JPH08220307A - 光学系 - Google Patents
光学系Info
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- JPH08220307A JPH08220307A JP7303955A JP30395595A JPH08220307A JP H08220307 A JPH08220307 A JP H08220307A JP 7303955 A JP7303955 A JP 7303955A JP 30395595 A JP30395595 A JP 30395595A JP H08220307 A JPH08220307 A JP H08220307A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- 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
-
- 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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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズアレイ及びＬＥＤアレイによって生成
される画像のバンディングを避けるために、多列ＬＥＤ
アレイと適切に位置決めされるレンズアレイを提供す
る。 【解決手段】 複数の実質的に平行な列に沿って配置さ
れた複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイを備えた光学系を
含み、ＬＥＤアレイからの光を結像するためのレンズア
レイを含み、レンズアレイは複数の実質的に平行な列に
沿ってレンズの中心軸と直交する方向に配置された複数
のレンズを含む。各レンズ列のレンズは、レンズ列の視
野内に配置されたＬＥＤ列のＬＥＤから発光された光を
結像し、各ＬＥＤ列はＬＥＤ列を含む視野を有するレン
ズ列に対して対称的に配置される。
される画像のバンディングを避けるために、多列ＬＥＤ
アレイと適切に位置決めされるレンズアレイを提供す
る。 【解決手段】 複数の実質的に平行な列に沿って配置さ
れた複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイを備えた光学系を
含み、ＬＥＤアレイからの光を結像するためのレンズア
レイを含み、レンズアレイは複数の実質的に平行な列に
沿ってレンズの中心軸と直交する方向に配置された複数
のレンズを含む。各レンズ列のレンズは、レンズ列の視
野内に配置されたＬＥＤ列のＬＥＤから発光された光を
結像し、各ＬＥＤ列はＬＥＤ列を含む視野を有するレン
ズ列に対して対称的に配置される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にレンズア
レイに関する。更に詳細には、本発明は複数列線形画像
バーと位置決めされた複数列レンズアレイに関する。
レイに関する。更に詳細には、本発明は複数列線形画像
バーと位置決めされた複数列レンズアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、プリンタ、コピー機及びスキャ
ナのような現在利用可能な画像形成の複数くは、光を結
像するために屈折率分布型レンズアレイを使用する。一
つの製造業者の日本板ガラス株式会社（Nippon Sheet G
lass Company, Ltd.) は、 "セルフォック（ＳＥＬＦＯ
Ｃ）”という商品名でこれらのレンズアレイを製造して
おり、これは日本の登録商標である。一般的にこれらの
レンズアレイは、１９８８年発行のＳＰＩＥ第９３５
号、「屈折率分布型光学及び小型光学（Gradient-Index
Optics and Miniature Optics) 」に記載のジェームズ
ディー．リーズ（James D. Rees)による "屈折率分布
型光学系のオフィスへの応用（Office application of
gradient-index optics)" というタイトルの論説で述べ
られており、その内容は本明細書中に参照として援用さ
れる。
ナのような現在利用可能な画像形成の複数くは、光を結
像するために屈折率分布型レンズアレイを使用する。一
つの製造業者の日本板ガラス株式会社（Nippon Sheet G
lass Company, Ltd.) は、 "セルフォック（ＳＥＬＦＯ
Ｃ）”という商品名でこれらのレンズアレイを製造して
おり、これは日本の登録商標である。一般的にこれらの
レンズアレイは、１９８８年発行のＳＰＩＥ第９３５
号、「屈折率分布型光学及び小型光学（Gradient-Index
Optics and Miniature Optics) 」に記載のジェームズ
ディー．リーズ（James D. Rees)による "屈折率分布
型光学系のオフィスへの応用（Office application of
gradient-index optics)" というタイトルの論説で述べ
られており、その内容は本明細書中に参照として援用さ
れる。
【０００３】普通、屈折率分布型レンズは光導及び画像
形成（イメージング）ファイバ、又はロッドのアレイを
備え、中心軸から外部方向へ断面を横切るように放物線
状に変化する屈折率分布を有する。典型的には、これら
のファイバは円筒形である。
形成（イメージング）ファイバ、又はロッドのアレイを
備え、中心軸から外部方向へ断面を横切るように放物線
状に変化する屈折率分布を有する。典型的には、これら
のファイバは円筒形である。
【０００４】図１は従来の二列屈折率分布型レンズアレ
イ１００の例を示している。図１に示されるように、光
ファイバは機械的軸と直交する方向に二つの平行な列で
隣合って配置され、該機械的軸は光軸でもあることが好
ましい。又、レンズアレイ１００のファイバは "クロー
ズパック（close pack) ”されている（緊密に詰め込ま
れている）、即ち、ファイバはファイバ同士間に殆ど又
は全く間隔を開けずに配置されている。例えば、列はイ
ンターロックで（例えば、列同士間に殆ど又は全く間隔
がなく互い違いな状態で）配置されるため、一方の列の
ファイバは他方の列の隣接ファイバによって形成される
ギャップ（間隙）に "嵌まり込む（フィットする）" 。
イ１００の例を示している。図１に示されるように、光
ファイバは機械的軸と直交する方向に二つの平行な列で
隣合って配置され、該機械的軸は光軸でもあることが好
ましい。又、レンズアレイ１００のファイバは "クロー
ズパック（close pack) ”されている（緊密に詰め込ま
れている）、即ち、ファイバはファイバ同士間に殆ど又
は全く間隔を開けずに配置されている。例えば、列はイ
ンターロックで（例えば、列同士間に殆ど又は全く間隔
がなく互い違いな状態で）配置されるため、一方の列の
ファイバは他方の列の隣接ファイバによって形成される
ギャップ（間隙）に "嵌まり込む（フィットする）" 。
【０００５】典型的には、レンズアレイはＬＥＤ又は液
晶アレイのような画像バーと共に用いられて画像を形成
する。図２は二列レンズアレイを用いる従来のＬＥＤプ
リンタ画像形成の例を示している。ここで、一列のＬＥ
Ｄ（発光ダイオード）から成るＬＥＤアレイ２００は二
列レンズアレイ２１０の上に配置される。ＬＥＤアレイ
２００のＬＥＤは例えばデジタル信号源からの画像デー
タに従って動作される。ＬＥＤアレイ２００からの光は
レンズアレイ２１０の頂部に入る。レンズアレイ２１０
は受光体（例えば、感光体）２２０上で光を結像する。
晶アレイのような画像バーと共に用いられて画像を形成
する。図２は二列レンズアレイを用いる従来のＬＥＤプ
リンタ画像形成の例を示している。ここで、一列のＬＥ
Ｄ（発光ダイオード）から成るＬＥＤアレイ２００は二
列レンズアレイ２１０の上に配置される。ＬＥＤアレイ
２００のＬＥＤは例えばデジタル信号源からの画像デー
タに従って動作される。ＬＥＤアレイ２００からの光は
レンズアレイ２１０の頂部に入る。レンズアレイ２１０
は受光体（例えば、感光体）２２０上で光を結像する。
【０００６】屈折率分布型レンズの特性である放射照度
プロファイルのために、レンズアレイ及びＬＥＤアレイ
は適切に互いに位置決めされる必要がある、即ち、ＬＥ
Ｄ列はレンズ列に対して対称に配置される。そうでない
場合、画像は所望されない "バンディング（縞模様）”
を含むことになる。典型的には、バンディングは人間の
目では識別できない１サイクル／ｍｍのような空間周波
数で配置される余分な線として画像に現れる。そのよう
なレンズアレイ及びＬＥＤアレイの位置決めは、１９９
１年４月８−９日発行の１９９１年テクニカルダイジェ
ストシリーズ（1991 Technical Digest Series) の屈折
率分布型光学系（Gradient-Index Optical Systems) に
記載のジェームズ ディー．リーズによる「ＬＥＤプリ
ントバーのセルフォックレンズアレイを線形的に位置決
めする方法（Method to Laterally Align a SELFOC Len
s Array in an LED Printbar) 」というタイトルの論説
で述べられており、その内容は本明細書中に参照として
援用される。
プロファイルのために、レンズアレイ及びＬＥＤアレイ
は適切に互いに位置決めされる必要がある、即ち、ＬＥ
Ｄ列はレンズ列に対して対称に配置される。そうでない
場合、画像は所望されない "バンディング（縞模様）”
を含むことになる。典型的には、バンディングは人間の
目では識別できない１サイクル／ｍｍのような空間周波
数で配置される余分な線として画像に現れる。そのよう
なレンズアレイ及びＬＥＤアレイの位置決めは、１９９
１年４月８−９日発行の１９９１年テクニカルダイジェ
ストシリーズ（1991 Technical Digest Series) の屈折
率分布型光学系（Gradient-Index Optical Systems) に
記載のジェームズ ディー．リーズによる「ＬＥＤプリ
ントバーのセルフォックレンズアレイを線形的に位置決
めする方法（Method to Laterally Align a SELFOC Len
s Array in an LED Printbar) 」というタイトルの論説
で述べられており、その内容は本明細書中に参照として
援用される。
【０００７】適切な位置決めのために必要な配置をより
よく理解するために、図３（Ａ）及び（Ｂ）は図２に示
された断面Ａ−Ａから見た二列レンズアレイ２１０及び
一列ＬＥＤアレイ２００の例示的な端面図を例示してい
る。
よく理解するために、図３（Ａ）及び（Ｂ）は図２に示
された断面Ａ−Ａから見た二列レンズアレイ２１０及び
一列ＬＥＤアレイ２００の例示的な端面図を例示してい
る。
【０００８】図３（Ａ）はＬＥＤアレイ２００に適切に
位置決めされたレンズアレイ２１０の端面図を示してい
る。図３（Ａ）に示されるように、ＬＥＤアレイ２００
はレンズアレイ２１０と対称に配置されている、即ち、
ＬＥＤアレイ２００は一方の列のレンズの中心軸と他方
の列のレンズの中心軸との間の半分の位置に配置されて
いる。このようにして、一方のレンズ列からの光出力の
放射照度は他方のレンズ列からの出力の放射照度にマッ
チ（整合）する。これらのレンズ列からの光が組み合わ
されると、光はそれぞれのレンズの列からの放射照度の
量が不均一とならず画像を形成する。
位置決めされたレンズアレイ２１０の端面図を示してい
る。図３（Ａ）に示されるように、ＬＥＤアレイ２００
はレンズアレイ２１０と対称に配置されている、即ち、
ＬＥＤアレイ２００は一方の列のレンズの中心軸と他方
の列のレンズの中心軸との間の半分の位置に配置されて
いる。このようにして、一方のレンズ列からの光出力の
放射照度は他方のレンズ列からの出力の放射照度にマッ
チ（整合）する。これらのレンズ列からの光が組み合わ
されると、光はそれぞれのレンズの列からの放射照度の
量が不均一とならず画像を形成する。
【０００９】ＬＥＤアレイ２００がレンズアレイ２１０
に対して非対称に配置されると、アレイ２００と２１０
の位置決めがずれていることになる。例えば、図３
（Ｂ）に示されるように、ＬＥＤアレイ２００は右側の
レンズ列の中心軸のすぐ上に配置されている。この配置
ではＬＥＤ列は右側のレンズの列に偏る。従って、この
結果各レンズの列の不均一の原因となり、約１サイクル
／ｍｍの空間周波数で放射照度の変調が起こり、この変
調は人間の目には所望されないバンドとして知覚され
る。この問題に加えて、更にこの配置は放射照度変調の
振幅を高くするため、バンドがより知覚可能になる。従
って、レンズアレイとＬＥＤアレイの適切な位置決めを
維持することが所望される。
に対して非対称に配置されると、アレイ２００と２１０
の位置決めがずれていることになる。例えば、図３
（Ｂ）に示されるように、ＬＥＤアレイ２００は右側の
レンズ列の中心軸のすぐ上に配置されている。この配置
ではＬＥＤ列は右側のレンズの列に偏る。従って、この
結果各レンズの列の不均一の原因となり、約１サイクル
／ｍｍの空間周波数で放射照度の変調が起こり、この変
調は人間の目には所望されないバンドとして知覚され
る。この問題に加えて、更にこの配置は放射照度変調の
振幅を高くするため、バンドがより知覚可能になる。従
って、レンズアレイとＬＥＤアレイの適切な位置決めを
維持することが所望される。
【００１０】図２〜３（Ａ）及び（Ｂ）に示される一列
ＬＥＤアレイ２００と対照的に、複数列ＬＥＤアレイは
画像形成における解像度を向上させることができる。例
えば、二列ＬＥＤアレイは二列のＬＥＤから成り、それ
ぞれは２１μｍ四方の正方形から成る。各列内ではＬＥ
Ｄは４２μｍ中心から離れている（例えば、隣接するＬ
ＥＤの中心は４２μｍ離れている）。
ＬＥＤアレイ２００と対照的に、複数列ＬＥＤアレイは
画像形成における解像度を向上させることができる。例
えば、二列ＬＥＤアレイは二列のＬＥＤから成り、それ
ぞれは２１μｍ四方の正方形から成る。各列内ではＬＥ
Ｄは４２μｍ中心から離れている（例えば、隣接するＬ
ＥＤの中心は４２μｍ離れている）。
【００１１】又、ＬＥＤ列は一方の列のＬＥＤが他方の
列のＬＥＤと互い違いになるように配置される。適切な
バッファリングによって、ＬＥＤ列によって形成された
画像が組み合わされて１２００ｓｐｉ（スポット／イン
チ) の解像度（分解能）を有する走査線を形成する。
列のＬＥＤと互い違いになるように配置される。適切な
バッファリングによって、ＬＥＤ列によって形成された
画像が組み合わされて１２００ｓｐｉ（スポット／イン
チ) の解像度（分解能）を有する走査線を形成する。
【００１２】しかしながら、従来技術の図１に示される
ように、従来の二列レンズアレイは、画像のバンディン
グを避けるための複数列ＬＥＤアレイと適切に位置決め
されない。そのようなＬＥＤアレイでは、両方のレンズ
列が第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤレンズアレイに対称で
あることが要求される。しかしながら、そのような配置
は従来の二列レンズアレイでは不可能である。従って、
レンズアレイ及びＬＥＤアレイによって生成される画像
のバンディングを避けるために、複数列ＬＥＤアレイと
適切に位置決めされるレンズアレイを提供することが所
望される。
ように、従来の二列レンズアレイは、画像のバンディン
グを避けるための複数列ＬＥＤアレイと適切に位置決め
されない。そのようなＬＥＤアレイでは、両方のレンズ
列が第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤレンズアレイに対称で
あることが要求される。しかしながら、そのような配置
は従来の二列レンズアレイでは不可能である。従って、
レンズアレイ及びＬＥＤアレイによって生成される画像
のバンディングを避けるために、複数列ＬＥＤアレイと
適切に位置決めされるレンズアレイを提供することが所
望される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明はレン
ズアレイに関し、従来技術の制限及び欠点による一つ以
上の問題を実質的に取り除く。
ズアレイに関し、従来技術の制限及び欠点による一つ以
上の問題を実質的に取り除く。
【００１４】本発明の一つの利点は、放射照度変調の大
きさが減少された画像を形成するために複数列画像バー
を使用することである。
きさが減少された画像を形成するために複数列画像バー
を使用することである。
【００１５】本発明の別の利点は、１サイクル／ｍｍの
空間周波数変調のない画像を形成するために複数列画像
バーが使用されることである。
空間周波数変調のない画像を形成するために複数列画像
バーが使用されることである。
【００１６】本発明の更なる利点は、放射照度変調の大
きさが減少された複数列画像バーからの光を結像するた
めにレンズアレイが使用されることである。
きさが減少された複数列画像バーからの光を結像するた
めにレンズアレイが使用されることである。
【００１７】本発明のまた別の利点は、１サイクル／ｍ
ｍの空間周波数変調がなく、複数列画像バーからの光を
結像するためにレンズアレイが使用されることである。
ｍの空間周波数変調がなく、複数列画像バーからの光を
結像するためにレンズアレイが使用されることである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】これらの及び他の利点を
達成するために、本発明の目的に従うと、実施され概略
的に述べられるように、本発明は複数の実質的に平行な
列に沿って配置された複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイ
を備えた光学系を含み、ＬＥＤアレイからの光を結像す
るためのレンズアレイを含み、前記レンズアレイは複数
の実質的に平行な列に沿ってレンズの中心軸と直交する
方向に配置された複数のレンズを含む。各レンズ列のレ
ンズは、レンズ列の視野内に配置されたＬＥＤ列のＬＥ
Ｄから発光された光を結像し、各ＬＥＤ列はＬＥＤ列を
含む視野を有するレンズ列に対して対称的に配置され
る。
達成するために、本発明の目的に従うと、実施され概略
的に述べられるように、本発明は複数の実質的に平行な
列に沿って配置された複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイ
を備えた光学系を含み、ＬＥＤアレイからの光を結像す
るためのレンズアレイを含み、前記レンズアレイは複数
の実質的に平行な列に沿ってレンズの中心軸と直交する
方向に配置された複数のレンズを含む。各レンズ列のレ
ンズは、レンズ列の視野内に配置されたＬＥＤ列のＬＥ
Ｄから発光された光を結像し、各ＬＥＤ列はＬＥＤ列を
含む視野を有するレンズ列に対して対称的に配置され
る。
【００１９】別の態様において、本発明は複数の実質的
に平行な列に沿ってレンズの中心軸と直交する方向に配
置された複数の屈折率分布型レンズを備えるレンズアレ
イを含む。レンズアレイの各端のレンズ列は上に位置さ
れた物体（オブジェクト）を含まない視野を有し、残り
のレンズ列に対して対称的に配置される。
に平行な列に沿ってレンズの中心軸と直交する方向に配
置された複数の屈折率分布型レンズを備えるレンズアレ
イを含む。レンズアレイの各端のレンズ列は上に位置さ
れた物体（オブジェクト）を含まない視野を有し、残り
のレンズ列に対して対称的に配置される。
【００２０】更なる態様において、本発明は複数の実質
的に平行な列に沿ってレンズの中心軸と直交する方向に
配置された複数の屈折率分布型レンズを備えるレンズア
レイを含む。レンズ列はレンズ列の複数のセットにグル
ープ分けされる。上に位置されレンズ列の各セットに対
して対称的に配置された物体はそのセットのレンズ列の
視野内であり、セットに含まれないレンズ列の視野外で
ある。
的に平行な列に沿ってレンズの中心軸と直交する方向に
配置された複数の屈折率分布型レンズを備えるレンズア
レイを含む。レンズ列はレンズ列の複数のセットにグル
ープ分けされる。上に位置されレンズ列の各セットに対
して対称的に配置された物体はそのセットのレンズ列の
視野内であり、セットに含まれないレンズ列の視野外で
ある。
【００２１】
【発明の実施の形態】上記の全般的な記述及び以下の詳
細な記述は例示的及び説明的であり、特許請求の範囲に
よって請求される本発明の更なる説明を設けることを意
図したものである。
細な記述は例示的及び説明的であり、特許請求の範囲に
よって請求される本発明の更なる説明を設けることを意
図したものである。
【００２２】添付図面は本発明の更なる理解のために提
供され、本明細書に含まれ本明細書の一部分を構成し、
本発明の幾つかの実施の形態を例示し、本発明の記述と
共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
供され、本明細書に含まれ本明細書の一部分を構成し、
本発明の幾つかの実施の形態を例示し、本発明の記述と
共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００２３】本発明に従うと、複数列レンズアレイ及び
複数列画像バーは、複数列画像バーの各ピクセル列がピ
クセル列を含む視野を有するレンズ列に対して対称に配
置されるように互いに位置決めされている。この方法
で、レンズアレイ及び画像バーによって生成された画像
は１サイクル／ｍｍの放射照度変調を含まず、又、放射
照度変調の全体的な大きさが減少する。
複数列画像バーは、複数列画像バーの各ピクセル列がピ
クセル列を含む視野を有するレンズ列に対して対称に配
置されるように互いに位置決めされている。この方法
で、レンズアレイ及び画像バーによって生成された画像
は１サイクル／ｍｍの放射照度変調を含まず、又、放射
照度変調の全体的な大きさが減少する。
【００２４】本発明の好適な実施の形態に対して詳細に
参照がなされ、添付図面において同一参照番号は対応す
る構成要素を表す。
参照がなされ、添付図面において同一参照番号は対応す
る構成要素を表す。
【００２５】図４に示されるように、第１実施の形態の
光学系は二列ＬＥＤアレイ４００、三列レンズアレイ４
１０及び受光体表面４２０を含む。レンズアレイ４１０
はＬＥＤアレイ４００と受光体表面４２０の間に配置さ
れる。
光学系は二列ＬＥＤアレイ４００、三列レンズアレイ４
１０及び受光体表面４２０を含む。レンズアレイ４１０
はＬＥＤアレイ４００と受光体表面４２０の間に配置さ
れる。
【００２６】ＬＥＤアレイ４００は画像の走査線に対応
して選択的に動作するＬＥＤを含むことが好ましい。第
１実施の形態において、ＬＥＤアレイ４００は図４では
それぞれＬＥＤ列Ａ及びＬＥＤ列Ｂと称される二つの平
行なＬＥＤの列を含む。ＬＥＤアレイ４００に含まれる
ＬＥＤは、例えば、２１μｍ四方の正方形を含み、中心
から４２μｍ離間されている（例えば、隣接するＬＥＤ
の中心は４２μｍ離れている）。列ＡのＬＥＤは列Ｂの
ＬＥＤと互い違いに配置されるため、適切なバッファリ
ングにより、ＬＥＤ列によって形成された画像が組み合
わされて１２００ｓｐｉの解像度を有する走査線を形成
する。勿論、ＬＥＤアレイが本明細書中に述べられた機
能を実行する限りＬＥＤは大きくても小さくてもよい。
して選択的に動作するＬＥＤを含むことが好ましい。第
１実施の形態において、ＬＥＤアレイ４００は図４では
それぞれＬＥＤ列Ａ及びＬＥＤ列Ｂと称される二つの平
行なＬＥＤの列を含む。ＬＥＤアレイ４００に含まれる
ＬＥＤは、例えば、２１μｍ四方の正方形を含み、中心
から４２μｍ離間されている（例えば、隣接するＬＥＤ
の中心は４２μｍ離れている）。列ＡのＬＥＤは列Ｂの
ＬＥＤと互い違いに配置されるため、適切なバッファリ
ングにより、ＬＥＤ列によって形成された画像が組み合
わされて１２００ｓｐｉの解像度を有する走査線を形成
する。勿論、ＬＥＤアレイが本明細書中に述べられた機
能を実行する限りＬＥＤは大きくても小さくてもよい。
【００２７】他の実施の形態において、ＬＥＤアレイ４
００は複数のピクセルを有する異なるタイプの画像バー
（図示せず）に置き換えられることもできる。例えば、
複数のバックリットシャッタ（back-lit shutter：バッ
クライトシャッタ) を有する液晶アレイ（図示せず）が
用いられうる。ＬＥＤと同様に、シャッタは選択的に動
作されて画像の走査線に対応する光を提供する。
００は複数のピクセルを有する異なるタイプの画像バー
（図示せず）に置き換えられることもできる。例えば、
複数のバックリットシャッタ（back-lit shutter：バッ
クライトシャッタ) を有する液晶アレイ（図示せず）が
用いられうる。ＬＥＤと同様に、シャッタは選択的に動
作されて画像の走査線に対応する光を提供する。
【００２８】レンズアレイ４１０はＬＥＤアレイ４００
のＬＥＤから受け取られた光を結像して受光体表面４２
０上に対応する画像を形成する。受光体表面４２０は任
意の感光表面であってよく、例えば、レーザプリンタ又
はコピー機で使用される従来の受光体でよい。図４に示
されるように、ＬＥＤ列Ａ及びＢの画像はそれぞれの列
のすぐ下に形成され、それぞれ "ＬＥＤ列Ａの画像" 及
び "ＬＥＤ列Ｂの画像" と称される。
のＬＥＤから受け取られた光を結像して受光体表面４２
０上に対応する画像を形成する。受光体表面４２０は任
意の感光表面であってよく、例えば、レーザプリンタ又
はコピー機で使用される従来の受光体でよい。図４に示
されるように、ＬＥＤ列Ａ及びＢの画像はそれぞれの列
のすぐ下に形成され、それぞれ "ＬＥＤ列Ａの画像" 及
び "ＬＥＤ列Ｂの画像" と称される。
【００２９】ＬＥＤアレイ４００は、ＬＥＤ列Ａ及び列
Ｂの画像が受光体４２０上で焦点が合わされるようにレ
ンズアレイ４１０から距離Ｌ1 をおいて配置されること
が好ましい。距離Ｌ1 は、レンズアレイ４１０の屈折率
分布型レンズのある特性に依存する。距離Ｌ1 は以下の
ように計算される。 Ｌ1 ＝−ｔａｎ（（√Ａ）Ｌ2 ／２）／ｎO √Ａ （１） ここで、√Ａは屈折率分布型レンズの正の勾配定数であ
り、Ｌ2 はレンズ長で、ｎO は軸方向屈折率である。従
って、√Ａ、Ｌ2 及びｎO の値が分かれば距離Ｌ 1 はこ
れらの値を式（１）に当てはめることによって求められ
る。
Ｂの画像が受光体４２０上で焦点が合わされるようにレ
ンズアレイ４１０から距離Ｌ1 をおいて配置されること
が好ましい。距離Ｌ1 は、レンズアレイ４１０の屈折率
分布型レンズのある特性に依存する。距離Ｌ1 は以下の
ように計算される。 Ｌ1 ＝−ｔａｎ（（√Ａ）Ｌ2 ／２）／ｎO √Ａ （１） ここで、√Ａは屈折率分布型レンズの正の勾配定数であ
り、Ｌ2 はレンズ長で、ｎO は軸方向屈折率である。従
って、√Ａ、Ｌ2 及びｎO の値が分かれば距離Ｌ 1 はこ
れらの値を式（１）に当てはめることによって求められ
る。
【００３０】第１実施の形態において、レンズアレイ４
１０は複数の同一の屈折率分布型レンズを備え、それら
は三列に平行に配置されそれぞれ１乃至３と称される。
屈折率分布型レンズは光導及び画像形成ファイバ又はロ
ッドであり、ファイバ又はロッドの中心軸から放物線状
に変化する放射照度分布を有する。レンズは、レンズ間
にほとんど又は全く間隔を開けずにレンズアレイ４１０
にクローズパックされることが好ましい。
１０は複数の同一の屈折率分布型レンズを備え、それら
は三列に平行に配置されそれぞれ１乃至３と称される。
屈折率分布型レンズは光導及び画像形成ファイバ又はロ
ッドであり、ファイバ又はロッドの中心軸から放物線状
に変化する放射照度分布を有する。レンズは、レンズ間
にほとんど又は全く間隔を開けずにレンズアレイ４１０
にクローズパックされることが好ましい。
【００３１】図４に示されるように、ＬＥＤ列Ａはレン
ズ列１及び２に対して対称的に配置され、ＬＥＤ列Ｂは
レンズ列２及び３に対して対称的に配置される。本発明
に従うと、ＬＥＤ列Ａはレンズ列１及び２の視野内であ
るが、レンズ列３の視野外である。又、ＬＥＤ列Ｂはレ
ンズ列２及び３の視野内であるが、レンズ列１の視野外
である。
ズ列１及び２に対して対称的に配置され、ＬＥＤ列Ｂは
レンズ列２及び３に対して対称的に配置される。本発明
に従うと、ＬＥＤ列Ａはレンズ列１及び２の視野内であ
るが、レンズ列３の視野外である。又、ＬＥＤ列Ｂはレ
ンズ列２及び３の視野内であるが、レンズ列１の視野外
である。
【００３２】図５に示されるように、本発明の第１実施
の形態において、各レンズの半径はＲで表され、任意の
隣り合う二つのレンズの中心軸間の距離は（２．０６）
Ｒであり、この値は二つの半径及びレンズ間の僅かな間
隙の合計を表す。勿論、他の実施の形態ではこの間隔は
異なってもよい。
の形態において、各レンズの半径はＲで表され、任意の
隣り合う二つのレンズの中心軸間の距離は（２．０６）
Ｒであり、この値は二つの半径及びレンズ間の僅かな間
隙の合計を表す。勿論、他の実施の形態ではこの間隔は
異なってもよい。
【００３３】上記に述べられたように、ＬＥＤ列Ａ及び
Ｂはそれぞれレンズ列１と２及びレンズ列２と３に対し
て対称的に配置される。従って、ＬＥＤ列ＡとＢの間の
距離は１．０３（√３）Ｒと計算される。この距離は整
数個のＬＥＤの距離であることが好ましいため、組み合
わされるとこれらのＬＥＤ列からの画像は走査線を形成
するようにマッチングされる。
Ｂはそれぞれレンズ列１と２及びレンズ列２と３に対し
て対称的に配置される。従って、ＬＥＤ列ＡとＢの間の
距離は１．０３（√３）Ｒと計算される。この距離は整
数個のＬＥＤの距離であることが好ましいため、組み合
わされるとこれらのＬＥＤ列からの画像は走査線を形成
するようにマッチングされる。
【００３４】上記に述べられたように、ＬＥＤ列Ａはレ
ンズ列Ａ１及び２の視野内であるがレンズ列３の視野外
であり、ＬＥＤ列Ｂはレンズ列２及び３の視野内である
が、レンズ列１の視野外である。従って、列２はＬＥＤ
列Ａ及びＢの両方を結像し、レンズ列１はＬＥＤ列Ａか
らの光しか結像せず、レンズ列３はＬＥＤ列Ｂからの光
しか結像しない。このようにしてレンズアレイ４１０は
好ましくない１サイクル／ｍｍの空間周波数変調を有す
る画像を生成することを防ぎ、又、画像の変調周波数全
体を最小化する。
ンズ列Ａ１及び２の視野内であるがレンズ列３の視野外
であり、ＬＥＤ列Ｂはレンズ列２及び３の視野内である
が、レンズ列１の視野外である。従って、列２はＬＥＤ
列Ａ及びＢの両方を結像し、レンズ列１はＬＥＤ列Ａか
らの光しか結像せず、レンズ列３はＬＥＤ列Ｂからの光
しか結像しない。このようにしてレンズアレイ４１０は
好ましくない１サイクル／ｍｍの空間周波数変調を有す
る画像を生成することを防ぎ、又、画像の変調周波数全
体を最小化する。
【００３５】レンズはこれらの所望の視野を得るように
設計されることが好ましい。本発明に従うと、距離Ｌ1
で各レンズは中心軸と直交する方向に測定された最大半
径方向視野を有し、それはｋで表される。即ち、レンズ
はレンズから距離Ｌ1 離れ、レンズの中心軸と直交する
方向の距離ｋ内の物体を含む視野を有する。
設計されることが好ましい。本発明に従うと、距離Ｌ1
で各レンズは中心軸と直交する方向に測定された最大半
径方向視野を有し、それはｋで表される。即ち、レンズ
はレンズから距離Ｌ1 離れ、レンズの中心軸と直交する
方向の距離ｋ内の物体を含む視野を有する。
【００３６】図５に示されるように、所望の視野を得る
ために許容可能なｋの最大値はレンズ列１の一つのレン
ズの中心軸からＬＥＤ列Ｂまで測定された距離として示
され、それはレンズ列３のあるレンズの中心軸からＬＥ
Ｄ列Ａまで測定された距離でもある。ｋの値が最大値よ
り小さいと、列１のレンズ及び列３のレンズがＬＥＤ列
Ｂ及び列ＡのそれぞれのＬＥＤからの光を結像しないこ
とになる。図５に示されるにおいて、レンズが所望の視
野を得るためのｋの最大値はそれぞれの列のレンズの中
心を結んだ距離の１．５倍であることが示され、以下の
ように計算される。 ｋ＜（１．５）１．０３（√３）Ｒ≒２．６７６Ｒ （２）
ために許容可能なｋの最大値はレンズ列１の一つのレン
ズの中心軸からＬＥＤ列Ｂまで測定された距離として示
され、それはレンズ列３のあるレンズの中心軸からＬＥ
Ｄ列Ａまで測定された距離でもある。ｋの値が最大値よ
り小さいと、列１のレンズ及び列３のレンズがＬＥＤ列
Ｂ及び列ＡのそれぞれのＬＥＤからの光を結像しないこ
とになる。図５に示されるにおいて、レンズが所望の視
野を得るためのｋの最大値はそれぞれの列のレンズの中
心を結んだ距離の１．５倍であることが示され、以下の
ように計算される。 ｋ＜（１．５）１．０３（√３）Ｒ≒２．６７６Ｒ （２）
【００３７】レンズに対するｋの値は幾つかのレンズの
特性に依存し、以下のように計算される。 ｋ＝−Ｒ ｓｅｃ（（√Ａ）Ｌ2 ／２） （３） ここでＲはレンズの半径で、√Ａは屈折率分布型レンズ
の正の勾配定数で、Ｌ2はレンズ長である。式（３）か
ら分かるように、ｋはレンズ長に特に依存する。従っ
て、最大値より小さい与えられたｋの値に対して、Ｒ及
び√Ａが与えられていればレンズ長Ｌ2 は式（３）から
計算されることができる。
特性に依存し、以下のように計算される。 ｋ＝−Ｒ ｓｅｃ（（√Ａ）Ｌ2 ／２） （３） ここでＲはレンズの半径で、√Ａは屈折率分布型レンズ
の正の勾配定数で、Ｌ2はレンズ長である。式（３）か
ら分かるように、ｋはレンズ長に特に依存する。従っ
て、最大値より小さい与えられたｋの値に対して、Ｒ及
び√Ａが与えられていればレンズ長Ｌ2 は式（３）から
計算されることができる。
【００３８】図４及び図５に例示される光学系におい
て、レンズに対するｋの値は最大値２．６７６Ｒより小
さい任意の値、例えば２．５Ｒにセットされる。このｋ
の値に基づいて、市販のレンズアレイは所望の特性を得
るために上の等式に従って変更されうる。例えば、ある
市販のレンズアレイＮＳＧ ＳＬＡ １２Ａセルフォッ
クレンズアレイは０．５４２５ｍｍの半径Ｒ及び６６０
ｎｍで０．２３２６ｍｍ -1の勾配定数√Ａを有するレン
ズを含む。これらのＲ及び√Ａの値を等式（３）に当て
はめると、レンズ長Ｌ2 はｋ＝２．５Ｒに対して１７．
０４ｍｍと計算される。
て、レンズに対するｋの値は最大値２．６７６Ｒより小
さい任意の値、例えば２．５Ｒにセットされる。このｋ
の値に基づいて、市販のレンズアレイは所望の特性を得
るために上の等式に従って変更されうる。例えば、ある
市販のレンズアレイＮＳＧ ＳＬＡ １２Ａセルフォッ
クレンズアレイは０．５４２５ｍｍの半径Ｒ及び６６０
ｎｍで０．２３２６ｍｍ -1の勾配定数√Ａを有するレン
ズを含む。これらのＲ及び√Ａの値を等式（３）に当て
はめると、レンズ長Ｌ2 はｋ＝２．５Ｒに対して１７．
０４ｍｍと計算される。
【００３９】異なる市販のレンズアレイであるＮＳＧ
ＳＬＡ ２０Ａ セルフォックレンズアレイを使用する
と、該レンズアレイは０．５５７５の半径Ｒ及び６６０
ｎｍで０．４４０６ｍｍ-1の勾配定数√Ａを有するレン
ズを含み、長さＬ2 は式（３）からｋ＝２．５Ｒに対し
て９．０ｍｍと計算される。
ＳＬＡ ２０Ａ セルフォックレンズアレイを使用する
と、該レンズアレイは０．５５７５の半径Ｒ及び６６０
ｎｍで０．４４０６ｍｍ-1の勾配定数√Ａを有するレン
ズを含み、長さＬ2 は式（３）からｋ＝２．５Ｒに対し
て９．０ｍｍと計算される。
【００４０】ＬＥＤ列Ａ及び列Ｂの画像はレンズ列１と
２及びレンズ列２と３のそれぞれからのほぼ均一な放射
照度分布を含む。更に、これらの画像は人間の目で容易
に認識できる１サイクル／ｍｍの放射照度変調を含まな
い。
２及びレンズ列２と３のそれぞれからのほぼ均一な放射
照度分布を含む。更に、これらの画像は人間の目で容易
に認識できる１サイクル／ｍｍの放射照度変調を含まな
い。
【００４１】本発明の更なる実施の形態が以下に述べら
れるが、図面において同一又は類似の部分は一貫して同
じ参照番号によって表される。
れるが、図面において同一又は類似の部分は一貫して同
じ参照番号によって表される。
【００４２】図６及び図７はそれぞれ本発明の第２実施
の形態に従った光学系の端面図及び平面図である。この
光学系は二列ＬＥＤ６００、四列レンズアレイ６１０及
び受光体表面４２０を含む。ＬＥＤアレイ６００からの
光はレンズアレイ６１０によって受光体表面４２０上で
結像される。
の形態に従った光学系の端面図及び平面図である。この
光学系は二列ＬＥＤ６００、四列レンズアレイ６１０及
び受光体表面４２０を含む。ＬＥＤアレイ６００からの
光はレンズアレイ６１０によって受光体表面４２０上で
結像される。
【００４３】ＬＥＤアレイ６００及びレンズアレイ６１
０はＬＥＤ４００及びレンズアレイ４１０と類似してい
ることが好ましいが、幾つかの異なる点がある。特に、
ＬＥＤアレイ６００はＬＥＤアレイ４００のように二つ
の平行な列で配置された複数のＬＥＤを含むが、ＬＥＤ
アレイ６００のＬＥＤ列Ａ及び列Ｂは１．０３（√３）
Ｒではなく２．０６（√３）Ｒの距離離間されているた
め、ＬＥＤアレイ６００は四列レンズアレイ６１０と適
切に位置決めされている。又、ＬＥＤ列Ａ及び列Ｂの間
隔は整数個のＬＥＤの距離であることが好ましいため、
画像は走査線を形成するようにマッチングされる。
０はＬＥＤ４００及びレンズアレイ４１０と類似してい
ることが好ましいが、幾つかの異なる点がある。特に、
ＬＥＤアレイ６００はＬＥＤアレイ４００のように二つ
の平行な列で配置された複数のＬＥＤを含むが、ＬＥＤ
アレイ６００のＬＥＤ列Ａ及び列Ｂは１．０３（√３）
Ｒではなく２．０６（√３）Ｒの距離離間されているた
め、ＬＥＤアレイ６００は四列レンズアレイ６１０と適
切に位置決めされている。又、ＬＥＤ列Ａ及び列Ｂの間
隔は整数個のＬＥＤの距離であることが好ましいため、
画像は走査線を形成するようにマッチングされる。
【００４４】更に、レンズアレイ６１０は複数の屈折率
分布型レンズを含み、該レンズはクローズパックされ四
つの平行な列に配置されそれぞれ１乃至４と称される。
図６に示されるように、ＬＥＤ列Ａはレンズ列１及び２
に対して対称的に配置され、ＬＥＤ列Ｂはレンズ列３及
び４に対して対称的に配置される。レンズ列１及び２は
ＬＥＤ列Ａからの光のみを結像し、レンズ列３及び４は
ＬＥＤ列Ｂからの光のみを結像することが好ましく、受
光体表面４２０上にＬＥＤ列Ａ及び列Ｂの画像を形成す
る。従って、レンズ列１及び２の視野はＬＥＤ列Ａは含
むが列Ｂは含まない。又、レンズ列３及び４の視野はＬ
ＥＤ列Ｂは含むが列Ａは含まない。
分布型レンズを含み、該レンズはクローズパックされ四
つの平行な列に配置されそれぞれ１乃至４と称される。
図６に示されるように、ＬＥＤ列Ａはレンズ列１及び２
に対して対称的に配置され、ＬＥＤ列Ｂはレンズ列３及
び４に対して対称的に配置される。レンズ列１及び２は
ＬＥＤ列Ａからの光のみを結像し、レンズ列３及び４は
ＬＥＤ列Ｂからの光のみを結像することが好ましく、受
光体表面４２０上にＬＥＤ列Ａ及び列Ｂの画像を形成す
る。従って、レンズ列１及び２の視野はＬＥＤ列Ａは含
むが列Ｂは含まない。又、レンズ列３及び４の視野はＬ
ＥＤ列Ｂは含むが列Ａは含まない。
【００４５】これらの所望の視野は最初にレンズに対す
る最大値ｋを決定することによって得られる。図７に示
されるように、この最大値はレンズ列２の中心軸からＬ
ＥＤ列Ｂまでの測定値である。この実施の形態では、最
大値ｋは（１．５）１．０３（√３）Ｒであり、第１実
施の形態の光学系のレンズに対して得られたものと同じ
最大値である。ｋを最大値より小さく設定すると、第１
実施の形態に関連して上記に述べられたように、Ｒ及び
√Ａが与えられると、式（３）を使用して所望の視野を
有するレンズ列のレンズ長が決定される。
る最大値ｋを決定することによって得られる。図７に示
されるように、この最大値はレンズ列２の中心軸からＬ
ＥＤ列Ｂまでの測定値である。この実施の形態では、最
大値ｋは（１．５）１．０３（√３）Ｒであり、第１実
施の形態の光学系のレンズに対して得られたものと同じ
最大値である。ｋを最大値より小さく設定すると、第１
実施の形態に関連して上記に述べられたように、Ｒ及び
√Ａが与えられると、式（３）を使用して所望の視野を
有するレンズ列のレンズ長が決定される。
【００４６】第１及び第２実施の形態の光学系は、両方
とも二つのレンズ列を使用して各ＬＥＤ列から光を結像
する。更に二つの実施の形態が述べられ、それらは四つ
のレンズ列を使用して各ＬＥＤ列からの光を結像する。
とも二つのレンズ列を使用して各ＬＥＤ列から光を結像
する。更に二つの実施の形態が述べられ、それらは四つ
のレンズ列を使用して各ＬＥＤ列からの光を結像する。
【００４７】本発明の第３実施の形態では、図８及び図
９に示されるように、光学系は二列ＬＥＤアレイ４０
０、五列レンズアレイ８１０及び受光体４２０を含む。
レンズアレイ８１０はＬＥＤアレイ４００からの光を受
光体表面４２０上で結像する。
９に示されるように、光学系は二列ＬＥＤアレイ４０
０、五列レンズアレイ８１０及び受光体４２０を含む。
レンズアレイ８１０はＬＥＤアレイ４００からの光を受
光体表面４２０上で結像する。
【００４８】レンズアレイ８１０は複数の屈折率分布型
レンズを含み、該レンズはクローズパックされ五つの平
行な列に沿って配置され、それぞれの列は１乃至５と称
される。ＬＥＤ列Ａはレンズ列２及び３に対して対称的
に配置されＬＥＤ列Ｂはレンズ列３及び４に対して対称
的に配置される。この実施の形態では、レンズ列１乃至
４はＬＥＤ列Ａからの光を結像し、レンズ列２乃至５は
ＬＥＤ列Ｂからの光を結像する。従って、レンズ列２乃
至４の視野はＬＥＤ列Ａ及び列Ｂの両方の光を含む。し
かしながら、レンズ列１の視野はＬＥＤ列Ａしか含ま
ず、ＬＥＤ列Ｂは含まない。同様に、レンズ列５の視野
はＬＥＤ列Ｂのみを含み、ＬＥＤ列Ａを含まない。
レンズを含み、該レンズはクローズパックされ五つの平
行な列に沿って配置され、それぞれの列は１乃至５と称
される。ＬＥＤ列Ａはレンズ列２及び３に対して対称的
に配置されＬＥＤ列Ｂはレンズ列３及び４に対して対称
的に配置される。この実施の形態では、レンズ列１乃至
４はＬＥＤ列Ａからの光を結像し、レンズ列２乃至５は
ＬＥＤ列Ｂからの光を結像する。従って、レンズ列２乃
至４の視野はＬＥＤ列Ａ及び列Ｂの両方の光を含む。し
かしながら、レンズ列１の視野はＬＥＤ列Ａしか含ま
ず、ＬＥＤ列Ｂは含まない。同様に、レンズ列５の視野
はＬＥＤ列Ｂのみを含み、ＬＥＤ列Ａを含まない。
【００４９】図９に示されるように、所望の視野を得る
ために許容可能なｋの最大値は、レンズ列１の一つのレ
ンズの中心軸からＬＥＤ列Ｂまでを測定することによっ
て求められ、その値は（２．５）１．０３（√３）Ｒで
ある。第１及び第２実施の形態に関連して上記に述べら
れるように、ｋには最大値より小さい値が選択される。
Ｒ及び√Ａが与えられると、選択されたｋの値及び式
（３）に従って適切なレンズ長を決定することによって
所望の視野が得られる。
ために許容可能なｋの最大値は、レンズ列１の一つのレ
ンズの中心軸からＬＥＤ列Ｂまでを測定することによっ
て求められ、その値は（２．５）１．０３（√３）Ｒで
ある。第１及び第２実施の形態に関連して上記に述べら
れるように、ｋには最大値より小さい値が選択される。
Ｒ及び√Ａが与えられると、選択されたｋの値及び式
（３）に従って適切なレンズ長を決定することによって
所望の視野が得られる。
【００５０】図１０及び図１１は本発明の第４実施の形
態の光学系を例示している。この実施の形態の光学系
は、二列ＬＥＤアレイ６００、レンズアレイ９１０及び
受光体４２０を含む。レンズアレイ９１０はＬＥＤアレ
イ６００からの光を受光体表面４２０上に結像する。
態の光学系を例示している。この実施の形態の光学系
は、二列ＬＥＤアレイ６００、レンズアレイ９１０及び
受光体４２０を含む。レンズアレイ９１０はＬＥＤアレ
イ６００からの光を受光体表面４２０上に結像する。
【００５１】レンズアレイ９１０は複数の屈折率分布型
レンズを含み、該レンズはクローズパックされ六つの平
行な列で配置されそれぞれ１乃至６と称される。ＬＥＤ
列Ａはレンズ列２及び３に対して対称的に配置され、Ｌ
ＥＤ列Ｂはレンズ列４及び５に対して対称的に配置され
る。この実施の形態ではレンズ列１乃至４はＬＥＤ列Ａ
からの光を結像し、レンズ列３乃至６はＬＥＤ列Ｂから
の光を結像する。従って、列３及び４の視野はＬＥＤ列
Ａ及び列Ｂの両方を含む。しかしながら、レンズ列１及
び２の視野はＬＥＤ列Ａだけを含み、ＬＥＤ列Ｂを含ま
ない。同様に、レンズ列５及び６の視野はＬＥＤ列Ｂだ
けを含み、ＬＥＤ列Ａを含まない。
レンズを含み、該レンズはクローズパックされ六つの平
行な列で配置されそれぞれ１乃至６と称される。ＬＥＤ
列Ａはレンズ列２及び３に対して対称的に配置され、Ｌ
ＥＤ列Ｂはレンズ列４及び５に対して対称的に配置され
る。この実施の形態ではレンズ列１乃至４はＬＥＤ列Ａ
からの光を結像し、レンズ列３乃至６はＬＥＤ列Ｂから
の光を結像する。従って、列３及び４の視野はＬＥＤ列
Ａ及び列Ｂの両方を含む。しかしながら、レンズ列１及
び２の視野はＬＥＤ列Ａだけを含み、ＬＥＤ列Ｂを含ま
ない。同様に、レンズ列５及び６の視野はＬＥＤ列Ｂだ
けを含み、ＬＥＤ列Ａを含まない。
【００５２】図１１に示されるように、第３実施の形態
と同様に、所望の視野を得るために許容可能なｋの最大
値は（２．５）１．０３（√３）Ｒである。他の実施の
形態と関連して上記に述べられたように、ｋは最大値よ
り小さな値が選択される。Ｒ及び√Ａが与えられると、
選択されたｋの値及び式（３）に従って適切なレンズ長
を決定することによって所望の視野が得られる。
と同様に、所望の視野を得るために許容可能なｋの最大
値は（２．５）１．０３（√３）Ｒである。他の実施の
形態と関連して上記に述べられたように、ｋは最大値よ
り小さな値が選択される。Ｒ及び√Ａが与えられると、
選択されたｋの値及び式（３）に従って適切なレンズ長
を決定することによって所望の視野が得られる。
【００５３】設計の考慮事項によって、ある環境におい
てはある実施の形態の方が他の実施の形態より望ましい
ことがある。例えば、第１実施の形態の光学系はレンズ
列の数が最も少ないレンズアレイを有するため、該系は
他の実施の形態の系よりもよりコンパクト且つ低コスト
である。放射速度が所望されるなら、第３及び第４実施
の形態は二列ではなく四つのレンズ列を使用して各ＬＥ
Ｄ列からの光を結像するため、第３及び第４実施の形態
が好ましい。
てはある実施の形態の方が他の実施の形態より望ましい
ことがある。例えば、第１実施の形態の光学系はレンズ
列の数が最も少ないレンズアレイを有するため、該系は
他の実施の形態の系よりもよりコンパクト且つ低コスト
である。放射速度が所望されるなら、第３及び第４実施
の形態は二列ではなく四つのレンズ列を使用して各ＬＥ
Ｄ列からの光を結像するため、第３及び第４実施の形態
が好ましい。
【００５４】本発明の精神又は範囲から逸脱しない限
り、本発明のレンズアレイに対して種々の修正及び変更
が行われることは当該技術者にとって明白である。例え
ば、解像度を高め、画像の放射照度変調を減少させるた
めに、ＬＥＤ列及びレンズ列がそれぞれＬＥＤ列及びレ
ンズ列に更に追加されてもよい。
り、本発明のレンズアレイに対して種々の修正及び変更
が行われることは当該技術者にとって明白である。例え
ば、解像度を高め、画像の放射照度変調を減少させるた
めに、ＬＥＤ列及びレンズ列がそれぞれＬＥＤ列及びレ
ンズ列に更に追加されてもよい。
【００５５】更に、上記に述べられた本発明の実施の形
態は複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイについて述べてい
るが、複数のピクセルを含む任意の従来の画像バーが使
用されうる。例えば、ＬＥＤの代わりに異なるタイプの
自己照射光源が使用されうる。或いは、複数のバックリ
ットシャッタを含む液晶アレイはＬＥＤアレイの代わり
に用いられてレンズアレイによって結像される光を供給
する。
態は複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイについて述べてい
るが、複数のピクセルを含む任意の従来の画像バーが使
用されうる。例えば、ＬＥＤの代わりに異なるタイプの
自己照射光源が使用されうる。或いは、複数のバックリ
ットシャッタを含む液晶アレイはＬＥＤアレイの代わり
に用いられてレンズアレイによって結像される光を供給
する。
【００５６】従って、本発明は本発明の修正及び変更が
特許請求の範囲内であり等価であるなら本発明の修正及
び変更を含むことが意図される。
特許請求の範囲内であり等価であるなら本発明の修正及
び変更を含むことが意図される。
【図１】従来技術の二列レンズアレイを例示した斜視図
である。
である。
【図２】一列ＬＥＤアレイ及び二列レンズアレイを使用
した従来技術の画像形成を例示した分解斜視図である。
した従来技術の画像形成を例示した分解斜視図である。
【図３】（Ａ）は一列ＬＥＤアレイに適切に位置決めさ
れた二列レンズアレイを例示した概略端面図である。
（Ｂ）は一列ＬＥＤアレイとの位置決めがずれている二
列レンズアレイを例示した概略端面図である。
れた二列レンズアレイを例示した概略端面図である。
（Ｂ）は一列ＬＥＤアレイとの位置決めがずれている二
列レンズアレイを例示した概略端面図である。
【図４】本発明の第１実施の形態に従った光学系の概略
端面図である。
端面図である。
【図５】本発明の第１実施の形態に従って図４に示され
た光学系の頂部を示した概略平面図である。
た光学系の頂部を示した概略平面図である。
【図６】本発明の第２実施の形態に従った光学系の概略
端面図である。
端面図である。
【図７】本発明の第２実施の形態に従って図６に示され
た光学系の概略平面図である。
た光学系の概略平面図である。
【図８】本発明の第３実施の形態に従った光学系の概略
端面図である。
端面図である。
【図９】本発明の第３実施の形態に従って図８に示され
た光学系の概略端面図である。
た光学系の概略端面図である。
【図１０】本発明の第４実施の形態に従った光学系の概
略端面図である。
略端面図である。
【図１１】本発明の第４実施の形態に従って図１０に示
された光学系の概略端面図である。
された光学系の概略端面図である。
２００、４００、６００ ＬＥＤアレイ ２１０、４１０、６１０、８１０、９１０ レンズア
レイ ４２０ 受光体表面
レイ ４２０ 受光体表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ ディー．リーズ アメリカ合衆国 14534 ニューヨーク州 ピッツフォード パルミラ ロード 5880
Claims (1)
- 【請求項１】 光学系であって、 実質的に平行な複数の列に沿って配置される複数のピク
セルを含む画像バーを有し、 前記画像バーからの光を結像するレンズアレイを有し、
前記レンズアレイは、実質的に平行な複数の列に沿って
レンズの中心軸と直交する方向に配置される複数のレン
ズを含み、 各レンズ列のレンズはレンズ列の視野内に配置されたピ
クセル列のピクセルから発光された光を結像し、 各ピクセル列は前記ピクセル列を含む視野を有するレン
ズ列に対して対称的に配置される、 光学系。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/351,101 US5568320A (en) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | Multiple row lens array alignable with multiple row image bar |
| US351101 | 1994-11-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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