JPH09109455A - Ｌｅｄアレイヘッド - Google Patents
ＬｅｄアレイヘッドInfo
- Publication number
- JPH09109455A JPH09109455A JP29761795A JP29761795A JPH09109455A JP H09109455 A JPH09109455 A JP H09109455A JP 29761795 A JP29761795 A JP 29761795A JP 29761795 A JP29761795 A JP 29761795A JP H09109455 A JPH09109455 A JP H09109455A
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- JP
- Japan
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- led
- led array
- array
- lens
- light
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光量ロスが少なく、且つゴーストの発生も防
止できるＬＥＤアレイヘッドを提供する。 【解決手段】 複数の発光源（ＬＥＤ素子）３を有する
ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイチップ１を複数個アレ
イ状に配置し、このＬＥＤアレイチップ１と各ＬＥＤア
レイチップ１毎の周期の対応したマイクロレンズアレイ
２とから構成されるＬＥＤアレイヘッドにおいて、各Ｌ
ＥＤ素子３毎に単レンズ６を設けたことを特徴とする。
止できるＬＥＤアレイヘッドを提供する。 【解決手段】 複数の発光源（ＬＥＤ素子）３を有する
ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイチップ１を複数個アレ
イ状に配置し、このＬＥＤアレイチップ１と各ＬＥＤア
レイチップ１毎の周期の対応したマイクロレンズアレイ
２とから構成されるＬＥＤアレイヘッドにおいて、各Ｌ
ＥＤ素子３毎に単レンズ６を設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光プリンタ、デジ
タル複写機、ファクシミリ等の書込光学系に応用される
ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイヘッドに関するもので
ある。
タル複写機、ファクシミリ等の書込光学系に応用される
ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイヘッドに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＬＥＤ素子を光源に用いたＬＥＤアレイ
ヘッドは、半導体レーザ（ＬＤ）と走査光学系（回転多
面鏡等の偏向器と等速走査用結像レンズ等）を用いたレ
ーザビームプリンタ（ＬＢＰ）方式に比べ機械動作部が
ないため、振動や騒音に対して信頼性が高く、また小型
化に有利といったメリットがある。
ヘッドは、半導体レーザ（ＬＤ）と走査光学系（回転多
面鏡等の偏向器と等速走査用結像レンズ等）を用いたレ
ーザビームプリンタ（ＬＢＰ）方式に比べ機械動作部が
ないため、振動や騒音に対して信頼性が高く、また小型
化に有利といったメリットがある。
【０００３】その反面、１ライン内での光量ばらつきが
大きく、ビームスポット形状が各ドット間で不均一にな
り易いといった問題がある。こうした光量ばらつきやビ
ームスポットの乱れは出力画像上で黒すじ等の濃度むら
を発生し、特に写真画像のような多値画像の場合に顕著
に現れやすい。
大きく、ビームスポット形状が各ドット間で不均一にな
り易いといった問題がある。こうした光量ばらつきやビ
ームスポットの乱れは出力画像上で黒すじ等の濃度むら
を発生し、特に写真画像のような多値画像の場合に顕著
に現れやすい。
【０００４】このような光量ばらつきやビームスポット
の乱れは、ＬＥＤ自身よりもむしろロッドレンズアレイ
等の等倍結像素子に依るところが大きい。例えば、 （１）ロッドレンズのつなぎ目で光量ロスを生じるた
め、つなぎ目の周期に合った光量ばらつきを発生する
（発光素子と結像素子のピッチが異なるため）。 （２）ロッドレンズ内での反射光などのフレア光の発生
により、均一ビームに収束することが困難である。 などである。
の乱れは、ＬＥＤ自身よりもむしろロッドレンズアレイ
等の等倍結像素子に依るところが大きい。例えば、 （１）ロッドレンズのつなぎ目で光量ロスを生じるた
め、つなぎ目の周期に合った光量ばらつきを発生する
（発光素子と結像素子のピッチが異なるため）。 （２）ロッドレンズ内での反射光などのフレア光の発生
により、均一ビームに収束することが困難である。 などである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これを解決するため、
図２に示すように、ＬＥＤアレイチップ１毎の周期に対
応したマイクロレンズアレイ２から構成される結像光学
系が考えられる。ＬＥＤアレイチップ１の各発光源から
の光束がマイクロレンズ２ａの中心近傍に集まるように
構成しておけば、レンズ間のつなぎ目による光量ばらつ
きやビームスポット系のばらつきを低減することができ
る。
図２に示すように、ＬＥＤアレイチップ１毎の周期に対
応したマイクロレンズアレイ２から構成される結像光学
系が考えられる。ＬＥＤアレイチップ１の各発光源から
の光束がマイクロレンズ２ａの中心近傍に集まるように
構成しておけば、レンズ間のつなぎ目による光量ばらつ
きやビームスポット系のばらつきを低減することができ
る。
【０００６】しかしＬＥＤの発散角が大きいため、図３
に示すようにＬＥＤの光束が対応したマイクロレンズ２
ａばかりか隣接するマイクロレンズ２ａにまで光束が入
り、ゴースト光が発生する。また図４に示すようにマイ
クロレンズアレイ２に遮蔽板４を設けて、ゴースト光の
発生を防止すると、光量が劣化する。尚、図２〜図４に
おいて、１ａは射出端面、５は像面を示している。
に示すようにＬＥＤの光束が対応したマイクロレンズ２
ａばかりか隣接するマイクロレンズ２ａにまで光束が入
り、ゴースト光が発生する。また図４に示すようにマイ
クロレンズアレイ２に遮蔽板４を設けて、ゴースト光の
発生を防止すると、光量が劣化する。尚、図２〜図４に
おいて、１ａは射出端面、５は像面を示している。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、光量ロスが少なく、且つゴーストの発生も防止
できるＬＥＤアレイヘッドを提供することを目的とする
ものである。
であり、光量ロスが少なく、且つゴーストの発生も防止
できるＬＥＤアレイヘッドを提供することを目的とする
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイ
チップを複数個アレイ状に配置し、このＬＥＤアレイチ
ップと各ＬＥＤアレイチップ毎の周期に対応したマイク
ロレンズアレイとから構成されるＬＥＤアレイヘッドに
おいて、各ＬＥＤ素子毎に単レンズを設けたことを特徴
とするものである。
め、本発明は、複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイ
チップを複数個アレイ状に配置し、このＬＥＤアレイチ
ップと各ＬＥＤアレイチップ毎の周期に対応したマイク
ロレンズアレイとから構成されるＬＥＤアレイヘッドに
おいて、各ＬＥＤ素子毎に単レンズを設けたことを特徴
とするものである。
【０００９】また、前記単レンズがＬＥＤアレイの並び
方向にパワーを持つシリンダレンズであることを特徴と
するものである。
方向にパワーを持つシリンダレンズであることを特徴と
するものである。
【００１０】さらに、前記単レンズがＬＥＤアレイの並
び方向と、それに垂直な方向で曲率が異なる球面または
トロイダル面等のアナモフィックレンズであることを特
徴とするものである。
び方向と、それに垂直な方向で曲率が異なる球面または
トロイダル面等のアナモフィックレンズであることを特
徴とするものである。
【００１１】上記構成とすることにより、ＬＥＤ素子毎
に単レンズを配置したので、ＬＥＤの光束はけられるこ
となく対応したマイクロレンズを通り像面に達する。即
ち、光量ロスが少なく、ゴーストの発生も防止できる。
に単レンズを配置したので、ＬＥＤの光束はけられるこ
となく対応したマイクロレンズを通り像面に達する。即
ち、光量ロスが少なく、ゴーストの発生も防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施例を図
に基づいて説明するが、従来技術と同一の構成要素には
同一の符号を付し重複する説明は省略する。図１におい
て、ＬＥＤアレイチップ１毎の周期に対応してマイクロ
レンズアレイ２が配置され、ＬＥＤアレイチップ１内の
各発光源の光束中心がマイクロレンズ２ａの中心近傍に
集まるように配置され、ＬＥＤアレイチップ１内の各発
光源の光束が少なくとも対応するマイクロレンズ２ａ以
外のマイクロレンズ２ａに入らない程度のパワー（度）
を持つ単レンズ６をＬＥＤ素子３毎にＬＥＤ素子３近傍
に配置する。こうした光学配置にすることにより、ＬＥ
Ｄの光束はけられることなく対応したマイクロレンズ２
ａを通り像面５に達する。よって、光量ロスが少なく、
ゴーストの発生を防げる。
に基づいて説明するが、従来技術と同一の構成要素には
同一の符号を付し重複する説明は省略する。図１におい
て、ＬＥＤアレイチップ１毎の周期に対応してマイクロ
レンズアレイ２が配置され、ＬＥＤアレイチップ１内の
各発光源の光束中心がマイクロレンズ２ａの中心近傍に
集まるように配置され、ＬＥＤアレイチップ１内の各発
光源の光束が少なくとも対応するマイクロレンズ２ａ以
外のマイクロレンズ２ａに入らない程度のパワー（度）
を持つ単レンズ６をＬＥＤ素子３毎にＬＥＤ素子３近傍
に配置する。こうした光学配置にすることにより、ＬＥ
Ｄの光束はけられることなく対応したマイクロレンズ２
ａを通り像面５に達する。よって、光量ロスが少なく、
ゴーストの発生を防げる。
【００１３】また、ここで単レンズとして主走査方向
（ＬＥＤアレイの並び方向）にパワーを持つシリンダレ
ンズを用いることにより、シリンダレンズをＬＥＤアレ
イのベースに設置する際、副走査方向（ＬＥＤアレイの
並びと直光する方向）にパワーを持たないため容易に設
置できる。またマイクロレンズアレイの副走査方向の制
約はないので副走査方向の光束を絞らなくともとマイク
ロレンズアレイの副走査方向の有効径をＬＥＤ光束に比
べ充分にとることにより、光量ロス及びゴーストの発生
が低減される。
（ＬＥＤアレイの並び方向）にパワーを持つシリンダレ
ンズを用いることにより、シリンダレンズをＬＥＤアレ
イのベースに設置する際、副走査方向（ＬＥＤアレイの
並びと直光する方向）にパワーを持たないため容易に設
置できる。またマイクロレンズアレイの副走査方向の制
約はないので副走査方向の光束を絞らなくともとマイク
ロレンズアレイの副走査方向の有効径をＬＥＤ光束に比
べ充分にとることにより、光量ロス及びゴーストの発生
が低減される。
【００１４】さらにまた、ＬＥＤ素子は一般に主走査方
向と副走査方向で見かけの発光点が異なる（非点隔差が
ある）ため、単レンズとしてまたはトロイダル面（円錐
曲線回転面）等のアナモフィック（ゆがみ形の）レンズ
を用いることは微少スポットを形成する場合に有利であ
る。即ち、この場合も光量ロス及びゴーストの発生が低
減される。
向と副走査方向で見かけの発光点が異なる（非点隔差が
ある）ため、単レンズとしてまたはトロイダル面（円錐
曲線回転面）等のアナモフィック（ゆがみ形の）レンズ
を用いることは微少スポットを形成する場合に有利であ
る。即ち、この場合も光量ロス及びゴーストの発生が低
減される。
【００１５】
【発明の効果】以上の述べた如く、本発明によれば、光
量ロス及びゴーストの発生が低減される。また、単レン
ズとしてシリンダレンズをＬＥＤアレイのベースに容易
に設置でき、この場合も光量ロス及びゴーストの発生が
低減される。さらに、単レンズとしてアナモフィックレ
ンズを用いれば、微少スポットを形成する場合に有利で
あると共に、矢張、光量ロス及びゴーストの発生が低減
される。
量ロス及びゴーストの発生が低減される。また、単レン
ズとしてシリンダレンズをＬＥＤアレイのベースに容易
に設置でき、この場合も光量ロス及びゴーストの発生が
低減される。さらに、単レンズとしてアナモフィックレ
ンズを用いれば、微少スポットを形成する場合に有利で
あると共に、矢張、光量ロス及びゴーストの発生が低減
される。
【図１】本発明に係る一実施例の要部の説明図である。
【図２】従来技術に係る全体説明図である。
【図３】従来技術に係る部分説明図である。
【図４】従来技術に係る説明図である。
１ ＬＥＤアレイチップ １ａ 射出端面 ２ マイクロレンズアレイ ２ａ マイクロレンズ ３ ＬＥＤ素子 ４ 遮蔽板 ５ 像面 ６ 単レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 33/00
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイ
チップを複数個アレイ状に配置し、このＬＥＤアレイチ
ップと各ＬＥＤアレイチップ毎の周期に対応したマイク
ロレンズアレイとから構成されるＬＥＤアレイヘッドに
おいて、各ＬＥＤ素子毎に単レンズを設けたことを特徴
とするＬＥＤアレイヘッド。 - 【請求項２】 前記単レンズがＬＥＤアレイの並び方向
にパワーを持つシリンダレンズであることを特徴とする
請求項１記載のＬＥＤアレイヘッド。 - 【請求項３】 前記単レンズがＬＥＤアレイの並び方向
と、それに垂直な方向で曲率が異なる球面またはトロイ
ダル面等のアナモフィックレンズであることを特徴とす
る請求項１記載のＬＥＤアレイヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29761795A JPH09109455A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Ｌｅｄアレイヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29761795A JPH09109455A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Ｌｅｄアレイヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09109455A true JPH09109455A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17848881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29761795A Pending JPH09109455A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Ｌｅｄアレイヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09109455A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005010749A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-01-13 | Heidelberger Druckmas Ag | 版のための描画装置および光学要素を描画装置に配置する方法 |
| US6844888B2 (en) | 2001-03-29 | 2005-01-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image writing device, light source, light source unit, microlens and fabrication method for microlens |
| JP2006263932A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Seiko Epson Corp | 光源装置、その製造方法およびラインヘッドモジュール |
| US7142377B2 (en) | 2004-07-13 | 2006-11-28 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Lens-attached light-emitting element |
| JP2008162185A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Seiko Epson Corp | ラインヘッド及び該ラインヘッドを用いた画像形成装置 |
| JP2009075492A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-09 | Oki Data Corp | 露光装置及び画像形成装置 |
| US7989825B2 (en) | 2003-06-26 | 2011-08-02 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Lens-attached light-emitting element and method for manufacturing the same |
| JP2015501951A (ja) * | 2011-12-06 | 2015-01-19 | オステンド・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 空間光学型及び時空間光学型指向性光変調器 |
| US9681069B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-06-13 | Ostendo Technologies, Inc. | Spatio-temporal light field cameras |
| US10297071B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-05-21 | Ostendo Technologies, Inc. | 3D light field displays and methods with improved viewing angle, depth and resolution |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP29761795A patent/JPH09109455A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6844888B2 (en) | 2001-03-29 | 2005-01-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image writing device, light source, light source unit, microlens and fabrication method for microlens |
| JP2005010749A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-01-13 | Heidelberger Druckmas Ag | 版のための描画装置および光学要素を描画装置に配置する方法 |
| US7989825B2 (en) | 2003-06-26 | 2011-08-02 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Lens-attached light-emitting element and method for manufacturing the same |
| US7142377B2 (en) | 2004-07-13 | 2006-11-28 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Lens-attached light-emitting element |
| JP2006263932A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Seiko Epson Corp | 光源装置、その製造方法およびラインヘッドモジュール |
| JP2008162185A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Seiko Epson Corp | ラインヘッド及び該ラインヘッドを用いた画像形成装置 |
| JP2009075492A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-09 | Oki Data Corp | 露光装置及び画像形成装置 |
| JP2015501951A (ja) * | 2011-12-06 | 2015-01-19 | オステンド・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 空間光学型及び時空間光学型指向性光変調器 |
| US9681069B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-06-13 | Ostendo Technologies, Inc. | Spatio-temporal light field cameras |
| US9712764B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-07-18 | Ostendo Technologies, Inc. | Spatio-temporal light field cameras |
| US9774800B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-09-26 | Ostendo Technologies, Inc. | Spatio-temporal light field cameras |
| US9779515B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-10-03 | Ostendo Technologies, Inc. | Spatio-temporal light field cameras |
| US9930272B2 (en) | 2012-06-01 | 2018-03-27 | Ostendo Technologies, Inc. | Spatio-temporal light field cameras |
| US10297071B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-05-21 | Ostendo Technologies, Inc. | 3D light field displays and methods with improved viewing angle, depth and resolution |
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