JP2011173303A - Optical head and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の発光部を備えた光ヘッドおよび電子機器に関する。 The present invention relates to an optical head including a plurality of light emitting units and an electronic apparatus.
プリンター等の画像形成装置は、像担持体(例えば感交代ドラム)を露光して潜像を書き込む光ヘッドを備える。この種の光ヘッドは、主走査方向に沿って多数の発光素子が配列された発光素子アレイを有する。また、発光素子アレイは、所定数の発光素子が配列された発光素子チップを主走査方向に複数並べることで構成される。 An image forming apparatus such as a printer includes an optical head that exposes an image carrier (for example, a sensitive drum) to write a latent image. This type of optical head has a light emitting element array in which a large number of light emitting elements are arranged along the main scanning direction. The light emitting element array is configured by arranging a plurality of light emitting element chips in which a predetermined number of light emitting elements are arranged in the main scanning direction.
ところで、複数の発光素子チップを主走査方向に一列に並べる場合、隣の発光素子チップとの境目部分でも発光ピッチを一定に保つため、各発光素子チップにおいて一番端の発光素子からチップ端部までの距離を発光ピッチの半分以下にする必要があった。しかしながら、一番端の発光素子からチップ端部までの距離を発光ピッチの半分以下にすると、解像度を高めるため発光ピッチを小さくした場合、発光素子チップを切り出す際に一番端の発光素子が欠けてしまう等といった不具合が生じる。このため複数の発光素子チップを主走査方向に沿って千鳥状に配列する技術がある(例えば特許文献1,2参照)。 By the way, when a plurality of light emitting element chips are arranged in a line in the main scanning direction, the light emitting pitch is kept constant even at the boundary part between the adjacent light emitting element chips. It was necessary to make the distance up to half or less of the light emission pitch. However, if the distance from the end of the light emitting element to the end of the chip is less than half of the light emission pitch, when the light emission pitch is reduced to increase the resolution, the end of the light emitting element is cut off when the light emitting element chip is cut out. Inconvenience occurs. For this reason, there is a technique for arranging a plurality of light emitting element chips in a zigzag pattern along the main scanning direction (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、複数の発光素子チップを主走査方向に沿って千鳥状に配列した場合、光ヘッドの副走査方向の幅が大きくなってしまう。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、一番端の発光部から基板端部までの距離を発光ピッチの半分以下にしなくても、発光基板を主走査方向に一列に並べることが可能な光ヘッド、およびこれを用いた電子機器を提供することを課題とする。
However, when a plurality of light emitting element chips are arranged in a staggered pattern along the main scanning direction, the width of the optical head in the sub scanning direction becomes large.
The present invention has been made in view of the above-described problems. The light emitting substrates are arranged in a line in the main scanning direction even if the distance from the light emitting portion at the end to the end of the substrate is not less than half the light emitting pitch. It is an object to provide an optical head that can be used, and an electronic device using the optical head.
以上の課題を解決するため、本発明の第1の態様に係る光ヘッドは、主走査方向に配列された複数の第1発光部と、前記複数の第1発光部の配列に対して前記主走査方向と交差する方向に配置された第2発光部とを有する発光基板と、前記複数の第1発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記第1発光部からの出射光を被照射面に結像する複数の第1レンズと、前記第2発光部と対向する位置に設けられ、前記第2発光部からの出射光を前記被照射面に結像する第2レンズとを有するレンズアレイとを備え、前記複数の第1レンズの各々は、当該第1レンズとこれに対向する前記第1発光部とを結ぶ直線が前記被照射面と交わる位置に、対向する前記第1発光部からの出射光を結像し、前記第2レンズは、前記複数の第1発光部のうち一方の端に位置する前記第1発光部からの出射光の結像位置を第1結像位置とし、他のいずれかの前記第1発光部からの出射光の結像位置を第2結像位置としたとき、前記第2発光部からの出射光を、前記第1結像位置を挟んで前記第2結像位置の側とは反対側に結像する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an optical head according to a first aspect of the present invention includes a plurality of first light emitting units arranged in a main scanning direction, and the main head with respect to the arrangement of the plurality of first light emitting units. A light emitting substrate having a second light emitting part arranged in a direction intersecting the scanning direction and a position facing each of the plurality of first light emitting parts, and the emitted light from the opposing first light emitting part A plurality of first lenses that form an image on an irradiated surface, and a second lens that is provided at a position facing the second light emitting unit and forms an image of light emitted from the second light emitting unit on the irradiated surface. Each of the plurality of first lenses is opposed to a position where a straight line connecting the first lens and the first light emitting portion facing the first lens intersects the irradiated surface. The emitted light from the light emitting unit is imaged, and the second lens includes the plurality of first light emitting units. The imaging position of the emitted light from the first light emitting unit located at one end is set as the first imaging position, and the imaging position of the emitted light from any one of the first light emitting units is set as the second imaging position. When the image position is set, the emitted light from the second light emitting unit is imaged on the side opposite to the second image forming position with the first image forming position interposed therebetween.
この構成によれば、発光基板に配列された複数の第1発光部のうち、その両端に位置する2つの第1発光部からの出射光の結像位置よりも外側に、第2発光部からの出射光を結像することができる。つまり、被照射面には、発光基板に配列された複数の第1発光部の両端に相当する位置よりも外側に、第2発光部からの出射光が結像される。従って、従来のように一番端の発光部から基板端部までの距離(以下、額縁部の距離と記載する)を発光ピッチの半分以下にしなくても、複数の発光基板を主走査方向に一列に並べることができるから、光ヘッドの副走査方向の幅を小さくし、光ヘッドを小型化することができる。
また、本発明によれば、発光基板を一列に並べることが可能な額縁部の距離を従来よりも大きくとることができるから、発光基板を切り出す際に要求される精度が従来ほど高くなくて済む。このため発光基板の切り出しが容易になる。
According to this configuration, out of the plurality of first light emitting units arranged on the light emitting substrate, the second light emitting unit is located outside the imaging position of the emitted light from the two first light emitting units located at both ends thereof. Can be imaged. That is, the emitted light from the second light emitting unit is imaged on the irradiated surface outside the positions corresponding to both ends of the plurality of first light emitting units arranged on the light emitting substrate. Therefore, a plurality of light emitting substrates can be arranged in the main scanning direction even if the distance from the light emitting portion at the end to the end of the substrate (hereinafter referred to as the frame portion distance) is not less than half of the light emitting pitch as in the prior art. Since they can be arranged in a line, the width of the optical head in the sub-scanning direction can be reduced and the optical head can be miniaturized.
In addition, according to the present invention, since the distance of the frame portion where the light emitting substrates can be arranged in a line can be made larger than before, the accuracy required when cutting out the light emitting substrate does not have to be as high as before. . For this reason, it becomes easy to cut out the light emitting substrate.
また、上述した第1の態様に係る光ヘッドにおいて、前記複数の第1レンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致し、互いに対向する前記第1発光部と前記第1レンズは、前記第1発光部の発光中心と前記第1レンズの光軸とが一致し、前記第2レンズは、光学中心と幾何学中心とが異なり、前記第2発光部からの出射光が前記第1結像位置を挟んで前記第2結像位置の側とは反対側に結像されるように偏心度が定められている構成であってもよい。
この場合、第2レンズとして、いわゆる偏心レンズ(光学中心と幾何学中心とが異なるレンズ)を使用することができる。
In the optical head according to the first aspect described above, each of the plurality of first lenses has an optical center and a geometric center that coincide with each other, and the first light emitting unit and the first lens that face each other are The light emission center of the first light emitting unit coincides with the optical axis of the first lens, the second lens has an optical center and a geometric center different from each other, and light emitted from the second light emitting unit is emitted from the first light emitting unit. A configuration may be adopted in which the degree of eccentricity is determined so that the image is formed on the side opposite to the second image forming position with the image forming position interposed therebetween.
In this case, a so-called decentered lens (a lens having a different optical center and geometric center) can be used as the second lens.
また、上述した第1の態様に係る光ヘッドにおいて、前記複数の第1レンズの各々と前記第2レンズは、光学中心と幾何学中心とが一致し、互いに対向する前記第1発光部と前記第1レンズは、前記第1発光部の発光中心と前記第1レンズの光軸とが一致し、前記第2発光部と前記第2レンズは、前記第2発光部からの出射光が前記第1結像位置を挟んで前記第2結像位置の側とは反対側に結像されるように、前記第2発光部の発光中心と前記第2レンズの光軸とをずらして配置されている構成であってもよい。
この場合、レンズアレイに配列されるレンズを一種類(光学中心と幾何学中心とが一致するレンズ)にすることができるので、レンズアレイの製造が容易である。
Further, in the optical head according to the first aspect described above, each of the plurality of first lenses and the second lens has an optical center and a geometric center that are coincident with each other, In the first lens, the light emission center of the first light emitting unit coincides with the optical axis of the first lens, and the second light emitting unit and the second lens emit light from the second light emitting unit in the first lens. The light emitting center of the second light emitting unit and the optical axis of the second lens are arranged so as to be shifted so that an image is formed on the side opposite to the second image forming position across one image forming position. It may be a configuration.
In this case, since the lenses arranged in the lens array can be of one type (lens whose optical center coincides with the geometric center), the lens array can be easily manufactured.
また、上述した第1の態様に係る光ヘッドにおいて、前記複数の第1発光部は、前記主走査方向に所定ピッチで一列に配列され、前記第2レンズは、前記第2発光部からの出射光を、前記第1結像位置から前記第2結像位置の側とは反対側の方向に前記所定ピッチだけ離間した位置に結像する構成であってもよい。
この場合、各第1発光部からの出射光の結像位置を等間隔(所定ピッチ)に保つことができることは勿論、複数の第1発光部のうち一方の端に位置する第1発光部からの出射光の結像位置と、第2発光部からの出射光の結像位置との間隔も所定ピッチに保つことができる。
In the optical head according to the first aspect described above, the plurality of first light emitting units are arranged in a line at a predetermined pitch in the main scanning direction, and the second lens is projected from the second light emitting unit. The configuration may be such that the incident light is imaged at a position spaced from the first imaging position in the direction opposite to the second imaging position by the predetermined pitch.
In this case, the imaging positions of the emitted light from the first light emitting units can be kept at regular intervals (predetermined pitch), and of course, from the first light emitting unit located at one end of the plurality of first light emitting units. The distance between the imaging position of the emitted light and the imaging position of the emitted light from the second light emitting unit can also be maintained at a predetermined pitch.
また、上述した第1の態様に係る光ヘッドにおいて、前記発光基板は、前記第2発光部を2つ有し、前記レンズアレイは、2つの前記第2発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記第2発光部からの出射光を前記被照射面に結像する2つの前記第2レンズを有し、一方の前記第2レンズは、対向する前記第2発光部からの出射光を、前記第1結像位置を挟んで前記第2結像位置の側とは反対側に結像し、他方の前記第2レンズは、前記複数の第1発光部のうち他方の端に位置する前記第1発光部からの出射光の結像位置を第3結像位置とし、他のいずれかの前記第1発光部からの出射光の結像位置を第4結像位置としたとき、対向する前記第2発光部からの出射光を、前記第3結像位置を挟んで前記第4結像位置の側とは反対側に結像する構成であってもよい。
この構成によれば、発光基板に配列された複数の第1発光部のうち、両端に位置する2つの第1発光部からの出射光の結像位置を両側から挟むようにその外側に、2つの第2発光部からの出射光を結像することができる。この場合、第2発光部と第2レンズを各々1つ備える構成に比べ、発光基板を一列に並べることが可能な額縁部の距離を大きくとることができる。
In the optical head according to the first aspect described above, the light emitting substrate includes the two second light emitting units, and the lens array is provided at a position facing each of the two second light emitting units. Two second lenses that image the emitted light from the opposing second light emitting part on the irradiated surface, and one of the second lenses emits from the opposing second light emitting part. The incident light is imaged on the opposite side of the second imaging position across the first imaging position, and the other second lens is placed on the other end of the plurality of first light emitting units. When the imaging position of the emitted light from the first light emitting unit located is the third imaging position, and the imaging position of the emitted light from any one of the first light emitting units is the fourth imaging position The light emitted from the opposing second light emitting unit is opposite to the fourth imaging position side with the third imaging position interposed therebetween. It may be configured to image.
According to this configuration, out of the plurality of first light emitting units arranged on the light emitting substrate, the imaging positions of the emitted light from the two first light emitting units located at both ends are arranged on the outside so as to sandwich the both sides. The emitted light from the two second light emitting units can be imaged. In this case, the distance between the frame portions where the light emitting substrates can be arranged in a line can be increased as compared with the configuration including one second light emitting portion and one second lens.
また、本発明の第2の態様に係る光ヘッドは、主走査方向に配列された複数の第1発光部と、前記複数の第1発光部の配列に対して前記主走査方向と交差する方向に配置された第2発光部とを有する発光基板と、前記複数の第1発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記第1発光部からの出射光を被照射面に結像する複数の第1レンズと、前記第2発光部と対向する位置に設けられ、前記第2発光部からの出射光を前記被照射面に結像する第2レンズとを有するレンズアレイとを備え、前記複数の第1レンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致し、前記第2レンズは、光学中心と幾何学中心とが異なる、ことを特徴とする。
この構成によれば、第2レンズとしていわゆる偏心レンズ(光学中心と幾何学中心とが異なるレンズ)を使用することで、発光基板に配列された複数の第1発光部のうち、その両端に位置する2つの第1発光部からの出射光の結像位置よりも外側に、第2発光部からの出射光を結像することが可能になるから、上述した第1の態様に係る光ヘッドと同様の効果を奏する。
An optical head according to a second aspect of the present invention includes a plurality of first light emitting units arranged in a main scanning direction and a direction intersecting the main scanning direction with respect to the arrangement of the plurality of first light emitting units. A light-emitting substrate having a second light-emitting portion disposed on the first light-emitting portion and a light-emitting substrate provided at a position facing each of the plurality of first light-emitting portions, and forming an image on the irradiated surface from the light emitted from the facing first light-emitting portion A lens array having a plurality of first lenses and a second lens that is provided at a position facing the second light emitting unit and forms an image of light emitted from the second light emitting unit on the irradiated surface. Each of the plurality of first lenses has an optical center and a geometric center that coincide with each other, and the second lens has a different optical center and geometric center.
According to this configuration, a so-called decentered lens (a lens having a different optical center and geometric center) is used as the second lens, so that it is positioned at both ends of the plurality of first light emitting units arranged on the light emitting substrate. Since the light emitted from the second light emitting unit can be imaged outside the imaging position of the light emitted from the two first light emitting units, the optical head according to the first aspect described above The same effect is produced.
また、本発明の第3の態様に係る光ヘッドは、主走査方向に配列された複数の第1発光部と、前記複数の第1発光部の配列に対して前記主走査方向と交差する方向に配置された第2発光部とを有する発光基板と、前記複数の第1発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記第1発光部からの出射光を被照射面に結像する複数の第1レンズと、前記第2発光部と対向する位置に設けられ、前記第2発光部からの出射光を前記被照射面に結像する第2レンズとを有するレンズアレイとを備え、互いに対向する前記第1発光部と前記第1レンズとにおいて、前記第1発光部の発光中心と前記第1レンズの光軸とが一致し、前記第2発光部の発光中心と前記第2レンズの光軸とがずれるように、前記第2発光部と前記第2レンズとが配置されている、ことを特徴とする。
この構成によれば、第2発光部の発光中心と第2レンズの光軸とがずれるように第2発光部と第2レンズとを配置することで、発光基板に配列された複数の第1発光部のうち、その両端に位置する2つの第1発光部からの出射光の結像位置よりも外側に、第2発光部からの出射光を結像することが可能になるから、上述した第1の態様に係る光ヘッドと同様の効果を奏する。
An optical head according to a third aspect of the present invention includes a plurality of first light emitting units arranged in a main scanning direction and a direction intersecting the main scanning direction with respect to the arrangement of the plurality of first light emitting units. A light-emitting substrate having a second light-emitting portion disposed on the first light-emitting portion and a light-emitting substrate provided at a position facing each of the plurality of first light-emitting portions, and forming an image on the irradiated surface from the light emitted from the facing first light-emitting portion A lens array having a plurality of first lenses and a second lens that is provided at a position facing the second light emitting unit and forms an image of light emitted from the second light emitting unit on the irradiated surface. In the first light emitting unit and the first lens facing each other, the light emission center of the first light emitting unit and the optical axis of the first lens coincide, and the light emission center of the second light emitting unit and the second lens are aligned. The second light emitting unit and the second lens are arranged so that the optical axis of the lens is deviated. And which is characterized in that.
According to this configuration, by arranging the second light emitting unit and the second lens so that the light emission center of the second light emitting unit and the optical axis of the second lens are shifted, a plurality of first elements arranged on the light emitting substrate are arranged. Since the light emitted from the second light emitting unit can be imaged outside the imaging positions of the light emitted from the two first light emitting units located at both ends of the light emitting units, the above-described operation is performed. The same effect as the optical head according to the first aspect is obtained.
また、本発明の第4の態様に係る光ヘッドは、主走査方向に一列に配列された複数の発光部を有する発光基板と、前記複数の発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記発光部からの出射光を被照射面に結像する複数のレンズを有するレンズアレイとを備え、前記複数のレンズの各々は、当該レンズの配列位置が中央から端になるにつれ、対向する前記発光部からの出射光を前記中央から前記端に向かう方向に屈折させる角度が大きくなる、ことを特徴とする。 An optical head according to a fourth aspect of the present invention is provided at a position facing a light emitting substrate having a plurality of light emitting units arranged in a line in the main scanning direction and each of the plurality of light emitting units. And a lens array having a plurality of lenses that image the emitted light from the light emitting unit on the irradiated surface, and each of the plurality of lenses faces as the arrangement position of the lenses changes from the center to the end. The angle at which the light emitted from the light emitting portion is refracted in the direction from the center toward the end is increased.
この構成によれば、被照射面には、発光基板に配列された複数の発光部の両端に相当する位置よりも外側に、複数の第1発光部のうち少なくとも両端に位置する2つの発光部からの出射光が結像される。従って、上述した第1の態様に係る光ヘッドと同様の効果を奏する。また、上述した第1の態様に係る光ヘッドのうち、第2発光部と第2レンズを各々1つ備える構成に比べ、発光基板を一列に並べることが可能な額縁部の距離を大きくとることができる。 According to this configuration, on the irradiated surface, two light emitting units located at least at both ends of the plurality of first light emitting units outside the positions corresponding to both ends of the plurality of light emitting units arranged on the light emitting substrate. The emitted light from is imaged. Therefore, the same effect as the optical head according to the first aspect described above can be obtained. In addition, in the optical head according to the first aspect described above, the distance between the frame portions where the light emitting substrates can be arranged in a row is increased as compared with the configuration including one each of the second light emitting portion and the second lens. Can do.
また、上述した第4の態様に係る光ヘッドにおいて、前記複数の発光部は、前記主走査方向に第1ピッチで一列に配列され、前記複数のレンズは、前記複数の発光部の各々からの出射光を、前記第1ピッチより大きい第2ピッチで前記主走査方向に一列に結像する構成であってもよい。
この場合、各発光部からの出射光の結像位置を等間隔(第2ピッチ)に保つことができる。
In the optical head according to the fourth aspect described above, the plurality of light emitting units are arranged in a line at a first pitch in the main scanning direction, and the plurality of lenses are provided from each of the plurality of light emitting units. The emitted light may be configured to form an image in a line in the main scanning direction at a second pitch larger than the first pitch.
In this case, the imaging positions of the light emitted from the light emitting units can be kept at regular intervals (second pitch).
また、上述した第4の態様に係る光ヘッドにおいて、前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが異なり、前記レンズの配列位置が中央から端になるにつれ、偏心度が大きくなる構成であってもよい。
この場合、レンズアレイに配列されるレンズとして、いわゆる偏心レンズ(光学中心と幾何学中心とが異なるレンズ)を使用することができる。
In the optical head according to the fourth aspect described above, each of the plurality of lenses has a different optical center and geometric center, and the degree of eccentricity increases as the arrangement position of the lenses changes from the center to the end. It may be a configuration.
In this case, a so-called eccentric lens (a lens having a different optical center and geometric center) can be used as the lens arranged in the lens array.
また、上述した第4の態様に係る光ヘッドにおいて、前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致し、互いに対向する前記発光部と前記レンズは、前記レンズの配列位置が中央から端になるにつれ、前記発光部の発光中心と前記レンズの光軸とのずれが大きくなる構成であってもよい。
この場合、レンズアレイに配列されるレンズとして、光学中心と幾何学中心とが一致するレンズを使用することができる。
In the optical head according to the fourth aspect described above, each of the plurality of lenses has an optical center and a geometric center that coincide with each other, and the light emitting unit and the lens that face each other have an arrangement position of the lenses. A configuration may be adopted in which the deviation between the light emission center of the light emitting unit and the optical axis of the lens increases from the center to the end.
In this case, a lens in which the optical center and the geometric center coincide can be used as the lens arranged in the lens array.
また、上述したいずれかの態様に係る光ヘッドにおいて、前記発光基板及び前記レンズアレイを複数備え、前記複数の発光基板及びレンズアレイが前記主走査方向に配列されている構成であってもよい。 The optical head according to any one of the aspects described above may include a plurality of the light emitting substrates and the lens arrays, and the plurality of light emitting substrates and the lens arrays are arranged in the main scanning direction.
また、以上の各態様に係る光ヘッドは各種の電子機器に利用される。本発明に係る電子機器の典型例は画像形成装置である。画像形成装置は、上述したいずれかの態様に係る光ヘッドと、光ヘッドによる露光で潜像が形成される像担持体(例えば感光体ドラム)と、像担持体の潜像に対する現像剤(例えばトナー)の付加によって顕像を形成する現像器とを備える。
もっとも、本発明に係る光ヘッドの用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、スキャナー等の画像読取装置においては、本発明に係る光ヘッドを原稿の照明に利用することができる。この画像読取装置は、上述したいずれかの態様に係る光ヘッドと、光ヘッドから出射して読取対象(原稿)で反射した光を電気信号に変換する受光装置(例えばCCD(Charge Coupled Device)素子等の受光素子)とを備える。
The optical head according to each of the above aspects is used for various electronic devices. A typical example of the electronic apparatus according to the present invention is an image forming apparatus. The image forming apparatus includes an optical head according to any one of the above-described embodiments, an image carrier (for example, a photosensitive drum) on which a latent image is formed by exposure by the optical head, and a developer (for example, a latent image on the image carrier) And a developing unit that forms a visible image by adding toner.
However, the use of the optical head according to the present invention is not limited to the exposure of the image carrier. For example, in an image reading apparatus such as a scanner, the optical head according to the present invention can be used for illuminating a document. This image reading apparatus includes an optical head according to any one of the above-described aspects, and a light receiving device (for example, a CCD (Charge Coupled Device) element that converts light emitted from the optical head and reflected by a reading target (original) into an electrical signal. Light receiving element).
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法の比率は実際のものと適宜異なる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the ratio of dimensions of each part is appropriately different from the actual one.
<A.第1実施形態>
図1は、画像形成装置の一部の構造を示す斜視図である。
同図に示すように画像形成装置は、感光体ドラム70と、感光体ドラム70の外周面を露光して潜像を書き込む光ヘッド1とを備える。また、光ヘッド1は、複数の発光素子が配列された発光パネル10と、この発光パネル10と感光体ドラム70の間に配置されたレンズアレイ20とを備える。感光体ドラム70は、X方向(主走査方向)に延在する回転軸によって支持され、外周面を光ヘッド1に対向させた状態で回転する。また、発光パネル10の各発光素子からの光は、レンズアレイ20によって感光体ドラム70の表面に結像される。
<A. First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing a partial structure of the image forming apparatus.
As shown in the figure, the image forming apparatus includes a
図2は、第1実施形態に係る光ヘッド1の構造を示す斜視図である。
なお、図1と図2では、光ヘッド1と感光体ドラム70の位置関係が上下(Z方向)に逆転している。図1に示した発光パネル10のうち感光体ドラム70側の表面には、2枚の発光素子チップ12がX方向に沿って一列に配置されている。なお、図2には、便宜上、2枚の発光素子チップ12を例示しているが、3枚以上の発光素子チップ12を一列に配置してもよい。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the optical head 1 according to the first embodiment.
In FIGS. 1 and 2, the positional relationship between the optical head 1 and the
各発光素子チップ12には、面発光する光源として、円形の発光面を有する8個の発光素子E1〜E8が形成されている。このうち6個の発光素子E1〜E6は、X方向に沿ってピッチD1で一列に配列される。また、残り2個の発光素子E7,E8は、発光素子E1,E6からY方向(副走査方向)に所定距離だけ離間した位置に設けられる。つまり、各発光素子チップ12には、X方向に延びる直線LX1上に6個の発光素子E1〜E6がピッチD1で配列され、直線LX1と所定の間隔をあけて平行する直線LX2上に2個の発光素子E7,E8が配列される。図2から明らかなように、発光素子E7,E8は、発光素子E1〜E6の配列の端部の発光素子E1,E6のそれぞれに隣り合う位置に配置されるのが好ましい。そして、本実施形態ではX方向において発光素子E7とE8との間には発光素子を設ける必要はない。なお、1つの発光素子チップ12において直線LX1上に配列される発光素子の数は、6個に限らず2個以上であればよい。また、以下の説明において各発光素子を特に区別する必要がない場合は、発光素子Eと記載する。
In each light emitting
各発光素子Eは、例えば、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode)素子であり、電流の供給によって発光する。また、図示を省略しているが、各発光素子Eは、有機EL(Electro Luminescent)材料で形成された発光層と、発光層を挟む一方の電極および他方の電極とを有する。また、各発光素子Eは封止層(図示省略)によって覆われており、各発光素子Eからの光は封止層を透過して出射される。このため封止層と封止層側の電極は、光透過率の高い材料で形成される。また、各発光素子チップ12の両端(短辺側)には、発光素子チップ12を切り出す際の公差余裕を確保するため、幅D3を有する額縁部が存在する。この額縁部には発光素子Eを配置することができない。
Each light emitting element E is, for example, an organic light emitting diode element, and emits light when supplied with current. Although not shown, each light emitting element E has a light emitting layer formed of an organic EL (Electro Luminescent) material, and one electrode and the other electrode sandwiching the light emitting layer. Each light emitting element E is covered with a sealing layer (not shown), and light from each light emitting element E is transmitted through the sealing layer and emitted. For this reason, the sealing layer and the electrode on the sealing layer side are formed of a material having high light transmittance. Moreover, in order to ensure the tolerance margin at the time of cutting out the light emitting element chip |
次に、図1に示したレンズアレイ20は、2個のレンズアレイユニット22によって構成されている。各レンズアレイユニット22は、発光素子チップ12と対向配置され、図2に点線で示すように光透過性の材料(例えばガラス)で形成された平板状の基体を有する。また、基体のうち感光体ドラム70側の表面と発光素子チップ12側の表面には、それぞれ8個の円形状のレンズ部が形成されており、基体を挟んで対向する2個のレンズ部と両者間に存在する基体とで1個のマイクロレンズ(両凸レンズ)が構成される。なお、3枚の発光素子チップ12を一列に配置した場合であれば、3個のレンズアレイユニット22によってレンズアレイ20が構成される。
Next, the
各レンズアレイユニット22には、発光素子E1と対向する位置にマイクロレンズML1が設けられ、発光素子E2と対向する位置にマイクロレンズML2が設けられ、…発光素子E6と対向する位置にマイクロレンズML6が設けられる。また、発光素子E7と対向する位置にはマイクロレンズML7が設けられ、発光素子E8と対向する位置にはマイクロレンズML8が設けられる。このように各レンズアレイユニット22に備わる8個のマイクロレンズML1〜ML8のうち、6個のマイクロレンズML1〜ML6は、X方向に沿ってピッチD1で一列に配列され、残り2個のマイクロレンズML7,ML8は、マイクロレンズML1,ML6からY方向に所定距離だけ離間した位置に設けられる。なお、以下の説明において各マイクロレンズを特に区別する必要がない場合は、マイクロレンズMLと記載する。
Each
また、図示を省略しているが、発光素子チップ12とレンズアレイユニット22の間には、発光素子チップ12とレンズアレイユニット22の距離を一定に保つためのスペーサが配置されている。このスペーサには、各発光素子Eから出射された光を、対向するマイクロレンズMLに入射させるための8個の貫通孔が形成されている。また、スペーサは、遮光性を有する部材で形成されており、発光素子Eからの光がこの発光素子Eに対向しないマイクロレンズMLに入射されることを抑制する。
Although not shown, a spacer for keeping the distance between the light emitting
各マイクロレンズMLは、対向する発光素子Eからの出射光を感光体ドラム70の表面に結像する。また、マイクロレンズML1〜ML6は、光学中心と幾何学中心が一致するレンズであり、各々の中心軸をZ方向に向けて配置される。また、マイクロレンズML7,ML8は、光学中心と幾何学中心が異なるレンズ(いわゆる偏心レンズ)である。なお、1つのレンズアレイユニット22に備わるマイクロレンズMLの数は8個に限らない。例えば、1枚の発光素子チップ12に128個の発光素子Eが設けられている場合は、1つのレンズアレイユニット22に128個のマイクロレンズMLが設けられる。
Each microlens ML forms an image of light emitted from the facing light emitting element E on the surface of the
図3は、発光素子E1とマイクロレンズML1の配置関係を示す断面図である。
マイクロレンズML1は光学中心と幾何学中心が一致するレンズである。また、同図に示すように発光素子E1とマイクロレンズML1は、発光素子E1の発光中心とマイクロレンズML1の光軸とが一致するように対向配置される。なお、マイクロレンズML1の光軸は、マイクロレンズML1を構成する2つのレンズ部の中心を結んだ直線である。また、一例として、マイクロレンズML1は、円柱状の形状を有する屈折率分布型レンズであり、その横断面内では、中心軸(光軸)での屈折率が低く、中心軸から離れるほど屈折率が高いものとしてもよい。マイクロレンズML1は、発光素子E1から出射されて図中下側のレンズ部に入射された光を図中上側のレンズ部から出射する。また、発光素子E1からの出射光は、感光体ドラム70の表面のうちマイクロレンズML1の光軸と交差する位置に結像される。より詳細には、感光体ドラム70の表面のうちマイクロレンズML1の光軸と交差する位置を中心として、発光素子E1からの出射光が結像されるスポット領域が形成される。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the light emitting element E1 and the microlens ML1.
The micro lens ML1 is a lens whose optical center and geometric center coincide. As shown in the figure, the light emitting element E1 and the microlens ML1 are arranged to face each other so that the light emission center of the light emitting element E1 and the optical axis of the microlens ML1 coincide. Note that the optical axis of the microlens ML1 is a straight line connecting the centers of the two lens portions constituting the microlens ML1. Further, as an example, the microlens ML1 is a gradient index lens having a cylindrical shape, and the refractive index at the central axis (optical axis) is low in the cross section thereof, and the refractive index increases as the distance from the central axis increases. May be high. The microlens ML1 emits light emitted from the light emitting element E1 and incident on the lower lens portion in the drawing from the upper lens portion in the drawing. Further, the emitted light from the light emitting element E1 is imaged at a position on the surface of the
なお、発光素子E2とマイクロレンズML2、発光素子E3とマイクロレンズML3、…発光素子E6とマイクロレンズML6についても、発光素子E1とマイクロレンズML1と同様の配置関係を有する。従って、感光体ドラム70の表面には、発光素子E1〜E6の各々から出射された光がX方向に沿ってピッチD1で一列に結像される。
Note that the light emitting element E2 and the microlens ML2, the light emitting element E3 and the microlens ML3,..., The light emitting element E6 and the microlens ML6 also have the same arrangement relationship as the light emitting element E1 and the microlens ML1. Accordingly, the light emitted from each of the light emitting elements E1 to E6 is focused on the surface of the
図4は、発光素子E8とマイクロレンズML8の配置関係を示す断面図である。
マイクロレンズML8は、偏心レンズであり、発光素子E8からの出射光の進行方向をX方向側に屈折させることができる。このため図2に示すようにマイクロレンズML8は、発光素子E8からの出射光を、発光素子E6からの出射光の結像位置よりもX方向側に結像することができる。また、マイクロレンズML8は、発光素子E8からの出射光を、発光素子E6からの出射光の結像位置よりもピッチD1だけX方向側に結像できるよう、レンズの偏心度が定められている。このようにマイクロレンズML8の役割は、発光素子E8からの出射光を少なくともX方向に屈折させることである。従って、マイクロレンズML8は、発光素子E8からの出射光を元々の出射方向とは異なる方向に進ませる機能を有するものであれば、本願発明の目的を達することができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the light emitting element E8 and the microlens ML8.
The micro lens ML8 is an eccentric lens, and can refract the traveling direction of the emitted light from the light emitting element E8 to the X direction side. For this reason, as shown in FIG. 2, the microlens ML8 can image the outgoing light from the light emitting element E8 on the X direction side from the imaging position of the outgoing light from the light emitting element E6. Further, the microlens ML8 has a decentered degree of lens so that the emitted light from the light emitting element E8 can be imaged on the X direction side by a pitch D1 from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E6. . Thus, the role of the microlens ML8 is to refract light emitted from the light emitting element E8 at least in the X direction. Accordingly, the microlens ML8 can achieve the object of the present invention as long as the microlens ML8 has a function of advancing light emitted from the light emitting element E8 in a direction different from the original emission direction.
なお、発光素子E8とマイクロレンズML8の配置関係のX方向を逆転させたものが、発光素子E7とマイクロレンズML7の配置関係になる。従って、図2に示すようにマイクロレンズML7は、発光素子E7からの出射光を、発光素子E1からの出射光の結像位置よりもX方向とは反対側に結像することができる。また、マイクロレンズML7は、発光素子E7からの出射光を、発光素子E1からの出射光の結像位置よりもピッチD1だけX方向とは反対側に結像できるよう、レンズの偏心度が定められている。 The arrangement relationship between the light emitting element E7 and the microlens ML7 is obtained by reversing the X direction of the arrangement relationship between the light emitting element E8 and the microlens ML8. Therefore, as shown in FIG. 2, the microlens ML7 can image the emitted light from the light emitting element E7 on the opposite side to the X direction from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E1. Further, the microlens ML7 has a lens eccentricity so that the emitted light from the light emitting element E7 can be imaged on the opposite side to the X direction by a pitch D1 from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E1. It has been.
なお、本実施形態に係るマイクロレンズML8(ML7)は、対向する発光素子E8(E7)からの出射光をX方向(X方向とは反対の方向)に曲げるものとする。また、図2において、図中左側の発光素子チップ12およびレンズアレイユニット22と、図中右側の発光素子チップ12およびレンズアレイユニット22は、図中左側の発光素子チップ12の発光素子E8から出射された光の結像位置と、図中右側の発光素子チップ12の発光素子E7から出射された光の結像位置との間隔がピッチD1となるように配置されている。
Note that the microlens ML8 (ML7) according to the present embodiment bends the emitted light from the facing light emitting element E8 (E7) in the X direction (direction opposite to the X direction). In FIG. 2, the light emitting
光ヘッド1は、各発光素子Eに供給する電流の大きさや、各発光素子Eの発光時期を制御する駆動回路(図示省略)を備える。この駆動回路は、用紙等の記録材に印刷する画像に応じて各発光素子Eに供給する電流の大きさを制御する。また、駆動回路は、発光パネル10に備わる総ての発光素子Eからの出射光によって画像の1つのラインに相当する潜像が感光体ドラム70の表面に形成されるよう、各発光素子Eの発光時期を制御する。
The optical head 1 includes a drive circuit (not shown) that controls the magnitude of a current supplied to each light emitting element E and the light emission timing of each light emitting element E. This drive circuit controls the magnitude of the current supplied to each light emitting element E according to the image printed on the recording material such as paper. In addition, the driving circuit is configured so that a latent image corresponding to one line of an image is formed on the surface of the
ここで、図2に示す直線LX1と直線LX2の間隔をΔDとしたとき、駆動回路は、直線LX1上の総ての発光素子E1〜E6を発光させると、感光体ドラム70の表面がY方向に距離ΔDだけ進むのに要する時間が経過した後、直線LX2上の総ての発光素子E7,E8を発光させる。これにより感光体ドラム70の外周面には、発光素子E7からの出射光が、発光素子E1からの出射光の結像位置からX方向とは反対側にピッチD1だけ離間した位置に結像される。また、発光素子E8からの出射光は、発光素子E6からの出射光の結像位置からX方向にピッチD1だけ離間した位置に結像される。従って、感光体ドラム70の外周面には、発光パネル10に備わる総ての発光素子Eからの出射光がX方向にピッチD1で一列に結像され、潜像の1つのラインが形成される。また、感光体ドラム70の回転と並行して同様の動作を反復することで、感光体ドラム70の外周面には複数のラインからなる潜像が形成される。
Here, when the distance between the straight line LX1 and the straight line LX2 shown in FIG. 2 is ΔD, when the driving circuit causes all the light emitting elements E1 to E6 on the straight line LX1 to emit light, the surface of the
以上説明したように本実施形態によれば、発光素子チップ12に配列された発光素子E1〜E6のうち、その両端に位置する発光素子E1,E6からの出射光の結像位置よりも外側に、ピッチD1を保って発光素子E7,E8からの出射光を結像することができる。つまり、感光体ドラム70の表面のうち、発光素子チップ12の額縁部に相当する部分に、発光素子E7,E8からの出射光を結像することができる。従って、従来のように額縁部の幅D3をピッチD1の半分以下にしなくても、複数の発光素子チップ12をX方向に一列に並べることができる。例えば図2の場合、発光素子チップ12を一列に並べることが可能な額縁部の幅D3は、最大でピッチD1×1.5となる。つまり、額縁部の幅D3がピッチD1×1.5以下であれば、発光素子チップ12をX方向に一列に並べることが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, out of the light emitting elements E1 to E6 arranged in the light emitting
このように本実施形態によれば、額縁部の幅D3がピッチD1の半分より大きくても、ピッチD1×1.5以下であれば、発光素子チップ12をX方向に一列に並べることができるから、光ヘッド1のY方向の幅を小さくし、光ヘッド1を小型化することができる。また、本実施形態によれば、発光素子チップ12を一列に並べることが可能な額縁部の幅D3を従来よりも大きくとることができるから、発光素子チップ12を切り出す際に要求される精度が従来ほど高くなくて済む。このため発光素子チップ12の切り出しが容易になる。
Thus, according to this embodiment, even if the frame width D3 is larger than half of the pitch D1, the light emitting element chips 12 can be arranged in a line in the X direction as long as the pitch is D1 × 1.5 or less. Therefore, the width of the optical head 1 in the Y direction can be reduced, and the optical head 1 can be downsized. In addition, according to the present embodiment, the frame width D3 that allows the light emitting element chips 12 to be arranged in a line can be made larger than the conventional one, so that the accuracy required when cutting out the light emitting element chips 12 is improved. It's not as expensive as before. For this reason, the light emitting
<B.第2実施形態>
次に第2実施形態について説明する。なお、本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素には、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
図5は、第2実施形態に係る光ヘッド2の構造を示す斜視図である。
本実施形態に係る光ヘッド2が第1実施形態の光ヘッド1と異なるのは、各レンズアレイユニット24に備わるマイクロレンズML17,ML18のみである。第1実施形態では、発光素子E7,E8に対向するマイクロレンズML7,ML8として偏心レンズを使用したが、本実施形態では、発光素子E7,E8に対向するマイクロレンズML17,ML18として、光学中心と幾何学中心が一致するレンズを使用する。
<B. Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.
FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the optical head 2 according to the second embodiment.
The optical head 2 according to this embodiment is different from the optical head 1 of the first embodiment only in the microlenses ML17 and ML18 provided in each
図6は、発光素子E8とマイクロレンズML18の配置関係を示す断面図である。
マイクロレンズML18は、光学中心と幾何学中心が一致するレンズであるが、レンズの光軸が発光素子E8の発光中心よりもX方向にずらされて配置される。このためマイクロレンズML18は、発光素子E8からの出射光の進行方向をX方向側に屈折させることができる。また、図5に示すようにマイクロレンズML18は、発光素子E8からの出射光を、発光素子E6からの出射光の結像位置よりもX方向側に結像する。また、マイクロレンズML18は、発光素子E8からの出射光を、発光素子E6からの出射光の結像位置よりもピッチD1だけX方向側に結像できるよう、レンズの光軸を発光素子E8の発光中心からX方向にずらして配置される。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the light emitting element E8 and the microlens ML18.
The microlens ML18 is a lens in which the optical center and the geometric center coincide with each other, but the optical axis of the lens is arranged to be shifted in the X direction from the light emission center of the light emitting element E8. Therefore, the microlens ML18 can refract the traveling direction of the emitted light from the light emitting element E8 to the X direction side. Further, as shown in FIG. 5, the microlens ML18 forms an image of the outgoing light from the light emitting element E8 on the X direction side with respect to the imaging position of the outgoing light from the light emitting element E6. Further, the microlens ML18 has the optical axis of the lens of the light emitting element E8 so that the emitted light from the light emitting element E8 can be imaged on the X direction side by the pitch D1 from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E6. Arranged from the emission center in the X direction.
なお、発光素子E8とマイクロレンズML18の配置関係のX方向を逆転させたものが、発光素子E7とマイクロレンズML17の配置関係になる。従って、図5に示すようにマイクロレンズML17は、発光素子E7からの出射光を、発光素子E1からの出射光の結像位置よりもX方向とは反対側に結像することができる。また、マイクロレンズML17は、発光素子E7からの出射光を、発光素子E1からの出射光の結像位置よりもピッチD1だけX方向とは反対側に結像できるよう、レンズの光軸を発光素子E7の発光中心からX方向とは反対側にずらして配置される。 The arrangement relationship between the light emitting element E7 and the microlens ML17 is obtained by reversing the X direction of the arrangement relationship between the light emitting element E8 and the microlens ML18. Therefore, as shown in FIG. 5, the microlens ML17 can image the emitted light from the light emitting element E7 on the side opposite to the X direction from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E1. The microlens ML17 emits the optical axis of the lens so that the emitted light from the light emitting element E7 can be imaged on the opposite side to the X direction by the pitch D1 from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E1. The element E7 is arranged so as to be shifted from the light emission center to the side opposite to the X direction.
従って、マイクロレンズML17,ML18は、第1実施形態におけるマイクロレンズML7,ML8と同様に機能する。このため駆動回路において第1実施形態と同様に発光時期の制御を行うことで、感光体ドラム70の外周面には、発光素子E7からの出射光が、発光素子E1からの出射光の結像位置からX方向とは反対側にピッチD1だけ離間した位置に結像される。また、発光素子E8からの出射光は、発光素子E6からの出射光の結像位置からX方向にピッチD1だけ離間した位置に結像される。従って、感光体ドラム70の外周面には、総ての発光素子Eからの出射光がX方向にピッチD1で一列に結像される。
Accordingly, the microlenses ML17 and ML18 function in the same manner as the microlenses ML7 and ML8 in the first embodiment. Therefore, by controlling the light emission timing in the drive circuit as in the first embodiment, the light emitted from the light emitting element E7 is imaged on the outer peripheral surface of the
このように本実施形態においても、両端に位置する発光素子E1,E6からの出射光の結像位置よりも外側に、ピッチD1を保って発光素子E7,E8からの出射光を結像することができる。従って、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態では、第1実施形態のように偏心レンズを使用する必要がなく、各レンズアレイユニット24に備わる総てのマイクロレンズMLを光学中心と幾何学中心が一致するレンズにすることができる。つまり、各レンズアレイユニット24に備わるマイクロレンズMLを一種類にすることができるので、レンズアレイ20の製造が容易である。
As described above, also in this embodiment, the emitted light from the light emitting elements E7 and E8 is imaged while maintaining the pitch D1 outside the imaging position of the emitted light from the light emitting elements E1 and E6 located at both ends. Can do. Therefore, the same effects as those of the first embodiment are obtained. Further, in the present embodiment, it is not necessary to use an eccentric lens as in the first embodiment, and all the microlenses ML provided in each
<C.第3実施形態>
次に第3実施形態について説明する。本実施形態においても第1実施形態と共通する構成要素には、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
図7は、第3実施形態に係る光ヘッド3の構造を示す斜視図である。
各発光素子チップ16は、第1実施形態の発光素子チップ12から発光素子E7,E8を削除したものであり、6個の発光素子E1〜E6がX方向に沿ってピッチD1で一列に配列されている。また、各レンズアレイユニット26には、発光素子E1〜E6と対向する位置にマイクロレンズML21〜ML26が形成されている。これら6個のマイクロレンズML21〜ML26は、光学中心と幾何学中心が一致するレンズであり、X方向に沿って一列に配列される。なお、互いに対向する発光素子EとマイクロレンズMLの組は、6組に限らない。
<C. Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. Also in this embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted as appropriate.
FIG. 7 is a perspective view showing the structure of the optical head 3 according to the third embodiment.
Each light emitting
図8は、発光素子E4とマイクロレンズML24の配置関係を示す断面図である。また、図9は、発光素子E6とマイクロレンズML26の配置関係を示す断面図である。
図8および図9に示すように、マイクロレンズML24(ML26)は、レンズの光軸が発光素子E4(E6)の発光中心よりもX方向にずらされて配置される。このためマイクロレンズML24(ML26)は、発光素子E4(E6)からの出射光の進行方向をX方向側に屈折させることができる。また、レンズの光軸と発光中心とのX方向のずれ量は、マイクロレンズML24よりもマイクロレンズML26の方が大きい。従って、マイクロレンズML24よりもマイクロレンズML26の方が出射光をX方向側に屈折させる角度が大きくなる。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the light emitting element E4 and the microlens ML24. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the light emitting element E6 and the microlens ML26.
As shown in FIGS. 8 and 9, the microlens ML24 (ML26) is arranged such that the optical axis of the lens is shifted in the X direction from the emission center of the light emitting element E4 (E6). Therefore, the microlens ML24 (ML26) can refract the traveling direction of the emitted light from the light emitting element E4 (E6) to the X direction side. Further, the amount of deviation in the X direction between the optical axis of the lens and the light emission center is larger in the microlens ML26 than in the microlens ML24. Therefore, the micro lens ML26 has a larger angle for refracting the emitted light in the X direction side than the micro lens ML24.
なお、発光素子E6とマイクロレンズML26の配置関係のX方向を逆転させたものが、発光素子E1とマイクロレンズML21の配置関係になる。また、発光素子E4とマイクロレンズML24の配置関係のX方向を逆転させたものが、発光素子E3とマイクロレンズML23の配置関係になる。従って、マイクロレンズML21(ML23)は、レンズの光軸が発光素子E1(E3)の発光中心よりもX方向とは反対側にずらされて配置される。このためマイクロレンズML21(ML23)は、発光素子E1(E3)からの出射光の進行方向をX方向とは反対側に屈折させることができる。また、レンズの光軸と発光中心とのX方向のずれ量は、マイクロレンズML23よりもマイクロレンズML21の方が大きい。従って、マイクロレンズML23よりもマイクロレンズML21の方が出射光をX方向とは反対側に屈折させる角度が大きくなる。 Note that the arrangement relationship between the light emitting element E1 and the microlens ML21 is obtained by reversing the X direction of the arrangement relationship between the light emitting element E6 and the microlens ML26. Also, the arrangement relationship between the light emitting element E3 and the microlens ML23 is obtained by reversing the X direction of the arrangement relationship between the light emitting element E4 and the microlens ML24. Therefore, the microlens ML21 (ML23) is arranged such that the optical axis of the lens is shifted from the light emission center of the light emitting element E1 (E3) to the opposite side to the X direction. Therefore, the microlens ML21 (ML23) can refract the traveling direction of the emitted light from the light emitting element E1 (E3) to the side opposite to the X direction. Further, the amount of deviation in the X direction between the optical axis of the lens and the emission center is larger in the microlens ML21 than in the microlens ML23. Accordingly, the microlens ML21 has a larger angle for refracting the emitted light to the opposite side to the X direction than the microlens ML23.
このようにマイクロレンズML24〜ML26は、対向する発光素子Eからの出射光をX方向側に屈折させる角度が、マイクロレンズML24→マイクロレンズML25→マイクロレンズML26の順に大きくなる。従って、レンズの光軸と発光中心とのX方向のずれ量も、ML24とE4→ML25とE5→ML26とE6の順に大きくなる。一方、マイクロレンズML21〜ML23は、対向する発光素子Eからの出射光をX方向とは反対側に屈折させる角度が、マイクロレンズML23→マイクロレンズML22→マイクロレンズML21の順に大きくなる。従って、レンズの光軸と発光中心とのX方向のずれ量も、ML23とE3→ML22とE2→ML16とE1の順に大きくなる。 As described above, in the microlenses ML24 to ML26, the angles at which the emitted light from the light emitting element E facing each other is refracted in the X direction increases in the order of the microlens ML24 → the microlens ML25 → the microlens ML26. Accordingly, the amount of deviation in the X direction between the optical axis of the lens and the emission center also increases in the order of ML24, E4 → ML25, E5 → ML26, and E6. On the other hand, the angles at which the microlenses ML21 to ML23 refract the emitted light from the facing light emitting element E in the direction opposite to the X direction increase in the order of microlens ML23 → microlens ML22 → microlens ML21. Therefore, the amount of deviation in the X direction between the optical axis of the lens and the emission center also increases in the order of ML23, E3, ML22, E2, ML16, and E1.
つまり、マイクロレンズML21〜ML26は、各レンズアレイユニット26における配列位置が中央から端になるにつれ、対向する発光素子Eからの出射光を、中央から端に向かう方向側に屈折させる角度が大きくなる。また、マイクロレンズML21〜ML26は、感光体ドラム70の表面に対し、発光素子E1〜E6からの出射光を、発光素子E1〜E6の配列間隔であるピッチD1よりも大きいピッチD2でX方向に一列に結像できるように、レンズの光軸を対向する発光素子Eの発光中心からずらして配置される。従って、感光体ドラム70の表面には、発光素子E1〜E6からの出射光がX方向に沿ってピッチD2で一列に結像される。なお、本実施形態においては、総ての発光素子EがX方向に一列に配列されているので、第1実施形態のように駆動回路で各発光素子Eの発光時期をずらす必要がない。
In other words, the microlenses ML21 to ML26 increase the angle at which the emitted light from the opposing light emitting element E is refracted in the direction from the center toward the end as the arrangement position in each
以上説明したように本実施形態によれば、発光素子チップ16に配列された発光素子E1〜E6のうち、その両端に位置する発光素子E1,E6からの出射光は、感光体ドラム70の表面のうち発光素子E1,E6に相当する位置よりも外側にピッチD2を保って結像される。つまり、感光体ドラム70の表面のうち、発光素子チップ16の額縁部に相当する部分に、発光素子E1,E6からの出射光を結像することができる。従って、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第1実施形態や第2実施形態のように駆動回路で各発光素子Eの発光時期をずらす必要がないので、駆動回路の制御構成を簡素化できる。
As described above, according to the present embodiment, out of the light emitting elements E1 to E6 arranged in the light emitting
なお、マイクロレンズML21〜ML26として偏心レンズを使用することもできる。偏心レンズを使用した場合、マイクロレンズML24〜ML26は、対向する発光素子Eからの出射光をX方向側に屈折させることができるようレンズの偏心度が定められる。また、マイクロレンズML24〜ML26の偏心度は、マイクロレンズML24→マイクロレンズML25→マイクロレンズML26の順に大きくなる。一方、マイクロレンズML21〜ML23は、対向する発光素子Eからの出射光をX方向とは反対側に屈折させることができるようレンズの偏心度が定められる。また、マイクロレンズML21〜ML23の偏心度は、マイクロレンズML23→マイクロレンズML22→マイクロレンズML21の順に大きくなる。このように偏心レンズを使用した場合、各マイクロレンズMLの偏心度は、レンズアレイユニット26における配列位置が中央から端になるにつれて大きくなるように、かつ、発光素子E1〜E6からの出射光をピッチD2でX方向に一列に結像できるように定められる。
In addition, an eccentric lens can be used as the micro lenses ML21 to ML26. When an eccentric lens is used, the degree of eccentricity of the microlenses ML24 to ML26 is determined so that the emitted light from the facing light emitting element E can be refracted in the X direction. Further, the eccentricity of the microlenses ML24 to ML26 increases in the order of the microlens ML24 → the microlens ML25 → the microlens ML26. On the other hand, in the microlenses ML21 to ML23, the degree of eccentricity of the lens is determined so that the emitted light from the facing light emitting element E can be refracted to the side opposite to the X direction. The eccentricity of the microlenses ML21 to ML23 increases in the order of the microlens ML23 → the microlens ML22 → the microlens ML21. When the eccentric lens is used in this way, the degree of eccentricity of each micro lens ML increases so that the arrangement position in the
<D.変形例>
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下の変形が可能である。また、以下に示す2以上の変形例を適宜組み合わせることもできる。
(変形例1)第1実施形態において発光素子E7,E8の位置は、図2に示した位置に限定されない。例えば、発光素子E7,E8の位置を、図2に示した位置より発光素子チップ12の中央側に寄せてもよい。このように発光素子E7,E8を設ける位置は、額縁部以外の場所で、かつ直線LX1上とは異なる場所であればよい。但し、発光素子E7,E8の位置に応じて、マイクロレンズML7,ML8の位置や偏心度を変える必要がある。また、図2に示したように、なるべく発光素子チップ12の両端に近い位置(但し額縁部は除く)に発光素子E7,E8を設けた方が、出射光の進行方向を大きく曲げずに済む。以上の内容は第2実施形態についても同様である。
<D. Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, the following modifications are possible. Also, two or more modifications shown below can be combined as appropriate.
(Modification 1) In the first embodiment, the positions of the light emitting elements E7 and E8 are not limited to the positions shown in FIG. For example, the positions of the light emitting elements E7 and E8 may be moved closer to the center of the light emitting
(変形例2)第1実施形態において、マイクロレンズML8(偏心レンズ)は、発光素子E8からの出射光をX方向だけでなくY方向とは反対側の方向にも屈折させることができるものであってもよい。この場合、マイクロレンズML8の偏心度は、発光素子E8からの出射光を、発光素子E6からの出射光の結像位置からX方向にピッチD1だけ離間した位置に結像できるよう定められているとよい。これはマイクロレンズML7についても同様である。すなわち、マイクロレンズML7は、発光素子E7からの出射光を、発光素子E1からの出射光の結像位置からX方向とは反対側にピッチD1だけ離間した位置に結像できるよう、レンズの偏心度が定められていてもよい。このようにマイクロレンズML7,ML8の偏心度を定めれば、発光素子E1〜E6と発光素子E7,E8で発光時期をずらす必要がないので、駆動回路の制御構成を簡素化できる。
これは第2実施形態におけるマイクロレンズML17,ML18についても同様である。但し、第2実施形態の場合は、偏心度の代わりに、レンズの光軸と発光中心とのずれ量をY方向とは反対側の方向にも調整することになる。
(Modification 2) In the first embodiment, the microlens ML8 (eccentric lens) can refract light emitted from the light emitting element E8 not only in the X direction but also in a direction opposite to the Y direction. There may be. In this case, the degree of eccentricity of the microlens ML8 is determined so that the emitted light from the light emitting element E8 can be imaged at a position spaced apart by the pitch D1 in the X direction from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E6. Good. The same applies to the microlens ML7. In other words, the microlens ML7 decenters the lens so that the emitted light from the light emitting element E7 can be imaged at a position spaced apart from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E1 by a pitch D1 opposite to the X direction. The degree may be determined. If the eccentricities of the microlenses ML7 and ML8 are determined in this way, it is not necessary to shift the light emission timing between the light emitting elements E1 to E6 and the light emitting elements E7 and E8, so that the control configuration of the drive circuit can be simplified.
The same applies to the microlenses ML17 and ML18 in the second embodiment. However, in the case of the second embodiment, the amount of deviation between the optical axis of the lens and the light emission center is adjusted in the direction opposite to the Y direction instead of the eccentricity.
(変形例3)第1実施形態において、複数組の発光素子チップ12とレンズアレイユニット22をX方向に一列に並べる場合、その両端に位置する発光素子チップ12とレンズアレイユニット22の組は、一方の側しか他の組と隣り合わない。従って、例えば図2に示した2組の発光素子チップ12とレンズアレイユニット22のうち、図中左側の発光素子チップ12とレンズアレイユニット22における発光素子E7およびマイクロレンズML7と、図中右側の発光素子チップ12とレンズアレイユニット22における発光素子E8およびマイクロレンズML8は、なくてもよい。また、一列に並べられた複数組の発光素子チップ12とレンズアレイユニット22の総てにおいて、発光素子E7およびマイクロレンズML7(または発光素子E8およびマイクロレンズML8)はなくてもよい。
例えば、図2に示す構成において発光素子E7およびマイクロレンズML7(または発光素子E8およびマイクロレンズML8)をなくした場合、発光素子チップ12を一列に並べることが可能な額縁部の幅D3は、最大でピッチD1となる。つまり、額縁部の幅D3がピッチD1以下であれば、発光素子チップ12をX方向に一列に並べることができる。以上の内容は第2実施形態についても同様である。
(Modification 3) In the first embodiment, when a plurality of sets of light emitting element chips 12 and
For example, when the light emitting element E7 and the microlens ML7 (or the light emitting element E8 and the microlens ML8) are eliminated in the configuration shown in FIG. 2, the width D3 of the frame portion where the light emitting element chips 12 can be arranged in a row is maximum. Is the pitch D1. That is, if the width D3 of the frame portion is equal to or less than the pitch D1, the light emitting element chips 12 can be arranged in a line in the X direction. The above content is the same also about 2nd Embodiment.
(変形例4)例えば、図2に示した各発光素子チップ12において、直線LX2上に片側2個ずつ計4個の発光素子Eを設け、発光素子E1,E6からの出射光の結像位置よりも外側に、4個の発光素子Eからの出射光を結像する構成としてもよい。このような構成とすれば、発光素子チップ12を一列に並べることが可能な額縁部の幅D3をより大きくとることができる。但し、このように直線LX2上の発光素子Eの数を増やす場合は、マイクロレンズML(偏心レンズ)の数も増やす必要がある。また、マイクロレンズMLの偏心度を調整し、直線LX2上の各発光素子Eからの出射光をピッチD1を保って結像できるようにする必要がある。これは第2実施形態についても同様である。但し、第2実施形態の場合は、偏心度の代わりに、レンズの光軸と発光中心とのずれ量を調整することになる。
また、第3実施形態の場合も、レンズの光軸と発光中心とのずれ量や、レンズの偏心度を調整することで、感光体ドラム70の表面のうち発光素子E1,E6に相当する位置よりも外側に結像する発光素子Eの数を増やすことが可能であり、これによって発光素子チップ16を一列に並べることが可能な額縁部の幅D3をより大きくとることができる。
(Modification 4) For example, in each light emitting
Also in the case of the third embodiment, the position corresponding to the light emitting elements E1 and E6 on the surface of the
(変形例5)第1実施形態では、図2に示したように発光素子E1〜E6の両端から各々Y方向に1個ずつ発光素子Eを配置した場合を説明したが、図10に示すように発光素子E1〜E6の両端から各々Y方向に2個ずつ発光素子Eを配置してもよい。
図10は、変形例5に係る光ヘッド4の構造を示す斜視図である。
各発光素子チップ18には、第1実施形態で説明した8個の発光素子E1〜E8に加え、発光素子E7,E8からY方向に所定距離だけ離間した位置に発光素子E9,E10が配置される。なお、図10において直線LX1と直線LX2の間隔と、直線LX2と直線LX3の間隔とは、必ずしも同じでなくてよい。各レンズアレイユニット28には、第1実施形態で説明した8個のマイクロレンズML1〜ML8に加え、発光素子E9と対向する位置にマイクロレンズML9が設けられ、発光素子E10と対向する位置にマイクロレンズML10が設けられる。マイクロレンズML9,ML10は偏心レンズである。マイクロレンズML9は、発光素子E9からの出射光を、発光素子E7からの出射光の結像位置よりもピッチD1だけX方向とは反対側に結像できるよう、レンズの偏心度が定められている。また、マイクロレンズML10は、発光素子E10からの出射光を、発光素子E8からの出射光の結像位置よりもピッチD1だけX方向側に結像できるよう、レンズの偏心度が定められている。なお、マイクロレンズML9は、発光素子E9からの出射光を少なくともX方向とは反対側に屈折させることができればよいが、Y方向とは反対側にも発光素子E9からの出射光を屈折させることができる。同様にマイクロレンズML10は、発光素子E10からの出射光を少なくともX方向側に屈折させることができればよいが、Y方向とは反対側にも発光素子E10からの出射光を屈折させることができる。このような構成を有する光ヘッド4であっても、発光素子E1,E6からの出射光の結像位置よりも外側に、4個の発光素子E7〜E10からの出射光をピッチD1を保って一列に結像することができる。また、発光素子チップ18を一列に並べることが可能な額縁部の幅D3を、最大でピッチD1×2.5とすることができる。なお、発光素子E1〜E6の両端から各々Y方向に3個ずつ以上の発光素子Eを並べてもよい。勿論、このようにY方向に並べる発光素子Eの数を増やす場合は、マイクロレンズML(偏心レンズ)の数も増やす必要がある。また、マイクロレンズMLの偏心度を調整し、Y方向に並べた各発光素子Eからの出射光をピッチD1を保って結像できるようにする必要がある。
(Modification 5) In the first embodiment, the case where one light emitting element E is arranged in the Y direction from each end of the light emitting elements E1 to E6 as shown in FIG. 2 is described, but as shown in FIG. Two light emitting elements E may be arranged in the Y direction from both ends of the light emitting elements E1 to E6.
FIG. 10 is a perspective view showing the structure of the optical head 4 according to the fifth modification.
In each light-emitting
また、以上の内容は第2実施形態についても同様である。但し、第2実施形態の場合は、図10におけるマイクロレンズML7〜ML10が、偏心レンズではなく光学中心と幾何学中心が一致するレンズになる。従って、マイクロレンズML7〜ML10と発光素子E7〜E10について、レンズの光軸と発光中心とのずれ量を調整する必要がある。つまり、図10に示す構成の場合、マイクロレンズML7と発光素子E7及びマイクロレンズML8と発光素子E8については、第2実施形態におけるマイクロレンズML17と発光素子E7及びマイクロレンズML18と発光素子E8と同じであるので説明を省略するが、マイクロレンズML9は、発光素子E9からの出射光を、発光素子E7からの出射光の結像位置よりもピッチD1だけX方向とは反対側に結像できるよう、レンズの光軸を発光素子E9の発光中心から少なくともX方向とは反対側にずらして配置される。また、マイクロレンズML10は、発光素子E10からの出射光を、発光素子E8からの出射光の結像位置よりもピッチD1だけX方向側に結像できるよう、レンズの光軸を発光素子E10の発光中心から少なくともX方向側にずらして配置される。 Moreover, the above content is the same also about 2nd Embodiment. However, in the case of the second embodiment, the microlenses ML7 to ML10 in FIG. 10 are not decentered lenses but lenses whose optical centers and geometric centers coincide. Therefore, for the microlenses ML7 to ML10 and the light emitting elements E7 to E10, it is necessary to adjust the shift amount between the optical axis of the lens and the light emission center. That is, in the case of the configuration shown in FIG. 10, the microlens ML7 and the light emitting element E7 and the microlens ML8 and the light emitting element E8 are the same as the microlens ML17, the light emitting element E7, the microlens ML18, and the light emitting element E8 in the second embodiment. Although not described, the microlens ML9 can image the emitted light from the light emitting element E9 on the opposite side to the X direction by a pitch D1 from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E7. The optical axis of the lens is shifted from the light emission center of the light emitting element E9 at least on the side opposite to the X direction. Further, the microlens ML10 has the optical axis of the lens of the light emitting element E10 so that the emitted light from the light emitting element E10 can be imaged on the X direction side by the pitch D1 from the imaging position of the emitted light from the light emitting element E8. It is arranged to be shifted from the emission center at least in the X direction.
(変形例6)第1実施形態において、レンズアレイ20は、レンズアレイユニット22ごとに基体が分かれていなくてもよい。つまり、レンズアレイ20は、複数の発光素子チップ12と対向する位置に設けられた1つの基体を有し、この基体のうち複数の発光素子チップ12の各々と対向する各領域に8個のマイクロレンズMLが設けられていてもよい。また、レンズアレイ20は、マイクロレンズMLが配列された部分以外の間隙に遮光性を有する樹脂等が充填された構成であってもよい。以上の内容は第2実施形態や第3実施形態についても同様である。
(Modification 6) In the first embodiment, the
(変形例7)第1実施形態において、マイクロレンズML1〜ML6とマイクロレンズML7,ML8は、レンズ部の曲率半径が同じであってもよいし異なっていてもよい。なお、マイクロレンズML7,ML8のレンズ部の曲率半径を大きくすると、対向する発光素子E7,E8からの出射光をより大きく屈折させることができる。これは第2実施形態についても同様である。
また、第3実施形態において、マイクロレンズML21〜ML26の各々は、レンズ部の曲率半径が同じであってもよいし異なっていてもよい。なお、レンズ部の曲率半径が大きいほど、対向する発光素子Eからの出射光を大きく屈折させることができる。従って、各レンズアレイユニット26では、マイクロレンズMLの配列位置が中央から端になるほど(ML23→ML22→ML21,ML24→ML25→ML26)、レンズ部の曲率半径を大きくするとよい。
(Modification 7) In the first embodiment, the microlenses ML1 to ML6 and the microlenses ML7 and ML8 may have the same or different curvature radii. In addition, if the curvature radius of the lens part of microlens ML7, ML8 is enlarged, the emitted light from the light emitting elements E7, E8 which oppose can be refracted more largely. The same applies to the second embodiment.
In the third embodiment, each of the micro lenses ML21 to ML26 may have the same or different radius of curvature of the lens portion. In addition, the emitted light from the light emitting element E which opposes can be largely refracted, so that the curvature radius of a lens part is large. Accordingly, in each
(変形例8)第2実施形態におけるマイクロレンズML17,ML18は、入射側のレンズ部と出射側のレンズ部で曲率半径が異なってもよい。例えば、出射側のレンズ部の曲率半径を入射側のレンズ部の曲率半径より小さくすることができる。これは、第3実施形態において光学中心と幾何学中心が一致するレンズを使用する場合についても同様である。 (Modification 8) The microlenses ML17 and ML18 in the second embodiment may have different radii of curvature between the lens portion on the incident side and the lens portion on the output side. For example, the radius of curvature of the lens part on the exit side can be made smaller than the radius of curvature of the lens part on the incident side. The same applies to the case where a lens whose optical center and geometric center coincide with each other in the third embodiment.
(変形例9)発光素子Eは、有機発光ダイオード素子に限らず、LED素子、無機EL素子、プラズマディスプレイ素子等であってもよい。また、発光素子Eは、電圧の印加によって駆動される電圧駆動型の素子であってもよい。また、発光素子Eの発光面の形状を円形以外にする場合は、その重心を発光素子Eの発光中心とすればよい。また、ピッチD1やピッチD2は、必ずしも一定(等間隔)でなくてよい。また、発光パネル10は、トップエミッション型でなくボトムエミッション型であってもよい。
(Modification 9) The light emitting element E is not limited to an organic light emitting diode element, but may be an LED element, an inorganic EL element, a plasma display element, or the like. The light-emitting element E may be a voltage-driven element that is driven by application of a voltage. Further, when the light emitting surface of the light emitting element E has a shape other than circular, the center of gravity may be the light emitting center of the light emitting element E. Further, the pitch D1 and the pitch D2 are not necessarily constant (equal intervals). Further, the
(変形例10)例えば特開2008−93882号公報の図8に記載されているように、1つのマイクロレンズMLに対向する位置に複数の発光素子Eが設けられ、複数の発光素子Eによって1つの発光部が構成されてもよい。この場合、1つの発光部を構成する複数の発光素子Eの中心(重心)を発光部の発光中心とすればよい。 (Modification 10) For example, as described in FIG. 8 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-93882, a plurality of light emitting elements E are provided at positions facing one microlens ML. Two light emitting units may be configured. In this case, the center (center of gravity) of the plurality of light emitting elements E constituting one light emitting unit may be used as the light emission center of the light emitting unit.
<E.電子機器>
次に、上述した実施形態および変形例に係る光ヘッドを利用した電子機器の具体例を説明する。
図11は、画像形成装置の構成を示す断面図である。
この画像形成装置は、タンデム型のフルカラー画像形成装置であり、上述した実施形態および変形例に係る光ヘッドを露光装置として使用している。画像形成装置は、4個の光ヘッド100(100K,100C,100M,100Y)と、各光ヘッド100に対応する4個の感光体ドラム70(70K,70C,70M,70Y)とを備える。1つの光ヘッド100は、この光ヘッド100に対応した感光体ドラム70の外周面と対向するように配置される。なお、各符号の添字「K」「C」「M」「Y」は、黒(K)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の各顕像の形成に利用されることを意味している。
<E. Electronic equipment>
Next, specific examples of electronic devices using the optical head according to the above-described embodiments and modifications will be described.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the image forming apparatus.
This image forming apparatus is a tandem type full-color image forming apparatus, and uses the optical head according to the above-described embodiment and modification as an exposure apparatus. The image forming apparatus includes four optical heads 100 (100K, 100C, 100M, and 100Y) and four photosensitive drums 70 (70K, 70C, 70M, and 70Y) corresponding to each optical head 100. One optical head 100 is disposed so as to face the outer peripheral surface of the
駆動ローラ711と従動ローラ712には無端の中間転写ベルト72が巻回される。4個の感光体ドラム70は、相互に所定の間隔をあけて中間転写ベルト72の周囲に配置される。各感光体ドラム70は、中間転写ベルト72の駆動に同期して回転する。また、各感光体ドラム70の周囲には、光ヘッド100の他にコロナ帯電器731(731K,731C,731M,731Y)と現像器732(732K,732C,732M,732Y)とが配置される。コロナ帯電器731は、これに対応する感光体ドラム70の外周面を一様に帯電させる。この帯電した外周面を各光ヘッド100が露光することで静電潜像が形成される。各現像器732は、静電潜像に現像剤(トナー)を付着させることで感光体ドラム70に顕像(可視像)を形成する。
An endless
以上のように感光体ドラム70に形成された各色(黒・シアン・マゼンタ・イエロー)の顕像が中間転写ベルト72の表面に順次に転写(一次転写)されることでフルカラーの顕像が形成される。中間転写ベルト72の内側には4個の一次転写コロトロン(転写器)74(74K,74C,74M,74Y)が配置される。各一次転写コロトロン74は、これに対応する感光体ドラム70から顕像を静電的に吸引することによって、感光体ドラム70と一次転写コロトロン74との間隙を通過する中間転写ベルト72に顕像を転写する。
As described above, the visible images of the respective colors (black, cyan, magenta, yellow) formed on the
シート(記録材)75は、ピックアップローラ761によって給紙カセット762から1枚ずつ給送され、中間転写ベルト72と二次転写ローラ77との間のニップに搬送される。中間転写ベルト72の表面に形成されたフルカラーの顕像は、二次転写ローラ77によってシート75の片面に転写(二次転写)され、定着ローラ対78を通過することでシート75に定着される。排紙ローラ対79は、以上の工程を経て顕像が定着されたシート75を排出する。
The sheets (recording material) 75 are fed one by one from the
この画像形成装置は、有機発光ダイオード素子を光源として利用しているので、レーザー走査光学系を利用した構成よりも装置が小型化される。なお、以上に例示した以外の構成の画像形成装置にも光ヘッド100を適用することができる。例えば、ロータリ現像式の画像形成装置や、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラム70からシートに対して直接的に顕像を転写するタイプの画像形成装置、あるいはモノクロの画像を形成する画像形成装置にも光ヘッド100を利用することが可能である。
Since this image forming apparatus uses an organic light emitting diode element as a light source, the apparatus is made smaller than a configuration using a laser scanning optical system. Note that the optical head 100 can also be applied to an image forming apparatus having a configuration other than those exemplified above. For example, a rotary developing type image forming apparatus, an image forming apparatus that directly transfers a visible image from a
また、光ヘッド100の用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、光ヘッド100は、原稿等の読取対象に光を照射する照明装置として画像読取装置に採用される。この種の画像読取装置としては、スキャナー、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダー、あるいはQRコード(登録商標)のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダー等がある。 The use of the optical head 100 is not limited to the exposure of the image carrier. For example, the optical head 100 is employed in an image reading apparatus as an illumination device that irradiates light to a reading target such as a document. Examples of this type of image reading apparatus include a scanner, a copying unit of a copying machine or a facsimile, a barcode reader, or a two-dimensional image code reader that reads a two-dimensional image code such as a QR code (registered trademark).
1〜4…光ヘッド、10…発光パネル、12,16,18…発光素子チップ、E1〜E10…発光素子、20…レンズアレイ、22,24,26,28…レンズアレイユニット、ML1〜ML10,ML17,ML18,ML21〜ML26…マイクロレンズ、70…感光体ドラム。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-4 ... Optical head, 10 ... Light emitting panel, 12, 16, 18 ... Light emitting element chip, E1-E10 ... Light emitting element, 20 ... Lens array, 22, 24, 26, 28 ... Lens array unit, ML1-ML10, ML17, ML18, ML21 to ML26... Micro lens, 70.
Claims (13)
前記複数の第1発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記第1発光部からの出射光を被照射面に結像する複数の第1レンズと、前記第2発光部と対向する位置に設けられ、前記第2発光部からの出射光を前記被照射面に結像する第2レンズとを有するレンズアレイとを備え、
前記複数の第1レンズの各々は、
当該第1レンズとこれに対向する前記第1発光部とを結ぶ直線が前記被照射面と交わる位置に、対向する前記第1発光部からの出射光を結像し、
前記第2レンズは、
前記複数の第1発光部のうち一方の端に位置する前記第1発光部からの出射光の結像位置を第1結像位置とし、他のいずれかの前記第1発光部からの出射光の結像位置を第2結像位置としたとき、前記第2発光部からの出射光を、前記第1結像位置を挟んで前記第2結像位置の側とは反対側に結像する
ことを特徴する光ヘッド。 A light emitting substrate having a plurality of first light emitting units arranged in a main scanning direction, and a second light emitting unit arranged in a direction intersecting the main scanning direction with respect to the arrangement of the plurality of first light emitting units;
A plurality of first lenses, which are provided at positions facing each of the plurality of first light emitting units and form an image of emitted light from the facing first light emitting unit on an irradiated surface, and are opposed to the second light emitting unit. And a lens array having a second lens that forms an image of the emitted light from the second light emitting unit on the irradiated surface,
Each of the plurality of first lenses includes:
The emitted light from the opposed first light emitting unit is imaged at a position where a straight line connecting the first lens and the first light emitting unit facing the first lens intersects the irradiated surface;
The second lens is
The imaging position of the emitted light from the first light emitting part located at one end of the plurality of first light emitting parts is defined as a first imaging position, and the emitted light from any one of the first light emitting parts. When the image forming position is the second image forming position, the light emitted from the second light emitting unit is imaged on the side opposite to the second image forming position across the first image forming position. An optical head characterized by that.
互いに対向する前記第1発光部と前記第1レンズは、前記第1発光部の発光中心と前記第1レンズの光軸とが一致し、
前記第2レンズは、
光学中心と幾何学中心とが異なり、
前記第2発光部からの出射光が前記第1結像位置を挟んで前記第2結像位置の側とは反対側に結像されるように偏心度が定められている
ことを特徴する請求項1に記載の光ヘッド。 Each of the plurality of first lenses has an optical center coincident with a geometric center,
In the first light emitting unit and the first lens facing each other, the light emission center of the first light emitting unit coincides with the optical axis of the first lens,
The second lens is
The optical center is different from the geometric center,
The degree of eccentricity is determined so that light emitted from the second light emitting unit is imaged on the opposite side of the second imaging position across the first imaging position. Item 4. The optical head according to Item 1.
互いに対向する前記第1発光部と前記第1レンズは、前記第1発光部の発光中心と前記第1レンズの光軸とが一致し、
前記第2発光部と前記第2レンズは、
前記第2発光部からの出射光が前記第1結像位置を挟んで前記第2結像位置の側とは反対側に結像されるように、前記第2発光部の発光中心と前記第2レンズの光軸とをずらして配置されている
ことを特徴する請求項1に記載の光ヘッド。 In each of the plurality of first lenses and the second lens, an optical center and a geometric center coincide with each other,
In the first light emitting unit and the first lens facing each other, the light emission center of the first light emitting unit coincides with the optical axis of the first lens,
The second light emitting unit and the second lens are
The light emission center of the second light emitting part and the first light emitting part are formed so that the emitted light from the second light emitting part is imaged on the opposite side of the second image forming position across the first image forming position. The optical head according to claim 1, wherein the optical axes of the two lenses are shifted from each other.
前記第2レンズは、前記第2発光部からの出射光を、前記第1結像位置から前記第2結像位置の側とは反対側の方向に前記所定ピッチだけ離間した位置に結像する
ことを特徴する請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の光ヘッド。 The plurality of first light emitting units are arranged in a line at a predetermined pitch in the main scanning direction,
The second lens forms an image of the emitted light from the second light emitting unit at a position spaced apart from the first imaging position in the direction opposite to the second imaging position by the predetermined pitch. The optical head according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical head is provided.
前記レンズアレイは、2つの前記第2発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記第2発光部からの出射光を前記被照射面に結像する2つの前記第2レンズを有し、
一方の前記第2レンズは、
対向する前記第2発光部からの出射光を、前記第1結像位置を挟んで前記第2結像位置の側とは反対側に結像し、
他方の前記第2レンズは、
前記複数の第1発光部のうち他方の端に位置する前記第1発光部からの出射光の結像位置を第3結像位置とし、他のいずれかの前記第1発光部からの出射光の結像位置を第4結像位置としたとき、対向する前記第2発光部からの出射光を、前記第3結像位置を挟んで前記第4結像位置の側とは反対側に結像する
ことを特徴する請求項1に記載の光ヘッド。 The light emitting substrate has two of the second light emitting units,
The lens array is provided at a position facing each of the two second light emitting units, and has two second lenses that image the emitted light from the opposed second light emitting units on the irradiated surface. And
One of the second lenses is
The emitted light from the opposing second light emitting unit is imaged on the opposite side of the second imaging position with the first imaging position in between,
The other second lens is
The imaging position of the emitted light from the first light emitting part located at the other end of the plurality of first light emitting parts is defined as a third imaging position, and the emitted light from any one of the first light emitting parts. When the image forming position is the fourth image forming position, the light emitted from the opposing second light emitting unit is coupled to the opposite side of the fourth image forming position across the third image forming position. The optical head according to claim 1, wherein the optical head is imaged.
前記複数の第1発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記第1発光部からの出射光を被照射面に結像する複数の第1レンズと、前記第2発光部と対向する位置に設けられ、前記第2発光部からの出射光を前記被照射面に結像する第2レンズとを有するレンズアレイとを備え、
前記複数の第1レンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致し、
前記第2レンズは、光学中心と幾何学中心とが異なる
ことを特徴とする光ヘッド。 A light emitting substrate having a plurality of first light emitting units arranged in a main scanning direction, and a second light emitting unit arranged in a direction intersecting the main scanning direction with respect to the arrangement of the plurality of first light emitting units;
A plurality of first lenses, which are provided at positions facing each of the plurality of first light emitting units and form an image of emitted light from the facing first light emitting unit on an irradiated surface, and are opposed to the second light emitting unit. And a lens array having a second lens that forms an image of the emitted light from the second light emitting unit on the irradiated surface,
Each of the plurality of first lenses has an optical center coincident with a geometric center,
The optical head of the second lens, wherein an optical center and a geometric center are different.
前記複数の第1発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記第1発光部からの出射光を被照射面に結像する複数の第1レンズと、前記第2発光部と対向する位置に設けられ、前記第2発光部からの出射光を前記被照射面に結像する第2レンズとを有するレンズアレイとを備え、
互いに対向する前記第1発光部と前記第1レンズとにおいて、前記第1発光部の発光中心と前記第1レンズの光軸とが一致し、
前記第2発光部の発光中心と前記第2レンズの光軸とがずれるように、前記第2発光部と前記第2レンズとが配置されている
ことを特徴とする光ヘッド。 A light emitting substrate having a plurality of first light emitting units arranged in a main scanning direction, and a second light emitting unit arranged in a direction intersecting the main scanning direction with respect to the arrangement of the plurality of first light emitting units;
A plurality of first lenses, which are provided at positions facing each of the plurality of first light emitting units and form an image of emitted light from the facing first light emitting unit on an irradiated surface, and are opposed to the second light emitting unit. And a lens array having a second lens that forms an image of the emitted light from the second light emitting unit on the irradiated surface,
In the first light emitting unit and the first lens facing each other, the light emission center of the first light emitting unit coincides with the optical axis of the first lens,
The optical head, wherein the second light emitting unit and the second lens are arranged so that a light emission center of the second light emitting unit and an optical axis of the second lens are shifted.
前記複数の発光部の各々と対向する位置に設けられ、対向する前記発光部からの出射光を被照射面に結像する複数のレンズを有するレンズアレイとを備え、
前記複数のレンズの各々は、
当該レンズの配列位置が中央から端になるにつれ、対向する前記発光部からの出射光を前記中央から前記端に向かう方向に屈折させる角度が大きくなる
ことを特徴する光ヘッド。 A light emitting substrate having a plurality of light emitting portions arranged in a line in the main scanning direction;
A lens array provided at a position facing each of the plurality of light emitting units, and having a plurality of lenses for imaging light emitted from the facing light emitting units on an irradiated surface;
Each of the plurality of lenses is
The optical head is characterized in that the angle at which the emitted light from the facing light emitting section is refracted in the direction from the center toward the end increases as the arrangement position of the lens moves from the center to the end.
前記複数のレンズは、前記複数の発光部の各々からの出射光を、前記第1ピッチより大きい第2ピッチで前記主走査方向に一列に結像する
ことを特徴する請求項8に記載の光ヘッド。 The plurality of light emitting units are arranged in a line at a first pitch in the main scanning direction,
9. The light according to claim 8, wherein the plurality of lenses image light emitted from each of the plurality of light emitting units in a row in the main scanning direction at a second pitch larger than the first pitch. head.
光学中心と幾何学中心とが異なり、
前記レンズの配列位置が中央から端になるにつれ、偏心度が大きくなる
ことを特徴する請求項8または9に記載の光ヘッド。 Each of the plurality of lenses is
The optical center is different from the geometric center,
The optical head according to claim 8, wherein the degree of eccentricity increases as the arrangement position of the lenses changes from the center to the end.
互いに対向する前記発光部と前記レンズは、前記レンズの配列位置が中央から端になるにつれ、前記発光部の発光中心と前記レンズの光軸とのずれが大きくなる
ことを特徴する請求項8または9に記載の光ヘッド。 Each of the plurality of lenses has an optical center coincident with a geometric center,
The light emitting unit and the lens facing each other have a larger deviation between the light emission center of the light emitting unit and the optical axis of the lens as the arrangement position of the lenses is shifted from the center to the end. 9. The optical head according to 9.
ことを特徴する請求項1乃至11のうちいずれか一項に記載の光ヘッド。 12. The optical head according to claim 1, comprising a plurality of the light emitting substrates and the lens arrays, wherein the plurality of light emitting substrates and the lens arrays are arranged in the main scanning direction.
An electronic apparatus comprising the optical head according to claim 1.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2010038402A JP2011173303A (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Optical head and electronic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010038402A JP2011173303A (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Optical head and electronic equipment |
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JP2010038402A Withdrawn JP2011173303A (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Optical head and electronic equipment |
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2010
- 2010-02-24 JP JP2010038402A patent/JP2011173303A/en not_active Withdrawn
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