JPH05207226A - 画像装置 - Google Patents

画像装置

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JPH05207226A
JPH05207226A JP1483492A JP1483492A JPH05207226A JP H05207226 A JPH05207226 A JP H05207226A JP 1483492 A JP1483492 A JP 1483492A JP 1483492 A JP1483492 A JP 1483492A JP H05207226 A JPH05207226 A JP H05207226A
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lens array
housing
light emitting
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emitting diode
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Shunji Murano
俊次 村野
Sadayuki Orito
貞幸 折戸
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Abstract

(57)【要約】 【目的】レンズアレイの湾曲を防止し、感光体に画像品
質が高い画像を形成することができる、或いは固体撮像
素子アレイに外部画像情報に対応する正確な電気信号を
発生させることができる画像装置を提供することにあ
る。 【構成】ハウジング4内に画像素子アレイ2を搭載した
基板1と長尺状レンズアレイ3とを所定間隔をあけて固
定してなる画像装置において、前記長尺状レンズアレイ
3はその長さ方向の中央部Aがハウジング4に接着固定
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光プリンタヘッド等の画
像形成装置やイメージセンサ等の画像読み取り装置等に
使用される画像装置に関し、より詳細にはハウジングへ
の長尺状レンズアレイの固定に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の画像装置、例えば光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用される画像装置は、電気絶縁
性基板上に複数個の発光ダイオードから成る発光ダイオ
ードアレイを直線状に複数個、配列搭載した発光素子搭
載基板と、枠状ケーシングに棒状のセルフフォーカシン
グレンズを2列に直線状に多数個配置したレンズアレイ
と、ポリカーボネート樹脂等から成るハウジングとから
構成されており、ハウジング内に発光素子搭載基板とレ
ンズアレイを両者間に所定距離をあけて、且つレンズア
レイの各セルフフォーカシングレンズの光軸上に発光ダ
イオードアレイの各発光ダイオードが位置するように接
着材を介し固定することによって製作されている。
【0003】尚、かかる画像装置は発光ダイオードアレ
イの各発光ダイオードに外部電気信号に対応させて個々
に選択的に発光させ、該各発光ダイオードが発光した光
をレンズアレイを介して外部の感光体面に結像させ、感
光体に潜像を形成させることによって画像形成装置とし
て機能する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像装置においては長尺状レンズアレイのハウジン
グへの固定がレンズアレイの枠状ケーシングの一側面全
面をエポキシ樹脂から成る接着材を介しハウジングに接
着することによって行われていること、及び長尺状レン
ズアレイの枠状ケーシングは通常、ABS樹脂やFRP
で、またハウジングは平坦度、強度、価格等を考慮して
ポリカーボネート樹脂で形成されており、両者の熱膨張
係数がそれぞれ0.9 〜 6×10-5/℃、1.9 ×10-5/℃と
大きく相違していること等からこの画像装置を画像形成
装置に組み込んで使用した場合、ハウジング及びレンズ
アレイに外部から熱が印加されると両者の接着部に大き
な熱応力が発生してレンズアレイを 400μm 程度湾曲さ
せてしまい、その結果、各セルフフォーカシングレンズ
の光軸と発光ダイオードの位置との間にズレが生じ、発
光ダイオードの発する光をセルフフォーカシングレンズ
を介して感光体に良好に照射せるのが不可となって感光
体に鮮明で、正確な潜像を形成することができないとい
う欠点を有していた。
【0005】また上記従来例においては光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用される画像装置を例に採って
説明したが、固体撮像素子アレイ(CCD素子アレイ) を用
いたイメージセンサ等の画像読み取り装置等に使用され
る画像装置においてもレンズアレイの湾曲によって固体
撮像素子アレイ(CCD素子アレイ) への外部画像情報の結
像が不均一となり、固体撮像素子アレイ(CCD素子アレ
イ) に画像情報に対応した正確な電気信号を発生させる
のが不可となる欠点を有していた。
【0006】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
でその目的は発光ダイオードが発する光をレンズアレイ
を介して感光体に正確に照射し、感光体に画像品質が高
い画像を形成することができる、或いは外部画像情報を
レンズアレイを介して固体撮像素子アレイに正確に結像
させ、固体撮像素子アレイに外部画像情報に対応する正
確な電気信号を発生させることができる画像装置を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はハウジング内に
画像素子アレイを搭載した基板と長尺状レンズアレイと
を所定間隔をあけて固定してなる画像装置において、前
記長尺状レンズアレイはその長さ方向の中央部がハウジ
ングに接着固定されていることを特徴とするものであ
る。
【0008】
【作用】本発明の画像装置によれば、ハウジングに長尺
状レンズアレイを該長尺状レンズアレイの長さ方向の中
央部を接着材を介し接着することによって固定したこと
からハウジングと長尺状レンズアレイに外部から熱が印
加されたとしても両者間に大きな熱応力が発生すること
はなく、その結果、レンズアレイが湾曲することもな
い。従って、この画像装置を光プリンタヘッド等の画像
形成装置に使用した場合、レンズアレイの各セルフフォ
ーカシングレンズの光軸を常に発光ダイオードの位置と
なすことができ、発光ダイオードの発する光を感光体に
良好に照射させることが可能となって感光体に鮮明で、
正確な潜像を形成することができる。
【0009】またこの画像装置をイメージセンサ等の画
像読み取り装置等に使用した場合、レンズアレイに湾曲
がないことから外部画像情報をレンズアレイを介して固
体撮像素子アレイに正確に結像させることが可能とな
り、固体撮像素子アレイに外部画像情報に対応した正確
な電気信号を発生させることもできる。
【0010】
【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図1及び図2は本発明の画像装置を画像形成装置と
しての光プリンタヘッドに採用した場合の一実施例を示
し、1は基板、2は発光ダイオードアレイ、3はレンズ
アレイ、4はハウジングである。
【0011】前記基板1はセラミック、ガラス、ガラス
エポキシ等の電気絶縁材料から成り、その上面に複数個
の発光ダイオードアレイ2が直線状に配列搭載されてい
る。
【0012】前記基板1は発光ダイオードアレイ2を支
持する支持部材としての作用を為し、例えば、酸化アル
ミニウム質焼結体のセラミックから成る場合には、アル
ミナ(Al2O3) 、シリカ(SiO2)、カルシア(CaO) 、マグネ
シア(MgO) 等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加
混合して泥漿状となすとともこれを従来周知のドクター
ブレード法やカレンダーロール法を採用することによっ
てセラミックグリーンシート( セラミック生シート) を
得、しかる後、前記セラミックグリーンシートを所定形
状に打ち抜き加工するとともに高温( 約1600℃) で焼成
することによって製作される。
【0013】また前記基板1 上に搭載されている発光ダ
イオードアレイ2 は複数個の発光ダイオード2aから成
り、該発光ダイオード2aは外部電気信号に対応して個々
に選択的に発光し、発光した光を感光体5 表面に照射す
ることによって感光体5 に画像を形成するための潜像を
形成する。
【0014】尚、前記発光ダイオード2aはGaAsP 系、Ga
P 系の発光ダイオードが使用され、例えば、GaAsP 系の
発光ダイオードの場合には、まずGaAsの基板を炉中にて
高温に加熱するとともにAsH3( アルシン) とPH3(ホスヒ
ン) とGa( ガリウム) を適量に含むガスを接触させて基
板表面にn 型半導体のGaAsP(ガリウム 砒素 リン)の
単結晶を成長させ、次にGaAsP 単結晶表面にSi3N4(窒化
シリコン) の窓付膜を被着させるとともに該窓部にZn(
亜鉛) のガスをさらし、n 型半導体のGaAsP 単結晶の一
部にZnを拡散させてp 型半導体を形成し、pn接合をもた
すことによって形成される。
【0015】また前記発光ダイオード2aはB4の光プリン
タヘッドの場合、2048個(1mm当たり8 個) が直線状に配
列されており、具体的には64個の発光ダイオードを一単
位とした発光ダイオードアレイ2 を32個、直線状に配列
することによって2048個の発光ダイード2aが基板1 上に
配列されている。
【0016】更に前記発光ダイオード2aはその上部に所
定間隔を隔てて長尺状のレンズアレイ3 が配されてお
り、該レンズアレイ3 は各発光ダイオード2aが発する光
を感光体5 表面に照射する作用を為す。
【0017】前記長尺状レンズアレイ3 は枠状ケーシン
グ7 内にガラス、合成樹脂等から成る棒状のセルフフォ
ーカシングレンズ8 を2列に直線状に多数個配置した構
造を有しており、成形用型内にABS 樹脂やFRP の板で棒
状のセルフフォーカシングレンズ8 を挟み込み2列に配
列収容するとともにシリコン樹脂を滴下し、該樹脂を硬
化させ、セルフフォーカシングレンズ8 の各々をシリコ
ン樹脂で接着させるとともに枠状ケーシング7 を形成す
ることによって製作される。
【0018】前記発光ダイオードアレイ2 が搭載された
基板1 及びレンズアレイ3 はまた両者間に所定の間隔を
もって、且つレンズアレイ3 の各セルフフォーカシング
レンズ8 の光軸が発光ダイオードアレイ2 の各発光ダイ
オード2a上となるようにしてポリカーボネート樹脂から
成るハウジング4 に固定されている。
【0019】前記ハウジング4 への基板1 及びレンズア
レイ3 の固定はハウジング4 の下部内側に発光ダイオー
ドアレイ2 が搭載された基板1 を、また上部にレンズア
レイ3 をそれぞれエポキシ樹脂から成る接着材5a、5bを
介し接着することによって行われる。
【0020】また前記ハウジング4 へのレンズアレイ3
の接着材5bを介しての接着固定は長尺状レンズアレイ3
の長さ方向中央部Aのみにおいて行われ、両端はフリー
となっている。そのためハウジング4 とレンズアレイ3
に外部より熱が印加され、両者間に両者の熱膨張係数の
相違に起因する熱応力が発生したとしても該熱応力はレ
ンズアレイ3 のハウジング4 への接着がレンズアレイ3
の中央部Aの狭い面積であることから極めて小さなもの
となり、その結果、前記熱応力によってレンズアレイ3
に大きな湾曲を発生することは皆無となる。従って、ハ
ウジング3 に固定されたレンズアレイ3 はその各セルフ
フォーカシングレンズ8 の光軸を常に発光ダイオードア
レイ2 の各発光ダイオード2a上に位置させることがで
き、発光ダイオード2aの発する光をレンズアレイ3 を介
して感光体5 に正確、鮮明に照射することが可能とな
る。
【0021】尚、前記レンズアレイ3 等が接着固定され
るハウジング4 はポリカーボネート樹脂から成り、従来
周知の樹脂成形法を採用することによって所定形状に形
成される。
【0022】また前記レンズアレイ3 はその長さ方向の
中央部Aのみをハウジング4 に接着材5bを介して接着し
固定したが、更にレンズアレイ3 の両端を弾性率が35Kg
f/cm2 以上の軟質な接着材でハウジング4 に固定すれ
ば、レンズアレイ3 とハウジング4 の間に発生する熱応
力を小さいものに維持したままレンズアレイ3 をハウジ
ング4 に強固に固定することができる。従って、レンズ
アレイ3 をハウジング4に固定する際にはレンズアレイ3
の中央部Aをエポキシ系もしくはアクリル系の接着材5
bで、両端を弾性率が35Kgf/cm2 以上の軟質な接着材、
具体的はシリコンゴムもしくはエポキシにゴムを混入し
たものから成る接着材で固定しておくことが好ましい。
【0023】かくして本発明の画像装置によれば基板1
上に直線状に配列された複数個の発光ダイード2aを外部
電気信号に対応させて個々に選択的に発光させ、該発光
した光をレンズアレイ3 を介し感光体5 に照射させるこ
とによって画像形成装置として機能する。
【0024】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々
の変更は可能であり、例えば上述の実施例では光プリン
タヘッド等の画像形成装置に使用する場合を例に採って
説明したが、発光ダイオードアレイを固体撮像素子アレ
イに変えてイメージセンサ等の画像読み取り装置にも使
用可能である。
【0025】
【発明の効果】本発明の画像装置によれば、ハウジング
に長尺状レンズアレイを該長尺状レンズアレイの長さ方
向の中央部を接着材を介し接着することによって固定し
たことからハウジングと長尺状レンズアレイに外部から
熱が印加され、両者間に両者の熱膨張係数の相違に起因
する熱応力が発生したとしても該熱応力はレンズアレイ
のハウジングへの接着がレンズアレイの中央部の狭い面
積であることから極めて小さなものとなり、その結果、
前記熱応力によってレンズアレイに大きな湾曲が発生す
ることはない。従って、この画像装置を光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用した場合、レンズアレイの各
セルフフォーカシングレンズの光軸を常に発光ダイオー
ドの位置となすことができ、発光ダイオードの発する光
を感光体に良好に照射させることが可能となって感光体
に鮮明で、正確な潜像を形成することができる。
【0026】またこの画像装置をイメージセンサ等の画
像読み取り装置等に使用した場合、レンズアレイに湾曲
がないことから外部画像情報をレンズアレイを介して固
体撮像素子アレイに正確に結像させることが可能とな
り、固体撮像素子アレイに外部画像情報に対応した正確
な電気信号を発生させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像装置を画像形成装置としての光プ
リンタヘッドに採用した場合の一実施例を示す断面図で
ある。
【図2】図1に示す画像形成装置のX X線断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・・・・・基板 2・・・・・・・発光ダイオードアレイ 2a・・・・・・発光ダイオード 3・・・・・・・レンズアレイ 4・・・・・・・ハウジング 5a、5b・・・接着材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 7/00 H 6920−2K F 6920−2K H04N 1/036 A 9070−5C

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジング内に画像素子アレイを搭載した
    基板と長尺状レンズアレイとを所定間隔をあけて固定し
    てなる画像装置において、前記長尺状レンズアレイはそ
    の長さ方向の中央部がハウジングに接着固定されている
    ことを特徴とする画像装置。
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Cited By (5)

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