JPH01227122A - 結像光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は結像光学装置、特に、空間的に多数個配列した
文字、数字等のパターンを切換えて同一の像位置に結像
する事を目的とした結像光学装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より′、プリンタやタイプライタ等の印字装置には
、サーマルプリンタやドツトマトリクスプリンタ等、マ
トリクス状に配列した印字点の集まりとして文字を表わ
すタイプ（ドツトマトリクスタイプと呼ぶ）と、デイジ
−ホイールプリンタ等活字として１文字ずつ用意された
文字パターンを印字するタイプ（デイジ−ホイールタイ
プと呼ぶ）がある。

ドツトマトリクスタイプは文字を決まったピッチで配列
した点列で表わすため、印字された文字を拡大すると斜
めの線が階段状に見えてしまう等の問題がある。

デイジ−ホイールタイプは１文字１文字が活字として用
意されているため、ドツトマトリクスタイプで示した上
記問題は生じないが、通常のディジ−ホイールタイプの
プリンタは、機械的にインクリボンをたたいて紙に印字
するため、印字時の騒音が問題になる。

また近年、レーザープリンタ、ＬＥＤプリンタ、液晶プ
リンタ等の開発が行なわれ、レーザープリンタではスキ
ャンビームの０Ｎ１０ＦＦ間隔を細かくする事により、
ＬＥＤプリンタ、液晶プリンタではＬＥＤアレイ、液晶
シャッタアレイのピッチを細かくする事により、基本的
にはビットマトリクスタイプでありながら、１文字に対
応するドツトの数を増やし、高精細な文字を印字させる
アプローチがある。しかし、これらのプリンタでは、高
精度な光学系が必要であったり、ＬＥＤアレイ、液晶シ
ャッタアレイの作製歩留りが低い等、作製面、価格面で
不利な点が多い。

このような従来のプリンタ、タイプライタ等に係わる問
題点を除去するために、レンズアレイと投影レンズを組
合せた例えば特願昭６２−２６７８４３のような構成が
考えられる。特願昭６２−２６７８４３に記載されてい
る装置を第３図に示す。これはＬＥＤアレイ（１）の中
の特定のＬＥＤを点灯する事によって、文字パターンア
レイ（２）中のこれに対応した文字を照明し、この像を
微小レンズアレイ（３）のこれに対応した微小レンズと
、投影レンズ（４）で感光面（５）上に結像するもので
ある。

このような構成によって、従来のデイジ−ホイールタイ
プに匹敵する高品位な印字を、低い騒音で簡単な構成で
実現可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、第３図の構成では、レンズアレイ（３）
の周辺部にある微小レンズによる結像における主光線が
、投影レンズ（４）の光軸に対して傾いているため、感
光面（５）を光軸に垂直に置くと、光束が感光面に傾い
て当る事になる。一般に、ある面を照明する場合、その
面の照度は、光線の傾き角のｃｏｓ　ｉ　ｎｅに従って
減少するため、各光源の発光強度が一定である場合、投
影レンズ（４）の光軸の近傍にある微小レンズによる像
と、離れた位置にある微小レンズによる像との単位面積
あたりの明るさが等しくな（、怒先の条件が不均一にな
るという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

照明光源と、１次元又は２次元に配列した文字、数字、
記号等を表わす透過パターンアレイと、各透過パターン
と１対１に対応して配置した微小レンズアレイと、各微
小レンズを通過した光束のうち少くとも２つ以上の微小
レンズを通過した光束が同時に入射可能な大きさの入射
瞳を持った第２のレンズとを備え、各透過パターンの像
を、微小レンズアレイと第２レンズとで構成した結像レ
ンズ系の結像面に形成する結像光学系において、前記結
像光学系の光路中に、微小レンズアレイの各微小レンズ
を通過した光束ごとにその透過率を変化せしめる、空間
的に透過率が分布しているフィルタを挿入した。

〔作　用〕

結像光学系の光路中に、微小レンズアレイの各微小レン
ズを通過した光束に対して各々その透過率が決められて
いる空間的に透過率に分布を持ったフィルタを挿入する
事によって、どの微小レンズによる像もすべて感光面上
で均一の明るさにする事ができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図である。

レンズアレイ（３）を構成する各微小レンズの表面に、
各微小レンズごとに透過率が異なるフィルタ（６）が設
けられている事以外は第３図と同じである。

一般に主光線と感光面とが角度θ傾いている場合、感光
面上での照度はｃｏｓθを関数として垂直な場合に対し
て減少する。従って、中心付近にある微小レンズに対し
ては、フィルタ（６）の透過率を外側の微小レンズに対
するフィルタ（６）の透過率より低く設定しである。

また多くの場合、感光面は円筒形のいわゆる感光ドラム
であるため、円筒の軸に平行な方向と垂直な方向とでは
感光面と主光線の傾き角が異なるため、これに応じてフ
ィルタの各微小レンズに対応する部分の透過率の設定を
する必要がある。設定値は、感光ドラムのドラム径、主
光線の傾°き角等、各部品のスペックによって決められ
るものであり、各像の照度が一定になるように設定すれ
ばよい。

このような各微小レンズに対応する部分ごとにその透過
率が特定の値に設定されているようなフィルタは、例え
ば第２図に示すようなものである。

第２図は、ガラス基板上に格子状のマスクを介してクロ
ーム等を蒸着して作製した透過率分布フィルタである。

格子状マスクを数種類用意し、段階的に蒸着を行えば図
のようなモザイク状の透過率分布フィルタに作製できる
。勿論、クローム等による反射が迷光としてノイズにな
るような場合は、吸収率の高い樹脂等を段階的にコーテ
ィングする事により、反射率の低い、透過率分布フィル
タが得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来問題であった各光源に対応する像
の感光量の不均一性が解消され、任意の文字が同一の感
光量で結像する事が可能となり、品質のそろった高品位
な印字が可能となる。

第１図或いは第３図のような光学系では、レンズの外側
の遮光は迷光ノイズの除去のため必須であり、この遮光
のためクローム等を蒸着して遮光層をつくる事が考えら
れるが、本発明の透過率分布フィルタは、前述のように
、例えば、クローム等のマスクを介した段階的蒸着で行
えるため、遮光マスク作製の工程を若干変えるだけで容
易に対応でき、簡単な作製工程で前述のような効果が得
られる。

勿論このような場合、微小レンズアレイ（３）を例えば
ガラス基板にイオン交換技術を用いて屈折率分布型レン
ズとして作製するような事とすれば、このガラス基板表
面に直接クローム等を蒸着する事によって部品点数が増
加する事なしに透過率分布フィルタを作製する事が出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は本発
明で使用する透過率分布フィルタの一例を示す斜視図、
第３図は従来装置を示す斜視図である。 １・・・ＬＥＤアレイ、２・・・文字パターンアレイ、
３・・・微小レンズアレイ、４・・・投影レンズ、５・
・・感光面、６・・・透過率分布フィルタ。 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 照明光源と、１次元又は２次元に配列した文字、数字、
   記号等を表わす透過パターンアレイと、前記各透過パタ
   ーンと１対１に対応して配置した微小レンズアレイと、
   前記各微小レンズを通過した光束のうち少くとも２つ以
   上の微小レンズを通過した光束が同時に入射可能な大き
   さの入射瞳を持った第２のレンズを備え、各透過パター
   ンの像を前記微小レンズアレイと前記第２のレンズで構
   成した結像レンズ系の結像面に形成する結像光学系であ
   って、前記結像光学系の光路中に、前記微小レンズアレ
   イの各微小レンズを通過した光束ごとにその透過率を変
   化せしめる、空間的に透過率が分布しているフィルタが
   挿入されている事を特徴とする結像光学装置。