JP2016060060A - Semiconductor device, image forming device, and image reading device - Google Patents

Semiconductor device, image forming device, and image reading device Download PDF

Info

Publication number
JP2016060060A
JP2016060060A JP2014187948A JP2014187948A JP2016060060A JP 2016060060 A JP2016060060 A JP 2016060060A JP 2014187948 A JP2014187948 A JP 2014187948A JP 2014187948 A JP2014187948 A JP 2014187948A JP 2016060060 A JP2016060060 A JP 2016060060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
longitudinal direction
lens array
element array
frame
array substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014187948A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
鈴木 貴人
Takahito Suzuki
貴人 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Data Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Data Corp filed Critical Oki Data Corp
Priority to JP2014187948A priority Critical patent/JP2016060060A/en
Publication of JP2016060060A publication Critical patent/JP2016060060A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Facsimile Heads (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device capable of achieving stable light irradiation performance or light receiving performance, and an image forming device and an image reading device including this semiconductor device irrespective of the change of a use environment.SOLUTION: The semiconductor device 100 includes an optical element array substrate having a plurality of semiconductor optical elements arrayed in a longitudinal direction, a lens array part 120 having a plurality of lens elements arrayed in the longitudinal direction, and a frame part 110 holding the optical element array substrate and the lens array part 120 so as to set the plurality of semiconductor optical elements and the plurality of lens elements oppositely to each other. The lens array part 120 has a first concave part 124 as a first engaging part set at a position opposite the frame part 110, and the frame part 110 has a first convex part 113 as a first engaged part engaged by the first concave part 124 to determine the longitudinal position of the lens array part 120 with respect to the frame part 110.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体装置並びに半導体装置を含む画像形成装置及び画像読取装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, an image forming apparatus including the semiconductor device, and an image reading apparatus.

一般に、電子写真方式を用いる画像形成装置であるLED(発光ダイオード)プリンタにおいて、露光装置として用いられるLEDプリントヘッドは、列状に配列された複数のLEDから構成されるLEDアレイを搭載したLEDアレイ搭載基板と、このLEDアレイに対向して配置されるレンズアレイと、これらを保持するホルダー等とを有し、レンズアレイ及びLEDアレイ搭載基板のそれぞれがホルダー等に固定される。例えば、特許文献1では、LEDプリントヘッドの構成要素であるベース部材に、LEDアレイが配置されたLEDアレイ搭載基板(回路基板)が接着剤で固定され、ベース部材により支持されたホルダーにロッドレンズアレイが接着剤で固定されている。   In general, in an LED (light emitting diode) printer which is an image forming apparatus using an electrophotographic method, an LED print head used as an exposure apparatus is an LED array having an LED array composed of a plurality of LEDs arranged in a row. It has a mounting substrate, a lens array arranged opposite to the LED array, a holder for holding these, and the like, and each of the lens array and the LED array mounting substrate is fixed to the holder or the like. For example, in Patent Document 1, an LED array mounting board (circuit board) on which an LED array is arranged is fixed to a base member that is a constituent element of an LED print head with an adhesive, and a rod lens is attached to a holder supported by the base member. The array is fixed with an adhesive.

特開2009−119756号公報JP 2009-119756 A

しかしながら、上記従来の半導体装置としてのLEDプリントヘッドにおいては、接着剤の接着力が弱い場合に、使用環境の変化によってレンズアレイとLEDアレイ搭載基板との相対的な位置関係が変化し、安定した光照射が実現できなくなるという問題があった。   However, in the LED print head as the conventional semiconductor device described above, when the adhesive force of the adhesive is weak, the relative positional relationship between the lens array and the LED array mounting substrate changes due to a change in use environment, and is stable. There was a problem that light irradiation could not be realized.

そこで、本発明の目的は、使用環境の変化に関わらず、安定した光照射性能又は受光性能を実現することができる半導体装置、この半導体装置を含む画像形成装置及び画像読取装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of realizing stable light irradiation performance or light receiving performance regardless of changes in usage environment, an image forming apparatus including the semiconductor device, and an image reading apparatus. is there.

本発明に係る半導体装置は、長手方向に配列された複数の半導体光学素子であって、各々が互いに略平行な光軸を持つ前記複数の半導体光学素子を有する光学素子アレイ基板と、前記長手方向に配列された複数のレンズ素子であって、各々が互いに略平行な中心軸を持つ前記複数のレンズ素子を有するレンズアレイ部と、前記複数の半導体光学素子と前記複数のレンズ素子とが互いに対向するように、前記光学素子アレイ基板及び前記レンズアレイ部を保持するフレーム部とを備え、前記レンズアレイ部は、前記フレーム部に対向する位置に配置された第1の係合部を有し、前記フレーム部は、前記第1の係合部によって係合されて、前記フレーム部に対する前記レンズアレイ部の前記長手方向の位置を決める第1の被係合部を有することを特徴とする。   The semiconductor device according to the present invention includes a plurality of semiconductor optical elements arranged in the longitudinal direction, each of the optical element array substrate having the plurality of semiconductor optical elements having optical axes substantially parallel to each other, and the longitudinal direction. A plurality of lens elements arranged in a lens array section each having the plurality of lens elements each having a substantially parallel central axis, and the plurality of semiconductor optical elements and the plurality of lens elements face each other. The optical element array substrate and the frame portion that holds the lens array portion, the lens array portion has a first engagement portion disposed at a position facing the frame portion, The frame portion includes a first engaged portion that is engaged by the first engaging portion and determines a position in the longitudinal direction of the lens array portion with respect to the frame portion. And butterflies.

本発明の半導体装置によれば、使用環境の変化に関わらず、安定した光照射性能又は受光性能を実現することができる。   According to the semiconductor device of the present invention, stable light irradiation performance or light reception performance can be realized regardless of changes in the use environment.

本発明の画像形成装置によれば、使用環境の変化に関わらず、安定した印字品質を維持することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to maintain stable print quality regardless of changes in the use environment.

本発明の画像読取装置によれば、使用環境の変化に関わらず、安定した画像読取品質を維持することができる。   According to the image reading apparatus of the present invention, it is possible to maintain stable image reading quality regardless of changes in the use environment.

本発明の実施の形態1に係る半導体装置としての光プリントヘッドの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the optical print head as a semiconductor device concerning Embodiment 1 of this invention. (a)は、図1に示される光プリントヘッドの一部分を示す拡大上面図であり、(b)は、図1に示される光プリントヘッドの一部分を示す拡大上面図である。(A) is an enlarged top view showing a part of the optical print head shown in FIG. 1, and (b) is an enlarged top view showing a part of the optical print head shown in FIG. レンズアレイ部及び発光素子アレイ基板をフレーム部に装着した状態の光プリントヘッドを示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the optical print head of the state which mounted | wore the lens part with the lens array part and the light emitting element array board | substrate. 図3に示される光プリントヘッドを線分S4−S4で切る断面構造を含む、光プリントヘッドの構造を示す拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the structure of the optical print head including a cross-sectional structure taken along line S4-S4 of the optical print head shown in FIG. 実施の形態1に係る光プリントヘッドの組み立て構造を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing an assembly structure of the optical print head according to the first embodiment. (a)は、図5に示されるレンズアレイ部及びフレーム部の一部分を示す拡大斜視図であり、(b)は、図5に示される発光素子アレイ基板の一部分を示す拡大斜視図である。(A) is an expansion perspective view which shows a part of lens array part and frame part which are shown by FIG. 5, (b) is an expansion perspective view which shows a part of light emitting element array board | substrate shown by FIG. レンズアレイ部をフレーム部に装着した状態の光プリントヘッドを示す上面図である。It is a top view showing an optical print head in a state where a lens array part is mounted on a frame part. (a)は、図7に示される光プリントヘッドの基準領域を含む領域を示す拡大上面図であり、(b)は、図7に示される光プリントヘッドの基準領域を含まない領域を示す拡大上面図である。(A) is an enlarged top view showing a region including the reference region of the optical print head shown in FIG. 7, and (b) is an enlarged view showing a region not including the reference region of the optical print head shown in FIG. It is a top view. 画像形成装置としてのプリンタの感光ドラムに対向するように搭載された光プリントヘッドを、光プリントヘッドの長手方向に直交する方向に見る図である。FIG. 2 is a view of an optical print head mounted so as to face a photosensitive drum of a printer as an image forming apparatus in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the optical print head. 図9に示される光プリントヘッドの長手方向の端部付近を示す拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view showing the vicinity of an end portion in a longitudinal direction of the optical print head shown in FIG. 9. 実施の形態1に係る半導体装置としてのイメージセンサヘッドの構成を示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing a configuration of an image sensor head as a semiconductor device according to a first embodiment. 図11に示されるイメージセンサヘッドを線分S12−S12で切る断面構造を含む、イメージセンサヘッドの構造を示す拡大斜視図である。FIG. 12 is an enlarged perspective view showing the structure of the image sensor head including a cross-sectional structure of the image sensor head shown in FIG. 11 taken along line segment S12-S12. 実施の形態1に係るイメージセンサヘッドの組み立て構造を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing an assembly structure of the image sensor head according to the first embodiment. (a)は、図13に示されるレンズアレイ部及びフレーム部の一部分を示す拡大斜視図であり、(b)は、図13に示される発光素子アレイ基板の一部分を示す拡大斜視図である。FIG. 14A is an enlarged perspective view showing a part of the lens array portion and the frame portion shown in FIG. 13, and FIG. 14B is an enlarged perspective view showing a portion of the light emitting element array substrate shown in FIG. (a)及び(b)は、本発明の実施の形態2に係る光プリントヘッドを示す上面図及び下面図である。(A) And (b) is the top view and bottom view which show the optical print head concerning Embodiment 2 of this invention. (a)は、図15(a)に示される光プリントヘッドの上面の一部分を示す拡大上面図であり、(b)は、図15(a)に示される光プリントヘッドの上面の一部分を示す拡大上面図である。(A) is an enlarged top view showing a part of the upper surface of the optical print head shown in FIG. 15 (a), and (b) shows a part of the upper surface of the optical print head shown in FIG. 15 (a). It is an enlarged top view. (a)は、図15(b)に示される光プリントヘッドの下面の一部分を示す拡大下面図であり、(b)は、図15(b)に示される光プリントヘッドの下面の一部分を示す拡大下面図である。(A) is an enlarged bottom view showing a part of the lower surface of the optical print head shown in FIG. 15 (b), and (b) shows a part of the lower surface of the optical print head shown in FIG. 15 (b). It is an enlarged bottom view. 実施の形態2に係る光プリントヘッドの組み立て構造を示す分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view showing an assembly structure of an optical print head according to a second embodiment. (a)は、レンズアレイ部をフレーム部に装着した状態の光プリントヘッドを示す上面図であり、(b)は、発光素子アレイ基板をフレーム部に装着した状態の光プリントヘッドを示す下面図である。(A) is a top view showing the optical print head with the lens array portion mounted on the frame portion, and (b) is a bottom view showing the optical print head with the light emitting element array substrate mounted on the frame portion. It is. (a)は、図19(a)に示される光プリントヘッドの上面の一部分を示す拡大上面図であり、(b)は、図19(a)に示される光プリントヘッドの上面の一部分を示す拡大上面図である。(A) is an enlarged top view showing a part of the upper surface of the optical print head shown in FIG. 19 (a), and (b) shows a part of the upper surface of the optical print head shown in FIG. 19 (a). It is an enlarged top view. (a)は、図19(b)に示される光プリントヘッドの下面の一部分を示す拡大下面図であり、(b)は、図19(b)に示される光プリントヘッドの下面の一部分を示す拡大下面図である。FIG. 19A is an enlarged bottom view showing a part of the lower surface of the optical print head shown in FIG. 19B, and FIG. 19B shows a part of the lower surface of the optical print head shown in FIG. It is an enlarged bottom view. 実施の形態2に係る光プリントヘッドの第2の基準領域における第2の係合部及び第2の被係合部の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a modification of the second engaging portion and the second engaged portion in the second reference region of the optical print head according to the second embodiment. 実施の形態3に係る光プリントヘッドのいずれかを適用したLEDプリンタの構造を概略的に示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of an LED printer to which any of the optical print heads according to Embodiment 3 is applied. 実施の形態4に係るイメージセンサヘッドを適用したフラットベッド型のイメージスキャナを概略的に示す外観斜視図である。FIG. 10 is an external perspective view schematically showing a flat bed type image scanner to which an image sensor head according to a fourth embodiment is applied.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る光プリントヘッド100の構成を示す上面図である。図2(a)は、図1に示される光プリントヘッド100の一部分である領域A1を示す拡大上面図である。図2(b)は、図1に示される光プリントヘッド100の一部分である領域A2を示す拡大上面図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a top view showing a configuration of an optical print head 100 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2A is an enlarged top view showing a region A1 which is a part of the optical print head 100 shown in FIG. FIG. 2B is an enlarged top view showing a region A2 which is a part of the optical print head 100 shown in FIG.

図1又は図2(a),(b)に示されるように、実施の形態1に係る半導体装置としての光プリントヘッド100は、光学素子アレイ基板(後述の図5に示される部材140)と、レンズアレイ部120と、光学素子アレイ基板とレンズアレイ部120とを保持する保持部材であるフレーム部110とを備える。   As shown in FIG. 1 or FIGS. 2A and 2B, an optical print head 100 as a semiconductor device according to the first embodiment includes an optical element array substrate (a member 140 shown in FIG. 5 described later). The lens array unit 120 and a frame unit 110 that is a holding member that holds the optical element array substrate and the lens array unit 120 are provided.

光学素子アレイ基板は、長手方向(図1における横方向)に配列された複数の半導体光学素子であって各々が互いに略平行な光軸(図1が描かれた紙面に垂直な方向の光軸)を持つ複数の半導体光学素子(後述の図5に示される部材142)を有する。光学素子アレイ基板(後述の図5に示される部材140)は、フレーム部110の上面111の反対側である下面側に装着されているので、図1及び図2(a),(b)には示されていない。   The optical element array substrate is a plurality of semiconductor optical elements arranged in the longitudinal direction (lateral direction in FIG. 1), and each has an optical axis substantially parallel to each other (an optical axis in a direction perpendicular to the paper on which FIG. 1 is drawn). ) Having a plurality of semiconductor optical elements (member 142 shown in FIG. 5 described later). Since the optical element array substrate (member 140 shown in FIG. 5 described later) is mounted on the lower surface side opposite to the upper surface 111 of the frame portion 110, the optical element array substrate is shown in FIGS. 1 and 2A, 2B. Is not shown.

図1又は図2(a),(b)に示されるように、レンズアレイ部120は、上面形状の外縁が長手方向に延びる1対の長辺と、この長手方向に直交する短手方向(図1における縦方向)に延びる1対の短辺とを有する略長方形状となるように形成されている。レンズアレイ部120は、長手方向に配列された複数のレンズ素子であって各々が互いに略平行な中心軸(図1が描かれた紙面に垂直な方向の中心軸)を持つ複数のレンズ素子121を有する。レンズアレイ部120は、フレーム部110のスリット状の開口部112内において、フレーム部110に対向する位置に配置された第1の係合部としての第1の凹部124を有する。また、複数の半導体光学素子の各々の光軸は、例えば、長手方向と短手方向の両方に直交する方向の光軸である。   As shown in FIG. 1 or FIG. 2 (a), (b), the lens array unit 120 has a pair of long sides whose outer edges of the upper surface shape extend in the longitudinal direction, and a short direction perpendicular to the longitudinal direction ( It is formed to have a substantially rectangular shape having a pair of short sides extending in the vertical direction in FIG. The lens array unit 120 includes a plurality of lens elements 121 arranged in the longitudinal direction, each having a central axis substantially parallel to each other (a central axis in a direction perpendicular to the paper on which FIG. 1 is drawn). Have The lens array unit 120 has a first recess 124 as a first engagement portion disposed at a position facing the frame unit 110 in the slit-shaped opening 112 of the frame unit 110. In addition, each optical axis of the plurality of semiconductor optical elements is, for example, an optical axis in a direction orthogonal to both the longitudinal direction and the short direction.

また、図1又は図2(a),(b)に示されるように、フレーム部110の平面形状は、例えば、上面111の外縁の形状が、長手方向に延びる1対の長辺と、この長手方向に直交する短手方向に延びる1対の短辺とを有する略長方形状である。フレーム部110の上面111にはスリット状の開口部112が備えられている。開口部112の内縁(内壁)は、レンズアレイ部120の外縁を囲うように、例えば、レンズアレイ部120の外縁と略同形状となるように形成されている。フレーム部110の開口部112の形状がレンズアレイ部120の外縁の形状と略同形状となるように形成されていることにより、レンズアレイ部120をフレーム部110の開口部112に挿入することによって、レンズアレイ部120はフレーム部110の開口部112内に保持される。フレーム部110の開口部112内側には、第1の被係合部としての1対の第1の凸部113が備えられている。レンズアレイ部120の外縁には、第1の係合部としての1対の第1の凹部124が備えられている。フレーム部110の第1の凸部113とレンズアレイ部120の第1の凹部124とが係合して、フレーム部110を基準とするレンズアレイ部120の長手方向の位置決めがなされる。なお、フレーム部110は、例えば、構造用鋼若しくはアルミなどの金属、又は、液晶ポリマー(LCP)などの寸法安定性に優れた樹脂材料を用いて構成することが望ましい。   Also, as shown in FIG. 1 or FIG. 2 (a), (b), the planar shape of the frame part 110 is such that, for example, the shape of the outer edge of the upper surface 111 is a pair of long sides extending in the longitudinal direction. It is a substantially rectangular shape having a pair of short sides extending in the short direction perpendicular to the longitudinal direction. A slit-like opening 112 is provided on the upper surface 111 of the frame 110. For example, the inner edge (inner wall) of the opening 112 is formed to have substantially the same shape as the outer edge of the lens array unit 120 so as to surround the outer edge of the lens array unit 120. Since the shape of the opening 112 of the frame 110 is substantially the same as the shape of the outer edge of the lens array 120, the lens array 120 is inserted into the opening 112 of the frame 110. The lens array unit 120 is held in the opening 112 of the frame unit 110. A pair of first convex portions 113 as first engaged portions are provided inside the opening portion 112 of the frame portion 110. A pair of first concave portions 124 as first engaging portions are provided on the outer edge of the lens array portion 120. The first convex portion 113 of the frame portion 110 and the first concave portion 124 of the lens array portion 120 are engaged to position the lens array portion 120 in the longitudinal direction with reference to the frame portion 110. In addition, it is desirable that the frame portion 110 is configured using, for example, a metal such as structural steel or aluminum, or a resin material having excellent dimensional stability such as a liquid crystal polymer (LCP).

図1又は図2(a)に示される基準領域A3は、光プリントヘッド100において、レンズアレイ部120に備えられた第1の凹部124と、フレーム部110の開口部112内においてフレーム部110に備えられた第1の凸部113とが係合する部分を含む領域である。   The reference area A3 shown in FIG. 1 or FIG. This is a region including a portion with which the first convex portion 113 provided is engaged.

図1に示されるように、フレーム部110の上面111の長手方向の両端近傍の所定位置には、位置決め部114としての穴が形成されている。位置決め部114は、例えば、プリンタなどの画像形成装置に光プリントヘッド100を搭載する際に、プリンタ本体構造に対する光プリントヘッド100の相対的位置を決定するための位置決めに用いることができる。図1には、位置決め部114として、フレーム部110の上面111の両端近傍の穴を例示したが、位置決め部は、穴に限られず、例えば、フレーム部110の上面111から突き出ていて、対向する位置決め用のプリンタ本体構造物に係合する凸状の構造部であってもよい。また、位置決め部114は、フレーム部110の長手方向の一端側の端部のみに形成してもよい。   As shown in FIG. 1, holes as positioning portions 114 are formed at predetermined positions near both ends in the longitudinal direction of the upper surface 111 of the frame portion 110. For example, when the optical print head 100 is mounted on an image forming apparatus such as a printer, the positioning unit 114 can be used for positioning to determine the relative position of the optical print head 100 with respect to the printer body structure. In FIG. 1, a hole near both ends of the upper surface 111 of the frame portion 110 is illustrated as the positioning portion 114. However, the positioning portion is not limited to the hole, and protrudes from the upper surface 111 of the frame portion 110 and faces the hole. It may be a convex structure that engages with the positioning printer body structure. Further, the positioning portion 114 may be formed only at an end portion on one end side in the longitudinal direction of the frame portion 110.

図2(a)及び(b)に示されるように、レンズアレイ部120は、長手方向に複数配列されたレンズ素子としての屈折率分布型レンズ121と、この複数の屈折率分布型レンズ121を短手方向の両側面で挟み込む1対の側板123とを備えている。図2(a)及び(b)に示されるように、レンズアレイ部120は、長手方向に直線状に配列された1列目のレンズ群と2列目のレンズ群を、短手方向(レンズアレイ部120の幅方向)に並べた2列のレンズ群を含む。具体的には、複数の屈折率分布型レンズ121のそれぞれは、長手方向と短手方向の両方に直交する方向の中心軸を有し、互いの中心軸が略平行となるように、レンズアレイ部120に並列的に配列された2列のレンズ群を有している。ただし、レンズ群の列数(短手方向の数)は、1列又は3列以上であってもよい。屈折率分布型レンズとしてロッドレンズが使用された場合には、レンズアレイ部120は、ロッドレンズアレイ部である。1対の側板123で、複数の屈折率分布型レンズ121からなるレンズ群を両側から挟み込んだ際に、複数の屈折率分布型レンズ121のそれぞれの間に生じる空隙、及び複数の屈折率分布型レンズ121と側板123との間に生じる空隙には接着剤122が充填される。この接着剤122によって、複数の屈折率分布型レンズ121が1対の側板123の内側で固定される。屈折率分布型レンズ121は、例えば、ガラス又はアクリルにより構成されたレンズである。側板123は、例えば、繊維強化プラスチック、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、又はABS樹脂(アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂)などの樹脂から構成される。また、接着剤122は、例えば、エポキシ、アクリル、又はウレタンを主材料とするものが使用される。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the lens array unit 120 includes a refractive index distribution type lens 121 as a plurality of lens elements arranged in the longitudinal direction, and the plurality of refractive index distribution type lenses 121. And a pair of side plates 123 sandwiched between both side surfaces in the short direction. As shown in FIGS. 2A and 2B, the lens array unit 120 includes a first-row lens group and a second-row lens group that are linearly arranged in the longitudinal direction. It includes two rows of lens groups arranged in the width direction of the array unit 120. Specifically, each of the plurality of gradient index lenses 121 has a central axis in a direction orthogonal to both the longitudinal direction and the lateral direction, and the lens array so that the central axes are substantially parallel to each other. The lens unit has two rows of lens groups arranged in parallel in the unit 120. However, the number of columns of the lens group (the number in the short direction) may be one column or three or more columns. When a rod lens is used as the gradient index lens, the lens array unit 120 is a rod lens array unit. When a lens group composed of a plurality of gradient index lenses 121 is sandwiched from both sides by a pair of side plates 123, gaps formed between the plurality of gradient index lenses 121, and a plurality of gradient index types A gap generated between the lens 121 and the side plate 123 is filled with an adhesive 122. A plurality of gradient index lenses 121 are fixed inside the pair of side plates 123 by the adhesive 122. The gradient index lens 121 is a lens made of, for example, glass or acrylic. The side plate 123 is made of, for example, a resin such as fiber reinforced plastic, phenol resin, epoxy resin, or ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene resin). Further, as the adhesive 122, for example, an adhesive whose main material is epoxy, acrylic, or urethane is used.

図2(a)に示されるように、レンズアレイ部120の長手方向の略中央部の領域A1における側面である1対の側板123の外向きの面には、第1の係合部としての第1の凹部124がそれぞれ形成されている。1対の第1の凹部124は、側板123の外向きの面から内側にへこむ凹構造である。1対の第1の凹部124は、長手方向に配列された複数の屈折率分布型レンズ121を挟んで、レンズアレイ部120の短手方向に並ぶように配置されている。ただし、第1の凹部124は、短手方向に並ぶ1対として形成される構成に限られず、レンズアレイ部120の側板123のいずれか一方に形成してもよい。なお、第1の凹部124が形成される位置は、レンズアレイ部120の長手方向の略中央部に限定されないが、第1の凹部124は、フレーム部110に対するレンズアレイ部120の長手方向の位置を決める基準位置となる構造であるから、レンズアレイ部120の長手方向の中央部付近に形成することが望ましい。   As shown in FIG. 2A, on the outward surface of the pair of side plates 123, which is the side surface in the region A1 in the substantially central portion in the longitudinal direction of the lens array unit 120, a first engaging portion is provided. First recesses 124 are respectively formed. The pair of first recesses 124 is a recess structure that is recessed inward from the outward surface of the side plate 123. The pair of first recesses 124 are arranged so as to be arranged in the lateral direction of the lens array unit 120 with a plurality of gradient index lenses 121 arranged in the longitudinal direction. However, the first recess 124 is not limited to the configuration formed as a pair aligned in the short direction, and may be formed on any one of the side plates 123 of the lens array unit 120. The position where the first recess 124 is formed is not limited to the substantially central portion in the longitudinal direction of the lens array unit 120, but the first recess 124 is a position in the longitudinal direction of the lens array unit 120 with respect to the frame unit 110. Therefore, it is desirable to form the lens array portion 120 near the central portion in the longitudinal direction.

フレーム部110の長手方向の略中央部であって、スリット状の開口部112の内部には、レンズアレイ部120の第1の凹部124の形状に対応する凸構造の形状を有する1対の第1の凸部113が、第1の凹部124が形成された位置に対応する位置に形成されている。これにより、フレーム部110の開口部112内の第1の凸部113とレンズアレイ部120の側板123の第1の凹部124とが係合して、レンズアレイ部120とフレーム部110との間の、長手方向の相対的位置関係が決まる。実施の形態1において、この第1の凹部124と第1の凸部113とが係合する部分を含む領域を、基準領域A3と言う。なお、第1の凸部113が形成される位置は、第1の凹部124の位置に合わせて決定され、フレーム部110の長手方向の中央部付近に限定されないが、フレーム部110の長手方向の中央部付近であることが望ましい。なお、レンズアレイ部120の第1の係合部として凸部を備え、フレーム部110の開口部112内の第1の被係合部として凹部を備えてもよい。   A pair of first pairs having a convex structure corresponding to the shape of the first concave portion 124 of the lens array portion 120 inside the slit-shaped opening 112, which is a substantially central portion in the longitudinal direction of the frame portion 110. One convex portion 113 is formed at a position corresponding to the position where the first concave portion 124 is formed. As a result, the first convex portion 113 in the opening 112 of the frame portion 110 and the first concave portion 124 of the side plate 123 of the lens array portion 120 are engaged, and the lens array portion 120 and the frame portion 110 are thus engaged. The relative positional relationship in the longitudinal direction is determined. In the first embodiment, a region including a portion where the first concave portion 124 and the first convex portion 113 are engaged is referred to as a reference region A3. Note that the position at which the first protrusion 113 is formed is determined in accordance with the position of the first recess 124 and is not limited to the vicinity of the central portion in the longitudinal direction of the frame portion 110, but in the longitudinal direction of the frame portion 110. It is desirable to be near the center. Note that a convex portion may be provided as the first engaging portion of the lens array portion 120, and a concave portion may be provided as the first engaged portion in the opening 112 of the frame portion 110.

レンズアレイ部120の剛性が低い場合、レンズアレイ部120をフレーム部110の開口部112に圧入して嵌合させる際に生じる応力により、レンズアレイ部120に歪みが生じ、レンズアレイ部120の長手方向の中心位置と、光学素子アレイとしての発光アレイ素子142(後述の図5に示される部材142)の長手方向の中心位置とがずれる場合がある。そこで、実施の形態1に係るレンズアレイ部120の外側の面とフレーム部110の開口部112の内側の面との間に、所定の遊びを持たせるための空隙を設けることが望ましい。具体的には、レンズアレイ部120の側板123の外面とフレーム部110の開口部112の内面との間に、空隙130,131が形成されている。空隙131は、レンズアレイ部120の第1の凹部124とフレーム部110の開口部112内の第1の凸部113との間に形成されている。これを言い換えると、光プリントヘッド100の長手方向における第1の凹部124と第1の凸部113との間に空隙131が形成されるように、第1の凹部124の長手方向のサイズを第1の凸部113の長手方向のサイズよりも僅かに大きく形成する。空隙131の短手方向の幅は、第1の凹部124と第1の凸部113との間以外の位置に形成されている空隙130の短手方向の幅よりも狭くなるように、第1の凹部124の短手方向のサイズを第1の凸部113の短手方向のサイズよりも僅かに大きく形成する。   When the rigidity of the lens array unit 120 is low, the lens array unit 120 is distorted due to stress generated when the lens array unit 120 is press-fitted into the opening 112 of the frame unit 110 to be fitted, and the length of the lens array unit 120 is increased. The center position in the direction may deviate from the center position in the longitudinal direction of the light emitting array element 142 (a member 142 shown in FIG. 5 described later) as an optical element array. Therefore, it is desirable to provide a gap for giving a predetermined play between the outer surface of the lens array unit 120 according to Embodiment 1 and the inner surface of the opening 112 of the frame unit 110. Specifically, gaps 130 and 131 are formed between the outer surface of the side plate 123 of the lens array unit 120 and the inner surface of the opening 112 of the frame unit 110. The gap 131 is formed between the first concave portion 124 of the lens array portion 120 and the first convex portion 113 in the opening portion 112 of the frame portion 110. In other words, the size of the first recess 124 in the longitudinal direction is set so that a gap 131 is formed between the first recess 124 and the first projection 113 in the longitudinal direction of the optical print head 100. The first protrusion 113 is formed slightly larger than the size in the longitudinal direction. The width of the gap 131 in the short direction is smaller than the width in the short direction of the gap 130 formed at a position other than between the first recess 124 and the first protrusion 113. The size of the concave portion 124 in the short direction is slightly larger than the size of the first convex portion 113 in the short direction.

空隙は、基準領域A3のみに形成し、基準領域A3以外の領域に空隙を備えない構成としてもよい。短手方向における空隙131の幅は、0μmよりも大きく500μmよりも小さいことが望ましい。後述するように、空隙130,131に接着剤153が充填されることにより、レンズアレイ部120とフレーム部110とが互いに固定される。空隙130,131に接着剤153を充填することでレンズアレイ部120とフレーム部110との接着部分において剛性を高めることができる。また、基準領域A3における空隙131又は基準領域A3以外の領域における空隙130のいずれか一方にのみ接着剤153による固定をしてもよい。接着剤153としては、例えば、エポキシ、アクリル、又はウレタンなどを主剤とする紫外線硬化型接着剤の内のいずれかの紫外線硬化型接着剤を用いることができる。   The air gap may be formed only in the reference area A3, and the air gap may not be provided in any area other than the reference area A3. The width of the gap 131 in the short direction is preferably larger than 0 μm and smaller than 500 μm. As will be described later, the lens array portion 120 and the frame portion 110 are fixed to each other by filling the gaps 130 and 131 with the adhesive 153. By filling the gaps 130 and 131 with the adhesive 153, the rigidity can be increased at the bonded portion between the lens array portion 120 and the frame portion 110. Alternatively, the adhesive 153 may be used to fix only the gap 131 in the reference area A3 or the gap 130 in an area other than the reference area A3. As the adhesive 153, for example, any one of ultraviolet curable adhesives mainly composed of epoxy, acrylic, urethane, or the like can be used.

図3は、レンズアレイ部120及び光学素子アレイ基板としての発光素子アレイ基板140をフレーム部110に装着した状態の光プリントヘッド100を示す外観斜視図である。なお、発光素子アレイ基板140は、フレーム部110の下面側に装着されているので、図3には示されていない。また、本明細書において、「発光素子アレイ基板」は、プリント配線基板141上に発光素子アレイ142を備えた構造を持つ。図3に示されるように、接着剤153を用いてレンズアレイ部120がフレーム部110に接着された後、レンズアレイ部120とフレーム部110の開口部112の内壁との間の空隙130,131に封止材150が備えられる。封止材150を備えることにより、外部から光プリントヘッド100の内部に、ほこり又はプリンタ用のトナーなどの異物が入らないように、封止することができる。   FIG. 3 is an external perspective view showing the optical print head 100 in a state where the lens array unit 120 and the light emitting element array substrate 140 as an optical element array substrate are mounted on the frame unit 110. The light emitting element array substrate 140 is not shown in FIG. 3 because it is mounted on the lower surface side of the frame part 110. In this specification, the “light emitting element array substrate” has a structure in which the light emitting element array 142 is provided on the printed wiring board 141. As shown in FIG. 3, after the lens array unit 120 is bonded to the frame unit 110 using the adhesive 153, the gaps 130 and 131 between the lens array unit 120 and the inner wall of the opening 112 of the frame unit 110 are used. Is provided with a sealing material 150. By providing the sealing material 150, the optical print head 100 can be sealed from the outside so that foreign matter such as dust or toner for the printer does not enter from the outside.

図4は、図3に示される光プリントヘッド100を線分S4−S4で切る断面構造を含む、光プリントヘッド100の構造を示す拡大斜視図である。図4に示されるように、レンズアレイ部120は、レンズアレイ部120の下面120b側の一部分がフレーム部110の開口部112の内部に挿入され、例えば、接着剤(後述の図7に示す部材153)によりフレーム部110に固定されている。レンズアレイ部120の上面120aは、フレーム部110の開口部112の外部(図4における上向き)に突出している。レンズアレイ部120とフレーム部110の開口部112との間の空隙を塞ぐため、レンズアレイ部120及びフレーム部110の長手方向に沿って封止材150が備えられている。   FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the structure of the optical print head 100 including a cross-sectional structure taken along line S4-S4 of the optical print head 100 shown in FIG. As shown in FIG. 4, in the lens array unit 120, a part on the lower surface 120 b side of the lens array unit 120 is inserted into the opening 112 of the frame unit 110, for example, an adhesive (a member shown in FIG. 7 described later). 153) to the frame portion 110. The upper surface 120a of the lens array unit 120 protrudes outside the opening 112 of the frame unit 110 (upward in FIG. 4). In order to close the gap between the lens array part 120 and the opening part 112 of the frame part 110, a sealing material 150 is provided along the longitudinal direction of the lens array part 120 and the frame part 110.

図4に示されるように、実施の形態1に係る光プリントヘッド100は、レンズアレイ部120及びフレーム部110に加えて、さらに発光素子アレイ基板140を有する。発光素子アレイ基板140は、例えば、上面における外縁が長手方向の1対の長辺と短手方向の1対の短辺とからなる略長方形状となるように形成されたガラスエポキシ基板141を有する。このガラスエポキシ基板141上には、光を照射する複数の半導体光学素子としての複数の発光素子が長手方向に配列されている。具体的には、複数の発光素子は、それぞれ光軸(図4における縦方向)を有し、互いの光軸が略平行となるように、発光素子アレイ基板140の長手方向に並列的に配列されている。ここで、本明細書において、「列状に配列された複数の発光素子」を、発光素子アレイ(又は発光アレイ素子)という。すなわち、発光素子アレイ基板140上には、長手方向に配列された複数の発光素子を含む発光素子アレイ142が備えられている。   As shown in FIG. 4, the optical print head 100 according to Embodiment 1 further includes a light emitting element array substrate 140 in addition to the lens array unit 120 and the frame unit 110. The light emitting element array substrate 140 includes, for example, a glass epoxy substrate 141 formed such that the outer edge on the upper surface has a substantially rectangular shape including a pair of long sides in the longitudinal direction and a pair of short sides in the short direction. . On the glass epoxy substrate 141, a plurality of light emitting elements as a plurality of semiconductor optical elements that irradiate light are arranged in the longitudinal direction. Specifically, each of the plurality of light emitting elements has an optical axis (vertical direction in FIG. 4), and is arranged in parallel in the longitudinal direction of the light emitting element array substrate 140 so that the optical axes thereof are substantially parallel to each other. Has been. Here, in this specification, “a plurality of light emitting elements arranged in a row” is referred to as a light emitting element array (or a light emitting array element). That is, a light emitting element array 142 including a plurality of light emitting elements arranged in the longitudinal direction is provided on the light emitting element array substrate 140.

発光素子アレイ142は、例えば、複数の発光ダイオードから構成される。なお、発光素子アレイ基板140は、ガラスエポキシを材料とする基板に限られず、他の材料による基板であってもよい。発光素子アレイ基板140は、レンズアレイ部120を挿入した開口部112が位置する側(図4における上側)とは反対側(図4における下側)であるフレーム部110の開口部から挿入されて、レンズアレイ部120の下面120bと発光素子アレイ142との間の距離がL0となる位置に接着剤を用いて固定されている。ここで、L0は、屈折率分布型レンズ121の焦点距離である。すなわち、レンズアレイ部120の下面120bと発光素子アレイ142とが、距離L0だけ離れるようにレンズアレイ部120及び発光素子アレイ基板140の配置位置がそれぞれ調整されて、それぞれフレーム部110に固定されている。   The light emitting element array 142 is composed of, for example, a plurality of light emitting diodes. Note that the light emitting element array substrate 140 is not limited to a substrate made of glass epoxy, and may be a substrate made of another material. The light emitting element array substrate 140 is inserted from the opening of the frame part 110 on the opposite side (lower side in FIG. 4) to the side where the opening 112 into which the lens array part 120 is inserted is located (upper side in FIG. 4). The lens array unit 120 is fixed with an adhesive at a position where the distance between the lower surface 120b of the lens array unit 120 and the light emitting element array 142 is L0. Here, L 0 is the focal length of the gradient index lens 121. That is, the arrangement positions of the lens array unit 120 and the light emitting element array substrate 140 are adjusted so that the lower surface 120b of the lens array unit 120 and the light emitting element array 142 are separated by a distance L0, and are fixed to the frame unit 110, respectively. Yes.

発光素子アレイ基板140がフレーム部110に固定された状態において、発光素子アレイ基板140とフレーム部110との間の接着部分の空隙を塞ぐため、発光素子アレイ基板140及びフレーム部110の長手方向に沿って封止材151が配置されている。封止材151を配置することにより、外部から光プリントヘッド100の内部に、ほこり又はプリンタ用のトナーなどの異物が侵入しないように封止することができる。すなわち、発光素子アレイ基板140とフレーム部110との間の空隙を通じて、レンズアレイ部120と発光素子アレイ基板140との間に、ほこり又はプリンタ用のトナーなどの異物が入らないように封止することができる。   In a state where the light emitting element array substrate 140 is fixed to the frame part 110, the gap between the light emitting element array substrate 140 and the frame part 110 is blocked in the longitudinal direction of the light emitting element array substrate 140 and the frame part 110. The sealing material 151 is arrange | positioned along. By disposing the sealing material 151, it is possible to seal the optical print head 100 from the outside so that foreign matter such as dust or toner for printer does not enter from the outside. That is, sealing is performed so that foreign matter such as dust or printer toner does not enter between the lens array unit 120 and the light emitting element array substrate 140 through a gap between the light emitting element array substrate 140 and the frame unit 110. be able to.

次に、光プリントヘッド100の組み立て方法について説明する。図5は、実施の形態1に係る光プリントヘッド100の組み立て構造を示す分解斜視図である。図6(a)は、図5に示されるレンズアレイ部120及びフレーム部110の一部分である領域C1を示す拡大斜視図である。図6(b)は、図5に示される発光素子アレイ基板140の一部分である領域C2を示す拡大斜視図である。   Next, a method for assembling the optical print head 100 will be described. FIG. 5 is an exploded perspective view showing the assembly structure of the optical print head 100 according to the first embodiment. FIG. 6A is an enlarged perspective view showing a region C1 which is a part of the lens array portion 120 and the frame portion 110 shown in FIG. FIG. 6B is an enlarged perspective view showing a region C2 which is a part of the light emitting element array substrate 140 shown in FIG.

フレーム部110には開口部112及び第1の凸部113が形成される。開口部112及び第1の凸部113は、フレーム部110をプレスで型抜き形成する際に、同時に形成することができる。また、レンズアレイ部120の第1の凹部124は、レンズアレイ部120の側板123におけるレンズアレイ部の基準点T2の位置に対応する位置に形成される。第1の凹部124は、屈折率分布型レンズ121を1対の側板123で挟み込んだ後に、1対の側板123の外面をルーター加工することにより形成することができる。ただし第1の凹部124の形成方法は、これに限られず、予め側板123となる材料にルーター加工で第1の凹部124となるスリット構造又は凹構造を形成してもよく、第1の凹部124を形成した後、側板123となる材料で屈折率分布型レンズ121を挟み込み、両端を任意の長さに裁断してレンズアレイ部120を作製することもできる。   An opening 112 and a first protrusion 113 are formed in the frame part 110. The opening 112 and the first protrusion 113 can be formed at the same time when the frame part 110 is die-formed by press. The first concave portion 124 of the lens array unit 120 is formed at a position corresponding to the position of the reference point T2 of the lens array unit on the side plate 123 of the lens array unit 120. The first recess 124 can be formed by router processing the outer surface of the pair of side plates 123 after the gradient index lens 121 is sandwiched between the pair of side plates 123. However, the method for forming the first recess 124 is not limited to this, and a slit structure or a recess structure that becomes the first recess 124 may be formed in advance on the material that becomes the side plate 123 by router processing. After forming the lens array portion 120, the gradient index lens 121 is sandwiched between the materials used as the side plates 123, and both ends are cut into an arbitrary length.

ここで、発光素子アレイ142(すなわち、発光アレイ素子)の基準点T1とレンズアレイ部120の基準点T2について説明する。図5並びに図6(a)及び(b)に示されるように、発光素子アレイ基板140のガラスエポキシ基板141上に配置された発光素子アレイ142の長手方向の中央部における所定の点を発光素子アレイ142の長手方向の基準点T1とする。これを言い換えると、発光素子アレイ142の長手方向の一端から長手方向の中央部における所定の点までの長さをL1とし、発光素子アレイ142の長手方向の他端から長手方向の中央部における所定の点までの長さをL2としたときに、長さL1と長さL2とが等しくなる位置を、基準点T1とする。この場合において、基準点T1から発光素子アレイ基板140の長手方向及び短手方向の両方に直交する方向に延びる仮想的な直線t1とレンズアレイ部120との交点を基準点T2とする。すなわち、ガラスエポキシ基板141上に配置された発光素子アレイ142の長手方向の中央部を基準点T1とした場合に、レンズアレイ部120及び発光素子アレイ基板140をフレーム部110に装着した状態において、レンズアレイ部120の長手方向及び短手方向において基準点T1に対応する位置を基準点T2とする。   Here, the reference point T1 of the light emitting element array 142 (that is, the light emitting array element) and the reference point T2 of the lens array unit 120 will be described. As shown in FIG. 5 and FIG. 6A and FIG. 6B, a predetermined point in the central portion in the longitudinal direction of the light emitting element array 142 arranged on the glass epoxy substrate 141 of the light emitting element array substrate 140 is a light emitting element. A reference point T1 in the longitudinal direction of the array 142 is used. In other words, the length from one end of the light emitting element array 142 in the longitudinal direction to a predetermined point in the central portion in the longitudinal direction is L1, and the length from the other end in the longitudinal direction of the light emitting element array 142 to the predetermined portion in the central portion in the longitudinal direction. A position where the length L1 and the length L2 are equal when the length to the point is L2 is defined as a reference point T1. In this case, an intersection of a virtual straight line t1 extending from the reference point T1 in a direction orthogonal to both the longitudinal direction and the short direction of the light emitting element array substrate 140 and the lens array unit 120 is defined as a reference point T2. That is, when the central portion in the longitudinal direction of the light emitting element array 142 disposed on the glass epoxy substrate 141 is set as the reference point T1, the lens array unit 120 and the light emitting element array substrate 140 are mounted on the frame unit 110. A position corresponding to the reference point T1 in the longitudinal direction and the short direction of the lens array unit 120 is defined as a reference point T2.

図5及び図6(a)に示されるように、レンズアレイ部120は、フレーム部110の上面111に形成された開口部112に挿入される。一方、発光素子アレイ基板140は、レンズアレイ部120を挿入した側とは反対側から、フレーム部110の内部に挿入される。発光素子アレイ基板140の一端側に配置されたコネクタ143は、外部の電力供給部と発光素子アレイ142とを電気的に接続する。レンズアレイ部120をフレーム部110に挿入する際、第1の凹部124と第1の凸部113とが係合するようにレンズアレイ部120をフレーム部110の開口部112に挿入する。これにより、第1の凹部124と第1の凸部113とが係合して、レンズアレイ部120とフレーム部110とが長手方向において位置決めされる。レンズアレイ部120を開口部112に挿入した後、レンズアレイ部120の側板123とフレーム部110との間に生じる空隙130,131(図2(a)及び(b))に接着剤153を充填させてレンズアレイ部120をフレーム部110に接着する。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6A, the lens array unit 120 is inserted into the opening 112 formed in the upper surface 111 of the frame unit 110. On the other hand, the light emitting element array substrate 140 is inserted into the frame portion 110 from the side opposite to the side where the lens array portion 120 is inserted. A connector 143 disposed on one end side of the light emitting element array substrate 140 electrically connects an external power supply unit and the light emitting element array 142. When the lens array part 120 is inserted into the frame part 110, the lens array part 120 is inserted into the opening part 112 of the frame part 110 so that the first concave part 124 and the first convex part 113 are engaged. Thereby, the 1st recessed part 124 and the 1st convex part 113 engage, and the lens array part 120 and the frame part 110 are positioned in a longitudinal direction. After the lens array unit 120 is inserted into the opening 112, the gaps 130 and 131 (FIGS. 2A and 2B) formed between the side plate 123 of the lens array unit 120 and the frame unit 110 are filled with the adhesive 153. Then, the lens array unit 120 is bonded to the frame unit 110.

ただし、光プリントヘッド100の長手方向において、レンズアレイ部120の側板123とフレーム部110との間に空隙130,131の両方又はいずれか一方が形成されないように構成してもよい。光プリントヘッド100の長手方向において、レンズアレイ部120の側板123とフレーム部110との間に空隙131が形成されないように構成する場合は、第1の凹部124と第1の凸部113との間が密着するように、第1の凹部124及び第1の凸部113のそれぞれを形成すればよい。空隙130,131が形成されないようなレンズアレイ部120及びフレーム部110を用いる場合は、レンズアレイ部120をフレーム部110に圧入して第1の凹部124と第1の凸部113とを係合させ、レンズアレイ部120をフレーム部110に固定させてもよい。この場合には、接着剤は必ずしも必要ないが、圧入されたレンズアレイ部120がフレーム部110に強く固定されるように、レンズアレイ部120とフレーム部110との隣接部分に接着剤153を塗布してもよい。このとき、第1の凹部124と第1の凸部113とが係合している部分を覆うように接着剤153を塗布することが望ましい。   However, in the longitudinal direction of the optical print head 100, it may be configured such that either or both of the gaps 130 and 131 are not formed between the side plate 123 of the lens array unit 120 and the frame unit 110. In the case where the gap 131 is not formed between the side plate 123 of the lens array unit 120 and the frame unit 110 in the longitudinal direction of the optical print head 100, the first concave portion 124 and the first convex portion 113 are not formed. Each of the first concave portion 124 and the first convex portion 113 may be formed so as to closely contact each other. When using the lens array part 120 and the frame part 110 in which the gaps 130 and 131 are not formed, the lens array part 120 is press-fitted into the frame part 110 to engage the first concave part 124 and the first convex part 113. The lens array unit 120 may be fixed to the frame unit 110. In this case, an adhesive is not always necessary, but an adhesive 153 is applied to the adjacent portion of the lens array 120 and the frame 110 so that the press-fitted lens array 120 is firmly fixed to the frame 110. May be. At this time, it is desirable to apply the adhesive 153 so as to cover a portion where the first concave portion 124 and the first convex portion 113 are engaged.

図7は、レンズアレイ部120をフレーム部110の開口部112内に装着した状態の光プリントヘッド100を示す上面図である。図8(a)は、図7に示される光プリントヘッド100の基準領域A3を含む領域である領域D1を示す拡大上面図である。図8(b)は、図7に示される光プリントヘッド100の基準領域A3以外の領域D2を示す拡大上面図である。図7に示されるように、レンズアレイ部120は、フレーム部110の開口部112に挿入された後、フレーム部110の長手方向の任意の位置で接着剤153を用いて接着される。図8(a)に示される例では、基準領域A3において、空隙131(図2(a))に接着剤153を充填させてレンズアレイ部120をフレーム部110に固定させている。また、図8(b)に示される例では、基準領域A3以外の箇所において、空隙130に接着剤153を充填させてレンズアレイ部120をフレーム部110に固定させている。   FIG. 7 is a top view showing the optical print head 100 in a state in which the lens array unit 120 is mounted in the opening 112 of the frame unit 110. FIG. 8A is an enlarged top view showing a region D1 that is a region including the reference region A3 of the optical print head 100 shown in FIG. FIG. 8B is an enlarged top view showing a region D2 other than the reference region A3 of the optical print head 100 shown in FIG. As shown in FIG. 7, after the lens array unit 120 is inserted into the opening 112 of the frame unit 110, the lens array unit 120 is bonded using an adhesive 153 at an arbitrary position in the longitudinal direction of the frame unit 110. In the example shown in FIG. 8A, the lens array unit 120 is fixed to the frame unit 110 by filling the gap 131 (FIG. 2A) with the adhesive 153 in the reference region A3. Further, in the example shown in FIG. 8B, the lens array unit 120 is fixed to the frame unit 110 by filling the gap 130 with the adhesive 153 at a place other than the reference region A3.

実施の形態1に係る光プリントヘッド100は、長手方向の両端側に搭載面115を有する。すなわち、図7に示される例では、フレーム部110の上面111の長手方向の両端側に搭載面115を有する。搭載面115は、例えば、光プリントヘッド100をプリンタなどの画像形成装置に搭載する場合に用いられ、後述するスペーサ116に当接する面である。光プリントヘッド100をプリンタの感光ドラム表面を露光する露光装置として用いる場合、感光ドラムと光プリントヘッド100との間にスペーサ116を介在させて感光ドラム表面と光プリントヘッド100との間の距離を一定に保つ。   The optical print head 100 according to the first embodiment has mounting surfaces 115 on both ends in the longitudinal direction. That is, in the example shown in FIG. 7, the mounting surface 115 is provided on both ends in the longitudinal direction of the upper surface 111 of the frame portion 110. The mounting surface 115 is used when, for example, the optical print head 100 is mounted on an image forming apparatus such as a printer, and is a surface that comes into contact with a spacer 116 described later. When the optical print head 100 is used as an exposure device that exposes the surface of the photosensitive drum of a printer, a spacer 116 is interposed between the photosensitive drum and the optical print head 100 to increase the distance between the surface of the photosensitive drum and the optical print head 100. Keep constant.

図9は、画像形成装置としてのプリンタの感光ドラム408に対向するように搭載された光プリントヘッド100を、光プリントヘッドの長手方向に直交する方向に見る図である。図10は、図9に示される光プリントヘッド100及び感光ドラム408の長手方向の端部付近の領域Eを示す拡大図である。図9に示されるように、スペーサ116は、感光ドラム408の回転軸408aが延びる方向である長手方向の両端側の感光ドラム408の表面にそれぞれ配置されており、光プリントヘッド100の搭載面115のそれぞれが対応するスペーサ116のそれぞれに突き当てられて、感光ドラム408表面と光プリントヘッド100との間の距離が一定に保たれる。   FIG. 9 is a view of the optical print head 100 mounted so as to face the photosensitive drum 408 of the printer as the image forming apparatus, in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the optical print head. FIG. 10 is an enlarged view showing a region E near the ends in the longitudinal direction of the optical print head 100 and the photosensitive drum 408 shown in FIG. As shown in FIG. 9, the spacers 116 are respectively arranged on the surfaces of the photosensitive drums 408 at both ends in the longitudinal direction, which is the direction in which the rotation shaft 408 a of the photosensitive drum 408 extends, and the mounting surface 115 of the optical print head 100. Are abutted against the corresponding spacers 116, and the distance between the surface of the photosensitive drum 408 and the optical print head 100 is kept constant.

図10に示されるように、感光ドラム408の表面からのスペーサ116の高さはL1であり、搭載面115からレンズアレイ部120の表面までの長さはL2である。また、L0は、屈折率分布型レンズ121の焦点距離である。したがって、焦点距離L0は、高さL1から長さL2を引いた値である。図9に示されるように、光プリントヘッド100をプリンタの感光ドラム408の表面を露光する手段として搭載する場合は、レンズアレイ部120から出射される光により感光ドラム408の表面が適切に露光されるよう、長さL2に応じてスペーサ116の高さL1を調整すればよい。また、スペーサ116の高さL1に応じて長さL2を調整してもよい。なお、長さL2を調整する際は、適切な長さL2となる位置で接着剤153を用いてレンズアレイ部120をフレーム部110に瞬間的に接着すればよい。図10では、光プリントヘッド100及び感光ドラム408の長手方向の一端側におけるスペーサ116の配置例を示したが、他端側においても同様にスペーサ116を配置すればよい。   As shown in FIG. 10, the height of the spacer 116 from the surface of the photosensitive drum 408 is L1, and the length from the mounting surface 115 to the surface of the lens array unit 120 is L2. L0 is the focal length of the gradient index lens 121. Accordingly, the focal length L0 is a value obtained by subtracting the length L2 from the height L1. As shown in FIG. 9, when the optical print head 100 is mounted as a means for exposing the surface of the photosensitive drum 408 of the printer, the surface of the photosensitive drum 408 is appropriately exposed by the light emitted from the lens array unit 120. Thus, the height L1 of the spacer 116 may be adjusted according to the length L2. Further, the length L2 may be adjusted according to the height L1 of the spacer 116. When adjusting the length L2, the lens array unit 120 may be instantaneously bonded to the frame unit 110 using the adhesive 153 at a position where the length L2 is appropriate. In FIG. 10, the arrangement example of the spacer 116 on one end side in the longitudinal direction of the optical print head 100 and the photosensitive drum 408 is shown, but the spacer 116 may be arranged similarly on the other end side.

以上に説明したように、実施の形態1に係る光プリントヘッド100は、レンズアレイ部120をフレーム部110の開口部112内に固定した状態において、レンズアレイ部120の側板123に形成された第1の凹部124とフレーム部110の開口部112内に形成された第1の凸部113とが係合されているので、基準領域A3以外の接着部(例えば、図7に記載の領域D2における接着部)における剛性よりも基準領域A3における剛性を高くすることができる。したがって、係合部及び被係合部を有さない光プリントヘッドにおいて、例えば、2種類の接着剤のみにより固定し、且つ長手方向の位置決めをする構成と比較して、実施の形態1に係る構成では、光プリントヘッド100に、基準領域A3以外の接着部からの引張応力に対して高い剛性をもたせることができ、せん断破壊することを大幅に抑制することができる。そのため、使用環境の変化によって生じるレンズアレイ部120の膨張若しくは収縮による位置変動又はレンズアレイ部120の内在応力が緩和される際に生じる変形による位置変動を、基準領域A3を起点(基準点)として長手方向に振り分けることができる。また、レンズアレイ部120及びフレーム部110に第1の凹部124及び第1の凸部113がそれぞれ形成されているので、基準点を正確に設置することができる。したがって、レンズアレイ部120とフレーム部110との間の長手方向のずれを低減し、レンズアレイ部120及び半導体光学素子142のそれぞれの中心位置の相対的な位置関係のずれを低減することができる。よって、実施の形態1に係る半導体装置によれば、使用環境の変化に関わらず、安定した光照射性能を実現することができる。   As described above, the optical print head 100 according to Embodiment 1 includes the second optical plate 100 formed on the side plate 123 of the lens array unit 120 in a state where the lens array unit 120 is fixed in the opening 112 of the frame unit 110. 1 and the first convex portion 113 formed in the opening 112 of the frame portion 110 are engaged with each other, so that an adhesive portion other than the reference region A3 (for example, in the region D2 shown in FIG. 7). The rigidity in the reference region A3 can be made higher than the rigidity in the bonding portion). Therefore, in the optical print head that does not have the engaging portion and the engaged portion, for example, as compared with a configuration in which the optical print head is fixed only by two types of adhesive and is positioned in the longitudinal direction, In the configuration, the optical print head 100 can have high rigidity against tensile stress from the adhesive portion other than the reference region A3, and the shear failure can be significantly suppressed. For this reason, the position variation due to the expansion or contraction of the lens array unit 120 caused by the change in the use environment or the position variation due to the deformation caused when the internal stress of the lens array unit 120 is relieved is set as the starting point (reference point). They can be sorted in the longitudinal direction. In addition, since the first concave portion 124 and the first convex portion 113 are formed in the lens array portion 120 and the frame portion 110, respectively, the reference point can be accurately set. Accordingly, it is possible to reduce the longitudinal displacement between the lens array unit 120 and the frame unit 110 and to reduce the relative positional deviation between the center positions of the lens array unit 120 and the semiconductor optical element 142. . Therefore, according to the semiconductor device according to the first embodiment, stable light irradiation performance can be realized regardless of changes in the use environment.

また、実施の形態1に係る構成によれば、レンズアレイ部120とフレーム部110との間に空隙130,131が設けられているので、レンズアレイ部120をフレーム部110の開口部112に圧入する場合に生じる応力によるレンズアレイ部120の変形を抑制することができる。また、基準領域A3における空隙131に接着剤153を充填することで基準領域A3以外の箇所における接着部(例えば、図7に記載の領域D2における接着部)における剛性よりも高い剛性を得ることができる。さらに、基準領域A3における空隙131のみに接着剤153を充填することで、使用環境の変化によって生じるレンズアレイ部120の膨張若しくは収縮による位置変動又はレンズアレイ部120の内在応力が緩和される際に生じる変形による位置変動を、基準領域A3を起点として長手方向により振り分けやすくすることができる。   Further, according to the configuration according to the first embodiment, since the gaps 130 and 131 are provided between the lens array unit 120 and the frame unit 110, the lens array unit 120 is press-fitted into the opening 112 of the frame unit 110. It is possible to suppress the deformation of the lens array unit 120 due to the stress generated in the case. Further, by filling the gap 131 in the reference area A3 with the adhesive 153, it is possible to obtain a rigidity higher than the rigidity in the adhesion part (for example, the adhesion part in the area D2 illustrated in FIG. 7) in a place other than the reference area A3. it can. Furthermore, when only the gap 131 in the reference area A3 is filled with the adhesive 153, the positional variation due to the expansion or contraction of the lens array unit 120 caused by the change in the use environment or the internal stress of the lens array unit 120 is alleviated. The positional variation due to the deformation that occurs can be easily distributed in the longitudinal direction starting from the reference area A3.

また、実施の形態1に係る光プリントヘッド100は、レンズアレイ部120の側面である1対の側板123に第1の係合部としての第1の凹部124を有し、フレーム部110の開口部112内に第1の凹部124と係合する第1の被係合部としての第1の凸部113を有する。すなわち、実施の形態1に係る光プリントヘッド100は、レンズアレイ部120とフレーム部110とが係合する基準領域A3を有するので、レンズアレイ部120をフレーム部110に挿入する際、レンズアレイ部120の長手方向における位置決めが容易になる。また、レンズアレイ部120をフレーム部110に固定させる際、1種類の接着剤で固定させることができるので、作業効率が向上する。   In addition, the optical print head 100 according to the first embodiment has a first recess 124 as a first engaging portion in a pair of side plates 123 that are side surfaces of the lens array portion 120, and an opening of the frame portion 110. The portion 112 has a first convex portion 113 as a first engaged portion that engages with the first concave portion 124. That is, since the optical print head 100 according to the first embodiment has the reference area A3 where the lens array unit 120 and the frame unit 110 are engaged, the lens array unit is inserted when the lens array unit 120 is inserted into the frame unit 110. Positioning in the longitudinal direction of 120 becomes easy. Further, when the lens array unit 120 is fixed to the frame unit 110, the lens array unit 120 can be fixed with one type of adhesive, so that the working efficiency is improved.

実施の形態1の変形例.
上記説明においては、実施の形態1に係る半導体装置が光プリントヘッドである場合を説明したが、以下に、半導体装置がイメージセンサヘッド160である場合を説明する。図11は、実施の形態1に係るレンズアレイ部120が配置されたイメージセンサヘッド160の外観構成を示す外観斜視図である。イメージセンサヘッド160は、読取対象がイメージセンサヘッド160に接触するコンタクトイメージセンサヘッドである。図11の例では、レンズアレイ部120は、イメージセンサヘッド160の内部に配置されているので、図11には示されていない。半導体装置としてのイメージセンサヘッド160は、例えば、画像読取装置であるイメージスキャナに搭載され、読取対象の原稿などからの反射光を受光して画像データを生成する装置として用いられる。イメージセンサヘッド160は、カバーガラス180と、カバーガラス180を保持するフレーム部161とを有し、フレーム部161の内部に、レンズアレイ部120、複数の半導体光学素子としての複数の受光素子が配置された光学素子アレイ基板としての受光素子アレイ基板170、及び内部に原稿を照射する光源が配置された導光体181が配置されている。ここで、本明細書において、「複数の受光素子」を、受光素子アレイ(又は受光アレイ素子)という。受光素子アレイ基板170は、プリント配線基板171と、その上に配列された受光素子アレイ172とを有する。受光素子アレイ172は、例えば、複数のフォトダイオード又は複数のCMOS(相補性金属酸化膜半導体)イメージセンサから構成され、読取対象の原稿などからの反射光を受光する。フレーム部161は、例えば、構造用鋼及びアルミなどの金属、又は液晶ポリマー(LCP)などの寸法安定性に優れた樹脂材料を用いてフレームを構成すればよい。
Modification of the first embodiment.
In the above description, the case where the semiconductor device according to the first embodiment is an optical print head has been described, but the case where the semiconductor device is an image sensor head 160 will be described below. FIG. 11 is an external perspective view showing an external configuration of the image sensor head 160 in which the lens array unit 120 according to Embodiment 1 is arranged. The image sensor head 160 is a contact image sensor head whose reading object contacts the image sensor head 160. In the example of FIG. 11, the lens array unit 120 is not shown in FIG. 11 because it is disposed inside the image sensor head 160. The image sensor head 160 as a semiconductor device is mounted on, for example, an image scanner that is an image reading device, and is used as a device that receives reflected light from a document to be read and generates image data. The image sensor head 160 includes a cover glass 180 and a frame portion 161 that holds the cover glass 180, and the lens array portion 120 and a plurality of light receiving elements as a plurality of semiconductor optical elements are arranged inside the frame portion 161. A light receiving element array substrate 170 serving as the optical element array substrate and a light guide 181 in which a light source for irradiating a document is disposed are disposed. Here, in this specification, “a plurality of light receiving elements” is referred to as a light receiving element array (or a light receiving array element). The light receiving element array substrate 170 includes a printed wiring board 171 and a light receiving element array 172 arranged thereon. The light receiving element array 172 includes, for example, a plurality of photodiodes or a plurality of CMOS (complementary metal oxide semiconductor) image sensors, and receives reflected light from a document to be read. The frame portion 161 may be configured by using a resin material having excellent dimensional stability such as structural steel and metal such as aluminum, or liquid crystal polymer (LCP), for example.

図12は、図11に示されるイメージセンサヘッド160を線分S12−S12で切る断面構造を含む、イメージセンサヘッド160の構造を示す拡大斜視図である。レンズアレイ部120は、フレーム部161の内壁に形成された支持部162により支持され、接着剤により固定されている。また、導光体181も同様に、フレーム部161の内部に挿入されて接着剤で固定されている。導光体181の材料としては、アクリル樹脂、又はポリカーボネートなどの透明プラスチックが用いられる。レンズアレイ部120及び導光体181がフレーム部161の内部に固定された状態で、カバーガラス180がフレーム部161の上部に設置されてフレーム部161の内部が保護される。受光素子アレイ基板170は、レンズアレイ部120を挿入した側とは反対側であるフレーム部161の第2の開口部166から挿入されて、レンズアレイ部120の下面120bと受光素子アレイ172との間の距離がL3となる位置に接着剤により固定されている。ここで、L3は、レンズアレイ部120の屈折率分布型レンズ121の焦点距離である。すなわち、レンズアレイ部の下面120bと受光素子アレイ172とが、L3だけ離れるようにレンズアレイ部120及び受光素子アレイ基板170の配置位置がそれぞれ調整されて、それぞれフレーム部161に固定されている。なお、カバーガラス180とフレーム部161との間の空隙を塞ぐため、封止材としてのシリコーンゴムを充填してもよい。同様に、受光素子アレイ基板170とフレーム部161との間の空隙を塞ぐため、封止材としてのシリコーンゴムを充填してもよい。   FIG. 12 is an enlarged perspective view showing the structure of the image sensor head 160 including a cross-sectional structure of the image sensor head 160 shown in FIG. 11 taken along line segments S12-S12. The lens array unit 120 is supported by a support unit 162 formed on the inner wall of the frame unit 161, and is fixed by an adhesive. Similarly, the light guide 181 is inserted into the frame portion 161 and fixed with an adhesive. As the material of the light guide 181, an acrylic resin or a transparent plastic such as polycarbonate is used. In a state where the lens array unit 120 and the light guide 181 are fixed inside the frame unit 161, the cover glass 180 is installed on the top of the frame unit 161 to protect the inside of the frame unit 161. The light receiving element array substrate 170 is inserted from the second opening 166 of the frame part 161 on the opposite side to the side where the lens array part 120 is inserted, and the lower surface 120b of the lens array part 120 and the light receiving element array 172 are arranged. It is fixed with an adhesive at a position where the distance between them is L3. Here, L3 is a focal length of the gradient index lens 121 of the lens array unit 120. That is, the arrangement positions of the lens array unit 120 and the light receiving element array substrate 170 are adjusted so that the lower surface 120b of the lens array unit and the light receiving element array 172 are separated by L3, and are fixed to the frame unit 161, respectively. In order to close the gap between the cover glass 180 and the frame portion 161, silicone rubber as a sealing material may be filled. Similarly, silicone rubber as a sealing material may be filled in order to close the gap between the light receiving element array substrate 170 and the frame portion 161.

次に、イメージセンサヘッド160の組み立て方法について説明する。図13は、実施の形態1の変形例に係るイメージセンサヘッド160の組み立て構造を示す分解斜視図である。図14(a)は、図13に示されるレンズアレイ部120及びフレーム部161の一部分である領域G1を示す拡大斜視図である。図14(b)は、図13に示される受光素子アレイ基板170の一部分である領域G2を示す拡大斜視図である。   Next, a method for assembling the image sensor head 160 will be described. FIG. 13 is an exploded perspective view showing an assembly structure of the image sensor head 160 according to a modification of the first embodiment. FIG. 14A is an enlarged perspective view showing a region G1 which is a part of the lens array unit 120 and the frame unit 161 shown in FIG. FIG. 14B is an enlarged perspective view showing a region G2 which is a part of the light receiving element array substrate 170 shown in FIG.

図13に示されるように、イメージセンサヘッド160は、フレーム部161の内部にレンズアレイ部120、光学素子アレイ基板としての受光素子アレイ基板170、及び導光体181を収納可能である。図13並びに図14(a)及び(b)に示されるように、受光素子アレイ基板170は、上面における外縁が長手方向に延びる1対の長辺と短手方向に延びる1対の短辺とからなる略長方形状となるように形成されたガラスエポキシ基板171(プリント配線基板171)を有する。このガラスエポキシ基板171上には、光を受光する複数の半導体光学素子としての複数の受光素子が長手方向に配列されている。具体的には、複数の受光素子は、それぞれ光軸を有し、互いの光軸が略平行となるように、受光素子アレイ基板170の長手方向に並列的に配列されている。これらの光軸は、例えば、長手方向及び短手方向の両方に直交する方向の光軸である。   As shown in FIG. 13, the image sensor head 160 can store a lens array unit 120, a light receiving element array substrate 170 as an optical element array substrate, and a light guide 181 inside a frame unit 161. As shown in FIG. 13 and FIGS. 14A and 14B, the light receiving element array substrate 170 includes a pair of long sides whose outer edges on the upper surface extend in the longitudinal direction and a pair of short sides that extend in the short direction. A glass epoxy substrate 171 (printed wiring substrate 171) formed to have a substantially rectangular shape. On this glass epoxy substrate 171, a plurality of light receiving elements as a plurality of semiconductor optical elements that receive light are arranged in the longitudinal direction. Specifically, the plurality of light receiving elements each have an optical axis, and are arranged in parallel in the longitudinal direction of the light receiving element array substrate 170 so that the optical axes thereof are substantially parallel to each other. These optical axes are, for example, optical axes in a direction orthogonal to both the longitudinal direction and the short direction.

ここで、受光素子アレイ基板170のガラスエポキシ基板171上に配列された受光素子アレイ172の長手方向の中央部を受光素子アレイの基準点T3とする。これを言い換えると、長手方向に配置された受光素子アレイ172の長手方向の一端から長手方向の中央部における所定の点までの長さをL4とし、受光素子アレイ172の長手方向の他端から長手方向の中央部における所定の点までの長さをL5としたときに、長さL4と長さL5とが等しくなる位置を受光素子アレイの基準点T3とする。この場合において、受光素子アレイの基準点T3から受光素子アレイ基板170の長手方向及び短手方向の両方に直交する方向に延ばした仮想的な直線t2とレンズアレイ部120との交点をレンズアレイ部の基準点T4とする。すなわち、ガラスエポキシ基板171上に配置された受光素子アレイ172の長手方向の中央部を受光素子アレイの基準点T3とした場合に、レンズアレイ部120及び受光素子アレイ基板170をフレーム部161に装着した状態においてレンズアレイ部120の長手方向及び短手方向において受光素子アレイの基準点T3に対応する位置をレンズアレイ部の基準点T4とする。   Here, the central portion in the longitudinal direction of the light receiving element array 172 arranged on the glass epoxy substrate 171 of the light receiving element array substrate 170 is defined as a reference point T3 of the light receiving element array. In other words, the length from one end in the longitudinal direction of the light receiving element array 172 arranged in the longitudinal direction to a predetermined point in the central portion in the longitudinal direction is L4, and the length from the other end in the longitudinal direction of the light receiving element array 172 is long. A position where the length L4 and the length L5 are equal when the length to a predetermined point in the center of the direction is L5 is defined as a reference point T3 of the light receiving element array. In this case, an intersection of a virtual straight line t2 extending from the reference point T3 of the light receiving element array in a direction orthogonal to both the longitudinal direction and the short direction of the light receiving element array substrate 170 and the lens array unit 120 is the lens array unit. The reference point T4. That is, when the center portion in the longitudinal direction of the light receiving element array 172 arranged on the glass epoxy substrate 171 is set as the reference point T3 of the light receiving element array, the lens array unit 120 and the light receiving element array substrate 170 are attached to the frame unit 161. In this state, a position corresponding to the reference point T3 of the light receiving element array in the longitudinal direction and the short direction of the lens array unit 120 is set as a reference point T4 of the lens array unit.

図14(a)に示されるように、レンズアレイ部120は、側面に側板123を有し、この側板123におけるレンズアレイ部の基準点T4の位置に対応する位置に第1の係合部としての第1の凹部124が形成されている。第1の凹部124は、凹構造であり、長手方向に配列された屈折率分布型レンズ121を挟んでレンズアレイ部120の短手方向に対となって形成されている。ただし、第1の凹部124は、対として形成される構成に限られず、レンズアレイ部120の短手方向のいずれか一方に形成してもよい。また、フレーム部161の内壁には、この第1の凹部124の形状に対応した凸構造の形状を有する第1の被係合部としての第1の凸部163が形成されている。   As shown in FIG. 14A, the lens array unit 120 has a side plate 123 on the side surface, and the first engagement unit is located at a position corresponding to the position of the reference point T4 of the lens array unit on the side plate 123. The first recess 124 is formed. The first concave portion 124 has a concave structure, and is formed as a pair in the lateral direction of the lens array portion 120 with the gradient index lens 121 arranged in the longitudinal direction interposed therebetween. However, the first recesses 124 are not limited to the configuration formed as a pair, and may be formed in any one of the short sides of the lens array unit 120. A first convex portion 163 as a first engaged portion having a convex structure corresponding to the shape of the first concave portion 124 is formed on the inner wall of the frame portion 161.

図13及び図14(a)に示されるようにレンズアレイ部120は、フレーム部161の上面側から内部に挿入される。この際、第1の凹部124と第1の凸部163とが係合するようにレンズアレイ部120をフレーム部161の上部の第1の開口部164から内部に挿入する。これにより、第1の凹部124と第1の凸部163とが係合して、レンズアレイ部120とフレーム部161との間の長手方向の相対的位置についての位置決めがされる。レンズアレイ部120をフレーム部161の内部に挿入した後、レンズアレイ部120の両側に位置するフレーム部161の内壁に形成された支持部162により支持されるように、接着剤を用いてレンズアレイ部120をフレーム部161に接着する。導光体181は、フレーム部161の内部に挿入して、接着剤を用いてフレーム部161の内部に接着すればよい。   As shown in FIGS. 13 and 14A, the lens array unit 120 is inserted into the frame unit 161 from the upper surface side. At this time, the lens array portion 120 is inserted into the inside from the first opening 164 at the upper portion of the frame portion 161 so that the first concave portion 124 and the first convex portion 163 are engaged with each other. As a result, the first concave portion 124 and the first convex portion 163 are engaged, and the relative position in the longitudinal direction between the lens array portion 120 and the frame portion 161 is determined. After the lens array unit 120 is inserted into the frame unit 161, the lens array is formed using an adhesive so that the lens array unit 120 is supported by the support units 162 formed on the inner walls of the frame unit 161 located on both sides of the lens array unit 120. The part 120 is bonded to the frame part 161. The light guide 181 may be inserted into the frame portion 161 and bonded to the inside of the frame portion 161 using an adhesive.

なお、レンズアレイ部120の第1の凹部124とフレーム部161の第1の凸部163との間に空隙が生じないように圧入してレンズアレイ部120をフレーム部161に嵌合させることもできる。また、第1の凹部124と第1の凸部163との間に0μmよりも大きく500μmよりも小さい空隙ができるようにレンズアレイ部120及びフレーム部161をそれぞれ形成して、接着剤を用いてレンズアレイ部120をフレーム部161に接着することもできる。   In addition, the lens array unit 120 may be fitted into the frame unit 161 by press-fitting so that no gap is generated between the first concave portion 124 of the lens array unit 120 and the first convex unit 163 of the frame unit 161. it can. In addition, the lens array portion 120 and the frame portion 161 are respectively formed so that a gap larger than 0 μm and smaller than 500 μm is formed between the first concave portion 124 and the first convex portion 163, and an adhesive is used. The lens array unit 120 can also be bonded to the frame unit 161.

受光素子アレイ基板170は、レンズアレイ部120を挿入した側とは反対側のフレーム部161の第2の開口部166から挿入して、レンズアレイ部120の下面120bと受光素子アレイ172との間の距離がL3となる位置において接着剤で固定する。最後に受光素子アレイ基板170とは反対側に位置するフレーム部161の第1の開口部164をカバーガラス180で覆い、カバーガラス180をフレーム部161に固定する。このようにして、フレーム部161の第1の開口部164は、カバーガラス180により覆われ、フレーム部161の第2の開口部166が受光素子アレイ基板170により覆われる。   The light receiving element array substrate 170 is inserted from the second opening 166 of the frame part 161 on the side opposite to the side where the lens array part 120 is inserted, and between the lower surface 120 b of the lens array part 120 and the light receiving element array 172. Is fixed with an adhesive at a position where the distance becomes L3. Finally, the first opening 164 of the frame part 161 located on the side opposite to the light receiving element array substrate 170 is covered with the cover glass 180, and the cover glass 180 is fixed to the frame part 161. In this way, the first opening 164 of the frame part 161 is covered with the cover glass 180, and the second opening 166 of the frame part 161 is covered with the light receiving element array substrate 170.

以上に説明したように、実施の形態1の変形例に係るイメージセンサヘッド160は、レンズアレイ部120をフレーム部161に嵌合させた状態において、レンズアレイ部120の側板123に形成された第1の凹部124とフレーム部161に形成された第1の凸部163とが係合されているので、基準領域A3における剛性を高くすることができる。そのため、使用環境の変化によって生じるレンズアレイ部120の膨張若しくは収縮による位置変動又はレンズアレイ部120の内在応力が緩和される際に生じる変形による位置変動を、基準領域A3を起点(基準点)として長手方向に振り分けることができる。また、レンズアレイ部120及びフレーム部161に第1の凹部124及び第1の凸部163がそれぞれ形成されているので、基準点を正確に設置することができる。したがって、レンズアレイ部120とフレーム部161とが互いに大きくずれることを低減し、レンズアレイ部120及び半導体光学素子172のそれぞれの中心位置の相対的な位置関係のずれを低減することができる。よって、実施の形態1の変形例に係る半導体装置によれば、使用環境の変化に関わらず、安定した光照射性能又は受光性能を実現することができる。   As described above, the image sensor head 160 according to the modification of the first embodiment has the first sensor plate 160 formed on the side plate 123 of the lens array unit 120 in a state where the lens array unit 120 is fitted to the frame unit 161. Since the first concave portion 124 and the first convex portion 163 formed in the frame portion 161 are engaged, the rigidity in the reference region A3 can be increased. For this reason, the position variation due to the expansion or contraction of the lens array unit 120 caused by the change in the use environment or the position variation due to the deformation caused when the internal stress of the lens array unit 120 is relieved is set as the starting point (reference point). They can be sorted in the longitudinal direction. Further, since the first concave portion 124 and the first convex portion 163 are formed in the lens array portion 120 and the frame portion 161, respectively, the reference point can be accurately set. Therefore, the lens array unit 120 and the frame unit 161 can be prevented from greatly deviating from each other, and the relative positional shift between the center positions of the lens array unit 120 and the semiconductor optical element 172 can be reduced. Therefore, according to the semiconductor device according to the modification of the first embodiment, stable light irradiation performance or light reception performance can be realized regardless of changes in the use environment.

また、実施の形態1の変形例に係る構成によれば、レンズアレイ部120とフレーム部161との間に空隙130,131が設けられているので、レンズアレイ部120をフレーム部161に圧入して嵌合させる際に生じる応力によるレンズアレイ部120の変形を抑制することができる。また、基準領域A3における空隙131に接着剤153を充填することで基準領域A3以外の箇所における接着部(例えば、図7に記載の領域D2における接着部)における剛性よりも高い剛性を得ることができる。さらに、基準領域A3における空隙131のみに接着剤を充填することで、使用環境の変化によって生じるレンズアレイ部120の膨張若しくは収縮による位置変動又はレンズアレイ部120の内在応力が緩和される際に生じる変形による位置変動を、基準領域A3を起点として長手方向により振り分けやすくすることができる。   Further, according to the configuration according to the modification of the first embodiment, since the gaps 130 and 131 are provided between the lens array unit 120 and the frame unit 161, the lens array unit 120 is press-fitted into the frame unit 161. The deformation of the lens array unit 120 due to the stress generated when the two are fitted together can be suppressed. Further, by filling the gap 131 in the reference area A3 with the adhesive 153, it is possible to obtain a rigidity higher than the rigidity in the adhesion part (for example, the adhesion part in the area D2 illustrated in FIG. 7) in a place other than the reference area A3. it can. Furthermore, by filling only the gap 131 in the reference region A3 with the adhesive, the positional variation due to the expansion or contraction of the lens array unit 120 caused by the change in the use environment or the internal stress of the lens array unit 120 is alleviated. Positional variation due to deformation can be easily distributed in the longitudinal direction starting from the reference area A3.

また、実施の形態1の変形例に係るイメージセンサヘッド160は、レンズアレイ部120の側面である側板123に係合部としての第1の凹部124を有し、フレーム部161に第1の凹部124と係合する被係合部としての第1の凸部163を有する。すなわち、レンズアレイ部120とフレーム部161とが係合する基準領域A3を有するので、レンズアレイ部120をフレーム部161に挿入する際、レンズアレイ部120の長手方向における位置決めが容易になる。また、レンズアレイ部120をフレーム部161に固定させる際、1種類の接着剤で固定させることができるので作業効率が向上する。   In addition, the image sensor head 160 according to the modification of the first embodiment has a first recess 124 as an engaging portion in the side plate 123 that is the side surface of the lens array portion 120, and the first recess in the frame portion 161. The first convex portion 163 is provided as an engaged portion that engages with 124. That is, since the lens array part 120 and the frame part 161 have the reference region A3 to be engaged, when the lens array part 120 is inserted into the frame part 161, the lens array part 120 can be easily positioned in the longitudinal direction. In addition, when the lens array unit 120 is fixed to the frame unit 161, the lens array unit 120 can be fixed with one kind of adhesive, so that work efficiency is improved.

実施の形態2.
図15(a)及び(b)は、本発明の実施の形態2に係る光プリントヘッド200の上面図及び下面図である。実施の形態2に係る光プリントヘッド200は、実施の形態1に係る発光素子アレイ基板140とフレーム部110とを係合させるための第2の係合部としての第2の凹部と第2の被係合部としての第2の凸部とをさらに有する点で、実施の形態1に係る光プリントヘッド100と異なり、その他の構成は実施の形態1に係る光プリントヘッド100の構成と同様である。
Embodiment 2. FIG.
FIGS. 15A and 15B are a top view and a bottom view of an optical print head 200 according to Embodiment 2 of the present invention. The optical print head 200 according to the second embodiment includes a second recess as a second engaging portion for engaging the light emitting element array substrate 140 and the frame portion 110 according to the first embodiment, and a second Unlike the optical print head 100 according to the first embodiment, the other configuration is the same as that of the optical print head 100 according to the first embodiment in that it further includes a second convex portion as an engaged portion. is there.

図15(a)及び(b)に示される半導体装置としての光プリントヘッド200は、長手方向に配列された複数の半導体光学素子であって各々が互いに略平行な光軸を持つ複数の半導体光学素子を有する光学素子アレイ基板240と、長手方向に配列された複数のレンズ素子であって各々が互いに略平行な中心軸を持つ複数のレンズ素子を有するレンズアレイ部220と、複数の半導体光学素子と複数のレンズ素子とが互いに対向するように光学素子アレイ基板240及びレンズアレイ部220を保持するフレーム部210とを備える。レンズアレイ部220は、フレーム部210に対向する位置に配置された第1の係合部を有する。また、フレーム部210は、第1の係合部によって係合されて、フレーム部210に対するレンズアレイ部220の長手方向の位置を決める第1の被係合部を有する。さらに、光学素子アレイ基板240は、フレーム部210に対向する位置に配置された第2の係合部を有し、フレーム部210は、第2の係合部によって係合されて、フレーム部210に対する光学素子アレイ基板240の長手方向の位置を決める第2の被係合部を有する。   An optical print head 200 as a semiconductor device shown in FIGS. 15A and 15B is a plurality of semiconductor optical elements arranged in the longitudinal direction and each having a plurality of semiconductor optics each having an optical axis substantially parallel to each other. An optical element array substrate 240 having elements, a lens array unit 220 having a plurality of lens elements arranged in the longitudinal direction and having a plurality of lens elements each having a substantially parallel central axis, and a plurality of semiconductor optical elements And a frame portion 210 that holds the optical element array substrate 240 and the lens array portion 220 so that the plurality of lens elements face each other. The lens array unit 220 includes a first engagement unit disposed at a position facing the frame unit 210. The frame part 210 has a first engaged part that is engaged by the first engaging part and determines the position of the lens array part 220 in the longitudinal direction with respect to the frame part 210. Furthermore, the optical element array substrate 240 has a second engagement portion disposed at a position facing the frame portion 210, and the frame portion 210 is engaged by the second engagement portion, so that the frame portion 210 is engaged. A second engaged portion that determines the position of the optical element array substrate 240 in the longitudinal direction.

レンズアレイ部220は、上面における外縁が長手方向の1対の長辺と短手方向の1対の短辺とからなる略長方形状となるように形成されている。フレーム部210の上面は、外縁が長手方向の1対の長辺と短手方向の1対の短辺とからなる略長方形状となるように形成されており、内縁(内壁)がレンズアレイ部220の外縁の形状と略同形状となるようにスリット状の開口部212が形成されている。開口部212の形状がレンズアレイ部220の外縁の形状と略同形状となるように形成されていることにより、レンズアレイ部220が開口部212に挿入されて保持されている。また、第1の基準領域H3は、光プリントヘッド200のうち、レンズアレイ部220に配置された第1の係合部とフレーム部210に配置された第1の被係合部とが係合する部分を含む領域である。さらに、第2の基準領域J3は、光プリントヘッド200のうち、光学素子アレイ基板としての発光素子アレイ基板240に配置された第2の係合部とフレーム部210に配置された第2の被係合部とが係合する部分を含む領域である。フレーム部210は、例えば、構造用鋼若しくはアルミなどの金属、又は液晶ポリマー(LCP)などの寸法安定性に優れた樹脂材料を用いて構成される。   The lens array section 220 is formed so that the outer edge on the upper surface has a substantially rectangular shape including a pair of long sides in the longitudinal direction and a pair of short sides in the short direction. The upper surface of the frame portion 210 is formed so that the outer edge is a substantially rectangular shape having a pair of long sides in the longitudinal direction and a pair of short sides in the short direction, and the inner edge (inner wall) is the lens array portion. A slit-shaped opening 212 is formed so as to have substantially the same shape as the outer edge of 220. Since the shape of the opening 212 is formed so as to be substantially the same as the shape of the outer edge of the lens array unit 220, the lens array unit 220 is inserted and held in the opening 212. Further, in the first reference region H3, in the optical print head 200, the first engaging portion disposed in the lens array portion 220 and the first engaged portion disposed in the frame portion 210 are engaged. It is an area including the part to be. Further, the second reference region J3 includes a second engagement portion disposed on the light emitting element array substrate 240 as the optical element array substrate in the optical print head 200 and a second covered portion disposed on the frame portion 210. It is an area including a portion that engages with the engaging portion. The frame part 210 is configured using, for example, a metal such as structural steel or aluminum, or a resin material having excellent dimensional stability such as a liquid crystal polymer (LCP).

フレーム部210の長手方向の両端側には、位置決め部214としての穴が形成されている。位置決め部214は、例えば、プリンタなどの画像形成装置に光プリントヘッド200を搭載する際の位置決めに用いることができる。図15(a)には、位置決め部214としてフレーム部210の両端に穴を形成する例を示したが、位置決め部214は、穴に限らず、例えば、位置決め部214として凸状の構造を形成してフレーム部210に対向する部品に形成された穴状の構造と係合させて位置決めをしてもよい。なお、位置決め部214は、フレーム部210の長手方向の一端側のみに形成するようにしてもよい。また、光学素子アレイ基板240の一端側に配置されたコネクタ246は、外部の電力供給部と後述する発光素子アレイ242とを電気的に接続する。   Holes as positioning portions 214 are formed on both ends of the frame portion 210 in the longitudinal direction. The positioning unit 214 can be used for positioning when the optical print head 200 is mounted on an image forming apparatus such as a printer, for example. FIG. 15A shows an example in which holes are formed at both ends of the frame unit 210 as the positioning unit 214. However, the positioning unit 214 is not limited to the hole, and, for example, a convex structure is formed as the positioning unit 214. Then, positioning may be performed by engaging with a hole-like structure formed in a part facing the frame portion 210. The positioning part 214 may be formed only on one end side in the longitudinal direction of the frame part 210. A connector 246 arranged on one end side of the optical element array substrate 240 electrically connects an external power supply unit and a light emitting element array 242 described later.

図16(a)は、図15(a)に示される光プリントヘッド200の上面の一部分である領域H1を示す拡大上面図である。図16(b)は、図15(a)に示される光プリントヘッド200の上面の一部分である領域H2を示す拡大上面図である。図16(a)に示されるように、レンズアレイ部220は、レンズ素子としての屈折率分布型レンズ221が長手方向に複数配列され、配列された屈折率分布型レンズ221の両側面を側板223により挟み込んで構成されている。具体的には、複数の屈折率分布型レンズ221は、それぞれ中心軸を有し、互いの中心軸が略平行となるように、レンズアレイ部220の長手方向に並列的に配列されている。側板223で屈折率分布型レンズ221を挟み込んだ際に、屈折率分布型レンズ221のそれぞれの間に生じる空隙、及び屈折率分布型レンズ221と側板223との間に生じる空隙に接着剤222を充填することにより屈折率分布型レンズ221が側板223の内側で固定されている。屈折率分布型レンズ221は、例えばガラス又はアクリルにより構成されたレンズを用いることができる。側板223は、繊維強化プラスチック、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、又はABS樹脂を材料とするものを用いればよい。また、接着剤222は、エポキシ、アクリル、又はウレタンを主材料とするものを用いればよい。   FIG. 16A is an enlarged top view showing a region H1 which is a part of the top surface of the optical print head 200 shown in FIG. FIG. 16B is an enlarged top view showing a region H2 which is a part of the top surface of the optical print head 200 shown in FIG. As shown in FIG. 16A, in the lens array unit 220, a plurality of gradient index lenses 221 as lens elements are arranged in the longitudinal direction, and both side surfaces of the arranged gradient index lenses 221 are arranged on the side plate 223. Is sandwiched between. Specifically, the plurality of gradient index lenses 221 each have a central axis, and are arranged in parallel in the longitudinal direction of the lens array unit 220 such that the central axes are substantially parallel to each other. When the gradient index lens 221 is sandwiched between the side plates 223, an adhesive 222 is applied to the gap generated between the gradient index lenses 221 and the gap generated between the gradient index lens 221 and the side plate 223. By filling, the gradient index lens 221 is fixed inside the side plate 223. As the gradient index lens 221, for example, a lens made of glass or acrylic can be used. The side plate 223 may be made of fiber reinforced plastic, phenol resin, epoxy resin, or ABS resin. In addition, the adhesive 222 may be made of epoxy, acrylic, or urethane as a main material.

図16(a)に示されるように、レンズアレイ部220の長手方向の略中央部の領域H1(図15(a))における側面である側板223には第1の係合部としての第1の凹部224が形成されている。第1の凹部224は、凹構造であり、レンズアレイ部220の短手方向に対となって形成されている。ただし、第1の凹部224は、対として形成される構成に限られず、レンズアレイ部220の短手方向のいずれか一方に形成してもよい。なお、第1の凹部224が形成される位置は、レンズアレイ部220の長手方向の中央に限定されず、レンズアレイ部220の長手方向の中央付近であればよい。   As shown in FIG. 16A, the side plate 223, which is the side surface in the region H1 (FIG. 15A) in the substantially central portion of the lens array portion 220 in the longitudinal direction, has a first engaging portion as a first engaging portion. The recess 224 is formed. The first concave portion 224 has a concave structure and is formed in a pair in the lateral direction of the lens array portion 220. However, the first concave portion 224 is not limited to the configuration formed as a pair, and may be formed in either one of the short sides of the lens array unit 220. Note that the position where the first recess 224 is formed is not limited to the center in the longitudinal direction of the lens array unit 220, and may be in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the lens array unit 220.

フレーム部210の長手方向の略中央部には、第1の凹部224の形状に対応した凸構造の形状を有する第1の被係合部としての第1の凸部213が、第1の凹部224が形成された位置に対応して形成されている。これにより、第1の凸部213と第1の凹部224とが係合して、レンズアレイ部220とフレーム部210とが位置決めされる。なお、第1の凸部213が形成される位置は、フレーム部210の長手方向の中央に限定されないが、フレーム部210の長手方向の中央付近であることが望ましい。   A first convex portion 213 serving as a first engaged portion having a convex structure corresponding to the shape of the first concave portion 224 is provided at a substantially central portion in the longitudinal direction of the frame portion 210. It is formed corresponding to the position where 224 is formed. As a result, the first convex portion 213 and the first concave portion 224 are engaged, and the lens array portion 220 and the frame portion 210 are positioned. The position where the first convex portion 213 is formed is not limited to the center in the longitudinal direction of the frame portion 210, but is desirably near the center in the longitudinal direction of the frame portion 210.

レンズアレイ部220の剛性が低い場合、フレーム部210に圧入して嵌合させる際に生じる応力により、レンズアレイ部220が変形し、レンズアレイ部220の中心と後述する発光素子アレイ242との中心がずれることがある。そこで、図16(a)及び(b)に示されるように、実施の形態2に係るレンズアレイ部220とフレーム部210との間には、所定の遊びを持たせるための空隙が設けられている。具体的には、レンズアレイ部220の側板223とフレーム部210との間に、空隙230,231が形成されている。空隙231は、第1の凹部224と第1の凸部213との間に形成されている。これを言い換えると、光プリントヘッド200の長手方向における第1の凹部224と第1の凸部213との間に空隙231が形成されるように、第1の凹部224と第1の凸部213とがレンズアレイ部220及びフレーム部210のそれぞれに形成されている。空隙231の短手方向の幅は、第1の凹部224と第1の凸部213との間以外の位置に形成されている空隙230の短手方向の幅よりも狭いことが望ましい。   When the rigidity of the lens array unit 220 is low, the lens array unit 220 is deformed by a stress generated when the lens array unit 220 is press-fitted into the frame unit 210 and fitted into the frame unit 210, and the center of the lens array unit 220 and the center of a light emitting element array 242 to be described later. May shift. Therefore, as shown in FIGS. 16A and 16B, a gap for providing a predetermined play is provided between the lens array unit 220 and the frame unit 210 according to the second embodiment. Yes. Specifically, gaps 230 and 231 are formed between the side plate 223 of the lens array unit 220 and the frame unit 210. The gap 231 is formed between the first concave portion 224 and the first convex portion 213. In other words, the first concave portion 224 and the first convex portion 213 are formed such that a gap 231 is formed between the first concave portion 224 and the first convex portion 213 in the longitudinal direction of the optical print head 200. Are formed in each of the lens array unit 220 and the frame unit 210. The width in the short direction of the gap 231 is preferably narrower than the width in the short direction of the gap 230 formed at a position other than between the first recess 224 and the first projection 213.

空隙は、第1の基準領域H3のみに、空隙231を形成するようにしてもよい。短手方向における空隙231の幅は、0μmよりも大きく500μmよりも小さいことが望ましい。後述するように、空隙230,231に接着剤225が充填されることにより、レンズアレイ部220とフレーム部210とが互いに固定されている。空隙230,231に接着剤225を充填することでレンズアレイ部220とフレーム部210との接着部分において剛性を高めることができる。また、空隙230又は基準領域H3における空隙231のいずれかのみに接着剤225を充填させてもよい。接着剤225としては、例えば、エポキシ、アクリル、又はウレタンなどを主剤とする紫外線硬化型接着剤の内、いずれか一種類の紫外線硬化型接着剤を用いて接着することができる。   As for the air gap, the air gap 231 may be formed only in the first reference region H3. The width of the gap 231 in the short direction is preferably larger than 0 μm and smaller than 500 μm. As will be described later, the lens array part 220 and the frame part 210 are fixed to each other by filling the gaps 230 and 231 with the adhesive 225. By filling the gaps 230 and 231 with the adhesive 225, the rigidity can be increased at the bonded portion between the lens array portion 220 and the frame portion 210. Further, only the gap 230 or the gap 231 in the reference area H3 may be filled with the adhesive 225. As the adhesive 225, for example, any one type of ultraviolet curable adhesive among the ultraviolet curable adhesive mainly composed of epoxy, acrylic, urethane, or the like can be used for bonding.

図17(a)は、図15(b)に示される光プリントヘッド200の下面の一部分である領域J1を示す拡大下面図である。図17(b)は、図15(b)に示される光プリントヘッド200の下面の一部分である領域J2を示す拡大下面図である。図17(a)及び(b)に示されるように、光学素子アレイ基板としての発光素子アレイ基板240は、フレーム部210の内部に挿入されて保持されている。図17(a)に示されるように、発光素子アレイ基板240の長手方向の略中央部の領域J1(図15(b))における側面に、第2の係合部としての第2の凹部244が形成されている。第2の凹部244は、凹構造であり、発光素子アレイ基板240の短手方向に対となって形成されている。ただし、第2の凹部244は、対として形成される構成に限られず、発光素子アレイ基板240の短手方向のいずれか一方に形成してもよい。なお、第2の凹部244が形成される位置は、発光素子アレイ基板240の長手方向の中央に限定されず、発光素子アレイ基板240の長手方向の中央付近であればよい。   FIG. 17A is an enlarged bottom view showing a region J1 which is a part of the bottom surface of the optical print head 200 shown in FIG. FIG. 17B is an enlarged bottom view showing a region J2 which is a part of the bottom surface of the optical print head 200 shown in FIG. As shown in FIGS. 17A and 17B, the light emitting element array substrate 240 as an optical element array substrate is inserted and held inside the frame portion 210. As shown in FIG. 17A, a second recess 244 serving as a second engaging portion is formed on the side surface of the region J1 (FIG. 15B) in the substantially central portion of the light emitting element array substrate 240 in the longitudinal direction. Is formed. The second concave portions 244 have a concave structure and are formed in pairs in the short direction of the light emitting element array substrate 240. However, the second recesses 244 are not limited to the configuration formed as a pair, and may be formed in any one of the short sides of the light emitting element array substrate 240. Note that the position where the second concave portion 244 is formed is not limited to the center in the longitudinal direction of the light emitting element array substrate 240, and may be in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the light emitting element array substrate 240.

フレーム部210の長手方向の略中央部における内壁には、第2の凹部244の形状に対応した凸構造の形状を有する第2の被係合部としての第2の凸部216が、第2の凹部244が形成された位置に対応して形成されている。これにより、第2の凸部216と第2の凹部244とが係合して、発光素子アレイ基板240とフレーム部210とが長手方向において位置決めされる。なお、第2の凸部216が形成される位置は、フレーム部210の長手方向の中央に限定されず、フレーム部210の長手方向の中央付近であればよい。   A second convex portion 216 serving as a second engaged portion having a convex structure corresponding to the shape of the second concave portion 244 is formed on the inner wall at a substantially central portion in the longitudinal direction of the frame portion 210. Are formed corresponding to the positions where the recesses 244 are formed. Thereby, the 2nd convex part 216 and the 2nd recessed part 244 engage, and the light emitting element array substrate 240 and the frame part 210 are positioned in a longitudinal direction. Note that the position where the second convex portion 216 is formed is not limited to the center in the longitudinal direction of the frame portion 210, and may be in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the frame portion 210.

発光素子アレイ基板240の剛性が低い場合、フレーム部210に圧入して嵌合させる際に生じる応力により、発光素子アレイ基板240が変形し、レンズアレイ部220の中心と後述する発光素子アレイ242との中心がずれることがある。そこで、図17(a)及び(b)に示されるように、実施の形態2に係る発光素子アレイ基板240とフレーム部210との間には、所定の遊びを持たせるための空隙が設けられている。具体的には、発光素子アレイ基板240とフレーム部210との間に、空隙250,251が形成されている。空隙251は、第2の凹部244と第2の凸部216との間に形成されている。これを言い換えると、光プリントヘッド200の長手方向における第2の凹部244と第2の凸部216との間に空隙251が形成されるように、第2の凹部244と第2の凸部216とが発光素子アレイ基板240及びフレーム部210のそれぞれに形成されている。空隙251の短手方向の幅は、第2の凹部244と第2の凸部216との間以外の位置に形成されている空隙250の短手方向の幅よりも狭いことが望ましい。   When the rigidity of the light emitting element array substrate 240 is low, the light emitting element array substrate 240 is deformed due to stress generated when the light emitting element array substrate 240 is press-fitted into the frame portion 210 to be fitted, and the center of the lens array portion 220 and a light emitting element array 242 to be described later. May be misaligned. Therefore, as shown in FIGS. 17A and 17B, a gap is provided between the light emitting element array substrate 240 and the frame portion 210 according to Embodiment 2 to provide a predetermined play. ing. Specifically, gaps 250 and 251 are formed between the light emitting element array substrate 240 and the frame part 210. The gap 251 is formed between the second concave portion 244 and the second convex portion 216. In other words, the second concave portion 244 and the second convex portion 216 are formed such that a gap 251 is formed between the second concave portion 244 and the second convex portion 216 in the longitudinal direction of the optical print head 200. Are formed on each of the light emitting element array substrate 240 and the frame portion 210. The width in the short direction of the gap 251 is preferably narrower than the width in the short direction of the gap 250 formed at a position other than between the second concave portion 244 and the second convex portion 216.

空隙は、第2の基準領域J3のみに、空隙251を形成するようにしてもよい。短手方向における空隙251の幅は、0μmよりも大きく500μmよりも小さいことが望ましい。後述するように、空隙250,251に接着剤225が充填されることにより、発光素子アレイ基板240とフレーム部210とが互いに固定されている。空隙250,251に接着剤225を充填することで発光素子アレイ基板240とフレーム部210との接着部分において剛性を高めることができる。また、空隙250又は基準領域J3における空隙251のいずれかのみに接着剤225を充填させてもよい。   The air gap 251 may be formed only in the second reference region J3. The width of the gap 251 in the short direction is desirably larger than 0 μm and smaller than 500 μm. As will be described later, the light emitting element array substrate 240 and the frame portion 210 are fixed to each other by filling the gaps 250 and 251 with the adhesive 225. By filling the gaps 250 and 251 with the adhesive 225, the rigidity can be increased at the bonded portion between the light emitting element array substrate 240 and the frame portion 210. Alternatively, only the gap 250 or the gap 251 in the reference area J3 may be filled with the adhesive 225.

次に、光プリントヘッド200の組み立て方法について説明する。図18は、実施の形態2に係る光プリントヘッド200の組み立て構造を示す分解斜視図である。なお、図18では、フレーム部210の内部に隠れている第2の凸部216を点線で示している。フレーム部210には開口部212が形成されており、開口部212が形成されたフレーム部210の上面側からレンズアレイ部220が開口部212に挿入され、レンズアレイ部220を挿入した側とは反対側から発光素子アレイ基板240がフレーム部210の内部に挿入される。   Next, a method for assembling the optical print head 200 will be described. FIG. 18 is an exploded perspective view showing an assembly structure of the optical print head 200 according to the second embodiment. In FIG. 18, the second convex portion 216 hidden inside the frame portion 210 is indicated by a dotted line. The opening part 212 is formed in the frame part 210, the lens array part 220 is inserted into the opening part 212 from the upper surface side of the frame part 210 where the opening part 212 is formed, and the side where the lens array part 220 is inserted. The light emitting element array substrate 240 is inserted into the frame part 210 from the opposite side.

図18に示されるように、発光素子アレイ基板240は、上面における外縁が長手方向と短手方向とからなる略長方形状となるように形成されたガラスエポキシ基板241を有する。ガラスエポキシ基板241上には、光を照射する複数の半導体光学素子としての複数の発光素子が長手方向に配列されている。具体的には、複数の発光素子は、それぞれ光軸を有し、互いの光軸が略平行となるように、発光素子アレイ基板240の長手方向に並列的に配列されている。すなわち、発光素子アレイ基板240上の長手方向には、発光素子アレイ242が配置されている。なお、発光素子アレイ242は、例えば、複数の発光ダイオードから構成される。   As shown in FIG. 18, the light emitting element array substrate 240 has a glass epoxy substrate 241 formed so that the outer edge on the upper surface has a substantially rectangular shape composed of a longitudinal direction and a short direction. On the glass epoxy substrate 241, a plurality of light-emitting elements as a plurality of semiconductor optical elements that irradiate light are arranged in the longitudinal direction. Specifically, the plurality of light emitting elements each have an optical axis, and are arranged in parallel in the longitudinal direction of the light emitting element array substrate 240 so that the optical axes thereof are substantially parallel to each other. That is, the light emitting element array 242 is arranged in the longitudinal direction on the light emitting element array substrate 240. Note that the light emitting element array 242 includes, for example, a plurality of light emitting diodes.

ここで、発光素子アレイ基板240上に配置された発光素子アレイ242の長手方向の中央部における所定の点を発光素子アレイの基準点T5とする。この場合において、発光素子アレイの基準点T5から発光素子アレイ基板240の長手方向及び短手方向の両方に直交する仮想的な直線t3とレンズアレイ部220との交点をレンズアレイ部の基準点T6とする。すなわち、ガラスエポキシ基板241上に配置された発光素子アレイ242の長手方向の中央部を発光素子アレイの基準点T5とした場合に、レンズアレイ部220及び発光素子アレイ基板240をフレーム部210に装着した状態においてレンズアレイ部220の長手方向及び短手方向において発光素子アレイの基準点T5に対応する位置をレンズアレイ部の基準点T6とする。   Here, a predetermined point at the center in the longitudinal direction of the light emitting element array 242 arranged on the light emitting element array substrate 240 is set as a reference point T5 of the light emitting element array. In this case, an intersection of a virtual straight line t3 orthogonal to both the longitudinal direction and the short direction of the light emitting element array substrate 240 from the reference point T5 of the light emitting element array and the lens array part 220 is defined as a reference point T6 of the lens array part. And That is, when the central portion in the longitudinal direction of the light emitting element array 242 disposed on the glass epoxy substrate 241 is set as the reference point T5 of the light emitting element array, the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 are attached to the frame unit 210. In this state, the position corresponding to the reference point T5 of the light emitting element array in the longitudinal direction and the short direction of the lens array unit 220 is set as a reference point T6 of the lens array unit.

図18に示されるように、第1の凹部224は、レンズアレイ部220の側板223におけるレンズアレイ部の基準点T6の位置に対応する位置に形成されている。第1の凹部224は、屈折率分布型レンズ221を側板223で挟み込んだ後に側板223をルーター加工することにより形成される。また、第2の凹部244は、定尺板材から小片化する際に併せて形成される。ただし、第1の凹部224及び第2の凹部244の形成方法はこれらに限られない。第1の凹部224については、予め側板223となる材料にルーター加工で第1の凹部224となるスリット構造又は凹構造を形成してもよく、第1の凹部224を形成した後、側板223となる材料で屈折率分布型レンズ221を挟み込み、両端を任意の長さに裁断してレンズアレイ部220を作製することもできる。第1の凸部213及び第2の凸部216は、フレーム部210を液晶ポリマーなどの樹脂により形成する場合、型形成で作製すればよい。また、フレーム部210を作製する際にアルミニウムを削り出して形成する場合、凸構造を形成するように削り出して第1の凸部213及び第2の凸部216を形成してもよい。さらにまた、フレーム部210を作製する際に構造用鋼をプレス加工して作製する場合は、プレスにより押し出して凸構造を形成する方法又は曲げ加工により凸構造を形成する方法を採用することもできる。   As shown in FIG. 18, the first recess 224 is formed at a position corresponding to the position of the reference point T <b> 6 of the lens array unit on the side plate 223 of the lens array unit 220. The first concave portion 224 is formed by router processing the side plate 223 after the gradient index lens 221 is sandwiched between the side plates 223. Moreover, the 2nd recessed part 244 is formed collectively, when making small pieces from a fixed-size board material. However, the formation method of the 1st recessed part 224 and the 2nd recessed part 244 is not restricted to these. For the first recess 224, a slit structure or a recess structure that becomes the first recess 224 may be formed in the material that becomes the side plate 223 in advance by router processing. After the first recess 224 is formed, the side plate 223 and The lens array unit 220 can also be manufactured by sandwiching the gradient index lens 221 with a material and cutting both ends into an arbitrary length. The first convex portion 213 and the second convex portion 216 may be formed by mold formation when the frame portion 210 is formed of a resin such as a liquid crystal polymer. Further, when aluminum is cut out when forming the frame portion 210, the first convex portion 213 and the second convex portion 216 may be formed by cutting out so as to form a convex structure. Furthermore, when the structural steel is manufactured by pressing the frame portion 210, a method of forming a convex structure by extruding by pressing or a method of forming a convex structure by bending can be employed. .

レンズアレイ部220をフレーム部210に挿入する際、第1の凹部224と第1の凸部213とが係合するようにレンズアレイ部220をフレーム部210のスリット状の開口部212に挿入する。レンズアレイ部220を開口部212に挿入した後、レンズアレイ部220をフレーム部210に接着剤225を用いて接着する。   When the lens array unit 220 is inserted into the frame unit 210, the lens array unit 220 is inserted into the slit-shaped opening 212 of the frame unit 210 so that the first recess 224 and the first projection 213 are engaged. . After the lens array unit 220 is inserted into the opening 212, the lens array unit 220 is bonded to the frame unit 210 using an adhesive 225.

実施の形態2に係る光プリントヘッド200は、その構成要素である発光素子アレイ基板240に第2の凹部244を有し、フレーム部210に第2の凸部216を有する。第2の凹部244は、発光素子アレイ基板240における発光素子アレイの基準点T5の位置に対応する側面に形成されている。発光素子アレイ基板240をフレーム部210に挿入する際、第2の凹部244と第2の凸部216とが係合するように発光素子アレイ基板240をフレーム部210の内部に挿入する。発光素子アレイ基板240をフレーム部210の内部に挿入した後、発光素子アレイ基板240をフレーム部210に接着剤225を用いて接着する。   The optical print head 200 according to Embodiment 2 has a second concave portion 244 in the light emitting element array substrate 240 which is a constituent element thereof, and has a second convex portion 216 in the frame portion 210. The second recess 244 is formed on the side surface of the light emitting element array substrate 240 corresponding to the position of the reference point T5 of the light emitting element array. When the light emitting element array substrate 240 is inserted into the frame portion 210, the light emitting element array substrate 240 is inserted into the frame portion 210 so that the second concave portion 244 and the second convex portion 216 are engaged with each other. After the light emitting element array substrate 240 is inserted into the frame portion 210, the light emitting element array substrate 240 is bonded to the frame portion 210 using an adhesive 225.

なお、光プリントヘッド200の長手方向において、レンズアレイ部220の側板223とフレーム部210との間に空隙230,231の両方又はいずれか一方が形成されないように構成してもよい。同様に、光プリントヘッド200の長手方向において、発光素子アレイ基板240とフレーム部210との間に空隙250,251の両方又はいずれか一方が形成されないように構成してもよい。光プリントヘッド200の長手方向において、レンズアレイ部220の側板223とフレーム部210との間に空隙231が形成されないように構成する場合は、第1の凹部224と第1の凸部213との間が密着するように、第1の凹部224及び第1の凸部213のそれぞれを形成すればよい。同様に、光プリントヘッド200の長手方向において、発光素子アレイ基板240とフレーム部210との間に空隙251が形成されないように構成する場合は、第2の凹部244と第2の凸部216との間が密着するように、第2の凹部244及び第2の凸部216のそれぞれを形成すればよい。   In addition, in the longitudinal direction of the optical print head 200, it may be configured such that either or both of the gaps 230 and 231 are not formed between the side plate 223 of the lens array unit 220 and the frame unit 210. Similarly, in the longitudinal direction of the optical print head 200, either or both of the gaps 250 and 251 may not be formed between the light emitting element array substrate 240 and the frame part 210. In the case where the gap 231 is not formed between the side plate 223 of the lens array unit 220 and the frame unit 210 in the longitudinal direction of the optical print head 200, the first concave portion 224 and the first convex portion 213 are formed. Each of the first concave portion 224 and the first convex portion 213 may be formed so as to closely contact each other. Similarly, when the gap 251 is not formed between the light emitting element array substrate 240 and the frame portion 210 in the longitudinal direction of the optical print head 200, the second concave portion 244, the second convex portion 216, and the like. Each of the second concave portion 244 and the second convex portion 216 may be formed so that they are in close contact with each other.

空隙230,231が形成されないようなレンズアレイ部220及びフレーム部210を用いる場合は、レンズアレイ部220をフレーム部210に圧入して第1の凹部224と第1の凸部213とを係合させ、レンズアレイ部220をフレーム部210に固定させてもよい。同様に、空隙250,251が形成されないような発光素子アレイ基板240及びフレーム部210を用いる場合は、発光素子アレイ基板240をフレーム部210に圧入して第2の凹部244と第2の凸部216とを係合させ、発光素子アレイ基板240をフレーム部210に固定させてもよい。さらに、空隙を設けずに圧入されたレンズアレイ部220又は発光素子アレイ基板240が、フレーム部210に強く固定されるように、レンズアレイ部220とフレーム部210との隣接部分、又は発光素子アレイ基板240とフレーム部210との隣接部分に接着剤225を塗布してもよい。このとき、第1の凹部224と第1の凸部213とが係合している部分、又は第2の凹部244と第2の凸部216とが係合している部分を覆うように接着剤225を塗布することが望ましい。   When using the lens array part 220 and the frame part 210 in which the gaps 230 and 231 are not formed, the lens array part 220 is press-fitted into the frame part 210 to engage the first concave part 224 and the first convex part 213. The lens array unit 220 may be fixed to the frame unit 210. Similarly, in the case of using the light emitting element array substrate 240 and the frame portion 210 in which the gaps 250 and 251 are not formed, the light emitting element array substrate 240 is press-fitted into the frame portion 210 and the second concave portion 244 and the second convex portion. 216 may be engaged to fix the light emitting element array substrate 240 to the frame portion 210. Further, the lens array part 220 or the light emitting element array substrate 240 that is press-fitted without providing a gap is firmly fixed to the frame part 210, or the adjacent part of the lens array part 220 and the frame part 210, or the light emitting element array. An adhesive 225 may be applied to an adjacent portion between the substrate 240 and the frame portion 210. At this time, bonding is performed so as to cover a portion where the first concave portion 224 and the first convex portion 213 are engaged or a portion where the second concave portion 244 and the second convex portion 216 are engaged. It is desirable to apply agent 225.

図19(a)は、レンズアレイ部220をフレーム部210に装着した状態の光プリントヘッド200を示す上面図である。図19(b)は、発光素子アレイ基板240をフレーム部210に装着した状態の光プリントヘッド200を示す下面図である。図20(a)は、図19(a)に示される光プリントヘッド200の上面の一部分である領域K1を示す拡大上面図である。図20(b)は、図19(a)に示される光プリントヘッド200の上面の一部分である領域K2を示す拡大上面図である。図21(a)は、図19(b)に示される光プリントヘッドの下面の一部分である領域M1を示す拡大下面図である。図21(b)は、図19(b)に示される光プリントヘッドの下面の一部分である領域M2を示す拡大下面図である。   FIG. 19A is a top view showing the optical print head 200 in a state where the lens array unit 220 is mounted on the frame unit 210. FIG. 19B is a bottom view showing the optical print head 200 with the light emitting element array substrate 240 mounted on the frame portion 210. FIG. 20A is an enlarged top view showing a region K1 which is a part of the top surface of the optical print head 200 shown in FIG. FIG. 20B is an enlarged top view showing a region K2 which is a part of the top surface of the optical print head 200 shown in FIG. FIG. 21A is an enlarged bottom view showing a region M1 which is a part of the bottom surface of the optical print head shown in FIG. FIG. 21B is an enlarged bottom view showing a region M2 which is a part of the bottom surface of the optical print head shown in FIG.

図19(a)及び(b)に示されるように、レンズアレイ部220及び発光素子アレイ基板240は、フレーム部210の開口部212に挿入された後、フレーム部210の長手方向の任意の位置で接着剤を用いて接着される。図20(a)に示される例では、第1の凹部224と第1の凸部213とが互いに係合している第1の基準領域K3における空隙231に接着剤225を充填させてレンズアレイ部220をフレーム部210に固定させている。また、図20(b)に示される例では、第1の凹部224と第1の凸部213とが互いに係合している箇所以外の箇所、すなわち、第1の基準領域K3以外の任意の箇所において、空隙230に接着剤225を充填させてレンズアレイ部220をフレーム部210に固定させている。   As shown in FIGS. 19A and 19B, the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 are inserted into the opening 212 of the frame unit 210 and then arbitrarily positioned in the longitudinal direction of the frame unit 210. It is bonded using an adhesive. In the example shown in FIG. 20A, the adhesive 225 is filled in the gap 231 in the first reference region K3 in which the first concave portion 224 and the first convex portion 213 are engaged with each other to form a lens array. The part 220 is fixed to the frame part 210. Further, in the example shown in FIG. 20B, a location other than the location where the first concave portion 224 and the first convex portion 213 are engaged with each other, that is, an arbitrary location other than the first reference region K3. At a location, the gap 230 is filled with an adhesive 225 to fix the lens array unit 220 to the frame unit 210.

同様に、図21(a)に示される例では、第2の凹部244と第2の凸部216とが互いに係合している第2の基準領域M3における空隙251に接着剤245を充填させて発光素子アレイ基板240をフレーム部210に固定させている。また、図21(b)に示される例では、第2の凹部244と第2の凸部216とが互いに係合している箇所以外の箇所、すなわち、第2の基準領域M3以外の任意の箇所において、空隙250に接着剤245を充填させて発光素子アレイ基板240をフレーム部210に固定させている。接着剤245としては、例えば、エポキシ、アクリル、又はウレタンなどを主剤とする紫外線硬化型接着剤の内、いずれか一種類の紫外線硬化型接着剤を用いて接着することができる。   Similarly, in the example shown in FIG. 21A, the adhesive 245 is filled into the gap 251 in the second reference region M3 where the second concave portion 244 and the second convex portion 216 are engaged with each other. Thus, the light emitting element array substrate 240 is fixed to the frame portion 210. Further, in the example shown in FIG. 21B, a location other than the location where the second concave portion 244 and the second convex portion 216 are engaged with each other, that is, an arbitrary location other than the second reference region M3. The light emitting element array substrate 240 is fixed to the frame portion 210 by filling the gap 250 with the adhesive 245 at the location. As the adhesive 245, for example, any one kind of ultraviolet curable adhesive among the ultraviolet curable adhesive mainly composed of epoxy, acrylic, urethane, or the like can be used for adhesion.

実施の形態2として説明した構成は、光プリントヘッド200のみに適用される例に限られず、実施の形態1と同様に、イメージセンサヘッドとしてのコンタクトイメージセンサヘッドにも適用することができる。なお、実施の形態2として説明した構成を適用したコンタクトイメージセンサヘッドをイメージセンサヘッド260とする。   The configuration described as the second embodiment is not limited to the example applied only to the optical print head 200, and can be applied to a contact image sensor head as an image sensor head as in the first embodiment. A contact image sensor head to which the configuration described as the second embodiment is applied is referred to as an image sensor head 260.

以上に説明したように、実施の形態2に係る光プリントヘッド200は、レンズアレイ部220をフレーム部210に嵌合させた状態において、レンズアレイ部220の側板223に形成された第1の凹部224とフレーム部210に形成された第1の凸部213とが係合されているので、第1の基準領域K3以外の接着部(例えば、図19(a)に記載の領域K2における接着部)における剛性よりも第1の基準領域K3における剛性を高くすることができる。さらに、発光素子アレイ基板240をフレーム部210に嵌合させた状態において、発光素子アレイ基板240に形成された第2の凹部244とフレーム部210に形成された第2の凸部216とが係合されているので、第2の基準領域M3以外の接着部(例えば、図19(b)に記載の領域M2における接着部)における剛性よりも第2の基準領域M3における剛性を高くすることができる。したがって、実施の形態2に係る構成では、光プリントヘッド200に、第1及び第2の基準領域K3,M3以外の接着部からの引張応力に対して高い剛性をもたせることができ、せん断破壊することを大幅に抑制することができる。そのため、使用環境の変化によって生じるレンズアレイ部220若しくは発光素子アレイ基板240の膨張若しくは収縮による位置変動、又はレンズアレイ部220若しくは発光素子アレイ基板240の内在応力が緩和される際に生じる変形による位置変動を、第1及び第2の基準領域K3,M3を起点(基準点)として長手方向に振り分けることができる。また、レンズアレイ部220及びフレーム部210に第1の凹部224及び第1の凸部213がそれぞれ形成され、さらに、発光素子アレイ基板240及びフレーム部210に第2の凹部244及び第2の凸部216がそれぞれ形成されているので、基準点を正確に設置することができる。したがって、レンズアレイ部220及びフレーム部210、並びに発光素子アレイ基板240及びフレーム部210がそれぞれ互いに大きくずれることを低減し、レンズアレイ部220及び発光素子アレイ242のそれぞれの中心位置の相対的な位置関係のずれを低減することができる。よって、実施の形態2に係る構成によれば、実施の形態1に係る構成に比べて、レンズアレイ部220及び発光素子アレイ242の互いの中心位置の相対的な位置関係のずれをさらに低減することができる。同様に、実施の形態2に係る構成を適用したイメージセンサヘッド260におけるレンズアレイ部220及び受光素子アレイ(半導体光学素子)の互いの中心位置の相対的な位置関係のずれを低減することができる。   As described above, the optical print head 200 according to the second embodiment has the first recess formed in the side plate 223 of the lens array unit 220 in a state where the lens array unit 220 is fitted to the frame unit 210. 224 and the first convex portion 213 formed on the frame portion 210 are engaged with each other, so that an adhesive portion other than the first reference region K3 (for example, an adhesive portion in the region K2 described in FIG. 19A) The rigidity in the first reference region K3 can be made higher than the rigidity in). Further, in a state where the light emitting element array substrate 240 is fitted to the frame portion 210, the second concave portion 244 formed in the light emitting element array substrate 240 and the second convex portion 216 formed in the frame portion 210 are engaged. Therefore, the rigidity in the second reference region M3 can be made higher than the rigidity in the adhesive portion other than the second reference region M3 (for example, the adhesive portion in the region M2 shown in FIG. 19B). it can. Therefore, in the configuration according to the second embodiment, the optical print head 200 can be provided with high rigidity against the tensile stress from the adhesive portion other than the first and second reference regions K3 and M3, and the shear failure occurs. This can be greatly suppressed. Therefore, position variation due to expansion or contraction of the lens array unit 220 or the light emitting element array substrate 240 caused by a change in the use environment or deformation caused when the internal stress of the lens array unit 220 or the light emitting element array substrate 240 is relaxed. The fluctuation can be distributed in the longitudinal direction starting from the first and second reference regions K3 and M3 (reference point). In addition, a first concave portion 224 and a first convex portion 213 are formed in the lens array portion 220 and the frame portion 210, respectively. Further, a second concave portion 244 and a second convex portion are formed in the light emitting element array substrate 240 and the frame portion 210, respectively. Since the portions 216 are formed, the reference point can be accurately set. Therefore, the lens array unit 220 and the frame unit 210, and the light emitting element array substrate 240 and the frame unit 210 are reduced from being greatly displaced from each other, and the relative positions of the center positions of the lens array unit 220 and the light emitting element array 242 are reduced. The deviation of the relationship can be reduced. Therefore, according to the configuration according to the second embodiment, the displacement of the relative positional relationship between the center positions of the lens array unit 220 and the light emitting element array 242 is further reduced as compared with the configuration according to the first embodiment. be able to. Similarly, a shift in the relative positional relationship between the center positions of the lens array unit 220 and the light receiving element array (semiconductor optical element) in the image sensor head 260 to which the configuration according to the second embodiment is applied can be reduced. .

実施の形態2に係る構成によれば、レンズアレイ部220とフレーム部210との間に空隙230,231が設けられ、さらに、発光素子アレイ基板240とフレーム部210との間に空隙250,251が設けられているので、レンズアレイ部220及び発光素子アレイ基板240をフレーム部210にそれぞれ圧入して嵌合させる際に生じる応力によるレンズアレイ部220及び発光素子アレイ基板240の変形を抑制することができる。また、第1の基準領域K3及び第2の基準領域M3における空隙231,251に接着剤225,245を充填することでの第1の基準領域K3及び第2の基準領域M3以外の箇所における接着部(例えば、図19(a)及び(b)に記載の領域K2,M2における接着部)における剛性よりも高い剛性を得ることができる。さらに、第1の基準領域K3及び第2の基準領域M3における空隙231,251のみに接着剤225,245を充填することで、使用環境の変化によって生じるレンズアレイ部220及び発光素子アレイ基板240の膨張若しくは収縮による位置変動又はレンズアレイ部220及び発光素子アレイ基板240の内在応力が緩和される際に生じる変形による位置変動を、第1の基準領域K3及び第2の基準領域M3のそれぞれを起点として長手方向により振り分けやすくすることができる。   According to the configuration according to the second embodiment, the gaps 230 and 231 are provided between the lens array unit 220 and the frame part 210, and the gaps 250 and 251 are further provided between the light emitting element array substrate 240 and the frame part 210. Therefore, the deformation of the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 due to stress generated when the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 are press-fitted and fitted into the frame unit 210, respectively, is suppressed. Can do. In addition, the gaps 231 and 251 in the first reference region K3 and the second reference region M3 are filled with the adhesives 225 and 245, thereby bonding at locations other than the first reference region K3 and the second reference region M3. The rigidity higher than the rigidity in the part (for example, the adhesion part in the regions K2 and M2 described in FIGS. 19A and 19B) can be obtained. Furthermore, by filling only the gaps 231 and 251 in the first reference region K3 and the second reference region M3 with the adhesives 225 and 245, the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 that are generated due to a change in the use environment. Position variation due to expansion or contraction or position variation due to deformation that occurs when the internal stress of the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 is relaxed starts from the first reference region K3 and the second reference region M3, respectively. As shown in FIG.

また、実施の形態2に係る光プリントヘッド200は、レンズアレイ部220とフレーム部210とが係合する第1の基準領域K3及び発光素子アレイ基板240とフレーム部210とが係合する第2の基準領域M3を有するので、レンズアレイ部220及び発光素子アレイ基板240をフレーム部210に挿入する際、レンズアレイ部220及び発光素子アレイ基板240の長手方向における位置決めが容易になる。また、レンズアレイ部220及び発光素子アレイ基板240をフレーム部210にそれぞれ固定させる際、1種類の接着剤で固定させることができるので作業効率が向上する。以上に説明したように、実施の形態2に係る半導体装置によれば、使用環境の変化に関わらず、安定した光照射性能を実現することができる。   In the optical print head 200 according to the second embodiment, the first reference region K3 in which the lens array unit 220 and the frame unit 210 are engaged, and the second reference region K3 in which the light emitting element array substrate 240 and the frame unit 210 are engaged. Therefore, when the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 are inserted into the frame unit 210, the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 can be easily positioned in the longitudinal direction. In addition, when the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 are fixed to the frame unit 210, the working efficiency is improved because the lens array unit 220 and the light emitting element array substrate 240 can be fixed with one type of adhesive. As described above, according to the semiconductor device according to the second embodiment, stable light irradiation performance can be realized regardless of changes in the use environment.

実施の形態2の変形例.
図22は、実施の形態2に係る光プリントヘッド300の第2の基準領域における第2の係合部及び第2の被係合部の変形例を示す図である。図22に示される光プリントヘッド300は、長手方向に配列された複数の半導体光学素子であって各々が互いに略平行な光軸を持つ複数の半導体光学素子を有する光学素子アレイ基板340と、長手方向に配列された複数のレンズ素子であって各々が互いに略平行な中心軸を持つ複数のレンズ素子を有するレンズアレイ部320と、複数の半導体光学素子と複数のレンズ素子とが互いに対向するように光学素子アレイ基板340及びレンズアレイ部320を保持する保持部材であるフレーム部310とを備える。
Modified example of the second embodiment.
FIG. 22 is a diagram illustrating a modification of the second engaging portion and the second engaged portion in the second reference region of the optical print head 300 according to the second embodiment. An optical print head 300 shown in FIG. 22 includes an optical element array substrate 340 having a plurality of semiconductor optical elements arranged in the longitudinal direction and each having a plurality of semiconductor optical elements having optical axes substantially parallel to each other. A plurality of lens elements arranged in a direction and having a plurality of lens elements each having a substantially parallel central axis, and the plurality of semiconductor optical elements and the plurality of lens elements face each other. The optical element array substrate 340 and the frame array 310 which is a holding member for holding the lens array section 320 are provided.

光学素子アレイ基板としての発光素子アレイ基板340は、上面における外縁が長手方向に延びる1対の長辺と短手方向に延びる1対の短辺とからなる略長方形状となるように形成されたガラスエポキシ基板341(プリント配線基板341)を有する。このガラスエポキシ基板341上には、光を照射する複数の半導体光学素子としての複数の発光素子が長手方向に配列されている。具体的には、複数の発光素子は、それぞれ光軸を有し、互いの光軸が略平行となるように、発光素子アレイ基板340の長手方向に並列的に配列されている。すなわち、発光素子アレイ基板340上の長手方向には、発光素子アレイ342が配置されている。なお、発光素子アレイ342は、例えば、複数の発光ダイオードから構成される。これらの光軸は、例えば、長手方向及び短手方向の両方に直交する方向の光軸である。   The light emitting element array substrate 340 as an optical element array substrate is formed so that the outer edge on the upper surface has a substantially rectangular shape including a pair of long sides extending in the longitudinal direction and a pair of short sides extending in the short direction. A glass epoxy substrate 341 (printed wiring substrate 341) is included. On the glass epoxy substrate 341, a plurality of light emitting elements as a plurality of semiconductor optical elements for irradiating light are arranged in the longitudinal direction. Specifically, the plurality of light emitting elements each have an optical axis, and are arranged in parallel in the longitudinal direction of the light emitting element array substrate 340 so that the optical axes thereof are substantially parallel to each other. That is, the light emitting element array 342 is arranged in the longitudinal direction on the light emitting element array substrate 340. The light emitting element array 342 is composed of, for example, a plurality of light emitting diodes. These optical axes are, for example, optical axes in a direction orthogonal to both the longitudinal direction and the short direction.

レンズアレイ部320は、フレーム部310のスリット状の開口部312内において、フレーム部310に対向する位置に配置された第1の係合部としての第1の凹部324を有する。また、フレーム部310は、第1の係合部としての第1の凹部324によって係合されて、フレーム部310に対するレンズアレイ部320の長手方向の位置を決める第1の被係合部としての第1の凸部313を有する。   The lens array unit 320 includes a first concave portion 324 as a first engagement portion disposed at a position facing the frame unit 310 in the slit-shaped opening 312 of the frame unit 310. The frame part 310 is engaged by a first recess 324 as a first engaging part, and serves as a first engaged part that determines the position of the lens array part 320 in the longitudinal direction with respect to the frame part 310. It has the 1st convex part 313. FIG.

図22に示される光プリントヘッド300は、第2の係合部として発光素子アレイ基板340の第2の凸部343を有し、且つ、第2の被係合部としてフレーム部310の第2の凹部(スリット部)314を有する点において、図18に示される光プリントヘッド200と相違する。   The optical print head 300 shown in FIG. 22 has the second convex portion 343 of the light emitting element array substrate 340 as the second engaging portion, and the second of the frame portion 310 as the second engaged portion. The optical print head 200 is different from the optical print head 200 shown in FIG.

図18に示されるように、光プリントヘッド200のフレーム部210に凸構造(第2の凸部216)を形成する際、構造用鋼をプレス加工する方法を採用する場合、高精度に凸構造を形成することが比較的困難である。そこで、図22に示される例では、光プリントヘッド300の光学素子アレイ基板としての発光素子アレイ基板340に凸構造である第2の係合部としての第2の凸部343を形成し、フレーム部310に第2の凸部343と係合する第2の被係合部としての第2の凹部(スリット部)314を形成している。第2の凹部314は、フレーム部310の発光素子アレイ基板340の第2の凸部343に対向する側面に、長手方向に直交する方向(図22における縦方向)に長い溝状に切り欠いたスリット構造を有する。   As shown in FIG. 18, when a convex structure (second convex portion 216) is formed on the frame portion 210 of the optical print head 200, when a method of pressing structural steel is employed, the convex structure is highly accurate. Is relatively difficult to form. Therefore, in the example shown in FIG. 22, the second convex portion 343 as the second engaging portion having the convex structure is formed on the light emitting element array substrate 340 as the optical element array substrate of the optical print head 300, and the frame A second concave portion (slit portion) 314 is formed in the portion 310 as a second engaged portion that engages with the second convex portion 343. The second recess 314 was cut out in the shape of a long groove in the direction orthogonal to the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 22) on the side surface of the frame portion 310 facing the second convex portion 343 of the light emitting element array substrate 340. Has a slit structure.

図18に示される光プリントヘッド200の構成と同様に、図22に示される発光素子アレイ基板340とフレーム部310との間には、所定の遊びを持たせるための空隙を設けることが望ましい。具体的には、発光素子アレイ基板340とフレーム部310との間に、空隙が形成されている。発光素子アレイ基板340とフレーム部310との間の空隙に接着剤225を充填することにより、発光素子アレイ基板340とフレーム部310とを固定することができる。なお、発光素子アレイ基板340とフレーム部310との間の空隙の内、第2の基準領域に形成されている第2の凸部343と第2の凹部314との間の空隙に接着剤245を充填させ、他の領域に接着剤を用いない構成としてもよい。短手方向における第2の凸部343と第2の凹部314との間の空隙の幅は、0μmよりも大きく500μmよりも小さいことが望ましい。また、発光素子アレイ基板340とフレーム部310との間に空隙を設けず、発光素子アレイ基板340をフレーム部310に圧入して嵌合させる構造を採用してもよい。発光素子アレイ基板340に形成される第2の凸部343は、発光素子アレイ基板340を定尺板材から小片化する際に、ルーター加工により併せて形成することができる。一方、フレーム部310に形成されるスリット構造である第2の凹部314は、構造用鋼をプレス加工により外形打ち抜きの際に併せて形成することができる。図22に示す変形例としての構成は、光プリントヘッドに適用する例に限られず、実施の形態1の説明において示されるイメージセンサヘッドにも適用することができる。   Similar to the configuration of the optical print head 200 shown in FIG. 18, it is desirable to provide a gap for giving a predetermined play between the light emitting element array substrate 340 and the frame portion 310 shown in FIG. 22. Specifically, a gap is formed between the light emitting element array substrate 340 and the frame portion 310. By filling the gap between the light emitting element array substrate 340 and the frame part 310 with the adhesive 225, the light emitting element array substrate 340 and the frame part 310 can be fixed. Note that, in the gap between the light emitting element array substrate 340 and the frame portion 310, the adhesive 245 is formed in the gap between the second convex portion 343 and the second concave portion 314 formed in the second reference region. It is good also as a structure which is filled and does not use an adhesive agent in another area | region. The width of the gap between the second convex part 343 and the second concave part 314 in the short direction is preferably larger than 0 μm and smaller than 500 μm. Alternatively, a structure may be employed in which a gap is not provided between the light emitting element array substrate 340 and the frame portion 310, and the light emitting element array substrate 340 is press-fitted into and fitted into the frame portion 310. The second convex portion 343 formed on the light emitting element array substrate 340 can be formed together by router processing when the light emitting element array substrate 340 is made into small pieces from the standard plate material. On the other hand, the 2nd recessed part 314 which is the slit structure formed in the frame part 310 can be formed collectively in the case of external punching of structural steel by press work. The configuration as a modified example shown in FIG. 22 is not limited to the example applied to the optical print head, and can also be applied to the image sensor head shown in the description of the first embodiment.

実施の形態3.
図23は、実施の形態3に係る画像形成装置としてのLEDプリンタ400の構造を概略的に示す図である。LEDプリンタ400は、上記光プリントヘッド100,200,300のいずれかを露光装置の光源として適用したプリンタである。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 23 is a diagram schematically showing the structure of an LED printer 400 as an image forming apparatus according to the third embodiment. The LED printer 400 is a printer to which any one of the optical print heads 100, 200, and 300 is applied as a light source of an exposure apparatus.

図23に示されるように、LEDプリンタ400は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の現像剤を用いて、白黒又はカラー画像を電子写真方式により形成する。LEDプリンタ400は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の各色に対応する4つのプロセスユニット402Y,402M,402C,402Kを有している。各プロセスユニット402Y,402M,402C,402Kは、用紙等の記録媒体404の搬送路406に沿って配置されている。各プロセスユニット402Y,402M,402C,402Kは、像担持体としての感光ドラム408と、この感光ドラム408の周囲に配置されて感光ドラム408の表面を帯電させる帯電装置410と、帯電された感光ドラム408の表面に外部から入力された画像データに対応する光を照射して静電潜像を形成する露光装置412とを有している。この露光装置412の光源は、実施の形態1及び2で説明した光プリントヘッド100,200,300のいずれかとすることができる。   As shown in FIG. 23, the LED printer 400 forms a black-and-white or color image by an electrophotographic method using yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) developers. To do. The LED printer 400 includes four process units 402Y, 402M, 402C, and 402K corresponding to the respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Each process unit 402Y, 402M, 402C, 402K is arranged along a conveyance path 406 of a recording medium 404 such as paper. Each process unit 402Y, 402M, 402C, 402K includes a photosensitive drum 408 as an image carrier, a charging device 410 arranged around the photosensitive drum 408 to charge the surface of the photosensitive drum 408, and a charged photosensitive drum. The exposure apparatus 412 forms an electrostatic latent image by irradiating the surface 408 with light corresponding to image data input from the outside. The light source of the exposure apparatus 412 can be any of the optical print heads 100, 200, and 300 described in the first and second embodiments.

各プロセスユニット402Y,402M,402C,402Kは、静電潜像が形成された感光ドラム408の表面に現像剤としてのトナーを供給する現像装置414と、感光ドラム408の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置416とをさらに有している。なお、感光ドラム408は、駆動源及びギヤ等からなる駆動機構によって矢印方向に回転する。また、LEDプリンタ400は、用紙等の記録媒体404を収納する用紙カセット418と、記録媒体404を1枚ずつ分離させ搬送するためのホッピングローラ420とを有している。ホッピングローラ420の記録媒体404搬送方向の下流側には、ピンチローラ422a,422bと、ピンチローラ422a,422bとともに記録媒体404を挟んで斜行を修正してプロセスユニット402Y,402M,402C,402Kに向けて搬送するレジストローラ424a,424bとが備えられている。ホッピングローラ420及びレジストローラ424a,424bは、モータ及びギヤ等の駆動源に連動して回転する。   Each of the process units 402Y, 402M, 402C, and 402K removes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 408 and the developing device 414 that supplies toner as a developer to the surface of the photosensitive drum 408 on which the electrostatic latent image is formed. And a cleaning device 416. The photosensitive drum 408 is rotated in the direction of the arrow by a drive mechanism including a drive source and a gear. The LED printer 400 also includes a paper cassette 418 that stores a recording medium 404 such as paper, and a hopping roller 420 for separating and transporting the recording media 404 one by one. On the downstream side of the hopping roller 420 in the conveyance direction of the recording medium 404, the skew is corrected by sandwiching the recording medium 404 together with the pinch rollers 422a and 422b and the pinch rollers 422a and 422b, and the process units 402Y, 402M, 402C, and 402K are arranged. Registration rollers 424a and 424b are provided. The hopping roller 420 and the registration rollers 424a and 424b rotate in conjunction with driving sources such as a motor and a gear.

LEDプリンタ400は、さらに、各プロセスユニット402Y,402M,402C,402Kに対向して配置された転写ローラ426を有する。転写ローラ426は、半導電性のゴム等から構成され、各プロセスユニットの感光ドラム408に対向配置されている。また、LEDプリンタ400は、定着装置434と、排出ローラ428a,428b,430a,430bと、スタッカ432とを有する。感光ドラム408上に形成されたトナー像を記録媒体404上に転写させるように、感光ドラム408の電位及び転写ローラ426の電位がそれぞれ設定されている。排出ローラ428a,428b,430a,430bは、記録媒体404をLEDプリンタ400の外部へ排出するように記録媒体404を排出方向へ搬送する。なお、図23に示すLEDプリンタ400の例は、用紙の片面のみを印刷する場合における構成例を示しているが、用紙の両面を印刷する際に用紙を反転させるために用いる用紙反転装置436を、図23において点線で囲う位置に備えることもできる。   The LED printer 400 further includes a transfer roller 426 disposed to face the process units 402Y, 402M, 402C, and 402K. The transfer roller 426 is made of semiconductive rubber or the like, and is disposed to face the photosensitive drum 408 of each process unit. The LED printer 400 includes a fixing device 434, discharge rollers 428a, 428b, 430a, 430b, and a stacker 432. The potential of the photosensitive drum 408 and the potential of the transfer roller 426 are set so that the toner image formed on the photosensitive drum 408 is transferred onto the recording medium 404. The discharge rollers 428a, 428b, 430a, and 430b convey the recording medium 404 in the discharging direction so as to discharge the recording medium 404 to the outside of the LED printer 400. The example of the LED printer 400 shown in FIG. 23 shows a configuration example in the case where only one side of the paper is printed. However, the paper reversing device 436 used to reverse the paper when printing both sides of the paper is used. 23 can also be provided at a position surrounded by a dotted line in FIG.

用紙カセット418に積載された記録媒体404は、ホッピングローラ420により1枚ずつ分離されて搬送される。用紙カセット418から供給された記録媒体404は、レジストローラ424a,424b及びピンチローラ422a,422bを通過して各プロセスユニット402Y,402M,402C,402Kにおける感光ドラム408と転写ローラ426との間を順次通過する。記録媒体404は、各プロセスユニット402Y,402M,402C,402Kにおいて、感光ドラム408と転写ローラ426との間を通過して、各色のトナー像が順に記録媒体404に転写され、定着装置434によって加熱及び加圧されて各色のトナー像が記録媒体404に定着される。トナー像が定着された記録媒体404は、排出ローラ428a,428b,430a,430bによってスタッカ432に排出される。   The recording media 404 loaded on the paper cassette 418 are separated and conveyed one by one by the hopping roller 420. The recording medium 404 supplied from the paper cassette 418 passes through the registration rollers 424a and 424b and the pinch rollers 422a and 422b, and sequentially passes between the photosensitive drum 408 and the transfer roller 426 in each of the process units 402Y, 402M, 402C, and 402K. pass. The recording medium 404 passes between the photosensitive drum 408 and the transfer roller 426 in each of the process units 402Y, 402M, 402C, and 402K, and the toner images of the respective colors are sequentially transferred to the recording medium 404 and heated by the fixing device 434. Then, the toner image of each color is fixed on the recording medium 404 by being pressed. The recording medium 404 on which the toner image is fixed is discharged to a stacker 432 by discharge rollers 428a, 428b, 430a, 430b.

以上に説明したように、実施の形態3に係る画像形成装置としてのLEDプリンタ400においては、露光装置412の光源として、発光素子アレイを含む半導体装置が使用環境の変化に関わらず安定した光照射性能を実現することができる。したがって、これらの半導体装置を含む光プリントヘッド100,200,300を露光装置としてLEDプリンタなどの画像形成装置に用いた場合、感光ドラム408における結像光量変動を小さくすることができ、積算エネルギー分布を一様にすることができる。よって、実施の形態3に係るLEDプリンタ400によれば、使用環境の変化に関わらず、安定した印字品質を維持することができる。   As described above, in the LED printer 400 as the image forming apparatus according to the third embodiment, the semiconductor device including the light emitting element array is used as the light source of the exposure device 412 in a stable light irradiation regardless of changes in the use environment. Performance can be realized. Therefore, when the optical print heads 100, 200, and 300 including these semiconductor devices are used as an exposure apparatus in an image forming apparatus such as an LED printer, the variation in the amount of imaged light on the photosensitive drum 408 can be reduced, and the integrated energy distribution. Can be made uniform. Therefore, according to the LED printer 400 according to the third embodiment, it is possible to maintain stable print quality regardless of changes in the use environment.

実施の形態4.
図24は、実施の形態4に係るフラットベッド型のイメージスキャナ(画像読取装置)500を概略的に示す外観斜視図である。イメージスキャナ500は、上記イメージセンサヘッド160を適用したフラットベッド型のコンタクトイメージスキャナである。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 24 is an external perspective view schematically showing a flatbed image scanner (image reading apparatus) 500 according to the fourth embodiment. The image scanner 500 is a flat bed type contact image scanner to which the image sensor head 160 is applied.

図24に示されるように、イメージスキャナ500は、筐体502と、原稿を乗せる原稿台504と、原稿台504上に載置された原稿を上から押さえ付ける蓋体(原稿台カバー)506とを有する。筐体502の内部には、イメージセンサヘッド160と、ガイド508a,508bと、ステッピングモータ510と、駆動ベルト512と、制御回路514と、フレキシブルフラットケーブル516とが配置されている。   As shown in FIG. 24, the image scanner 500 includes a housing 502, a document table 504 on which a document is placed, and a lid (document table cover) 506 that presses the document placed on the document table 504 from above. Have An image sensor head 160, guides 508a and 508b, a stepping motor 510, a drive belt 512, a control circuit 514, and a flexible flat cable 516 are arranged inside the housing 502.

イメージセンサヘッド160は、筐体502に固定されている一対のガイド508a,508bに沿って直線移動可能に支持されている。イメージセンサヘッド160をガイド508a,508bに沿って副走査方向にスライドさせるため、イメージセンサヘッド160は、ステッピングモータ510に連結された駆動ベルト512に連結されている。イメージセンサヘッド160の制御を行うための制御回路514は、フレキシブルフラットケーブル516を介してイメージセンサヘッド160と結線されている。なお、図24では、イメージスキャナ500に設置されるイメージセンサヘッドとして、実施の形態1に係るイメージセンサヘッド160を適用した例を示したが、実施の形態2の構成を適用したイメージセンサヘッド260をイメージスキャナ500に適用することもできる。   The image sensor head 160 is supported so as to be linearly movable along a pair of guides 508 a and 508 b fixed to the housing 502. In order to slide the image sensor head 160 in the sub-scanning direction along the guides 508a and 508b, the image sensor head 160 is connected to a drive belt 512 connected to a stepping motor 510. A control circuit 514 for controlling the image sensor head 160 is connected to the image sensor head 160 via a flexible flat cable 516. 24 shows an example in which the image sensor head 160 according to the first embodiment is applied as the image sensor head installed in the image scanner 500, but the image sensor head 260 to which the configuration of the second embodiment is applied. Can also be applied to the image scanner 500.

以上に説明したように、実施の形態4に係る画像読取装置としてのイメージスキャナ500においては、イメージセンサヘッド160に備えられた受光素子アレイを含む半導体装置が使用環境の変化に関わらず、安定した光受光性能を実現することができる。したがって、これらの半導体装置を含むイメージセンサヘッド160をイメージスキャナに用いた場合、受光素子アレイへの入射光量変動を小さくすることができ、積算エネルギー分布を一様にすることができる。よって、使用環境の変化に関わらず、安定した画像読取品質を維持することができる。   As described above, in the image scanner 500 as the image reading apparatus according to the fourth embodiment, the semiconductor device including the light receiving element array provided in the image sensor head 160 is stable regardless of changes in the use environment. Light receiving performance can be realized. Therefore, when the image sensor head 160 including these semiconductor devices is used for an image scanner, fluctuations in the amount of light incident on the light receiving element array can be reduced, and the integrated energy distribution can be made uniform. Therefore, stable image reading quality can be maintained regardless of changes in the use environment.

100,200,300 光プリントヘッド(半導体装置)、 120,220,320 レンズアレイ部、 110,161,210,310 フレーム部、 112,212,312 開口部、 113,163 第1の凸部(第1の被係合部)、 114,214 位置決め部、 115 搭載面、 116 スペーサ、 121,221 屈折率分布型レンズ(レンズ素子)、 130,131,230,231,250,251 空隙、 122,153,222,225,245 接着剤、 123,223 側板、 124 第1の凹部(第1の係合部)、 140,240,340 発光素子アレイ基板(光学素子アレイ基板)、 142,242,342 発光素子アレイ(半導体光学素子)、 150,151 封止材、 160 イメージセンサヘッド、 164 第1の開口部、 166 第2の開口部、 170 受光素子アレイ基板(光学素子アレイ基板)、 172 受光素子アレイ(半導体光学素子)、 180 カバーガラス、 181 導光体、 213,313 第1の凸部(第1の被係合部)、 216 第2の凸部(第2の被係合部)、 224,324 第1の凹部(第1の係合部)、 244 第2の凹部(第2の係合部)、 314 第2の凹部(第2の被係合部)、 343 第2の凸部(第2の係合部)、 400 LEDプリンタ(画像形成装置)、 402Y,402M,402C,402K プロセスユニット、 404 記録媒体、 406 搬送路、 408 感光ドラム(像担持体)、 410 帯電装置、 412 露光装置、 414 現像装置、 416 クリーニング装置、 418 用紙カセット、 420 ホッピングローラ、 422a,422b ピンチローラ、 424a,424b レジストローラ、 426 転写ローラ、 428a,428b,430a,430b 排出ローラ、 432 スタッカ、 434 定着装置、 436 用紙反転装置、 500 イメージスキャナ(画像読取装置)、 502 筐体、 504 原稿台、 506 蓋体、 508a,508b ガイド、 510 ステッピングモータ、 512 駆動ベルト、 514 制御回路、 516 フレキシブルフラットケーブル。   100, 200, 300 Optical print head (semiconductor device), 120, 220, 320 Lens array part, 110, 161, 210, 310 Frame part, 112, 212, 312 Opening part, 113, 163 First convex part (first 1 engaged portion), 114, 214 positioning portion, 115 mounting surface, 116 spacer, 121,221 gradient index lens (lens element), 130, 131, 230, 231, 250, 251 gap, 122,153 , 222, 225, 245 Adhesive, 123, 223 Side plate, 124 First recess (first engaging portion), 140, 240, 340 Light emitting element array substrate (optical element array substrate), 142, 242, 342 Light emitting Element array (semiconductor optical element), 150, 151 sealing material, 160 image sensor Sahead, 164 first opening, 166 second opening, 170 light receiving element array substrate (optical element array substrate), 172 light receiving element array (semiconductor optical element), 180 cover glass, 181 light guide, 213, 313 First convex portion (first engaged portion), 216 Second convex portion (second engaged portion), 224, 324 First concave portion (first engaging portion), 244 Second , Second concave portion (second engaged portion), 343 second convex portion (second engaging portion), 400 LED printer (image forming apparatus), 402Y, 402M, 402C, 402K Process unit, 404 recording medium, 406 transport path, 408 photosensitive drum (image carrier), 410 charging device, 412 exposure device, 414 developing device, 416 418 paper cassette, 420 hopping roller, 422a, 422b pinch roller, 424a, 424b registration roller, 426 transfer roller, 428a, 428b, 430a, 430b discharge roller, 432 stacker, 434 fixing device, 436 paper reversing device, 500 Image scanner (image reading device), 502 housing, 504 document table, 506 lid, 508a, 508b guide, 510 stepping motor, 512 drive belt, 514 control circuit, 516 flexible flat cable.

Claims (18)

長手方向に配列された複数の半導体光学素子であって、各々が互いに略平行な光軸を持つ前記複数の半導体光学素子を有する光学素子アレイ基板と、
前記長手方向に配列された複数のレンズ素子であって、各々が互いに略平行な中心軸を持つ前記複数のレンズ素子を有するレンズアレイ部と、
前記複数の半導体光学素子と前記複数のレンズ素子とが互いに対向するように、前記光学素子アレイ基板及び前記レンズアレイ部を保持するフレーム部と
を備え、
前記レンズアレイ部は、前記フレーム部に対向する位置に配置された第1の係合部を有し、
前記フレーム部は、前記第1の係合部によって係合されて、前記フレーム部に対する前記レンズアレイ部の前記長手方向の位置を決める第1の被係合部を有する
ことを特徴とする半導体装置。
A plurality of semiconductor optical elements arranged in the longitudinal direction, each having an optical element array substrate having the plurality of semiconductor optical elements each having an optical axis substantially parallel to each other;
A plurality of lens elements arranged in the longitudinal direction, each having a plurality of lens elements each having a substantially parallel central axis;
A frame portion that holds the optical element array substrate and the lens array portion so that the plurality of semiconductor optical elements and the plurality of lens elements face each other;
The lens array portion has a first engagement portion disposed at a position facing the frame portion,
The frame portion includes a first engaged portion that is engaged by the first engaging portion to determine a position in the longitudinal direction of the lens array portion with respect to the frame portion. .
前記第1の係合部及び前記第1の被係合部は、前記長手方向における前記第1の係合部と前記第1の被係合部との間に、第1の空隙が存在するように形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   The first engaging portion and the first engaged portion have a first gap between the first engaging portion and the first engaged portion in the longitudinal direction. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed as described above. 前記第1の係合部及び前記第1の被係合部は、前記長手方向における前記第1の係合部と前記第1の被係合部との間が密着するように形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   The first engaging portion and the first engaged portion are formed so that the first engaging portion and the first engaged portion in the longitudinal direction are in close contact with each other. The semiconductor device according to claim 1. 前記第1の係合部は、前記レンズアレイ部の前記長手方向の略中央部に配置され、
前記第1の被係合部は、前記フレーム部の前記長手方向の略中央部に配置される
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体装置。
The first engaging portion is disposed at a substantially central portion in the longitudinal direction of the lens array portion,
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first engaged portion is disposed at a substantially central portion in the longitudinal direction of the frame portion.
前記レンズアレイ部を前記フレーム部に固定する第1の接着剤をさらに有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a first adhesive that fixes the lens array portion to the frame portion. 6. 前記第1の接着剤は、紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 5, wherein the first adhesive is an ultraviolet curable adhesive. 前記第1の係合部は、前記レンズアレイ部における前記長手方向の予め決められた位置に形成された第1の凹部であり、
前記第1の被係合部は、前記フレーム部における前記長手方向の予め決められた位置に形成され、前記第1の凹部に係合する第1の凸部である
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体装置。
The first engagement portion is a first recess formed at a predetermined position in the longitudinal direction in the lens array portion,
The first engaged portion is a first convex portion that is formed at a predetermined position in the longitudinal direction of the frame portion and engages with the first concave portion. 7. The semiconductor device according to any one of 1 to 6.
前記光学素子アレイ基板は、前記フレーム部に対向する位置に配置された第2の係合部を有し、
前記フレーム部は、前記第2の係合部によって係合されて、前記フレーム部に対する前記光学素子アレイ基板の前記長手方向の位置を決める第2の被係合部を有する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体装置。
The optical element array substrate has a second engagement portion disposed at a position facing the frame portion,
The frame portion includes a second engaged portion that is engaged by the second engaging portion to determine a position in the longitudinal direction of the optical element array substrate with respect to the frame portion. Item 8. The semiconductor device according to any one of Items 1 to 7.
前記第2の係合部及び前記第2の被係合部は、前記長手方向における前記第2の係合部と前記第2の被係合部との間に、第2の空隙が存在するように形成されることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。   The second engaging portion and the second engaged portion have a second gap between the second engaging portion and the second engaged portion in the longitudinal direction. 9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the semiconductor device is formed as described above. 前記第2の係合部及び前記第2の被係合部は、前記長手方向における前記第2の係合部と前記第2の被係合部との間が密着するように形成されることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。   The second engaging portion and the second engaged portion are formed so that the second engaging portion and the second engaged portion in the longitudinal direction are in close contact with each other. The semiconductor device according to claim 8. 前記光学素子アレイ基板を前記フレーム部に固定する第2の接着剤をさらに有することを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の半導体装置。   11. The semiconductor device according to claim 8, further comprising a second adhesive for fixing the optical element array substrate to the frame portion. 前記第2の接着剤は、紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 11, wherein the second adhesive is an ultraviolet curable adhesive. 前記第2の係合部は、前記光学素子アレイ基板における前記長手方向の予め決められた位置に形成された第2の凹部であり、
前記第2の被係合部は、前記フレーム部における前記長手方向の予め決められた位置に形成され、前記第2の凹部に係合する第2の凸部である
ことを特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載の半導体装置。
The second engagement portion is a second recess formed at a predetermined position in the longitudinal direction of the optical element array substrate,
The second engaged portion is a second convex portion that is formed at a predetermined position in the longitudinal direction of the frame portion and engages with the second concave portion. The semiconductor device according to any one of 8 to 12.
前記第2の係合部は、前記光学素子アレイ基板における前記長手方向の予め決められた位置に形成された第2の凸部であり、
前記第2の被係合部は、前記フレーム部における前記長手方向の予め決められた位置に形成され、前記第2の凸部に係合する第2の凹部であり、
前記第2の凹部は、前記フレーム部の前記光学素子アレイ基板の前記第2の凸部に対向する側面に、前記長手方向に直交する方向に切り欠いたスリット部である
ことを特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載の半導体装置。
The second engaging portion is a second convex portion formed at a predetermined position in the longitudinal direction on the optical element array substrate,
The second engaged portion is a second concave portion that is formed at a predetermined position in the longitudinal direction of the frame portion and engages with the second convex portion,
The second concave portion is a slit portion cut out in a direction perpendicular to the longitudinal direction on a side surface of the frame portion facing the second convex portion of the optical element array substrate. Item 13. The semiconductor device according to any one of Items 8 to 12.
前記複数の半導体光学素子は、複数の発光素子であり、
前記光学素子アレイ基板は、発光素子アレイ基板である
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の半導体装置。
The plurality of semiconductor optical elements are a plurality of light emitting elements,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the optical element array substrate is a light emitting element array substrate.
前記複数の半導体光学素子は、複数の受光素子であり、
前記光学素子アレイ基板は、受光素子アレイ基板である
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の半導体装置。
The plurality of semiconductor optical elements are a plurality of light receiving elements,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the optical element array substrate is a light receiving element array substrate.
請求項15に記載の半導体装置を含む光プリントヘッドを有することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising an optical print head including the semiconductor device according to claim 15. 請求項16に記載の半導体装置を含むイメージセンサヘッドを有することを特徴とする画像読取装置。   An image reading apparatus comprising an image sensor head including the semiconductor device according to claim 16.
JP2014187948A 2014-09-16 2014-09-16 Semiconductor device, image forming device, and image reading device Pending JP2016060060A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014187948A JP2016060060A (en) 2014-09-16 2014-09-16 Semiconductor device, image forming device, and image reading device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014187948A JP2016060060A (en) 2014-09-16 2014-09-16 Semiconductor device, image forming device, and image reading device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016060060A true JP2016060060A (en) 2016-04-25

Family

ID=55795554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014187948A Pending JP2016060060A (en) 2014-09-16 2014-09-16 Semiconductor device, image forming device, and image reading device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016060060A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113067957A (en) * 2019-12-12 2021-07-02 佳能株式会社 Lens array unit, image sensor unit, image reading apparatus, image forming apparatus, and method of manufacturing lens array unit
WO2022131155A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-23 株式会社小糸製作所 Vehicle-mounted light source unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113067957A (en) * 2019-12-12 2021-07-02 佳能株式会社 Lens array unit, image sensor unit, image reading apparatus, image forming apparatus, and method of manufacturing lens array unit
CN113067957B (en) * 2019-12-12 2022-10-28 佳能株式会社 Lens array unit, image sensor unit, image reading apparatus, image forming apparatus, and method of manufacturing lens array unit
WO2022131155A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-23 株式会社小糸製作所 Vehicle-mounted light source unit
US11940110B2 (en) 2020-12-15 2024-03-26 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicle-mounted light source unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7014050B2 (en) Exposure device, reading head, image forming device and image reading device
JP2010072557A (en) Lens array unit, optical head and information apparatus
KR100724002B1 (en) Image forming apparatus
JP2013246349A (en) Lens unit, exposure device, led head, image forming apparatus, and reading device
WO2016080258A1 (en) Lens array and light source unit
JP6835440B2 (en) Lens unit, print head, image sensor head, image forming device and image reading device
JP2017050705A (en) Rod lens array unit, manufacturing method of rod lens array unit, optical print head, contact image sensor, image forming apparatus, and image reading device
JP6688709B2 (en) Disengagement mechanism, lens unit, print head, read head, exposure device, image forming device, and image reading device
JP2016060060A (en) Semiconductor device, image forming device, and image reading device
US20100214389A1 (en) Line Head and Image Forming Apparatus
US9855766B2 (en) Rod lens array, LED print head, contact image sensor head, image forming apparatus, and image reading apparatus
JP2016186580A (en) Lens array unit, image forming apparatus, and manufacturing method of lens array unit
US9810816B2 (en) Rod lens array unit, production method of rod lens array unit, LED print head, image sensor head, image forming apparatus, and image reader
JP2010188528A (en) Line head and image forming apparatus
JP6296902B2 (en) Semiconductor device, image forming apparatus using the semiconductor device, and image reading apparatus
JP5157339B2 (en) Line head and image forming apparatus using the line head
JP2013247558A (en) Exposure device, led head, image formation device, and reading device
JP6685873B2 (en) Lens unit, LED head, exposure device, image forming device, and reading device
US11415907B2 (en) Optical head, image forming apparatus, image reading apparatus, and method of producing optical head
JP2020034795A (en) Lens unit, print head, reading head, image forming apparatus, and image reading device
JP7484579B2 (en) HEAD, IMAGE FORMING APPARATUS, IMAGE READING APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING HEAD
JP7279598B2 (en) Exposure head, image forming device, reading head and reading device
JP2023132243A (en) Method for manufacturing optical device
JP6411190B2 (en) Rod lens array, LED print head, image sensor head, image forming apparatus, and image reading apparatus
JP2016047630A (en) Optical element apparatus, optical writing head, image formation apparatus, and manufacturing method of optical element chip