的透镜的视场角θ是0°<θ≤21°,
在将上述透镜阵列的透镜邻接角度设置为x°,
设置成y°=-0.006630x2+0.809473x-9.700729时,
上述透镜阵列的透镜排列方向和透镜形成区域的长边方向所构成的角度φ是9°×y°/15°<φ≤27°×y°/15°,其中在0°<θ<3°时,是11°×y°/15°≤φ<17°×y°/15°,在3°≤θ<9°时,是10°×y°/15°≤φ<16°×y°/15°,
在将上述缝隙部的开口部的宽度设置为a,将上述缝隙部距离透镜共轭长度的中心位置的距离设置为S,将上述透镜阵列的透镜间距设置为P,将内侧透镜的透镜直径设置为D时,c={a/(2S×tan2θ×sin15°)}×(1.25D/P)的值是0.466≤c<1.767,其中在0°<θ<6.12°时是0.466≤c<1.492,
P/D是1.034≤P/D<2.157,其中在0°<θ<6.12°时,是1.142≤P/D<2.157,
在将上述透镜阵列的外侧透镜的透镜直径设置成DL时,DL/P是0.7≤DL/P<0.950,
在将上述遮光壁的高度设置成h,设置成DM=(DL+D)/2时,e=(h/DM)×tanθ×(P/1.25D)是0<e,其中在0°<θ<6.12°时,是0.062≤e,在6.12°≤θ<9°时,是0.028≤e。
21.根据权利要求1~20中任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述透镜阵列含有在两面上排列透镜的至少2张以上的透镜板,将透镜形成区域形成在上述透镜板的单侧上。
22.根据权利要求1~20中任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述透镜阵列含有在两面上排列透镜的至少2张以上的透镜板,对上述透镜板的至少像面一侧的至少一个端部进行了倒角。
23.根据权利要求1~20中任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁的光吸收率是50~100%。
24.根据权利要求1~20中任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁的光吸收率大于等于90%,遮光壁的表面粗糙度Ra大于等于10nm。
25.根据权利要求1~20中任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于
上述遮光壁的光吸收率大于等于0%,遮光壁的表面粗糙度Ra大于等于500nm。
26.根据权利要求1~20中任一项所述的图像成像光学系统,其特征在于
在将上述透镜阵列的透镜的厚度设置成z的情况下,将内侧透镜的透镜直径D设置成D=Z×θ。
27.一种图像读取装置,其特征在于
使用权利要求1~20中任一项所述的图像成像光学系统。
28.一种图像写入装置,其特征在于
使用权利要求1~20中任一项所述的图像成像光学系统。
29.根据权利要求27所述的图像读取装置,其特征在于
在上述图像读入面上设置放置了传感器阵列的传感器阵列基板,上述传感器阵列基板的颜色是亮度低的颜色。
全文摘要
本发明提供一种能够决定在确保均匀并且充分的光量的同时能够抑制重象的最佳的设计条件,能够得到高品质的图像的图像成像光学系统、使用了图像成像光学系统的图像读取装置以及图像写入装置。在有缝隙部的图像成像光学系统中,用于除去杂散光的要素是透镜的排列方向的倾斜、缝隙部宽度、透镜间距、视场角、遮光壁高度。缝隙部位置、透镜厚度、透镜列宽度虽然对杂散光除去没有影响,但是是对亮度有影响的要素。当没有缝隙部的构造的情况下,用于除去杂散光的必须要素是遮光壁高度、透镜间距。透镜厚度以及透镜列宽度虽然对杂散光除去没有影响,但对亮度有影响。
文档编号G02B3/00GK101273297SQ20068003576
公开日2008年9月24日 申请日期2006年10月4日 优先权日2005年10月6日
发明者永田秀史, 浜中贤二郎, 根本浩之 申请人:日本板硝子株式会社
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