JP2002350724A - 光学アレイ及びそれを用いた光学装置 - Google Patents
光学アレイ及びそれを用いた光学装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズアレイを一体に形成することができる
ため、安価な光学ヘッド用光学系を提供する。 【解決手段】 電子写真プリンタ、複写機あるいはイメ
ージスキャナなどの直線状の光源あるいは直線状のセン
サを用いる光学装置の光学系として、シリンドリカルレ
ンズを縦横に組み合わせた光学アレイを用いる。各々の
光軸に対して垂直方向に配列され、複数の横シリンドリ
カルレンズ部Ｌ１，Ｌ２と少なくとも一列の縦シリンド
リカルレンズ部Ｌ３，Ｌ４とを有するシリンドリカルレ
ンズアレイを、仕切枠１の上下に各シリンドリカルレン
ズ部の焦点距離に応じた間隔で配置する。
ため、安価な光学ヘッド用光学系を提供する。 【解決手段】 電子写真プリンタ、複写機あるいはイメ
ージスキャナなどの直線状の光源あるいは直線状のセン
サを用いる光学装置の光学系として、シリンドリカルレ
ンズを縦横に組み合わせた光学アレイを用いる。各々の
光軸に対して垂直方向に配列され、複数の横シリンドリ
カルレンズ部Ｌ１，Ｌ２と少なくとも一列の縦シリンド
リカルレンズ部Ｌ３，Ｌ４とを有するシリンドリカルレ
ンズアレイを、仕切枠１の上下に各シリンドリカルレン
ズ部の焦点距離に応じた間隔で配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光学アレイ及び
それを用いて電子写真プリンタや複写機の露光系あるい
はイメージスキャナ等として使用される光学装置に関す
る。
それを用いて電子写真プリンタや複写機の露光系あるい
はイメージスキャナ等として使用される光学装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電子写真プリンタ装置や複写機では、感
光ドラム上に静電潜像を形成し、この潜像をトナーによ
って現像し、このトナーを紙に転写し、熱、圧力によっ
てトナーを紙に定着させることによって印刷を行なって
いる。
光ドラム上に静電潜像を形成し、この潜像をトナーによ
って現像し、このトナーを紙に転写し、熱、圧力によっ
てトナーを紙に定着させることによって印刷を行なって
いる。
【０００３】感光ドラム上に静電潜像を形成する方法に
は、レーザ光線を感光ドラム上で走査させる方法と、多
数の個別の発光素子を配列して形成した発光素子アレイ
からの光を感光ドラム上に結像させる方法とがある。
は、レーザ光線を感光ドラム上で走査させる方法と、多
数の個別の発光素子を配列して形成した発光素子アレイ
からの光を感光ドラム上に結像させる方法とがある。
【０００４】後者の方法を用いた電子写真プリンタ装置
では、光学ヘッドは、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ
あるいはＥＬ（エレクトロルミネッセンス）アレイ等か
らなる発光素子アレイ（以下ＬＥＤアレイを例に取る）
と、このＬＥＤアレイを駆動するドライバーＩＣと、Ｌ
ＥＤアレイからの光を感光ドラム上に結像させる光学系
とから構成される。
では、光学ヘッドは、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ
あるいはＥＬ（エレクトロルミネッセンス）アレイ等か
らなる発光素子アレイ（以下ＬＥＤアレイを例に取る）
と、このＬＥＤアレイを駆動するドライバーＩＣと、Ｌ
ＥＤアレイからの光を感光ドラム上に結像させる光学系
とから構成される。
【０００５】この光学系としては、ロッドレンズアレイ
が多用されている。ロッドレンズは、ガラスファイバー
にイオンを含浸させ、中央部から周辺部に向かって屈折
率が低下するようにしたものである。
が多用されている。ロッドレンズは、ガラスファイバー
にイオンを含浸させ、中央部から周辺部に向かって屈折
率が低下するようにしたものである。
【０００６】光ヘッドの光学系で使用されるロッドレン
ズアレイはロッドレンズを並べたものであり、各ロッド
レンズは感光ドラム上に等倍率の正立像を結び、隣接す
るロッドレンズとの像が重なる。
ズアレイはロッドレンズを並べたものであり、各ロッド
レンズは感光ドラム上に等倍率の正立像を結び、隣接す
るロッドレンズとの像が重なる。
【０００７】このため、光学ヘッドが長い場合でもロッ
ドレンズを並べるだけで対応できるのでコンパクトな光
学系となる。
ドレンズを並べるだけで対応できるのでコンパクトな光
学系となる。
【０００８】また、発光素子アレイの光学系に限らず、
受光素子アレイにあっても同様にロッドレンズアレイを
用いた光学系が用いられていた。
受光素子アレイにあっても同様にロッドレンズアレイを
用いた光学系が用いられていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロッド
レンズアレイは第１に上記のような複数本のロッドレン
ズを同一長さに切断し、平行に整列させ、更には両端面
を鏡面に研磨して製造するものである。このようなロッ
ドレンズアレイは隣接するロッドレンズの焦点距離を完
全に一致させる必要がある、ロッドレンズを完全に平行
に整列させる必要があるなど製造のための工数がかか
り、高価である。
レンズアレイは第１に上記のような複数本のロッドレン
ズを同一長さに切断し、平行に整列させ、更には両端面
を鏡面に研磨して製造するものである。このようなロッ
ドレンズアレイは隣接するロッドレンズの焦点距離を完
全に一致させる必要がある、ロッドレンズを完全に平行
に整列させる必要があるなど製造のための工数がかか
り、高価である。
【００１０】また、第２にその解像度は、高解像度の光
学ヘッドに使用するには不十分である。例えば典型的な
ロッドレンズでは、解像度を示すＭＴＦ（Modulation o
f Transfer Function ）が２４ライン／ｍｍ（６０９．
６ライン／インチ）に対して約４０％であり、１２００
ＤＰＩ程度の光学ヘッドに使用するには不十分な解像度
である。
学ヘッドに使用するには不十分である。例えば典型的な
ロッドレンズでは、解像度を示すＭＴＦ（Modulation o
f Transfer Function ）が２４ライン／ｍｍ（６０９．
６ライン／インチ）に対して約４０％であり、１２００
ＤＰＩ程度の光学ヘッドに使用するには不十分な解像度
である。
【００１１】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、安価な光学アレイを得ることを目的
とする
されたものであり、安価な光学アレイを得ることを目的
とする
【００１２】本発明はまた、解像度を向上させた光学ヘ
ッド用光学系を得ることを目的とする。
ッド用光学系を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の光学アレイは、
各々の光軸に対して垂直方向に配列された複数の横シリ
ンドリカルレンズ部と少なくとも一列の縦シリンドリカ
ルレンズ部とを有するシリンドリカルレンズアレイを、
仕切枠の上下に各シリンドリカルレンズの焦点距離に応
じた間隔で配置したことを特徴とする。
各々の光軸に対して垂直方向に配列された複数の横シリ
ンドリカルレンズ部と少なくとも一列の縦シリンドリカ
ルレンズ部とを有するシリンドリカルレンズアレイを、
仕切枠の上下に各シリンドリカルレンズの焦点距離に応
じた間隔で配置したことを特徴とする。
【００１４】また、本発明の光学装置は上記光学アレイ
を発光素子アレイまたは受光素子アレイの光学系として
用いたことを特徴とする。
を発光素子アレイまたは受光素子アレイの光学系として
用いたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は本発明
の第１の実施形態に係る光学アレイを説明するための図
で、図２はその断面図である。
の第１の実施形態に係る光学アレイを説明するための図
で、図２はその断面図である。
【００１６】光学アレイは、上方向に凸に形成された一
列の縦シリンドリカルレンズＬ３と下方向に複数に凸に
形成された横シリンドリカルレンズＬ１とからなる上シ
リンドリカルレンズアレイと、上方向に複数に凸に形成
された横シリンドリカルレンズＬ２と下方向に凸に形成
された一列の縦シリンドリカルレンズＬ４とから構成さ
れる下シリンドリカルレンズアレイと、横シリンドリカ
ルレンズＬ１，Ｌ２の光路を区画する仕切枠１とから構
成される。
列の縦シリンドリカルレンズＬ３と下方向に複数に凸に
形成された横シリンドリカルレンズＬ１とからなる上シ
リンドリカルレンズアレイと、上方向に複数に凸に形成
された横シリンドリカルレンズＬ２と下方向に凸に形成
された一列の縦シリンドリカルレンズＬ４とから構成さ
れる下シリンドリカルレンズアレイと、横シリンドリカ
ルレンズＬ１，Ｌ２の光路を区画する仕切枠１とから構
成される。
【００１７】横シリンドリカルレンズＬ１及びＬ２は、
それぞれ対向するように上下及び隣接するレンズで同一
の焦点距離の複数のシリンドリカルレンズアレイ群が設
けられている。個々のシリンドリカルレンズは高さ方向
が横シリンドリカルレンズの長手方向と直交する円柱の
一部となるように膨らみが設けられている。
それぞれ対向するように上下及び隣接するレンズで同一
の焦点距離の複数のシリンドリカルレンズアレイ群が設
けられている。個々のシリンドリカルレンズは高さ方向
が横シリンドリカルレンズの長手方向と直交する円柱の
一部となるように膨らみが設けられている。
【００１８】図３は横シリンドリカルレンズアレイによ
る像の形成を示す図である。図において、横シリンドリ
カルレンズＬ１及びＬ２の焦点距離がともにｆ１の場
合、横シリンドリカルレンズＬ１とＬ２の間は３ｆ１の
距離が保たれ、横シリンドリカルレンズＬ１の上３ｆ１
の距離にある像（以下、光源という）が横シリンドリカ
ルレンズＬ２の下３ｆ１の距離に正立像を結ぶ。尚、こ
の像はシリンドリカルレンズの像であるから通常レンズ
の２次元の像と異なり１次元（直線状）の像である。
る像の形成を示す図である。図において、横シリンドリ
カルレンズＬ１及びＬ２の焦点距離がともにｆ１の場
合、横シリンドリカルレンズＬ１とＬ２の間は３ｆ１の
距離が保たれ、横シリンドリカルレンズＬ１の上３ｆ１
の距離にある像（以下、光源という）が横シリンドリカ
ルレンズＬ２の下３ｆ１の距離に正立像を結ぶ。尚、こ
の像はシリンドリカルレンズの像であるから通常レンズ
の２次元の像と異なり１次元（直線状）の像である。
【００１９】図１に示すように縦シリンドリカルレンズ
Ｌ３及びＬ４は、それぞれ対向するように上下で同一の
焦点距離を持つ１つのシリンドリカルレンズから構成さ
れる。
Ｌ３及びＬ４は、それぞれ対向するように上下で同一の
焦点距離を持つ１つのシリンドリカルレンズから構成さ
れる。
【００２０】図４は縦シリンドリカルレンズによる像の
形成を示す図である。図において、縦シリンドリカルレ
ンズＬ３及びＬ４の焦点距離がｆ２（＝３ｆ１）の場
合、縦シリンドリカルレンズＬ３の上ｆ２の距離にある
光源が縦シリンドリカルレンズＬ４の下ｆ２の位置に倒
立像を結ぶ。この像は同様に一次元の像である。
形成を示す図である。図において、縦シリンドリカルレ
ンズＬ３及びＬ４の焦点距離がｆ２（＝３ｆ１）の場
合、縦シリンドリカルレンズＬ３の上ｆ２の距離にある
光源が縦シリンドリカルレンズＬ４の下ｆ２の位置に倒
立像を結ぶ。この像は同様に一次元の像である。
【００２１】図３及び図４に示すように横シリンドリカ
ルレンズの焦点距離をｆ１とし、縦シリンドリカルレン
ズの焦点距離を３ｆ１とすることにより、縦シリンドリ
カルレンズの像と横シリンドリカルレンズの像は同一の
距離に像を結ぶことができ、これら横シリンドリカルレ
ンズと縦シリンドリカルレンズを縦横に直交するように
組み合わせたことで２次元の像を形成することができ
る。
ルレンズの焦点距離をｆ１とし、縦シリンドリカルレン
ズの焦点距離を３ｆ１とすることにより、縦シリンドリ
カルレンズの像と横シリンドリカルレンズの像は同一の
距離に像を結ぶことができ、これら横シリンドリカルレ
ンズと縦シリンドリカルレンズを縦横に直交するように
組み合わせたことで２次元の像を形成することができ
る。
【００２２】これらレンズは透明の部材で形成する。材
質としては水分による影響が小さいものが好ましい。例
えばガラス、または樹脂を用いることができる。樹脂と
しては例えばポリカーボネイト、シクロオレフィンポリ
マを用いるとよい。
質としては水分による影響が小さいものが好ましい。例
えばガラス、または樹脂を用いることができる。樹脂と
しては例えばポリカーボネイト、シクロオレフィンポリ
マを用いるとよい。
【００２３】図１、図２に示すように仕切枠１は、横シ
リンドリカルレンズを収納する空間をそれぞれ仕切り、
３ｆ１の高さで上下のシリンドリカルレンズを保持す
る。仕切枠１は横シリンドリカルレンズＬ１，Ｌ２の光
路を区画するもので内部での光の反射を防止するために
黒色の材質で形成される。この材質も温度や湿度などの
環境に対する影響が小さいものが好ましく、ガラスエポ
キシなどの繊維強化樹脂に黒の顔料あるいは染料を混入
したものや表面を黒く塗った金属が好ましい。
リンドリカルレンズを収納する空間をそれぞれ仕切り、
３ｆ１の高さで上下のシリンドリカルレンズを保持す
る。仕切枠１は横シリンドリカルレンズＬ１，Ｌ２の光
路を区画するもので内部での光の反射を防止するために
黒色の材質で形成される。この材質も温度や湿度などの
環境に対する影響が小さいものが好ましく、ガラスエポ
キシなどの繊維強化樹脂に黒の顔料あるいは染料を混入
したものや表面を黒く塗った金属が好ましい。
【００２４】以上説明したシリンドリカルレンズは型に
より一度に大量に形成することができるので非常に安価
に形成することができる。また、シリンドリカルレンズ
の大きさも自由に設計が可能であるため例えば１２００
ＤＰＩ、２４００ＤＰＩの高解像度のレンズアレイが容
易に得られる。このようなシリンドリカルレンズは型に
より同一のものを形成できるので、レンズアレイ同士の
位置合わせを確実に行うことにより個々のレンズの光軸
合わせを正確に行うことができる。又、樹脂によるレン
ズ形成も可能となるので、レンズアレイの軽量化にも役
立つ。
より一度に大量に形成することができるので非常に安価
に形成することができる。また、シリンドリカルレンズ
の大きさも自由に設計が可能であるため例えば１２００
ＤＰＩ、２４００ＤＰＩの高解像度のレンズアレイが容
易に得られる。このようなシリンドリカルレンズは型に
より同一のものを形成できるので、レンズアレイ同士の
位置合わせを確実に行うことにより個々のレンズの光軸
合わせを正確に行うことができる。又、樹脂によるレン
ズ形成も可能となるので、レンズアレイの軽量化にも役
立つ。
【００２５】このように構成した光学アレイを図１０に
示すようなＬＥＤヘッドの光学系として用いることによ
り、安価なＬＥＤヘッドが得られる。図１０はＬＥＤヘ
ッドの概略図である。ＬＥＤヘッドは、直線状に微小な
ＬＥＤ素子が配列されたＬＥＤチップ１０１と、これを
駆動するドライバ素子１０２と、これらを搭載するプリ
ント配線板１０３と、これらを収納する筐体１０４と、
光学アレイ１０とにより構成され、感光体ドラム１０５
上に直線のＬＥＤ素子像を形成する。
示すようなＬＥＤヘッドの光学系として用いることによ
り、安価なＬＥＤヘッドが得られる。図１０はＬＥＤヘ
ッドの概略図である。ＬＥＤヘッドは、直線状に微小な
ＬＥＤ素子が配列されたＬＥＤチップ１０１と、これを
駆動するドライバ素子１０２と、これらを搭載するプリ
ント配線板１０３と、これらを収納する筐体１０４と、
光学アレイ１０とにより構成され、感光体ドラム１０５
上に直線のＬＥＤ素子像を形成する。
【００２６】また、上記光学アレイを図１１に示すよう
なイメージスキャナヘッドの光学系として用いことによ
り、同様に安価なイメージスキャナヘッドを得ることが
できる。図１１はイメージスキャナヘッドの概略図であ
る。イメージスキャナヘッドは、受光素子が直線状に配
列された受光素子チップ１１１と、これを搭載するプリ
ント配線板１１２と、筐体１１３と光学アレイ１０によ
り構成され、紙などの読みとり媒体１１４上に表示され
た画像を読みとる。
なイメージスキャナヘッドの光学系として用いことによ
り、同様に安価なイメージスキャナヘッドを得ることが
できる。図１１はイメージスキャナヘッドの概略図であ
る。イメージスキャナヘッドは、受光素子が直線状に配
列された受光素子チップ１１１と、これを搭載するプリ
ント配線板１１２と、筐体１１３と光学アレイ１０によ
り構成され、紙などの読みとり媒体１１４上に表示され
た画像を読みとる。
【００２７】以上説明したように、本発明の一実施例の
光学アレイは直線状に素子が配置されたＬＥＤヘッド等
の発光素子あるいは受光素子の光学系として用いること
ができる。特に本発明の光学アレイは縦方向の像が倒立
するがＬＥＤ素子あるいは受光素子がほぼ点光源である
と共に直線状に配置されているため何ら問題はない。
光学アレイは直線状に素子が配置されたＬＥＤヘッド等
の発光素子あるいは受光素子の光学系として用いること
ができる。特に本発明の光学アレイは縦方向の像が倒立
するがＬＥＤ素子あるいは受光素子がほぼ点光源である
と共に直線状に配置されているため何ら問題はない。
【００２８】以上の光学アレイにおいては、縦シリンド
リカルレンズの焦点距離を３ｆ１である旨説明したが、
ｆ１であってもよい。縦シリンドリカルレンズの焦点距
離をｆ１とすると横方向に加え縦方向も正立像となる。
しかし、この場合は、横方向に加え縦方向の光も図３に
示すような光路をとることとなる。焦点距離がｆ１で上
下のレンズ径が同一径である場合は、図３に示すように
鎖線部分は焦点に集められず実線部分のみが焦点に集め
られ、光量が半分になるので、像の明るさは１／２にな
る。
リカルレンズの焦点距離を３ｆ１である旨説明したが、
ｆ１であってもよい。縦シリンドリカルレンズの焦点距
離をｆ１とすると横方向に加え縦方向も正立像となる。
しかし、この場合は、横方向に加え縦方向の光も図３に
示すような光路をとることとなる。焦点距離がｆ１で上
下のレンズ径が同一径である場合は、図３に示すように
鎖線部分は焦点に集められず実線部分のみが焦点に集め
られ、光量が半分になるので、像の明るさは１／２にな
る。
【００２９】従って、縦方向も横方向も正立像を必要と
し、従来のロッドレンズアレイと互換性があるようにす
る場合は縦シリンドリカルレンズの焦点距離をｆ１とす
るのが好ましい。例えば、千鳥に配列された高密度のＬ
ＥＤ素子や受光素子の光学アレイとして好適である。逆
に直線状のＬＥＤ素子あるいは受光素子を用いる場合
は、縦シリンドリカルレンズの焦点距離を３ｆ１として
通過する光の量を多くするのが好ましい。
し、従来のロッドレンズアレイと互換性があるようにす
る場合は縦シリンドリカルレンズの焦点距離をｆ１とす
るのが好ましい。例えば、千鳥に配列された高密度のＬ
ＥＤ素子や受光素子の光学アレイとして好適である。逆
に直線状のＬＥＤ素子あるいは受光素子を用いる場合
は、縦シリンドリカルレンズの焦点距離を３ｆ１として
通過する光の量を多くするのが好ましい。
【００３０】また、シリンドリカルレンズは図５のよう
に形成することもできる。図５は第１の実施形態の光学
アレイの他の例である。すなわち、１枚の板状基体の上
面に縦シリンドリカルレンズ部分を形成し、下面に複数
の横シリンドリカルレンズ部分を一体に形成することに
より、縦シリンドリカルレンズと横シリンドリカルレン
ズを一度に形成した縦横シリンドリカルレンズＬ５とす
ることができる。従って、この縦横シリンドリカルレン
ズＬ５を仕切枠１の上下に設けることにより更に安価な
光学アレイを得ることができる。
に形成することもできる。図５は第１の実施形態の光学
アレイの他の例である。すなわち、１枚の板状基体の上
面に縦シリンドリカルレンズ部分を形成し、下面に複数
の横シリンドリカルレンズ部分を一体に形成することに
より、縦シリンドリカルレンズと横シリンドリカルレン
ズを一度に形成した縦横シリンドリカルレンズＬ５とす
ることができる。従って、この縦横シリンドリカルレン
ズＬ５を仕切枠１の上下に設けることにより更に安価な
光学アレイを得ることができる。
【００３１】尚、上記の説明では上下のレンズの焦点距
離を同一の焦点距離の例で説明したが、上下の焦点距離
が異なってもかまわない。この場合は、光源と像の大き
さが異なるようになるが、光源の像を拡大あるいは縮小
したい場合に好適である。この場合の焦点距離は上毎又
は下毎の縦シリンドリカルレンズと横シリンドリカルレ
ンズ同士で一致させるのが好ましい。
離を同一の焦点距離の例で説明したが、上下の焦点距離
が異なってもかまわない。この場合は、光源と像の大き
さが異なるようになるが、光源の像を拡大あるいは縮小
したい場合に好適である。この場合の焦点距離は上毎又
は下毎の縦シリンドリカルレンズと横シリンドリカルレ
ンズ同士で一致させるのが好ましい。
【００３２】（第２の実施形態）図６は本発明の第２の
実施の形態を説明するための斜視図、図７はこれに用い
る仕切り枠の平面図である。図６において、縦シリンド
リカルレンズＬ７は複数列からなる。この場合は図７に
示すように仕切枠２も枠を幅方向に複数列にする。尚、
横シリンドリカルレンズは第１の実施形態の横シリンド
リカルレンズＬ１を用いることができる。縦シリンドリ
カルレンズＬ７を複数にする場合は縦シリンドリカルレ
ンズＬ７の焦点距離を横シリンドリカルレンズ１の焦点
距離と同じにし正立像を得るようにする必要がある。
実施の形態を説明するための斜視図、図７はこれに用い
る仕切り枠の平面図である。図６において、縦シリンド
リカルレンズＬ７は複数列からなる。この場合は図７に
示すように仕切枠２も枠を幅方向に複数列にする。尚、
横シリンドリカルレンズは第１の実施形態の横シリンド
リカルレンズＬ１を用いることができる。縦シリンドリ
カルレンズＬ７を複数にする場合は縦シリンドリカルレ
ンズＬ７の焦点距離を横シリンドリカルレンズ１の焦点
距離と同じにし正立像を得るようにする必要がある。
【００３３】このように形成することにより、更に高解
像度の光学アレイを得ることができる。
像度の光学アレイを得ることができる。
【００３４】（第３の実施の形態）図８は本発明の第３
の実施形態を説明するための光学アレイの断面図であ
る。図において、光学アレイは上下に設けられた縦横シ
リンドリカルレンズＬ５と、その間に設けられた横シリ
ンドリカルレンズＬ９及びＬ１０と、これらを区画する
３段の仕切枠２とから構成される。仕切枠２の高さはそ
れぞれ縦横シリンドリカルレンズＬ５、Ｌ６の横シリン
ドリカルレンズ部分、横シリンドリカルレンズＬ９、Ｌ
１０の焦点距離をｆ３とするときそれぞれｆ３の高さに
形成される。このとき、光源及び像はそれぞれ上シリン
ドリカルレンズ及び下シリンドリカルレンズから２ｆ３
の距離になり成立像を結ぶ。このときの縦横シリンドリ
カルレンズＬ５，Ｌ６の縦シリンドリカルレンズ部分の
焦点距離は２ｆ３のものが好ましい。
の実施形態を説明するための光学アレイの断面図であ
る。図において、光学アレイは上下に設けられた縦横シ
リンドリカルレンズＬ５と、その間に設けられた横シリ
ンドリカルレンズＬ９及びＬ１０と、これらを区画する
３段の仕切枠２とから構成される。仕切枠２の高さはそ
れぞれ縦横シリンドリカルレンズＬ５、Ｌ６の横シリン
ドリカルレンズ部分、横シリンドリカルレンズＬ９、Ｌ
１０の焦点距離をｆ３とするときそれぞれｆ３の高さに
形成される。このとき、光源及び像はそれぞれ上シリン
ドリカルレンズ及び下シリンドリカルレンズから２ｆ３
の距離になり成立像を結ぶ。このときの縦横シリンドリ
カルレンズＬ５，Ｌ６の縦シリンドリカルレンズ部分の
焦点距離は２ｆ３のものが好ましい。
【００３５】（第４の実施の形態）図９は第４の実施の
形態を説明するための縦シリンドリカルレンズの像の形
成を示す図である。図に示すように、光学アレイをＬＥ
Ｄヘッドのレンズアレイとして用いる場合は、ＬＥＤヘ
ッドの光源は点光源と見なすことができる程度に充分小
さい。この場合、横シリンドリカルレンズは図３に示す
焦点距離のシリンドリカルレンズ対を用いるが、縦シリ
ンドリカルレンズＬ１１の焦点距離ｆ５は図９に示すよ
うに光源から放出された光がレンズＬ１１を通った後に
平行となる焦点距離に設定する。レンズＬ１１通過後の
光はほぼ平行光線であるためレンズＬ１２を通った後は
次のレンズ１２の焦点距離ｆ６で収束する。本実施形態
の横シリンドリカルレンズは光源及び像と１対１に対応
させ、隣接する光源からの光は集光しないようにする必
要がある。
形態を説明するための縦シリンドリカルレンズの像の形
成を示す図である。図に示すように、光学アレイをＬＥ
Ｄヘッドのレンズアレイとして用いる場合は、ＬＥＤヘ
ッドの光源は点光源と見なすことができる程度に充分小
さい。この場合、横シリンドリカルレンズは図３に示す
焦点距離のシリンドリカルレンズ対を用いるが、縦シリ
ンドリカルレンズＬ１１の焦点距離ｆ５は図９に示すよ
うに光源から放出された光がレンズＬ１１を通った後に
平行となる焦点距離に設定する。レンズＬ１１通過後の
光はほぼ平行光線であるためレンズＬ１２を通った後は
次のレンズ１２の焦点距離ｆ６で収束する。本実施形態
の横シリンドリカルレンズは光源及び像と１対１に対応
させ、隣接する光源からの光は集光しないようにする必
要がある。
【００３６】この場合、縦シリンドリカルレンズＬ１１
とＬ１２の間は光が平行に通過するため距離を任意にす
ることができるため、縦シリンドリカルレンズを自由な
位置に設置することができる。従って、横シリンドリカ
ルレンズＬ１、Ｌ２の位置と縦シリンドリカルレンズＬ
１１とＬ１２の位置を異なる位置に設置することも可能
となり、レンズアレイ設計の自由度が増すという効果が
ある。また、本実施形態の光学系は、光源と１対１に対
応し光源から前方に放出した光をほぼ全て集光するため
他の実施形態に比べ明るい像を得ることができる。
とＬ１２の間は光が平行に通過するため距離を任意にす
ることができるため、縦シリンドリカルレンズを自由な
位置に設置することができる。従って、横シリンドリカ
ルレンズＬ１、Ｌ２の位置と縦シリンドリカルレンズＬ
１１とＬ１２の位置を異なる位置に設置することも可能
となり、レンズアレイ設計の自由度が増すという効果が
ある。また、本実施形態の光学系は、光源と１対１に対
応し光源から前方に放出した光をほぼ全て集光するため
他の実施形態に比べ明るい像を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】本発明に係る光学ヘッド用光学系では、
各レンズアレイ内に配置された対応するシリンドリカル
レンズによって光源からの光を結像させることにより、
従来のロッドレンズアレイを用いた光学系に比較して安
価な光学装置を得ることができる。
各レンズアレイ内に配置された対応するシリンドリカル
レンズによって光源からの光を結像させることにより、
従来のロッドレンズアレイを用いた光学系に比較して安
価な光学装置を得ることができる。
【図１】第１の実施形態に係る光学系を構成するレンズ
アレイを示す斜視図。
アレイを示す斜視図。
【図２】第１の実施形態に係る光学系を構成するレンズ
アレイを示す断面図。
アレイを示す断面図。
【図３】第１の実施形態の横シリンドリカルレンズによ
る像の形成を示す図。
る像の形成を示す図。
【図４】第１の実施形態の縦シリンドリカルレンズによ
る像の形成を示す図。
る像の形成を示す図。
【図５】第１の実施形態に係る光学系を構成するレンズ
を示す斜視図。
を示す斜視図。
【図６】第２の実施形態に係る光学系を構成するレンズ
アレイを示す斜視図。
アレイを示す斜視図。
【図７】第２の実施形態に係る仕切り枠の構成を説明す
るための平面図。
るための平面図。
【図８】第３の実施形態に係る光学系を構成するレンズ
アレイを示す断面図。
アレイを示す断面図。
【図９】第４の実施形態に係る縦シリンドリカルレンズ
による像の形成を示す図。
による像の形成を示す図。
【図１０】ＬＥＤヘッドの一例。
【図１１】イメージスキャナヘッドの一例。
Ｌ１，Ｌ２、Ｌ９、Ｌ１０：横シリンドリカルレンズ、
Ｌ３，Ｌ４、Ｌ７、Ｌ１１、Ｌ１２：縦シリンドリカル
レンズ １，２：仕切枠
Ｌ３，Ｌ４、Ｌ７、Ｌ１１、Ｌ１２：縦シリンドリカル
レンズ １，２：仕切枠
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 3/06 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｚ Ｇ０６Ｔ 1/00 ４２０ Ｂ４１Ｊ 3/21 Ｌ // Ｈ０４Ｎ 1/028 1/036 Ｆターム(参考） 2C162 AE28 AE47 FA04 FA17 FA46 FA50 2H087 KA08 KA18 KA19 LA01 RA07 RA26 5B047 BC05 5C051 AA01 AA02 CA06 DB22 DC04 DC07 FA01
Claims (10)
- 【請求項１】 各々の光軸に対して垂直方向に配列され
た複数の横シリンドリカルレンズ部と、少なくとも一列
の縦シリンドリカルレンズ部とを有するシリンドリカル
レンズを、仕切枠の上下に各レンズアレイのレンズの焦
点距離に応じた間隔で配置したことを特徴とする光学ア
レイ。 - 【請求項２】 前記シリンドリカルレンズアレイは、そ
れぞれ縦シリンドリカルレンズ部、横シリンドリカルレ
ンズ部毎に同一の焦点距離のレンズを有する請求項１記
載の光学アレイ。 - 【請求項３】 前記シリンドリカルレンズアレイは、縦
シリンドリカルレンズ部と横シリンドリカルレンズ部を
別のレンズにより構成した請求項１記載の光学アレイ。 - 【請求項４】 前記シリンドリカルレンズアレイは、縦
シリンドリカルレンズ部と横シリンドリカルレンズ部を
一体に構成した請求項１記載の光学アレイ。 - 【請求項５】 前記シリンドリカルレンズアレイは、縦
シリンドリカルレンズ部を一列で構成した請求項１記載
の光学アレイ。 - 【請求項６】 前記シリンドリカルレンズアレイは、縦
シリンドリカルレンズ部を複数列で構成した請求項１記
載の光学アレイ。 - 【請求項７】 前記シリンドリカルレンズアレイは、横
シリンドリカルレンズ部の焦点距離と縦シリンドリカル
レンズ部の焦点距離を等しく構成した請求項１記載の光
学アレイ。 - 【請求項８】 前記シリンドリカルレンズアレイは、縦
シリンドリカルレンズ部の焦点距離が横シリンドリカル
レンズ部の焦点距離の３倍である請求項１記載の光学ア
レイ。 - 【請求項９】 横方向に複数形成された発光素子アレイ
と前記請求項１のレンズアレイにより形成した光学装
置。 - 【請求項１０】 横方向に複数形成された受光素子アレ
イと前記請求項１のレンズアレイにより形成した光学装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153855A JP2002350724A (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 光学アレイ及びそれを用いた光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153855A JP2002350724A (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 光学アレイ及びそれを用いた光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002350724A true JP2002350724A (ja) | 2002-12-04 |
| JP2002350724A5 JP2002350724A5 (ja) | 2005-03-03 |
Family
ID=18998305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001153855A Pending JP2002350724A (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 光学アレイ及びそれを用いた光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002350724A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007516469A (ja) * | 2003-11-18 | 2007-06-21 | マーリン テクノロジー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 可変光学配列及び可変な製造方法 |
| JP2010055090A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Honeywell Internatl Inc | 微細加工シリンドリカルレンズのシステムおよび方法 |
| US7948678B1 (en) | 2010-02-06 | 2011-05-24 | Merlin Technologies, Llc | Four-region catadioptric tile |
| US8294992B2 (en) | 2003-11-18 | 2012-10-23 | Merlin Technologies, Inc. | Projection-receiving surface |
| JP2012247565A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Oki Data Corp | レンズユニット、ｌｅｄヘッド、露光装置、画像形成装置、および読取装置 |
| US9541756B2 (en) | 2012-12-27 | 2017-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus, image forming apparatus, and image reading apparatus |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001153855A patent/JP2002350724A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007516469A (ja) * | 2003-11-18 | 2007-06-21 | マーリン テクノロジー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 可変光学配列及び可変な製造方法 |
| US8294992B2 (en) | 2003-11-18 | 2012-10-23 | Merlin Technologies, Inc. | Projection-receiving surface |
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| US7948678B1 (en) | 2010-02-06 | 2011-05-24 | Merlin Technologies, Llc | Four-region catadioptric tile |
| JP2012247565A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Oki Data Corp | レンズユニット、ｌｅｄヘッド、露光装置、画像形成装置、および読取装置 |
| US9541756B2 (en) | 2012-12-27 | 2017-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus, image forming apparatus, and image reading apparatus |
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|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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