JPH0315727B2 - - Google Patents
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- JPH0315727B2 JPH0315727B2 JP57097498A JP9749882A JPH0315727B2 JP H0315727 B2 JPH0315727 B2 JP H0315727B2 JP 57097498 A JP57097498 A JP 57097498A JP 9749882 A JP9749882 A JP 9749882A JP H0315727 B2 JPH0315727 B2 JP H0315727B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
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- G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
- G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
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- G03G15/0435—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure by introducing an optical element in the optical path, e.g. a filter
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- G03G15/041—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with variable magnification
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、物体平面にある物体を長く伸びた光
源によつて照明し、反射像を屈折率分布形レンズ
アレイによつて像平面へ伝送する像形成装置に関
する。更に詳細には、本発明は、像平面における
空間的に均一な露光度を提供するように変形した
屈折率分布形レンズアレイに関する。
源によつて照明し、反射像を屈折率分布形レンズ
アレイによつて像平面へ伝送する像形成装置に関
する。更に詳細には、本発明は、像平面における
空間的に均一な露光度を提供するように変形した
屈折率分布形レンズアレイに関する。
束状の屈折率分布形光学フアイバを備えた像伝
送装置は業界に知られている。米国特許第
3658407号には、ガラスまたは合成樹脂で作られ、
横断面において中央部から外方へ放物線的に変化
する屈折率分布を有する導光用フアイバが記載さ
れている。各フアイバは、一端付近に置かれた物
体の像の一部を伝送する合焦レンズとして働く。
千鳥足状の２列形アレイとなつているフアイバの
組立体が物体の像を伝送して合焦させる。このフ
アイバレンズは、日本板硝子株式会社所有の「セ
ルフオツク」（SELFOC）なる登録商標で生産さ
れている。
送装置は業界に知られている。米国特許第
3658407号には、ガラスまたは合成樹脂で作られ、
横断面において中央部から外方へ放物線的に変化
する屈折率分布を有する導光用フアイバが記載さ
れている。各フアイバは、一端付近に置かれた物
体の像の一部を伝送する合焦レンズとして働く。
千鳥足状の２列形アレイとなつているフアイバの
組立体が物体の像を伝送して合焦させる。このフ
アイバレンズは、日本板硝子株式会社所有の「セ
ルフオツク」（SELFOC）なる登録商標で生産さ
れている。
屈折率が変化しているガラスまたはプラスチツ
クのフアイバを製造するための数多くの技術が業
界に知られている。これらは、応用光学
（Applied Optics）、第19巻、第７号（1980年４
月１日）の第1035頁ないし第1038頁のダンカン・
テイー・ムーア（Duncan T.Moore）の論文
「屈折率分布形光学素子の展望」（Gradient
Index Optics：Ａ Review）に便利にまとめら
れている。関連する屈折率分布形レンズアレイの
光学特性が、応用光学、第19巻、第７号（1980年
４月１日）の第1065頁ないし第1069頁のジエーム
ス・デイー・リース（James D.Rees）及びウイ
リアム・ラーマ（William Lama）の論文「屈折
率分布形フアイバレンズの放射分析的特性」
（Some Radiometrie Properties of Gradient−
Index Fiber Lenses）に記載されている。
クのフアイバを製造するための数多くの技術が業
界に知られている。これらは、応用光学
（Applied Optics）、第19巻、第７号（1980年４
月１日）の第1035頁ないし第1038頁のダンカン・
テイー・ムーア（Duncan T.Moore）の論文
「屈折率分布形光学素子の展望」（Gradient
Index Optics：Ａ Review）に便利にまとめら
れている。関連する屈折率分布形レンズアレイの
光学特性が、応用光学、第19巻、第７号（1980年
４月１日）の第1065頁ないし第1069頁のジエーム
ス・デイー・リース（James D.Rees）及びウイ
リアム・ラーマ（William Lama）の論文「屈折
率分布形フアイバレンズの放射分析的特性」
（Some Radiometrie Properties of Gradient−
Index Fiber Lenses）に記載されている。
屈折率分布形レンズアレイは、数多くの技術に
おいて、例えば、米国特許第3922062号に開示さ
れているプリント型光学回路の構造において、及
び米国特許第3947106号及び第4193679号に開示さ
れている従前の光学装置に置き換わるものとし
て、用途がある。
おいて、例えば、米国特許第3922062号に開示さ
れているプリント型光学回路の構造において、及
び米国特許第3947106号及び第4193679号に開示さ
れている従前の光学装置に置き換わるものとし
て、用途がある。
上掲の米国特許に開示されているもののような
複写機への適用においては、複写すべき書類の照
明を行なう光源は、従前の投影レンズを用いてい
る複写機に対して要求される照明帯に比べて極め
て狭く且つ強い照明帯を提供することができなけ
ればならない。この要件が必要となるのは、屈折
率分布形レンズアレイの固有の作動的構造による
のである。全ての複写機の光学系に共通している
他の要件として、均一な明るい物体が与えられた
場合に均一強さの像露光を像平面において提供す
るということがある。非均一な像平面露光の一つ
の典型的な原因は、蛍光ランプのような長く伸び
た管状光源の端部における光の減少である。この
光減少は書類走査線の非均一な照明を生じさせ、
この非均一性がレンズアレイを通じて伝送されて
対応する非均一な像露光を生じさせる。
複写機への適用においては、複写すべき書類の照
明を行なう光源は、従前の投影レンズを用いてい
る複写機に対して要求される照明帯に比べて極め
て狭く且つ強い照明帯を提供することができなけ
ればならない。この要件が必要となるのは、屈折
率分布形レンズアレイの固有の作動的構造による
のである。全ての複写機の光学系に共通している
他の要件として、均一な明るい物体が与えられた
場合に均一強さの像露光を像平面において提供す
るということがある。非均一な像平面露光の一つ
の典型的な原因は、蛍光ランプのような長く伸び
た管状光源の端部における光の減少である。この
光減少は書類走査線の非均一な照明を生じさせ、
この非均一性がレンズアレイを通じて伝送されて
対応する非均一な像露光を生じさせる。
この非均一性を補償するために種々の手法が従
来から試みられている。長い光源管を用い、そし
て該管の中央部だけで有効な照明を行なうように
することにより、光源を変形して均一強さの書類
照明を行なうことができる。しかし、これはかな
り非効率的であり、複写機が大形化する。従来の
レンズ系を準用する他の手法として、可変濃度フ
イルタまたは可変アパーチヤ式スリツトのような
光調整用部品を光学路内に、一般には像平面の直
前に介在させるという方法がある。このスリツト
を、照明光が中央部におけるよりも端部において
より多く通過するように適当な形に作る。すなわ
ち、周知の「バタフライスリツト」である。一
方、フイルタを中央部においては濃くし、端部に
おいては次第に透光性を高める。しかし、屈折率
分布形アレイによつて投射される光線の束は極め
て狭いので、これらの手法を任意の正確度をもつ
て実施することは極めて困難である。
来から試みられている。長い光源管を用い、そし
て該管の中央部だけで有効な照明を行なうように
することにより、光源を変形して均一強さの書類
照明を行なうことができる。しかし、これはかな
り非効率的であり、複写機が大形化する。従来の
レンズ系を準用する他の手法として、可変濃度フ
イルタまたは可変アパーチヤ式スリツトのような
光調整用部品を光学路内に、一般には像平面の直
前に介在させるという方法がある。このスリツト
を、照明光が中央部におけるよりも端部において
より多く通過するように適当な形に作る。すなわ
ち、周知の「バタフライスリツト」である。一
方、フイルタを中央部においては濃くし、端部に
おいては次第に透光性を高める。しかし、屈折率
分布形アレイによつて投射される光線の束は極め
て狭いので、これらの手法を任意の正確度をもつ
て実施することは極めて困難である。
本発明は、特別に設計したランプまたは追加の
光調整用部品の使用を必要とせずに、均一強さの
像平面露光を得ることのできる新規な比較的簡単
な手段を提供するものである。屈折率分布形レン
ズアレイの性質を、中央部におけるよりも端部に
おいてより多くの照明光が伝送されるように変更
することにより、端部照射低下に対する補償が得
られる。この変更は、フアイバ実装密度、個々の
フアイバの半径または個々のフアイバの屈折率分
布のようなレンズのパラメータのどれか一つを変
化させることによつて行なわれる。端部非均一性
の特性を有する或る照明特性が与えられた場合、
レンズアレイを本発明に従つて設計することによ
り、空間的に均一な露光分布を影像平面において
得ることができる。
光調整用部品の使用を必要とせずに、均一強さの
像平面露光を得ることのできる新規な比較的簡単
な手段を提供するものである。屈折率分布形レン
ズアレイの性質を、中央部におけるよりも端部に
おいてより多くの照明光が伝送されるように変更
することにより、端部照射低下に対する補償が得
られる。この変更は、フアイバ実装密度、個々の
フアイバの半径または個々のフアイバの屈折率分
布のようなレンズのパラメータのどれか一つを変
化させることによつて行なわれる。端部非均一性
の特性を有する或る照明特性が与えられた場合、
レンズアレイを本発明に従つて設計することによ
り、空間的に均一な露光分布を影像平面において
得ることができる。
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図について説明すると、側面図で略示する
従来の光学的像形成装置２は、従来から知られて
いるように束状に配置した同構造の屈折率分布形
フアイバの２つの千鳥足状の列６及び８から成る
屈折率分布形レンズアレイ４を有す。第３図はア
レイ４の上面斜視図である。第１図における透明
物体平面１０は図示の方向にレンズ４の前を通つ
て移動するようになつている。平面１０はその上
に物体１２、例えば原稿を支持する。蛍光ランプ
１４が、物体平面１０のＹ軸方向の巾を横切るア
パーチヤを通じて狭い強い照明帯域を提供する。
従来の光学的像形成装置２は、従来から知られて
いるように束状に配置した同構造の屈折率分布形
フアイバの２つの千鳥足状の列６及び８から成る
屈折率分布形レンズアレイ４を有す。第３図はア
レイ４の上面斜視図である。第１図における透明
物体平面１０は図示の方向にレンズ４の前を通つ
て移動するようになつている。平面１０はその上
に物体１２、例えば原稿を支持する。蛍光ランプ
１４が、物体平面１０のＹ軸方向の巾を横切るア
パーチヤを通じて狭い強い照明帯域を提供する。
第２図は蛍光ランプに対する典型的な物体平面
の照射特性を示すものである。点灯すると、上記
ランプは平面１０において該ランプの軸と平行に
物体平面照明出力特性Ｐを提供する。この特性曲
線は、中央部Ａにおいては充分に均一であるが、
端部Ｂ及びＣにおいては低下する。
の照射特性を示すものである。点灯すると、上記
ランプは平面１０において該ランプの軸と平行に
物体平面照明出力特性Ｐを提供する。この特性曲
線は、中央部Ａにおいては充分に均一であるが、
端部Ｂ及びＣにおいては低下する。
作動について第１図を参照して照明すると、平
面１０を、感光性影像形成平面１６の速度と同期
した速度で照明領域を横切つてＸ軸方向に移動さ
せる。光のストリツプが物体１２から反射させら
れ、レンズ４により平面１６の露光ストリツプ１
８上に合焦させられる。この物体平面における照
明特性に対して補償を行なわないとすると、像平
面における露光特性は照明特性と同じ非均一性の
値のものとなる。
面１０を、感光性影像形成平面１６の速度と同期
した速度で照明領域を横切つてＸ軸方向に移動さ
せる。光のストリツプが物体１２から反射させら
れ、レンズ４により平面１６の露光ストリツプ１
８上に合焦させられる。この物体平面における照
明特性に対して補償を行なわないとすると、像平
面における露光特性は照明特性と同じ非均一性の
値のものとなる。
次に本発明について説明すると、本発明者は、
屈折率分布形レンズアレイの空間的露光分布は３
つのパラメータによつて定まるということを見出
した。この３つのパラメータは次の通りである。
すなわち、 (1) 個別フアイバの実装密度、すなわちフアイバ
が互いにどのように緊密な間隔をおいているか
ということ、 (2) 各個別フアイバの半径、及び (3) 個別フアイバの屈折率分布定数 （一般にＡで表され、この屈折率分布定数Ａを用
いると、前述したセルフオツクの屈折率分布は、
近似的に ｎ＝n0（１−Ａ／２r2） ここで、n0；中心軸上の屈折率 Ａ；屈折率分布定数 ｒ；中心から半径方向の距離 で表される。）である。
屈折率分布形レンズアレイの空間的露光分布は３
つのパラメータによつて定まるということを見出
した。この３つのパラメータは次の通りである。
すなわち、 (1) 個別フアイバの実装密度、すなわちフアイバ
が互いにどのように緊密な間隔をおいているか
ということ、 (2) 各個別フアイバの半径、及び (3) 個別フアイバの屈折率分布定数 （一般にＡで表され、この屈折率分布定数Ａを用
いると、前述したセルフオツクの屈折率分布は、
近似的に ｎ＝n0（１−Ａ／２r2） ここで、n0；中心軸上の屈折率 Ａ；屈折率分布定数 ｒ；中心から半径方向の距離 で表される。）である。
また、原稿照明を変化させなくとも、これらパ
ラメータを個々にまたは組合せで変化させて空間
的に均一な露光分布値を得ることができるという
ことが見い出された。第３図は従来の複列形レン
ズアレイの典型的な配置を示すものである。第４
図ないし第６図に、本発明に従つてレンズアレイ
を変形して、フアイバ実装密度、フアイバ半径及
び屈折率分布定数を変化させた実施例をそれぞれ
示す。
ラメータを個々にまたは組合せで変化させて空間
的に均一な露光分布値を得ることができるという
ことが見い出された。第３図は従来の複列形レン
ズアレイの典型的な配置を示すものである。第４
図ないし第６図に、本発明に従つてレンズアレイ
を変形して、フアイバ実装密度、フアイバ半径及
び屈折率分布定数を変化させた実施例をそれぞれ
示す。
先ず第３図について再び説明すると、図はレン
ズアレイ４の上面を示すものである。列６及び８
を構成しているフアイバの各々は互いに同構造で
ある。すなわち、各フアイバは同じ半径及び屈折
率分布定数を有している。また、フアイバ実装密
度は列の一端から他端まで均一である。
ズアレイ４の上面を示すものである。列６及び８
を構成しているフアイバの各々は互いに同構造で
ある。すなわち、各フアイバは同じ半径及び屈折
率分布定数を有している。また、フアイバ実装密
度は列の一端から他端まで均一である。
第４図は、物体平面の非均一照明状態を補償す
るように本発明に従つて変形したレンズアレイの
第１の実施例を示すものである。この実施例にお
いては、レンズアレイ２４は屈折率分布形フアイ
バの２つの列２６及２８から成る。説明の便宜
上、このレンズアレイの半分だけを図示する。図
示のように、中央部におけるフアイバは比較的広
い相互間隔をおいており、これに対して、列端部
におけるフアイバの相互間隔はより緊密になつて
いる。換言すれば、フアイバの間隔は端部へ近づ
くにつれて次第に小さくなつている。この可変間
隔により、列の中央部よりも端部近くにおける像
点の露光により多数のフアイバが寄与し、そし
て、この寄与的フアイバの本数の増加により、本
来ある照明低下が補償される。この実施例を用い
るに伴ない、中央部における露光変調が適度に大
きくなり、また若干の焦点深度の変化がある。
るように本発明に従つて変形したレンズアレイの
第１の実施例を示すものである。この実施例にお
いては、レンズアレイ２４は屈折率分布形フアイ
バの２つの列２６及２８から成る。説明の便宜
上、このレンズアレイの半分だけを図示する。図
示のように、中央部におけるフアイバは比較的広
い相互間隔をおいており、これに対して、列端部
におけるフアイバの相互間隔はより緊密になつて
いる。換言すれば、フアイバの間隔は端部へ近づ
くにつれて次第に小さくなつている。この可変間
隔により、列の中央部よりも端部近くにおける像
点の露光により多数のフアイバが寄与し、そし
て、この寄与的フアイバの本数の増加により、本
来ある照明低下が補償される。この実施例を用い
るに伴ない、中央部における露光変調が適度に大
きくなり、また若干の焦点深度の変化がある。
第５図はフアイバ半径を選択的に変化させた第
２の実施例のレンズアレイを示すものである。レ
ンズアレイ３４は屈折率分布形フアイバの２つの
列３６及び３８から成る。これらフアイバは２つ
の選定値R1またはR2（ただしR2＞R1）のうちの
一つに等しい半径を有す。図示のように、アレイ
の中央付近では半径R1のフアイバをより多数用
いてあり、アレイの端部付近では半径R2のフア
イバをより多数用いてある。図示のように、半径
R2のフアイバの本数は中央からの距離が増すに
つれて増す。像平面の露光度はフアイバ半径の値
の３乗に比例する（前掲のリース及びラーマの論
文を参照されたい）から、端部にある半径R2の
フアイバにより、上記の幾何学的露光度低下が補
償される。影像平面内の任意の点の露光度は数本
のフアイバからの寄与量の合計によつて与えられ
るから、２種類よりも多くのフアイバ半径を用い
てもよいが、唯２種類だけのフアイバ半径を用い
ることによつて適正な均一の露光特性を得ること
ができる。上述の可変間隔の解決法については、
若干の露光変調及び焦点深度の変化が伴なう。
２の実施例のレンズアレイを示すものである。レ
ンズアレイ３４は屈折率分布形フアイバの２つの
列３６及び３８から成る。これらフアイバは２つ
の選定値R1またはR2（ただしR2＞R1）のうちの
一つに等しい半径を有す。図示のように、アレイ
の中央付近では半径R1のフアイバをより多数用
いてあり、アレイの端部付近では半径R2のフア
イバをより多数用いてある。図示のように、半径
R2のフアイバの本数は中央からの距離が増すに
つれて増す。像平面の露光度はフアイバ半径の値
の３乗に比例する（前掲のリース及びラーマの論
文を参照されたい）から、端部にある半径R2の
フアイバにより、上記の幾何学的露光度低下が補
償される。影像平面内の任意の点の露光度は数本
のフアイバからの寄与量の合計によつて与えられ
るから、２種類よりも多くのフアイバ半径を用い
てもよいが、唯２種類だけのフアイバ半径を用い
ることによつて適正な均一の露光特性を得ること
ができる。上述の可変間隔の解決法については、
若干の露光変調及び焦点深度の変化が伴なう。
取扱い及び組立ての便宜のために、列３６及び
３８内の半径R1のフアイバを、この半径R1のフ
アイバをクラツド材３９で取り巻くことによつて
半径R2のフアイバと同じ機械的直径を持つよう
に作つた。これにより、上記諸フアイバを、従来
の複列千鳥足形レンズの組立てに用いる従来の平
行溝付き受座部材内に据えることができるし、ま
た従来の密接実装形の配置を用いることもできる
（第３図参照）。しかし、要すれば、受座部材上の
溝間隔を変化させて、相異なる半径のフアイバ間
の間隔を均一にすることもできる。また、全部が
同じ半径R2のフアイバを用い、そしてマスクを
用いて、半径R1で示すフアイバのアパーチヤを
制限することもできる。
３８内の半径R1のフアイバを、この半径R1のフ
アイバをクラツド材３９で取り巻くことによつて
半径R2のフアイバと同じ機械的直径を持つよう
に作つた。これにより、上記諸フアイバを、従来
の複列千鳥足形レンズの組立てに用いる従来の平
行溝付き受座部材内に据えることができるし、ま
た従来の密接実装形の配置を用いることもできる
（第３図参照）。しかし、要すれば、受座部材上の
溝間隔を変化させて、相異なる半径のフアイバ間
の間隔を均一にすることもできる。また、全部が
同じ半径R2のフアイバを用い、そしてマスクを
用いて、半径R1で示すフアイバのアパーチヤを
制限することもできる。
第６図は、諸フアイバが２種類の値の屈折率分
布定数Ａのうちの一つを有している第３の実施例
のレンズアレイを示すものである。レンズアレイ
４４は、等半径の屈折率分布形フアイバの２つの
列４６及び４８から成る。各列内のフアイバな
A1またはA2（ただしA2＞A1）の屈折率分布定数
値を有す。影像平面における露光度はＡに比例す
るから（リース及びラーマの論文を参照された
い）、値A1及び値A2のフアイバの分布は、複数の
A1フアイバを中央領域内に配置し、一方、A2の
フアイバの過半数をアレイの端部付近に用いるこ
とによつて露光度の低下を補償するように設計さ
れている。
布定数Ａのうちの一つを有している第３の実施例
のレンズアレイを示すものである。レンズアレイ
４４は、等半径の屈折率分布形フアイバの２つの
列４６及び４８から成る。各列内のフアイバな
A1またはA2（ただしA2＞A1）の屈折率分布定数
値を有す。影像平面における露光度はＡに比例す
るから（リース及びラーマの論文を参照された
い）、値A1及び値A2のフアイバの分布は、複数の
A1フアイバを中央領域内に配置し、一方、A2の
フアイバの過半数をアレイの端部付近に用いるこ
とによつて露光度の低下を補償するように設計さ
れている。
これにおいても、数本のフアイバが任意の点に
おける露光度に寄与するから、必要とする相異な
るＡの値は唯２種類だけですむ。この補償法に対
する不利な点は、一定の全共役距離を保持するた
めに値A1及びA2のフアイバの長さを僅かに異な
らせなければならないということである。
おける露光度に寄与するから、必要とする相異な
るＡの値は唯２種類だけですむ。この補償法に対
する不利な点は、一定の全共役距離を保持するた
めに値A1及びA2のフアイバの長さを僅かに異な
らせなければならないということである。
上記の諸列は、非均一の値の照明を与える照明
源を有する光学装置について説明したものであ
る。大部分の一般的な光源は蛍光ランプである
が、ナトリウム蒸気ランプのような他のランプに
も同じ問題がある。また、長さに沿つて比較的均
一な照明を与える特殊ランプ、例えばセグメント
形タングステンのランプが、レンズアレイの末端
に入る反射光を少なくするように該アレイの長さ
よりも短い長さをもつてしばしば用いられてい
る。本発明はかかる装置に対しても同様に適用で
きる。更にまた、上述の諸列よりももつと非均一
な原稿照明を与える他の照明装置も考えられる。
例えば、軸方向アパーチヤを有する円筒状拡散空
洞の中心に配置した単一の小形タングステンラン
プで簡単な安価な照明体を構成することができ
る。この照明体は極めて非均一な書類照明を与え
るが、これも、ここに説明する特殊な屈折率分布
形レンズアレイによつて補償することができる。
源を有する光学装置について説明したものであ
る。大部分の一般的な光源は蛍光ランプである
が、ナトリウム蒸気ランプのような他のランプに
も同じ問題がある。また、長さに沿つて比較的均
一な照明を与える特殊ランプ、例えばセグメント
形タングステンのランプが、レンズアレイの末端
に入る反射光を少なくするように該アレイの長さ
よりも短い長さをもつてしばしば用いられてい
る。本発明はかかる装置に対しても同様に適用で
きる。更にまた、上述の諸列よりももつと非均一
な原稿照明を与える他の照明装置も考えられる。
例えば、軸方向アパーチヤを有する円筒状拡散空
洞の中心に配置した単一の小形タングステンラン
プで簡単な安価な照明体を構成することができ
る。この照明体は極めて非均一な書類照明を与え
るが、これも、ここに説明する特殊な屈折率分布
形レンズアレイによつて補償することができる。
しかし、均一な照明源を設けてある光学装置に
対しても、或る屈折率分布形レンズアレイを適用
した場合にはなお独特の構造に起因する露光の非
均一性の問題がある。次に第７図について説明す
ると、図示の屈折率分布形レンズアレイ５０は、
米国特許出願第151994号に開示されている原理に
従つて縮小または拡大した像を伝送することので
きるものである。第７図に示すように、フアイバ
５２は扇形アレイに幾何学的に配置されており、
アレイの中心付近のフアイバはほぼ垂直（物体平
面５２及び像平面５６に対して直角）であり、ア
レイの端部に近いフアイバは垂直線から傾斜して
いる。この構造を用いると、照明源が物体平面に
おいて均一な強さの照明を与えるとしても、像露
光度は、アレイの端部においては中央部に比べて
増大することが認められた。この端部における露
光度の増大は、各フアイバの入口ひとみ及び出口
ひとみの実効大きさの増大と、隣りのフアイバか
らの照明輪郭のオーバラツプを増大させる視界の
増大との総合効果によるものである。
対しても、或る屈折率分布形レンズアレイを適用
した場合にはなお独特の構造に起因する露光の非
均一性の問題がある。次に第７図について説明す
ると、図示の屈折率分布形レンズアレイ５０は、
米国特許出願第151994号に開示されている原理に
従つて縮小または拡大した像を伝送することので
きるものである。第７図に示すように、フアイバ
５２は扇形アレイに幾何学的に配置されており、
アレイの中心付近のフアイバはほぼ垂直（物体平
面５２及び像平面５６に対して直角）であり、ア
レイの端部に近いフアイバは垂直線から傾斜して
いる。この構造を用いると、照明源が物体平面に
おいて均一な強さの照明を与えるとしても、像露
光度は、アレイの端部においては中央部に比べて
増大することが認められた。この端部における露
光度の増大は、各フアイバの入口ひとみ及び出口
ひとみの実効大きさの増大と、隣りのフアイバか
らの照明輪郭のオーバラツプを増大させる視界の
増大との総合効果によるものである。
本発明の原理に従い、上述の３つのパラメータ
を選択的に変化させることによつて、レンズアレ
イ５０を適当に変形して露光の非均一性を補償す
ることができる。しかし、この場合には、所望す
る効果は、中央部の露光度を減少させるのでなく
て増大させることであるので、その配置は第４図
ないし第６図に示す構成と逆になる。
を選択的に変化させることによつて、レンズアレ
イ５０を適当に変形して露光の非均一性を補償す
ることができる。しかし、この場合には、所望す
る効果は、中央部の露光度を減少させるのでなく
て増大させることであるので、その配置は第４図
ないし第６図に示す構成と逆になる。
また、上述した第４図ないし第７図におけるレ
ンズアレイは複列のフアイバについてこれ開示し
たものであるが、本発明の原理は単列の屈折率分
布形レンズアレイに対しても同様に適用できる。
この型のアレイを例示するアレイは、米国特許出
願第159，993号に記載されている。
ンズアレイは複列のフアイバについてこれ開示し
たものであるが、本発明の原理は単列の屈折率分
布形レンズアレイに対しても同様に適用できる。
この型のアレイを例示するアレイは、米国特許出
願第159，993号に記載されている。
以上、本発明にかかる改良された光学的像形成
装置を開示した。ここに記載した実施例は現在に
おいて好ましいものであるが、当業者には更に他
の変更及び変形を行なうことが可能である。かか
る変更及び変形は全て特許請求の範囲に記載の如
き本発明の精神及び範囲内にあるものである。
装置を開示した。ここに記載した実施例は現在に
おいて好ましいものであるが、当業者には更に他
の変更及び変形を行なうことが可能である。かか
る変更及び変形は全て特許請求の範囲に記載の如
き本発明の精神及び範囲内にあるものである。
第１図は影像形成装置における従来の屈折率分
布形アレイの略端面図、第２図は蛍光ランプによ
つて第１図の物体平面に得られる非均一な照射特
性を示す線図、第３図は従来の複列式屈折率分布
形レンズアレイの上面斜視図、第４図は屈折率分
布形フアイバの間隔を選択的に変化させた本発明
の第１の実施例の部分上面図、第５図は屈折率分
布形フアイバの半径Ｒを選択的に変化させた本発
明の第２の実施例の部分上面図、第６図は屈折率
分布形フアイバの屈折率分布定数値Ａを選択的に
変化させた本発明の第３の実施例の部分上面図、
第７図は像形成装置における従来の縮小／拡大式
屈折率分布形アレイの略端面である。 １０，５４……物体平面、１６，５６……影像
平面、２４，３４，４４……レンズアレイ、２
６，２８，３６，３８，４６，４８……フアイバ
の別、５２……フアイバ。
布形アレイの略端面図、第２図は蛍光ランプによ
つて第１図の物体平面に得られる非均一な照射特
性を示す線図、第３図は従来の複列式屈折率分布
形レンズアレイの上面斜視図、第４図は屈折率分
布形フアイバの間隔を選択的に変化させた本発明
の第１の実施例の部分上面図、第５図は屈折率分
布形フアイバの半径Ｒを選択的に変化させた本発
明の第２の実施例の部分上面図、第６図は屈折率
分布形フアイバの屈折率分布定数値Ａを選択的に
変化させた本発明の第３の実施例の部分上面図、
第７図は像形成装置における従来の縮小／拡大式
屈折率分布形アレイの略端面である。 １０，５４……物体平面、１６，５６……影像
平面、２４，３４，４４……レンズアレイ、２
６，２８，３６，３８，４６，４８……フアイバ
の別、５２……フアイバ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも単一の列に組み合わされて線形レ
ンズアレイを形成する複数の屈折率分布形光フア
イバを包含し、このレンズアレイが物体平面と感
光結像平面との間に設置してあり、物体平面内に
位置する物体からの反射光を結像平面上に伝送し
て像を形成するようになつている光学的像形成装
置において、前記アレイが少なくとも２つの群の
光フアイバからなり、第１の群が同一の屈折率分
布定数値Ａとフアイバ半径Ｒのパラメータを有
し、第２の群が前記第１群のパラメータ値とは異
なる少なくとも１つのパラメータ値を有し、両方
の群のフアイバが、前記反射光を該フアイバを通
して均一なレベルで伝送して前記結像平面に均一
な露光強さを生じさせるようにアレイ全体に分布
されていることを特徴とする光学的像形成装置。 ２ 請求項１記載の光学的像形成装置において、
前記第２群の前記異なるパラメータが屈折率分布
定数値Ａであり、より小さな屈折率分布定数値を
有するフアイバがアレイの中心に向かつて集中し
ており、より高い屈折率分布定数値を有するフア
イバの割合がアレイの端に向かつて徐々に大きく
なつていることを特徴とする光学的像形成装置。 ３ 請求項１記載の光学的像形成装置において、
前記第２群の前記異なるパラメータがフアイバ半
径Ｒであり、より小さな半径を有するフアイバが
アレイの中心に向かつて集中しており、より大き
い半径を有するフアイバの割合がアレイの端に向
かつて徐々に大きくなつていることを特徴とする
光学的像形成装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/274,020 US4462662A (en) | 1981-06-15 | 1981-06-15 | Imaging system utilizing a gradient index lens array compensated for non-uniform object illumination |
| US274020 | 1981-06-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837603A JPS5837603A (ja) | 1983-03-04 |
| JPH0315727B2 true JPH0315727B2 (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=23046436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57097498A Granted JPS5837603A (ja) | 1981-06-15 | 1982-06-07 | 光学的像形成装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4462662A (ja) |
| EP (1) | EP0067696B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5837603A (ja) |
| CA (1) | CA1174881A (ja) |
| DE (1) | DE3266522D1 (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4534641A (en) * | 1983-10-31 | 1985-08-13 | Xerox Corporation | Charge erase device for copying or reproduction machines and printers |
| US4571022A (en) * | 1984-04-10 | 1986-02-18 | Xerox Corporation | Two row reduction/enlargement gradient index lens array |
| US4561761A (en) * | 1984-06-25 | 1985-12-31 | Xerox Corporation | Charge erase device for copying or reproduction machines and printers |
| US4844589A (en) * | 1984-07-17 | 1989-07-04 | Hoya Corporation | Lenses having plural contiguous refractive index distribution substrates and method of manufacture |
| FR2569866B1 (fr) * | 1984-08-28 | 1990-01-19 | Canon Kk | Dispositif de projection |
| US4589736A (en) * | 1984-11-23 | 1986-05-20 | Xerox Corporation | Two row reduction/enlargement gradient index lens array having square-ended fibers |
| US4692015A (en) * | 1986-03-14 | 1987-09-08 | Xerox Corporation | Short focal lens array with multi-magnification properties |
| JPH0750799B2 (ja) * | 1986-04-17 | 1995-05-31 | 株式会社東芝 | 発光装置 |
| US4716507A (en) * | 1986-05-12 | 1987-12-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Optical collimator target illumination |
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| DE3918293A1 (de) * | 1989-06-05 | 1990-12-06 | Zeiss Carl Fa | Linsenraster |
| JPH0355501A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-11 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | レンズアレイ板 |
| DE4101346C1 (ja) * | 1991-01-18 | 1992-07-23 | G.M. Pfaff Ag, 6750 Kaiserslautern, De | |
| US5274732A (en) * | 1992-01-06 | 1993-12-28 | Eastman Kodak Company | Mount for linear lens array |
| JP2815130B2 (ja) * | 1992-11-04 | 1998-10-27 | キヤノン株式会社 | レンズアレイ及びそれを用いた密着型イメージセンサー |
| US5585968A (en) * | 1993-12-01 | 1996-12-17 | International Business Machines Corporation | Optical elements having regions of different indices of refraction and method of fabricating the same |
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| US5973844A (en) * | 1996-01-26 | 1999-10-26 | Proxemics | Lenslet array systems and methods |
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| US7525659B2 (en) * | 2003-01-15 | 2009-04-28 | Negevtech Ltd. | System for detection of water defects |
| US7486861B2 (en) | 2003-01-15 | 2009-02-03 | Negevtech Ltd. | Fiber optical illumination system |
| US7813541B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-10-12 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Method and apparatus for detecting defects in wafers |
| US8031931B2 (en) | 2006-04-24 | 2011-10-04 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Printed fourier filtering in optical inspection tools |
| US7719674B2 (en) * | 2006-11-28 | 2010-05-18 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Image splitting in optical inspection systems |
| US7714998B2 (en) * | 2006-11-28 | 2010-05-11 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Image splitting in optical inspection systems |
| US8304738B2 (en) * | 2010-10-19 | 2012-11-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pet detector scintillation light guiding system having fiber-optics plates |
| CN102451017B (zh) * | 2010-10-19 | 2017-10-31 | 东芝医疗系统株式会社 | Pet检测器模块、pet扫描仪系统、核医学图像摄影检测器模块 |
| JP5485463B1 (ja) * | 2013-09-30 | 2014-05-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 光学部材、露光装置、画像形成装置 |
| JP5485464B1 (ja) * | 2013-09-30 | 2014-05-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 光学部材の製造方法、露光装置の製造方法 |
| JP6250132B2 (ja) * | 2016-12-14 | 2017-12-20 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置 |
Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
| GB1275094A (en) * | 1968-08-22 | 1972-05-24 | Nippon Selfoc Co Ltd | Optical device for transmitting an image |
| US3922062A (en) * | 1969-12-29 | 1975-11-25 | Nippon Electric Co | Integrally formed optical circuit with gradient refractive index |
| JPS5068583U (ja) * | 1973-10-22 | 1975-06-18 | ||
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| JPS562956B2 (ja) * | 1974-06-22 | 1981-01-22 | ||
| JPS5826012B2 (ja) * | 1975-11-28 | 1983-05-31 | ミノルタ株式会社 | 原稿移動型電子複写機 |
| JPS5328428A (en) * | 1976-08-24 | 1978-03-16 | Ricoh Co Ltd | Light control for electrophoto graphic copier |
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-
1981
- 1981-06-15 US US06/274,020 patent/US4462662A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-03-31 CA CA000400052A patent/CA1174881A/en not_active Expired
- 1982-06-07 JP JP57097498A patent/JPS5837603A/ja active Granted
- 1982-06-14 DE DE8282303066T patent/DE3266522D1/de not_active Expired
- 1982-06-14 EP EP82303066A patent/EP0067696B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5837603A (ja) | 1983-03-04 |
| DE3266522D1 (en) | 1985-10-31 |
| EP0067696A1 (en) | 1982-12-22 |
| EP0067696B1 (en) | 1985-09-25 |
| US4462662A (en) | 1984-07-31 |
| CA1174881A (en) | 1984-09-25 |
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