JPH05238059A - 画像装置 - Google Patents

画像装置

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JPH05238059A
JPH05238059A JP4353892A JP4353892A JPH05238059A JP H05238059 A JPH05238059 A JP H05238059A JP 4353892 A JP4353892 A JP 4353892A JP 4353892 A JP4353892 A JP 4353892A JP H05238059 A JPH05238059 A JP H05238059A
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JP
Japan
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emitting diode
light
lens
light emitting
transparent substrate
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Pending
Application number
JP4353892A
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English (en)
Inventor
Shunji Murano
俊次 村野
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】発光ダイオードが発する光をレンズを介して感
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小型の画像装置を提供することに
ある。 【構成】平板状透明基板1の一主面に複数個の受発光素
子アレイ2を、該受発光素子アレイ2の受発光面が透明
基板1側となるようにして直線状に配列搭載するととも
に前記透明基板1の他主面にレンズ3を、屈折率が空気
より大きい透明部材5を介して取着した。

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の改良に関するものである。
【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図2に示す
ように、ガラスやアルミナセラミックス等の電気絶縁材
料から成り、その上面に複数個の発光ダイオードから成
る発光ダイオードアレイ12が直線状に複数個、配列搭載
された発光素子搭載基板11と、ガラス繊維強化プラスチ
ック等から成る一つの支持部材15に複数個のレンズ14を
直線状に配列固定したレンズ部材13とから構成されてお
り、発光素子搭載基板11の発光ダイオードアレイ12が搭
載されている面側にレンズ部材13を、該レンズ部材13の
各レンズ14が発光ダイオードアレイ12の個々と所定間隔
を持って対向するように配するとともにレンズ部材13の
両端に位置する支持部材15を発光素子搭載基板11にエポ
キシ樹脂等から成る接着剤を介し接着固定することによ
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12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14を介して外部の感光体面に照射、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、レンズ部材13がガラス繊維強
化プラスチック等から成る一つの支持部材15に複数個の
レンズ14を直線状に配列固定することによって形成され
ており、長尺状で中央部が撓み易い。そのためこのレン
ズ部材13を該レンズ部材13の両端に位置する支持部材15
を発光素子搭載基板11にエポキシ樹脂から成る接着剤を
介し接着することによって発光ダイオードアレイ12が搭
載された発光素子搭載基板11上に固定した場合、前記レ
ンズ部材13はその中央部の撓みに起因して反りが生じ、
その結果、レンズ部材13の両端に位置するレンズと中央
部に位置するレンズとでは発光ダイオードアレイ12との
距離に400 μm 程度のバラツキが発生し、発光素子搭載
基板11上の各発光ダイオードの発する全ての光をレンズ
14を介して外部の感光体に均一、且つ鮮明に照射させる
のが不可となり、感光体に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】また前記従来の画像装置では発光ダイオー
ドアレイが発する光をレンズを介して感光体に照射し、
感光体に潜像を形成する際、レンズの焦点距離はレンズ
と感光体との距離に対応させてある程度、長いものとな
っており、そのため発光ダイオードアレイとレンズとの
距離も長くなり、画像装置の全体形状が大きなものとな
る欠点を有していた。
【0006】尚、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
ても同様の原因によって固体撮像素子アレイへの外部画
像情報の結像が不均一、不鮮明となり、固体撮像素子ア
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
のが不可となるとともに装置全体が大型化するという欠
点を有していた。
【0007】
【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小型の画像装置を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は平板状透明基板
の一主面に複数個の受発光素子アレイを、該受発光素子
アレイの受発光面が透明基板側となるようにして直線状
に配列搭載するとともに前記透明基板の他主面にレンズ
を、屈折率が空気より大きい透明部材を介して取着した
ことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明の画像装置によれば、受発光素子が搭載
された透明基板にレンズを空気より屈折率が大きい透明
部材を介して直接取着させたことからレンズと受発光素
子との距離は全て均等となり、その結果、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、
発光ダイオードの発する全ての光をレンズを介して感光
体に均一に照射結像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。
【0010】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、外部画像情報をレン
ズ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。
【0011】更に、レンズと受発光素子との間に屈折率
が空気より大きい透明部材を介在させたことからレンズ
と受発光素子の距離を短くしても発光ダイオードの発す
る光を感光体に均一に照射結像させたり、或いは固体撮
像素子アレイに外部画像情報を正確に結像させたりする
ことができ、その結果、画像装置の全体形状を小型とな
すこともできる。
【0012】
【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
透明基板、2 は発光ダイオードアレイ、3 はレンズであ
る。
【0013】前記透明基板1はガラス等の透光性で、且
つ電気絶縁性の材料から成り、その下面に複数個の発光
ダイオードアレイ2 がその発光面を透明基板1 側として
直線状に配列搭載されている。
【0014】前記透明基板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
珪素72.0重量%、酸化ナトリウム14.0重量%、酸化カリ
ウム9.0 重量%、酸化マグネシウム3.3 重量%、及び酸
化アルミニウム1.5 重量%から成るガラス成分粉末を高
温で加熱溶融させることによって平板状のガラス板を形
成し、次に前記ガラス板の表面に酸化珪素を被着させる
とともにこれを高温で焼き付けることによって製作され
る。
【0015】また前記透明基板1 の下面にはアルミニウ
ムや銅等から成る電気配線4 が従来周知の蒸着法やスパ
ッタリング法及びフォトリソグラフィ技術を採用するこ
とによって所定パターンに被着されており、該電気配線
4 に発光ダイオードアレイ2の各電極を半田等のロウ材
を介し接合させることによって発光ダイオードアレイ2
は透明基板1 の下面に搭載される。
【0016】尚、前記各発光ダイオードアレイ2 の透明
基板1 への搭載はバンプ接続方法によって行われ、具体
的には発光ダイオードアレイ2 の電極に予め半田や錫か
ら成るバンプを形成し、次に前記バンプを透明基板1 に
設けた電気配線4 に当接するようにして発光ダイオード
アレイ2 を透明基板1 上に載置させ、最後に前記バンプ
を約200 ℃の温度に加熱し溶融させ、発光ダイオードア
レイ2 の電極と透明基板1 の電気配線4 とを接合させる
ことによって行われる。この場合、発光ダイオードアレ
イ2 の全ての電極は透明基板1 に設けた電気配線4 に一
度に接合され、発光ダイオードアレイ2 の電極と透明基
板1 に設けた電気配線4 との電気的接続の作業性が大幅
に向上するとともに発光ダイオードアレイ2 と透明基板
1 との対向距離が全て均一となる。またバンプの自動位
置決め法を採用すれば、透明基板1 上に発光ダイオード
アレイ2 を載置するだけで発光ダイオードアレイ2 の電
極と透明基板1 の電気配線4 とを当接させることがで
き、これによっても発光ダイオードアレイ2 の透明基板
1 下面への搭載の作業性が良好となる。
【0017】また前記透明基板1 の下面に搭載されてい
る発光ダイオードアレイ2 は複数個の発光ダイオードか
ら成り、該発光ダイオードは外部電気信号に対応して個
々に選択的に発光し、発光した光を透明基板1 を通過さ
せ感光体表面に照射することによって感光体に画像を形
成するための潜像を形成する。
【0018】前記発光ダイオードはGaAsP 系、GaP 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(ガリウムー砒素ーリン) 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。
【0019】また前記発光ダイオードは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個の発光ダイオードが透明基板1 の
下面に配列されている。
【0020】前記発光ダイオードアレイ2 が配列搭載さ
れている透明基板1 はまたその上面側、即ち発光ダイオ
ードアレイ2 が搭載されている面と反対の面側に複数個
のレンズ3 が透明部材5 を介して固定されており、該各
レンズ3 は各発光ダイオードアレイ2 の個々に対向し、
発光ダイオードアレイ2 の各発光ダイオードが発する光
を外部の感光体に照射結像させ、感光体に潜像を形成さ
せる作用を為す。
【0021】前記各レンズ3 はガラス、樹脂等の透明球
面体や透明非球面体から成り、例えば焦点距離(f.l.)が
f.l.=3.429mm のものが好適に使用される。
【0022】また前記レンズ3 はその個々が透明部材5
を介して透明基板1 に取着されており、これによって各
レンズ3 は発光ダイオードアレイ2 との距離が全て均一
となり、その結果、各発光ダイオードアレイ2 の発光ダ
イオードが発する光は各レンズ3 を介して外部の感光体
に均一、且つ鮮明に照射させることが可能となって感光
体に正確な潜像を形成することができる。
【0023】更に前記レンズ3 を透明基板1 に取着する
透明部材5 はその屈折率が空気より高い値となってお
り、レンズ3 の焦点距離をレンズ3 と感光体との距離に
対応させてある程度、長いものとしても発光ダイオード
アレイ2 とレンズ3 との距離は前記屈折率の高い透明部
材5 によって短いものとなすことができ、その結果、画
像装置の全体形状が小型となる。
【0024】尚、前記透明部材5 は、ガラスやアクリル
系樹脂等の透明材料より成り、例えば透明部材5 がアク
リル系の透明樹脂からなる場合には、透明基板1 の上面
に液状のアクリル樹脂を所定厚みに滴下させるとともに
これを半硬化状態となし、次に前記半硬化状態の樹脂上
にレンズ3 を配置押入させ、半硬化状態の樹脂を完全に
硬化させることによって透明基板1 とレンズ3 との間に
配される。
【0025】かくして本発明の画像装置は透明基板1 の
下面に直線状に配列された発光ダイオードアレイ2 の各
発光ダイオードを外部電気信号に対応させて個々に選択
的に発光させ、該発光した光を透明基板1 及び透明部材
5 を通過させるとともにレンズ3 を介し外部の感光体に
照射結像させることによって画像形成装置として機能す
る。
【0026】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透明基板
の上面にレンズを透明部材を介して取着したが透明基板
の上面に取着させる透明部材の表面を球面加工や非球面
加工してレンズとしての機能を透明部材に兼用させても
よい。
【0027】また上述の実施例では透明基板を光プリン
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。
【0028】
【発明の効果】本発明の画像装置によれば、透明基板の
一主面に複数個の受発光素子を搭載し、他主面にレンズ
を透明部材を介し取着したことから各レンズと受発光素
子との距離が全て均等となり、その結果、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、
発光ダイオードの発する全ての光は各レンズを介して感
光体に均一に照射結像され、感光体に鮮明で、正確な潜
像を形成することが可能となる。
【0029】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、外部画像情報をレン
ズ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。
【0030】更に透明部材の屈折率が空気より高い値で
あることからレンズの焦点距離をレンズと感光体、或い
はレンズと外部画像情報との距離に対応させてある程
度、長いものとしても発光ダイオードアレイとレンズと
の距離、或いは固体撮像素子アレイとレンズとの距離は
短いものとなすことができ、その結果、画像装置の全体
形状が小型となる。
【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】従来の画像装置の一実施例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・・・・・透明基板 2・・・・・・・発光ダイオードアレイ 3・・・・・・・レンズ 5・・・・・・・透明部材
───────────────────────────────────────────────────── 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 27/00 J 9120−2K H01L 27/14 H04N 1/028 Z 9070−5C 1/036 A 9070−5C

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平板状透明基板の一主面に複数個の受発光
    素子アレイを、該受発光素子アレイの受発光面が透明基
    板側となるようにして直線状に配列搭載するとともに前
    記透明基板の他主面にレンズを、屈折率が空気より大き
    い透明部材を介して取着したことを特徴とする画像装
    置。
JP4353892A 1992-02-28 1992-02-28 画像装置 Pending JPH05238059A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4353892A JPH05238059A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 画像装置

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JP4353892A JPH05238059A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 画像装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007076083A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Seiko Epson Corp ラインヘッドモジュール、露光装置、及び画像形成装置
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