[发明专利]线扫描用棒状透镜阵列

说明书

发明领域

本发明涉及作为在扫描仪、复印机等中使用的线扫描系统的线扫描用棒状透镜阵列。

背景技术

作为在把LED阵列光学系统用做扫描器和光源等的复印机中使用的线扫描光学系统，以前主要是从成本方面考虑，广泛使用排列成多个列每列多根的棒状透镜阵列，这些棒状透镜具有沿径向分布的折射率并使其光轴互相平行。在这种情况下，被下面[公式10]定义的范围内的重叠度m，可在考虑到光通量的周期性波动及分辨率后设定。[公式10]m＝X₀/2r₀

在上述的[公式10]中，r₀是棒状透镜的半径，X₀是单个棒状透镜在像面上所伸展的半径，也就是视野半径。在这里，在设棒状透镜的长为Z₀、棒状透镜的周期长为P时，则X₀可由X₀＝r₀/cos(Z₀π/P)定义。

虽然如果重叠度m变大，分辨率就下降，如果重叠度m变小，周期性的光通量波动就会增大，但是因为限制周期性的光通量发生波动是设计棒状透镜阵列的主要因素，故通常为了限制成为输出画像副扫描方向的竖条纹的原因的光通量周期性波动，而采取了把重叠度m设定得比较大的透镜的设计。

此外，在把发光管阵列的光学系统用做光源的光打印机中，为了消除光通量周期性的波动，要对各点光源的光量都进行补偿。此外，在扫描器中，为了消除棒状透镜阵列的光通量波动，进行了输入补充(遮散补偿)。这些补偿，作为数字化数据处理技术进步的结果是可能的，可以容易进行10％左右的光通量周期性的波动的补偿。

另一方面，各种设备的高分辨率也在进步，在光打印机中，就已经开始了从600dpi向1200dpi的转移。

然而，与连线扫描系统与复印机等中使用的面扫描光学系统比较起来，光通量的周期性波动比较大。因此，理想的是把在上述[公式10]范围内的线扫描用棒状透镜阵列的重叠度m设定为使得光通量的周期性波动达到极小。

另外，在线扫描光学系统的情况下，往往会产生向副扫描方向(与主扫描方向直交的方向)的位置偏移。对于这样的位置的偏移，不易增加光通量的周期性波动的设计也是理想的。

以前，重叠度m与周期性的光量不稳的关系是依据在诸如APPLIEDOPTICS/Vol.19，No7/1 April 1980、APPLIED OPTICS/Vol.21，No6/15 March 1982等中公开的方法算出的。

发明概述

但是，在采用把重叠度m设定为比较大的透镜的情况下，要实现明亮而高分辨率的线扫描棒状透镜阵列是困难的。

且在上述文献所公开的方法中，因为在棒状透镜像面上的光量分布被假设为椭圆分布，故对于表示透镜可能取入的范围的开口角(最大入射角)不同的棒状透镜阵列，出现光通量的周期性波动不变的结果。

因此，在上述过去的方法中，对于开口角不同的每一个棒状透镜阵列，就不可能决定对于图像线的副扫描方向的位置偏移难于受影响的重叠度m的范围。

本发明就是为了解决现有技术中的上述问题而构成的，同时在于提供明亮而分辨率高并将光通量的周期性波动限制在不足10％的线扫描棒状透镜阵列。

此外，本发明的目的还在于提供一种考虑了开口角及朝像线副扫描方向的位置偏移的、因光通量的周期性波动而造成的画质的下降(对于输出画像的副扫描方向的竖条纹)不明显的线扫描棒状透镜阵列。

为了达到上述的目的，本发明的线扫描用棒状透镜阵列的第1构成，将具有径向折射率分布的多根棒状透镜，以使它们的光轴在互相平行的状态沿主扫描方向配列成一列，其特征在于，在上述的棒状透镜的直径为d，上述棒状透镜间的排列间距为D，单个的透镜在像面上所伸展的半径为X₀，重叠度m＝X₀/d时，j变成为0和正整数，上述重叠度m处在被下述的[公式11]规定的范围内，[公式11](1.55+0.5j)D/d≤m≤(1.08+0.5j)D/d。