JP5882720B2 - 受発光素子モジュールおよびこれを用いたセンサ装置 - Google Patents
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ど多岐にわたるアプリケーションで用いられている。
図1(a)および(b)に示す受発光素子モジュール1は、コピー機やプリンタなどの画像形成装置に組み込まれて、トナーやメディアなどの被照射物の位置情報、距離情報または濃度情報などを検出するセンサ装置として機能する。
まず、受発光素子アレイ2について説明する。
どが挙げられ、ドーピング濃度は1×1016〜1×1020atoms/cm3とされる。以下、n型を一導電型、p型を逆導電型とする。
明するp型クラッド層のバンドギャップよりも小さくなっていればよい。
Vapor Deposition)装置の反応炉内で熱処理することによって、半導体基板20の表面
に形成された自然酸化膜を除去する。この熱処理は、たとえば1000℃の温度で10分間程度行なう。
bならびに発光素子側第2電極配線27bも、それぞれ同様の工程によって形成する。
次に、配線基板3について説明する。
次に、レンズについて説明する。
して、配線基板3に設けられた第1凸部33aと凹部23とを嵌合させることによって、受光素子21および発光素子22と、それぞれ第1貫通孔31および第2貫通孔32、つまりこれらの貫通孔のそれぞれに対応した第1レンズ41および第2レンズ42との対応位置関係を、受光素子21の列または発光素子22の列に沿った方向およびこれに直交する方向との双方において高精度とすることができる。
次に、受発光素子モジュール1を備えたセンサ装置100について説明する。以下では、受発光素子モジュール1を、コピー機やプリンタなどの画像形成装置における、中間転写ベルトV上に付着したトナーT(被照射物)の位置を検出するセンサ装置に適用する場合を例に挙げて説明する。
とが可能であれば、受発光素子モジュール1をセンサ装置1として使用することが可能となり、センサ装置100の小型化および低コスト化が図れるばかりではなく、プリズムP1と第1レンズ41および受光素子21との位置関係、ならびにプリズムP2と第2レンズ42および発光素子22との位置関係を調整する必要がないことから、センサ装置のセンシング性能を高くすることが可能となる。
2 受発光素子アレイ
3 配線基板
5 接合材
6 絶縁層
20 半導体基板
21 受光素子
22 発光素子
23 凹部
24a 受光素子側第1電極
24b 受光素子側第2電極
25a 発光素子側第1電極
25b 発光素子側第2電極
26 受光素子側第1電極配線
27a 発光素子側第1電極配線
27b 発光素子側第2電極配線
31 第1貫通孔
32 第2貫通孔
33a 第1凸部
33b 第2凸部
34a 受光素子用第1電極
34b 受光素子用第2電極
35a 発光素子用第1電極
35b 発光素子用第2電極
41 第1レンズ
42 第2レンズ
100 センサ装置
201 第1金型
202 第2金型
Claims (7)
- 半導体基板の上面に、列状に配置された複数の受光素子、該受光素子の列に沿って列状に配置された複数の発光素子、前記受光素子に電気的に接続された複数の受光素子側電極、前記発光素子に電気的に接続された複数の発光素子側電極、および前記受光素子の列と前記発光素子の列との間に位置するとともに前記受光素子の列または前記発光素子の列に沿った凹部を有する受発光素子アレイと、
該受発光素子アレイの上方に位置している、前記受光素子の列に対応した第1貫通孔、前記発光素子の列に対応した第2貫通孔、前記複数の受光素子側電極のそれぞれに対応した複数の受光素子用電極、前記複数の発光素子側電極のそれぞれに対応した複数の発光素子用電極、および前記凹部に対応する第1凸部を有する配線基板と、
前記第1貫通孔および前記第2貫通孔のそれぞれに対応して設けられた複数のレンズとを備え、
前記第1凸部が前記凹部に嵌合しており、
前記複数の受光素子側電極と前記複数の受光素子用電極とが、および前記複数の発光素子側電極と前記複数の発光素子用電極とがそれぞれ複数の接合材を介して電気的に接続されていることを特徴とする受発光素子モジュール。 - 前記受光素子は、前記半導体基板の上面に不純物がドーピングされて形成されており、前記発光素子は、前記半導体基板の上面に複数の半導体層が積層されて形成されていることを特徴とする請求項1に記載の発光素子モジュール。
- 前記レンズは、シリンドリカルレンズであり、
前記半導体基板の上面に対する法線方向に沿った該シリンドリカルレンズの光軸と、前記複数の受光素子のそれぞれにおける受光部の中心を結んだ直線および前記複数の発光素子のそれぞれにおける発光部の中心を結んだ直線とが交わっていることを特徴とする請求項1または2に記載の受発光素子モジュール。 - 前記凹部および前記第1凸部がそれぞれ1つずつあり、
前記凹部および前記第1凸部の前記受光素子の列または前記発光素子の列に沿った方向の両端は、前記受光素子の列および前記発光素子の列の両端よりも外側に位置することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の受発光素子モジュール。 - 前記凹部は、前記半導体基板の前記受光素子の列または前記発光素子の列に沿った方向の一端側から他端側まで連続的に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいず
れか1項に記載の受発光素子モジュール。 - 前記配線基板の少なくとも前記受光素子の列または前記発光素子の列に沿った方向の両端部に、前記配線基板から前記半導体基板に向かって伸びる第2凸部をそれぞれ有しており、
該第2凸部は、前記半導体基板の端面に当接していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の受発光素子モジュール。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の受発光素子モジュールを用いたセンサ装置であって、
前記発光素子から被照射物に向けて光を照射し、前記被照射物からの反射光に応じて出力される前記受光素子からの出力電流に応じて前記被照射物の位置情報、距離情報および濃度情報のうち少なくとも1つを検出することを特徴とするセンサ装置。
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