[發明專利]棒狀透鏡陣列

無效

• 申請號: 02108795.4
• 申請日: 2002-04-02
• 公開（公告）號: CN1379251A
• 公開（公告）日: 2002-11-13
• 發明（設計）人: 小木秀也
• 申請（專利權）人: 日本板硝子株式會社
• 主分類號: G02B3/06
• 分類號: G02B3/06;G02B3/08;H04N1/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 劉曉峰

技術領域

本發明涉及一個棒狀透鏡陣列，其結構中的大量棒狀透鏡元件被組合成一個單元，同時，大量的棒狀透鏡元件按照多個橫行排成陣列，而且還涉及使用該棒狀透鏡陣列的圖象形成裝置。更具體講，本發明涉及一個棒狀透鏡陣列，其中，只要注意透鏡元件橫行的數量N與圖像的重疊度m之間的相互關聯，通過定義這兩者之間的關系，盡管透鏡橫行的數量最少，陣列的性能(亮度)也能改善，一個形成圖像的設備使用該棒狀透鏡陣列。還涉及一種生產棒狀透鏡陣列的方法。此技術應用于具有線性掃描型光學系統的圖象形成裝置，例如掃描儀的讀取系統或發光二極管打印機的寫系統。

背景技術

棒狀透鏡陣列是一種聚光透鏡元件，大量的棒狀透鏡元件按照并行的橫行排成陣列，其中的每個棒狀透鏡元件都具有放射狀的梯度函數分布，例如，灌入/充以黑色硅酮樹脂以被組合到一個單元中。棒狀透鏡陣列如此設計，以致于相臨的透鏡元件生成的圖像處于部分地相互重疊的狀態，以形成作為一個整體的，連續而適當地整體放大的圖像。由于棒狀透鏡陣列的光路長度如此之短，沒有必要使用任何倒像鏡，因而該棒狀透鏡陣列能用于小型設備。因此，該棒狀透鏡陣列能普遍地應用于線性掃描的光學系統如掃描儀或印刷機中的一個形成圖像的設備。

在用于這種線性掃描光學系統中的棒狀透鏡陣列中，分辨率看得比亮度更為重要，因此，m值(圖像相互間的迭加度)被選以稍大的值。然而，存在著由于用途的要求而有必要使亮度保持盡可能高的情況。在這種情況下，通過光量與光敏度的電氣調整來改進圖像的不均勻度。甚至在這種情況下，出于消除周期性光量不均勻的目的，也要使用這種具有良好m值的棒狀透鏡陣列。

如上所述，當棒狀透鏡陣列被用于線性掃描型光學系統時，由于在透鏡橫行的數量不變的情況下棒狀透鏡陣列的m值增大，棒狀透鏡陣列的亮度就降低了。在相關技術中，所用的棒狀透鏡陣列在光量上未被設計得充分先進。因此，在相關技術中，大負載波強加在光源，或者傳感器/光導豉上，以致于系統的處理速度(如掃描儀的讀取速度或打印機的打印速度)不能象期望的那樣得以充分的提高。

發明內容

本發明的一個目的是提供一個棒狀透鏡陣列，在設定諸如操作距離與連接長度方面的限制的情況下，該陣列的結構有利于光通量。本發明的另一個目的是提供一個能夠使亮度與圖像不均勻度同時降低達到一個確定程度的多橫行的棒狀透鏡陣列，以及生產這種棒狀透鏡陣列的方法。

根據本發明，提供了一個棒狀透鏡陣列，其結構中的大量棒狀透鏡元件被組合在一個單元中，同時，大量的棒狀透鏡元件按照多個橫行排成陣列，其中，當m等于X₀/D(其中，D是每個透鏡的直徑，X₀是每個透鏡生成的視閾的半徑)時，橫行的數量N與圖像的相互間的重疊度m滿足于關系式：

{3(N-1)N/16}^1/2＜m≤{N(N+1)(28-N)/(9-N)}^1/2/4

而且N≤8。

還有，根據本發明，提供了一個棒狀透鏡陣列，其結構中大量的棒狀透鏡元件被組合到一個單元中，同時，大量的棒狀透鏡元件按照多個模行排成陣列，其中，橫行的數量N與圖像的相互間的重疊度m滿足于關系式：

{3(N-1)N/16}^1/2＜m≤{N(N+1)(58-N)/(19-N)}^1/2/4

還有，根據本發明，提供了一個棒狀透鏡陣列，其結構中大量的棒狀透鏡元件被組合到一個單元中，同時，大量的棒狀透鏡元件按照多個模行排成陣列，其中，橫行的數量N與圖像的相互間的重疊度m滿足于關系式：

{3(N-1)N/16}^1/2＜m≤{3N(N+1)/16}^1/2.

根據本發明，提供了一個棒狀透鏡陣列，其結構中大量的棒狀透鏡元件被組合到一個單元中，同時，大量的棒狀透鏡元件按照多個模行排成陣列，其中，橫行的數量N與圖像的相互間的重疊度m滿足于關系式：

{3(N-1)(N+1)/16}^1/2-0.1≤m≤{3(N-1)(N+1)/16}^1/2+0.1.

在這種棒狀透鏡中，透鏡橫行的數量最好選為不小于6的數，以便使亮度與圖像不均勻度的降低同時達到一個確定程度。