JPH01110168A - 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に関し、特に空間的に多数個配列
した多数種の文字、数字等のパターンを切り換えて、同
一の像位置に結像させるようにした結像光学装置に関す
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ックスプリンタ等、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
す形式の印字装置（以下「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形式の印字
装置（以下「デイジ−ホイールタイプ」と呼ぶ）がある
。

これらのうち、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、斜めの線が段階状に見えてしまう等の
問題がある。

またデイジ−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、ットマトリ、ックスタイ
プの上記問題は生じないが、通常のデイジ−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、印字する時に大きな音がしてうるさい
という問題がある。

また、近年レーザープリンタが開発され、静かでかなり
高品位な印字が可能になってきているが、ポリゴンミラ
ー等の可動部がある等装置が比較的大がかりで加工し調
整等の精度も要求度が高く、低価格化が難しいという問
題がある。

また、液晶プリンタやＬＥＤプリンタ等も最近開発され
ているが、これらも基本的にドツトマトリクスタイプに
属するものであり、液晶シャッタアレイやＬＥＤアレイ
のピッチを細かくすることは難しく、ドツトマトリクス
タイプで先に述べたような問題を除去することは難しい
。

［問題点を解決するための手段］ １次元又は２次元に配列した光源アレイと、こ、の光源
アレイの各光源と１対１に対応させて配置した文字、数
字、記号等を表わす透過パターンアレイと、上記の各光
源及び各透過パターンと１対１に対応させて配置した微
小レンズアレイと、上記各光源から射出し、各透過パタ
ーン及び各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のレンズとを設け、各透
過パターンの像を、上記微小レンズアレイと上記第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よう
にした。

［作　用］ 光源アレイ中の特定光源をＯＮさせると、文字パターン
アレイ中の特定文字パターンが照明され、このパターン
の透過光が、各光源及び文字パターンに対応するレンズ
アレイ中の特定レンズを透過し、第２のレンズを介して
結像面上に文字パターンの像を形成する。

［実　施　例コ 以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図、第２図において、１は光源アレイとしてのＬＥ
Ｄアレイ、２は文字パターンアレイ、３は微小レンズア
レイ、４は投影レンズ、５は結像面である。結像面５は
実際には第２図に５′で示すような感光ドラムである。

ＬＥＤアレイ１、文字パターンアレイ２）レンズアレイ
３は、それぞれ単一のＬＥＤＩＡ、文字パターン２Ａ、
微小レンズ３Ａを平面的に多数個配列して構成されてい
る。

そして各ＬＥＤＩＡに１対１で対応させて、各文字パタ
ーン２Ａと各微小レンズ３Ａとが配置されている。図示
例では、文字パターンアレイ２は微小レンズアレイ３の
前方焦点位置に、結像面５は、投影レンズ４の後方焦点
位置に置かれ、微小レンズアレイ３の各レンズ３Ａと、
投影レンズ４とによって構成される結像レンズ系におい
て、各文字パターンの像６が結像面５上の同一位置に得
られるように配されている。文字パターンアレイ２は、
例えば英数字又は記号等のネガパターンであり、文字の
部分のみ光を透過するようになっている。

上記のような文字パターンアレイは、例えばクロ−ム等
をコーティングし、周知のフォトリソグラフィの技術を
用いてパターニングすれば作製できる。図示の微小レン
ズ３Ａは、ガラス、プラスチック等の透明板から成る基
板７中に、この基板の屈折率を増大させる物質を拡散さ
せることにより得られる屈折率分布型レンズである。

次に上記装置の動作について説明する。

ＬＥＤアレイ１は、Ｘｙ軸で各ＬＥＤＩＡをアドレッシ
ングできるように配線されており、コンピュータ等の制
御信号によって特定のＬＥＤをＯＮできるようになって
いる。これにより、文字パターンアレイ２中の特定の文
字パターン２ＡがＬＥＤＩＡによって照明され、この文
字パターン２Ａの透過光が、上記ＬＥＤＩＡ及び文字パ
ターン２Ａに対応するレンズアレイ３中の特定レンズ３
Ａを透過し、投影レンズ４を介して結像面５上に文字パ
ターンの像６を形成する。ＬＥＤアレイ１のアドレッシ
ング信号を変えることによって、任意のＬＥＤＩＡをＯ
Ｎにする事ができるため、結像面５上の同一位置に、文
字パターンアレイ２の中の任意の文字パターンを結像す
ることができる。従って、結像面５を感光ドラム５′上
に設定しておけば、通常のコピー、ファクシミリ機等で
広く行なわれているプロセスと同様のプロセスで紙面に
文字パターンを印字できる。

以上に説明した実施例以外に、本発明は種々の変形が可
能である。

例えば、前述実施例では微小レンズ３Ａ１投影レンズ４
共に無限系になるように設定したが、文字パターンアレ
イ２の面と結像面５との結像関係が保たれていれば、第
３図に示すように、双方のレンズ系は必ずしも無限系に
なっている必要はない。また微小レンズアレイ３を構成
する各レンズ３Ａは、屈折率分布型レンズ以外に、微小
な球面レンズであってもよい。

また光源アレイ１は、ＬＥＤ以外に半導体レーザアレイ
等地の光源アレイでもよい。さらに、光源アレイ１は、
蛍光灯、ハロゲンランプ等の光源と液晶等のシャッタア
レイを組み合せた光源アレイでもよい。

また、ＬＥＤ１文字パターン、微小レンズの配列は千鳥
杖、あるいは１次元の列状等任意の配列であってよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、光源アレイの中の任意の
光源素子をＯＮにすることによって、文字パターンアレ
イ中の任意の文字を選択的に感光ドラム上に結像できる
ため、デイジ−ホイールタイプと同様に拡大しても斜め
線が階段状にならない高品位な文字を印字する事ができ
る。その上、各文字の切り換えは光源アレイのＯＮ・Ｏ
ＦＦで行なっているため、デイジ−ホイールタイプのよ
うな印字時の機械音が生じる事なしに、静かな印字装置
が実現できる。またレーザープリンタの様にレーザー、
ポリゴンミラー等高精度なレーザー走査系が不要なため
、構成が簡単で、安価な印字装置が実現できる。また、
いわゆる「重ね字」の印字も、光源アレイ中の複数の光
源素子をＯＮにすることにより、簡単に高速に実現でき
る。またこのような複数の部分をＯＮにする事を応用す
れば、文字マスクを、例えば「偏」、「つくり」、「冠
」等の漢字部首毎に作製し、これらを組み合せることに
より、比較的小さな数の文字配列で多数の漢字を表示で
きる印字装置が実現できる。

【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図は同側
断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す側断面図で
ある。 １・・・・・・光源アレイ　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・・・・・・結像面　５′・・・・・
・感光ドラム６・・・・・・結像 第１図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の光源を１次元又は２次元に配列した光源ア
   レイと、前記各光源と１対１に対応して配置した文字、
   数字、記号等を表わす透過パターンのアレイと、前記各
   光源及び各透過パターンと１対１に対応させて配置した
   微小レンズのアレイと、前記各光源から射出し、前記各
   透過パターンと前記各微小レンズを通過した光束のうち
   、少なくとも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
   成することを特徴とする結像光学装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記微小レンズ
   アレイは、透明板中に一体形成した屈折率分布型レンズ
   から成る結像光学装置。