JP6283285B2 - Exposure apparatus, image forming apparatus, and method of manufacturing exposure apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置、画像形成装置に搭載される露光装置、及び露光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, an exposure apparatus mounted on the image forming apparatus, and a method for manufacturing the exposure apparatus.
一般に、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に用いられる露光装置として、ＬＥＤ（発光ダイオード）などを発光素子とするＬＥＤヘッド（ＬＥＤプリントヘッド）が用いられている。ＬＥＤヘッドの一例として、基板と、この基板に備えられた発光素子としてのＬＥＤを複数配列したＬＥＤアレイと、ＬＥＤアレイから放射された光を正立等倍像として被照射面に結像させるロッドレンズアレイとを組み合わせた装置が用いられている。このような、正立等倍像を結像するロッドレンズアレイを用いる場合、ロッドレンズアレイの光軸方向における中心（以下、「ロッドレンズアレイ中心」という）と被照射面としての感光体ドラム表面との距離、及びロッドレンズアレイ中心とＬＥＤアレイの発光面との距離の各々が、ロッドレンズアレイ固有の共役長（ＴＣ）の半分の距離（ＴＣ／２）となるように、位置決めすることで、そのロッドレンズアレイを用いた場合の最も良い解像度の結像が得られることが知られている。しかしながら、ロッドレンズアレイ中心と被照射面との間の距離、及びロッドレンズアレイ中心とＬＥＤアレイの発光面との距離の各々が、ＴＣ／２となるように正確に位置決めすることは比較的困難であった。そこで、ロッドレンズアレイ中心と被照射面との間の距離、及びロッドレンズアレイ中心とＬＥＤアレイの発光面との距離の各々が、ＴＣ／２からずれた場合であっても、少なくとも、ロッドレンズアレイ中心と被照射面との間の距離、及びロッドレンズアレイ中心とＬＥＤアレイの発光面との距離を互いに等しくすることにより、装置の設計時における位置決めの許容幅を広げるとともに、被照射面における解像度の低減を抑える方法が提案されている（特許文献１）。 In general, an LED head (LED print head) using an LED (light emitting diode) or the like as a light emitting element is used as an exposure apparatus used in an image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile machine, or a multifunction machine. As an example of an LED head, a substrate, an LED array in which a plurality of LEDs as light emitting elements provided on the substrate are arrayed, and a rod that forms light on the irradiated surface as an erecting equal-magnification image A device combined with a lens array is used. When such a rod lens array that forms an erecting equal-magnification image is used, the center of the rod lens array in the optical axis direction (hereinafter referred to as “rod lens array center”) and the surface of the photosensitive drum as the irradiated surface And the distance between the center of the rod lens array and the light emitting surface of the LED array is a distance (TC / 2) that is half the conjugate length (TC) inherent to the rod lens array. It is known that an image with the best resolution can be obtained when the rod lens array is used. However, it is relatively difficult to accurately position each of the distance between the center of the rod lens array and the surface to be irradiated and the distance between the center of the rod lens array and the light emitting surface of the LED array to be TC / 2. Met. Therefore, even if each of the distance between the center of the rod lens array and the irradiated surface and the distance between the center of the rod lens array and the light emitting surface of the LED array is deviated from TC / 2, at least the rod lens By making the distance between the array center and the irradiated surface and the distance between the rod lens array center and the light emitting surface of the LED array equal to each other, the allowable range of positioning at the time of designing the device is widened, and at the irradiated surface A method for suppressing the reduction in resolution has been proposed (Patent Document 1).
例えば、被照射面としての感光体ドラムの表面に付着する現像剤としてのトナーの影響、又は感光体ドラム表面の摩耗などにより、画像形成装置の動作中において、ロッドレンズアレイ中心と感光体ドラム表面との間の距離が変動する場合がある。このため、ロッドレンズアレイ中心と感光体ドラム表面との間の距離、及びロッドレンズアレイ中心とＬＥＤアレイの発光面との間の距離が互いに等しくなるように位置決めした場合であっても、感光体ドラム表面における結像の解像度が急峻に変動することがあり、印字品質が不安定になる場合があった。 For example, the center of the rod lens array and the surface of the photosensitive drum during the operation of the image forming apparatus due to the influence of the toner as a developer adhering to the surface of the photosensitive drum as the irradiated surface or the abrasion of the surface of the photosensitive drum. The distance between and may vary. For this reason, even when the distance between the center of the rod lens array and the surface of the photosensitive drum and the distance between the center of the rod lens array and the light emitting surface of the LED array are positioned to be equal to each other, The resolution of image formation on the drum surface may fluctuate abruptly, and print quality may become unstable.
そこで、本発明の目的は、ロッドレンズアレイ中心と被照射面との間の距離が変動する場合であっても、結像の解像度の変動を小さくし、安定した印字品質が得られる露光装置の製造方法、露光装置、及びこの露光装置を含む画像形成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 an exposure apparatus capable of reducing fluctuations in imaging resolution and obtaining stable print quality even when the distance between the center of the rod lens array and the irradiated surface varies. A manufacturing method, an exposure apparatus, and an image forming apparatus including the exposure apparatus.
本発明に係る露光装置の製造方法は、基板と、前記基板に備えられた発光素子と、前記発光素子の発光面から放射された光を被照射面に結像させるロッドレンズアレイと、前記基板と前記ロッドレンズアレイとを支持する支持部材と、を有する露光装置を製造する露光装置の製造方法であって、前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の基準値を決定するステップと、前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離であって、前記基準値に対する前記第１の距離の変動量に応じて発生する前記被照射面における結像特性の変動量が最小となる前記第２の距離の設定値を求めるステップと、前記第２の距離を前記設定値に設定して前記基板を前記支持部材に固定するステップとを有し、前記第２の距離の設定値を求めるステップにおいて、前記発光面の任意の第１の位置において第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記被照射面の第２の位置を求め、前記発光面の前記第１の位置とは異なる任意の第３の位置において第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記被照射面の第４の位置を求め、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記被照射面に向かう方向の前記被照射面の位置を示す座標軸を横軸とし、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記発光面に向かう方向の前記発光面の位置を示す座標軸を縦軸とする２次元直交座標系において、前記第１から第４の位置に対応する点を用いて近似関数を求め、前記近似関数により、前記決定された基準値に対応する前記設定値を求めることを特徴とする。 An exposure apparatus manufacturing method according to the present invention includes a substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and the substrate. And a support member that supports the rod lens array, and an exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus that includes a first portion between the irradiated surface and a center position of the rod lens array in the optical axis direction. Determining a reference value of one distance, and a second distance between the light emitting surface and the center position, the target being generated according to a variation amount of the first distance with respect to the reference value. Obtaining a set value of the second distance that minimizes the amount of variation in imaging characteristics on the irradiation surface; and setting the second distance to the set value and fixing the substrate to the support member; have a, the second In the step of determining the set value of the distance, the first resolution is measured at an arbitrary first position of the light emitting surface, the second position of the irradiated surface that maximizes the first resolution is determined, and The second resolution is measured at an arbitrary third position different from the first position of the light emitting surface, the fourth position of the irradiated surface at which the second resolution is maximized is obtained, and the rod lens The coordinate axis indicating the position of the irradiated surface in the direction from the center position in the optical axis direction of the array toward the irradiated surface is a horizontal axis, and the coordinate axis indicating the position of the rod lens array in the direction from the central position in the optical axis direction to the light emitting surface. In a two-dimensional orthogonal coordinate system having a coordinate axis indicating the position of the light emitting surface as a vertical axis, an approximate function is obtained using points corresponding to the first to fourth positions, and the determined reference is determined by the approximate function. Corresponds to value And obtaining the setting value that.
本発明によれば、ロッドレンズアレイ中心と被照射面との間の距離が変動する場合であっても、結像の解像度の変動を小さくし、安定した印字品質を得ることができる。 According to the present invention, even when the distance between the center of the rod lens array and the surface to be illuminated fluctuates, it is possible to reduce the fluctuation of the imaging resolution and obtain a stable print quality.
《本発明の原理の説明》
図１は、本発明の各実施の形態に係るＬＥＤヘッドの基本構成を示す断面図である。図１において、Ｗ軸は、ロッドレンズアレイ中心４ａと感光体ドラム表面５ａとの間の距離Ｗを示し、Ｖ軸は、ロッドレンズアレイ中心４ａとＬＥＤアレイの発光面３ａとの間の距離Ｖを示し、Ｘ軸は、Ｗ軸及びＶ軸のそれぞれに直交する軸であって、ロッドレンズアレイ４の長手方向の位置を示し、Ｙ軸は、Ｗ軸、Ｖ軸、Ｚ軸のそれぞれに直交する軸であって、ロッドレンズアレイ４の短手方向の位置を示す。なお、本明細書においてＷ軸、Ｖ軸、Ｘ軸、及びＹ軸の定義は共通である。
<< Description of Principle of the Present Invention >>
FIG. 1 is a sectional view showing a basic configuration of an LED head according to each embodiment of the present invention. In FIG. 1, the W axis indicates the distance W between the rod
ＬＥＤヘッド（ＬＥＤプリントヘッド）１は、図１に示されるように、基板２と、基板２に備えられた発光素子としてのＬＥＤを複数配列したＬＥＤアレイ（ＬＥＤアレイチップ）３と、ＬＥＤアレイ３から放射される光を収束させて被照射面に収束した光を照射するロッドレンズアレイ４とを備える。これらを後述する支持部材により互いに一定の距離に支持した構造を基本構成とし、その他に、遮光部材、防塵部材、又は位置調整機構（例えば、偏心カム）等を追加した構成を用いることもできる。
As shown in FIG. 1, the LED head (LED print head) 1 includes a
ＬＥＤヘッド１は、例えば画像形成装置としてのプリンタに搭載される場合、被照射面としての感光体ドラム５に対向して設置される。基板２に備えられたＬＥＤアレイ３から出射された光がロッドレンズアレイ４により収束され、感光体ドラム５の表面に正立等倍像が結像される構成となっている。ロッドレンズアレイとは、複数のロッドレンズが配列された構造のレンズを示す。例えば、ロッドレンズアレイとして、中心から周辺にかけて放射状の屈折率分布を有するロットレンズを配列した構造のセルフォックレンズアレイなどが用いられている。なお、「セルフォック」は、日本板硝子株式会社の登録商標である。
For example, when the
正立等倍像を結像するロッドレンズアレイ４は、被照射面において最も解像度の高い像を形成する固有値である共役長（ＴＣ）を有している。ロッドレンズアレイ４を介してＬＥＤアレイの発光面３ａと感光体ドラム表面５ａとの間の距離（Ｗｔｃ＋Ｖｔｃ）が共役長と等しくなる位置であって、且つ、ロッドレンズアレイ中心４ａと感光体ドラム表面５ａとの間の距離（Ｗｔｃ）、及びロッドレンズアレイ中心４ａとＬＥＤアレイの発光面３ａとの間の距離（Ｖｔｃ）が互いに等しくなるように位置決めされると、感光体ドラム表面５ａにおける結像の解像度が最も高くなる。
The
本明細書において、ロッドレンズアレイ４を介して共役長と等しい位置に配置された、発光素子及び被照射面の各々の位置を「共役位置」という。すなわち、図１に示される例では、発光素子としてのＬＥＤアレイの共役位置は、ロッドレンズアレイ中心４ａとＬＥＤアレイの発光面３ａとの間の距離がＶｔｃとなる位置であり、被照射面としての感光体ドラム表面５ａの共役位置は、ロッドレンズアレイ中心４ａと感光体ドラム表面５ａとの間の位置がＷｔｃとなる位置である。また、図１に示される例では、ロッドレンズアレイ中心４ａとＬＥＤアレイの発光面３ａとの間の距離をＶ１とし、ロッドレンズアレイ中心４ａと感光体ドラム表面５ａとの間の距離をＷ１とすると、Ｖ１とＷ１とが等しくなるように、ＬＥＤアレイ３を備えたＬＥＤ基板２と感光体ドラム５とが配置されている。このとき、ロッドレンズアレイ中心４ａから感光体ドラム表面５ａまでの距離はＷ１であり、ロッドレンズアレイ中心４ａからＬＥＤアレイの発光面３ａまでの距離はＶ１である。さらに、共役長からのずれ量をΔＴＣとすると、図１に示される例では、共役長からΔＴＣだけずれた位置に、ＬＥＤアレイの発光面３ａと感光体ドラム表面５ａが位置するように、ロッドレンズアレイ４を介して、ＬＥＤアレイ３を備えたＬＥＤ基板２と感光体ドラム５とが配置されており、さらに、距離Ｗｔｃと距離Ｖｔｃとは等しい。
したがって、
Ｗ１−Ｗｔｃ＝ΔＴＣ／２ …式１
Ｖ１−Ｖｔｃ＝ΔＴＣ／２ …式２
と表すことができる。すなわち、図１に示される例では、被照射面である感光体ドラム表面５ａの位置は、共役位置ＷｔｃからΔＴＣ／２だけずれた位置に配置され、ＬＥＤアレイの発光面３ａは、共役位置ＶｔｃからΔＴＣ／２だけずれた位置に配置されている。
In the present specification, the positions of the light emitting element and the irradiated surface, which are arranged at positions equal to the conjugate length via the
Therefore,
W1−Wtc = ΔTC / 2 (Formula 1)
V1−Vtc = ΔTC / 2 (Formula 2)
It can be expressed as. That is, in the example shown in FIG. 1, the position of the
被照射面に結像した像の解像度を示す指標として、変調伝達関数ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）（以下、「ＭＴＦ」という）が知られている。ここでのＭＴＦとは、ＬＥＤヘッドの解像度を示し、露光像のコントラストを示す。ＭＴＦが高い時、露光装置としての解像度が高いことを示す。一般的な光量分布を例にとると、ＭＴＦは、光量の最大値をＩｍａｘ、光量の最小値をＩｍｉｎとしたとき、
ＭＴＦ
＝｛（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／（Ｉｍａｘ＋Ｉｍｉｎ）｝×１００〔％〕
と表すことができる。
A modulation transfer function MTF (Modulation Transfer Function) (hereinafter referred to as “MTF”) is known as an index indicating the resolution of an image formed on an irradiated surface. The MTF here indicates the resolution of the LED head and the contrast of the exposure image. When the MTF is high, it indicates that the resolution as the exposure apparatus is high. Taking a general light amount distribution as an example, the MTF has a maximum light amount value Imax and a minimum light amount value Imin.
MTF
= {(Imax−Imin) / (Imax + Imin)} × 100 [%]
It can be expressed as.
図２（ａ）は、ロッドレンズアレイ中心と感光体ドラム表面との間の距離Ｗ、及びロッドレンズアレイ中心とＬＥＤアレイの発光面との距離Ｖの関係に基づいてＭＴＦの分布を表した図である。 FIG. 2A is a diagram showing the distribution of MTF based on the relationship between the distance W between the center of the rod lens array and the surface of the photosensitive drum and the distance V between the center of the rod lens array and the light emitting surface of the LED array. It is.
図１に示される光学系において、被照射面側の共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量ΔＷと発光面側の共役位置Ｖｔｃからの発光面の位置のずれ量ΔＶとをともに変化させて被照射面における結像の解像度を計測すると、図２（ａ）に示されるような、長軸の半径をａ、短軸の半径をｂとする楕円比ｂ／ａが略一定である互いに相似な複数の楕円に近似できる等高線（以下、「ＭＴＦ分布」という）により解像度を表せることが一般的に知られている。図２（ａ）に示されるように、図１に示される光学系は、横軸を共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量ΔＷとし、縦軸を共役位置Ｖｔｃからの発光素子の発光面の位置のずれ量ΔＶとした２次元座標において、傾きθ、楕円比が略一定である互いに相似な複数の楕円に近似できるＭＴＦ分布を有する。ＭＴＦ分布は、等高線の中央に近づくほど（すなわち、Ｗ及びＶが共役位置に近づくほど）、ＭＴＦが高くなる。例えば、ΔＷ＝ΔＶ＝０のとき、すなわち、図１に示される光学系において、Ｗ１＝Ｖ１であって、且つ、Ｗ１とＶ１との和が共役長に等しいとき、被照射面におけるＭＴＦが最大となる。 In the optical system shown in FIG. 1, both the deviation amount ΔW of the irradiated surface position from the conjugate position Wtc on the irradiated surface side and the deviation amount ΔV of the light emitting surface position from the conjugate position Vtc on the light emitting surface side are changed. Then, when the resolution of image formation on the irradiated surface is measured, the ellipticity ratio b / a where the radius of the major axis is a and the radius of the minor axis is b is substantially constant as shown in FIG. It is generally known that the resolution can be represented by contour lines (hereinafter referred to as “MTF distribution”) that can be approximated to a plurality of similar ellipses. As shown in FIG. 2A, in the optical system shown in FIG. 1, the horizontal axis is the amount of deviation ΔW of the irradiated surface from the conjugate position Wtc, and the vertical axis is the light emitting element from the conjugate position Vtc. In the two-dimensional coordinates with the amount of deviation ΔV of the position of the light emitting surface, it has an MTF distribution that can be approximated to a plurality of similar ellipses whose inclination θ and ellipticity ratio are substantially constant. As the MTF distribution approaches the center of the contour line (that is, as W and V approach the conjugate position), the MTF increases. For example, when ΔW = ΔV = 0, that is, in the optical system shown in FIG. 1, when W1 = V1 and the sum of W1 and V1 is equal to the conjugate length, the MTF on the irradiated surface is maximum. It becomes.
図２（ａ）のグラフに示される原点Ｐ０は、ΔＷ＝ΔＶ＝０であり、図１に示されるＷ１とＶ１との和が共役長に等しい場合を示し、このとき、被照射面におけるＭＴＦが最大となる。点Ｐ１は、ΔＷ＝ΔＷ１，ΔＶ＝ΔＶ１の位置であって、直線ΔＶ＝ΔＶ１の直線と、ＭＴＦ分布におけるある等高線Ｅ１との接点である。すなわち、点Ｐ１は、等高線Ｅ１において傾きがゼロとなる点であって、ｆ（ΔＷ，ΔＶ）を、ΔＷ及びΔＶを独立変数とするＭＴＦの値についての関数（ＭＴＦ＝ｆ（ΔＷ，ΔＶ））であるとすると、点Ｐ１は、下記の偏微分方程式３を満たす点である。
点Ｐ２は、ΔＷ＝ΔＷ２，ΔＶ＝ΔＶ１の位置である。θ＝４５度のとき、点Ｐ２は、直線ｔ１上に位置し、このとき、ΔＷ２＝ΔＶ１である。点Ｐ１と点Ｐとを比較すると、点Ｐ２は、ＭＴＦ分布における等高線Ｅ１よりも外側に位置しているので、等高線Ｅ１に位置する点Ｐ１の方が点Ｐ２よりもＭＴＦが高くなる。 Point P2 is the position of ΔW = ΔW2, ΔV = ΔV1. When θ = 45 degrees, the point P2 is located on the straight line t1, and at this time, ΔW2 = ΔV1. Comparing the point P1 and the point P, the point P2 is located outside the contour line E1 in the MTF distribution, so that the point P1 located on the contour line E1 has a higher MTF than the point P2.
図２（ｂ）は、ロッドレンズアレイ中心とＬＥＤアレイの発光面との間の距離Ｖを所定の距離に一定に維持した状態における、被照射面側の共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量ΔＷとＭＴＦとの関係を示す図である。図２（ｂ）における点Ｐ１’及びＰ２’は、図２（ａ）における点Ｐ１及びＰ２にそれぞれ対応し、図２（ｂ）の例は、ロッドレンズアレイ中心とＬＥＤアレイの発光面との間の距離が共役位置Ｖｔｃから所定の距離（ΔＶ１）だけずれた位置に一定に維持した状態おける、ロッドレンズアレイ中心と感光体ドラム表面との間の距離の変動とＭＴＦの変動との関係を示している。図２（ｂ）において、横軸（ΔＷ）は、原点から正の方向に向かうにつれて共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量を示し、縦軸（ＭＴＦ軸）は、原点から正の方向に向かうにつれてＭＴＦが高くなることを示している。図２（ｂ）に示されるように、任意のＶ１（すなわち、Ｖｔｃ＋ΔＶ）における、ロッドレンズアレイ中心と感光体ドラム表面との間の距離Ｗ１（すなわち、Ｗｔｃ＋ΔＷ）の変動に応じて発生するＭＴＦの変動は、図２（ｂ）に示される曲線（以下、「ＭＴＦ曲線」という）によって近似されて表される。なお、本明細書において、「被照射面におけるＭＴＦの変動」のことを、「被照射面における結像特性の変動」ともいう。 FIG. 2B shows the position of the irradiated surface from the conjugate position Wtc on the irradiated surface side in a state where the distance V between the center of the rod lens array and the light emitting surface of the LED array is kept constant at a predetermined distance. It is a figure which shows the relationship between deviation | shift amount (DELTA) W and MTF. The points P1 ′ and P2 ′ in FIG. 2 (b) correspond to the points P1 and P2 in FIG. 2 (a), respectively, and the example of FIG. 2 (b) shows the relationship between the center of the rod lens array and the light emitting surface of the LED array. The relationship between the fluctuation of the distance between the center of the rod lens array and the surface of the photosensitive drum and the fluctuation of the MTF in a state where the distance between them is kept constant at a position shifted by a predetermined distance (ΔV1) from the conjugate position Vtc. Show. In FIG. 2B, the horizontal axis (ΔW) indicates the amount of displacement of the irradiated surface position from the conjugate position Wtc in the positive direction from the origin, and the vertical axis (MTF axis) is positive from the origin. It shows that the MTF increases as it goes in the direction. As shown in FIG. 2B, the MTF generated according to the variation of the distance W1 (ie, Wtc + ΔW) between the center of the rod lens array and the surface of the photosensitive drum at an arbitrary V1 (ie, Vtc + ΔV). The fluctuation is approximated by a curve shown in FIG. 2B (hereinafter referred to as “MTF curve”). In the present specification, “variation of MTF on the irradiated surface” is also referred to as “variation of imaging characteristics on the irradiated surface”.
図２（ａ）に示される点Ｐ１のΔＷをΔＷ１とすると、図２（ｂ）に示されるように、ΔＷ１は、ＭＴＦ曲線の極大値をとる。点Ｐ１は、等高線Ｅ１における極値であり、等高線Ｅ１の傾きがゼロとなる位置である。したがって、点Ｐ１の近傍では、等高線Ｅ１の傾きが緩やかであるので、ΔＷがΔＷ１からわずかに変動した場合であっても、ＭＴＦの変動は小さい。よって、ＭＴＦ曲線の極値に対応するΔＷの位置が、ＭＴＦの変動を最小にすることができる位置であることがわかる。すなわち、図１に示されるＬＥＤヘッド１において、感光体ドラム表面５ａの位置が、共役位置であるＷｔｃからずれた位置になるように感光体ドラム５及びロッドレンズアレイ４が設置された場合であっても、Ｗ１＝Ｗｔｃ＋ΔＷ１となるように、感光体ドラム５及びロッドレンズアレイ４が設置されていれば、Ｖ１＝Ｖｔｃ＋ΔＶ１となるように、ＬＥＤアレイ３及びロッドレンズアレイ４を設置することにより、ＭＴＦの変動を低減でき、安定した解像度を得ることができる。
When ΔW at the point P1 shown in FIG. 2A is ΔW1, as shown in FIG. 2B, ΔW1 takes the maximum value of the MTF curve. The point P1 is an extreme value on the contour line E1, and is a position where the slope of the contour line E1 becomes zero. Therefore, since the slope of the contour line E1 is gentle in the vicinity of the point P1, even if ΔW slightly varies from ΔW1, the variation in MTF is small. Therefore, it can be seen that the position of ΔW corresponding to the extreme value of the MTF curve is a position where the variation of the MTF can be minimized. That is, in the
比較のために図２（ａ）に示される点Ｐ２について検討する。点Ｐ２のΔＷをΔＷ２とすると、図２（ｂ）に示されるように、ΔＷ２は、ＭＴＦの値は、ΔＷ＝ΔＷ１のときよりも小さくなる。さらに、点２の位置の場合、ＭＴＦ曲線の傾きが大きいため、ΔＷ＝ΔＷ２近傍であるとき、ΔＷがΔＷ２から変動すると、被照射面における解像度の変動が急峻となってしまう。したがって、図２（ａ）及び（ｂ）に示される例では、点Ｐ２の位置よりも点Ｐ１の位置の方が、被照射面における解像度が高く、且つ、被照射面における解像度の変動が低減されるといえる。
For comparison, consider the point P2 shown in FIG. Assuming that ΔW at the point P2 is ΔW2, as shown in FIG. 2B, ΔW2 has a smaller MTF value than when ΔW = ΔW1. Further, at the position of
本発明の原理によれば、被照射面、ロッドレンズアレイ、及び発光面の各々の設置位置がロッドレンズアレイ固有の共役長に基づいた位置からずれた位置に設置された場合であっても、上記式３を満たす位置に被照射面、ロッドレンズアレイ、及び発光面を設置することにより、ロッドレンズアレイ中心と被照射面との間の距離Ｗ１の変動が生じた場合であっても、被照射面において安定した解像度を得ることができる。また、図２（ａ）に示される点Ｐ０の位置、すなわち、共役長に等しい位置に、被照射面、ロッドレンズアレイ、及び発光面が設置された場合に、最も解像度が高く、且つ、被照射面において安定した解像度を得ることができるが、共役長は、ロッドレンズアレイによって個体差があるため、必ずしも、共役長と等しい位置に、被照射面、ロッドレンズアレイ、及び発光面の各々を設置できるとは限らない。そのような場合であっても、上記式３を満たす位置に被照射面、ロッドレンズアレイ、及び発光面を設置することにより、ロッドレンズアレイ中心と被照射面との間の距離Ｗ１の変動が生じた場合であっても、被照射面において安定した解像度が得られるＬＥＤヘッドを構成することができる。
According to the principle of the present invention, even when the installation position of each of the irradiated surface, the rod lens array, and the light emitting surface is installed at a position shifted from the position based on the conjugate length specific to the rod lens array, Even if there is a variation in the distance W1 between the center of the rod lens array and the irradiated surface by installing the irradiated surface, the rod lens array, and the light emitting surface at a position satisfying the
なお、上記の説明は、ΔＷ＞０、且つ、ΔＶ＞０の場合、すなわち、Ｗ１−Ｗｔｃ＞０、且つ、Ｖ１−Ｖｔｃ＞０の場合を例として説明したが、ΔＷ＜０、且つ、ΔＶ＜０の場合、すなわち、Ｗ１−Ｗｔｃ＜０、且つ、Ｖ１−Ｖｔｃ＜０の場合においても同様である。例えば、図２（ａ）に示される点Ｐ３は、ΔＷ＝ΔＷ３，ΔＶ＝ΔＶ３の位置であって、直線ΔＶ＝ΔＶ３の直線と、ＭＴＦ分布におけるある等高線Ｅ２との接点である。すなわち、点Ｐ３は、等高線Ｅ２において傾きがゼロとなる点であって、上記の偏微分方程式３を満たす点である。したがって、ΔＷ＜０、且つ、ΔＶ＜０の場合、図２（ａ）に示される例（ΔＶ＝ΔＶ３）では、点Ｐ３（ΔＷ＝ΔＷ３）が、ＭＴＦの変動を最小にすることができる位置である。
In the above description, the case of ΔW> 0 and ΔV> 0, that is, the case of W1−Wtc> 0 and V1−Vtc> 0 has been described as an example, but ΔW <0 and ΔV The same applies when <0, that is, when W1−Wtc <0 and V1−Vtc <0. For example, the point P3 shown in FIG. 2A is a position of ΔW = ΔW3, ΔV = ΔV3, and is a contact point between the straight line of the straight line ΔV = ΔV3 and a certain contour line E2 in the MTF distribution. That is, the point P3 is a point at which the slope becomes zero on the contour line E2, and satisfies the partial
また、本発明の各実施の形態において実施されるＭＴＦの測定には、例えば、ＣＣＤカメラやフォトセンサなどを有する任意のＭＴＦ測定手段を用いることができる。例えば、ＭＴＦが最大となるロッドレンズアレイ中心と感光体ドラムの表面との間の距離（Ｗ位置）の探索は、所定のＶ位置（ロッドレンズアレイ中心とＬＥＤアレイの発光面との間の距離）にＬＥＤアレイの発光面を固定した状態で、所定のパターンでＬＥＤアレイを発光させて、ＭＴＦ測定手段によりＭＴＦを測定し、Ｗ位置を動かして再度ＭＴＦ測定を繰り返し、最もＭＴＦが大きくなるＷ位置を探索すればよい。また、ＭＴＦが最大となるＶ位置の探索は、所定のＷ位置に感光体ドラムの表面位置を固定した状態で、所定のパターンでＬＥＤアレイを発光させて、ＭＴＦ測定手段によりＭＴＦを測定し、Ｖ位置を動かして再度ＭＴＦ測定を繰り返し、最もＭＴＦが大きくなるＷ位置を探索すればよい。 In addition, any MTF measuring means having a CCD camera, a photo sensor, or the like can be used for MTF measurement performed in each embodiment of the present invention. For example, the search for the distance (W position) between the center of the rod lens array where the MTF is maximized and the surface of the photosensitive drum is performed by a predetermined V position (the distance between the center of the rod lens array and the light emitting surface of the LED array). ) With the light emitting surface of the LED array fixed, the LED array emits light in a predetermined pattern, the MTF is measured by the MTF measuring means, the W position is moved, and the MTF measurement is repeated again. What is necessary is just to search a position. Further, the search for the V position where the MTF is maximum is performed by causing the LED array to emit light in a predetermined pattern with the surface position of the photosensitive drum fixed at a predetermined W position, and measuring the MTF by the MTF measuring means. It is only necessary to move the V position and repeat the MTF measurement again to search for the W position where the MTF is the largest.
なお、被照射面に結像した像の解像度を示す指標として、ＭＴＦ測定以外の例としては、スポットサイズを指標とする方法を採用することもできる。この場合、スポットサイズが小さくなるほどＭＴＦは高くなり、スポットサイズが大きくなるほどＭＴＦは小さくなることに対応させることができる。 As an index indicating the resolution of the image formed on the irradiated surface, a method using the spot size as an index can be adopted as an example other than the MTF measurement. In this case, the MTF increases as the spot size decreases, and the MTF decreases as the spot size increases.
以上で説明した本発明の原理を前提として、以下の各実施の形態について説明する。 Based on the principle of the present invention described above, the following embodiments will be described.
《実施の形態１》
実施の形態１に係るＬＥＤヘッド１００の製造方法は、図３から図５に示されるロッドレンズアレイ１０４を含むＬＥＤヘッド１００の製造方法である。まず、ＬＥＤヘッド１００の基本的な構成について説明する。
The manufacturing method of the
図３は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤヘッド１００の基本構成を示す断面図である。図４は、被照射面としての感光体ドラムの表面１０８ａと対向するように配置されたＬＥＤヘッド１００の縦断面図である。図５は、図４に示される感光体ドラムの表面１０８ａと対向するように配置されたＬＥＤヘッド１００をＸ方向に見た断面を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the basic configuration of the
露光装置としてのＬＥＤヘッド１００は、基板としてのＬＥＤ基板１０１と、ＬＥＤ基板１０１に備えられた発光素子としてのＬＥＤを複数配列したＬＥＤアレイ１０３と、ＬＥＤアレイ１０３の発光面１０３ａから放射された光を被照射面に結像させるロッドレンズアレイ１０４と、ＬＥＤ基板１０１とロッドレンズアレイ１０４とを支持する支持部材としてのフレーム１０５とを有する。
An
ＬＥＤ基板１０１は、ロッドレンズアレイ１０４の光軸とＬＥＤアレイ１０３の光軸とが一致し、且つ、ロッドレンズアレイ中心１０４ａとＬＥＤアレイの発光面１０３ａとの間の距離Ｖの設定値Ｖ１が、ＴＣ／２＋ΔＶ１となるように配置される。ΔＶ１は、ゼロである場合、正のずれ量である場合、又は負のずれ量である場合もある。
In the
ＬＥＤ基板１０１は、長尺状のガラスエポキシ製のプリント配線基板１０２と、ＬＥＤアレイ１０３と、プリント配線基板１０２の裏面に備えられたケーブルコネクタ１０２ａと、ＬＥＤ駆動素子としてのドライバＩＣとを有する。ＬＥＤアレイ１０３及びドライバＩＣは、プリント配線基板１０２上に設置され、ドライバIＣとＬＥＤ基板１０１、ドライバIＣとＬＥＤアレイ１０３はそれぞれ電気的に接続されている。また、ケーブルコネクタ１０２ａは、ＬＥＤヘッド制御回路とプリント配線基板１０２とを接続し、ドライバＩＣに電源電圧と発光パターンを制御する信号を入力する。
The
ケーブルコネクタ１０２ｅ及びＬＥＤ基板１０１を介し、電源電圧と発光パターンの信号をドライバＩＣに入力すると、発光パターンに応じてＬＥＤアレイ１０３が発光し、光がロッドレンズアレイ１０４を通過することにより集光し、感光体ドラム表面１０８ａを照射する。
When a power supply voltage and a light emission pattern signal are input to the driver IC via the cable connector 102e and the
フレーム１０５は、ロッドレンズアレイ１０４とＬＥＤ基板１０１とを支持する。フレーム１０５は、コの字状の鋼板からなり、両端上面に感光体ドラムの表面１０８ａとＬＥＤヘッド１００の距離を決定するＬＥＤヘッド搭載基準面１０５ａ（以下、「搭載面」という）が設定され、搭載面１０５ａと感光体ドラム表面１０８ａとの間の距離Ｗ０を決定する。このＷ０の位置決め方法の一例をあげると、搭載面１０５ａの両端にスペーサ１０５を設置し、スペーサ１０５の先端部を感光体ドラム表面１０８ａに接触させ、フレーム１０５下部からコイルバネ１０６を押し当てるように構成することができる。なお、Ｗ０を決定することにより、Ｗ１も決定する。
The
フレーム１０５にはロッドレンズアレイ１０４を搭載するための開口部が長手方向に沿って形成されている。ロッドレンズアレイ１０４は、フレーム１０５の開口部に挿入され、ロッドレンズアレイ中心１０４ａと被照射面としての感光体ドラムの表面１０８ａとの間の距離Ｗ１が、組み付け時に生じるＴＣ／２からのずれΔＷ１を含むＴＣ／２＋ΔＷ１となるように、ロッドレンズアレイ１０４の長手方向側面とフレーム１０５の開口部とが接着剤１０９等により固定されている。このとき、ロッドレンズアレイ中心１０４ａとフレームの搭載面１０５ａとの間の距離はＤ１となる。ただし、ΔＷ１はゼロである場合もある。
An opening for mounting the
なお、ＬＥＤ基板１０１をフレーム１０５に接着固定する前の段階では、ＬＥＤ基板１０１はフレーム１０５と接しておらず、例えば、ＬＥＤ基板１０１を裏面から吸着して保持し、アクチュエータなどにより位置決めを行い、Ｖ方向の位置（設定値Ｖ１）を決定することができる。
In the stage before the
このようなＬＥＤヘッド１００において、実施の形態１に係るＬＥＤヘッド１００の製造方法は、被照射面としての感光体ドラムの表面１０８ａとロッドレンズアレイ１０４の光軸方向における中心位置１０４ａとの間の第１の距離Ｗの基準値Ｗ１を決定するステップと、発光面１０３ａと中心位置１０４ａとの間の第２の距離Ｖであって、基準値Ｗ１に対する第１の距離Ｗの変動量ΔＷ１に応じて発生する被照射面における結像特性の変動量が最小となる第２の距離Ｖの設定値Ｖ１を求めるステップと、第２の距離Ｖを設定値Ｖ１に設定して基板１０１を支持部材１０５に固定するステップとを有する。
In such an
被照射面としての感光体ドラムの表面１０８ａとロッドレンズアレイ１０４の光軸方向における中心位置１０４ａとの間の第１の距離Ｗの基準値Ｗ１を決定するステップでは、感光体ドラムの表面１０８ａとロッドレンズアレイ中心１０４ａとの間の距離の基準値Ｗ１を決定する。この基準値Ｗ１の決定方法について具体的に説明すると、ロッドレンズアレイ１０４及びフレーム１０５を治具等に設置し、接着剤などを用いてロッドレンズアレイ１０４をフレーム１０５に固定することにより、ロッドレンズアレイ中心１０４ａとフレームの搭載面１０５ａとの間の距離Ｄ１が決定される。ここで、搭載面１０５ａと感光体ドラム表面１０８ａとの間の距離Ｗ０が予め決定されているので、すでに決定されたＤ１及びＷ０から基準値Ｗ１が決定される。プリンタ等の画像形成装置にＬＥＤヘッド１００を取り付ける際、ロッドレンズアレイ中心１０４ａと、被照射面としての感光体ドラム表面１０８ａとの間の距離Ｗ１が、ＴＣ／２＋ΔＷ１を維持するように一定に保つ機構（例えば、図４に示されるコイルバネ１０６及びスペーサ１０７）を露光装置、あるいは画像形成装置本体に備えることが望ましい。露光装置としてＬＥＤヘッド１００を使用する際、例えば、画像形成動作時に、Ｗ１が変動する場合もある。
In the step of determining the reference value W1 of the first distance W between the
Ｗ１として最も望ましい値は、上記《本発明の原理の説明》において説明したように、Ｗ１＝Ｗｔｃ（共役位置）である。しかしながら、装置の構造上、Ｗ１を共役位置Ｗｔｃと一致させる設計は困難である。これは、ロッドレンズアレイの共役長及び光軸方向の幅には個体差があり、同じ設計値でロッドレンズアレイと支持部材との組み付けを行うとＷｔｃからのずれが生じるためである。したがって、ＬＥＤヘッド１００の設計時において、共役位置からずれることを予め想定して任意の距離Ｗ１を決定する。このとき、感光体ドラム表面１０８ａと発光面１０３ａとの間の距離が、共役長ＴＣからΔＴＣだけずれたＴＣ＋ΔＴＣとなるように、ロッドレンズアレイ１０４が配置されるものと仮定する。
The most desirable value for W1 is W1 = Wtc (conjugate position), as described in << Explanation of Principle of Present Invention >>. However, it is difficult to design W1 to coincide with the conjugate position Wtc because of the structure of the device. This is because there are individual differences in the conjugate length and the optical axis width of the rod lens array, and if the rod lens array and the support member are assembled with the same design value, a deviation from Wtc occurs. Therefore, at the time of designing the
発光面１０３ａと中心位置１０４ａとの間の第２の距離Ｖであって、基準値Ｗ１に対する第１の距離Ｗの変動量ΔＷ１に応じて発生する被照射面における結像特性の変動量が最小となる第２の距離Ｖの設定値Ｖ１を求めるステップでは、ロッドレンズアレイ中心１０４ａと発光面１０３ａとの間の距離Ｖの設定値Ｖ１が、ＴＣ／２＋ΔＶ１となるように設定する。ここで、ΔＷ１及びΔＶ１の関係が、以下の式４〜６を満たすように、設定値Ｖ１を設定する。なお、θ，ｂ／ａは、上記《本発明の原理の説明》において説明したように、ロッドレンズアレイによって決まる定数である。
ΔＶ１／ΔＷ１＝ｓ …式４
ｓ＝｛ｃｏｓ（ωＶ）ｓｉｎθ−（ｂ／ａ）×ｓｉｎ（ωＶ）ｃｏｓθ｝
／｛ｃｏｓ（ωＶ）ｃｏｓθ−（ｂ／ａ）×ｓｉｎ（ωＶ）ｓｉｎθ｝…式５
ωＶ＝ａｒｃｔａｎ｛（ｂ／ａ）×（１／ｔａｎθ）｝ …式６
The second distance V between the
ΔV1 / ΔW1 = s
s = {cos (ωV) sinθ− (b / a) × sin (ωV) cosθ}
/ {Cos (ωV) cosθ− (b / a) × sin (ωV) sinθ}
ωV = arctan {(b / a) × (1 / tan θ)} Equation 6
次に、上記式４〜６の導出について説明する。長軸の半径がａであり、短軸の半径がｂであり、傾きがθである楕円の式は、偏角ωを用いて以下の式７，８により表すことができる。
ΔＶ
＝ｆ（ω）
＝ａ×ｃｏｓωｓｉｎθ−ａ×（ｂ／ａ）×ｓｉｎωｃｏｓθ …式７
ΔＷ
＝ｇ（ω）
＝ａ×ｃｏｓωｃｏｓθ−ａ×（ｂ／ａ）×ｓｉｎωｓｉｎθ …式８
ここで、ｂ／ａは楕円比であり、ロッドレンズアレイによって決まる既知の定数である。上記《本発明の原理の説明》において説明したように、上記式７，８を満たすある楕円上で、Ｗ１の変動（すなわち、ΔＷの変動でもある）に対しＭＴＦの変動（変化量）が最小となるのは、楕円に接する傾きが０の直線との接点、すなわち以下の式９を満たす点である。
ｄ（ΔＶ）／ｄ（ΔＷ）＝０ …式９
Next, derivation of the
ΔV
= F (ω)
= A × cos ω sin θ−a × (b / a) × sin ω cos θ Equation 7
ΔW
= G (ω)
= A × cos ω cos θ−a × (b / a) × sin ω sin θ Equation 8
Here, b / a is an elliptic ratio, which is a known constant determined by the rod lens array. As described in << Explanation of Principle of the Present Invention >>, on a certain ellipse satisfying the above Expressions 7 and 8, MTF fluctuation (change amount) is minimum with respect to W1 fluctuation (that is, ΔW fluctuation). Is a point of contact with a straight line with a slope of 0 in contact with the ellipse, that is, a point that satisfies the following expression (9).
d (ΔV) / d (ΔW) = 0 Equation 9
上記式９の条件を上記式７，８に適用すると以下の式１０〜１２、すなわち、上記式４〜６が得られる。
ΔＶ＝ｓ×ΔＷ …式１０
ｓ＝ｆ（ωＶ）／ｇ（ωＶ） …式１１
ωＶ＝ａｒｃｔａｎ｛（ｂ／ａ）×（１／ｔａｎθ）｝ …式１２
When the condition of the above formula 9 is applied to the above formulas 7 and 8, the following formulas 10 to 12, that is, the
ΔV = s × ΔW Equation 10
s = f (ωV) / g (ωV) Equation 11
ωV = arctan {(b / a) × (1 / tan θ)} Equation 12
ΔＷ方向のＭＴＦの極値は、ΔＶ以外の定数によって決まり、（ΔＶ，ΔＷ）の関係は直線で近似できることがわかる。つまり、条件を満たすΔＶ／ΔＷは、常にロッドレンズアレイにより決まる上記の定数ｓである。 It can be seen that the extreme value of the MTF in the ΔW direction is determined by a constant other than ΔV, and the relationship of (ΔV, ΔW) can be approximated by a straight line. That is, ΔV / ΔW that satisfies the condition is the constant s that is always determined by the rod lens array.
図６（ａ）は、図３〜５に示されるロッドレンズアレイ１０４を含む光学系における被照射面側の共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量ΔＷと発光面側の共役位置Ｖｔｃからの発光面の位置のずれ量ΔＶとの関係に基づいたＭＴＦ分布を表した図である。図６（ｂ）は、図３〜５に示されるＬＥＤヘッド１００において構成される光学系における被照射面側の共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量ΔＷとＭＴＦとの関係であるＭＴＦ曲線を示す図である。
FIG. 6A shows the amount of deviation ΔW of the position of the irradiated surface from the conjugate position Wtc on the irradiated surface side and the conjugate position Vtc on the light emitting surface side in the optical system including the
図６（ａ）において、直線Ｔ１１は、上記の式１０〜１２を満たす直線である。すなわち、直線Ｔ１１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ１１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。なお、一次関数からなるこの近似直線（Ｓ１０〜Ｓ１２を満たす直線）は、一次関数で表される近似関数でもある。一点鎖線で示される直線Ｔ１２は、ΔＷ＝ΔＶとなる組み合わせを示す直線である。すなわち、ΔＷ１＝ΔＶ２である。 In FIG. 6A, a straight line T11 is a straight line that satisfies the above expressions 10-12. That is, the straight line T11 is an approximate straight line that represents the position of the point W at which the MTF is maximum at an arbitrary V, and on the approximate straight line T11, the MTF fluctuation caused by the fluctuation of W is the minimum. Presumed to be. Note that this approximate straight line made of a linear function (a straight line satisfying S10 to S12) is also an approximate function represented by a linear function. A straight line T12 indicated by a one-dot chain line is a straight line indicating a combination where ΔW = ΔV. That is, ΔW1 = ΔV2.
図６（ｂ）において、点Ｐ１１’及び点Ｐ１２’は、図６（ａ）に示される点Ｐ１１及び点Ｐ１２にそれぞれ対応する。点１１は、上記の式１０〜１２を満たす直線上に位置するので、ΔＷ＝ΔＷ１のとき極値をとる。したがって、基準値Ｗ１を、共役位置ＷｔｃからΔＷ１だけずれた位置になるように決定した場合、設定値Ｖ１は、共役位置ＶｔｃからΔＶ１だけずれた位置に設定する。これにより、ＬＥＤヘッド１００において、基準値Ｗ１が変動する場合であっても、結像特性の変動量を最小にすることができるので、安定した解像度の結像を感光体ドラム１０８上に形成可能なＬＥＤヘッド１００を製造することができる。
In FIG. 6B, point P11 'and point P12' correspond to point P11 and point P12 shown in FIG. 6A, respectively. Since the point 11 is located on a straight line that satisfies the above expressions 10 to 12, it takes an extreme value when ΔW = ΔW1. Therefore, when the reference value W1 is determined so as to be shifted by ΔW1 from the conjugate position Wtc, the set value V1 is set to a position shifted by ΔV1 from the conjugate position Vtc. Thereby, even if the reference value W1 fluctuates in the
点Ｐ１２は、比較例として、ΔＷ＝ΔＷ１，ΔＶ＝ΔＶ２であって、ΔＷ１＝ΔＶ２とした場合を示す。比較例のように、点Ｐ１２の位置に対応するΔＷ１及びΔＶ２に基づいて、基準値Ｗ１及び設定値Ｖ１を求め、ＬＥＤヘッド１００を製造した場合、図６（ｂ）に示されるように、Ｗ１の変動量に応じて生じるＭＴＦの変動量は急峻になり、基準値Ｗ１の変動に応じて生じる結像特性の変動量は比較的大きい。
Point P12 shows a case where ΔW = ΔW1, ΔV = ΔV2 and ΔW1 = ΔV2 as a comparative example. When the
第２の距離Ｖを設定値Ｖ１に設定して基板１０１を支持部材１０５に固定するステップでは、設定されたＶ１の位置にＬＥＤアレイの発光面１０３ａが位置するように、ＬＥＤ基板１０１をフレーム１０５の内側において接着剤１０９等により固定する。以上の方法により、実施の形態１に係るＬＥＤヘッド１００を製造することができる。
以上の方法により製造されたＬＥＤヘッド１００は、基板１０１と、基板１０１に備えられた発光素子１０３と、発光素子の発光面１０３ａから放射された光を被照射面１０８ａに結像させるロッドレンズアレイ１０４と、基板１０１とロッドレンズアレイ１０４とを支持する支持部材１０５と、を有し、被照射面１０８ａとロッドレンズアレイ１０４の光軸方向における中心位置１０４ａとの間の距離を第１の距離とし、第１の距離として設計された値を基準値Ｗ１とし、発光面１０３ａと中心位置１０４ａとの間の距離を第２の距離とし、基準値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面１０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離を設定値Ｖ１としたときに、第２の距離を設定値Ｖ１に設定した状態で基板１０１が支持部材１０５に固定されている。ただし、第１の距離の基準値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１との和は、ロッドレンズアレイ１０４が持つ共役長ＴＣと等しい場合もある。
In the step of fixing the
The
実施の形態１によれば、ＬＥＤヘッド１００において、基準値Ｗ１が変動する場合であっても、基準値Ｗ１に対するロッドレンズアレイ中心１０４ａと感光体ドラムの表面１０８ａとの間の距離の変動量に応じて発生する被照射面における結像特性の変動量（ＭＴＦの変動量）を最小にすることができるので、安定した解像度の結像を感光体ドラム１０８上に形成可能なＬＥＤヘッド１００を提供することができる。
According to the first embodiment, in the
《実施の形態２》
実施の形態２では、共役長からのずれ量（ΔＷ＋ΔＶ）を一定にした上で、基準値Ｗ１及び設定値Ｖ１を求めることによりＬＥＤヘッド２００を製造する方法について説明する。
<<
In the second embodiment, a method of manufacturing the
図７は、実施の形態２に係るＬＥＤヘッド２００を感光体ドラムの表面２０８ａと対向させて配置した状態における縦断面図である。図８は、図７に示される感光体ドラムの表面２０８ａと対向するように配置されたＬＥＤヘッド２００をＸ方向に見た断面を示す断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of the
露光装置としてのＬＥＤヘッド２００は、基板としてのＬＥＤ基板２０１と、ＬＥＤ基板２０１に備えられた発光素子としてのＬＥＤを複数配列したＬＥＤアレイ２０３と、ＬＥＤアレイ２０３の発光面２０３ａから放射された光を被照射面に結像させるロッドレンズアレイ２０４と、ＬＥＤ基板２０１とロッドレンズアレイ２０４とを支持する支持部材としてのフレーム２０５とを有する。
An
フレーム２０５は長尺状のＬ字型鋼板で、ＬＥＤプリンタへの搭載基準面（以下、「搭載面」という）２０５ａが設定されており、例えば搭載面２０５ａ両端にスペーサ２０７を設置し、スペーサ２０７先端を感光体ドラム２０８に接触させ、フレーム２０５下部からコイルバネ２０６押し当てる等の方法で、感光体ドラム表面２０８ａとの距離をＷ０に決定している。フレーム２０５の搭載面２０５ａ上にはＬＥＤ基板２０１が接着固定されており、ＬＥＤアレイ表面２０３ａと感光体ドラム表面２０８ａとの間の距離は、部材精度によるずれΔＴＣを含むＴＣ＋ΔＴＣとなっている。ケーブルコネクタ２０２ａはフレーム２０５の下面に配置され、フレーム下部の開口部を通して、ＬＥＤ基板２０１と電気的に接続されている。
The
フレーム２０５の内側側面には、ロットレンズアレイ２０２が、ロッドレンズアレイ２０４の光軸とＬＥＤアレイの光軸とが一致するように配置される。このとき、ロッドレンズアレイ中心２０４ａとＬＥＤアレイの表面２０３ａとの間の距離Ｖ１は、下記式２１を満たし、ロッドレンズアレイの中心２０４ａと感光体ドラムの表面２０８ａとの間の距離Ｗ１は、下記式２３を満たすように接着剤２１０等で固定することができる。
Ｖ１＝ＴＣ／２＋ΔＶ …式２１
ΔＶ＝ΔＶ１ …式２２
Ｗ１＝ＴＣ／２＋ΔＷ …式２３
ΔＷ＝ΔＷ１＝ΔＴＣ−ΔＶ１ …式２４
On the inner side surface of the
V1 = TC / 2 + ΔV Equation 21
ΔV = ΔV1 Equation 22
W1 = TC / 2 + ΔW Equation 23
ΔW = ΔW1 = ΔTC−ΔV1 Equation 24
ＬＥＤ基板２０１は、長尺状のガラスエポキシ製のプリント配線基板２０２と、ＬＥＤアレイ２０３と、プリント配線基板２０２の裏面に備えられたケーブルコネクタ２０２ａと、ＬＥＤ駆動素子としてのドライバＩＣとを有する。ＬＥＤアレイ２０３及びドライバＩＣは、プリント配線基板２０２上に設置され、ドライバIＣとＬＥＤ基板２０１、ドライバIＣとＬＥＤアレイ２０３はそれぞれ電気的に接続されている。また、ケーブルコネクタ２０２ａは、ＬＥＤヘッド制御回路とプリント配線基板２０２とを接続し、ドライバＩＣに電源電圧と発光パターンを制御する信号を入力する。
The
ＬＥＤヘッド２００は、電源電圧と発光パターンの信号がケーブルコネクタ２０１ｅ及びＬＥＤ基板２０１を介してドライバＩＣに入力されると、発光パターンに応じてＬＥＤアレイ２０３が発光し、ＬＥＤアレイ２０３からの光がロッドレンズアレイ２０４によって収束し、被照射面としての感光体ドラム２０８の表面２０８ａを照射する。実施の形態２に係るＬＥＤヘッド２００は、ロッドレンズアレイ２０４を接着する前の段階では、ロッドレンズアレイ２０４がフレーム２０５に固定されていない。したがって、例えば位置調整用のアクチュエータなどにより位置調整を行い、ΔＷ１＋ΔＶ１＝ΔＴＣを満たす範囲でΔＷ１，ΔＶ１を自由に決定することができる。Ｗ１及びＶ１の位置調整後、位置調整用のアクチュエータは、ＬＥＤヘッド２００から退避させればよい。
In the
このようなＬＥＤヘッド２００において、実施の形態２に係るＬＥＤヘッド２００の製造方法は、被照射面２０８ａとロッドレンズアレイ２０４の光軸方向における中心位置との間の第１の距離（Ｗ）の設定値Ｗ１と、発光面２０３ａと中心位置２０４ａとの間の第２の距離（Ｖ）の設定値Ｖ１と求めるステップと、第１の距離を第１の距離の設定値Ｗ１に設定するとともに、第２の距離を第２の距離の設定値Ｖ１に設定して基板２０１とロッドレンズアレイ２０４とを支持部材２０５に固定するステップとを有し、第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求めるステップにおいて、第１の距離の設定値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面２０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求めることにより行う。
In such an
被照射面とロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の設定値Ｗ１と、発光面と中心位置との間の第２の距離の設定値Ｖ１と求めるステップでは、ΔＷ１＋ΔＶ１＝ΔＴＣを満たす範囲でＭＴＦ（解像度）の測定を行い、最適なＷ１及びＶ１の位置を求める。このＷ１及びＶ１を求める方法を下記において説明する。 In the step of obtaining the set value W1 of the first distance between the irradiated surface and the center position in the optical axis direction of the rod lens array and the set value V1 of the second distance between the light emitting surface and the center position, MTF (resolution) is measured in a range satisfying ΔW1 + ΔV1 = ΔTC, and optimum positions of W1 and V1 are obtained. A method for obtaining W1 and V1 will be described below.
図９（ａ）は、図７及び図８に示されるロッドレンズアレイ２０４を含む光学系における被照射面側の共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量ΔＷと発光面側の共役位置Ｖｔｃからの発光面の位置のずれ量ΔＶとの関係に基づいたＭＴＦ分布を表した図である。図９（ｂ）は、図７及び図８に示されるＬＥＤヘッド２００において構成される光学系における被照射面側の共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量ΔＷとＭＴＦとの関係であるＭＴＦ曲線を示す図である。
FIG. 9A shows the deviation ΔW of the position of the irradiated surface from the conjugate position Wtc on the irradiated surface side in the optical system including the
図９（ａ）において、直線Ｔ２１は、実施の形態１で説明した上記の式１０〜１２を満たす直線である。すなわち、直線Ｔ２１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ２１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。一点鎖線で示される直線Ｔ２２は、ΔＷ＝ΔＶとなる組み合わせを示す直線である。すなわち、ΔＷ２＝ΔＶ２である。 In FIG. 9A, a straight line T21 is a straight line that satisfies the expressions 10 to 12 described in the first embodiment. That is, the straight line T21 is an approximate straight line that represents the position of the point W at which the MTF is maximum at an arbitrary V. On the approximate straight line T21, the MTF fluctuation caused by the fluctuation of W is the minimum. Presumed to be. A straight line T22 indicated by a one-dot chain line is a straight line indicating a combination of ΔW = ΔV. That is, ΔW2 = ΔV2.
図９（ｂ）において、点Ｐ２１′及び点Ｐ２２′は、図９（ａ）に示される点Ｐ２１及び点Ｐ２２にそれぞれ対応する。点２１は、上記の式１０〜１２を満たす直線上に位置するので、ΔＷ＝ΔＷ１のとき極値をとる。したがって、設定値Ｗ１を、共役位置ＷｔｃからΔＷ１だけずれた位置になるように決定した場合、設定値Ｖ１は、共役位置ＶｔｃからΔＶ１だけずれた位置に設定する。すなわち、第１の距離の設定値Ｗ１に対する第１の距離Ｗの変動量に応じて発生する被照射面における結像特性の変動量が最小となる第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを、それぞれＷ１＝Ｗｔｃ＋ΔＷ１，Ｖ１＝Ｖｔｃ＋ΔＶ１として設定する。これにより、ＬＥＤヘッド１００において、設定値Ｗ１が変動する場合であっても、結像特性の変動量を最小にすることができるので、安定した解像度の結像を感光体ドラム２０８上に形成可能なＬＥＤヘッド２００を製造することができる。
In FIG. 9B, a point P21 ′ and a point P22 ′ correspond to the point P21 and the point P22 shown in FIG. Since the point 21 is located on a straight line that satisfies the above expressions 10 to 12, it takes an extreme value when ΔW = ΔW1. Accordingly, when the set value W1 is determined to be a position that is shifted by ΔW1 from the conjugate position Wtc, the set value V1 is set to a position that is shifted by ΔV1 from the conjugate position Vtc. In other words, the first distance setting value W1 and the second distance setting value W1 that minimize the amount of fluctuation of the imaging characteristic on the irradiated surface that occurs according to the amount of fluctuation of the first distance W with respect to the first distance setting value W1. The distance set value V1 is set as W1 = Wtc + ΔW1, V1 = Vtc + ΔV1, respectively. As a result, in the
第１の距離（Ｗ）を第１の距離の設定値Ｗ１に設定するとともに、第２の距離（Ｖ）を第２の距離の設定値Ｖ１に設定して基板とロッドレンズアレイとを支持部材に固定するステップでは、設定されたＷ１の位置に感光体ドラムの表面２０８ａが位置するように、スペーサ２０７の長さを調整し、設定されたＶ１の位置にＬＥＤアレイの表面２０３ａが位置するように、ＬＥＤ基板２０１をフレーム２０５の内側において接着剤２１０等により固定する。以上の方法により、実施の形態２に係るＬＥＤヘッド２００を製造することができる。
The first distance (W) is set to the first distance setting value W1, and the second distance (V) is set to the second distance setting value V1 to support the substrate and the rod lens array. In the fixing step, the length of the
ΔＷ＝ΔＶ＝ΔＴＣ／２となる位置（点Ｐ２２）に位置決めした場合、図９（ｂ）に示されるように、ΔＶ＝ΔＶ２におけるＭＴＦ曲線上において点Ｐ２２’の位置に対応することがわかり、ΔＷの変動に応じて生じるＭＴＦの変動は急峻であるので、Ｗ１の変動が生じた場合に安定した解像度が得られない。一方、直線Ｔ２１上の点Ｐ２１の位置では、図９（ｂ）に示されるように、ΔＶ＝ΔＶ１におけるＭＴＦ曲線上の極値である点Ｐ２１’に対応するため、ΔＷの変動に応じて生じるＭＴＦの変動は安定していることがわかる。したがって、実施の形態２に係るＬＥＤヘッド２００の製造方法によれば、設定値Ｗ１の変動が生じた場合であっても安定した解像度の結像を感光体ドラム２０８上に形成可能なＬＥＤヘッド２００を製造することができる。さらに、実施の形態１の場合と比較すると、ＭＴＦの減少も小さくすることができる。
When positioned at a position where ΔW = ΔV = ΔTC / 2 (point P22), as shown in FIG. 9B, it is found that the position corresponds to the position of the point P22 ′ on the MTF curve at ΔV = ΔV2, Since the MTF fluctuation caused by the fluctuation of ΔW is steep, stable resolution cannot be obtained when the fluctuation of W1 occurs. On the other hand, at the position of the point P21 on the straight line T21, as shown in FIG. 9B, it corresponds to the point P21 ′ that is an extreme value on the MTF curve at ΔV = ΔV1, and therefore occurs according to the variation of ΔW. It can be seen that the fluctuation of the MTF is stable. Therefore, according to the manufacturing method of the
《実施の形態３》
実施の形態１，２の場合、Ｗ１の変動に応じて生じるＭＴＦの変動とＭＴＦ値は、トレードオフの関係にあったが、実施の形態３に係るＬＥＤヘッド３００の製造方法では、設定値Ｖ１（ＴＣ／２＋ΔＶ１）を予め決定した方法を採用することにより、実施の形態１，２の場合に比べてＭＴＦ値を向上させる。
<<
In the case of the first and second embodiments, the MTF fluctuation and the MTF value generated according to the fluctuation of W1 are in a trade-off relationship. However, in the manufacturing method of the
図１０は、実施の形態３に係るＬＥＤヘッド３００を感光体ドラムの表面３０８ａと対向させて配置した状態における縦断面図である。図１１は、図１０に示される感光体ドラムの表面３０８ａと対向するように配置されたＬＥＤヘッド３００をＸ方向に見た断面を示す断面図である。実施の形態３に係る露光装置としてのＬＥＤヘッド３００は、ロッドレンズアレイ３０４と、ＬＥＤ基板３０１と、これらを支持するフレーム（ホルダ）３０４からなる。なお、ＬＥＤヘッド３００における構成要素の機能、材料、及び各構成要素間の関係は、実施の形態１で説明したＬＥＤヘッド１００と基本的に同様である。
FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view of the
露光装置としてのＬＥＤヘッド３００は、基板としてのＬＥＤ基板３０１、ＬＥＤ基板３０１に備えられた発光素子としてのＬＥＤを複数配列したＬＥＤアレイ３０３と、ＬＥＤアレイ３０３の発光面３０３ａから放射された光を被照射面に結像させるロッドレンズアレイ３０４と、ＬＥＤ基板３０１とロッドレンズアレイ３０４とを支持する支持部材としてのフレーム３０５とを有する。
An
フレーム３０５は、アルミニウム等の材料を型に流し込んで製造されたダイカスト法により製造され、内部にはＬＥＤ基板３０１を配置するための段差部３０５ｂを有する。フレーム３０５は、ロッドレンズアレイ３０４の側面を支持するため、フレーム３０５の上部に開口部が長手方向（Ｘ方向）に沿って形成されている。ロッドレンズアレイ３０４は、フレーム３０５の開口部に挿入され、接着剤３０９等により固定されている。ＬＥＤ基板３０１は、ロッドレンズアレイ３０４の光軸方向とＬＥＤアレイ３０３の光軸方向とが一致するようにＬＥＤアレイ３０３を支持している。ＬＥＤ基板３０１は、ロッドレンズアレイ中心３０４ａとＬＥＤアレイ表面３０３ａとの間の距離が、Ｖ１＝ＴＣ／２＋ΔＶ１となるように配置される。なお、ΔＶ１は、共役位置Ｖｔｃからのずれ量である。
The
フレーム３０５の上面には、ＬＥＤヘッド３００の基準面を決める調整機構としての偏心カム３１０が備えられており、偏心カム３１０の上面３１０ａ上に、例えばスペーサ３０７を設置し、スペーサ３０７の先端を感光体ドラム３０８に接触させ、ＬＥＤ基板３０１下部からコイルバネ３０６押し当てることにより、ＬＥＤヘッド３００と感光体ドラム表面３０８ａとの距離をＷ０に維持し、ロッドレンズアレイ中心３０４ａと感光体ドラムの表面３０８ａのとの間の距雕を基準値Ｗ１に決定している。ロッドレンズアレイ中心３０４ａと感光体ドラムの表面３０８ａのとの間の距雕がＷ１＝ＴＣ／２＋ΔＷ１になる位置で、偏心カム３１０は固定される。このとき、ロッドレンズアレイ中心１０４ａと偏心カム３１０の上面３１０ａとの間の距離はＤ１となる。
An
ＬＥＤヘッド３００は、電源電圧と発光パターンの信号がケーブルコネクタ３０２ａ及びＬＥＤ基板３０１を介してドライバＩＣに入力されると、発光パターンに応じてＬＥＤアレイ３０３が発光し、ＬＥＤアレイ３０３からの光がロッドレンズアレイ３０４によって収束し、感光体ドラム３０８の表面３０８ａを照射する。
In the
このようなＬＥＤヘッド３００において、実施の形態３に係るＬＥＤヘッド３００の製造方法は、支持部材３０５にロッドレンズアレイ３０４を固定するステップと、発光面３０３ａとロッドレンズアレイ３０４の光軸方向における中心位置３０４ａとの間の第１の距離（Ｖ）の設定値Ｖ１を決定するステップと、第１の距離（Ｖ）を設定値Ｖ１に設定して基板３０１を支持部材３０５に固定するステップと、発光面３０３ａと中心位置３０４ａとの間の第１の距離において、被照射面３０８ａとロッドレンズアレイ３０４の光軸方向における中心位置３０４ａとの間の第２の距離（Ｗ）の基準値Ｗ１に対する第２の距離の変動量に応じて発生する被照射面３０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離の基準値Ｗ１を求めるステップとを有する。
In such an
発光面３０３ａとロッドレンズアレイ３０４の光軸方向における中心位置３０４ａとの間の第１の距離（Ｖ）の設定値Ｖ１を決定するステップでは、発光面３０３ａとロッドレンズアレイ中心３０４ａとの間の距離の設定値Ｖ１を予め決定する。Ｖ１として最も望ましい値は、上記《本発明の原理の説明》において説明したように、Ｖ１＝Ｖｔｃ（共役位置）である。しかしながら、装置の構造上、Ｖ１を共役位置Ｖｔｃと一致させる設計は困難である。これは、ロッドレンズアレイの共役長や光軸方向の幅には個体差があり、同じ設計値でロッドレンズアレイと基板とを支持部材に組み付けると、Ｖｔｃからのずれが生じるためである。したがって、ＬＥＤヘッド３００の設計時において、共役位置からずれることを予め想定して任意の距離Ｖ１を決定する。第１の距離（Ｖ）を設定値Ｖ１に設定して、基板３０１を支持部材３０５に固定するステップでは、ロッドレンズアレイ３０４及びフレーム３０５を治具等に設置し、接着剤などを用いてロッドレンズアレイ３０４をフレーム３０５に固定し、さらに、設定されたＶ１の位置にＬＥＤアレイの表面３０３ａが位置するように、ＬＥＤ基板３０１をフレーム３０５の内側において接着剤等により固定する。これにより、ＬＥＤアレイの表面３０３ａが設定値Ｖ１の位置に固定される。
In the step of determining the set value V1 of the first distance (V) between the
発光面３０３ａと中心位置３０４ａとの間の第１の距離において、被照射面３０８ａとロッドレンズアレイ３０４の光軸方向における中心位置３０４ａとの間の第２の距離の基準値Ｗ１に対する第２の距離の変動量に応じて発生する被照射面３０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離の基準値Ｗ１を求めるステップでは、予め決定したＶ１（ΔＶ１＋Ｖｔｃ）において、ＭＴＦ（解像度）の測定を行い、最適な基準値Ｗ１（ΔＷ１＋Ｗｔｃ）の位置を求める。この基準値Ｗ１（ΔＷ１＋Ｗｔｃ）を求める方法を下記において説明する。
At the first distance between the
図１２（ａ）は、図１０及び図１１に示されるロッドレンズアレイ３０４を含む光学系における被照射面側の共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量ΔＷと発光面側の共役位置Ｖｔｃからの発光面の位置のずれ量ΔＶとの関係に基づいたＭＴＦ分布を表した図である。図１２（ｂ）は、図１０及び図１１に示されるＬＥＤヘッド３００において構成される光学系における被照射面側の共役位置Ｗｔｃからの被照射面の位置のずれ量ΔＷとＭＴＦとの関係であるＭＴＦ曲線を示す図である。
FIG. 12A shows the amount of deviation ΔW of the position of the irradiated surface from the conjugate position Wtc on the irradiated surface side in the optical system including the
図１２（ａ）において、直線Ｔ３１は、上記の式１０〜１２を満たす直線である。すなわち、直線Ｔ３１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ３１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。一点鎖線で示される直線Ｔ３２は、ΔＷ＝ΔＶとなる組み合わせを示す直線である。 In FIG. 12A, a straight line T31 is a straight line that satisfies the above expressions 10-12. That is, the straight line T31 is an approximate straight line that represents the position of the point W at which the MTF is maximum at an arbitrary V, and on the approximate straight line T31, the MTF fluctuation caused by the fluctuation of W is the minimum. Presumed to be. A straight line T32 indicated by a one-dot chain line is a straight line indicating a combination where ΔW = ΔV.
図１２（ｂ）において、点Ｐ３１′及び点Ｐ３２′は、図１２（ａ）に示される点Ｐ３１及び点Ｐ３２にそれぞれ対応する。点３１は、上記の式１０〜１２を満たす直線上に位置するので、ΔＷ＝ΔＷ１のとき極値をとる。したがって、基準値Ｗ１を、共役位置ＷｔｃからΔＷ１だけずれた位置になるように決定した場合、設定値Ｖ１は、共役位置ＶｔｃからΔＶ１だけずれた位置に設定する。すなわち、発光面３０３ａと中心位置３０４ａとの間の第１の距離において、被照射面３０８ａとロッドレンズアレイ３０４の光軸方向における中心位置３０４ａとの間の第２の距離の基準値Ｗ１に対する第２の距離の変動量に応じて発生する被照射面３０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離の基準値Ｗ１を、Ｗ１＝Ｗｔｃ＋ΔＷ１として設定する。被照射面３０８ａの位置が求めた基準値Ｗ１の位置になるように、例えば、上記で説明した偏心カム３１０で位置を調整すればよい。基準値Ｗ１の調整後、偏心カム３１０を固定する。これにより、ＬＥＤヘッド３００において、基準値Ｗ１が変動する場合であっても、結像特性の変動量を最小にすることができるので、安定した解像度の結像を感光体ドラム３０８上に形成可能なＬＥＤヘッド３００を製造することができる。
In FIG. 12B, point P31 ′ and point P32 ′ correspond to point P31 and point P32 shown in FIG. Since the point 31 is located on a straight line that satisfies the above equations 10 to 12, the point 31 takes an extreme value when ΔW = ΔW1. Therefore, when the reference value W1 is determined so as to be shifted by ΔW1 from the conjugate position Wtc, the set value V1 is set to a position shifted by ΔV1 from the conjugate position Vtc. In other words, at the first distance between the
以上の方法により、実施の形態３に係るＬＥＤヘッド３００を製造することができる。
With the above method, the
ΔＷ＝ΔＶ＝ΔＴＣ／２＝ΔＶ１となる位置（点Ｐ３２）に位置決めした場合、図１２（ｂ）に示されるように、ΔＶ＝ΔＶ１におけるＭＴＦ曲線上において点Ｐ３２’の位置に対応することがわかり、ΔＷの変動に応じて生じるＭＴＦの変動は急峻であるので、Ｗ１の変動が生じた場合に安定した解像度が得られない。一方、直線Ｔ３１上の点Ｐ３１の位置では、図１２（ｂ）に示されるように、ΔＶ＝ΔＶ１におけるＭＴＦ曲線上の極値である点Ｐ３１’に対応するため、ΔＷの変動に応じて生じるＭＴＦの変動は安定していることがわかる。したがって、実施の形態３に係るＬＥＤヘッド３００の製造方法によれば、基準値Ｗ１の変動が生じた場合であっても安定した解像度の結像を感光体ドラム３０８上に形成可能なＬＥＤヘッド３００を製造することができる。さらに、実施の形態１，２の場合と比較すると、ＭＴＦの減少も小さくすることができる。
When positioned at a position where ΔW = ΔV = ΔTC / 2 = ΔV1 (point P32), as shown in FIG. 12B, it corresponds to the position of point P32 ′ on the MTF curve at ΔV = ΔV1. As can be seen, the MTF fluctuation caused by the fluctuation of ΔW is steep, so that a stable resolution cannot be obtained when the fluctuation of W1 occurs. On the other hand, at the position of the point P31 on the straight line T31, as shown in FIG. 12B, it corresponds to the point P31 ′ that is the extreme value on the MTF curve at ΔV = ΔV1, and therefore occurs according to the variation of ΔW. It can be seen that the fluctuation of the MTF is stable. Therefore, according to the method of manufacturing the
《実施の形態４》
実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００の製造方法は、図１３及び図１４に示されるロッドレンズアレイ４０４を含むＬＥＤヘッド４００の製造方法である。まず、ＬＥＤヘッド４００の基本的な構成について説明する。
<<
The manufacturing method of the
図１３は、実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００を感光体ドラム４０８の表面４０８ａと対向させて配置した状態における縦断面図である。露光装置としてのＬＥＤヘッド４００は、基板としてのＬＥＤ基板４０１と、ＬＥＤ基板４０１に備えられた発光素子としてのＬＥＤを複数配列したＬＥＤアレイ４０３と、ＬＥＤアレイ４０３の発光面４０３ａから放射された光を被照射面に結像させるロッドレンズアレイ４０４と、ＬＥＤ基板４０１とロッドレンズアレイ４０４とを支持する支持部材としてのフレーム４０５とを有する。ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向の長さをＤとすると、ロッドレンズアレイ中心４０４ａからロッドレンズアレイ４０４の上面及び下面までの長さはそれぞれＤ／２であるが、ロッドレンズアレイの特性によって異なる場合もある。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a state where the
フレーム４０５は、ロッドレンズアレイ４０４とＬＥＤ基板４０１とを支持する。フレーム４０５は、両端上面に感光体ドラムの表面４０８ａとＬＥＤヘッド４００の距離を決定する搭載面４０５ａを有し、搭載面４０５ａと感光体ドラム表面４０８ａとの間の距離Ｗ０を決定する。このＷ０の位置決め方法の一例をあげると、搭載面４０５ａの両端にスペーサ４０７を設置し、スペーサ４０７の先端部を感光体ドラム表面４０８ａに接触させ、フレーム４０５の下部からコイルバネ４０６を押し当てるように構成することができる。なお、ＬＥＤヘッド４００における構成要素の機能、材料、及び各構成要素間の関係は、実施の形態１で説明したＬＥＤヘッド１００と基本的に同様である。
The
図１４は、ＬＥＤヘッド４００の製造工程において設定値Ｖ１を求めるための位置決め装置４５０の構成を示す図である。図１３に示される構成と同一の構成を示すものは、同一の符号を付す。図１４のＬＥＤヘッド４００において、図１３に示されるＬＥＤヘッド４００と異なる点は、ＬＥＤアレイの発光面４０３ａの位置を移動させながら設定値Ｖ１を求めるため、ＬＥＤ基板４０１とフレーム４０５との接着固定がされていない点である。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a
基板可動アクチュエータ４５１は、ＬＥＤ基板４０１の位置をＶ軸上で可動させる手段であり、ＬＥＤ基板４０１を真空吸着や磁力などにより支持している。また、制御部４５５と電気的に接続されている。ＭＴＦ測定手段４５２は、ＣＣＤカメラやフォトセンサなどを有し、ロッドレンズアレイ４０４により収束されたＬＥＤアレイ４０３から放射された光を測定することができ、制御部４５５と接続されている。これにより、ＭＴＦを測定する。
The substrate
測定手段可動アクチュエータ４５３は、ＭＴＦ測定手段４５２の位置をＷ軸上で可動させる手段であり、ＭＴＦ測定手段４５２に固定されている。さらに、制御部４５５と電気的に接続されている。
The measuring means
ＬＥＤ制御回路４５４は、ＬＥＤアレイ４０３の発光パターンを制御する回路であり、ＬＥＤ基板４０１及び制御部４５５に電気的に接続されている。制御部４５５は、全体の制御や必要な演算処理を行う。
The
図１５（ａ）は、実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００の製造工程において用いられるロッドレンズアレイ４０４を含む光学系におけるＭＴＦ分布の一例を示す図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＭＴＦ分布に対応するＭＴＦ曲線を示す図である。
FIG. 15A is a diagram showing an example of the MTF distribution in the optical system including the
図１５（ａ）は、上記の《本発明の原理の説明》の図２（ａ）を用いて説明したＭＴＦ分布を示す図であり、図１３及び図１４に示されるＬＥＤヘッド４００において構成される光学系に対応するＭＴＦ分布である。図１５（ａ）に示されるＭＴＦ分布は、座標系の原点をロッドレンズアレイ中心４０４ａの位置に対応させており、さらに、横軸Ｗがロッドレンズアレイ中心４０４ａから被照射面の方向に向かう距離を示し、縦軸Ｖがロッドレンズアレイ中心４０４ａから発光面４０３ａの方向に向かう距離を示している点が、図２（ａ）に示されるＭＴＦ分布と異なるが、その他は図２（ａ）に示されるＭＴＦ分布と同様である。したがって、図１５（ａ）に示されるＭＴＦ分布における等高線の中心は点Ｐ０であり、点Ｐ０に対応する位置が共役位置（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）である。図１３及び図１４に示されるロッドレンズアレイ４０４を含む光学系の基本的な原理は、上記の《本発明の原理の説明》において説明した原理と共通である。
FIG. 15A is a diagram showing the MTF distribution described with reference to FIG. 2A of << Explanation of Principle of the Present Invention >> and is configured in the
図１５（ａ）の直線Ｔ４１は、上記《本発明の原理の説明》で説明した式３において（ΔＷ，ΔＶ）を（Ｗ，Ｖ）に置き換えて求めて算出される直線に等しい。すなわち、直線Ｔ４１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ４１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。直線Ｔ４２は、Ｗ＝Ｖを満たす直線である。ただし、必ずしもＭＴＦ分布における等高線の長軸の傾きθは４５度に一致するとは限らない。
The straight line T41 in FIG. 15A is equal to a straight line calculated by replacing (ΔW, ΔV) with (W, V) in
図１５（ａ）に示されるように、Ｗ＝Ｖ＝（ＴＣ＋ΔＴＣ）／２を満たす位置は、等高線の中心である点Ｐ０を除く直線Ｔ４２上の位置である。したがって、Ｗ１を固定位置とすると、点（Ｗ１,Ｖｃ）がＶ＝Ｗ＝（ＴＣ＋ΔＴＣ）／２を満たす位置となる。ここで、ＶをＶｃに固定してＷを変化させた場合の直線Ｔ４２との交点をＷ１とすると、図１５（ｂ）に示されるように、Ｗ１はＭＴＦ曲線における極値をとらない。一方、Ｖ＝Ｖｃにおいて、ＭＴＦ曲線の極値をとるＷの値は、直線Ｔ４１上に位置するＷ＝Ｗｃの位置である。ただし、ロッドレンズアレイの製造精度のばらつきなどにより、必ずしもＷ側の共役位置であるＷｔｃと、Ｖ側の共役位置であるＶｔｃとが等しくなるとは限らない。したがって、ロッドレンズアレイ中心４０４ａと感光体ドラムの表面４０８ａとの間の距離Ｗ１と、ロッドレンズアレイ中心４０４ａとＬＥＤアレイの発光面４０３ａとの間の距離Ｖ１とを互いに等しくなるように、ＬＥＤヘッド４００を製造した場合であっても、共役位置及びＭＴＦ曲線の極値からずれた位置に基づいてＬＥＤヘッド４００が製造されることがあり、この場合、Ｗ１の変動に応じて生じるＭＴＦの変動が急峻になり、印字品質が低減する場合がある。
As shown in FIG. 15A, the position satisfying W = V = (TC + ΔTC) / 2 is a position on the straight line T42 excluding the point P0 that is the center of the contour line. Therefore, when W1 is a fixed position, the point (W1, Vc) is a position satisfying V = W = (TC + ΔTC) / 2. Here, if the intersection point with the straight line T42 when W is changed while V is fixed to Vc is W1, W1 does not take an extreme value in the MTF curve as shown in FIG. On the other hand, at V = Vc, the value of W taking the extreme value of the MTF curve is the position of W = Wc located on the straight line T41. However, Wtc, which is a conjugate position on the W side, and Vtc, which is a conjugate position on the V side, are not necessarily equal due to variations in manufacturing accuracy of the rod lens array. Accordingly, the LED head is set such that the distance W1 between the rod
このようなＬＥＤヘッド４００において、実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００の製造方法は、被照射面４０８ａとロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａとの間の第１の距離（Ｗ）の基準値Ｗ１を決定するステップと、発光面４０３ａと中心位置４０４ａとの間の第２の距離（Ｖ）であって、基準値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面４０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップと、第２の距離を設定値Ｖ１に設定して基板４０１を支持部材４０５に固定するステップとを有する。
In such an
第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップでは、発光面４０３ａの任意の第１の位置（Ｖｔ１）において第１の解像度（ＭＴＦ）を測定し、第１の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第２の位置（Ｗｔ１）を求め、発光面４０３ａの第１の位置とは異なる任意の第３の位置（Ｖｔ２）において第２の解像度を測定し、第２の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第４の位置（Ｗｔ２）を求め、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから被照射面４０８ａに向かう方向の被照射面４０８ａの位置を示す座標軸を横軸（Ｗ軸）とし、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから発光面４０３ａに向かう方向の発光面４０３ａの位置を示す座標軸を縦軸（Ｖ軸）とする２次元直交座標系において、第１から第４の位置に対応する点を用いて近似関数を求め、近似関数により、決定された基準値Ｗ１に対応する設定値Ｖ１を求める。
In the step of obtaining the set value V1 of the second distance, the first resolution (MTF) is measured at an arbitrary first position (Vt1) of the
図１６は、図１４に示される位置決め装置４５０を含むＬＥＤヘッド４００の断面におけるＷ軸を横軸とし、Ｖ軸を縦軸としたＷＶ空間において、ＭＴＦ曲線が極値をとるＷ及びＶの関係を示す図である。ただし、図１６では、ＭＴＦ分布である等高線は示されていない。図１７は、実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００の製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 16 shows the relationship between W and V at which the MTF curve takes extreme values in the WV space in which the W axis in the cross section of the
実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００の製造工程をさらに図１６及び図１７を用いて具体的に説明する。
The manufacturing process of the
ステップＳ４００（準備）では、ロッドレンズアレイ４０４をフレーム４０５に固定することにより、フレームの上面４０５ａとロッドレンズアレイ中心４０４ａとの間の距離Ｄ１が固定される。図１３に示されるように、フレームの上面４０５ａと感光体ドラムの表面４０８ａとの間の距離Ｗ０は固定されるので、Ｗ１は、Ｗ０とＤ１との差（Ｗ０−Ｄ１）により決定する。実施の形態４では、Ｗ１が共役位置ＷｔｃからＷ軸の負の方向に向かってずれた場合（すなわち、ΔＷ＝Ｗ１−Ｗｔｃ＜０）について説明する。
In step S400 (preparation), the
ステップＳ４１０では、近似直線を求めるための２つの点を探索する。具体的には、Ｓ４１０についてのサブルーチンにより実施される。なお、Ｓ４１０についてのサブルーチンにおいて、任意の２点を求める方法を、本明細書において「任意２点法」という。 In step S410, two points for obtaining an approximate straight line are searched. Specifically, it is implemented by a subroutine for S410. Note that a method for obtaining two arbitrary points in the subroutine of S410 is referred to as an “arbitrary two-point method” in this specification.
ステップＳ４１１で、図１６に示されるように、任意のＶ＝Ｖｔ１においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られた位置をＷｔ１とする。ＭＴＦが最大となるＷ位置の探索は、例えば、所定のパターンでＬＥＤアレイ４０３を発光させて、図１４に示されるＭＴＦ測定手段４５２によりＭＴＦを測定し、Ｗ位置を動かして再度ＭＴＦ測定を繰り返し、最もＭＴＦが大きくなるＷ位置を探索すればよい。
In step S411, as shown in FIG. 16, a search is made for a W position where the MTF is maximum at an arbitrary V = Vt1, and the obtained position is set as Wt1. The search for the W position at which the MTF is maximum is performed, for example, by causing the
ステップＳ４１２では、図１６に示されるように、任意のＶ＝Ｖt２においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探素を行い、得られた位置をＷt２とする。Ｖｔ１及びＶt２は、互いに異なる値であれば任意に決めることができる。 In step S412, as shown in FIG. 16, a search is made for the W position where the MTF is maximum at an arbitrary V = Vt2, and the obtained position is set to Wt2. Vt1 and Vt2 can be arbitrarily determined as long as they are different from each other.
ステップＳ４２０（固定位置決定）では、ＬＥＤ基板の接着固定位置、すなわち、ＬＥＤアレイの表面４０３ａの位置である設定値Ｖ１を算出する。具体的には、Ｓ４２０についてのサブルーチンにより実施する。
In step S420 (fixed position determination), a set value V1 which is the adhesion fixed position of the LED substrate, that is, the position of the
ステップＳ４２１では、ステップＳ４１１及びＳ４１２において求めた点（Ｗt１,Ｖt１）及び、点（Ｗｔ２、Ｖｔ２）を用いて、図１６に示される近似直線Ｔ４３を求める。なお、近似直線Ｔ４３は、上記《本発明の原理の説明》で説明した式３において（ΔＷ，ΔＶ）を（Ｗ，Ｖ）に置き換えて求めて算出される直線に等しい。すなわち、直線Ｔ４３は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ４３上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。
In step S421, an approximate straight line T43 shown in FIG. 16 is obtained using the points (Wt1, Vt1) obtained in steps S411 and S412 and the points (Wt2, Vt2). Note that the approximate straight line T43 is equal to a straight line calculated by calculating (ΔW, ΔV) with (W, V) in
ステップＳ４２２では、この近似直線Ｔ４３に、ステップＳ４００で決定したＷ１を代入して演算Ｖ１（設定値Ｖ１）を算出する。 In step S422, calculation V1 (set value V1) is calculated by substituting W1 determined in step S400 for this approximate straight line T43.
ステップＳ４２３では、得られた点（Ｗ１、演算Ｖ１）を接着固定位置（Ｗ１，Ｖ１）として決定し、ＬＥＤアレイの表面４０３ａがＶ１の位置になるようにＬＥＤアレイ４０３が備えられたＬＥＤ基板４０１を移動させる。
In step S423, the obtained point (W1, calculation V1) is determined as the adhesion fixing position (W1, V1), and the
ステップＳ４３０（固定）では、ステップＳ４２０で決定した設定値Ｖ１位置において、ＬＥＤ基板４０１をフレーム４０５に接着固定する。
In step S430 (fixed), the
実施の形態４によれば、共役位置Ｗｔｃからずれた位置に、基準値Ｗ１が決定された場合であっても、基準値Ｗ１において結像特性の変動を最小にすることができる設定値Ｖ１を求めて、Ｖ１の位置にＬＥＤアレイの表面４０３ａを固定させることができる。また、実施の形態４によれば、予めロッドレンズアレイ４０４の共役長ＴＣを把握していない場合であっても、適切な設定値Ｖ１を求めることができる。したがって、共役長ＴＣ、共役位置Ｗｔｃ，Ｖｔｃ、及びＭＴＦ分布における等高線の長軸の傾きθなどのロッドレンズアレイの結像特性を決めるパラメータを意識することなく、基準値Ｗ１において結像特性の変動を最小にすることができる設定値Ｖ１への位置決めを行うことができる。また、実施の形態４によれば、ロッドレンズアレイ４０４の組み付け時に治具の精度及び作業精度に起因する、ＬＥＤヘッド４００ごとの感光体ドラム表面４０８ａの位置Ｗ１のバラつきが生じた場合であっても、ＬＥＤヘッド４００ごとの感光体ドラム表面４０８ａの位置Ｗ１に対する適切な設定値Ｖ１を求めることができる。
According to the fourth embodiment, even when the reference value W1 is determined at a position shifted from the conjugate position Wtc, the set value V1 that can minimize the fluctuation of the imaging characteristics at the reference value W1. Thus, the
《実施の形態５》
実施の形態５に係るＬＥＤヘッド（図１３における、構成４００に対応）の製造方法は、図１３及び図１４に基づいて説明する。したがって、実施の形態５に係るＬＥＤヘッドの構成は、実施の形態４で説明したＬＥＤヘッド４００の構成と同様である。また、実施の形態５に係るＬＥＤヘッドの製造工程において用いる位置決め装置は、図１４に示される位置決め装置４５０の構成と同様である。
<<
A manufacturing method of the LED head (corresponding to the
このような実施の形態５に係るＬＥＤヘッドにおいて、露光装置としてのＬＥＤヘッドの製造方法は、被照射面４０８ａとロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａとの間の第１の距離（Ｗ）の基準値Ｗ１を決定するステップと、発光面４０３ａと中心位置４０４ａとの間の第２の距離（Ｖ）であって、基準値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面４０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップと、第２の距離を設定値Ｖ１に設定して基板４０１を支持部材４０５に固定するステップとを有する。
In the LED head according to the fifth embodiment, the manufacturing method of the LED head as the exposure apparatus uses a first distance between the
第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップでは、決定された基準値Ｗ１において第１の解像度（ＭＴＦ）を測定し、第１の解像度が最大となる発光面４０３ａの第１の位置（Ｖ２）を求め、第１の位置（Ｖ２）において第２の解像度を測定し、第２の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第２の位置（Ｗ２）を求め、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから被照射面４０８ａに向かう方向の被照射面４０８ａの位置を示す座標軸を横軸（Ｗ軸）とし、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから発光面４０３ａに向かう方向の発光面４０３ａの位置を示す座標軸を縦軸（Ｖ軸）とする２次元直交座標系において、第２の位置と基準値に対応する位置との差分（Ｗ２−Ｗ１）に所定の係数を乗じて得られる値を発光面４０３ａの第３の位置（Ｖ３）とし第３の位置において第３の解像度を測定し、第３の解像度が最大となる被照射面の第４の位置（Ｗ３）を求め、第１から第４の位置に対応する２次元直交座標系における点を用いて近似関数を求め、近似関数により、決定された基準値Ｗ１に対応する設定値Ｖ１を求める。
In the step of obtaining the set value V1 of the second distance, the first resolution (MTF) is measured at the determined reference value W1, and the first position (V2) of the
図１８は、図１４に示される位置決め装置４５０を含むＬＥＤヘッド４００の断面におけるＷ軸を横軸とし、Ｖ軸を縦軸としたＷＶ空間において、ＭＴＦ曲線が極値をとるＷ及びＶの関係を示す図である。ただし、図１８では、ＭＴＦ分布である等高線は示されていない。図１９は、実施の形態５に係るＬＥＤヘッドの製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 18 shows the relationship between W and V at which the MTF curve takes extreme values in the WV space in which the W axis in the cross section of the
実施の形態５に係るＬＥＤヘッドの製造工程をさらに図１８及び図１９を用いて具体的に説明する。 The manufacturing process of the LED head according to the fifth embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
ステップＳ５００（準備）では、ロッドレンズアレイ４０４をフレーム４０５に固定することにより、フレームの上面とロッドレンズアレイ中心４０４ａとの間の距離Ｄ１が固定される。図１３に示されるように、フレームの上面４０５ａと感光体ドラムの表面４０８ａとの間の距離Ｗ０は固定されるので、Ｗ１は、Ｗ０とＤ１との差（Ｗ０−Ｄ１）により決定する。実施の形態５では、Ｗ１が共役位置ＷｔｃからＷ軸の負の方向に向かってずれた場合（すなわち、ΔＷ＝Ｗ１−Ｗｔｃ＜０）について説明する。
In step S500 (preparation), the
ステップＳ５１０では、近似直線を求めるための３つの点を探索する。具体的には、Ｓ５１０についてのサブルーチンにより実施される。なお、Ｓ５１０についてのサブルーチンにおいて、３点を求める方法を、本明細書において「３点発散探索法」という。 In step S510, three points for obtaining an approximate straight line are searched. Specifically, it is executed by a subroutine for S510. Note that the method of obtaining three points in the subroutine of S510 is referred to as “three-point divergence search method” in this specification.
ステップＳ５１１で、図１８に示されるように、ステップＳ５００で決定したＷ１においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶ２とする。なお、直線Ｔ５２は、点（Ｗ１，Ｖ２）及び共役位置に対応する点（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）を通る直線であり、任意のＷ位置において、最もＭＴＦが高いＶ位置を示す近似直線である。 In step S511, as shown in FIG. 18, a search is made for the V position where the MTF is maximum in W1 determined in step S500, and the obtained position is set to V2. The straight line T52 is a straight line passing through the point (W1, V2) and the point (Wtc, Vtc) corresponding to the conjugate position, and is an approximate straight line indicating the V position with the highest MTF at an arbitrary W position.
ステップＳ５１２では、ステップＳ５１１で得られたＶ２においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られた位置をＷ２とする。 In step S512, the W position where the MTF is maximum in V2 obtained in step S511 is searched, and the obtained position is set as W2.
ステップＳ５１３では、これまでのステップで得られたＷ１，Ｗ２，Ｖ２を用いた下記の式５１により、新たなＶ位置であるＶ３を算出する。
Ｖ３＝Ｖ２−（Ｗ２−Ｗ１）×Ｑ …式５１
ここで、Ｑは、図１８に示される直線Ｔ５１の傾きよりも大きな値に設定することが望ましいが、任意の値に設定できる。
In step S513, V3 which is a new V position is calculated by the following equation 51 using W1, W2 and V2 obtained in the previous steps.
V3 = V2− (W2−W1) × Q Equation 51
Here, Q is preferably set to a value larger than the slope of the straight line T51 shown in FIG. 18, but can be set to any value.
ステップＳ５１４では、ステップ５１３で算出されたＶ３においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られた位置をＷ３とする。 In step S514, the W position where the MTF is maximized in V3 calculated in step 513 is searched, and the obtained position is set as W3.
Ｓ５２０（固定位置決定）では、ＬＥＤアレイの発光面４０３ａの設定値Ｖ１となる演算Ｖ１を算出する。具体的には、Ｓ５２０についてのサブルーチンにより実施する。
In S520 (fixed position determination), a calculation V1 that is the set value V1 of the
ステップＳ５２１では、ステップＳ５１２〜Ｓ５１４で求められた点（Ｗ２,Ｖ２）、及び点（Ｗ３，Ｖ３）を用いて、図１８に示される近似直線Ｔ５１を求める。なお、近似直線Ｔ５１は、上記《本発明の原理の説明》で説明した式３において（ΔＷ，ΔＶ）を（Ｗ，Ｖ）に置き換えて求めて算出される直線に等しい。すなわち、直線Ｔ５１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ５１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。
In step S521, an approximate straight line T51 shown in FIG. 18 is obtained using the points (W2, V2) and points (W3, V3) obtained in steps S512 to S514. Note that the approximate straight line T51 is equal to the straight line calculated by calculating (ΔW, ΔV) with (W, V) in
ステップＳ５２２では、この近似直線Ｔ５１に、ステップＳ５００で決定したＷ１を代入して演算Ｖ１（設定値Ｖ１）を算出する。 In step S522, calculation V1 (set value V1) is calculated by substituting W1 determined in step S500 for this approximate straight line T51.
ステップＳ５２３では、点（Ｗ１、演算Ｖ１）を固定位置（Ｗ１，Ｖ１）として決定し、ＬＥＤアレイの表面４０３ａがＶ１の位置になるようにＬＥＤアレイ４０３が備えられたＬＥＤ基板４０１を移動させる。
In step S523, the point (W1, calculation V1) is determined as the fixed position (W1, V1), and the
ステップＳ５３０（固定）では、Ｓ５２０で決定した設定値Ｖ１において、ＬＥＤ基板４０１をフレーム４０５に接着固定する。
In step S530 (fixed), the
実施の形態５によれば、実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００の製造方法と同様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態５によれば、上位式５１において、Ｑの値を適切に設定することにより、Ｗ１がＷ２とＷ３との間に位置するように設定することができ、近似直線Ｔ５１によって演算Ｖ１を算出するための近似の精度を安定させ、且つ、向上させることができる。
According to the fifth embodiment, it is possible to obtain the same effect as the manufacturing method of the
《実施の形態６》
実施の形態４〜５では、探索場所を指定して、探索ステップを行う必要がある。実施の形態６に係るＬＥＤヘッド（図１３における、構成４００に対応）の製造方法は、探索場所が自動的に決定される方法である。
<< Embodiment 6 >>
In the fourth to fifth embodiments, it is necessary to specify a search place and perform a search step. The manufacturing method of the LED head according to the sixth embodiment (corresponding to the
実施の形態６に係るＬＥＤヘッドの製造方法は、図１３及び図１４に基づいて説明する。したがって、実施の形態６に係るＬＥＤヘッドの構成は、実施の形態４で説明したＬＥＤヘッド４００の構成と同様である。また、実施の形態６に係るＬＥＤヘッドの製造工程において用いる位置決め装置は、図１４に示される位置決め装置４５０の構成と同様である。
A method for manufacturing an LED head according to Embodiment 6 will be described with reference to FIGS. Therefore, the configuration of the LED head according to the sixth embodiment is the same as the configuration of the
このような実施の形態６に係るＬＥＤヘッドにおいて、露光装置としてのＬＥＤヘッドの製造方法は、被照射面４０８ａとロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａとの間の第１の距離（Ｗ）の基準値Ｗ１を決定するステップと、発光面４０３ａと中心位置４０４ａとの間の第２の距離（Ｖ）であって、基準値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面４０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップと、第２の距離を設定値Ｖ１に設定して基板４０１を支持部材４０５に固定するステップとを有する。
In the LED head according to the sixth embodiment, the manufacturing method of the LED head as the exposure apparatus uses a first distance between the
第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップでは、決定された基準値Ｗ１において第１の解像度（ＭＴＦ）を測定し、第１の解像度が最大となる発光面４０３ａの第１の位置（Ｖ２）を求め、第１の位置（Ｖ２）において第２の解像度を測定し、第２の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第２の位置（Ｗ２）を求め、第２の位置（Ｗ２）において第３の解像度を測定し、第３の解像度が最大となる発光面４０３ａの第３の位置（Ｖ３）を求め、第３の位置（Ｖ３）において第４の解像度を測定し、第４の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第４の位置（Ｗ３）を求め、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから被照射面４０８ａに向かう方向の被照射面４０８ａの位置を示す座標軸を横軸（Ｗ軸）とし、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから発光面４０３ａに向かう方向の発光面４０３ａの位置を示す座標軸を縦軸（Ｖ軸）とする２次元直交座標系において、第１から第４の位置に対応する２次元直交座標系における点を用いて２次元直交座標系における近似関数を求め、近似関数により、決定された基準値Ｗ１に対応する設定値Ｖ１を求める。
In the step of obtaining the set value V1 of the second distance, the first resolution (MTF) is measured at the determined reference value W1, and the first position (V2) of the
図２０は、図１４に示される位置決め装置４５０を含むＬＥＤヘッド４００の断面におけるＷ軸を横軸とし、Ｖ軸を縦軸としたＷＶ空間において、ＭＴＦ曲線が極値をとるＷ及びＶの関係を示す図である。ただし、図２０では、ＭＴＦ分布である等高線は示されていない。図２１は、実施の形態６に係るＬＥＤヘッドの製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 20 shows the relationship between W and V at which the MTF curve takes extreme values in the WV space with the W axis in the cross section of the
実施の形態６に係るＬＥＤヘッドの製造工程をさらに図２０及び図２１を用いて具体的に説明する。 The manufacturing process of the LED head according to the sixth embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
ステップＳ６００（準備）では、ロッドレンズアレイ４０４をフレーム４０５に固定することにより、フレームの上面とロッドレンズアレイ中心４０４ａとの間の距離Ｄ１が固定される。図１３に示されるように、フレームの上面４０５ａと感光体ドラムの表面４０８ａとの間の距離Ｗ０は固定されるので、Ｗ１は、Ｗ０とＤ１との差（Ｗ０−Ｄ１）により決定する。実施の形態６では、Ｗ１が共役位置ＷｔｃからＷ軸の負の方向に向かってずれた場合（すなわち、ΔＷ＝Ｗ１−Ｗｔｃ＜０）について説明する。
In step S600 (preparation), the
ステップＳ６１０では、近似直線を求めるための４つの点を探索する。具体的には、Ｓ６１０についてのサブルーチンにより実施される。なお、Ｓ６１０についてのサブルーチンにおいて、４点を求める方法を、本明細書において「４点収束探索法」という。 In step S610, four points for obtaining an approximate straight line are searched. Specifically, it is implemented by a subroutine for S610. Note that the method of obtaining four points in the subroutine of S610 is referred to as “four-point convergence search method” in this specification.
ステップＳ６１１で、図２０に示されるように、ステップＳ６００で決定したＷ１においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶ２とする。なお、直線Ｔ６２は、点（Ｗ１，Ｖ２）及び共役位置に対応する点（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）を通る直線であり、任意のＷ位置において、最もＭＴＦが高いＶ位置を示す近似直線である。 In step S611, as shown in FIG. 20, a search is made for a V position where the MTF is maximum in W1 determined in step S600, and the obtained position is set to V2. The straight line T62 is a straight line passing through the point (W1, V2) and the point (Wtc, Vtc) corresponding to the conjugate position, and is an approximate straight line indicating the V position with the highest MTF at an arbitrary W position.
ステップＳ６１２では、ステップＳ６１１で得られたＶ２においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られた位置をＷ２とする。 In step S612, a search is made for a W position where the MTF is maximum in V2 obtained in step S611, and the obtained position is defined as W2.
ステップＳ６１３では、Ｗ２においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶ３とする。 In step S613, the V position where the MTF is maximum in W2 is searched, and the obtained position is set as V3.
ステップＳ６１４では、Ｖ３においてＭＴＦを最大とするＷ位置の探索を行い、得られたＷ位置をＷ３とする。 In step S614, a search is made for a W position that maximizes the MTF in V3, and the obtained W position is set to W3.
ステップＳ６２０（固定位置決定）では、ＬＥＤアレイの発光面４０３ａの設定値Ｖ１となる演算Ｖ１を算出する。具体的には、Ｓ６２０についてのサブルーチンにより実施する。
In step S620 (fixed position determination), a calculation V1 that is the set value V1 of the
ステップＳ６２１では、ステップＳ６１３〜Ｓ６１４で得られた点（Ｗ２，Ｖ２）、及び点（Ｗ３，Ｖ３）を用いて、近似直線Ｔ６１を求める。近似直線Ｔ６１は、上記《本発明の原理の説明》で説明した式３において（ΔＷ，ΔＶ）を（Ｗ，Ｖ）に置き換えて求めて算出される直線に等しい。すなわち、直線Ｔ６１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ６１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。
In step S621, an approximate straight line T61 is obtained using the points (W2, V2) and points (W3, V3) obtained in steps S613 to S614. The approximate straight line T61 is equal to a straight line that is calculated by replacing (ΔW, ΔV) with (W, V) in
ステップＳ６２２では、この近似直線Ｔ６１に、ステップＳ６００で決定したＷ１を代入して演算Ｖ１（設定値Ｖ１）を算出する。 In step S622, calculation V1 (set value V1) is calculated by substituting W1 determined in step S600 for this approximate straight line T61.
ステップＳ６２３では、得られた点（Ｗ１、演算Ｖ１）を固定位置（Ｗ１，Ｖ１）として決定し、ＬＥＤアレイの表面４０３ａがＶ１の位置になるようにＬＥＤアレイ４０３が備えられたＬＥＤ基板４０１を移動させる。
In step S623, the obtained point (W1, calculation V1) is determined as the fixed position (W1, V1), and the
ステップＳ６３０（固定）では、Ｓ６２０で決定した設定値Ｖ１位置において、ＬＥＤ基板４０１をフレーム４０５に接着固定する。
In step S630 (fixed), the
実施の形態６によれば、実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００の製造方法と同様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態６によれば、近似直線Ｔ６１を求めるための点が自動的に決定されるため、あらかじめロッドレンズアレイの特性を把握していない場合であっても、ロッドレンズアレイ中心と感光体ドラムの表面との間の距離、及びロッドレンズアレイと発光面との間の距離を適切に位置決めしたＬＥＤヘッドを製造することができる。
According to the sixth embodiment, it is possible to obtain the same effect as the manufacturing method of the
《実施の形態７》
実施の形態７に係るＬＥＤヘッド（図１３における、構成４００に対応）の製造方法は、図１３及び図１４に基づいて説明する。したがって、実施の形態７に係るＬＥＤヘッドの構成は、実施の形態４で説明したＬＥＤヘッド４００の構成と同様である。また、実施の形態７に係るＬＥＤヘッドの製造工程において用いる位置決め装置は、図１４に示される位置決め装置４５０の構成と同様である。
<< Embodiment 7 >>
A method of manufacturing the LED head according to the seventh embodiment (corresponding to the
このような実施の形態７に係るＬＥＤヘッドにおいて、露光装置としてのＬＥＤヘッドの製造方法は、被照射面４０８ａとロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａとの間の第１の距離（Ｗ）の基準値Ｗ１を決定するステップと、発光面４０３ａと中心位置４０４ａとの間の第２の距離（Ｖ）であって、基準値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面４０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップと、第２の距離を設定値Ｖ１に設定して基板４０１を支持部材４０５に固定するステップとを有する。
In the LED head according to the seventh embodiment, the manufacturing method of the LED head as the exposure apparatus uses a first distance between the
第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップでは、発光面４０３ａの任意の第１の位置（Ｖｔ１）において第１の解像度（ＭＴＦ）を測定し、第１の解像度が最大となる被照射面の４０８ａ第２の位置（Ｗｔ１）を求め、発光面４０３ａの第１の位置とは異なる任意の第３の位置（Ｖｔ２）において第２の解像度を測定し、第２の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第４の位置（Ｗｔ２）を求め、被照射面４０８ａの任意の第５の位置（Ｗｓ１）において第３の解像度を測定し、第３の解像度が最大となる発光面４０３ａの第６の位置（Ｖｓ１）を求め、被照射面４０８ａの第６の位置とは異なる任意の第７の位置（Ｗｓ２）において第４の解像度を測定し、第４の解像度が最大となる発光面４０３ａの第８の位置（Ｖｓ２）を求め、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから被照射面４０８ａに向かう方向の被照射面４０８ａの位置を示す座標軸を横軸（Ｗ軸）とし、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから発光面４０３ａに向かう方向の発光面４０３ａの位置を示す座標軸を縦軸（Ｖ軸）とする２次元直交座標系において、第１から第４の位置に対応する２次元直交座標系における点を用いて第１の近似関数（Ｔ７１）を求め、第１の近似関数により、決定された基準値Ｗ１に対応する発光面４０３ａの位置である演算値（演算Ｖ１）を求め、第５から第８の位置に対応する２次元直交座標系における点を用いて第２の近似関数（Ｔ７２）を求め、第２の近似関数により、演算値（演算Ｖ１）に対応する被照射面４０８ａの第９の位置（Ｗ１’）を求め、第９の位置において第５の解像度を測定し、第５の解像度が最大となる発光面４０３ａの位置（実測Ｖ１）を設定値Ｖ１とする。
In the step of obtaining the set value V1 of the second distance, the first resolution (MTF) is measured at an arbitrary first position (Vt1) of the
図２２は、図１４に示される位置決め装置４５０を含むＬＥＤヘッド４００の断面におけるＷ軸を横軸とし、Ｖ軸を縦軸としたＷＶ空間において、ＭＴＦ曲線が極値をとるＷ及びＶの関係を示す図である。ただし、図２２では、ＭＴＦ分布である等高線は示されていない。図２３は、実施の形態７に係るＬＥＤヘッドの製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 22 shows the relationship between W and V at which the MTF curve takes extreme values in the WV space in which the W axis in the cross section of the
実施の形態７に係るＬＥＤヘッドの製造工程をさらに図２２及び図２３を用いて具体的に説明する。 The manufacturing process of the LED head according to the seventh embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
ステップＳ７００（準備）では、ロッドレンズアレイ４０４をフレーム４０５に固定することにより、フレームの上面とロッドレンズアレイ中心４０４ａとの間の距離Ｄ１が固定される。図１３に示されるように、フレームの上面４０５ａと感光体ドラムの表面４０８ａとの間の距離Ｗ０は固定されるので、Ｗ１は、Ｗ０とＤ１との差（Ｗ０−Ｄ１）により決定する。実施の形態７では、Ｗ１が共役位置ＷｔｃからＷ軸の負の方向に向かってずれた場合（すなわち、ΔＷ＝Ｗ１−Ｗｔｃ＜０）について説明する。
In step S700 (preparation), the
ステップＳ７１０では、２つの近似直線を求めるための４つの点を探索する。具体的には、Ｓ７１０についてのサブルーチンにより実施される。なお、Ｓ７１０についてのサブルーチンにおいて、４点を求める方法を、本明細書において「任意４点法」という。 In step S710, four points for obtaining two approximate lines are searched. Specifically, it is implemented by a subroutine for S710. Note that the method of obtaining four points in the subroutine of S710 is referred to as “arbitrary four-point method” in this specification.
ステップＳ７１１で、任意のＶｔ１においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られた位置をＷｔ１とする。 In step S711, a W position where the MTF is maximized at an arbitrary Vt1 is searched, and the obtained position is set as Wt1.
ステップＳ７１２では、任意のＶｔ２においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られた位置をＷｔ２とする。 In step S712, the W position where the MTF is maximum at an arbitrary Vt2 is searched, and the obtained position is set as Wt2.
ステップＳ７１３では、任意のＷｓ１においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶｓ１とする。 In step S713, a search is made for a V position where the MTF is maximum in an arbitrary Ws1, and the obtained position is set as Vs1.
ステップＳ７１４では、任意のＷｓ２においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶｓ２とする。ここで、Ｖｔ１及びＶｔ２並びにＷｓ１及びＷｓ２は、Ｖｔ１≠Ｖｔ２且つＷｓ１≠Ｗｓ２であり、適切な値であれば任意に決めることができる。 In step S714, a search is made for a V position where the MTF is maximum in an arbitrary Ws2, and the obtained position is set as Vs2. Here, Vt1 and Vt2, and Ws1 and Ws2 are Vt1 ≠ Vt2 and Ws1 ≠ Ws2, and can be arbitrarily determined as long as they are appropriate values.
ステップＳ７２０（固定位置決定）で接着固定位置（実測Ｖ１）を算出する。具体的には、Ｓ７２０についてのサブルーチンにより実施される。 In step S720 (fixed position determination), an adhesive fixing position (actual measurement V1) is calculated. Specifically, it is implemented by a subroutine for S720.
ステップＳ７２１〜Ｓ７２２は、図１７に示されるステップＳ４２１〜Ｓ４２２と同様の処理を行い、近似直線Ｔ７１及び演算Ｖ１を算出する。 In steps S721 to S722, processing similar to that in steps S421 to S422 shown in FIG. 17 is performed to calculate the approximate straight line T71 and the calculation V1.
ステップＳ７２３では、ステップＳ７１３〜Ｓ７１４で得られた点（Ｗｓ１、Ｖｓ１）、及び点（Ｗｓ２、Ｖｓ２）を用いて、近似直線Ｔ７２を求める。 In step S723, an approximate straight line T72 is obtained using the points (Ws1, Vs1) and points (Ws2, Vs2) obtained in steps S713 to S714.
ステップＳ７２４では、演算Ｖ１と近似直線Ｔ７２を用いて、Ｗ１'を算出する。 In step S724, W1 ′ is calculated using the calculation V1 and the approximate straight line T72.
ステップＳ７２５では、得られたＷ１’においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、この結果得られたＶ位置を実測Ｖ１とする。すなわち、演算Ｖ１は、近似直線Ｔ７１から算出される近似値であるが、演算Ｖ１と近似直線Ｔ７２を用いて求められたＷ１'においてさらに、Ｖ位置（実測Ｖ１）を探索することにより、より精度の高い設定値Ｖ１を求めることができる。
In step S725, the V position where the MTF is maximized is searched for in the obtained W1 ', and the V position obtained as a result is set as the actual measurement V1. That is, the calculation V1 is an approximate value calculated from the approximate straight line T71, but the
ステップＳ７２６では、点（Ｗ１，実測Ｖ１）を固定位置（Ｗ１，Ｖ１）として決定し、ＬＥＤアレイの表面４０３ａがＶ１の位置になるようにＬＥＤアレイ４０３が備えられたＬＥＤ基板４０１を移動させる。
In step S726, the point (W1, actually measured V1) is determined as the fixed position (W1, V1), and the
ステップＳ７３０（固定）では、Ｓ７２０で決定した設定値Ｖ１位置において、ＬＥＤ基板４０１をフレーム４０５に接着固定する。
In step S730 (fixed), the
なお、近似直線を求めるための点の探索及び近似直線の算出は、任意の順序で行うことができ、上記の例に限られない。 In addition, the search for the point for obtaining the approximate line and the calculation of the approximate line can be performed in an arbitrary order, and are not limited to the above example.
実施の形態７によれば、実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００の製造方法と同様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態７によれば、演算Ｖ１を求めた後、さらに演算Ｖ１に対応するＷ１’においてＶ位置の探索を行い、実測Ｖ１を求めるので、演算誤差を低減し、基準値Ｗ１からの変動に応じて生じる結像特性の変動をより小さくすることができる。
According to the seventh embodiment, the same effect as that of the method for manufacturing the
《実施の形態８》
実施の形態８に係るＬＥＤヘッド（図１３における、構成４００に対応）の製造方法は、図１３及び図１４に基づいて説明する。したがって、実施の形態８に係るＬＥＤヘッドの構成は、実施の形態４で説明したＬＥＤヘッド４００の構成と同様である。また、実施の形態８に係るＬＥＤヘッドの製造工程において用いる位置決め装置は、図１４に示される位置決め装置４５０の構成と同様である。
<< Embodiment 8 >>
A method of manufacturing the LED head according to Embodiment 8 (corresponding to the
このような実施の形態８に係るＬＥＤヘッドにおいて、露光装置としてのＬＥＤヘッドの製造方法は、被照射面４０８ａとロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａとの間の第１の距離（Ｗ）の基準値Ｗ１を決定するステップと、発光面４０３ａと中心位置４０４ａとの間の第２の距離（Ｖ）であって、基準値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面４０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップと、第２の距離を設定値Ｖ１に設定して基板４０１を支持部材４０５に固定するステップとを有する。
In the LED head according to the eighth embodiment, the manufacturing method of the LED head as the exposure apparatus uses a first distance between the
第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップでは、決定された基準値Ｗ１において第１の解像度（ＭＴＦ）を測定し、第１の解像度が最大となる発光面４０３ａの第１の位置（Ｖ２）を求め、第１の位置（Ｖ２）において第２の解像度を測定し、第２の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第２の位置（Ｗ２）を求め、第２の位置と基準値Ｗ１に対応する位置との差分（Ｗ２−Ｗ１）に所定の係数を乗じて得られる値を被照射面４０８ａの第３の位置（Ｗ３）とし、第３の位置において第３の解像度を測定し、第３の解像度が最大となる発光面の第４の位置（Ｖ３）を求め、第４の位置において第４の解像度を測定し、第４の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第５の位置（Ｗ４）を求め、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから被照射面４０８ａに向かう方向の被照射面４０８ａの位置を示す座標軸を横軸（Ｗ軸）とし、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから発光面４０３ａに向かう方向の発光面４０３ａの位置を示す座標軸を縦軸（Ｖ軸）とする２次元直交座標系において、第１，２，４，及び５の位置に対応する２次元直交座標系における点を用いて第１の近似関数（Ｔ８１）を求め、第１の近似関数により、決定された基準値Ｗ１に対応する発光面４０３ａの位置である演算値（演算Ｖ１）を求め、基準値Ｗ１と第１，３，及び４の位置とに対応する２次元直交座標系における点を用いて第２の近似関数（Ｔ８２）を求め、第２の近似関数により、演算値（演算Ｖ１）に対応する被照射面４０８ａの位置である第６の位置（Ｗ１’）を求め、第６の位置（Ｗ１’）において第５の解像度を測定し、第５の解像度が最大となる発光面４０３ａの位置（実測Ｖ１）を設定値Ｖ１とする。
In the step of obtaining the set value V1 of the second distance, the first resolution (MTF) is measured at the determined reference value W1, and the first position (V2) of the
図２４は、図１４に示される位置決め装置４５０を含むＬＥＤヘッド４００の断面におけるＷ軸を横軸とし、Ｖ軸を縦軸としたＷＶ空間において、ＭＴＦ曲線が極値をとるＷ及びＶの関係を示す図である。ただし、図２４では、ＭＴＦ分布である等高線は示されていない。図２５は、実施の形態８に係るＬＥＤヘッドの製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 24 shows the relationship between W and V at which the MTF curve takes extreme values in the WV space in which the W axis in the cross section of the
実施の形態８に係るＬＥＤヘッドの製造工程をさらに図２４及び図２５を用いて説明する。 The manufacturing process of the LED head according to the eighth embodiment will be further described with reference to FIGS.
ステップＳ８００（準備）では、ロッドレンズアレイ４０４をフレーム４０５に固定することにより、フレームの上面とロッドレンズアレイ中心４０４ａとの間の距離Ｄ１が固定される。図１３に示されるように、フレームの上面４０５ａと感光体ドラムの表面４０８ａとの間の距離Ｗ０は固定されるので、Ｗ１は、Ｗ０とＤ１との差（Ｗ０−Ｄ１）により決定する。実施の形態８では、Ｗ１が共役位置ＷｔｃからＷ軸の負の方向に向かってずれた場合（すなわち、ΔＷ＝Ｗ１−Ｗｔｃ＜０）について説明する。
In step S800 (preparation), the
ステップＳ８１０では、近似直線を求めるための４つの点を探索する。具体的には、Ｓ８１０についてのサブルーチンにより実施される。なお、Ｓ８１０についてのサブルーチンにおいて、４点を求める方法を、本明細書において「４点発散探索法」という。 In step S810, four points for obtaining an approximate straight line are searched. Specifically, it is implemented by a subroutine for S810. Note that the method of obtaining four points in the subroutine of S810 is referred to as “four-point divergence search method” in this specification.
ステップＳ８１１で、図２４に示されるように、ステップＳ８００で決定したＷ１においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶ２とする。なお、直線Ｔ８２は、点（Ｗ１，Ｖ２）及び共役位置に対応する点（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）を通る直線であり、任意のＷ位置において、最もＭＴＦが高いＶ位置を示す近似直線である。 In step S811, as shown in FIG. 24, a search is made for a V position where the MTF is maximum in W1 determined in step S800, and the obtained position is set to V2. The straight line T82 is a straight line passing through the point (W1, V2) and the point (Wtc, Vtc) corresponding to the conjugate position, and is an approximate straight line indicating the V position with the highest MTF at an arbitrary W position.
ステップＳ８１２では、Ｖ２においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られた位置をＷ２とする。 In step S812, the W position where the MTF is maximum in V2 is searched, and the obtained position is set as W2.
ステップＳ８１３では、これまでのステップで得られたＷ１，Ｗ２を用いた下記の式８１により、新たなＶ位置であるＷ３を算出する。
Ｗ３＝Ｗ１−（Ｗ２−Ｗ１）×Ｐ …式８１
ここで、Ｐは実数であり、図２４に示される〔直線Ｔ８１の傾き÷直線Ｔ８２の傾き〕よりも大きな値に設定することが望ましいが、任意の値に設定できる。
In step S813, W3 which is a new V position is calculated by the following equation 81 using W1 and W2 obtained in the previous steps.
W3 = W1− (W2−W1) × P Equation 81
Here, P is a real number, and is desirably set to a value larger than [inclination of straight line T81 / inclination of straight line T82] shown in FIG. 24, but can be set to an arbitrary value.
ステップＳ８１４では、Ｗ３においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶ３とする。 In step S814, the V position where the MTF is maximum in W3 is searched, and the obtained position is set as V3.
ステップＳ８１５では、Ｖ３においてＭＴＦを最大とするＷ位置の探索を行い、得られたＷ位置をＷ４とする。 In step S815, a search is made for a W position that maximizes the MTF in V3, and the obtained W position is set to W4.
ステップＳ８２０（固定位置決定）では、ＬＥＤアレイの発光面４０３ａの設定値Ｖ１となる演算Ｖ１を算出する。具体的には、Ｓ８２０についてのサブルーチンにより実施する。
In step S820 (fixed position determination), a calculation V1 that is the set value V1 of the
ステップＳ８２１では、これまでのステップで求められた点（Ｗ２，Ｖ２）、及び点（Ｗ４，Ｖ３）を用いて、近似直線Ｔ８１を求める。なお、近似直線Ｔ９１は、上記《本発明の原理の説明》で説明した式３において（ΔＷ，ΔＶ）を（Ｗ，Ｖ）に置き換えて求めて算出される直線に等しい。すなわち、直線Ｔ８１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ８１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。
In step S821, an approximate straight line T81 is obtained using the points (W2, V2) and points (W4, V3) obtained in the previous steps. The approximate straight line T91 is equal to the straight line calculated by substituting (ΔW, ΔV) with (W, V) in
ステップＳ８２２では、この近似直線Ｔ８１に、ステップＳ５００で決定したＷ１を代入して演算Ｖ１を算出する。 In step S822, calculation V1 is calculated by substituting W1 determined in step S500 for this approximate straight line T81.
ステップＳ８２３では、これまでのステップで求められた点（Ｗ１，Ｖ２）、及び点（Ｗ３，Ｖ３）を用いて、近似直線Ｔ８２を求める。 In step S823, an approximate line T82 is obtained using the points (W1, V2) and points (W3, V3) obtained in the previous steps.
ステップＳ８２４では、演算Ｖ１と近似直線Ｔ８２を用いて、Ｗ１'を算出する。 In step S824, W1 ′ is calculated using the calculation V1 and the approximate straight line T82.
ステップＳ８２５で、Ｗ１'においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、この結果得られたＶ位置を実測Ｖ１（設定値Ｖ１）とする。 In step S825, a search is made for a V position where the MTF is maximum in W1 ′, and the V position obtained as a result is set as an actual measurement V1 (set value V1).
ステップＳ８２６では、点（Ｗ１，実測Ｖ１）を固定位置として決定し、ＬＥＤアレイの表面４０３ａがＶ１の位置になるようにＬＥＤアレイ４０３が備えられたＬＥＤ基板４０１を移動させる。
In step S826, the point (W1, actually measured V1) is determined as a fixed position, and the
ステップＳ８３０では、実測Ｖ１（設定値Ｖ１）において、ＬＥＤ基板４０１をフレーム４０５に接着固定する。
In step S830, the
実施の形態８によれば、実施の形態７に係るＬＥＤヘッドの製造方法と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態８によれば、上位式８１において、Ｐの値を適切に設定することにより、Ｗ１が探索された点の間（例えば、Ｗ２とＷ４との間）に位置するように設定することができ、近似直線Ｔ８１によって演算Ｖ１を算出するための近似の精度を安定させ、且つ、向上させることができる。 According to the eighth embodiment, an effect similar to that of the LED head manufacturing method according to the seventh embodiment can be obtained. Furthermore, according to the eighth embodiment, in the higher-order expression 81, W1 is set so as to be located between the searched points (for example, between W2 and W4) by appropriately setting the value of P. It is possible to stabilize and improve the accuracy of approximation for calculating the calculation V1 by the approximate straight line T81.
《実施の形態９》
実施の形態７，８では、探索場所を指定して、探索ステップを行う必要がある。実施の形態９におけるＬＥＤヘッドの製造方法は、探索場所が自動的に決定される方法である。実施の形態９に係るＬＥＤヘッド（図１３における、構成４００に対応）の製造方法は、図１３及び図１４に基づいて説明する。したがって、実施の形態９に係るＬＥＤヘッドの構成は、実施の形態４で説明したＬＥＤヘッド４００の構成と同様である。また、実施の形態９に係るＬＥＤヘッドの製造工程において用いる位置決め装置は、図１４に示される位置決め装置４５０の構成と同様である。
Embodiment 9
In the seventh and eighth embodiments, it is necessary to specify a search place and perform a search step. The LED head manufacturing method according to Embodiment 9 is a method in which a search location is automatically determined. A method of manufacturing the LED head according to Embodiment 9 (corresponding to the
このような実施の形態９に係るＬＥＤヘッドにおいて、露光装置としてのＬＥＤヘッドの製造方法は、被照射面４０８ａとロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａとの間の第１の距離（Ｗ）の基準値Ｗ１を決定するステップと、発光面４０３ａと中心位置４０４ａとの間の第２の距離（Ｖ）であって、基準値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面４０８ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップと、第２の距離を設定値Ｖ１に設定して基板４０１を支持部材４０５に固定するステップとを有する。
In the LED head according to the ninth embodiment, the manufacturing method of the LED head as the exposure apparatus uses a first distance between the
第２の距離の設定値Ｖ１を求めるステップでは、決定された基準値Ｗ１において第１の解像度（ＭＴＦ）を測定し、第１の解像度が最大となる発光面４０３ａの第１の位置（Ｖ２）を求め、第１の位置（Ｖ２）において第２の解像度を測定し、第２の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第２の位置（Ｗ２）を求め、第２の位置（Ｗ２）において第３の解像度を測定し、第３の解像度が最大となる発光面４０３ａの第３の位置（Ｖ３）を求め、第３の位置（Ｖ３）において第４の解像度を測定し、第４の解像度が最大となる被照射面４０８ａの第４の位置（Ｗ３）を求め、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから被照射面４０８ａに向かう方向の被照射面４０８ａの位置を示す座標軸を横軸（Ｗ軸）とし、ロッドレンズアレイ４０４の光軸方向における中心位置４０４ａから発光面４０３ａに向かう方向の発光面４０３ａの位置を示す座標軸を縦軸（Ｖ軸）とする２次元直交座標系において、第１から第４の位置に対応する２次元直交座標系における点を用いて第１の近似関数（Ｔ９１）を求め、第１の近似関数により、決定された基準値Ｗ１に対応する発光面の位置である演算値（演算Ｖ１）を求め、基準値Ｗ１と第１，２，及び３の位置とに対応する２次元直交座標系における点を用いて第２の近似関数（Ｔ９２）を求め、第２の近似関数により、演算値（演算Ｖ１）に対応する被照射面４０８ａの位置である第５の位置（Ｗ１’）を求め、第５の位置（Ｗ１’）において第５の解像度を測定し、第５の解像度が最大となる発光面４０３ａの位置（実測Ｖ１）を設定値Ｖ１とする。
In the step of obtaining the set value V1 of the second distance, the first resolution (MTF) is measured at the determined reference value W1, and the first position (V2) of the
図２６は、図１４に示される位置決め装置４５０を含むＬＥＤヘッド４００の断面におけるＷ軸を横軸とし、Ｖ軸を縦軸としたＷＶ空間において、ＭＴＦ曲線が極値をとるＷ及びＶの関係を示す図である。ただし、図２６では、ＭＴＦ分布である等高線は示されていない。図２７は、実施の形態９に係るＬＥＤヘッドの製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 26 shows the relationship between W and V at which the MTF curve takes extreme values in the WV space in which the W axis in the cross section of the
実施の形態９に係るＬＥＤヘッドの製造工程をさらに図２６及び図２７を用いて具体的に説明する。 The manufacturing process of the LED head according to the ninth embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
ステップＳ９００は、実施の形態６におけるステップＳ６００（図２１）と同様である。 Step S900 is the same as step S600 (FIG. 21) in the sixth embodiment.
ステップＳ９１０は、実施の形態６におけるステップＳ６１０（図２１）と同様である。なお、Ｓ９１０についてのサブルーチンにおいて、４点を求める方法を、本明細書において「４点収束探索法」という。 Step S910 is the same as step S610 (FIG. 21) in the sixth embodiment. Note that the method of obtaining four points in the subroutine of S910 is referred to as “four-point convergence search method” in this specification.
ステップＳ９２０（固定位置決定）では、ＬＥＤアレイの発光面４０３ａの設定値Ｖ１となる実測Ｖ１を算出する。具体的には、Ｓ９２０についてのサブルーチンにより実施する。
In step S920 (fixed position determination), an actual measurement V1 that is a set value V1 of the
ステップＳ９２１では、図２１に示されるステップＳ６２１と同様の処理を行い、近似直線Ｔ９１を求める。なお、近似直線Ｔ９１は、上記《本発明の原理の説明》で説明した式３において（ΔＷ，ΔＶ）を（Ｗ，Ｖ）に置き換えて求めて算出される直線に等しい。すなわち、直線Ｔ９１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ９１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。
In step S921, the same process as step S621 shown in FIG. 21 is performed to obtain an approximate straight line T91. The approximate straight line T91 is equal to the straight line calculated by substituting (ΔW, ΔV) with (W, V) in
ステップＳ９２２は、図２１に示されるステップＳ６２２と同様の処理を行い、演算Ｖ１を算出する。 In step S922, the same processing as step S622 shown in FIG. 21 is performed to calculate the calculation V1.
ステップＳ９２３では、これまでのステップで得られた点（Ｗ１，Ｖ２）、及び点（Ｗ２，Ｖ３）を用いて、近似直線Ｔ９２を求める。なお、直線Ｔ９２は、共役位置に対応する点（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）を通る直線であり、任意のＷ位置において、最もＭＴＦが高いＶ位置を示す近似直線である。 In step S923, an approximate straight line T92 is obtained using the points (W1, V2) and points (W2, V3) obtained in the previous steps. The straight line T92 is a straight line passing through the point (Wtc, Vtc) corresponding to the conjugate position, and is an approximate straight line indicating the V position having the highest MTF at an arbitrary W position.
ステップＳ９２４では、演算Ｖ１と近似直線Ｔ９２を用いて、Ｗ１'を算出する。 In step S924, W1 ′ is calculated using the calculation V1 and the approximate straight line T92.
ステップＳ９２５で、Ｗ１'においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、この結果得られたＶ位置を実測Ｖ１とする。 In step S925, a search is made for a V position where the MTF is maximum in W1 ′, and the V position obtained as a result is set as an actual measurement V1.
ステップＳ９２６では、点（Ｗ１，実測Ｖ１）を固定位置（Ｗ１，Ｖ１）として決定し、ＬＥＤアレイの表面４０３ａがＶ１の位置になるようにＬＥＤアレイ４０３が備えられたＬＥＤ基板４０１を移動させる。
In step S926, the point (W1, actually measured V1) is determined as the fixed position (W1, V1), and the
ステップＳ９３０（固定）では、ステップＳ９２０で決定したＶ１位置において、ＬＥＤ基板４０１をフレーム４０５に接着固定する。
In step S930 (fixing), the
実施の形態９によれば、実施の形態４に係るＬＥＤヘッド４００の製造方法と同様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態９によれば、演算Ｖ１を求めた後、さらに演算Ｖ１に対応するＷ１’においてＶ位置の探索を行い、実測Ｖ１を求めるので、演算誤差を低減し、基準値Ｗ１からの変動に応じて生じる結像特性の変動をより小さくすることができる。
According to the ninth embodiment, it is possible to obtain the same effect as the manufacturing method of the
《実施の形態１０》
被照射面の位置（Ｗ位置）と発光面の位置（Ｖ位置）とを調整する際にＭＴＦの最大値となるＷ位置及びＶ位置を探索する方法として、Ｗ軸と並行な方向に走査することにより、ＭＴＦの最大値を探索する方法がある。この方法は、Ｖ位置を固定した状態において、当該Ｖ位置においてＭＴＦが最大となるＷ位置（すなわち、上記の《本発明の原理の説明》における式３を満たす位置）を探索する方法である。したがって、予め固定されたＶ位置が、ＭＴＦ分布における楕円状の等高線の中心位置、すなわち、Ｖ＝Ｖｔｃ＝ＴＣ／２の位置に正確に配置されているならば、理論上は、Ｗ＝Ｗｔｃ＝ＴＣ／２がＭＴＦ最大値として探索され、ＶとＷとの関係も、Ｖ＝Ｗとなるが、予め固定されたＶ位置が等高線の中心位置から外れた場合はＷ≠Ｖとなる。例えば、予め固定されたＶ位置がＶ＝Ｖｃ≠Ｖｔｃとすると、Ｗ＝Ｗｃ≠Ｗｔｃの位置がＭＴＦ最大値として探索される。このとき、（Ｗｃ，Ｖｃ）位置は、共役位置である（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）位置と比較すると、ＭＴＦが低くなる。しかしながら、ロッドレンズアレイ表面、ＬＥＤアレイ、及びＬＥＤ基板の加工精度等により、正確にＶ＝Ｖｔｃの位置に予め発光面の位置を固定することは比較的困難である。そこで、実施の形態１０〜１２に係るＬＥＤヘッドの製造方法では、予めＶ位置を固定せずに、適切なＷ位置（設定値Ｗ１）及びＶ位置（設定値Ｖ１）に調整してＬＥＤヘッドを製造する方法について説明する。
<< Embodiment 10 >>
Scanning in the direction parallel to the W axis is a method for searching for the W position and V position that are the maximum values of the MTF when adjusting the position of the irradiated surface (W position) and the position of the light emitting surface (V position). Thus, there is a method for searching for the maximum value of the MTF. This method is a method of searching for a W position where the MTF is maximum at the V position (that is, a
実施の形態１０に係るＬＥＤヘッド１０００の製造方法は、図２８及び図２９に示されるロッドレンズアレイ１０４０を含むＬＥＤヘッド１０００の製造方法である。まず、ＬＥＤヘッド１０００の基本的な構成について説明する。
The manufacturing method of the
図２８は、実施の形態１０に係るＬＥＤヘッド１０００を感光体ドラムの表面１０８０ａと対向させて配置した状態における縦断面図である。図２９は、図２８に示される感光体ドラムの表面１０８０ａと対向するように配置されたＬＥＤヘッド１０００をＸ方向に見た断面を示す断面図である。
FIG. 28 is a longitudinal sectional view showing a state in which the
露光装置としてのＬＥＤヘッド１０００は、基板としてのＬＥＤ基板１０１０と、ＬＥＤ基板１０１０に備えられた発光素子としてのＬＥＤを複数配列したＬＥＤアレイ１０３０と、ＬＥＤアレイ１０３０の発光面１０３０ａから放射された光を被照射面に結像させるロッドレンズアレイ１０４０と、ＬＥＤ基板１０１０とロッドレンズアレイ１０４０とを支持する支持部材としてのフレーム１０５０とを有する。
An
ＬＥＤアレイ１０３０は、複数のＬＥＤ素子と発光制御を行うためのドライバＩＣによって構成されている。ＬＥＤ基板１０１０は、ガラスエポキシのプリント配線基板１０２０を有し、ＬＥＤアレイ１０３０がダイスボンドによりプリント配線基板１０２０に固定されている。また、プリント配線基板１０２０とＬＥＤアレイ１０３０とは、プリント配線基板１０２０上に形成された電極パッドとＬＥＤアレイ１０３０上に形成された電極パッドとが互いにワイヤボンディングされて電気的に接続されている。
The
ロッドレンズアレイ１０４０は、ＬＥＤアレイ１０３０から放射された光を収束させて収束した光を被照射面に照射するレンズである。ロッドレンズアレイ１０４０は、複数のロッドレンズが配列された構造のレンズであり、各ロッドレンズは、中心から周辺にかけて放射状の屈折率分布を有する。フレーム１０５０は、鋼板などからなり、フレーム１０５０の搭載面１０５０ａには、調整機構１１００が備えられている。ＬＥＤ基板１０１０及びロッドレンズアレイ１０４０は、例えば、紫外線硬化型接着剤１０９０によってフレーム１０５０の所定の位置に接着固定される。フレーム１０５０とＬＥＤ基板１０１０との間の隙間を封止材などにより封止してもよい。
The
フレーム１０５０は、ロッドレンズアレイ１０４０とＬＥＤ基板１０１０とを支持する。フレーム１０５０は、両端上面に感光体ドラムの表面１０８０ａとＬＥＤヘッド４００の距離を決定する搭載面１０５０ａを有し、搭載面１０５０ａと感光体ドラム表面１０８０ａとの間の距離Ｗ０を決定する。このＷ０の位置決め方法の一例をあげると、搭載面１０５０ａの両端にスペーサ１０７０を設置し、スペーサ１０７０の先端部を感光体ドラム表面１０８０ａに接触させ、フレーム１０５０の下部からコイルバネ１０６０を押し当てるように構成することができる。なお、ＬＥＤヘッド１０００における構成要素の機能、材料、及び各構成要素間の関係は、実施の形態１で説明したＬＥＤヘッド１００と基本的に同様であるが、感光体ドラムの表面１０８０ａとロッドレンズアレイ中心１０４０ａとの間の距離Ｗ１を調整する調整機構１１００を有する点が実施の形態１で説明したＬＥＤヘッド１００と異なる。調整機構１１００は、例えば、偏心カムであり、フレーム１１００とスペーサ１０７０との間に配置される。偏心カム以外の調整機構として、例えば、ねじ構造を持つ機構を採用してもよい。
The
フレーム１０５０両端部には、付勢部材として、コイルバネ１０６０が配置されている。コイルバネ１０６０が、ＬＥＤヘッド１０００を感光体ドラム１０８０の方向に向けて付勢し、スペーサ１０７０の当接面をフレーム１０５０上に配設された調整機構１１００の上面１１００ａに押し当てることで、フレーム上の搭載面１０５０ａと感光体ドラムの表面１０８０ａまでの距離Ｗ０と、ロッドレンズアレイ中心１０４０ａと感光体ドラムの表面１０８０ａとの間の距離Ｗ１（設定値Ｗ１）を略一定に保つようにしている。
図３０は、ＬＥＤヘッド１０００の製造工程において設定値Ｖ１を求めるための位置決め装置１５００の構成を示す図である。図２８及び図２９に示される構成と同一の構成を示すものは、同一の符号を付す。図３０に示されるＬＥＤヘッド１０００は、ＬＥＤ基板１０１０の位置決めを行うため、ＬＥＤ基板１０１０とフレーム１０５０とが接着固定されていない点で、図２８及び図２９に示されるＬＥＤヘッド１０００と異なる。また、図３０では、ロッドレンズアレイ中心１０４０ａを原点として、図中上方向をＷ軸、図中下方向をＶ軸とする。
FIG. 30 is a diagram showing a configuration of a
基板可動アクチュエータ１５１０は、ＬＥＤ基板１０１０の位置をＶ軸上で可動させる手段であり、ＬＥＤ基板１０１０を真空吸着や磁力などにより支持している。また、制御部１５５０と電気的に接続されている。ＭＴＦ測定手段１５２０は、ＣＣＤカメラやフォトセンサなどを有し、ロッドレンズアレイ１０４０により収束されたＬＥＤアレイ１０３０からの光を測定することができ、制御部１５５０と接続されている。これにより、ＭＴＦを測定する。
The substrate
測定手段可動アクチュエータ１５３０は、ＭＴＦ測定手段１５２０の位置をＷ軸上で可動させる手段であり、ＭＴＦ測定手段１５２０に固定されている。さらに、制御部１５５０と電気的に接続されている。
The measurement means
ＬＥＤ制御回路１５４０は、ＬＥＤアレイ１０３０の発光パターンを制御する回路であり、ＬＥＤ基板１０１０及び制御部１５５０と電気的に接続されている。制御部１５５０は、全体の制御や必要な演算処理を行う。
The
図３１は、実施の形態１０に係るＬＥＤヘッド１０００の製造工程において用いられるロッドレンズアレイ１０４０を含む光学系におけるＭＴＦ分布の一例を示す図である。図３１は、上記の《本発明の原理の説明》の図２（ａ）を用いて説明したＭＴＦ分布を示す図であり、図２８〜３０に示されるＬＥＤヘッド１０００において構成される光学系に対応するＭＴＦ分布である。図３１に示されるＭＴＦ分布は、座標系の原点をロッドレンズアレイ中心１０４０ａの位置に対応させており、さらに、横軸Ｗがロッドレンズアレイ中心１０４０ａから被照射面の方向に向かう距離を示し、縦軸Ｖがロッドレンズアレイ中心１０４０ａから発光面１０３０ａの方向に向かう距離を示している点が、図２（ａ）に示されるＭＴＦ分布と異なるが、その他は図２（ａ）に示されるＭＴＦ分布と同様である。したがって、図３１に示されるＭＴＦ分布における等高線の中心は点Ｐ０であり、点Ｐ０に対応する位置が共役位置（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）である。図２８〜３０に示されるロッドレンズアレイ１０４０を含む光学系の基本的な原理は、上記の《本発明の原理の説明》において説明した原理と共通である。
FIG. 31 is a diagram showing an example of the MTF distribution in the optical system including the
図３１の直線Ｔ１０１は、上記《本発明の原理の説明》で説明した式３において（ΔＷ，ΔＶ）を（Ｗ，Ｖ）に置き換えて求めて算出される直線に等しい。すなわち、直線Ｔ１０１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ１０１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。直線Ｔ１０２は、点（Ｗ１，Ｖ２）及び共役位置に対応する点（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）を通る直線であり、任意のＷ位置において、最もＭＴＦが高いＶ位置を示す近似直線である。直線Ｔ１０３は、Ｗ＝Ｖを満たす直線である。なお、本実施の形態に係る発明は、ＭＴＦ分布における等高線の長軸の傾きθが４５度ではないロッドレンズアレイを用いた場合にも適用できる。
A straight line T101 in FIG. 31 is equal to a straight line calculated by substituting (ΔW, ΔV) with (W, V) in
図３１に示されるように、Ｗ１の位置をＷ＝Ｗｃとして予め決定した場合、ＭＴＦ曲線の極値をとるＶの値は、直線Ｔ１０１上に位置するＶ＝Ｖｃの位置である。したがって、点（Ｗｃ，Ｖｃ）の位置では、Ｗ１の変動に応じて生じる結像特性の変動を最小することができる。しかしながら、点（Ｗｃ，Ｖｃ）の位置は、共役位置（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）からずれているため、共役位置（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）に調整された場合に比べてＭＴＦが低いという問題がある。 As shown in FIG. 31, when the position of W1 is determined in advance as W = Wc, the value of V taking the extreme value of the MTF curve is the position of V = Vc located on the straight line T101. Therefore, at the position of the point (Wc, Vc), it is possible to minimize the fluctuation of the imaging characteristics caused by the fluctuation of W1. However, since the position of the point (Wc, Vc) is deviated from the conjugate position (Wtc, Vtc), there is a problem that the MTF is lower than that in the case of being adjusted to the conjugate position (Wtc, Vtc).
このようなＬＥＤヘッド１０００において、実施の形態１０に係る露光装置としてのＬＥＤヘッド１０００の製造方法は、被照射面１０８０ａとロッドレンズアレイ１０４０の光軸方向における中心位置１０４０ａとの間の第１の距離（Ｗ）の設定値Ｗ１と、発光面１０３０ａと中心位置１０４０ａとの間の第２の距離（Ｖ）の設定値Ｖ１と求めるステップと、第１の距離（Ｗ）を第１の距離の設定値Ｗ１に設定するとともに、第２の距離（Ｖ）を第２の距離の設定値Ｖ１に設定して基板とロッドレンズアレイ１０４０とを支持部材１０５０に固定するステップとを有する。
In such an
第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求めるステップでは、第１の距離の設定値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面１０８０ａにおける結像特性の変動量が最小となる第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求める。
In the step of obtaining the first distance setting value W1 and the second distance setting value V1, the result on the
より具体的には、第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求めるステップでは、被照射面１０８０ａの任意の第１の位置（Ｗｎ−１）において第１の解像度（ＭＴＦ）を測定し、第１の解像度が最大となる発光面の第２の位置（Ｖｎ−１）を求め、第２の位置（Ｖｎ−１）において第２の解像度を測定し、第２の解像度が最大となる被照射面の第３の位置（Ｗｎ）を求め、第３の位置（Ｗｎ）において第３の解像度を測定し、第３の解像度が最大となる発光面１０３０ａの第４の位置（Ｖｎ）を求め、第２の位置（Ｖn-1）と第４の位置（Ｖｎ）との差分の絶対値が所定の条件値（Ｒｖ）以下である場合、第４の位置を第２の距離の設定値Ｖ１とし、第２の距離の設定値Ｖ１において第４の解像度を測定し、第４の解像度が最大となる被照射面１０８０ａの位置（Ｗｂ）を第１の距離の設定値Ｗ１とする。
More specifically, in the step of obtaining the first distance setting value W1 and the second distance setting value V1, the first distance (W n-1 ) on the
一方、第２の位置（Ｖｎ−１）と第４の位置（Ｖｎ）との差分の絶対値が所定の条件値（Ｒｖ）よりも大きい場合、さらに、第４の位置（Ｖｎ）において第５の解像度を測定し、第５の解像度が最大となる被照射面１０８０ａの第５の位置（Ｗｎ＋１）を求め、第３の位置（Ｗｎ）と第５の位置（Ｗｎ＋１）との差分の絶対値が所定の条件値（Ｒｗ）よりも小さい場合、第４の位置を第２の距離の設定値Ｖ１とする。
On the other hand, when the absolute value of the difference between the second position (V n-1 ) and the fourth position (Vn) is larger than the predetermined condition value (Rv), the fourth position (Vn) 5, the fifth position (W n + 1 ) of the
図３２は、図３０に示される位置決め装置１５００を含むＬＥＤヘッド１０００の断面におけるＷ軸を横軸とし、Ｖ軸を縦軸としたＷＶ空間において、ＭＴＦ曲線が極値をとるＷ及びＶの関係を示す図である。ただし、図３０では、ＭＴＦ分布である等高線は示されていない。図３３は、実施の形態１０に係るＬＥＤヘッド１０００の製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 32 shows the relationship between W and V at which the MTF curve takes extreme values in a WV space with the W axis in the cross section of the
実施の形態１０に係るＬＥＤヘッド１０００の製造工程をさらに図３２及び図３３を用いて具体的に説明する。
The manufacturing process of the
ステップＳ１０００（準備）では、ロッドレンズアレイ１０４０とフレーム１０５０とを紫外線硬化型接着剤１０９０を用いて接着固定する。
In step S1000 (preparation), the
ステップＳ１１００では、Ｓ１１００についてのサブルーチンによりＶ＝Ｖｂを探索する。以下では、Ｓ１１００についてのサブルーチンを説明する。なお、Ｓ１１００についてのサブルーチンにおける探索方法を、本明細書において「収束探索法」という。 In step S1100, V = Vb is searched by the subroutine for S1100. Hereinafter, the subroutine for S1100 will be described. Note that the search method in the subroutine for S1100 is referred to as “convergence search method” in this specification.
ステップＳ１１１０では、初期条件及び収束判定の条件を設定する。初期条件は、ｎ＝１，Ｗ０＝０，Ｖ０＝０，Ｗ１＝Ｗａ＞＞１とする。ここで、測定により得られるＷｎ及びＶｎは、Ｗｎ＞＞１且つＶｎ＞＞１であるとする。収束条件は、Ｒｖ及びＲｗを設定すればよい。 In step S1110, initial conditions and convergence determination conditions are set. The initial conditions are n = 1, W0 = 0, V0 = 0, W1 = Wa >> 1. Here, it is assumed that Wn and Vn obtained by measurement are Wn >> 1 and Vn >> 1. As the convergence condition, Rv and Rw may be set.
ステップＳ１１２０で、ＷｎにおいてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶｎとする。 In step S1120, the V position where the MTF is maximum in Wn is searched, and the obtained position is set as Vn.
ステップＳ１１３０では、下記の式１０１の判定を行い、真であればステップＳ１１４０に進む。偽であればステップＳ１１６０に進みサブルーチンを終了する。
｜Ｖｎ−Ｖｎ−１｜＞Ｒｖ …式１０１
In step S1130, the following
| V n −V n−1 |>
ステップＳ１１４０では、ステップＳ１１２０で得られたＶｎにおいてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られたＷ位置をＷｎ＋１とする。 In step S1140, a search is made for a W position where the MTF is maximum in Vn obtained in step S1120, and the obtained W position is set to W n + 1 .
ステップＳ１１５０では、下記の式１０２の判定を行い、真であればステップＳ１１６０に進みサブルーチンを終了する。偽であれば、ステップＳ１１５５に進む。
｜Ｗｎ−Ｗｎ−１｜＜Ｒｗ …式１０２
In step S1150, the following
| W n −W n−1 | <
ステップＳ１１５５では、変数ｎに１を加算してステップＳ１１２０からのステップを繰り返す。ＭＴＦ分布は楕円状の等高線であるため、収束判定条件を満たすまでは、本サブルーチンにより探索点（Ｗ，Ｖ）が等高線の中心へ自動的に導かれる。したがって、探索を繰り返すごとに、探索点（Ｗ，Ｖ）が共役位置（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）に近づく。なお、収束判定を探索回数を収束判定条件とする方法を採用することもできる。 In step S1155, 1 is added to variable n, and the steps from step S1120 are repeated. Since the MTF distribution is an elliptical contour line, the search point (W, V) is automatically guided to the center of the contour line by this subroutine until the convergence determination condition is satisfied. Therefore, each time the search is repeated, the search point (W, V) approaches the conjugate position (Wtc, Vtc). Note that the convergence determination may be performed using the number of searches as a convergence determination condition.
ステップＳ１２００（Ｖｂ固定）で、ステップＳ１１００により求められたＶｂ位置を設定値Ｖ１として、ＬＥＤ基板１０１０とフレーム１０５０とを紫外線硬化型接着剤１０９０により接着固定する。以上によりＶ軸側のべストフォーカス位置を確定する。
In step S1200 (Vb fixation), the
ステップＳ１３００（調整機構によるＷｂ探索）では、搭載面１０５０ａと感光体ドラムの表面１０８０ａとの間の距離Ｗ０を固定した状態で調整機構１１００を変化させる。これにより、搭載面１０５０ａを基準にＬＥＤヘッド１０００全体の位置が変化するため、Ｗ１のみを変化させることになる。この調整動作によりＭＴＦを最大とするＷ位置の探索を行い、得られたＷ位置をＷｂ（設定値Ｗ１）とする。
In step S1300 (Wb search by the adjustment mechanism), the
ステップＳ１４００（Ｗｂ固定）では、ステップＳ１３００により求められたＷｂ位置に感光体ドラムの表面１０８０ａが位置するように調整して、調整機構１１００を固定することによりＷｂ位置（設定値Ｗ１）を固定する。以上により、ロッドレンズアレイ中心１０４０ａと感光体ドラムの表面１０８０ａとの間の距離Ｗ１、及びロッドレンズアレイ中心１０４０ａとＬＥＤアレイの発光面１０３０ａとの間の距離Ｖ１を適切な固定位置に位置決めされたＬＥＤヘッド１０００を製造することができる。
以上の方法により製造されたＬＥＤヘッド１０００は、基板１０１０と、基板１０１０に備えられた発光素子１０３０と、発光素子の発光面１０３０ａから放射された光を被照射面１０８０ａに結像させるロッドレンズアレイ１０４０と、基板１０１０とロッドレンズアレイ１０４０とを支持する支持部材１０５０と、被照射面１０８０ａとロッドレンズアレイ１０４０の光軸方向における中心位置１０４０ａとの間の距離を調整する調整機構１１００とを有し、被照射面１０８０ａと中心位置１０４０ａとの間の距離を第１の距離とし、第１の距離として設計された値を基準値Ｗ１（設定値Ｗ１）とし、発光面１０３０ａと中心位置１０４０ａとの間の距離を第２の距離とし、基準値Ｗ１（設定値Ｗ１）に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面１０８０ａにおける結像特性の変動量が最小となる第２の距離を設定値Ｖ１としたときに、第２の距離を設定値Ｖ１に設定した状態で基板１０１０が支持部材１０５０に固定されている。ただし、第１の距離の基準値Ｗ１（設定値Ｗ１）と第２の距離の設定値Ｖ１との和は、ロッドレンズアレイ１０４０が持つ共役長ＴＣと等しい場合もある。
In step S1400 (fixed Wb), adjustment is made so that the
The
本実施の形態において実施したＶｂ位置の探索における収束性についての効果を、図３２を用いて説明する。図３２に示される近似直線Ｔ１０１傾きをＳｗ、近似直線Ｔ１０２の傾きをＳｖとすると、傾き比ｒは、ｒ＝Ｓｖ／Ｓｗで表される。また、ＭＴＦ分布における等高線の中心点となる点Ｐ０との距離を
ΔＷｎ−｜Ｗｎ−Ｗｂ｜ …式１０３
とすると、ｎ回目と（ｎ−１）回目の距離の関係は、
Ｗｎ＝ｒ×ΔＷｎ−１ …式１０４
で表される。よって、収束回数は、
Then, the relationship between the n-th and (n−1) -th distance is
Wn = r × ΔW n−1 Formula 104
It is represented by Therefore, the convergence frequency is
実施の形態１０によれば、ＬＥＤヘッド１０００において、設定値Ｗ１が変動する場合であっても、設定値Ｗ１に対するロッドレンズアレイ中心１０４０ａと感光体ドラムの表面１０８０ａとの間の距離の変動量に応じて発生する被照射面における結像特性の変動量を最小にすることができるので、安定した解像度の結像を感光体ドラム１０８０上に形成可能なＬＥＤヘッド１０００を提供することができる。
また、実施の形態１０によれば、ＬＥＤヘッド１０００の製造工程において、被照射面１０８０ａの位置（Ｗ位置）及び発光面１０３０ａの位置（Ｖ位置）の両方の位置を自在に変化させることができる。このため、Ｗ位置及びＶ位置の各々において調整を行い、ペストフォーカス位置に位置決めすることが可能である。
また、実施の形態１０によれば、位置決めが部材精度に依存しないため、正確な位置決めが可能である。
また、実施の形態１０によれば、予め決定した初期条件と収束条件に基づいて、探索工程が進むにつれてＷ位置及びＶ位置をベストフォーカス位置へ導くことができる。
また、実施の形態１０によれば、探索の途中においてＭＴＦ測定の誤差が生じた場合であっても、繰り返される探索工程において誤差を修正することができる。
また、実施の形態１０によれば、共役長ＴＣ、共役位置（Ｗｔｃ，Ｖｔｃ）、及びＭＴＦ分布の傾きθなどのロッドレンズアレイの結像特性を決めるパラメータを事前に把握していない状態においても適切な位置決めを行うことができる。
According to the tenth embodiment, in the
Further, according to the tenth embodiment, in the manufacturing process of the
Further, according to the tenth embodiment, since positioning does not depend on member accuracy, accurate positioning is possible.
Further, according to the tenth embodiment, the W position and the V position can be guided to the best focus position as the search process proceeds based on the predetermined initial condition and convergence condition.
Further, according to the tenth embodiment, even when an error in MTF measurement occurs during the search, the error can be corrected in the repeated search process.
Further, according to the tenth embodiment, even in a state where parameters determining the imaging characteristics of the rod lens array such as the conjugate length TC, the conjugate position (Wtc, Vtc), and the inclination θ of the MTF distribution are not grasped in advance. Appropriate positioning can be performed.
《実施の形態１１》
実施の形態１１に係るＬＥＤヘッド（図２８における、構成１０００に対応）の製造方法は、図２８〜３０に基づいて説明する。したがって、実施の形態１１に係るＬＥＤヘッドの構成は、実施の形態１０で説明したＬＥＤヘッド１０００の構成と同様である。また、実施の形態１１に係るＬＥＤヘッドの製造工程において用いる位置決め装置は、図３０に示される位置決め装置１５００の構成と同様である。
<< Embodiment 11 >>
A method for manufacturing the LED head according to the eleventh embodiment (corresponding to the
このような実施の形態１１に係るＬＥＤヘッドにおいて、露光装置としてのＬＥＤヘッドの製造方法は、被照射面１０８０ａとロッドレンズアレイ１０４０の光軸方向における中心位置１０４０ａとの間の第１の距離（Ｗ）の設定値Ｗ１と、発光面１０３０ａと中心位置１０４０ａとの間の第２の距離（Ｖ）の設定値Ｖ１と求めるステップと、第１の距離（Ｗ）を第１の距離の設定値Ｗ１に設定するとともに、第２の距離（Ｖ）を第２の距離の設定値Ｖ１に設定して基板とロッドレンズアレイ１０４０とを支持部材１０５０に固定するステップとを有する。
In the LED head according to the eleventh embodiment, the manufacturing method of the LED head as the exposure apparatus uses a first distance between the
第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求めるステップでは、第１の距離の設定値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面１０８０ａにおける結像特性の変動量が最小となる第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求める。
In the step of obtaining the first distance setting value W1 and the second distance setting value V1, the result on the
第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求めるステップでは、発光面１０３０ａの任意の第１の位置（Ｖｔ１）において第１の解像度（ＭＴＦ）を測定し、第１の解像度が最大となる被照射面１０８０ａの第２の位置（Ｗｔ１）を求め、発光面１０３０ａの第１の位置とは異なる任意の第３の位置（Ｖｔ２）において第２の解像度を測定し、第２の解像度が最大となる被照射面１０８０ａの第４の位置（Ｗｔ２）を求め、被照射面１０８０ａの任意の第５の位置（Ｗｓ１）において第３の解像度を測定し、第３の解像度が最大となる発光面１０３０ａの第６の位置（Ｖｓ１）を求め、被照射面１０８０ａの第５の位置とは異なる任意の第７の位置（Ｗｓ２）において第４の解像度を測定し、第４の解像度が最大となる発光面１０３０ａの第８の位置（Ｖｓ２）を求め、ロッドレンズアレイ１０４０の光軸方向における中心位置１０４０ａから被照射面１０８０ａに向かう方向の被照射面１０８０ａの位置を示す座標軸を横軸（Ｗ軸）とし、ロッドレンズアレイ１０４０の光軸方向における中心位置１０４０ａから発光面１０３０ａに向かう方向の発光面１０３０ａの位置を示す座標軸を縦軸（Ｖ軸）とする２次元直交座標系において、第１から第４の位置に対応する２次元直交座標系における点を用いて第１の近似関数（Ｔ１１１）を求め、第５から第８の位置に対応する２次元直交座標系における点を用いて第２の近似関数（Ｔ１１２）を求め、第１の近似関数（Ｔ１１１）と第２の近似関数（Ｔ１１２）との交点から求められる発光面１０３０ａの位置（Ｖｂ）を第２の距離の設定値（Ｖ１）とし、第２の距離の設定値（Ｖ１）において第５の解像度を測定し、第５の解像度が最大となる被照射面１０８０ａの位置（Ｗｂ）を第１の距離の設定値（Ｗ１）とする。
In the step of obtaining the first distance setting value W1 and the second distance setting value V1, the first resolution (MTF) is measured at an arbitrary first position (Vt1) of the
図３４は、図３０に示される位置決め装置１５００を含むＬＥＤヘッド１０００の断面におけるＷ軸を横軸とし、Ｖ軸を縦軸としたＷＶ空間において、ＭＴＦ曲線が極値をとるＷ及びＶの関係を示す図である。ただし、図３４では、ＭＴＦ分布である等高線は示されていない。図３５は、実施の形態１１に係るＬＥＤヘッドの製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 34 shows the relationship between W and V at which the MTF curve takes an extreme value in the WV space with the W axis in the cross section of the
実施の形態１１に係るＬＥＤヘッドの製造工程をさらに図３４及び図３５を用いて具体的に説明する。 The manufacturing process of the LED head according to the eleventh embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
ステップＳ２０００（準備）では、ロッドレンズアレイ１０４０とフレーム１０５０とを紫外線硬化型接着剤１０９０を用いて接着固定する。
In step S2000 (preparation), the
ステップＳ２１００では、２つの近似直線を求めるための４つの点を探索するステップと、その４点から第１の近似直線及び第２の近似直線を導出し、２つの近似直線の交点をＶｂとして決定するステップとを有する。具体的には、Ｓ２１００についてのサブルーチンにより実施される。なお、Ｓ２１００についてのサブルーチンにおいて、４点を求める方法を、本明細書において「４点探索法」という。 In step S2100, a step of searching for four points for obtaining two approximate lines, a first approximate line and a second approximate line are derived from the four points, and an intersection of the two approximate lines is determined as Vb. A step of performing. Specifically, it is executed by a subroutine for S2100. Note that the method of obtaining four points in the subroutine of S2100 is referred to as “four-point search method” in this specification.
ステップＳ２１１０では、Ｖｔ１においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られた位置をＷｔ１とする。 In step S2110, the W position where the MTF is maximum at Vt1 is searched, and the obtained position is set as Wt1.
ステップＳ２１２０では、Ｖｔ２においてＭＴＦが最大となるＷ位置の探索を行い、得られた位置をＷｔ２とする。 In step S2120, the W position where the MTF is maximum at Vt2 is searched, and the obtained position is set as Wt2.
ステップＳ２１３０では、Ｗｓ１においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶｓ１とする。 In step S2130, the V position where the MTF is maximum in Ws1 is searched, and the obtained position is set as Vs1.
ステップＳ２１４０では、Ｗｓ２においてＭＴＦが最大となるＶ位置の探索を行い、得られた位置をＶｓ２とする。なお、Ｖｔ１，Ｖｔ２，Ｗｓ１，及びＷｓ２は、Ｖｔ１≠Ｖｔ２且つＷｓ１≠Ｗｓ２であり、適切な値であれば任意に決めることができる。 In step S2140, the V position where the MTF is maximum in Ws2 is searched, and the obtained position is set as Vs2. Note that Vt1, Vt2, Ws1, and Ws2 are Vt1 ≠ Vt2 and Ws1 ≠ Ws2, and can be arbitrarily determined as long as they are appropriate values.
ステップＳ２１５０では、ステップＳ２１１０〜Ｓ２１２０で得られた点（Ｗｔ１，Ｖｔ１）、及び点（Ｗｔ２、Ｖｔ２）を用いて、近似直線Ｔ１１１を求め、ステップＳ２１２０〜Ｓ２１４０で得られた（Ｗｓ１，Ｖｓ１）、及び点（Ｗｓ２，Ｖｓ２）を用いて、近似直線Ｔ１１２求める。さらに、この２つの直線Ｔ１１１とＴ１１２との交点を演算により求め、Ｖｂを導出する。なお、直線Ｔ１１１は、上記《本発明の原理の説明》で説明した式３において（ΔＷ，ΔＶ）を（Ｗ，Ｖ）に置き換えて算出される直線に等しい。すなわち、直線Ｔ１１１は、任意のＶにおいてＭＴＦが最大となる点Ｗの位置を表した近似直線であり、この近似直線Ｔ１１１上では、Ｗの変動に応じて生じるＭＴＦの変動が最小となる位置であると推定される。直線Ｔ１１２は、任意のＷ位置において、最もＭＴＦが高いＶ位置を示す近似直線である。
In step S2150, an approximate straight line T111 is obtained using the points (Wt1, Vt1) and points (Wt2, Vt2) obtained in steps S2110 to S2120, and (Ws1, Vs1) obtained in steps S2120 to S2140. Then, an approximate straight line T112 is obtained using the points (Ws2, Vs2). Further, the intersection of the two straight lines T111 and T112 is obtained by calculation, and Vb is derived. The straight line T111 is equal to the straight line calculated by replacing (ΔW, ΔV) with (W, V) in
ステップＳ２２００（Ｖｂ固定）では、ステップＳ２１００で求められたＶｂ位置を設定値Ｖ１として、ＬＥＤ基板１０１０をフレーム１０５０に接着固定する。以上により、Ｖ軸側のべストフォーカス位置を確定する。
In step S2200 (Vb fixation), the
ステップＳ２３００（調整機構によるＷｂ探索）では、搭載面１０５０ａと感光体ドラムの表面１０８０ａとの間の距離Ｗ０を固定した状態で調整機構１１００を変化させる。これにより、搭載面１０５０ａを基準にＬＥＤヘッド１０００全体の位置が変化するため、Ｗ１のみを変化させることになる。この調整動作によりＭＴＦを最大とするＷ位置の探索を行い、得られたＷ位置をＷｂ（設定値Ｗ１）とする。
In step S2300 (Wb search by the adjustment mechanism), the
ステップＳ２４００（Ｗｂ固定）では、ステップＳ２３００により求められたＷｂ位置に感光体ドラムの表面１０８０ａが位置するように調整して、調整機構１１００を固定することによりＷｂ位置（設定値Ｗ１）を固定する。以上により、ロッドレンズアレイ中心１０４０ａと感光体ドラムの表面１０８０ａとの間の距離Ｗ１、及びロッドレンズアレイ中心１０４０ａとＬＥＤアレイの発光面１０３０ａとの間の距離Ｖ１を適切な固定位置に位置決めすることができる。
In step S2400 (fixed Wb), adjustment is made so that the
なお、本実施の形態においては、任意の４点により２つの近似直線を導出したが、実施の形態１０で説明した工程と組み合わせて４つの点を探索することにより、２つの近似直線を導出してもよい。 In this embodiment, two approximate lines are derived from arbitrary four points. However, two approximate lines are derived by searching for four points in combination with the steps described in the tenth embodiment. May be.
実施の形態１１によれば、Ｖｂ位置（設定値Ｖ１）を求めるまでの探索回数が４回に抑えられるため、探索速度が安定し、探索速度が向上する。 According to the eleventh embodiment, the number of searches until the Vb position (set value V1) is obtained is suppressed to four, so that the search speed is stabilized and the search speed is improved.
《実施の形態１２》
実施の形態１２に係るＬＥＤヘッド（図２８における、構成１０００に対応）の製造方法は、図２８〜３０に基づいて説明する。したがって、実施の形態１２に係るＬＥＤヘッドの構成は、実施の形態１０で説明したＬＥＤヘッド１０００の構成と同様である。また、実施の形態１２に係るＬＥＤヘッドの製造工程において用いる位置決め装置は、図３０に示される位置決め装置１５００の構成と同様である。
<< Embodiment 12 >>
A method of manufacturing the LED head according to Embodiment 12 (corresponding to
このような実施の形態１２に係るＬＥＤヘッドにおいて、露光装置としてのＬＥＤヘッドの製造方法は、被照射面１０８０ａとロッドレンズアレイ１０４０の光軸方向における中心位置１０４０ａとの間の第１の距離（Ｗ）の設定値Ｗ１と、発光面１０３０ａと中心位置１０４０ａとの間の第２の距離（Ｖ）の設定値Ｖ１と求めるステップと、第１の距離（Ｗ）を第１の距離の設定値Ｗ１に設定するとともに、第２の距離（Ｖ）を第２の距離の設定値Ｖ１に設定して基板とロッドレンズアレイ１０４０とを支持部材１０５０に固定するステップとを有する。
In the LED head according to the twelfth embodiment, the manufacturing method of the LED head as the exposure apparatus uses a first distance between the
第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求めるステップでは、第１の距離の設定値Ｗ１に対する第１の距離の変動量に応じて発生する被照射面１０８０ａにおける結像特性の変動量が最小となる第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求める。
In the step of obtaining the first distance setting value W1 and the second distance setting value V1, the result on the
より具体的には、第１の距離の設定値Ｗ１と第２の距離の設定値Ｖ１とを求めるステップでは、被照射面１０８０ａの任意の第１の位置（Ｐ１０１）と発光面１０３０ａの任意の第２の位置（Ｐ１０１）との各々の位置を、互いの位置からロッドレンズアレイ１０４０の光軸方向における中心位置１０４０ａまでの距離の和が一定に維持されるように各々の位置を変化させて第１の解像度（ＭＴＦ）を測定し、第１の解像度が最大となる被照射面１０８０ａの第３の位置（Ｐ１０２）及び発光面１０３０ａの第４の位置（Ｐ１０２）を求め、被照射面１０８０ａの第３の位置からの位置変化量と発光面の第４の位置からの位置変化量とが互いに等しくなるように、被照射面１０８０ａの位置と発光面１０３０ａの位置とをさらに変化させて第２の解像度を測定し、第２の解像度が最大となる発光面１０３０ａの位置（Ｖｂ）を第２の距離の設定値Ｖ１とし、第２の距離の設定値Ｖ１において第３の解像度を測定し、第３の解像度が最大となる被照射面１０８０ａの位置（Ｗｂ）を第１の距離の設定値Ｗ１とする。
More specifically, in the step of obtaining the first distance setting value W1 and the second distance setting value V1, an arbitrary first position (P101) of the
図３６は、図３０に示される位置決め装置１５００を含むＬＥＤヘッド１０００の断面におけるＷ軸を横軸とし、Ｖ軸を縦軸としたＷＶ空間において、ＭＴＦ曲線が極値をとるＷ及びＶの関係を示す図である。図３４では、図２８〜３０に示されるロッドレンズアレイ１０４０を含むＬＥＤヘッド１０００における光学系に基づくＭＴＦ分布が楕円状の等高線により示されている。また、図３６に示される直線Ｔ１２３は、ＷとＶとを変化させてＭＴＦを測定する場合において、ＷとＶとを異符号同期動作させながらＭＴＦを測定する場合の軌跡である。直線Ｔ１２４は、ＷとＶとを変化させてＭＴＦを測定する場合において、ＷとＶとを同符号同期動作させながらＭＴＦを測定する場合の軌跡である。図３７は、実施の形態１２に係るＬＥＤヘッド１２００の製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 36 shows the relationship between W and V at which the MTF curve takes extreme values in the WV space in which the W axis in the cross section of the
実施の形態１２に係るＬＥＤヘッド１２００の製造工程をさらに図３６及び図３７を用いて説明する。 The manufacturing process of the LED head 1200 according to Embodiment 12 will be further described with reference to FIGS.
ステップＳ３０００（準備）では、ロッドレンズアレイ１０４０とフレーム１０５０とを紫外線硬化型接着剤１０９０を用いて接着固定する。
In step S3000 (preparation), the
ステップＳ３１００では、２回のＷＶ同期動作によりＭＴＦ探索を行うことで、Ｖｂを探索する。具体的には、Ｓ３１００についてのサブルーチンにより実施する。なお、Ｓ３１００についてのサブルーチンにおける探索方法を、本明細書において「２回探索法」という。 In step S3100, Vb is searched by performing an MTF search by two WV synchronization operations. Specifically, it is executed by a subroutine for S3100. Note that the search method in the subroutine for S3100 is referred to as “double search method” in this specification.
ステップＳ３１１０では、図３０に示されるＷ及びＶの距離を、それぞれＷ軸及びＶ軸に沿った異符号同期動作により変化させながらＭＴＦを測定する。異符号同期動作は、直線Ｔ１２３上の位置（Ｗ，Ｖ）に沿ってＭＴＦ測定手段１５２０及び基板可動アクチュエータ１５１０を動作させることにより、ＭＴＦ測定時のＷ及びＶの距離の各々を変化させる。例えば、ＶをＶ軸のプラス方向に動作させる場合、ＷをＷ軸のマイナス方向に動作させる。一方、ＶをＶ軸のマイナス方向に動作させる場合、ＷをＷ軸のプラス方向に動作させる。すなわち、被照射面１０８０ａの任意の第１の位置（Ｐ１０１）と発光面１０３０ａの任意の第２の位置（Ｐ１０１）との各々の位置を、互いの位置からロッドレンズアレイ１０４０の光軸方向における中心位置１０４０までの距離の和が一定に維持されるように各々の位置を変化させる。このＷ及びＶの動作は、同期運転であるので、ＭＴＦ測定手段１５２０及び基板可動アクチュエータ１５１０を同時に走査し、方向は異なるが速度は同じである。任意の点Ｐ１０１から異符号同期動作を開始してＭＴＦ測定を行うことにより、直線Ｔ１２３上においてＭＴＦが最大となる中間点Ｐ１０２が得られる。
In step S3110, the MTF is measured while changing the distance between W and V shown in FIG. 30 by the different sign synchronization operation along the W axis and the V axis, respectively. In the different sign synchronization operation, the MTF measurement means 1520 and the substrate
ステップＳ３１２０では、図３０に示されるＷ及びＶの距離を、それぞれＷ軸及びＶ軸に沿った同符号同期動作により変化させながらＭＴＦを測定する。同符号同期動作は、直線Ｔ１２４上の位置（Ｗ，Ｖ）に沿ってＭＴＦ測定手段１５２０及び基板可動アクチュエータ１５１０を動作させることにより、ＭＴＦ測定時のＷ及びＶの距離の各々を変化させる。例えば、ＶをＶ軸のプラス方向に動作させる場合、ＷもＷ軸のプラス方向に動作させる。一方、ＶをＶ軸のマイナス方向に動作させる場合、ＷもＷ軸のマイナス方向に動作させる。すなわち、被照射面１０８０ａの第３の位置（Ｐ１０２）からの位置変化量と発光面の第４の位置（Ｐ１０２）からの位置変化量とが互いに等しくなるように、被照射面１０８０ａの位置と発光面１０３０ａの位置とを同時に変化させる。このＷ及びＶの動作は、同期運転であるので、ＭＴＦ測定手段１５２０及び基板可動アクチュエータ１５１０を同時に走査し、方向も速度も同じである。ステップＳ３１１０で得られた中間点Ｐ１０２から同符号同期動作を開始してＭＴＦ測定を行うことにより、直線Ｔ１２４上においてＭＴＦが最大となるＶ位置であるＶ＝Ｖｂが得られる。
In step S3120, the MTF is measured while the distances W and V shown in FIG. 30 are changed by the same sign synchronization operation along the W axis and the V axis, respectively. In the same sign synchronization operation, the MTF measurement means 1520 and the substrate
ステップＳ３１３０では、ステップＳ３１２０で得られた最終点Ｐ１０３におけるＶ位置をＶｂ（設定値Ｖ１）とする。 In step S3130, the V position at the final point P103 obtained in step S3120 is set to Vb (set value V1).
ステップＳ３２００（Ｖｂ固定）で、ステップＳ３１００により求められたＶｂ位置を設定値Ｖ１として、ＬＥＤ基板１０１０とフレーム１０５０とを紫外線硬化型接着剤１０９０により接着固定する。以上によりＶ軸側のべストフォーカス位置を確定する。
In step S3200 (Vb fixation), the
ステップＳ３３００（調整機構によるＷｂ探索）では、搭載面１０５０ａと感光体ドラムの表面１０８０ａとの間の距離Ｗ０を固定した状態で調整機構１１００を変化させる。これにより、搭載面１０５０ａを基準にＬＥＤヘッド１０００全体の位置が変化するため、Ｗ１のみを変化させることになる。この調整動作によりＭＴＦを最大とするＷ位置の探索を行い、得られたＷ位置をＷｂ（設定値Ｗ１）とする。
In step S3300 (Wb search by the adjustment mechanism), the
ステップＳ３４００（Ｗｂ固定）では、ステップＳ３３００により求められたＷｂ位置に感光体ドラムの表面１０８０ａが位置するように調整して、調整機構１１００を固定することによりＷｂ位置（設定値Ｗ１）を固定する。以上により、ロッドレンズアレイ中心１０４０ａと感光体ドラムの表面１０８０ａとの間の距離Ｗ１、及びロッドレンズアレイ中心１０４０ａとＬＥＤアレイの発光面１０３０ａとの間の距離Ｖ１を適切な固定位置に位置決めすることができる。
In step S3400 (fixed Wb), adjustment is made so that the
なお、本実施の形態においては、異符号同期動作を行った後に同符号同期動作を行う例を示したが、先に同符号同期動作を行った後に異符号同期動作を行うようにしても同様の結果が得られる。 In this embodiment, an example in which the same code synchronization operation is performed after performing the different code synchronization operation has been described. However, the same code synchronization operation may be performed after the same code synchronization operation is performed first. Result is obtained.
実施の形態１２によれば、２回の同期動作によるＭＴＦが最大となる位置の探索を行うことで、２回目に探索された探索点がＶｂとしている。例えば、１回のみの同期動作の場合、同期動作の軌跡が楕円状の等高線の中心からずれる場合があるが、本実施の形態のように２回の同期動作を行い、ＭＴＦが最大となる位置の探索を行うことで、２回目に探索された点が等高線の中心に理論上一致する。したがって、１回のみの同期動作を行う方法に比べて精度を高くすることができる。また、実施の形態１２によれば、探索の回数が２回であり、高速なＬＥＤヘッドの組立が可能である。さらに、探索の途中の探索点（例えば図３６の点Ｐ１０２）が自動的に決定されるため、あらかじめ、ロッドレンズアレイの特性を知ることなく、ＬＥＤヘッドの組み立てを行うことができる。 According to the twelfth embodiment, the search point searched for the second time is set to Vb by searching for the position where the MTF is maximized by the two synchronization operations. For example, in the case of only one synchronization operation, the locus of the synchronization operation may deviate from the center of the elliptical contour line, but the synchronization operation is performed twice and the MTF is maximized as in this embodiment. By performing the search, the point searched for the second time theoretically coincides with the center of the contour line. Therefore, the accuracy can be increased as compared with the method of performing the synchronization operation only once. Further, according to the twelfth embodiment, the number of searches is two, and a high-speed LED head can be assembled. Furthermore, since the search point (for example, point P102 in FIG. 36) during the search is automatically determined, the LED head can be assembled without knowing the characteristics of the rod lens array in advance.
なお、上記の各実施の形態に係る製造方法を用いて製造されたＬＥＤヘッドは、必ずしも基準値Ｗ１（又は設定値Ｗ１）と設定値Ｖ１とが異なる例に限られず、基準値Ｗ１（又は設定値Ｗ１）と設定値Ｖ１との和が、ロッドレンズアレイが持つ共役長と等しくなる場合もある。 In addition, the LED head manufactured using the manufacturing method according to each of the above embodiments is not necessarily limited to an example in which the reference value W1 (or the set value W1) and the set value V1 are different, and the reference value W1 (or the set value). In some cases, the sum of the value W1) and the set value V1 is equal to the conjugate length of the rod lens array.
≪実施の形態１３≫
実施の形態１３においては、本発明が適用された露光装置を静電潜像形成用の露光用光源装置として備えた画像形成装置を説明する。図３８は、実施の形態１３に係る画像形成装置１３００の縦断面形状を示す概略構成図である。画像形成装置１３００は、例えば、電子写真方式を採用するカラープリンタである。図３８に示されるように、画像形成装置１３００は、主要な構成として、用紙などの記録媒体Ｐ上に現像剤像（トナー像）を形成する画像形成部１３１０Ｋ，１３１０Ｙ，１３１０Ｍ，１３１０Ｃと、記録媒体Ｐを供給する媒体供給部（給紙部）１３３０と、記録媒体Ｐを搬送する媒体搬送部１３４０と、転写ローラ（転写装置）１３５０と、トナー像を記録媒体Ｐ上に定着させる定着器１３６０と、記録媒体Ｐを画像形成装置１３００の外部に排出する媒体排出部（排紙部）１３７０とを有する。なお、画像形成部の数は、３以下又は５以上であってもよい。また、画像形成装置１３００は、露光装置を有する装置であれば、複写機、ファクシミリ装置、多機能周辺装置（ＭＦＰ）などのような装置にも適用可能である。
<< Embodiment 13 >>
In the thirteenth embodiment, an image forming apparatus provided with an exposure apparatus to which the present invention is applied as an exposure light source apparatus for forming an electrostatic latent image will be described. FIG. 38 is a schematic configuration diagram illustrating a vertical cross-sectional shape of an
媒体供給部１３３０は、媒体カセット（用紙カセット）１３３１と、媒体カセット１３３１内に積載された記録媒体Ｐを１枚ずつ繰り出す給紙ローラ（ホッピングローラ）１３３２と、媒体カセット１３３１から繰り出された記録媒体Ｐを搬送するローラ１３３３とローラ対１３３４を有する。画像形成部１３１０Ｋ，１３１０Ｙ，１３１０Ｍ，１３１０Ｃは、記録媒体Ｐ上にブラック（Ｋ）色のトナー像、イエロー（Ｙ）色のトナー像、マゼンタ（Ｍ）色のトナー像、及びシアン（Ｃ）色のトナー像をそれぞれ形成する。画像形成部１３１０Ｋ，１３１０Ｙ，１３１０Ｍ，１３１０Ｃは、媒体搬送路に沿って媒体搬送方向の上流側から下流側に向けて並んで配置されている。画像形成部１３１０Ｋ，１３１０Ｙ，１３１０Ｍ，１３１０Ｃは、着脱自在に形成された各色用の画像形成ユニット１３１２Ｋ，１３１２Ｙ，１３１２Ｍ，１３１２Ｃをそれぞれ有している。画像形成ユニット１３１２Ｋ，１３１２Ｙ，１３１２Ｍ，１３１２Ｃは、トナーの色が異なる点以外は、互いに基本的に同一の構造を有する。また、画像形成部１３１０Ｋ，１３１０Ｙ，１３１０Ｍ，１３１０Ｃは、各色用の露光装置１３１１Ｋ，１３１１Ｙ，１３１１Ｍ，１３１１Ｃをそれぞれ有している。露光装置１３１１Ｋ，１３１１Ｙ，１３１１Ｍ，１３１１Ｃは、上記実施の形態１から５のいずれかで説明した露光装置である。露光装置１３１１Ｋ，１３１１Ｙ，１３１１Ｍ，１３１１Ｃには、各色の画像データに基づく駆動信号がそれぞれ入力され、入力された駆動信号に応じた露光用の光を感光体ドラム１３１３に照射する。
The
画像形成ユニット１３１２Ｋ，１３１２Ｙ，１３１２Ｍ，１３１２Ｃの各々は、回転可能に支持された像担持体としての感光体ドラム１３１３と、感光体ドラム１３１３の表面を一様に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ１３１４と、露光装置１３１１Ｋ，１３１１Ｙ，１３１１Ｍ，１３１１Ｃによる露光によって感光体ドラム１３１３の表面に静電潜像を形成した後に、感光体ドラム１３１３の表面にトナーを供給する現像装置１３１５と、クリーニングブレード１３１６とを有する。現像装置１３１５は、トナー収容部１３５１と、現像ローラ１３５４と、現像ローラ１３５４にトナーを供給する供給ローラ１３５５と、現像ローラ１３５４の表面のトナー層の厚さを規制するトナー規制部材としての現像ブレード１３５６と、トナー収容部１３５１内に収容されているトナーの量（すなわち、トナーの残量）に対応する信号を現像剤量検出部１３５７とを有する。なお、現像装置１３１５に新しいトナーを補充するトナーカートリッジをさらに搭載することもできる。
Each of the
媒体搬送部１３４０は、記録媒体Ｐを静電吸着して搬送する搬送ベルト（転写ベルト）１３４３と、駆動部により回転されて搬送ベルト１３４３を駆動するドライブローラ（駆動ローラ）１３４１と、ドライブローラ１３４１と対を成して搬送ベルト１３４３を張架するテンションローラ（従動ローラ）１３４２と、搬送ベルト１３４３上に残留したトナーを掻き取ってクリーニングする転写ベルトクリーニングブレード１３４４と、転写ベルトクリーニングブレード１３４４により掻き取られることで回収されたトナーを収容する廃棄トナータンク１３４５とを有する。転写ローラ１３５０は、搬送ベルト１３４３を挟んで画像形成ユニット１３１２Ｋ，１３１２Ｙ，１３１２Ｍ，１３１２Ｃの各々の感光体ドラム１３１３に対向して配置されている。転写ローラ１３５０によって、画像形成ユニット１３１２Ｋ，１３１２Ｙ，１３１２Ｍ，１３１２Ｃの各々の感光体ドラム１３１３の表面に形成されたトナー像は、媒体搬送路に沿って矢印方向に搬送される記録媒体Ｐの上面に順に転写されて、複数のトナー像が重ねられたカラー画像が形成される。定着器１３６０は、互いに圧接し合う一対のローラ１３６１，１３６２を有する。ローラ１３６１は、加熱ヒータを内蔵するヒートローラであり、ローラ１３６２はローラ１３６１に向けて押し付けられる加圧ローラである。転写ローラ１３５０によって未定着のトナー像を有する記録媒体Ｐは、定着器１３６０の一対のローラ１３６１，１３６２間を通過し、トナー像は加熱及び加圧されて記録媒体Ｐ上に定着される。媒体排出部１３７０は、互いに圧接し合って対向する一対のローラから成る搬送ローラ対１３７１を有する。
The
実施の形態１３に係る画像形成装置１３００の露光装置は、実施の形態１から１２のいずれかの露光装置であるので、画像形成装置１３００によって記録媒体に画像を形成する際の印刷品質を高めることができる。
Since the exposure apparatus of the
なお、上記の各実施の形態においては、上記の《本発明の原理の説明》に基づいて、発光素子を有するＬＥＤヘッド及びＬＥＤヘッドの製造方法について説明したが、発光素子を受光素子とし、被照射面を読み取り面とすれば、フラット型のイメージスキャナヘッドにも適用可能である。フラット型のイメージスキャナヘッドに適用した場合には、ロッドレンズアレイと読み取り面との間の距離が変化した場合であっても、受光素子に安定した像を形成することができる。また、上記の各実施の形態に係るＬＥＤヘッドのＬＥＤ基板、フレーム、及び調整機構等は、上記で説明した例に限定されない。さらに、上記で説明した適切な被照射面、ロッドレンズアレイ、及び発光面の位置に調整できれば、ＬＥＤヘッドの組み立て方法は上記で説明した例に限定されない。 In each of the above embodiments, the LED head having a light emitting element and the method for manufacturing the LED head have been described based on the above << Explanation of the Principle of the Present Invention >>. If the irradiation surface is a reading surface, it can be applied to a flat type image scanner head. When applied to a flat type image scanner head, a stable image can be formed on the light receiving element even when the distance between the rod lens array and the reading surface changes. In addition, the LED substrate, the frame, the adjustment mechanism, and the like of the LED head according to each of the above embodiments are not limited to the examples described above. Furthermore, the method of assembling the LED head is not limited to the example described above as long as it can be adjusted to the positions of the appropriate irradiated surface, rod lens array, and light emitting surface described above.
１，１００，２００，３００，４００，１０００ ＬＥＤヘッド、 ２，１０１，２０１，３０１，４０１，１０１０ 基板、 ３，１０３，２０３，３０３，４０３，１０３０ ＬＥＤアレイ、 ４，１０４，２０４，３０４，４０４，１０４０ ロッドレンズアレイ、 １０５，２０５，３０５，４０５，１０５０ フレーム、 １０６，２０６，３０６，４０６，１０６０ コイルバネ、 １０７，２０７，３０７，４０７，１０７０ スペーサ、 ５，１０８，２０８，３０８，４０８，１０８０ 感光体ドラム。 1,100,200,300,400,1000 LED head, 2,101,201,301,401,1010 substrate, 3,103,203,303,403,1030 LED array, 4,104,204,304,404 , 1040 Rod lens array, 105, 205, 305, 405, 1050 Frame, 106, 206, 306, 406, 1060 Coil spring, 107, 207, 307, 407, 1070 Spacer, 5, 108, 208, 308, 408, 1080 Photosensitive drum.
Claims (15)
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の基準値を決定するステップと、
前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離であって、前記基準値に対する前記第１の距離の変動量に応じて発生する前記被照射面における結像特性の変動量が最小となる前記第２の距離の設定値を求めるステップと、
前記第２の距離を前記設定値に設定して前記基板を前記支持部材に固定するステップと
を有し、
前記第２の距離の設定値を求めるステップにおいて、
前記発光面の任意の第１の位置において第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記被照射面の第２の位置を求め、
前記発光面の前記第１の位置とは異なる任意の第３の位置において第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記被照射面の第４の位置を求め、
前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記被照射面に向かう方向の前記被照射面の位置を示す座標軸を横軸とし、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記発光面に向かう方向の前記発光面の位置を示す座標軸を縦軸とする２次元直交座標系において、前記第１から第４の位置に対応する点を用いて近似関数を求め、
前記近似関数により、前記決定された基準値に対応する前記設定値を求める
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 A substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and a support member that supports the substrate and the rod lens array An exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus having:
Determining a reference value of a first distance between the irradiated surface and a center position in the optical axis direction of the rod lens array;
The second distance between the light emitting surface and the center position, and the variation amount of the imaging characteristic on the irradiated surface that occurs according to the variation amount of the first distance with respect to the reference value is minimum. Obtaining a set value of the second distance,
By setting the second distance to the set value it possesses and securing said substrate to said support member,
In the step of obtaining the set value of the second distance,
Measuring a first resolution at an arbitrary first position of the light emitting surface, and determining a second position of the irradiated surface at which the first resolution is maximized;
Measuring a second resolution at an arbitrary third position different from the first position of the light emitting surface, and determining a fourth position of the irradiated surface at which the second resolution is maximized;
The coordinate axis indicating the position of the irradiated surface in the direction from the center position in the optical axis direction of the rod lens array toward the irradiated surface is a horizontal axis, and the light emitting surface is shifted from the central position in the optical axis direction of the rod lens array. In a two-dimensional orthogonal coordinate system in which the vertical axis is the coordinate axis indicating the position of the light emitting surface in the direction of heading, an approximate function is obtained using points corresponding to the first to fourth positions,
An exposure apparatus manufacturing method, wherein the set value corresponding to the determined reference value is obtained by the approximation function .
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の基準値を決定するステップと、
前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離であって、前記基準値に対する前記第１の距離の変動量に応じて発生する前記被照射面における結像特性の変動量が最小となる前記第２の距離の設定値を求めるステップと、
前記第２の距離を前記設定値に設定して前記基板を前記支持部材に固定するステップと
を有し、
前記第２の距離の設定値を求めるステップにおいて、
前記決定された基準値において第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記発光面の第１の位置を求め、
前記第１の位置において第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記被照射面の第２の位置を求め、
前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記被照射面に向かう方向の前記被照射面の位置を示す座標軸を横軸とし、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記発光面に向かう方向の前記発光面の位置を示す座標軸を縦軸とする２次元直交座標系において、
前記第２の位置と前記基準値に対応する位置との差分に所定の係数を乗じて得られる値を前記発光面の第３の位置とし、
前記第３の位置において第３の解像度を測定し、前記第３の解像度が最大となる前記被照射面の第４の位置を求め、
前記第１から第４の位置に対応する前記２次元直交座標系における点を用いて近似関数を求め、
前記近似関数により、前記決定された基準値に対応する前記設定値を求める
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 A substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and a support member that supports the substrate and the rod lens array An exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus having:
Determining a reference value of a first distance between the irradiated surface and a center position in the optical axis direction of the rod lens array;
The second distance between the light emitting surface and the center position, and the variation amount of the imaging characteristic on the irradiated surface that occurs according to the variation amount of the first distance with respect to the reference value is minimum. Obtaining a set value of the second distance,
Setting the second distance to the set value and fixing the substrate to the support member;
Have
In the step of obtaining the set value of the second distance,
Measuring a first resolution at the determined reference value to determine a first position of the light emitting surface at which the first resolution is maximum;
Measuring a second resolution at the first position, and determining a second position of the irradiated surface where the second resolution is maximized;
The coordinate axis indicating the position of the irradiated surface in the direction from the center position in the optical axis direction of the rod lens array toward the irradiated surface is a horizontal axis, and the light emitting surface is shifted from the central position in the optical axis direction of the rod lens array. In a two-dimensional orthogonal coordinate system with the coordinate axis indicating the position of the light emitting surface in the direction of the vertical axis as the vertical axis,
A value obtained by multiplying the difference between the second position and the position corresponding to the reference value by a predetermined coefficient is set as the third position of the light emitting surface,
Measuring a third resolution at the third position, obtaining a fourth position of the irradiated surface at which the third resolution is maximized;
Obtaining an approximate function using points in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the first to fourth positions;
Wherein the approximate function, manufacturing method of it to that EXPOSURE APPARATUS, wherein determining said setting value corresponding to the determined reference value.
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の基準値を決定するステップと、
前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離であって、前記基準値に対する前記第１の距離の変動量に応じて発生する前記被照射面における結像特性の変動量が最小となる前記第２の距離の設定値を求めるステップと、
前記第２の距離を前記設定値に設定して前記基板を前記支持部材に固定するステップと
を有し、
前記第２の距離の設定値を求めるステップにおいて、
前記決定された基準値において第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記発光面の第１の位置求め、
前記第１の位置において第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記被照射面の第２の位置を求め、
前記第２の位置において第３の解像度を測定し、前記第３の解像度が最大となる前記発光面の第３の位置を求め、
前記第３の位置において第４の解像度を測定し、前記第４の解像度が最大となる前記被照射面の第４の位置を求め、
前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記被照射面に向かう方向の前記被照射面の位置を示す座標軸を横軸とし、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記発光面に向かう方向の前記発光面の位置を示す座標軸を縦軸とする２次元直交座標系において、前記第１から第４の位置に対応する前記２次元直交座標系における点を用いて前記２次元直交座標系における近似関数を求め、
前記近似関数により、前記決定された基準値に対応する前記設定値を求める
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 A substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and a support member that supports the substrate and the rod lens array An exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus having:
Determining a reference value of a first distance between the irradiated surface and a center position in the optical axis direction of the rod lens array;
The second distance between the light emitting surface and the center position, and the variation amount of the imaging characteristic on the irradiated surface that occurs according to the variation amount of the first distance with respect to the reference value is minimum. Obtaining a set value of the second distance,
Setting the second distance to the set value and fixing the substrate to the support member;
Have
In the step of obtaining the set value of the second distance,
Measuring a first resolution at the determined reference value and determining a first position of the light emitting surface at which the first resolution is maximized;
Measuring a second resolution at the first position, and determining a second position of the irradiated surface where the second resolution is maximized;
Measuring a third resolution at the second position and determining a third position of the light emitting surface at which the third resolution is maximized;
Measuring a fourth resolution at the third position, obtaining a fourth position of the irradiated surface at which the fourth resolution is maximized;
The coordinate axis indicating the position of the irradiated surface in the direction from the center position in the optical axis direction of the rod lens array toward the irradiated surface is a horizontal axis, and the light emitting surface is shifted from the central position in the optical axis direction of the rod lens array. In a two-dimensional orthogonal coordinate system in which the vertical axis is a coordinate axis indicating the position of the light-emitting surface in the direction of heading, the two-dimensional orthogonal coordinate using a point in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the first to fourth positions Find an approximate function in the system,
Wherein the approximate function, manufacturing method of it to that EXPOSURE APPARATUS, wherein determining said setting value corresponding to the determined reference value.
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の基準値を決定するステップと、
前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離であって、前記基準値に対する前記第１の距離の変動量に応じて発生する前記被照射面における結像特性の変動量が最小となる前記第２の距離の設定値を求めるステップと、
前記第２の距離を前記設定値に設定して前記基板を前記支持部材に固定するステップと
を有し、
前記第２の距離の設定値を求めるステップにおいて、
前記発光面の任意の第１の位置において第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記被照射面の第２の位置を求め、
前記発光面の前記第１の位置とは異なる任意の第３の位置において第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記被照射面の第４の位置を求め、
前記被照射面の任意の第５の位置において第３の解像度を測定し、前記第３の解像度が最大となる前記発光面の第６の位置を求め、
前記被照射面の前記第６の位置とは異なる任意の第７の位置において第４の解像度を測定し、前記第４の解像度が最大となる前記発光面の第８の位置を求め、
前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記被照射面に向かう方向の前記被照射面の位置を示す座標軸を横軸とし、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記発光面に向かう方向の前記発光面の位置を示す座標軸を縦軸とする２次元直交座標系において、前記第１から第４の位置に対応する前記２次元直交座標系における点を用いて第１の近似関数を求め、
前記第１の近似関数により、前記決定された基準値に対応する前記発光面の位置である演算値を求め、
前記第５から第８の位置に対応する前記２次元直交座標系における点を用いて第２の近似関数を求め、
前記第２の近似関数により、前記演算値に対応する前記被照射面の第９の位置を求め、
前記第９の位置において第５の解像度を測定し、前記第５の解像度が最大となる前記発光面の位置を前記設定値とする
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 A substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and a support member that supports the substrate and the rod lens array An exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus having:
Determining a reference value of a first distance between the irradiated surface and a center position in the optical axis direction of the rod lens array;
The second distance between the light emitting surface and the center position, and the variation amount of the imaging characteristic on the irradiated surface that occurs according to the variation amount of the first distance with respect to the reference value is minimum. Obtaining a set value of the second distance,
Setting the second distance to the set value and fixing the substrate to the support member;
Have
In the step of obtaining the set value of the second distance,
Measuring a first resolution at an arbitrary first position of the light emitting surface, and determining a second position of the irradiated surface at which the first resolution is maximized;
Measuring a second resolution at an arbitrary third position different from the first position of the light emitting surface, and determining a fourth position of the irradiated surface at which the second resolution is maximized;
Measuring a third resolution at an arbitrary fifth position of the irradiated surface, and determining a sixth position of the light emitting surface at which the third resolution is maximized;
Measuring a fourth resolution at an arbitrary seventh position different from the sixth position of the irradiated surface, and determining an eighth position of the light emitting surface at which the fourth resolution is maximized;
The coordinate axis indicating the position of the irradiated surface in the direction from the center position in the optical axis direction of the rod lens array toward the irradiated surface is a horizontal axis, and the light emitting surface is shifted from the central position in the optical axis direction of the rod lens array. In a two-dimensional orthogonal coordinate system in which the vertical axis is the coordinate axis indicating the position of the light emitting surface in the direction of heading, a first approximation function is performed using points in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the first to fourth positions. Seeking
By the first approximation function, an operation value that is a position of the light emitting surface corresponding to the determined reference value is obtained,
Obtaining a second approximation function using points in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the fifth to eighth positions;
A ninth position of the irradiated surface corresponding to the calculated value is obtained by the second approximate function,
The 5 resolution were measured, the manufacturing method of the fifth resolution to that EXPOSURE APPARATUS, wherein the position of said light emitting surface having the largest be the set value at the position of the ninth.
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の基準値を決定するステップと、
前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離であって、前記基準値に対する前記第１の距離の変動量に応じて発生する前記被照射面における結像特性の変動量が最小となる前記第２の距離の設定値を求めるステップと、
前記第２の距離を前記設定値に設定して前記基板を前記支持部材に固定するステップと
を有し、
前記第２の距離の設定値を求めるステップにおいて、
前記決定された基準値において第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記発光面の第１の位置を求め、
前記第１の位置において第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記被照射面の第２の位置を求め、
前記第２の位置と前記基準値に対応する位置との差分に所定の係数を乗じて得られる値を前記被照射面の第３の位置とし、
前記第３の位置において第３の解像度を測定し、前記第３の解像度が最大となる前記発光面の第４の位置を求め、
前記第４の位置において第４の解像度を測定し、前記第４の解像度が最大となる前記被照射面の第５の位置を求め、
前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記被照射面に向かう方向の前記被照射面の位置を示す座標軸を横軸とし、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記発光面に向かう方向の前記発光面の位置を示す座標軸を縦軸とする２次元直交座標系において、前記第１，２，４，及び５の位置に対応する前記２次元直交座標系における点を用いて第１の近似関数を求め、
前記第１の近似関数により、前記決定された基準値に対応する前記発光面の位置である演算値を求め、
前記基準値と前記第１，３，及び４の位置とに対応する前記２次元直交座標系における点を用いて第２の近似関数を求め、
前記第２の近似関数により、前記演算値に対応する前記被照射面の位置である第６の位置を求め、
前記第６の位置において第５の解像度を測定し、前記第５の解像度が最大となる前記発光面の位置を前記設定値とする
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 A substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and a support member that supports the substrate and the rod lens array An exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus having:
Determining a reference value of a first distance between the irradiated surface and a center position in the optical axis direction of the rod lens array;
The second distance between the light emitting surface and the center position, and the variation amount of the imaging characteristic on the irradiated surface that occurs according to the variation amount of the first distance with respect to the reference value is minimum. Obtaining a set value of the second distance,
Setting the second distance to the set value and fixing the substrate to the support member;
Have
In the step of obtaining the set value of the second distance,
Measuring a first resolution at the determined reference value to determine a first position of the light emitting surface at which the first resolution is maximum;
Measuring a second resolution at the first position, and determining a second position of the irradiated surface where the second resolution is maximized;
A value obtained by multiplying the difference between the second position and the position corresponding to the reference value by a predetermined coefficient is the third position of the irradiated surface,
Measuring a third resolution at the third position to determine a fourth position of the light emitting surface at which the third resolution is maximized;
Measuring a fourth resolution at the fourth position, obtaining a fifth position of the irradiated surface at which the fourth resolution is maximized;
The coordinate axis indicating the position of the irradiated surface in the direction from the center position in the optical axis direction of the rod lens array toward the irradiated surface is a horizontal axis, and the light emitting surface is shifted from the central position in the optical axis direction of the rod lens array. In a two-dimensional orthogonal coordinate system in which the vertical axis is the coordinate axis indicating the position of the light emitting surface in the direction of heading, a second point is used by using points in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the first, second, fourth, and fifth positions. Find an approximate function of 1,
By the first approximation function, an operation value that is a position of the light emitting surface corresponding to the determined reference value is obtained,
Obtaining a second approximation function using points in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the reference value and the first, third, and fourth positions;
A sixth position which is a position of the irradiated surface corresponding to the calculated value is obtained by the second approximate function,
The 5 resolution were measured, the manufacturing method of the fifth resolution to that EXPOSURE APPARATUS, wherein the position of said light emitting surface having the largest be the set value at the location of the sixth.
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の基準値を決定するステップと、
前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離であって、前記基準値に対する前記第１の距離の変動量に応じて発生する前記被照射面における結像特性の変動量が最小となる前記第２の距離の設定値を求めるステップと、
前記第２の距離を前記設定値に設定して前記基板を前記支持部材に固定するステップと
を有し、
前記第２の距離の設定値を求めるステップにおいて、
前記決定された基準値において第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記発光面の第１の位置を求め、
前記第１の位置において第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記被照射面の第２の位置を求め、
前記第２の位置において第３の解像度を測定し、前記第３の解像度が最大となる前記発光面の第３の位置を求め、
前記第３の位置において第４の解像度を測定し、前記第４の解像度が最大となる前記被照射面の第４の位置を求め、
前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記被照射面に向かう方向の前記被照射面の位置を示す座標軸を横軸とし、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記発光面に向かう方向の前記発光面の位置を示す座標軸を縦軸とする２次元直交座標系において、前記第１から第４の位置に対応する前記２次元直交座標系における点を用いて第１の近似関数を求め、
前記第１の近似関数により、前記決定された基準値に対応する前記発光面の位置である演算値を求め、
前記基準値と前記第１，２，及び３の位置とに対応する前記２次元直交座標系における点を用いて第２の近似関数を求め、
前記第２の近似関数により、前記演算値に対応する前記被照射面の位置である第５の位置を求め、
前記第５の位置において第５の解像度を測定し、前記第５の解像度が最大となる前記発光面の位置を前記設定値とする
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 A substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and a support member that supports the substrate and the rod lens array An exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus having:
Determining a reference value of a first distance between the irradiated surface and a center position in the optical axis direction of the rod lens array;
The second distance between the light emitting surface and the center position, and the variation amount of the imaging characteristic on the irradiated surface that occurs according to the variation amount of the first distance with respect to the reference value is minimum. Obtaining a set value of the second distance,
Setting the second distance to the set value and fixing the substrate to the support member;
Have
In the step of obtaining the set value of the second distance,
Measuring a first resolution at the determined reference value to determine a first position of the light emitting surface at which the first resolution is maximum;
Measuring a second resolution at the first position, and determining a second position of the irradiated surface where the second resolution is maximized;
Measuring a third resolution at the second position and determining a third position of the light emitting surface at which the third resolution is maximized;
Measuring a fourth resolution at the third position, obtaining a fourth position of the irradiated surface at which the fourth resolution is maximized;
The coordinate axis indicating the position of the irradiated surface in the direction from the center position in the optical axis direction of the rod lens array toward the irradiated surface is a horizontal axis, and the light emitting surface is shifted from the central position in the optical axis direction of the rod lens array. In a two-dimensional orthogonal coordinate system in which the vertical axis is the coordinate axis indicating the position of the light emitting surface in the direction of heading, a first approximation function is performed using points in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the first to fourth positions. Seeking
By the first approximation function, an operation value that is a position of the light emitting surface corresponding to the determined reference value is obtained,
Obtaining a second approximation function using points in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the reference value and the first, second, and third positions;
By the second approximate function, a fifth position which is the position of the irradiated surface corresponding to the calculated value is obtained,
The 5 resolution were measured, the manufacturing method of the fifth resolution to that EXPOSURE APPARATUS, wherein the position of said light emitting surface having the largest be the set value at the position of the fifth.
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の設定値と、前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離の設定値と求めるステップと、
前記第１の距離を前記第１の距離の設定値に設定するとともに、前記第２の距離を前記第２の距離の設定値に設定して前記基板と前記ロッドレンズアレイとを前記支持部材に固定するステップと
を有し、
前記第１の距離の設定値と前記第２の距離の設定値とを求める前記ステップにおいて、
前記被照射面の任意の第１の位置において第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記発光面の第２の位置を求め、
前記第２の位置において第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記被照射面の第３の位置を求め、
前記第３の位置において第３の解像度を測定し、前記第３の解像度が最大となる前記発光面の第４の位置を求め、
前記第２の位置と前記第４の位置との差分の絶対値が所定の条件値以下である場合、前記第４の位置を前記第２の距離の設定値とし、
前記第２の距離の設定値において第４の解像度を測定し、前記第４の解像度が最大となる前記被照射面の位置を前記第１の距離の設定値とする
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 A substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and a support member that supports the substrate and the rod lens array An exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus having:
Obtaining a set value of a first distance between the irradiated surface and a center position in the optical axis direction of the rod lens array, and a set value of a second distance between the light emitting surface and the center position. When,
The first distance is set to a set value of the first distance, the second distance is set to a set value of the second distance, and the substrate and the rod lens array are used as the support member. Step to fix and
Have
In the step of obtaining the set value of the first distance and the set value of the second distance,
Measuring a first resolution at an arbitrary first position of the illuminated surface, and determining a second position of the light emitting surface at which the first resolution is maximized;
Measuring a second resolution at the second position, and determining a third position of the irradiated surface where the second resolution is maximized;
Measuring a third resolution at the third position to determine a fourth position of the light emitting surface at which the third resolution is maximized;
When the absolute value of the difference between the second position and the fourth position is equal to or less than a predetermined condition value, the fourth position is set as the set value of the second distance,
An exposure apparatus that measures a fourth resolution at the set value of the second distance, and uses the position of the irradiated surface that maximizes the fourth resolution as the set value of the first distance. Manufacturing method.
前記第３の位置と前記第５の位置との差分の絶対値が所定の条件値よりも小さい場合、前記第４の位置を前記第２の距離の設定値とする
ことを特徴とする請求項８に記載の露光装置の製造方法。 When the absolute value of the difference between the second position and the fourth position is larger than a predetermined condition value, the fifth resolution is further measured at the fourth position, and the fifth resolution is the maximum. Determining a fifth position of the irradiated surface,
The fourth position is set as the second distance setting value when an absolute value of a difference between the third position and the fifth position is smaller than a predetermined condition value. 9. A method of manufacturing the exposure apparatus according to 8 .
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の設定値と、前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離の設定値と求めるステップと、
前記第１の距離を前記第１の距離の設定値に設定するとともに、前記第２の距離を前記第２の距離の設定値に設定して前記基板と前記ロッドレンズアレイとを前記支持部材に固定するステップと
を有し、
前記第１の距離の設定値と前記第２の距離の設定値とを求める前記ステップにおいて、
前記発光面の任意の第１の位置において第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記被照射面の第２の位置を求め、
前記発光面の前記第１の位置とは異なる任意の第３の位置において第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記被照射面の第４の位置を求め、
前記被照射面の任意の第５の位置において第３の解像度を測定し、前記第３の解像度が最大となる前記発光面の第６の位置を求め、
前記被照射面の前記第５の位置とは異なる任意の第７の位置において第４の解像度を測定し、前記第４の解像度が最大となる前記発光面の第８の位置を求め、
前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記被照射面に向かう方向の前記被照射面の位置を示す座標軸を横軸とし、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記発光面に向かう方向の前記発光面の位置を示す座標軸を縦軸とする２次元直交座標系において、前記第１から第４の位置に対応する前記２次元直交座標系における点を用いて第１の近似関数を求め、
前記第５から第８の位置に対応する前記２次元直交座標系における点を用いて第２の近似関数を求め、
前記第１の近似関数と前記第２の近似関数との交点から求められる前記発光面の位置を前記第２の距離の設定値とし、
前記第２の距離の設定値において第５の解像度を測定し、前記第５の解像度が最大となる前記被照射面の位置を前記第１の距離の設定値とする
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 A substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and a support member that supports the substrate and the rod lens array An exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus having:
Obtaining a set value of a first distance between the irradiated surface and a center position in the optical axis direction of the rod lens array, and a set value of a second distance between the light emitting surface and the center position. When,
The first distance is set to a set value of the first distance, the second distance is set to a set value of the second distance, and the substrate and the rod lens array are used as the support member. Step to fix and
Have
In the step of obtaining the set value of the first distance and the set value of the second distance,
Measuring a first resolution at an arbitrary first position of the light emitting surface, and determining a second position of the irradiated surface at which the first resolution is maximized;
Measuring a second resolution at an arbitrary third position different from the first position of the light emitting surface, and determining a fourth position of the irradiated surface at which the second resolution is maximized;
Measuring a third resolution at an arbitrary fifth position of the irradiated surface, and determining a sixth position of the light emitting surface at which the third resolution is maximized;
Measuring a fourth resolution at an arbitrary seventh position different from the fifth position of the irradiated surface, and determining an eighth position of the light emitting surface at which the fourth resolution is maximized;
The coordinate axis indicating the position of the irradiated surface in the direction from the center position in the optical axis direction of the rod lens array toward the irradiated surface is a horizontal axis, and the light emitting surface is shifted from the central position in the optical axis direction of the rod lens array. In a two-dimensional orthogonal coordinate system in which the vertical axis is the coordinate axis indicating the position of the light emitting surface in the direction of heading, a first approximation function is performed using points in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the first to fourth positions. Seeking
Obtaining a second approximation function using points in the two-dimensional orthogonal coordinate system corresponding to the fifth to eighth positions;
The position of the light emitting surface obtained from the intersection of the first approximate function and the second approximate function is set as the second distance setting value,
A fifth resolution determined in the setting value of the second distance, dew you wherein the position of the illuminated surface of the fifth resolution is maximized by the set value of the first distance Manufacturing method of optical device.
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の第１の距離の設定値と、前記発光面と前記中心位置との間の第２の距離の設定値と求めるステップと、
前記第１の距離を前記第１の距離の設定値に設定するとともに、前記第２の距離を前記第２の距離の設定値に設定して前記基板と前記ロッドレンズアレイとを前記支持部材に固定するステップと
を有し、
前記第１の距離の設定値と前記第２の距離の設定値とを求める前記ステップにおいて、
前記被照射面の任意の第１の位置と前記発光面の任意の第２の位置との各々の位置を、互いの位置から前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置までの距離の和が一定に維持されるように各々の位置を変化させて第１の解像度を測定し、前記第１の解像度が最大となる前記被照射面の第３の位置及び前記発光面の第４の位置を求め、
前記被照射面の前記第３の位置からの位置変化量と前記発光面の前記第４の位置からの位置変化量とが互いに等しくなるように、前記被照射面の位置と前記発光面の位置とをさらに変化させて第２の解像度を測定し、前記第２の解像度が最大となる前記発光面の位置を前記第２の距離の設定値とし、
前記第２の距離の設定値において第３の解像度を測定し、前記第３の解像度が最大となる前記被照射面の位置を前記第１の距離の設定値とする
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 A substrate, a light emitting element provided on the substrate, a rod lens array that forms an image of light emitted from a light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface, and a support member that supports the substrate and the rod lens array An exposure apparatus manufacturing method for manufacturing an exposure apparatus having:
Obtaining a set value of a first distance between the irradiated surface and a center position in the optical axis direction of the rod lens array, and a set value of a second distance between the light emitting surface and the center position. When,
The first distance is set to a set value of the first distance, the second distance is set to a set value of the second distance, and the substrate and the rod lens array are used as the support member. A fixing step, and
In the step of obtaining the set value of the first distance and the set value of the second distance,
The sum of the distances from each position to the center position in the optical axis direction of the rod lens array is determined as the position of the arbitrary first position of the irradiated surface and the arbitrary second position of the light emitting surface. The first resolution is measured by changing each position so as to be maintained constant, and the third position of the irradiated surface and the fourth position of the light emitting surface at which the first resolution is maximized. Seeking
The position of the irradiated surface and the position of the light emitting surface so that the amount of position change of the irradiated surface from the third position and the amount of position change of the light emitting surface from the fourth position are equal to each other. And the second resolution is measured, and the position of the light emitting surface where the second resolution is maximized is set as the second distance setting value.
An exposure apparatus that measures a third resolution at the set value of the second distance, and sets the position of the irradiated surface that maximizes the third resolution as the set value of the first distance. Manufacturing method.
前記基板に備えられた発光素子と、
前記発光素子の発光面から放射された光を被照射面に結像させるロッドレンズアレイと、
前記基板と前記ロッドレンズアレイとを支持する支持部材と、
を有し、
前記基板、前記発光素子、前記ロッドレンズアレイ、及び前記支持部材は、長軸の半径をａ、短軸の半径をｂとする楕円比ｂ／ａが略一定である互いに相似な複数の楕円に近似できる等高線により前記被照射面における解像度が表される光学系を構成し、
前記被照射面と前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置との間の距離を第１の距離とし、
前記発光面と前記中心位置との間の距離を第２の距離とし、
前記被照射面において最も解像度の高い像を形成する前記ロッドレンズアレイの固有値である共役長をＴＣとしたとき、
前記第１の距離及び前記第２の距離はＴＣ／２からずれており、
前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記被照射面に向かう方向の前記被照射面の位置を示す座標軸を横軸とし、前記ロッドレンズアレイの光軸方向における中心位置から前記発光面に向かう方向の前記発光面の位置を示す座標軸を縦軸とする２次元直交座標系において、前記第１の距離の変動に応じて発生する前記被照射面における結像特性の変動量が最小となる前記第１の距離であると推定される近似直線を第１の直線とし、任意の前記第１の距離に対する前記被照射面において最も解像度の高い像が形成される前記第２の距離であると推定される近似直線を第２の直線としたとき、
前記第１の距離は前記第１の直線上に位置する距離に設定されており、前記第２の距離は前記第２の直線上に位置する距離に設定されている
ことを特徴とする露光装置。 A substrate,
A light emitting device provided on the substrate;
A rod lens array that images light emitted from the light emitting surface of the light emitting element on an irradiated surface;
A support member for supporting the substrate and the rod lens array;
Have
The substrate, the light emitting element, the rod lens array, and the support member are formed into a plurality of similar ellipses having an ellipticity ratio b / a in which a major axis radius is a and a minor axis radius is b. Construct an optical system in which the resolution on the irradiated surface is represented by contour lines that can be approximated,
The distance between the irradiated surface and the center position in the optical axis direction of the rod lens array is a first distance ,
The distance between the center position and before Symbol emitting surface a second distance,
When TC is a conjugate length that is an eigenvalue of the rod lens array that forms an image with the highest resolution on the irradiated surface,
The first distance and the second distance are deviated from TC / 2.
The coordinate axis indicating the position of the irradiated surface in the direction from the center position in the optical axis direction of the rod lens array toward the irradiated surface is a horizontal axis, and the light emitting surface is shifted from the central position in the optical axis direction of the rod lens array. In a two-dimensional orthogonal coordinate system in which the vertical axis is the coordinate axis indicating the position of the light emitting surface in the direction in which the light travels, the amount of variation in imaging characteristics on the irradiated surface that occurs in response to the variation in the first distance is minimized. The approximate straight line estimated to be the first distance is defined as the first straight line, and the second distance at which an image with the highest resolution is formed on the irradiated surface with respect to the arbitrary first distance. When the estimated approximate straight line is the second straight line,
The first distance is set to a distance located on the first straight line, and the second distance is set to a distance located on the second straight line. .
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