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JPS59200209A - High-density optical scanner - Google Patents

High-density optical scanner

Info

Publication number
JPS59200209A
JPS59200209A JP58073844A JP7384483A JPS59200209A JP S59200209 A JPS59200209 A JP S59200209A JP 58073844 A JP58073844 A JP 58073844A JP 7384483 A JP7384483 A JP 7384483A JP S59200209 A JPS59200209 A JP S59200209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical scanning
scanning element
element array
array
lens
Prior art date
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
Application number
JP58073844A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Nishikawa
正治 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Corp
Priority to JP58073844A priority Critical patent/JPS59200209A/en
Priority to GB08400681A priority patent/GB2136146A/en
Publication of JPS59200209A publication Critical patent/JPS59200209A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/18Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a high-resolution scanning line by arranging two rows of linearly arranged optical scanning element arrays in parallel with a scanning line forming region so that individual optical scanning element arrays face the scanning line forming region alternately. CONSTITUTION:Plural optical scanning element arrays A1-An and B1-Bn such as light emitting element arrays, photodetector arrays, or the like are arranged at intervals of a prescribed length into lines to provide rows 1 and 2 of optical scanning element arrays, and they are arranged in parallel so that optical scanning element arrays in rows 1 and 2 face a desired scanning line forming region I alternately. Lens arrays 3 and 4 are interposed between rows 1 and 2 of optical scanning element arrays and the scanning line forming region I, and their positions are so set that unmagnification erect actual images of optical scanning element arrays A1-An and B1-Bn are projected to regions I1-In, which correspond to optical scanning element arrays A1-An and B1-Bn, of the scanning line forming region I to form a continuous linear scanning line.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真プリンター、ドキュメントファイリ
ング装置等における原稿読み取り装置またはプリントア
ウト装置に用いる複数の光学走査素子アレイから成る高
密度光学走査装置の構成に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the construction of a high-density optical scanning device comprising a plurality of optical scanning element arrays used in document reading devices or printout devices in electrophotographic printers, document filing devices, and the like.

多数の発光素子や受光素子等光学走査素子を集積化して
構成した光学走査素子アレイは、プリン、ター用書き込
みヘッドあるいは情報読取用ヘッドとして多数用いられ
ており、原理的に異なった方式のものが多く知られてい
る。
Optical scanning element arrays, which are constructed by integrating a large number of optical scanning elements such as light-emitting elements and light-receiving elements, are used in large numbers as writing heads or information reading heads for printers and printers. Much known.

たとえば、電気信号によって発光する発光ダイオードを
集積しアレイ化したものはLEDアレイとして公知であ
り、また電気信号によって偏光状態を変化させることが
できる磁気または電気光学効果物質等を素材にして、こ
れを画素状に構成して、集積、アレイ化した素子を、ク
ロスニコル状態に配置した2個の偏光板間に配設し、電
気信号によって前記画素状の素材の偏光作用を制御して
光の透過、遮断を制御するようにしたゲートアレイも種
々公知である。
For example, an integrated array of light-emitting diodes that emit light in response to an electrical signal is known as an LED array, and an array made of a magnetic or electro-optic effect substance that can change the polarization state in response to an electrical signal. Elements configured in a pixel shape, integrated and arrayed are arranged between two polarizing plates arranged in a crossed nicol state, and the polarization effect of the pixel-shaped material is controlled by an electrical signal to transmit light. Various gate arrays with controlled shutoff are also known.

たとえば、LISAと呼ばれる光ゲートアレイは、薄膜
磁性ガーネットを画素状に集積化した構成を有し、熱と
磁界の作用下において偏光面を回転させるようにしてお
り、西独−、ValvOGm bH社の製品としてよく
知られている。その他、鉛−ランタン−ジルコン−チタ
ン酸塩セラミックスあるいは液晶の電気光学効果を利用
した光ゲートア、レイについても知られている。
For example, an optical gate array called LISA has a structure in which thin film magnetic garnet is integrated into pixels, and the plane of polarization is rotated under the action of heat and a magnetic field. It is well known as. In addition, optical gates and rays that utilize the electro-optic effect of lead-lanthanum-zircon-titanate ceramics or liquid crystals are also known.

一方・情報読み取りヘッドとして、シリコンフォトダイ
オードアレイ、あるいはCODと呼ばれる電荷移送式読
取素子等がよく知られている。
On the other hand, as an information reading head, a charge transfer type reading element called a silicon photodiode array or COD is well known.

上述した周知の光学走査素子アレイは、画素としてQ、
1ms前後の細かいピッチで配列して集積化した構成と
なっている。記録または読み取り密度をさらに上げるた
めには、一層高密度に素子配列を行なう必要があるが、
素子配列の密度を高くすると、素子自体をより小さくす
る必要もあって、微小な欠陥が性能に大きく影響し、こ
れが不良原因となって高品質の配列密度の高い光学走査
素子アレイを効率的に作製することが容易でないことも
あって、これが高密度の素子配列を有する光学走査装置
の実現上の障害となっていた。たとえばLEDアレイの
場合、結晶中に含まれる欠陥の大きさが同じであるとす
ると、1個当りの素子の面積が小さい程、その欠陥の影
響が大きく現われる。
The above-mentioned well-known optical scanning element array has pixels Q,
The configuration is such that they are arranged and integrated at a fine pitch of around 1 ms. In order to further increase the recording or reading density, it is necessary to arrange the elements even more densely.
As the density of the element array increases, the elements themselves need to be made smaller, and minute defects greatly affect performance. This has been an obstacle to realizing an optical scanning device having a high-density element arrangement, partly because it is not easy to manufacture. For example, in the case of an LED array, assuming that the size of defects included in the crystal is the same, the smaller the area of each element, the greater the influence of the defects appears.

また製造工程中のパごみ″や°きす′”の影響も素子面
が小さい程、すなわち素子の配列密度が高い程性能面に
対して大きく現われることとなり、不動作の素子が発生
する程の不良品とはならないまでも、同一光学走査素子
アレイ内における素子間の感度や発光量のばらつきが大
きくなって、均一な性能をもつ光学走査素子アレイを歩
留りよく製造することは、極めて困難である。
In addition, the smaller the element surface is, the higher the arrangement density of the elements, the greater the influence of dirt and scratches during the manufacturing process on performance. Even if it is not a non-defective product, variations in sensitivity and light emission amount between elements within the same optical scanning element array become large, and it is extremely difficult to manufacture an optical scanning element array with uniform performance at a high yield.

またLEDアレイのように、単結晶基板上に素子アレイ
を形成するものでは、基板の大きさに制約があって、長
いアレイでも1インチ前後の寸法のものしか得られない
。そのために、光学走査装置として実用的に必要とされ
る走査幅210〜216問を得る方法として、多数の素
子アレイを用い、これらの素子アレイ像を光学的に直線
状につながるように走査面に投影して、所望の長さの連
続した1本の走査線を形成するようにした方法が知られ
ている。
Furthermore, in devices such as LED arrays in which an element array is formed on a single-crystal substrate, there are restrictions on the size of the substrate, and even long arrays can only be about 1 inch in size. Therefore, as a method to obtain a scanning width of 210 to 216 questions, which is practically required for an optical scanning device, a large number of element arrays are used, and the images of these element arrays are optically connected to the scanning plane in a straight line. A method is known in which the image is projected to form one continuous scanning line of a desired length.

第1図は、その方法を採用した周知の光学走査装置の構
成例であって、同図Aは断面図、同図Bは同図Aにおい
て、各光学系を、走査線形成領域側を支点にして矢印a
 、 a’力方向1800に展1張し、矢印す方向から
眺めた展開平面図である。
FIG. 1 shows an example of the configuration of a well-known optical scanning device that employs this method, in which A is a cross-sectional view and FIG. B is a cross-sectional view of FIG. and arrow a
, a' is a developed plan view when stretched in the force direction 1800 and viewed from the direction indicated by the arrow.

同図AおよびB&こおいて、lおよび2はLEDアレイ
列である。各LEDアレイ列1,2のそれぞれは、複数
のLEDアレイA□〜An、 B、〜Bnを、それぞれ
所定の間隔をおいて直線状に配列した構成となっている
。なお、5A−0〜5A−n 1SB−1〜5B−nは
、LEDアレイA、〜An、 B、〜Bnの支持基板を
示す。
1 and 2, 1 and 2 are LED array columns. Each of the LED array rows 1 and 2 has a configuration in which a plurality of LED arrays A□ to An, B, to Bn are arranged linearly at predetermined intervals. Note that 5A-0 to 5A-n 1SB-1 to 5B-n indicate support substrates for the LED arrays A, ~An, B, and ~Bn.

図示のように各LEDアレイ列1゛、2は、所望の走査
線形成領竣工に対向させて、各LEDアレイ列1,2の
LEDアレイA工〜〜、B工〜Bnが、直線状の走査線
形成領域1に対し、交互に順次投影される関係(こ前記
走査線形成領竣工に対し平行配置されている。そして、
その走査線形成領竣工と各LEDアレイ列1.2の間に
、各別のレンズアレイ、例えばファイバーレンズアレイ
8,4を介挿することによって、走査線形成領域間上に
、各LEDアレイ列におけるLEDアレイA工〜An。
As shown in the figure, each LED array row 1'', 2 is arranged to face the desired scanning line formation area, and the LED arrays A--, B--Bn of each LED array row 1, 2 are arranged in a straight line. A relationship in which the images are projected alternately and sequentially onto the scanning line forming area 1 (this is arranged parallel to the completion of the scanning line forming area.
By inserting separate lens arrays, for example, fiber lens arrays 8 and 4, between the scanning line forming area and each LED array column 1.2, each LED array column is LED array A-An.

B工〜Bnの各等倍アレイ像1□〜1nを、連続した直
線となるように隙間なく投影して結像させるようにして
いる。
The equal-magnification array images 1□ to 1n of B-to-Bn are projected and formed in a continuous straight line without gaps.

上述のような従来例によれば、短い寸法の光学走査素子
アレイを用いて、所望の長さの走査線を形成できる利点
があるが、走査線は各LEDアレイA□〜An、 B、
〜Bnの等倍像によって形成されるので、光学走査素子
配列の密度を上げる問題は解決されない。
According to the conventional example described above, there is an advantage that a scanning line of a desired length can be formed using a short-sized optical scanning element array, but the scanning line is formed by each LED array A□ to An, B,
~Bn, the problem of increasing the density of the optical scanning element array is not solved.

また、走査素子の配列密度そのものは、光学走査装置の
使用目的によって最適値があり、すべての目的に同一密
度の高密度配列をもった光学走査素子アレイが有利に利
用できるものではない。そのため従来は、各目的に対応
してそれぞれ異なった配列密度をもつ光学走査素子アレ
イを、別個に製作しなければならない等の問題があり、
生産性向上のためにも同一規格の光学走査素子アレイを
目的に応じて共通使用可能な光学走査装置の出現が期待
されている。                 っ一
方また、これに対して、複数の発光素子アレイを直線状
に連続して配列した2組の発光素子アレイ列を用いて、
さぎの従来例と同様に各発光素子アレイ列の発光素子ア
レイ像を結像素子アレイにより交互に直線状に連続する
縮小像にして投影し、素子配列密度の粗い発光素子アレ
イを用いて、画素配列密度の高い投影走査線を得ようと
する方法が、特開昭57−67957号公報に記載され
ている。しかしながら結像素子アレイを用いた投影光学
系においては、等倍像の投影を行なうことは容易である
が、変倍像の投影を行なうことは後記する理由により不
可能であるため、本発明装置と同様の効果をもった装置
として実現し得ない難点があり、また前記後者の問題、
すなわち、異なった使用目的をもつ光学走査装置に、同
一規格の光学走査アレイを共通使用する問題も解決され
るものではない。
Further, the arrangement density of the scanning elements itself has an optimum value depending on the purpose of use of the optical scanning device, and an optical scanning element array having the same high-density arrangement cannot be advantageously used for all purposes. Therefore, conventionally, there were problems such as having to separately manufacture optical scanning element arrays with different arrangement densities for each purpose.
In order to improve productivity, it is expected that an optical scanning device will emerge in which optical scanning element arrays of the same standard can be used in common depending on the purpose. On the other hand, on the other hand, by using two sets of light emitting element array rows in which a plurality of light emitting element arrays are consecutively arranged in a straight line,
Similar to the conventional example of Sagi, the light emitting element array image of each light emitting element array row is projected as continuous reduced images in a straight line alternately by the imaging element array, and using the light emitting element array with a coarse element arrangement density, the pixel A method for obtaining projected scanning lines with a high arrangement density is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-67957. However, in a projection optical system using an imaging element array, although it is easy to project a same-magnification image, it is impossible to project a variable-magnification image for reasons described later. There is a drawback that it cannot be realized as a device with the same effect as the above, and the latter problem,
That is, the problem of using optical scanning arrays of the same standard in common for optical scanning devices having different purposes is not solved.

本発明の目的は、上述したような従来の光学走査装置に
おける諸問題を解決するために、比較的に素子配列密度
の粗い所定の素子密度の光学走査素子アレイを用いて、
画素密度の高い所望の画素密度を有する走査線を形成し
得る高密度光学走査装置を提供しようとするものである
An object of the present invention is to solve the problems in conventional optical scanning devices as described above by using an optical scanning element array having a predetermined element density with relatively low element arrangement density.
It is an object of the present invention to provide a high-density optical scanning device that can form scanning lines having a desired high pixel density.

本発明の高密度光学走査装置は、所定の間隔を隔てて複
数個の光学走査素子アレイを直線状に配列してなる2列
の光学走査素子アレイ列を、互いの光学走査装置アレイ
が互い違いになるように走査線形成領域に対し平行配置
し、各光学走査素子アレイ列と走査線形成領域間に介挿
したそれぞれのレンズアレイにより、前記2列の光学走
査素子アレイ列の光学走査アレイを前記走査線形成領域
に光学的に結合させて1本の連続した走査線を形成する
ようにした光学走査装置において、前記レンズアレイの
光学走査素子アレイ列側および走査線形成領域側の少な
くとも一方に、各光学走査素   □:子アレイ列の個
々の光学走査素子アレイに対応さ    □せてレンズ
をそれぞれ配置し、そのレンズによる光学走査素子アレ
イ面および/または投影像面の共役虚像面が、前記レン
ズアレイの等倍正立実像投影条件を満たす物体面および
/または像面とそれぞれ一致するようにレンズアレイ、
レンズ、光学走査素子アレイおよび走査線形成領域面を
配置することによって、各光学走査素子アレイ列の個 
   □々の光学走査素子アレイによる走査領域を縮小
し、もって前記走査線形成領域に画素密度の高い連続し
た一本の走査線を得るように構成したことを特徴とする
ものである。
The high-density optical scanning device of the present invention has two optical scanning device array rows each formed by linearly arranging a plurality of optical scanning device arrays at a predetermined interval. The optical scanning arrays of the two optical scanning element array columns are arranged parallel to the scanning line forming area so that the optical scanning arrays of the two optical scanning element array columns are In an optical scanning device that is optically coupled to a scanning line forming area to form one continuous scanning line, on at least one of the optical scanning element array row side and the scanning line forming area side of the lens array, Each optical scanning element □: corresponds to the individual optical scanning element array of the child array column □ A lens is arranged respectively, and the conjugate virtual image plane of the optical scanning element array surface and/or projection image plane by the lens is a lens array so as to coincide with the object plane and/or image plane, respectively, satisfying the same-magnification erect real image projection condition of the array;
By arranging lenses, optical scanning element arrays, and scanning line forming area surfaces, each optical scanning element array row can be individually
The present invention is characterized in that the scanning area by each optical scanning element array is reduced so that one continuous scanning line with high pixel density is obtained in the scanning line forming area.

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。・第2
図AおよびBは、第1図の従来例と同様の手法により、
本発明装置の構成の一例を示す断面図および展開平面図
であって、第1図と同一部分は同一符号を付しである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.・Second
Figures A and B are made using the same method as the conventional example in Figure 1.
1 is a cross-sectional view and a developed plan view showing an example of the configuration of the device of the present invention, in which the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

同図A、Bにおいて、■、2は第1図のものと同様に、
それぞれ複数の発光素子アレイあるいは受光素子アレイ
等の光学走査素子アレイA0〜An、 B□〜Bnを所
定の間隔をおいて直線状に配列した各光学走査素子アレ
イ列であって、同図Aのように所望の走査線形成領域1
に対し、各光学走査素子アレイ列1,2の光学走査素子
アレイが、互い違いに対向するように平行して配置しで
ある。それら各光学走査素子アレイ列1.2のそれぞれ
と走査線形成領竣工との間には、従来と同様にそれぞれ
のレンズアレイ8゜4が介挿されている。このレンズア
レイ3,4は、マイクロレンズアレイであって、たとえ
ばセルフォックレンズ(商品名)とよばれる屈折率分布
型のロッドレンズ、または小径の球面レンズを多段に配
置した構成の王立実像を投影する小径レンズを、多数集
合して構成した公知のものである。そシテソのマイクロ
レンズアレイ3.4は各光学走査素子アレイ列1.2に
おける光学走査素子アレイA□〜AntB1〜Bnの等
倍正立実像を、走査線形成領竣工のそれら各光学走査素
子ア゛レイA□〜輸、・B0〜Bnに対応する各領域工
、〜工。に投影し、連続する直線状の走査線を形成する
ように位置設定されている。
In Figures A and B, ■ and 2 are similar to those in Figure 1,
Each optical scanning element array row has a plurality of optical scanning element arrays A0 to An and B□ to Bn, such as a plurality of light emitting element arrays or light receiving element arrays, arranged in a straight line at predetermined intervals. Desired scanning line forming area 1
On the other hand, the optical scanning element arrays of each optical scanning element array row 1 and 2 are arranged in parallel so as to alternately face each other. A respective lens array 8.4 is inserted between each of the optical scanning element array rows 1.2 and the completed scanning line forming area, as in the prior art. The lens arrays 3 and 4 are microlens arrays that project a royal real image composed of a gradient index rod lens called a SELFOC lens (trade name) or a multistage arrangement of small-diameter spherical lenses. This is a well-known lens constructed by collecting a large number of small diameter lenses. The microlens array 3.4 then displays a same-magnification erect real image of the optical scanning element arrays A□ to AntB1 to Bn in each optical scanning element array row 1.2, and displays the same magnification erect real images of the optical scanning element arrays A□ to AntB1 to Bn in each optical scanning element array row 1.2.゛Each area work corresponding to Ray A□ ~ import, B0 ~ Bn, ~ work. and are positioned so as to form a continuous linear scan line.

前記マイクロレンズアレイ3,4噸の光学走査素子アレ
イ列1,2の側には、個々の光学走査素子アレイA0〜
An、 B、〜Bnにそれぞれ対応させて、各凹レンズ
DA−1〜DA−n l DB−1〜DB−nを、当該
マイクロレンズアレイ3,4に接近した位置ニ介挿し配
置しである。また、そのマイクロレンズアレイ3,4の
走査線形成領竣工側にも、同様にマイクロレンズアレイ
3,4に接近する前記各凹レンズDA−0〜DA−0l
 DB−1〜DB−□に対応する位置に、凸レンズ0A
−1〜CA−n ” B−1〜CB、、、nを介挿した
構成となっている。なお、これらの凹レンズDA−,〜
DA、、、n、DB−0〜DB−nおよび凸レンズCA
−□〜0A−n l CB−1〜CB−nは、それらの
光軸を対応する各光学走査素子アレイA0〜An、B工
〜Bnの中心にそれぞれ一致させて配置することが好ま
しい。また前記マイクロレンズアレイ3゜4は、走査線
形成領竣工と光学走査素子アレイ列1.2の中間位置よ
り、走査線形成領竣工側に片寄った位置に設けてあり、
同図Bに示すように、走査面に形成される各光学走査前
子アレイ列1゜それら光学走査素子アレイの縮小正立実
像を投影する結像条件を満たし、かつ図示のように交互
に連続して1本の直線状の走査線が形成されるように、
前記各光学走査素子アレイ列l、2、各マイクロレンズ
アレイ3,4および走査線形成領域I・面の位置関係な
らびに各光学走査素子アレイ1゜2の光学走査素子アレ
イA0〜An、 B□〜Bnの間隔が設定されている。
On the side of the optical scanning element array rows 1 and 2 of the microlens arrays 3 and 4, there are individual optical scanning element arrays A0 to A0.
The concave lenses DA-1 to DA-n l DB-1 to DB-n are inserted in positions close to the microlens arrays 3 and 4 in correspondence with An, B, and Bn, respectively. Also, on the completion side of the scanning line forming area of the microlens arrays 3 and 4, each of the concave lenses DA-0 to DA-0l approaching the microlens arrays 3 and 4 is also provided.
Convex lens 0A is placed at the position corresponding to DB-1 to DB-□.
-1~CA-n'' B-1~CB, , n is inserted.It should be noted that these concave lenses DA-,~
DA, , n, DB-0 to DB-n and convex lens CA
-□~0A-nl CB-1~CB-n are preferably arranged so that their optical axes coincide with the centers of the corresponding optical scanning element arrays A0~An and B~Bn, respectively. Further, the microlens array 3° 4 is provided at a position shifted toward the completed scanning line forming area from the intermediate position between the completed scanning line forming area and the optical scanning element array row 1.2,
As shown in FIG. so that one straight scanning line is formed.
The positional relationship between each optical scanning element array row 1, 2, each microlens array 3, 4, and the scanning line forming area I/plane, and the optical scanning element array A0 to An of each optical scanning element array 1°2, B□ to An interval of Bn is set.

前記光学走査素子アレイ列1,2を構成する光学走査素
子アレイA□〜An、 B□〜Bnの個々について、さ
らに詳細に説明すると、各光学走査素子アレイA□〜A
nr Bt〜Bnは、たとえばセラミック基板を支持基
板5A−0〜sA−、15E−1〜5B−71にして、
この支持基板上にそれぞれ形成されており、かつ走査信
号および記録信号もしくは読み出し信号等の印加のため
の電極、リード線等をも備えた構成を有し、場合によっ
ては個々の光学走査素子を走査駆動するための半導体回
路が、当該支持基板上に一体に取り付けられている。各
光学走査素子アレイ列1,2は、上述した如き構成を有
する光学走査素子アレイ部を、任意の適当な保持手段に
より所定の間隔で光学走査素子アレイが直線状に並ぶよ
うに保持して成る。
To explain each of the optical scanning element arrays A□ to An and B□ to Bn constituting the optical scanning element array rows 1 and 2 in more detail, each optical scanning element array A□ to A
nr Bt to Bn, for example, use ceramic substrates as support substrates 5A-0 to sA-, 15E-1 to 5B-71,
Each optical scanning element is formed on this supporting substrate, and has a configuration including electrodes, lead wires, etc. for applying scanning signals, recording signals, readout signals, etc., and in some cases, scans individual optical scanning elements. A semiconductor circuit for driving is integrally mounted on the support substrate. Each of the optical scanning element array rows 1 and 2 is formed by holding an optical scanning element array section having the above-described configuration using any suitable holding means such that the optical scanning element arrays are lined up in a straight line at a predetermined interval. .

この実地例においては、以上のように構成することによ
って、各光学走査素子アレイ列1.2に本の走査線を形
成肱もって素子の配列密度の粗い光学走査素子アレイを
用いて、配列密度の高い度の走査線を得るようにしたも
のである。このような構成においては、前記縮小倍率を
変えるとともに、その縮小倍率に応じて各光学走査素子
アレイ列1.2における光学走査素子アレイA□〜An
In this practical example, by configuring as described above, a book scanning line is formed in each optical scanning element array row 1.2, and an optical scanning element array with a coarse element arrangement density is used. This is to obtain high-quality scanning lines. In such a configuration, the reduction magnification is changed and the optical scanning element arrays A□ to An in each optical scanning element array row 1.2 are changed according to the reduction magnification.
.

B1〜Bnの間隔を変えることによって、前記光学走査
素子アレイ個々の素子配列密度を変えることなく、使用
目的に応じた所望の画素密度を有する走査線を容易に形
成することができる点で、大きな特長を有する。
By changing the intervals between B1 and Bn, it is possible to easily form a scanning line having a desired pixel density according to the purpose of use without changing the element arrangement density of each of the optical scanning element arrays. It has characteristics.

この実施例の構成による縮小像の形成原理の説明に先立
ち、周知の結像レンズアレイによる縮小正立実像を得る
場合の問題点について説明する。
Prior to explaining the principle of forming a reduced image using the configuration of this embodiment, problems in obtaining a reduced erect real image using a known imaging lens array will be explained.

181fflAはマイクロレンズアレイLの公知の一般
的使用状態の説明図である。La+”b+Lcは屈折率
が同辺部から中心部に向がって変化するロンドレンズあ
るいはファイバーレンズとも呼ばれ   口る柱状レン
ズ、または小径の球面レンズを多段に配置した構成のマ
イクロレンズ光学系(以下、柱状レンズを含めて単に「
レンズ」という)を示す。
181fflA is an explanatory diagram of a known general usage state of the microlens array L. La+"b+Lc is also called a Ronde lens or a fiber lens in which the refractive index changes from the same side toward the center. It is a microlens optical system consisting of multiple cylindrical lenses or small-diameter spherical lenses arranged in multiple stages. Below, including the columnar lens, it is simply "
lens).

マイクロレンズアレイLは、これらのレンズLa。The microlens array L includes these lenses La.

Lb、 Loを図示のように多数並列させて直線状に集
合配列した構成となっている。いま、矢印P0が光学走
査素子アレイの一部を示すものとすると、走査線形成領
域の対応した位置にはレンズLaによる等倍の正立実像
Q□として形成される。レンズLaの光入射側の光軸X
に対し光出射側の光軸をX′とすると、矢印P0の先端
が光軸Xに接しているから、その等倍正立実像Q0の先
端も光軸X′に接し、その等倍正立実像Q□と矢印P工
は同じ大きさである。
As shown in the figure, a large number of Lb and Lo are arranged in parallel and collectively arranged in a straight line. Assuming that the arrow P0 indicates a part of the optical scanning element array, an erect real image Q□ of equal magnification is formed by the lens La at the corresponding position in the scanning line forming area. Optical axis X on the light incident side of lens La
On the other hand, if the optical axis on the light output side is X', the tip of the arrow P0 is in contact with the optical axis The real image Q□ and the arrow P have the same size.

同様にレンズLl:、による等倍正立実像も′Q′□ 
として形成され、矢印P とその等倍正立実像Q′□の
後端は各光軸y 、 y’にそれぞれ接しているので、
結果として図示のようにそれら各等1倍正立実像Q1 
f Q、’、は重なり合い、一つの像として認識され矢
印P0に対応する等倍の王立実像が得られる。
Similarly, the same-magnification erect real image due to lens Ll: ′Q′□
The rear end of the arrow P and its equal-sized erect real image Q'□ are in contact with the optical axes y and y', respectively, so
As a result, as shown in the figure, each of them has an equal 1x erect real image Q1
fQ,', overlap and are recognized as one image, and a real image of equal size corresponding to the arrow P0 is obtained.

第3図Bは1マイクロ1/ンズアレイLを用いて拡大像
を形成するためGξ同図AにマイクロレンズアレイLに
対して矢印で示した光学走査素子アレ・イP0をマイク
ロレンズアレイLに接近させ、これをP2としたときの
状況を示したものである。この場合、レンズL に関し
ては矢印P、の拡大正立実像Q2が形成される。すなわ
ち、この場合は矢印P、′の先端は光軸Xに接している
から、その拡大像Q、′の先端も光軸X′に接している
。同様にレンズL。
In Figure 3B, in order to form an enlarged image using a 1 microlens array L, the optical scanning element array P0, which is indicated by an arrow with respect to the microlens array L in Figure A, is approached to the microlens array L. This figure shows the situation when this is set as P2. In this case, an enlarged erect real image Q2 indicated by an arrow P is formed with respect to the lens L. That is, in this case, since the tips of the arrows P,' are in contact with the optical axis X, the tips of the enlarged images Q,' are also in contact with the optical axis X'. Similarly, lens L.

による矢印P、の拡大正立実像Q′2として、前記レン
ズLaによる拡大正立実像Q2と同じ面上に形成される
が、矢印P2の後端が光軸yに接しているから、その拡
大王立実像Q′の後端も光軸y′に接す   □2す ることとなる。その結果、レンズLaとり。による拡大
王立実像Q2とQ10は図示のように重なり合わず、像
面上において矢印P、の拡大正立実像は、多重像または
ぼけた像として認識されることとなり、正常な拡大王立
実像が得られないという問題がある。
The enlarged erect real image Q'2 of the arrow P is formed on the same plane as the enlarged erect real image Q2 caused by the lens La, but since the rear end of the arrow P2 is in contact with the optical axis y, its enlargement is The rear end of the royal real image Q' is also in contact with the optical axis y'. As a result, the lens La is removed. The enlarged royal real images Q2 and Q10 do not overlap as shown in the figure, and the enlarged erect real image indicated by the arrow P on the image plane is recognized as a multiple image or a blurred image, and a normal enlarged royal real image is obtained. The problem is that it cannot be done.

このことは、マイクロレンズアレイを用いて縮小像を形
成する場合であっても同じであって同図Bにおいて光学
走査素子アレイと投影または受光領域の位置を入れ替え
て考えれば容易にその問題光学走査素子アレイの正常な
縮小王立実像を得ることが不可能であることがわかる。
This is the same even when a reduced image is formed using a microlens array, and the problem can be easily solved by exchanging the positions of the optical scanning element array and the projection or light receiving area in Figure B. It turns out that it is impossible to obtain a normal reduced royal image of the element array.

これに対して本発明装置は、第2図の実施例の構成のよ
うにマイクロレンズアレイ3,4の光学走査素子アレイ
列1,2側および走査線形成領域1側またはその何れか
一方の側に、個々の光学走査素子アレイA□〜An、B
□〜Bnに対応させて、個々のレンズD  〜D   
、D   〜D   おA−L     A−n   
  B−I     B−n ゝよびまたはCA、−1
〜0A−n ”E−1〜CE−nを介挿することにより
、前記の問題を解消し、本発明の目的を達成するように
している。
On the other hand, the apparatus of the present invention, as in the configuration of the embodiment shown in FIG. , individual optical scanning element arrays A□~An, B
□~Bn, each lens D~D
,D~D ohA-L A-n
B-I B-n and or CA, -1
~0A-n'' By inserting E-1 to CE-n, the above problem is solved and the object of the present invention is achieved.

以下、本発明装置の構成による作用および構成要素各部
の設定条件について説明する。
Hereinafter, the effects of the configuration of the device of the present invention and the setting conditions of each component will be explained.

第4図は、本発明装置において各マイクロレンズアレイ
3,4と走査線形成領竣工との間に、各光学走査素子ア
レイ列の個々の光学走査素子アレイA□〜An+ Bよ
〜Bnにそれぞれ対応させて、凹L/>ズDA−1〜D
A−n l DB−1〜” B −nを介挿して構成し
た場合(後記する第7図の実施例に相当)について、光
学走査素子アレイ列lにおけるn番目の1個の光学走査
素子アレイAmと、その光学走査素子アレイAmに対向
させて配置した凹レンズDA−1と、これに対応する位
置のL□〜L8からなるマイクロレンズアレイ3と、そ
の光学走査素子アレイAmが受は持つ走査面上の走査線
形成領竣工。の四者の構成関係を示したものである。マ
イクロレンズアレイ3に対する走査線形成領竣工□の位
置は、当該マイクロレンズアレイ3により等倍正立実像
を投影するときの位置と同じにしておく、00面に配置
した光学走査素子アレイAmからの光束は、マイクロレ
ンズアレイ3の入射側に介挿t、 タ凹レンズDA、、
、mにより屈折してマイクロレンズアレイ3に入射する
ので、そのマイクロレンズアレイ8は、あたかも縮小さ
れた光学走査素子アレイA′mが02面に存在するよう
になる。この02面はマイクロレンズアレイ3の等倍王
立実像投影□1ij 条件を満たす物体面と一致するように配置されているの
で、この縮小された虚像の光学走査素子アレイ像′:A
5の等倍正立実像が、走査線形成領竣工□面に投影され
る。すなわち、走査線形成領竣工□面に投影される等倍
正立実像は、○□面の光学走査素子アレイAmの縮小正
立実像に相当し、02面の像は凹レンズDA、、、mに
関し00面の光学走査素子アレイAmの虚像であり、そ
れら両者は共役関係にある。このようにして工□面に縮
小王立実像を得るためには、虚像が形成される像面02
をマイクロレンズアレイ3の等倍正立実像場投影条件を
満たす物体位置に一致させる必要があり、この物体位置
に02面が形成されるように適当な曲率の凹レンズDA
−□を用いるとともに、その凹レンズDA−mと光学走
査素子アレイAmの位)δ決めがなされている。
FIG. 4 shows that in the apparatus of the present invention, between each microlens array 3, 4 and the completion of the scanning line forming area, each optical scanning element array A□~An+B~Bn of each optical scanning element array row is connected to each other. Correspondingly, concave L/>zu DA-1~D
A-n l DB-1~''B-n (corresponding to the embodiment shown in FIG. 7 described later), the n-th optical scanning element array in the optical scanning element array row l Am, a concave lens DA-1 disposed opposite to the optical scanning element array Am, a microlens array 3 consisting of L□ to L8 at corresponding positions, and the scanning that the optical scanning element array Am has. This figure shows the structural relationship between the four components of scanning line formation area completion on the surface.The position of the scanning line formation area completion □ with respect to the microlens array 3 is determined by the microlens array 3 projecting the same-size erect real image. The light flux from the optical scanning element array Am arranged on the 00 plane, which is kept in the same position as when
, m and enters the microlens array 3, so that the microlens array 8 becomes as if a reduced optical scanning element array A'm exists on the 02 plane. Since this 02 plane is arranged so as to coincide with the object plane that satisfies the same-magnification royal real image projection □1ij condition of the microlens array 3, this reduced virtual image optical scanning element array image':A
The same-size erect real image of No. 5 is projected onto the completed scanning line forming area □ surface. In other words, the same-magnification erect real image projected onto the completed scanning line forming area □ plane corresponds to the reduced erect real image of the optical scanning element array Am on the ○□ plane, and the image on the 02 plane is related to the concave lenses DA, , m. This is a virtual image of the optical scanning element array Am of the 00 plane, and both of them are in a conjugate relationship. In this way, in order to obtain a reduced royal image on the work surface, it is necessary to
It is necessary to match the object position that satisfies the same-magnification erect real image field projection condition of the microlens array 3, and a concave lens DA with an appropriate curvature is used so that the 02 plane is formed at this object position.
-□ is used, and the position of the concave lens DA-m and the optical scanning element array Am is determined by δ.

虚像面02の位f6“および大きさが与えられ、また凹
レンズDA−□の主平面りと焦点F□、F2の位置が与
えられれば、光学走査素子アレイAmを設置すべき0□
面の位置と大きさは容易に求めることができる。
If the position f6'' and size of the virtual image plane 02 are given, and the principal plane of the concave lens DA-□ and the positions of the focal points F□ and F2 are given, then 0□ where the optical scanning element array Am should be installed is given.
The position and size of the surface can be easily determined.

同図には、02面から作図によって00の位置および大
きさを求める線図を示しであるが、これは周知の幾何光
学の法則に従って作図したものであり、このような作図
法は周知であるから、その説明は省略する。
The same figure shows a line diagram for calculating the position and size of 00 by drawing from the 02 plane, but this drawing was drawn according to the well-known laws of geometric optics, and such a drawing method is well-known. Therefore, the explanation will be omitted.

算式によって与えられた条件から虚像A′mの位11 RO2を求めるには、レンズの公式a ”b=fを適用
ずればよい。なお上式において、aはolとh0間の距
離であり、bは02とh0間の距離であるが、02にお
ける虚像A′□が凹レンズDA−mの0□側に形成され
るので負の数値となる。また、fは凹レンズDA−0の
焦点距離であって負の数値となる。縮小倍率は、0□に
対する0゜の比、すなわちI b/a Iで与えられる
To obtain the virtual image A'm's 11 RO2 from the conditions given by the formula, it is sufficient to apply the lens formula a''b=f.In the above formula, a is the distance between ol and h0, b is the distance between 02 and h0, but it is a negative value because the virtual image A'□ at 02 is formed on the 0□ side of the concave lens DA-m.Furthermore, f is the focal length of the concave lens DA-0. The reduction magnification is given by the ratio of 0° to 0□, that is, I b/a I.

第5図は、本発明装置の他の実施例における要部の構成
と、設定条件および作用の説明図であって、後記する第
8図に示した本発明装置の他の実施例における光学系の
構成について第4・図と同様の手法によって示したもの
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the configuration of main parts, setting conditions, and effects in another embodiment of the device of the present invention, and is an optical system in another embodiment of the device of the present invention shown in FIG. 8, which will be described later. The configuration is shown using the same method as in Figure 4.

すなわち、この例はL工〜L3からなるマイクロレンズ
からなるレンズアレイLの走査線形成領竣工、側にの駅
凸しンズ販−□を介挿して構成した場合を示している。
That is, this example shows a case in which the scanning line forming area of the lens array L consisting of microlenses L to L3 is completed, and a convex lens vending machine -□ is inserted on the side.

光学走査素子アレイAmは、レンズアレイLの等倍正立
実像投影条件を満たず物体面と一致する00面に配置す
る。従って凸レンズCA−□かもしなければO3向に前
記光学走査素子アレイAmの等倍正立実像力・形成され
るが、この実施例のようにレンズアレイLの出射側に、
前記光学走査素子アレイArnに対応させて凸レンズ0
A−II+を介挿した構成では、その凸レンズCA−m
の作用により実線で示したように0.の面に縮小像工、
が形成されることとなる。この系に関しては、実像工。
The optical scanning element array Am is arranged on a 00 plane that satisfies the same-magnification erect real image projection condition of the lens array L and coincides with the object plane. Therefore, if the convex lens CA-□ is not present, the same-magnification erect real image power of the optical scanning element array Am will be formed in the O3 direction, but as in this embodiment, on the exit side of the lens array L,
A convex lens 0 corresponds to the optical scanning element array Arn.
In the configuration in which A-II+ is inserted, its convex lens CA-m
Due to the action of 0.0 as shown by the solid line. A miniature statue on the surface of
will be formed. Regarding this system, real image engineering.

の凸レンズCA−mに関する虚像が1゜′であり共役像
である。
The virtual image of convex lens CA-m is 1°' and is a conjugate image.

従って、08向の虚像工、′がレンズアレイLの等倍正
立実像投影条件を1峙たす像凹位協に一致するように、
実像…JO,および凸レンズCA−mの配置を設定すれ
は、光学定食素子アレイAmの縮小像が走査線ル或領域
工、に対応する像面0.に得られることとなる。なお、
同図は、虚像面08の位置、と大きさを与えて、実像す
なわち光学走査素子アレイAInσ)稲小像工、の位置
と大きさを、幾伺光学の一般的な法則に従って作図した
例を示している。
Therefore, so that the virtual image angle in the 08 direction, ' coincides with the image concavity that satisfies the same magnification erect real image projection condition of the lens array L,
When setting the real image JO and the arrangement of the convex lens CA-m, the reduced image of the optical fixed element array Am is located at the image plane 0. It will be obtained. In addition,
The figure shows an example in which the position and size of the real image, that is, the optical scanning element array AInσ), is plotted according to the general laws of optics, given the position and size of the virtual image plane 08. It shows.

これを算式によって求めるには、さきの場合と同様に、
i十π−下によって求めればよい。ここにaは凸レンズ
CA−0の主平面h2から実像1□nまでの距離、bは
h2から虚像工、′までの距離−乙I、n’が凸レンズ
0A−111に関し実像工、と同一の側にある・から、
その値は負数となる。またfは、凸レンズCA−□の焦
点距離である。上式からaの値を求めることによって、
縮小王立実像1]11の位置、すなわち、光学走査素子
アレイAmにより形成されるその光学走査素子アレイA
Inか受は持つ走査線形成領域■□の位置および大きさ
が決定される。
To find this using a formula, as in the previous case,
It can be found by i11-lower. Here, a is the distance from the principal plane h2 of the convex lens CA-0 to the real image 1□n, b is the distance from h2 to the virtual image, ' is the distance from I, and n' is the real image with respect to the convex lens 0A-111. From the side,
Its value will be a negative number. Further, f is the focal length of the convex lens CA-□. By finding the value of a from the above formula,
The position of the reduced royal real image 1] 11, that is, the optical scanning element array A formed by the optical scanning element array Am
The position and size of the scanning line forming area ■□ of the In receiver is determined.

その縮小投影倍率は、1□′に対する■、の比であり、
l a/b+で与えられる。
The reduction projection magnification is the ratio of ■ to 1□′,
It is given by l a/b+.

第6図は、第2図によって説ψ」した本光明装置の実施
例における編小像投影光学光の要部の構成。
FIG. 6 shows the configuration of the main part of the edited small image projection optical light in the embodiment of the present Komei apparatus explained in FIG. 2.

を、前記第4図および第5図と同様の手法により示した
ものである。さきにての構成について説明   、わし
たように、レンズアレイ3の入射側、ずなわち光学走査
集子アレイAll1側には、その7パ、学走査累子アレ
イAmに対向する位置に四レンズDA−mが、    
□またレンズアレイ3の出射側には、その凹レンズDA
−□に対応するように凸レンズ0A−0がそれぞれ配置
されている。従ってその作用は、第4図および第5図に
より説明した両方を併用した場合に相当する。
is shown using the same method as in FIGS. 4 and 5 above. Explanation of the configuration earlier.As I said, on the incident side of the lens array 3, that is, on the optical scanning concentrator array All1 side, there are 7 lenses and 4 lenses at positions facing the optical scanning condenser array Am. DA-m is
□ Also, on the exit side of the lens array 3, there is a concave lens DA.
-Convex lenses 0A-0 are arranged to correspond to squares. Therefore, the effect corresponds to the case where both of the functions described with reference to FIGS. 4 and 5 are used together.

その作用を簡単に説明すると、第4図により説明したよ
うに凹レンズDA−□の作用により、0□の位置にある
光学定食素子アレイAmの虚像Am′が0 面に形成さ
れる。つぎにレンズアレイ3の作用により、等倍正立実
像工、′として08面に投影されるべき02面の虚像A
m′は、第5図により説明したように凸レンズ0A−0
の作用によって縮小され、04血に縮小王立実像が形成
されることになる。この場合、レンズアレイ8側から見
たときに、08面の像Am′は、光学定食素子アレイA
mの凹レンズCA−0による虚像であり、08面におけ
る■。′は、01面に形成される実像工□の凸レンズC
A−□による虚像である。それら02面における虚像A
m′と08面における虚像Im/がレンズアレイ8の等
倍正立実像投影条件を満たす物体面および像面とそれぞ
れ一致するように構成することによって、00面に配置
した光学走査素子アレイAmのO2面への縮小像投影条
件が満たされる。
Briefly explaining its operation, as explained with reference to FIG. 4, by the action of the concave lens DA-□, a virtual image Am' of the optical set element array Am located at the position of 0□ is formed on the 0 plane. Next, by the action of the lens array 3, the virtual image A of the 02 plane to be projected onto the 08 plane as the same-size erect real image, '
m' is the convex lens 0A-0 as explained in FIG.
It is reduced by the action of , and a reduced royal image is formed in 04 blood. In this case, when viewed from the lens array 8 side, the image Am' of the 08 plane is the optical fixed element array A
This is a virtual image created by the m concave lens CA-0, and is a ■ on the 08 plane. ' is the convex lens C of the real image □ formed on the 01 plane.
This is a virtual image created by A-□. Virtual image A on those 02 planes
m' and the virtual image Im/ on the 08 plane coincide with the object plane and the image plane that satisfy the same-magnification erect real image projection conditions of the lens array 8, so that the optical scanning element array Am arranged on the 00 plane The conditions for projecting a reduced image onto the O2 plane are satisfied.

このように構成した縮小光学系は、細小作用が凹レンズ
と凸レンズに分割、分担されるので、各レンズの曲率を
小さくすることができる。従って変倍に基づく各柚の収
差の発生量も少なく、走査線形成領域に投影される光学
走査索子アレイAmの投影像の縮小率を高くすることか
できるので、第2図の実施例によれは、累子配列活度の
租い光学定食素子アレイA□〜An、Bよ〜Bnを用い
ても、きわめて高蕃度の光学走査装置を笑現することが
できる。
In the reduction optical system configured in this way, the narrowing effect is divided and shared between the concave lens and the convex lens, so that the curvature of each lens can be reduced. Therefore, the amount of aberration generated by each yuzu due to zooming is small, and the reduction ratio of the projected image of the optical scanning probe array Am projected onto the scanning line forming area can be increased, so the embodiment shown in FIG. Even if optical fixed element arrays A□~An and B~Bn with fine reciprocating activity are used, an extremely high-performance optical scanning device can be realized.

第7図は、第4図により説明した節季光学系により構成
した本発明装置の実施例を第2図Bと同じ手法により示
した展開平…I図である。同図において、第2図と同一
部分は同一符号を付して示す。
FIG. 7 is an exploded plan view showing an embodiment of the apparatus of the present invention constituted by the seasonal optical system explained in FIG. 4 using the same method as FIG. 2B. In this figure, the same parts as in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

この実施例は、各レンズアレイ4,5の光学定食素子ア
レイ列1,2側にのみ、各光字走査素子アレイ列l、2
の個々の光学走食累子アレイA工〜An、 B工〜Bn
に対応するように、それぞれ凹レンズDA−1〜DA−
n I DB−I NDB−nをレンズアレイ1,2に
接近させて配置し、第4図により説明した原理により谷
光学走査素子アレイA1〜都。
In this embodiment, only the optical fixed scanning element array rows 1 and 2 of each lens array 4 and 5 are provided on the side of each optical scanning element array row 1 and 2.
Individual optotaxis arrays A~An, B~Bn
Concave lenses DA-1 to DA- correspond to
n I DB-I NDB-n is placed close to the lens arrays 1 and 2, and the optical scanning element arrays A1 to 2 are scanned according to the principle explained in FIG.

B工〜Bnが受は持つ走査線形成領竣工の各領域工、〜
■ゎを縮小し、かつ各光学走査素子アレイ列1゜2の光
学走査素子アレイA□〜An、 B工〜Bnの縮’JX
狽域工□〜工。が、1m1t4jL合うように交互に連
続した直線状に並んで走査素を形成するように構成した
ものである。すなわち、同図において、a工〜anおよ
びb0〜bnは、各光学走査素子アレイA0〜Anl 
B、〜Bnの凹レンズDA−1〜DA−n。
B construction ~Each area construction for the completion of the scanning line formation area that Bn has, ~
■ Reducing ゎ and reducing each optical scanning element array row 1゜2 of optical scanning element arrays A□~An, B~Bn'JX
Seki area engineering □ ~ engineering. are arranged alternately in a continuous straight line so as to form scanning elements so as to fit 1 m 1 t 4 j L. That is, in the same figure, a-an and b0-bn are each optical scanning element array A0-Anl.
B, ~Bn concave lenses DA-1 to DA-n.

DB−1〜Dk3−nによる虚像をそれぞれ示し、虚像
a工〜aoルンズアレイ1,2、投影または受光饋域工
、〜1mを逸νJに設定することによって等倍正立実像
投影条件を瘉たずように構成されている。
The virtual images from DB-1 to Dk3-n are shown respectively, and the projection conditions for the same-size erect real image are demonstrated by setting the virtual images a to ao lunz arrays 1 and 2, the projection or light reception area, and ~1 m to νJ. It is structured in the same way.

また、各光学定食素子アレイ列1.2の光学走置アレイ
A工〜An、 B工〜Bnの間隔は、それら個々による
走査線形成領竣工、〜工。が、図示のように一本の連続
した走査線となるように適当に設定することが必要であ
る。
Further, the intervals between the optical scanning arrays A~An and B~Bn of each optical set element array row 1.2 are the same as the scanning line forming area completed by each of them. However, it is necessary to set it appropriately so that it becomes one continuous scanning line as shown in the figure.

この実施例の構成によれば、第2図のものより構成が簡
単であり、凹レンズDA−1〜DA−□。
According to the structure of this embodiment, the structure is simpler than that of FIG. 2, and the concave lenses DA-1 to DA-□.

DB−1〜DB−nの挿入によって、光路長が伸びるた
めに、それら凹レンズのNtNが容易となる特長を有し
ている。
Since the optical path length is extended by inserting DB-1 to DB-n, the NtN of these concave lenses is facilitated.

第8図は、本発明装置の別の実施例の構成を第2図Bと
同一の手法により示したもので、第5図により説明した
構成の縮小光学系によって、各光学走査素子アレイ列1
,2のそれぞれの光字定食素子アレイA工〜An、 B
、〜Bnによって形成される各走査線形成領竣工、〜稲
を縮小し、もって定食線形成饋域工に、画素密度の宣い
チーの始度をもった1lkl状の1本の走査線を形成す
るようにしたものである。
FIG. 8 shows the configuration of another embodiment of the apparatus of the present invention using the same method as in FIG. 2B, in which each optical scanning element array row is
, 2, each optical character set element array A ~ An, B
,~Completion of each scanning line forming area formed by Bn,~reducing the size of the rice, and creating one 1lkl-shaped scanning line with a pixel density starting point of Qi in the fixed line forming area. It was designed so that it could be formed.

すなわち、図示のように各光学走査素子アレイ列1,2
に、所定の間隔をおいて直線状に1直した光学走査素子
アレイA1〜An、 B、〜Bnのそれぞれに対応して
、各レンズアレイ8,4の走査線形成領域1側に、凸レ
ンズOA−□−”OA−□、 CB−0、〜CB−□を
配■〒して成る。そして、第5図により説明したように
、走査線形成領竣工に各凸レンズ0A−0〜CA、、、
n、CB、、、〜CB−1によって形成される各光学定
食素子アレイA1〜An l B1〜Bnの投影領域工
、〜工。における像間の共役虚像が、i□〜1nで示し
た位1αおよび大ざさに形成されるように、各凸レンズ
0A−1〜cA−,、aB−0〜CB−nの曲率を定め
るとともに、その自己1μおよびレンズアレイ3,4か
ら前記投影饋域工□〜Inまでの距離分位前決めしてい
る。また、虚像面1□〜inとその虚像商工、〜1nの
それぞれに対応する各光学走置素子アレイAよ〜An、
 B工〜Bnは、レンズアレイ8.4か等僧正立実像を
投影するための条件を満たず位置に配置されており、か
つ、各光学定食素子アレイA工〜Ao、 B工〜Bnは
、走*線形成領域工上の工□〜都で図示した交互の位置
にあるそれぞれの領域に節季投影されて、1本の連続し
た走査線を形成するように、縮小借率等で決まるHr定
の間隔を隔てて、各光学走置素子アレイ列1,2上に位
Vt決めされている。
That is, as shown in the figure, each optical scanning element array row 1, 2
A convex lens OA is placed on the scanning line forming area 1 side of each lens array 8, 4 corresponding to each of the optical scanning element arrays A1 to An, B, and Bn arranged linearly at predetermined intervals. -□-”OA-□, CB-0, ~CB-□ are arranged.As explained in Fig. 5, each convex lens 0A-0~CA, , ,
n, CB, , . . . , . . . , . The curvature of each convex lens 0A-1 to cA-,, aB-0 to CB-n is determined so that the conjugate virtual image between the images in is formed approximately at an order 1α indicated by i□ to 1n, and The distance from the self 1μ and the lens arrays 3 and 4 to the projection area In is predetermined. In addition, each optical scanning element array A, ~An, corresponding to each of the virtual image planes 1□~in and its virtual image planes, ~1n,
B~Bn are arranged at positions that do not satisfy the conditions for projecting an orthogonal real image from the lens array 8.4, and each of the optical fixed element arrays A~Ao and B~Bn are The Hr constant determined by the reduction rate etc. is projected on each area at alternate positions shown in the figure from □ to Hr on the scanning line forming area to form one continuous scanning line. Vt is positioned on each optical scanning element array row 1, 2 at an interval of Vt.

この実施例の構成においては、光学走食累チアレイの発
光または受光特性の角1す分布特性が恋くとも、光束伝
達特性に不都合を生じない利点をイイしている。
The configuration of this embodiment has the advantage that even if the angular distribution characteristics of the light emitting or light receiving characteristics of the optically eroded layer array are degraded, no disadvantage is caused to the luminous flux transmission characteristics.

第9図は、その利点を第711Aにより説明したさぎの
実施例のものに対比して説明するために示した、第7図
の実施例の構成による光学走査素子アレイAmの端部に
おける光束伝達特性の説明図である。e□+ 8. *
es・・・・・は、光学走査素子アレイAI]1を構成
する光学走を素子たとえは発光ダイオードチップであっ
て、矢印で示すように垂直方向の光束量が多く、半直方
同から外れるに従って光束が急速に減少する光束分イ’
+i 特注を有しているものとする。DA−mは、俵数
のマイクロレンズL  、L  ・・・・からなるレン
ズアレイLの光学走2 歪素子アレイ列l(第7図分照ン側に、そのツC字定食
素子アレイ列1の光学走貴系子アレイArI]に対応さ
せて介挿した門レンズである。At ”AN &lSの
発光ダイオードチップe□から出射しだ元床の中で、た
とえばL工で示したマイクロレンズに主として人射する
光束は、点線で示したように垂直方向がら外れた方向の
傾斜した光束であって、その光量は垂直方向の光量に比
べて極めて少ない。これに対して、凹レンズDA−□の
ツC軸0に近いたとえばe5でボす発光ダイオードチッ
プからマイクロレンズL□に入射する光束は、これも点
で示すように垂直方向に近い方向の光束となるために発
散が増大する。このように凹レンズDA−0の光軸0に
近ずく程、発光ダイオードチップから垂直に出射する光
束が伝達されて明るい像が得られるが、光@B。
FIG. 9 shows the light flux transmission at the end of the optical scanning element array Am according to the configuration of the embodiment of FIG. It is an explanatory diagram of characteristics. e□+ 8. *
es... is the optical scanning element that constitutes the optical scanning element array AI]1, for example a light emitting diode chip, which has a large amount of luminous flux in the vertical direction as shown by the arrow, and as it deviates from the semi-rectangular direction, The luminous flux decreases rapidly.
+i Assume that the product has a special order. DA-m is the optical path 2 of the lens array L consisting of the number of microlenses L, L... This is a gate lens inserted in correspondence with the optical scanning system array ArI].In the source floor of the light emitted from the light-emitting diode chip e□ of AT"AN &lS, for example, the microlens shown in L Mainly, the light beam emitted by humans is a tilted light beam in a direction away from the vertical direction, as shown by the dotted line, and the amount of light is extremely small compared to the amount of light in the vertical direction.On the other hand, the concave lens DA-□ The light flux that enters the microlens L□ from the light emitting diode chip near e5, which is close to the C axis 0, also becomes a light flux in a direction close to the vertical direction, as shown by the dot, and therefore its divergence increases. The closer to the optical axis 0 of the concave lens DA-0, the more the light beam emitted perpendicularly from the light emitting diode chip is transmitted and a brighter image is obtained.

からはなれるに従って、伝達光斑は急運に低下する。As it moves away from the sky, the transmission light spot decreases rapidly.

これに対して、第8図に示した実施例の構成においては
、光学定食素子アレイとレンズアレイ間には、凸レンズ
を仲人していないので、光学走査素子アレイを構成する
それぞれの光学走査素子の垂直方向の人出射光束が、レ
ンズアレイによって伝達されて、結像の主光線となる。
On the other hand, in the configuration of the embodiment shown in FIG. 8, there is no convex lens interposed between the optical fixed element array and the lens array, so that each optical scanning element constituting the optical scanning element array The vertical human exit light beam is transmitted by the lens array and becomes the chief ray for imaging.

従って、小さな光束開き角特性をもった光学走査素子に
よって形成した光学走査素子アレイをハ1いて本発明装
置を構成しても、光学走査素子アレイ端部での光量低下
のない均質な走査線を形成し得る特長がある。
Therefore, even if the device of the present invention is constructed by using an optical scanning element array formed by optical scanning elements having a small beam opening angle characteristic, a homogeneous scanning line with no decrease in light intensity at the ends of the optical scanning element array can be obtained. There are features that can be formed.

以上いくつかの実施例によって本発明装置の詳細を説明
したが、本発明の範囲において変杉してもよいことは勿
論である。たとえば、上述の各実施例における凹レンズ
DA−1〜DA−n l DB−1〜DB−nまたは凸
レンズC〜O、O−0もし A−L   A−n   B−I   B−nくは、両
レンズに、フレネルレンズを用いて肉厚を薄くシ、配置
を容易にすることもできる。
Although the details of the apparatus of the present invention have been explained above using several embodiments, it goes without saying that modified cedar may be used within the scope of the present invention. For example, if the concave lenses DA-1 to DA-n l DB-1 to DB-n or the convex lenses C to O, O-0 in each of the above embodiments, A-L A-n B-I B-n or both It is also possible to use a Fresnel lens as the lens to reduce the wall thickness and facilitate the arrangement.

なお、本発明装置における光学走査素子アレイは、発光
素子アレイに限定されるものではなく、受光素子アレイ
を含むものてあり、’l’# V* Mみ取りヘッドと
して実施する場合には、ローj記各実施例における光学
走査素子アレイに受光素子アレイを用いればよい。
Note that the optical scanning element array in the apparatus of the present invention is not limited to a light emitting element array, but may also include a light receiving element array. A light-receiving element array may be used as the optical scanning element array in each embodiment described in j.

以上詳細に説明したように不発明装圃によれは、比較的
簡易な構成により、比較的に素子の配列密々 度の粗い光学走査素子アレイを用いて、素子の配列密度
が高い光学走査索子アレイ列用いた場合と等価な画素密
度を有する走査線を形成することができる。また各光学
走査素子アレイ列を構成する複数の光学走査素子アレイ
は、適当な間隔を隔てて配列されているので、各光学走
査素子アレイを支持する支持基板の影曽をうけることな
く連続したHr屋の長さの定食線を形成することができ
るのみならず、縮小倍率を父えた場合の光学走査素子ア
レイの間隔の変史が容易であるから、比較的に素子密度
の低い−mbの光学走査素子アレイを、使用目的に応じ
た画素密度の走査線を形成するようにした多h+ 類の
本発明装置に共用す゛ることか可能であり、しかも生産
上比較的に歩留りの悪い光学走査素子アレイを有効に利
用で・さる等の効果がある。また、像の投影はレンズア
レイの等倍正立実像投影条件か拘だされるように行なわ
れるので解像度の高い走査線を得ることができる。
As explained in detail above, the inventive device is capable of producing an optical scanning line with a high density of elements by using an optical scanning element array with a relatively low density of elements, using a relatively simple configuration. A scanning line having a pixel density equivalent to that when using child array columns can be formed. In addition, since the plurality of optical scanning element arrays constituting each optical scanning element array row are arranged at appropriate intervals, continuous Hr without being affected by the support substrate that supports each optical scanning element array. Not only is it possible to form a fixed line with a length of 100 mm, but it is also easy to change the spacing of the optical scanning element array when a reduction magnification is provided. It is possible to use the scanning element array in common with many types of devices of the present invention that form scanning lines with a pixel density depending on the purpose of use, and the optical scanning element array has a relatively low production yield. When used effectively, there are effects such as monkeys. Further, since the image projection is performed under the same-size erect real image projection conditions of the lens array, a scanning line with high resolution can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第11gl AおよびBは、従来の光学走査装ftt 
17) f1g成例な示す断面図および展開平II図、
第2図AおよびBは、本発明装置の実施例の構成の一例
を示す断面図および展開平面図、第3図は、マイクロレ
ンズアレイを用いテ変倍正立実像を得る場合の問題点説
明図、 第4図ないし第6図は、本発明装置のそれぞれ異なる実
施例における変倍正立実像投影光学系の設定条件お″。 作用″説明図・            :面図、 第8図は、第5図に例示の変倍正立実像光学系を用いた
本発明装置の実施例の414成を示す展開平面図、 第9図は、第7図にボした実施例における光束伝達特性
説明図である。 1.2・・・光学走査素子アレイ列 3.4・・・レンズアレイ A工〜AnlBよ〜Bn・・・光学走査素子アレイAm
・・・光学走査索子アレイ列1のm番目の光学走査素子
アレイCA−1〜CA−n t CB−1〜CB−n 
’・・凸レンズ、工・・・走査線形成領域 工、〜工□・・・個々の光学走査素子アレイが受は持つ
走査線形成領域 エエ・・・光学定食素子アレイAmか受は持つ走査線形
成領域。 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社弗2図 A 第3図 A     B 第4図 、J 第5図 第6図
11th gl A and B are conventional optical scanning devices ftt
17) f1g example cross-sectional view and developed flat II view,
2A and 2B are a cross-sectional view and a developed plan view showing an example of the configuration of an embodiment of the device of the present invention, and FIG. 3 is an explanation of problems when obtaining a variable magnification erect real image using a microlens array. Figures 4 to 6 show the setting conditions of the variable magnification erect real image projection optical system in different embodiments of the apparatus of the present invention. The figure is a developed plan view showing a 414 configuration of an embodiment of the present invention apparatus using the magnification variable erect real image optical system illustrated in the figure. . 1.2...Optical scanning element array row 3.4...Lens array A~AnlB~Bn...Optical scanning element array Am
... m-th optical scanning element array CA-1 to CA-nt CB-1 to CB-n of optical scanning element array row 1
'...Convex lens, processing...Scanning line forming area processing, ~ processing...Scanning line forming area that each optical scanning element array has...Scanning line that each optical scanning element array has... formation area. Patent applicant: Olympus Optical Industry Co., Ltd. Figure 2A Figure 3A B Figure 4, J Figure 5Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 所定の間隔を隔てて複数個の光学走査素子アレイを
直線状に配列してなる2列の光学走査素子アレイ列を、
互いの光学走査素子アレイが互い違いになるように走査
線形成領域に対し平行配置し、各光学走査素子アレイ列
と走査線形成領域間に介挿したそれぞれのレンズアレイ
により、前記2列の光学走査素子アレイ列の光学走査素
子アレイを前記走査線形成領域に光学的に結合させて1
本の連続した走査線を形成するようにした光学走査装置
において、 前記レンズアレイの光学走査素子アレイ列側および走査
線形成領域側の少なくとも一方に、各光学走査素子アレ
イ列の個々の光学走査素子アレイに対応させてレンズを
それぞれ配置し、そのレンズによる光学走査素子アレイ
面およω使たは投影像面の共役虚像面が、前記レンズア
レイの等倍正立実像投影条件を満たす物体面および/ま
たは像面とそれぞれ一致するようにレンズアレイ、レン
ズ、光学走査素子アレイおよび走査線形成領域面を配置
することによって、各光学走査素子アレイ列の個々の光
学走査素子アレイによる走査領域を縮小し、もって前記
走査線形成領域に連続した一本の走査線を得るように構
成したことを特徴とする高密度光学走査装置。 & 前記レンズアレイの光学走査素子アレイ列I側には
凹レンズを、また走査線形成領域側には凸レンズをそれ
ぞれ配置し、前記凹レンズによる前記光学走査素子アレ
イ面の共役虚像面および前記凸レンズによる投影像面の
共役虚像面を、前記レンズアレイの等倍王立実像投影条
件を満たす物体面および像面とそれぞれ一致させたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の高密度光学
走査装置。 & 前記レンズアレイの光学走査素子アレイ列側に凹レ
ンズを配設し、その凹レンズによる投影条件を満たす物
体面〜前記および像面とそれぞれ一致させたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の高密度光学走査装
置。 瓜 前記レンズアレイの走査線形成領域側に凸レンズを
配設し、その凸レンズによる投影像面の共役虚像面およ
び前記光学走査素子アレイ面を前記レンズアレイの等倍
正立実像投影条件を満たす像面および物体面とそれぞれ
一致させたことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の高密度光学走査装置。
[Claims] 1. Two optical scanning element array rows formed by linearly arranging a plurality of optical scanning element arrays at predetermined intervals,
The optical scanning element arrays are arranged parallel to the scanning line forming area so as to alternate with each other, and each lens array inserted between each optical scanning element array row and the scanning line forming area performs the optical scanning of the two rows. optically coupling an optical scanning element array of an element array row to the scanning line forming area;
In an optical scanning device configured to form continuous scanning lines of a book, each optical scanning element of each optical scanning element array is provided on at least one of the optical scanning element array column side and the scanning line forming area side of the lens array. Lenses are respectively arranged in correspondence with the array, and the conjugate virtual image plane of the optical scanning element array surface and the projection image plane by the lenses is an object plane and /or By arranging the lens array, the lens, the optical scanning element array, and the scanning line forming area plane so as to coincide with the image plane, the scanning area by each optical scanning element array in each optical scanning element array row is reduced. A high-density optical scanning device characterized in that it is configured to obtain one continuous scanning line in the scanning line forming area. & A concave lens is arranged on the optical scanning element array row I side of the lens array, and a convex lens is arranged on the scanning line forming area side, and a conjugate virtual image plane of the optical scanning element array surface by the concave lens and a projected image by the convex lens are arranged. 2. The high-density optical scanning device according to claim 1, wherein a conjugate virtual image surface of the surface is made to coincide with an object surface and an image surface of the lens array that satisfy a same-magnification royal real image projection condition, respectively. & Claim 1, characterized in that a concave lens is disposed on the optical scanning element array side of the lens array, and the object plane, which satisfies projection conditions by the concave lens, and the image plane respectively coincide with each other. The high-density optical scanning device described. A convex lens is disposed on the scanning line forming area side of the lens array, and the conjugate virtual image plane of the projection image plane by the convex lens and the optical scanning element array surface are set as an image plane that satisfies the same-magnification erect real image projection condition of the lens array. 2. The high-density optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is made coincident with the object plane and the object plane.
JP58073844A 1983-01-12 1983-04-28 High-density optical scanner Pending JPS59200209A (en)

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JP58073844A JPS59200209A (en) 1983-04-28 1983-04-28 High-density optical scanner
GB08400681A GB2136146A (en) 1983-01-12 1984-01-11 Projection Optical System and Optical Scanning Apparatus Comprising a Plurality of Projection Optical Systems

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009255519A (en) * 2008-03-21 2009-11-05 Seiko Epson Corp Exposure head and image forming device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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