JP2000006467A - 画像書込みデバイス - Google Patents
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- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
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- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高品質の印字を可能とするとともに薄型化を
図った画像書き込みデバイスの提供。 【解決手段】 プリント配線基板１に開けるテーパ状の
スルーホール１ａの中にＬＥＤ素子３，４，５を導通さ
せて収納し、この導通のために設ける電極膜１ｂをスル
ーホール１ａの内周面にまで展開してこれを反射面Ｒと
し、各ＬＥＤ素子３，４，５からの光のクロストークを
防止するシールドプレート６にはその一部をスルーホー
ル１ａに落とし込む集光レンズ７を配置したり、ガラス
プレート８，１０の場合には光に指向性を与えるガラス
ファイバ９，１１を備える。
図った画像書き込みデバイスの提供。 【解決手段】 プリント配線基板１に開けるテーパ状の
スルーホール１ａの中にＬＥＤ素子３，４，５を導通さ
せて収納し、この導通のために設ける電極膜１ｂをスル
ーホール１ａの内周面にまで展開してこれを反射面Ｒと
し、各ＬＥＤ素子３，４，５からの光のクロストークを
防止するシールドプレート６にはその一部をスルーホー
ル１ａに落とし込む集光レンズ７を配置したり、ガラス
プレート８，１０の場合には光に指向性を与えるガラス
ファイバ９，１１を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学露光方式のプ
リントヘッドの画像書込みデバイスに係り、特にＬＥＤ
ヘッドを利用した光学露光方式の画像書込みデバイスに
関する。
リントヘッドの画像書込みデバイスに係り、特にＬＥＤ
ヘッドを利用した光学露光方式の画像書込みデバイスに
関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、デジタルビデオカメラやパー
ソナルコンピュータ等の画像出力のためのフルカラープ
リンタには、画像形成のための書込みデバイスが備えら
れる。この書込みデバイスとして、感光性のＲ，Ｇ，Ｂ
の何れか一つに感応するマイクロカプセルを表面に備え
た記録紙を用い、Ｒ，Ｇ，Ｂの発光ダイオード（以下、
「ＬＥＤ」と記す）による露光によって画像を書き込む
ＬＥＤレンズ光学露光方式のＬＥＤヘッドが既に提案さ
れている。図５に従来のＬＥＤヘッドの要部の概略を示
す。
ソナルコンピュータ等の画像出力のためのフルカラープ
リンタには、画像形成のための書込みデバイスが備えら
れる。この書込みデバイスとして、感光性のＲ，Ｇ，Ｂ
の何れか一つに感応するマイクロカプセルを表面に備え
た記録紙を用い、Ｒ，Ｇ，Ｂの発光ダイオード（以下、
「ＬＥＤ」と記す）による露光によって画像を書き込む
ＬＥＤレンズ光学露光方式のＬＥＤヘッドが既に提案さ
れている。図５に従来のＬＥＤヘッドの要部の概略を示
す。
【０００３】同図の（ａ）に示すように、プリント配線
基板５０の上にＬＥＤ素子５１が搭載されてワイヤ５１
ａ，５１ｂによって配線に接続され、プリント配線基板
５０の上にはＬＥＤ素子５１の収納スペースの間隔を持
たせてガラス板５２を配置している。このガラス板５２
にはＬＥＤ素子５１に対応する部分に開口を開けるとと
もに、この開口に光ファイバー５２ａを埋め込み、この
光ファイバー５２ａを除く部分であってプリント配線基
板５０に臨む面に遮光膜５２ｂを形成している。そし
て、記録紙Ｐはガラス板５２の直ぐ上に供給され、ＬＥ
Ｄ素子５１からの発光を受けて感光する。
基板５０の上にＬＥＤ素子５１が搭載されてワイヤ５１
ａ，５１ｂによって配線に接続され、プリント配線基板
５０の上にはＬＥＤ素子５１の収納スペースの間隔を持
たせてガラス板５２を配置している。このガラス板５２
にはＬＥＤ素子５１に対応する部分に開口を開けるとと
もに、この開口に光ファイバー５２ａを埋め込み、この
光ファイバー５２ａを除く部分であってプリント配線基
板５０に臨む面に遮光膜５２ｂを形成している。そし
て、記録紙Ｐはガラス板５２の直ぐ上に供給され、ＬＥ
Ｄ素子５１からの発光を受けて感光する。
【０００４】ＬＥＤ素子５１は図示の態様としてＲ，
Ｇ，Ｂが所定のパターンでプリント配線基板５０上にマ
ウントされ、それぞれに対応して開けた開口からの露光
によってフライングスポットで順次記録紙ＰがＲ，Ｇ，
Ｂの照射を受けてカラー画像がこの記録紙Ｐに印字され
る。
Ｇ，Ｂが所定のパターンでプリント配線基板５０上にマ
ウントされ、それぞれに対応して開けた開口からの露光
によってフライングスポットで順次記録紙ＰがＲ，Ｇ，
Ｂの照射を受けてカラー画像がこの記録紙Ｐに印字され
る。
【０００５】また、同図の（ｂ）の例は、ガラス板に変
えてステンレス板５３を用いたものであり、各ＬＥＤ素
子５１に対応して開口５３ａを開けるとともに、素子の
発光のクロストークを抑えるためにＬＥＤ素子５１を１
個ずつ収納するための隔壁５３ｂを形成している。
えてステンレス板５３を用いたものであり、各ＬＥＤ素
子５１に対応して開口５３ａを開けるとともに、素子の
発光のクロストークを抑えるためにＬＥＤ素子５１を１
個ずつ収納するための隔壁５３ｂを形成している。
【０００６】このようにＬＥＤヘッドは、プリント基板
５０上に配列するＬＥＤ素子５１からの発光を記録紙Ｐ
側に向かわせることによって、印字していくというもの
がその基本的な構成である。そして、ＬＥＤ素子５１か
らの光を記録紙Ｐ上の画素に焦点を結ぶようにして放射
照度を上げるため、開口５３ａ部分にレンズを組み込む
ようにしたものもある。
５０上に配列するＬＥＤ素子５１からの発光を記録紙Ｐ
側に向かわせることによって、印字していくというもの
がその基本的な構成である。そして、ＬＥＤ素子５１か
らの光を記録紙Ｐ上の画素に焦点を結ぶようにして放射
照度を上げるため、開口５３ａ部分にレンズを組み込む
ようにしたものもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＬＥＤヘッドはデジタ
ルカメラやその他の装置の印字プリンタとしての需要が
大きい。そして、印字プリンタの小型化や携帯用電子機
器への対応のため、プリント配線基板５０から記録紙Ｐ
までを薄型化することが一つの課題である。
ルカメラやその他の装置の印字プリンタとしての需要が
大きい。そして、印字プリンタの小型化や携帯用電子機
器への対応のため、プリント配線基板５０から記録紙Ｐ
までを薄型化することが一つの課題である。
【０００８】ところが、図示の例も含めて従来の構成で
は、プリント配線基板５０の表面にＬＥＤ素子５１を積
層搭載するため、プリント配線基板５０と遮光用のガラ
ス板５２やステンレス板５３との間にスペースを設ける
必要がある。そして、図示のようなワイヤ５１ａ，５１
ｂのボンディングを必要とするＬＥＤ素子５１の場合で
は、これらのワイヤ５１ａ，５１ｂの嵩を含む程度の大
きさとしなければならない。したがって、ＬＥＤヘッド
の全体の薄型化にも限界がある。
は、プリント配線基板５０の表面にＬＥＤ素子５１を積
層搭載するため、プリント配線基板５０と遮光用のガラ
ス板５２やステンレス板５３との間にスペースを設ける
必要がある。そして、図示のようなワイヤ５１ａ，５１
ｂのボンディングを必要とするＬＥＤ素子５１の場合で
は、これらのワイヤ５１ａ，５１ｂの嵩を含む程度の大
きさとしなければならない。したがって、ＬＥＤヘッド
の全体の薄型化にも限界がある。
【０００９】また、記録紙Ｐの感光はＬＥＤ素子５１の
発光面からの距離が短いほうが放射照度が上がるので鮮
明な印字に貢献できる。しかしながら、先のように薄型
化に限界があるため、放射照度を上げるにはＬＥＤ素子
５１の発光輝度を上げることが考えられるが、消費電力
が増えてしまうので、携帯用の機器への対応が難しくな
る。
発光面からの距離が短いほうが放射照度が上がるので鮮
明な印字に貢献できる。しかしながら、先のように薄型
化に限界があるため、放射照度を上げるにはＬＥＤ素子
５１の発光輝度を上げることが考えられるが、消費電力
が増えてしまうので、携帯用の機器への対応が難しくな
る。
【００１０】また、レンズを開口５３ａに組み込むこと
で放射照度を上げることもできるが、ワイヤ５１ａ，５
１ｂがＬＥＤ素子５１の表面から立ち上がっているの
で、レンズをＬＥＤ素子５１の発光面に近づけることは
できない。このためＬＥＤ素子５１からの光の集光性に
乏しくなり印字の解像度にも影響する。
で放射照度を上げることもできるが、ワイヤ５１ａ，５
１ｂがＬＥＤ素子５１の表面から立ち上がっているの
で、レンズをＬＥＤ素子５１の発光面に近づけることは
できない。このためＬＥＤ素子５１からの光の集光性に
乏しくなり印字の解像度にも影響する。
【００１１】このように従来のＬＥＤヘッドを利用した
画像書込みデバイスでは、その装置全体の薄型化及び印
字画像の品質の面で改善すべき問題が残っている。
画像書込みデバイスでは、その装置全体の薄型化及び印
字画像の品質の面で改善すべき問題が残っている。
【００１２】本発明において解決すべき課題は、ＬＥＤ
素子から記録紙までの距離を短くして高品質の印字を可
能とするとともに薄型化によって携帯用機器等へのアセ
ンブリへの適応性も向上させることにある。
素子から記録紙までの距離を短くして高品質の印字を可
能とするとともに薄型化によって携帯用機器等へのアセ
ンブリへの適応性も向上させることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、プリント配線
基板と、このプリント配線基板の配線に導通接続される
複数の印字用のＬＥＤ素子と、このＬＥＤ素子の発光方
向に対峙して配置され前記ＬＥＤ素子の光路を他のＬＥ
Ｄ素子からの光と干渉させないようにした光路層とを備
え、前記ＬＥＤ素子を光源として前記光路層の表面に沿
う記録媒体の表面を露光し前記記録媒体の感光によって
画像印字する画像書込み用のデバイスであって、前記プ
リント配線基板には前記ＬＥＤ素子を１個ずつ収納する
収納部を備え、この収納部には、前記ＬＥＤ素子からの
光を前記記録媒体方向に反射する反射面を備えてなるこ
とを特徴とする。
基板と、このプリント配線基板の配線に導通接続される
複数の印字用のＬＥＤ素子と、このＬＥＤ素子の発光方
向に対峙して配置され前記ＬＥＤ素子の光路を他のＬＥ
Ｄ素子からの光と干渉させないようにした光路層とを備
え、前記ＬＥＤ素子を光源として前記光路層の表面に沿
う記録媒体の表面を露光し前記記録媒体の感光によって
画像印字する画像書込み用のデバイスであって、前記プ
リント配線基板には前記ＬＥＤ素子を１個ずつ収納する
収納部を備え、この収納部には、前記ＬＥＤ素子からの
光を前記記録媒体方向に反射する反射面を備えてなるこ
とを特徴とする。
【００１４】この構成では、ＬＥＤ素子をプリント配線
基板に設けた収納部に収めることによって、ＬＥＤ素子
の厚さ方向の嵩をプリント配線基板によって吸収するの
で、薄型化が可能となる。また、収納部に反射面を備え
ることで、ＬＥＤ素子の主光取出し面以外に放出される
光を記録紙側に反射させて回収することができ、放射照
度を上げることができる。
基板に設けた収納部に収めることによって、ＬＥＤ素子
の厚さ方向の嵩をプリント配線基板によって吸収するの
で、薄型化が可能となる。また、収納部に反射面を備え
ることで、ＬＥＤ素子の主光取出し面以外に放出される
光を記録紙側に反射させて回収することができ、放射照
度を上げることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、プリン
ト配線基板と、このプリント配線基板の配線に導通接続
される複数の印字用のＬＥＤ素子と、このＬＥＤ素子の
発光方向に対峙して配置され前記ＬＥＤ素子の光路を他
のＬＥＤ素子からの光と干渉させないようにした光路層
とを備え、前記ＬＥＤ素子を光源として前記光路層の表
面に沿う記録媒体の表面を露光し前記記録媒体の感光に
よって画像印字する画像書込み用のデバイスであって、
前記プリント配線基板には前記ＬＥＤ素子を１個ずつ収
納する収納部を備え、この収納部には、前記ＬＥＤ素子
からの光を前記記録媒体方向に反射する反射面を備えて
なるものであり、ＬＥＤ素子の厚さ方向の嵩をプリント
配線基板によって吸収して薄型化でき、収納部の反射面
による光の回収によって記録紙に対する放射照度を上げ
るという作用を有する。
ト配線基板と、このプリント配線基板の配線に導通接続
される複数の印字用のＬＥＤ素子と、このＬＥＤ素子の
発光方向に対峙して配置され前記ＬＥＤ素子の光路を他
のＬＥＤ素子からの光と干渉させないようにした光路層
とを備え、前記ＬＥＤ素子を光源として前記光路層の表
面に沿う記録媒体の表面を露光し前記記録媒体の感光に
よって画像印字する画像書込み用のデバイスであって、
前記プリント配線基板には前記ＬＥＤ素子を１個ずつ収
納する収納部を備え、この収納部には、前記ＬＥＤ素子
からの光を前記記録媒体方向に反射する反射面を備えて
なるものであり、ＬＥＤ素子の厚さ方向の嵩をプリント
配線基板によって吸収して薄型化でき、収納部の反射面
による光の回収によって記録紙に対する放射照度を上げ
るという作用を有する。
【００１６】請求項２に記載の発明は、前記収納部は、
前記光路層に臨む側を大径として前記プリント配線基板
を貫通させたテーパ状のスルーホールであって、その内
周面を前記反射面としてなる請求項１記載の画像書込み
デバイスであり、テーパ状に孔を開けてその内周に反射
面を設けるだけの加工でＬＥＤ素子の光を記録紙側に反
射させることができ、たとえばＬＥＤ素子導通用の電極
膜を光反射率の高い金属としてこれを反射面とすればア
センブリが簡単になるという作用を有する。
前記光路層に臨む側を大径として前記プリント配線基板
を貫通させたテーパ状のスルーホールであって、その内
周面を前記反射面としてなる請求項１記載の画像書込み
デバイスであり、テーパ状に孔を開けてその内周に反射
面を設けるだけの加工でＬＥＤ素子の光を記録紙側に反
射させることができ、たとえばＬＥＤ素子導通用の電極
膜を光反射率の高い金属としてこれを反射面とすればア
センブリが簡単になるという作用を有する。
【００１７】請求項３に記載の発明は、前記光路層に
は、前記スルーホールの中まで入り込みその周面を前記
ＬＥＤ素子の主光取出し面に近接配置した球体状の集光
レンズを備えてなる請求項２記載の画像書込みデバイス
であり、集光レンズを大径にしてもこれをスルーホール
の中に落とし込むので、薄型化に影響を及ぼさないとい
う作用を有する。
は、前記スルーホールの中まで入り込みその周面を前記
ＬＥＤ素子の主光取出し面に近接配置した球体状の集光
レンズを備えてなる請求項２記載の画像書込みデバイス
であり、集光レンズを大径にしてもこれをスルーホール
の中に落とし込むので、薄型化に影響を及ぼさないとい
う作用を有する。
【００１８】請求項４に記載の発明は、前記光路層に
は、前記スルーホールに臨む面が大径で前記記録紙の臨
む面を小径としたテーパ状のガラスファイバを集合配置
し、これらのガラスファイバの軸線を前記記録紙の印字
点に向けて収束する姿勢としてなる請求項２記載の画像
書込みデバイスであり、ガラスファイバによってＬＥＤ
素子からの光を印字面に絞り込むことができ、放射照度
が高くなるほか、クロストークを防止するという作用を
有する。
は、前記スルーホールに臨む面が大径で前記記録紙の臨
む面を小径としたテーパ状のガラスファイバを集合配置
し、これらのガラスファイバの軸線を前記記録紙の印字
点に向けて収束する姿勢としてなる請求項２記載の画像
書込みデバイスであり、ガラスファイバによってＬＥＤ
素子からの光を印字面に絞り込むことができ、放射照度
が高くなるほか、クロストークを防止するという作用を
有する。
【００１９】請求項５に記載の発明は、前記光路層に
は、前記スルーホールの上端開口に含まれる領域に一様
な外径の複数のガラスファイバを集合配置し、これらの
ガラスファイバの軸線を前記記録紙の印字点及びその付
近に直交する姿勢としてなる請求項２記載の画像書込み
デバイスであり、ガラスファイバによって光の進路が保
たれるのでクロストークの発生を抑えるという作用を有
する。
は、前記スルーホールの上端開口に含まれる領域に一様
な外径の複数のガラスファイバを集合配置し、これらの
ガラスファイバの軸線を前記記録紙の印字点及びその付
近に直交する姿勢としてなる請求項２記載の画像書込み
デバイスであり、ガラスファイバによって光の進路が保
たれるのでクロストークの発生を抑えるという作用を有
する。
【００２０】請求項６に記載の発明は、前記ＬＥＤ素子
をフリップチップ型としてその基板を前記光路層に臨む
姿勢として前記収納部に配置してなる請求項１から５の
いずれかに記載の画像書込みデバイスであり、光路層側
にはボンディング用のワイヤ等がないので、たとえば集
光レンズを組み込む場合にはＬＥＤ素子の発光面により
近接して配置することができるという作用を有する。
をフリップチップ型としてその基板を前記光路層に臨む
姿勢として前記収納部に配置してなる請求項１から５の
いずれかに記載の画像書込みデバイスであり、光路層側
にはボンディング用のワイヤ等がないので、たとえば集
光レンズを組み込む場合にはＬＥＤ素子の発光面により
近接して配置することができるという作用を有する。
【００２１】以下に、本発明の実施の形態の具体例を図
面を参照しながら説明する。図１は本発明のフルカラー
対応の画像書込みデバイスの要部を示す縦断面図であ
る。
面を参照しながら説明する。図１は本発明のフルカラー
対応の画像書込みデバイスの要部を示す縦断面図であ
る。
【００２２】図において、本発明の画像書込みデバイス
は、プリント配線基板１，このプリント配線基板１の下
面にサブマウント素子として接合された静電気保護用の
ツェナーダイオード２及びこのツェナーダイオード２の
上に導通搭載したＬＥＤ素子を発光光学系として備えた
ものである。そして、記録紙Ｐに対してカラー画像を印
字するため、Ｒ，Ｇ，ＢのそれぞれのＬＥＤ素子３，
４，５が一つの画素対応として配列され、このＲ，Ｇ，
ＢのＬＥＤ素子３〜５のパターンがプリント配線基板１
に複数組設けられる。
は、プリント配線基板１，このプリント配線基板１の下
面にサブマウント素子として接合された静電気保護用の
ツェナーダイオード２及びこのツェナーダイオード２の
上に導通搭載したＬＥＤ素子を発光光学系として備えた
ものである。そして、記録紙Ｐに対してカラー画像を印
字するため、Ｒ，Ｇ，ＢのそれぞれのＬＥＤ素子３，
４，５が一つの画素対応として配列され、このＲ，Ｇ，
ＢのＬＥＤ素子３〜５のパターンがプリント配線基板１
に複数組設けられる。
【００２３】プリント配線基板１はその平面形状をたと
えばほぼ正方形状とし、Ｒ，Ｇ，ＢのそれぞれのＬＥＤ
素子３，４，５の配列パターンに合わせてテーパ状のス
ルーホール１ａを貫通させたものである。そして、各ス
ルーホール１ａの内周面からプリント配線基板１の上下
両面にかけて導電パターン（図示せず）にそれぞれ導通
する一対の電極膜１ｂ，１ｃを成膜している。この電極
膜１ｂ，１ｃはたとえばＮｉ，Ａｌ等の光反射率の高い
素材を用いてスルーホール１ａの内周面のほぼ全体を被
膜することによって、ＬＥＤ素子３，４，５から側方に
出る光を記録紙Ｐ方向に反射させる反射面Ｒとすること
ができる。
えばほぼ正方形状とし、Ｒ，Ｇ，ＢのそれぞれのＬＥＤ
素子３，４，５の配列パターンに合わせてテーパ状のス
ルーホール１ａを貫通させたものである。そして、各ス
ルーホール１ａの内周面からプリント配線基板１の上下
両面にかけて導電パターン（図示せず）にそれぞれ導通
する一対の電極膜１ｂ，１ｃを成膜している。この電極
膜１ｂ，１ｃはたとえばＮｉ，Ａｌ等の光反射率の高い
素材を用いてスルーホール１ａの内周面のほぼ全体を被
膜することによって、ＬＥＤ素子３，４，５から側方に
出る光を記録紙Ｐ方向に反射させる反射面Ｒとすること
ができる。
【００２４】プリント配線基板１の上には光を透過せず
絶縁性のたとえば合成樹脂を素材としたシールドプレー
ト６を光路層として積層し、このシールドプレート６に
よって各スルーホール１ａの中に下端側が入り込む球状
の集光レンズ７を保持している。
絶縁性のたとえば合成樹脂を素材としたシールドプレー
ト６を光路層として積層し、このシールドプレート６に
よって各スルーホール１ａの中に下端側が入り込む球状
の集光レンズ７を保持している。
【００２５】図２は青色発光のＬＥＤ素子５のスルーホ
ール１ａへの組込み及び導通構造の詳細を示す要部の縦
断面図である。
ール１ａへの組込み及び導通構造の詳細を示す要部の縦
断面図である。
【００２６】ツェナーダイオード２は、ｎ型シリコン基
板２ａを素材としたもので、図において右側に偏った位
置の上面側からｐ型不純物イオンを注入して拡散させ
て、ｐ型半導体領域２ｂを部分的に形成したものであ
る。そして、ｎ型半導体領域に相当する部分にｎ側電極
２ｃ及びｐ型半導体領域２ｂに相当する部分にｐ側電極
２ｄをそれぞれ形成している。
板２ａを素材としたもので、図において右側に偏った位
置の上面側からｐ型不純物イオンを注入して拡散させ
て、ｐ型半導体領域２ｂを部分的に形成したものであ
る。そして、ｎ型半導体領域に相当する部分にｎ側電極
２ｃ及びｐ型半導体領域２ｂに相当する部分にｐ側電極
２ｄをそれぞれ形成している。
【００２７】青色発光のＬＥＤ素子５はＧａＮ系化合物
半導体を用いたフリップチップ型のものであって、サフ
ァイアの基板５ａにｎ−ＧａＮのｎ型層及びｐ−ＧａＮ
のｐ型層を積層するとともに、ｐ型層の表面にｐ側電極
５ｂ及びｎ型層の表面にｎ側電極５ｃを蒸着法によって
形成したものである。そして、これらのｐ側及びｎ側の
電極５ｂ，５ｃにマイクロバンプ５ｄ，５ｅを形成し、
熱，加重及び超音波振動の付加によってマイクロバンプ
５ｄ，５ｅをツェナーダイオード２のｎ側電極２ｃ及び
ｐ側電極２ｄに接合する。これにより、ツェナーダイオ
ード２とＬＥＤ素子５とは逆極性によって接続される。
半導体を用いたフリップチップ型のものであって、サフ
ァイアの基板５ａにｎ−ＧａＮのｎ型層及びｐ−ＧａＮ
のｐ型層を積層するとともに、ｐ型層の表面にｐ側電極
５ｂ及びｎ型層の表面にｎ側電極５ｃを蒸着法によって
形成したものである。そして、これらのｐ側及びｎ側の
電極５ｂ，５ｃにマイクロバンプ５ｄ，５ｅを形成し、
熱，加重及び超音波振動の付加によってマイクロバンプ
５ｄ，５ｅをツェナーダイオード２のｎ側電極２ｃ及び
ｐ側電極２ｄに接合する。これにより、ツェナーダイオ
ード２とＬＥＤ素子５とは逆極性によって接続される。
【００２８】このように逆極性の接続によって、ＬＥＤ
素子５に印加される逆方向電圧はツェナーダイオード２
の順方向電圧付近すなわち０．９Ｖでバイパスが開く。
また、ＬＥＤ素子５に印加される順方向電圧はツェナー
ダイオード２のツェナー電圧Ｖｚを１０Ｖ付近に設定す
ることにより、その電圧でバイパスが開くことにより、
それぞれ過電流がバイパスされる。したがって、静電気
によるＬＥＤ素子５の破壊を確実に防ぐことができる。
素子５に印加される逆方向電圧はツェナーダイオード２
の順方向電圧付近すなわち０．９Ｖでバイパスが開く。
また、ＬＥＤ素子５に印加される順方向電圧はツェナー
ダイオード２のツェナー電圧Ｖｚを１０Ｖ付近に設定す
ることにより、その電圧でバイパスが開くことにより、
それぞれ過電流がバイパスされる。したがって、静電気
によるＬＥＤ素子５の破壊を確実に防ぐことができる。
【００２９】ＬＥＤ素子５を導通搭載したツェナーダイ
オード２は、ｐ側電極２ｄ及びｎ側電極２ｃにそれぞれ
マイクロバンプ２ｅ，２ｆを形成し、これによって電極
膜１ｂ、１ｃに導通接続する。なお、ツェナーダイオー
ド２とＬＥＤ素子５とをプリント配線基板１に対して確
実に固定するために、ツェナーダイオード２の全体を含
めて被覆する絶縁性の樹脂によって樹脂封止することが
好ましい。
オード２は、ｐ側電極２ｄ及びｎ側電極２ｃにそれぞれ
マイクロバンプ２ｅ，２ｆを形成し、これによって電極
膜１ｂ、１ｃに導通接続する。なお、ツェナーダイオー
ド２とＬＥＤ素子５とをプリント配線基板１に対して確
実に固定するために、ツェナーダイオード２の全体を含
めて被覆する絶縁性の樹脂によって樹脂封止することが
好ましい。
【００３０】一方、球体の集光レンズ７はガラスまたは
樹脂を素材としたもので、その下端面をＬＥＤ素子５の
サファイア基板５ａの上面に近づけた配置とし、その中
心がＬＥＤ素子５の発光軸に位置する状態にアセンブリ
する。すなわち、スルーホール１ａはＬＥＤ素子５側に
向けて先細りするテーパ状であってその内周面に電極膜
１ｂを一様な厚さで成膜されているので、球体の集光レ
ンズ７をスルーホール１ａの中に落とし込むと電極膜１
ｂに接触したときに調心し、集光レンズ７の中心はスル
ーホール１ａの軸線上に位置する。したがって、ＬＥＤ
素子５の発光軸もこのスルーホール１ａの軸線と一致す
るようにしておけば、ＬＥＤ素子５の発光軸を集光レン
ズ７に調心させることができる。
樹脂を素材としたもので、その下端面をＬＥＤ素子５の
サファイア基板５ａの上面に近づけた配置とし、その中
心がＬＥＤ素子５の発光軸に位置する状態にアセンブリ
する。すなわち、スルーホール１ａはＬＥＤ素子５側に
向けて先細りするテーパ状であってその内周面に電極膜
１ｂを一様な厚さで成膜されているので、球体の集光レ
ンズ７をスルーホール１ａの中に落とし込むと電極膜１
ｂに接触したときに調心し、集光レンズ７の中心はスル
ーホール１ａの軸線上に位置する。したがって、ＬＥＤ
素子５の発光軸もこのスルーホール１ａの軸線と一致す
るようにしておけば、ＬＥＤ素子５の発光軸を集光レン
ズ７に調心させることができる。
【００３１】ＬＥＤ素子５に通電されたときには、ｐ−
ｎ接合域の活性層からの発光は、透明のサファイア基板
５ａの上面を主光取出し面として記録紙Ｐ側に放出され
る。そして、ＬＥＤ素子５からの光は、上面側だけでは
なく側方や下方にも漏れ出る成分があるが、これらはス
ルーホール１ａの内周面に被膜した光反射率の高い電極
膜１ｂによって記録紙Ｐ側に反射される。また、ツェナ
ーダイオード２の表面に設けるｎ側及びｐ側電極２ｃ，
２ｄも光反射率の高いのものとすることによって、下方
に漏れる光を有効に回収することができる。
ｎ接合域の活性層からの発光は、透明のサファイア基板
５ａの上面を主光取出し面として記録紙Ｐ側に放出され
る。そして、ＬＥＤ素子５からの光は、上面側だけでは
なく側方や下方にも漏れ出る成分があるが、これらはス
ルーホール１ａの内周面に被膜した光反射率の高い電極
膜１ｂによって記録紙Ｐ側に反射される。また、ツェナ
ーダイオード２の表面に設けるｎ側及びｐ側電極２ｃ，
２ｄも光反射率の高いのものとすることによって、下方
に漏れる光を有効に回収することができる。
【００３２】Ｒ，ＧのＬＥＤ素子３，４とツェナーダイ
オード２との導通構造及び集光レンズ７のスルーホール
１ａへの配置も全く同様であり、ＬＥＤ素子３，４をい
ずれもフリップチップ型のものとしておけばよい。
オード２との導通構造及び集光レンズ７のスルーホール
１ａへの配置も全く同様であり、ＬＥＤ素子３，４をい
ずれもフリップチップ型のものとしておけばよい。
【００３３】以上の構成において、画像形成のためのコ
ントローラ（図示せず）によって、デジタル画像は画素
単位に分解され、各画素はカラーマップに変化される。
そして、カラーマップは画素毎に割り当てられたデジタ
ル信号となり、送られてきたデジタル信号に従い各ＬＥ
Ｄ素子３〜５が発光し、それぞれの発光面に対峙して配
置した集光レンズ７を通して記録紙Ｐ上の画素に焦点を
結び、その記録紙Ｐ上の放射照度により、この記録紙Ｐ
上のマイクロカプセルを露光して感光させる。これによ
り、順次フライングスポットで記録紙Ｐを露光して感光
させることで、画像の書込みが行われ、記録紙Ｐ上の全
ての画素の書込みが行われる。
ントローラ（図示せず）によって、デジタル画像は画素
単位に分解され、各画素はカラーマップに変化される。
そして、カラーマップは画素毎に割り当てられたデジタ
ル信号となり、送られてきたデジタル信号に従い各ＬＥ
Ｄ素子３〜５が発光し、それぞれの発光面に対峙して配
置した集光レンズ７を通して記録紙Ｐ上の画素に焦点を
結び、その記録紙Ｐ上の放射照度により、この記録紙Ｐ
上のマイクロカプセルを露光して感光させる。これによ
り、順次フライングスポットで記録紙Ｐを露光して感光
させることで、画像の書込みが行われ、記録紙Ｐ上の全
ての画素の書込みが行われる。
【００３４】ここで、本発明においては、プリント配線
基板１のスルーホール１ａの中にＬＥＤ素子３〜５を収
納するとともに集光レンズ７もその一部をこのスルーホ
ール１ａの中に落とし込む配置としているので、集光レ
ンズ７を組み込むアセンブリであっても、プリント配線
基板１からシールドプレート６の上面までの厚さを薄く
できる。そして、ボンディング用のワイヤとの干渉がな
いので、集光レンズ７はＬＥＤ素子３〜５の発光面に近
接配置できるので、画像書込みデバイスの全体の厚さの
薄型化が可能となり、携帯用機器等への組込みが最適化
される。
基板１のスルーホール１ａの中にＬＥＤ素子３〜５を収
納するとともに集光レンズ７もその一部をこのスルーホ
ール１ａの中に落とし込む配置としているので、集光レ
ンズ７を組み込むアセンブリであっても、プリント配線
基板１からシールドプレート６の上面までの厚さを薄く
できる。そして、ボンディング用のワイヤとの干渉がな
いので、集光レンズ７はＬＥＤ素子３〜５の発光面に近
接配置できるので、画像書込みデバイスの全体の厚さの
薄型化が可能となり、携帯用機器等への組込みが最適化
される。
【００３５】また、集光レンズ７がＬＥＤ素子３〜５の
発光面に近い位置に設置できるので、集光レンズ７の径
を放射照度を高くできる程度の大きさに設定でき、記録
紙Ｐ上での画像形成を高品質化することができる。そし
て、ＬＥＤ素子３〜５から側方に漏れ出る光も、電極膜
１ｂを利用した反射面Ｒによって集光レンズ７側に回収
でき、放射照度を更に上げることで、画像品質を一層向
上させることもできる。
発光面に近い位置に設置できるので、集光レンズ７の径
を放射照度を高くできる程度の大きさに設定でき、記録
紙Ｐ上での画像形成を高品質化することができる。そし
て、ＬＥＤ素子３〜５から側方に漏れ出る光も、電極膜
１ｂを利用した反射面Ｒによって集光レンズ７側に回収
でき、放射照度を更に上げることで、画像品質を一層向
上させることもできる。
【００３６】更に、ＬＥＤ素子３〜５はいずれもスルー
ホール１ａの中に位置し、集光レンズ７どうしの間は光
を透過しないシールドプレート６が介在しているので、
各ＬＥＤ素子３〜５どうしの間の発光のクロストークの
発生もない。したがって、各色の画像形成に干渉が発生
することなく、鮮明なカラー印字が可能となる。
ホール１ａの中に位置し、集光レンズ７どうしの間は光
を透過しないシールドプレート６が介在しているので、
各ＬＥＤ素子３〜５どうしの間の発光のクロストークの
発生もない。したがって、各色の画像形成に干渉が発生
することなく、鮮明なカラー印字が可能となる。
【００３７】そして更に、先にも述べたように、スルー
ホール１ａはテーパ状の孔であって集光レンズ７はこの
中に落とし込むだけで調心配置することができる。そし
て、集光レンズ７はスルーホール１ａのテーパ状の内周
面に被膜した電極膜１ｂによって安定保持されるので、
ＬＥＤ素子３〜５の発光面に近接配置してもこれと無用
に接触したりすることもなく、ＬＥＤ素子３〜５の損傷
も免れる。
ホール１ａはテーパ状の孔であって集光レンズ７はこの
中に落とし込むだけで調心配置することができる。そし
て、集光レンズ７はスルーホール１ａのテーパ状の内周
面に被膜した電極膜１ｂによって安定保持されるので、
ＬＥＤ素子３〜５の発光面に近接配置してもこれと無用
に接触したりすることもなく、ＬＥＤ素子３〜５の損傷
も免れる。
【００３８】図３及び図４はシールドプレート６と集光
レンズ７に代えて、光路層としてのガラスプレートとこ
れに埋め込んだ集光性のガラスファイバとの組み合わせ
としたものである。なお、他の構成は図１及び図２の例
のものと同様であり、同じ部材については共通の符号で
指示する。
レンズ７に代えて、光路層としてのガラスプレートとこ
れに埋め込んだ集光性のガラスファイバとの組み合わせ
としたものである。なお、他の構成は図１及び図２の例
のものと同様であり、同じ部材については共通の符号で
指示する。
【００３９】プリント配線基板１の上に積層したガラス
プレート８には、スルーホール１ａの上端の開口域に整
合する底面積を持つ範囲に多数のガラスファイバ９を一
体に組み込んでいる。このガラスファイバ９はスルーホ
ール１ａ側に臨む一端側の径が大きくて記録紙Ｐ側に臨
む他端側の径を小さくしたテーパを付けた円柱状のもの
である。そして、これらのガラスファイバ９を多数集合
させることによって、スルーホール１ａの開口域よりも
小さい領域にガラスファイバ９の光放出端を集約させ、
これによってスルーホール１ａの全体からの光を絞り込
むようにして記録紙Ｐを露光する。
プレート８には、スルーホール１ａの上端の開口域に整
合する底面積を持つ範囲に多数のガラスファイバ９を一
体に組み込んでいる。このガラスファイバ９はスルーホ
ール１ａ側に臨む一端側の径が大きくて記録紙Ｐ側に臨
む他端側の径を小さくしたテーパを付けた円柱状のもの
である。そして、これらのガラスファイバ９を多数集合
させることによって、スルーホール１ａの開口域よりも
小さい領域にガラスファイバ９の光放出端を集約させ、
これによってスルーホール１ａの全体からの光を絞り込
むようにして記録紙Ｐを露光する。
【００４０】このようにガラスファイバ９を備えること
で、集光レンズ７の場合と同様に、記録紙Ｐに高い放射
照度の露光を与えることができ、高品質の画像形成が可
能となる。また、ガラスファイバ９の集合はその光の放
出端が絞り込まれて集約されるような軸線長さとすれば
よいので、集光レンズ７を用いる場合に比べるとガラス
プレート８の厚さを更に薄くでき、デバイス全体の薄型
化がより一層促進される。
で、集光レンズ７の場合と同様に、記録紙Ｐに高い放射
照度の露光を与えることができ、高品質の画像形成が可
能となる。また、ガラスファイバ９の集合はその光の放
出端が絞り込まれて集約されるような軸線長さとすれば
よいので、集光レンズ７を用いる場合に比べるとガラス
プレート８の厚さを更に薄くでき、デバイス全体の薄型
化がより一層促進される。
【００４１】図４の例はガラスプレート１０に等径のガ
ラスファイバ１１の集合体を一体に組み込んだ例であ
る。ガラスファイバ１１は一様な外径を持つ細い円柱体
であり、その集合面積はＬＥＤ素子３〜５の発光面の広
さにほぼ対応している。
ラスファイバ１１の集合体を一体に組み込んだ例であ
る。ガラスファイバ１１は一様な外径を持つ細い円柱体
であり、その集合面積はＬＥＤ素子３〜５の発光面の広
さにほぼ対応している。
【００４２】このガラスファイバ１１を備える例でも、
ＬＥＤ素子３〜５の発光面から光を記録紙Ｐと直交する
方向に指向性を与えて放出するので、単に発光面からの
光の拡散だけの場合に比べると、記録紙Ｐに対する放射
照度を高めることができ、高品質の印字が得られる。
ＬＥＤ素子３〜５の発光面から光を記録紙Ｐと直交する
方向に指向性を与えて放出するので、単に発光面からの
光の拡散だけの場合に比べると、記録紙Ｐに対する放射
照度を高めることができ、高品質の印字が得られる。
【００４３】
【発明の効果】本発明では、プリント配線基板の収納部
の中にＬＥＤ素子や集光用のレンズの一部を収めること
によって、デバイスの全体を薄型化でき、たとえば携帯
用の小型機器への適用が可能となる。また、収納部に反
射面を設けることによって、ＬＥＤ素子から漏れる光を
記録媒体方向に反射回収できるので、放射照度の向上が
可能となり、集光レンズや集光用のガラスファイバ等と
協働して高品質の印字が得られる。
の中にＬＥＤ素子や集光用のレンズの一部を収めること
によって、デバイスの全体を薄型化でき、たとえば携帯
用の小型機器への適用が可能となる。また、収納部に反
射面を設けることによって、ＬＥＤ素子から漏れる光を
記録媒体方向に反射回収できるので、放射照度の向上が
可能となり、集光レンズや集光用のガラスファイバ等と
協働して高品質の印字が得られる。
【図１】本発明の画像書込みデバイスの要部を示す縦断
面図
面図
【図２】図１のデバイスにおける青色発光のＬＥＤ素子
部分の要部を示す縦断面図
部分の要部を示す縦断面図
【図３】ガラスプレートに集光用のガラスファイバを組
み込んだデバイスとした例の要部の縦断面図
み込んだデバイスとした例の要部の縦断面図
【図４】ガラスプレートに細長円柱状のガラスファイバ
を組み込んだデバイスとした例の要部の縦断面図
を組み込んだデバイスとした例の要部の縦断面図
【図５】従来例を示す要部の縦断面図
１ プリント配線基板 １ａ スルーホール（収納部） １ｂ，１ｃ 電極膜 ２ ツェナーダイオード ２ａ ｎ型シリコン基板 ２ｂ ｐ型半導体領域 ２ｃ ｎ側電極 ２ｄ ｐ側電極 ３，４，５ ＬＥＤ素子 ５ａ サファイア基板 ５ｂ ｐ側電極 ５ｃ ｎ側電極 ５ｄ，５ｅ マイクロバンプ ６ シールドプレート（光路層） ７ 集光レンズ ８ ガラスプレート（光路層） ９ ガラスファイバ １０ ガラスプレート（光路層） １１ ガラスファイバ Ｐ 記録紙 Ｒ 反射面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C162 AE23 AH48 FA17 FA23 FA44 FA48 5F041 AA06 AA38 DA04 DA09 DA19 DA20 DA36 DA83 DC03 DC08 DC10 DC83 EE02 EE15 EE23 FF13
Claims (6)
- 【請求項１】 プリント配線基板と、このプリント配線
基板の配線に導通接続される複数のＬＥＤ素子と、この
ＬＥＤ素子の発光方向に対峙して配置され前記ＬＥＤ素
子の光路を他のＬＥＤ素子からの光と干渉させないよう
にした光路層とを備え、前記ＬＥＤ素子を光源として前
記光路層の表面に沿う記録媒体の表面を露光し前記記録
媒体の感光によって画像印字する画像書込み用のデバイ
スであって、前記プリント配線基板には前記ＬＥＤ素子
を１個ずつ収納する収納部を備え、この収納部には、前
記ＬＥＤ素子からの光を前記記録媒体方向に反射する反
射面を備えてなる画像書込みデバイス。 - 【請求項２】 前記収納部は、前記光路層に臨む側を大
径として前記プリント配線基板を貫通させたテーパ状の
スルーホールであって、その内周面を前記反射面として
なる請求項１記載の画像書込みデバイス。 - 【請求項３】 前記光路層には、前記スルーホールの中
まで入り込みその周面を前記ＬＥＤ素子の主光取出し面
に近接配置した球体状の集光レンズを備えてなる請求項
２記載の画像書込みデバイス。 - 【請求項４】 前記光路層には、前記スルーホールに臨
む面が大径で前記記録紙の臨む面を小径としたテーパ状
のガラスファイバを集合配置し、これらのガラスファイ
バの軸線を前記記録紙の印字点に向けて収束する姿勢と
してなる請求項２記載の画像書込みデバイス。 - 【請求項５】 前記光路層には、前記スルーホールの上
端開口に含まれる領域に一様な外径の複数のガラスファ
イバを集合配置し、これらのガラスファイバの軸線を前
記記録紙の印字点及びその付近に直交する姿勢としてな
る請求項２記載の画像書込みデバイス。 - 【請求項６】 前記ＬＥＤ素子をフリップチップ型とし
てその基板を前記光路層に臨む姿勢として前記収納部に
配置してなる請求項１から５のいずれかに記載の画像書
込みデバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17687998A JP2000006467A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 画像書込みデバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17687998A JP2000006467A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 画像書込みデバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000006467A true JP2000006467A (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16021378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17687998A Pending JP2000006467A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 画像書込みデバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000006467A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2005101665A (ja) * | 2004-11-05 | 2005-04-14 | Shinken Chin | フリップチップ式発光ダイオードの発光装置製造方法 |
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| US8193441B2 (en) | 2007-12-17 | 2012-06-05 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Photovoltaics with interferometric ribbon masks |
| KR101608868B1 (ko) * | 2009-10-22 | 2016-04-04 | 삼성전자주식회사 | 조리개를 포함하는 발광다이오드 어레이, 이를 이용한 라인 프린터 헤드 및 발광다이오드 어레이의 제조방법 |
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-
1998
- 1998-06-24 JP JP17687998A patent/JP2000006467A/ja active Pending
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