JPS5833752B2 - ガゾウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像装置に係り、比較的少数の可変強度光エレ
メントを用いた配列体により、絵素数の多い画像を形成
し得る画像装置に関するものである。

この明細書で「可変強度光エレメント」と言うのは、例
えば発光ダイオードやレーザダイオードなどの発光体の
単体もしくは光の照射を受けており、その光の透過率や
反射率が変化する光変調体の単体、または単一体の１部
分としてその中に配列されている発光エレメント、もし
くは光の照射を受けている光変調エレメントを意味する
。

従来、発光ダイオードまたはレーザダイオードなど実質
的に点光源とみなし得る発光素子をマトリックス状また
は一線状に配列して、これによって画像を表示したり、
または、この表示画像を投影して表示する表示装置があ
った。

しかし、この種の装置においては、表示すべき画像の解
像度を高くしたい場合には、多数の発光素子を配列せね
ばならないという難点を有していた。

また、画像信号により変調されたレーザ光などの平行光
ビームを偏向して画像を形成する手段も提案されている
が、高速度での偏向角が大きい偏向素子を得ることが困
難であり、また、明るい画像を得るためには大出力のレ
ーザが必要であるなどの難点を有しており、実用的でな
かった。

本発明の目的は、比較的少数の可変強度光エレメントを
用いた配列体において、各可変強度光エレメントに複数
個の可変強度光エレメントと同等の作用をさせ、絵素数
の多い画像を形成し得る画像装置を提供することである
。

まず、第１図および第２図に示す第１の実施例によりこ
の発明の詳細な説明する。

第１図において、１ａは可変強度光エレメントの配列体
で、例えば発光ダイオード複数個を一直線状に配列した
ダイオードアレイである。

２ａはダイオ−ドアレイ１’ａＫ信号を供給し、各ダイ
オードを別個に制御する信号源、３ａはダイオードアレ
イ１ａの各ダイオードの光を時間的に異なる偏向角で共
通に偏向するための電気光学結晶または超音波セルなど
による偏向素子、４ａは偏向素子３ａの１駆動回路、５
はダイオードアレイ１ａによる像を後述の受像面に結像
するためのレンズ、６はダイオードアレイ１ａの像が結
像する受像面である。

次に、この実施例装置の作用を説明する。

いま、ダイオードアレイ１ａ上のダイオードＰｋＫ注目
すると、ダイオードＰｋよりの光は偏向素子３ａの偏向
角が零のときは光路Ｒｋを通り、受像面６上ではθにの
位置に投射される。

偏向素子３ａにより光路がＲｋ’およびＲｋ“のように
偏向されれば、受像面６上では図示のように、それぞれ
θｋｌおよびθｋ“の位置に投射される。

偏向素子３ａはダイオードアレイ１ａ上の各ダイオード
の光を共通の偏向角をもって偏向するようにしあるから
、ダイオードＰｋ（ｋ＝１．２・・・・・・ｎ）に対し
て、１＝１においては、信号ａｋ（ｋ−１，２”−・ｎ
）ｔ ＝ ｔ’においては、信号ａｋ／（ｋ−１，２”
・・ｎ）１＝１″においては、信号ａＱ（ｋ ＝ １．
２・・・・・・ｎ）が印加されるように信号源２ａを構
成すると共に、１＝１においては、偏向角がγ、 ｔ ＝ ｔ’においては、偏向角がγ′、１ ＝＝＝
１／／においては、偏向角がＩ、となるように偏向素子
３ａの駆動回路４ａを構成すれば １＝１においては、信号東に対応する像Ａｋ、ｔ ＝
ｔ’においては、信号ａｋ′に対応する像Ａｋ′、ｔ＝
ｔ″においては、信号櫂に対応する像Ａζ、が、それぞ
れ受像面６上の偏向角γ、γ′、／′により異なった位
置に形成される。

従って、時間がｔ、ｔ’、 ｔ“と経過する間にこれ
らａｋ、ａｋ′、ａｋ／の三つの像が項第形成される。

すなわち、第２図に示すように、ｎ個のダイオードを用
いて３ｎ個の絵素をもった線状画像が形成される。

この場合、一つのダイオードアレイ対する像Ａｋ、Ａｋ
′、Ａｌは隣りダイオードの像との重複、入れ込みを避
けているので、像Ａｋ、Ａｋｌ、Ａｋ“の両端の二つの
像の間隔は無偏向の場合の各ダイオードＰｋ（ｋ＝１．
２・・・・・・ｎ）の像Ａｋ（ｋ−１，２・・・・・・
ｎ）の最小間隙より小さくなっている。

従って偏向角は比較的小さい。

説明の便宜上、偏向角が２種類で一つのダイオードが三
つの位置に像を結ぶ場合を示したが、一般に偏向素子３
ａは偏向角を連続的に変化できるノテ、偏向角の種類の
数は、ダイオードアレイ１ａにおけるダイオードのピッ
チと画像装置全体の解像度とより決定される値を上限と
する任意の値に選ぶことができる。

このように、比較的少数のダイオードを用いたダイオー
ドアレイと比較的小さい偏向角でよい偏向素子を使用し
て絵素数の多い画像を形成することができる。

上記の第１の実施例においては、発光ダイオードを一直
線上に配夕１ルたダイオードアレイを用いているが、発
光ダイオードを７トリツクス状に配列したダイオードマ
トリックスを使用した第２の実施例の系統図を第３図に
示す。

第３図において、１ｂは可変強度光エレメントの配列体
で、例えば発光ダイオードをマトリック状に配夕１ルた
ダイオードマド１ノツクスである。

２ｂは入力信号を処理してダイオードマトリック１ｂを
水平に走査する水平走査回路、２ｃは同様の垂直走査回
路、３ｂ。

３ｃはそれぞれ水平偏向素子、垂直偏向素子、４ｂ 、
４ｃはそれぞれ偏向素子３ｂ 、３ｃの７駆動回路、５
はレンズ、６は受像面、７は受像面６上に形成されたダ
イオードマトリック１ｂによる画像である。

第２の実施例の作用を説明する。

垂直走査回路２ｃがｉ番目に出力がある場合を想定する
と、ダイオードマトリックス１ｂの発光ダイオードの内
、ｉ列のものに水平走査回路２ｂの出力が印加される。

このｉ番目の列の発光ダイオードの各々は、水平偏向素
子３ｂおよび駆動回路４ｂの作用により受像面６上の水
平方向の複数の位置に結像し、一方、垂直偏向素子３ｃ
および駆動回路４ｃの作用により垂直方向の複数の位置
に結像する。

すなわち、１個の発光ダイオードは水平方向に複数個の
発光ダイオードと同等の働きをすると同時に垂直方向に
も複数個のダイオードと同等の働きをする。

従って比較的少数の発光ダイオードを第１の実施例の場
合より一層有効に働かせて、絵素数の多い二次元の画像
７を形成することができる。

上記の第１の実施例および第２の実施例においては、可
変強度光エレメントとして発光ダイオードを用いたもの
を説明したが、レーザダイオードを用いてもよく、単一
体の中にその１部分としての発光エレメントが配列され
ているもの例へばＩＣ状発光体または電場発光板などで
もよい。

また、発光ダイオードのような自己発光素子だけでなく
、例えば、液晶もしくはＫＤＰ（燐酸二水素カリウム二
ＫＨ２ＰＯ４）など電気光学効果を利用して光の透過率
もしくは反射率を変調する光変調体で構成され光の照射
を受けている素子、または、上記のような光変調体の中
にその１部分として配列されており光の照射を受けてい
る光変調エレメントでもよい。

上記の第１の実施例のダイオードアレイ１ａの代りに液
晶などの光変調素子の配列体と光源の組み合せを使用し
たこの発明の第３の実施例を第４図に示す。

第４図において、１ｃは液晶などの光の透過率を制御す
る素子１１で構成された線状アレイで光源１ｄで一様に
照射されている。

アレイ１ｃ上の各素子１１は、寸法が各々の間隔に比べ
て小さく選ばれており、それぞれ独立に信号源２ａによ
り駆動されている。

このように構成すると光変調素子のアレイ１ｃと光源１
ｄにより構成される部分は、第１の実施例のダイオード
アレイ１ａと同様の動作をするので、偏向素子３ａによ
り各素子１１に共通な偏向を行うことにより、解像度の
高い線状画像を形成することができる。

一方、第１の実施例においては、各発光ダイオードの光
が最大に偏向された場合においても、受像面におけるそ
の像が、隣の発光ダイオードの像を越えて入り込むこと
のない場合について述べたが、一つのダイオードの偏向
による像が他のダイオードの像と入り込むような場合も
、信号源２ａにより送る信号をそれに対応して形成して
おけば差し支えない。

また、第１の実施例および第２の実施例において、レン
ズ５を使用し、偏向素子３ａ、３ｂ。

３ｃと受像面６との間に設置しているが、レンズ５をダ
イオードアレイ１ａまたはダイオードマトリックス１ｂ
と偏向素子３ａ 、３ｂ 、３ｃとの間に配置してもよ
く、レンズ５を複合レンズとして複合レンズを構成する
レンズの間に偏向素子をはさみ込んだものでもよい。

さらに、レーザ光を用いると必ずしもレンズを必要とし
ない。

第５図にこの発明の第４の実施例を示す。

第５図において、１ａ、３ａ、４ａ、５は第１図に同じ
ものを示している。

２ｄは入力信号を並列信号に変換してダイオードアレイ
１ａに印加する信号処理回路、８は第１図の受像面６の
代りに配置され、送り装置（図示していない。

）の作用により矢印の方向に連続的に走行する写真フィ
ルムなどの光学的記録媒体、８１は記録媒体８上に形成
された線画像、８２は同じく記録媒体８上に形成、記録
された面画像である。

すなわち、走行する記録媒体８上に面画像を記録する画
像記録装置を得ることができる。

第６図にこの発明の第５の実施例を示す。

図において、ｌａ、３ａ、４ａ、５は第１図と同じもの
を示し、２ｄは第５図と同じものを表す。

９は受像面６上に形成される線画像を受像面６上で振ら
せるためのミラーなどの偏向角度の大きい走査装置、１
０は走査装置９の駆動回路、１２は走査装置９の走査を
入力信号と同期さすための同期回路、６１は受像面６上
に形成された線画像である。

すなわち、第１図の場合と同様にして受像面６上に形成
される線画像６１を、走査装置９により入力信号に同期
して受像面６上で矢印方向に走査さすことにより、面画
像を表示する画像表示装置を得ることができる。

第６図においては走査装置９としてミラーを用いたもの
を示したが、ミラーに限ることはなく、プリズムその他
の大きな角度で偏向できる走査装置であればよい。

以上詳述したように、本発明による画像装置においては
、可変強度光エレメントの配列体の各可変強度光エレメ
ントの光に共通に作用し配列体の１列方向と平行方向に
偏向するように配列体と受像面との間に配設された偏向
素子を備え、偏向素子の偏向角を時間的に変化させるこ
とにより、可変強度光エレメントの各々の像を受像面に
おける上記配列体の１列の像の方向と平行な複数の位置
に形成させるので、１個の可変強度光エレメントで複数
個の可変強度光エレメントの働きをさすことができ、比
較的少数の可変強度光エレメントを使用して絵素数の多
い画像を形成、記録、表示することができる効果がある
。

又、１例の可変強度光エレメントを作動させ、上記１例
の可変強度光エレメントの像を受像面で、上記像の列と
平行方向な複数の位置に形成させると共に、上記像の列
と直角の方向に走査するようにすれば、面画像を表示す
る画像表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す系統図、第２図
は上記第１の実施例における受像面上の画像を示す図、
第３図はこの発明の第２の実施例を示す系統図、第４図
はこの発明の第３の実施例を示す図、第５図はこの発明
の第４の実施例を示す系統図、第６図はこの発明の第５
実施例を示す系統図である。 図において、１ａ、１ｂは可変強度光エレメントの配列
体、３ａ、３ｂ、３ｃは偏向素子、６は受像面、８は光
学的記録媒体、９は走査装置である。 図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人力信号により光強度が制御される可変強度光エレ
   メントの配列体、上記配列体の各可変強度光エレメント
   が結像する受像面、および上記各可変強度光エレメント
   の光に共通に作用し上記配列体の１列方向と平行な方向
   に偏向するように上記配列体と上記受像面との間に配設
   された偏向素子を備え、上記偏向素子の偏向角を時間的
   に変化させることにより、上記可変強度光エレメントの
   各各の像を上記受像面における、上記配列体の１列の像
   の方向と平行な複数の位置に形成させるようにしたこと
   を特徴とする画像装置。 ２１列の可変強度光エレメントを作動させ、走行する光
   学的記録媒体を受像面にした特許請求の範囲第１項記載
   の画像装置。 ３１列の可変強度光エレメントを作動させ、上記１列の
   可変強度光エレメントの像を受像面で上記像の列と直角
   の方向に走査させる走査装置及びこの走査装置の走査を
   上記可変強度光エレメントの入力信号と同期させる同期
   回路を設けた特許請求の範囲第１項記載の画像装置。