JPH089100A - Image device - Google Patents

Image device

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Publication number
JPH089100A
JPH089100A JP13403894A JP13403894A JPH089100A JP H089100 A JPH089100 A JP H089100A JP 13403894 A JP13403894 A JP 13403894A JP 13403894 A JP13403894 A JP 13403894A JP H089100 A JPH089100 A JP H089100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
lens
base plate
element array
emitting diode
Prior art date
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Pending
Application number
JP13403894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunji Murano
俊次 村野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP13403894A priority Critical patent/JPH089100A/en
Priority to US08/449,232 priority patent/US5655189A/en
Publication of JPH089100A publication Critical patent/JPH089100A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain the inexpensive image device with excellent productivity in which a light emitted from a light emitting diode element is emitted to a photosensitive face via a lens to form accurately a latent image onto the photosensing body with high image quality or an image of external image information is formed accurately on a solid-state image pickup element array via a lens and the solid-state image pickup element array produces an accurate electric signal corresponding to the external image information. CONSTITUTION:The image device is made up of a lens plate 3 supporting plural lenses 3a and a base plate 1 on which lots of image element arrays 2 are mounted by flip chip connection method and the lens plate 3 and the base plate 1 are fixed side by side via a spacer 5 so that each of the lenses 3a and each image element array 2 are corresponding one to one to each other, and the lens plate 3 is made of a regenerative material with a low thermal expansion coefficient and a template 4 made of a regenerative material with a low thermal expansion coefficient to restrict the position of the image element array 2 is fitted to the surface of the base plate 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus used in an image forming apparatus such as an optical printer head or an image reading apparatus such as an image sensor.

【0002】[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通常、複数
個のレンズを所定の間隔で直線状に配列支持したポリカ
ーボネート等の樹脂から成るレンズプレートと、多数の
発光ダイオード素子アレイが直線状に配列実装された酸
化アルミニウム質焼結体やガラス等から成るベースプレ
ートとを、各レンズと各発光ダイオード素子アレイとが
1対1に対応するように併設固定させた構造を有してお
り、各発光ダイオード素子アレイの各発光ダイオード素
子を外部電気信号に対応させて個々に選択的に発光させ
るとともに、該発光ダイオード素子が発光した光をレン
ズを介して外部の感光体に結像させ、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。
2. Description of the Related Art A conventional image forming apparatus, for example, an image forming apparatus used in an image forming apparatus such as an optical printer head, usually has a lens made of a resin such as polycarbonate in which a plurality of lenses are linearly arranged and supported at predetermined intervals. The plate and the base plate made of aluminum oxide sintered body or glass in which a large number of light emitting diode element arrays are linearly mounted are arranged so that each lens and each light emitting diode element array have a one-to-one correspondence. It has a fixed structure, and each light emitting diode element of each light emitting diode element array is caused to selectively emit light in response to an external electrical signal, and the light emitted by the light emitting diode element is passed through a lens. An image is formed on an external photoconductor, and a latent image is formed on the photoconductor to function as an image forming apparatus.

【0003】尚、前記ベースプレート上に直線状に配列
実装される発光ダイオード素子アレイは一般にその内部
に64個の発光ダイオード素子が直線状に配列されて構
成されており、B4サイズの画像形成装置に使用する場
合には前記発光ダイオード素子アレイはその32個が各
々を各レンズに1対1に対応するようにしてベースペレ
ート上に実装されることとなる。
A light-emitting diode element array linearly arranged and mounted on the base plate generally has 64 light-emitting diode elements linearly arranged therein, which is suitable for a B4 size image forming apparatus. When used, the 32 light emitting diode element arrays are mounted on the base plate such that 32 of them correspond to the respective lenses one to one.

【0004】また前記ベースプレート上に直線状に配列
実装させた発光ダイオード素子アレイの各発光ダイオー
ド素子はその各電極がベースプレート表面に予め被着さ
せておいた電極配線にボンディングワイヤを介して電気
的に接続されており、ベースプレート表面の電極配線を
外部電気回路に接続することによって各発光ダイオード
素子は電極配線及びボンディングワイヤを介し外部電気
回路に接続されることとなる。
Further, in each light emitting diode element of the light emitting diode element array linearly mounted on the base plate, each electrode thereof is electrically connected to the electrode wiring previously attached to the surface of the base plate through a bonding wire. By connecting the electrode wiring on the surface of the base plate to the external electric circuit, each light emitting diode element is connected to the external electric circuit via the electrode wiring and the bonding wire.

【0005】[0005]

【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、発光ダイオード素子アレイの
各電極がベースプレートの電極配線にボンディングワイ
ヤを介して接続されており、発光ダイオード素子アレイ
の電極数は数千と極めて多いことから発光ダイオード素
子アレイの電極をベースプレートの電極配線に電気的接
続するのに長時間が必要で、画像装置の製造作業性が悪
く、製品としての画像装置を高価とする欠点を有してい
た。
However, in this conventional image device, each electrode of the light emitting diode element array is connected to the electrode wiring of the base plate through a bonding wire, and the number of electrodes of the light emitting diode element array is Since the number of electrodes is extremely large (thousands), it takes a long time to electrically connect the electrodes of the light-emitting diode element array to the electrode wiring of the base plate, the manufacturing workability of the image device is poor, and the image device is expensive Had.

【0006】そこで上記欠点を解消するために本願出願
人は先にベースプレートの表面に予め電極配線を被着さ
せておき、該電極配線に画像素子アレイの各電極をフリ
ップチップ接続により接続させた画像装置を提案した。
Therefore, in order to solve the above-mentioned drawbacks, the applicant has previously applied electrode wiring to the surface of the base plate in advance and connected each electrode of the image element array to the electrode wiring by flip-chip connection. Proposed a device.

【0007】かかる画像装置によれば画像素子アレイの
電極がベースプレートに被着させた電極配線にフリップ
チップ接続により接続されることから画像素子アレイの
電極数が数千あるとしてもその全てがベースプレートの
電極配線に一度に、且つ強固に電気的接続されることと
なり、その結果、画像装置の生産性及び信頼性が極めて
優れたものとなる。
According to such an image device, since the electrodes of the image element array are connected to the electrode wirings attached to the base plate by flip chip connection, even if there are thousands of electrodes of the image element array, all of them are of the base plate. It is electrically connected to the electrode wiring at once and firmly, and as a result, the productivity and reliability of the image device are extremely excellent.

【0008】しかしながら、この画像装置においては画
像素子アレイの電極をベースプレートの電極配線にフリ
ップチップ接続により接続させる際、画像素子アレイの
電極数が数千と多く、個々の電極の形状が極めて小さい
ため各電極を所定の電極配線に正確に当接させるのが困
難で誤接続を生じやすく、誤接続を生じると画像形成装
置として使用する場合には感光体に所望の潜像を形成す
ることができず、また画像読み取り装置として使用する
場合には外部画像情報を正確に読み取ることが不可とな
る欠点を誘発した。
However, in this image device, when the electrodes of the image element array are connected to the electrode wirings of the base plate by flip-chip connection, the number of electrodes of the image element array is as large as several thousand and the shape of each electrode is extremely small. It is difficult to bring each electrode into proper contact with a predetermined electrode wiring, and an erroneous connection easily occurs. When the erroneous connection occurs, a desired latent image can be formed on the photoconductor when used as an image forming apparatus. In addition, when it is used as an image reading device, it causes a defect that the external image information cannot be read accurately.

【0009】またこの従来の画像装置においてはレンズ
を支持するポリカーボネート等の樹脂から成るレンズプ
レートと発光ダイオード素子アレイが配列実装される酸
化アルミニウム質焼結体やガラス等から成るベースプレ
ートの熱膨張係数が各々、1.9 ×10-5/ ℃、4.0 ×10-6
/ ℃〜7.5 ×10-6/ ℃であり、大きく相違することから
電子写真式プリンタの定着器等の熱や発光ダイオード素
子アレイの作動時に発生する熱等が印加されるとレンズ
プレートがベースプレートに比べて大きく熱膨張し、そ
の結果、レンズプレートに支持されるレンズとベースプ
レートに実装される発光ダイオード素子アレイとの間に
位置ズレを生じ、感光体面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も有していた。
Further, in this conventional image pickup apparatus, the coefficient of thermal expansion of the lens plate made of resin such as polycarbonate for supporting the lens and the base plate made of glass such as aluminum oxide sintered body on which the light emitting diode element array is mounted are arranged. 1.9 × 10 -5 / ℃, 4.0 × 10 -6, respectively
/ ℃ ~ 7.5 × 10 -6 / ℃, which is a big difference, so when the heat of the fixing device of the electrophotographic printer or the heat generated during the operation of the light emitting diode element array is applied, the lens plate becomes the base plate. As a result, thermal expansion greatly occurs, and as a result, a positional deviation occurs between the lens supported by the lens plate and the light emitting diode element array mounted on the base plate, and a clear and accurate latent image can be formed on the photoconductor surface. It also had the drawback of not being able to.

【0010】尚、上述の実施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
いても同様の欠点を有する。
In the above embodiment, the image forming apparatus used in the image forming apparatus such as the optical printer head has been described as an example. However, in the image reading apparatus such as the image sensor using the solid-state image sensor array, etc. The image device used has the same drawbacks.

【0011】[0011]

【発明の目的】本発明は上記諸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素子が発する光をレン
ズを介して感光体面に照射し、感光体に画像品質の高い
潜像を正確に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生産性の良い、安
価な画像装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above drawbacks, and its purpose is to irradiate the surface of the photoconductor with light emitted from a light emitting diode element through a lens to form a latent image of high image quality on the photoconductor. Production that can be accurately formed, or that can accurately form an external image information on a solid-state image sensor array through a lens and generate an accurate electric signal corresponding to the external image information on the solid-state image sensor array. It is to provide an inexpensive imaging device with good performance.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数個のレン
ズを支持するレンズプレートと、多数の画像素子アレイ
がフリップチップ接続法により配列実装されたベースプ
レートとから成り、前記レンズプレートとベースプレー
トとをスペーサを介し各レンズと各画像素子アレイとが
1対1に対応するように併設固定させた画像装置であっ
て、前記レンズプレートを蓄熱性で、且つ低熱膨張係数
とするとともに、ベースプレートの表面に画像素子アレ
イの位置を規制する蓄熱性で低熱膨張係数のテンプレー
トを取着したことを特徴とするものである。
The present invention comprises a lens plate supporting a plurality of lenses, and a base plate in which a large number of image element arrays are arrayed and mounted by a flip chip connection method, and the lens plate and the base plate are provided. Is an image device in which each lens and each image element array are fixed side by side through a spacer so as to correspond to each other in a one-to-one correspondence, wherein the lens plate has a heat storage property and a low thermal expansion coefficient, and the surface of the base plate. In addition, a template having a heat storage property and a low coefficient of thermal expansion that regulates the position of the image element array is attached.

【0013】[0013]

【作用】本発明の画像装置によれば、画像素子アレイの
電極をベースプレートに被着させた電極配線にフリップ
チップ接続により電気的接続することから各画像素子ア
レイの電極が数千あるとしてもその全てがベースプレー
トの電極配線に一度に、且つ強固に電気的接続されるこ
ととなり、その結果、画像装置の生産性が極めて優れた
ものとなり、製品としての画像装置が安価となる。
According to the image device of the present invention, the electrodes of the image element array are electrically connected to the electrode wirings attached to the base plate by flip-chip connection. Therefore, even if there are thousands of electrodes of each image element array, Everything is electrically connected to the electrode wiring of the base plate at once and firmly, and as a result, the productivity of the image device becomes extremely excellent, and the image device as a product becomes inexpensive.

【0014】また本発明の画像装置によれば、ベースプ
レートの表面に画像素子アレイの位置を規制するテンプ
レートを取着させたことから画像素子アレイの電極をベ
ースプレートの電極配線にフリップチップ接続により接
続させる際、画像素子アレイの位置がテンプレートで規
制されて各画像素子アレイの電極が数千あるとしてもそ
の全てをベースプレートの所定電極配線に簡単、且つ正
確に当接させることができ、その結果、画像素子アレイ
の各電極を所定の電極配線に正確、強固に電気的接続す
るのが可能となって画像装置の生産性及び信頼性を極め
て優れたものとする。
Further, according to the image device of the present invention, since the template for regulating the position of the image element array is attached to the surface of the base plate, the electrodes of the image element array are connected to the electrode wiring of the base plate by flip chip connection. At this time, even if the position of the image element array is regulated by the template and there are thousands of electrodes of each image element array, all of them can be brought into contact with the predetermined electrode wiring of the base plate easily and accurately. Since each electrode of the element array can be accurately and firmly electrically connected to a predetermined electrode wiring, the productivity and reliability of the image device can be made extremely excellent.

【0015】更に本発明の画像装置によれば、レンズプ
レートを蓄熱性で、且つ低熱膨張係数とするとともにベ
ースプレートの表面に取着した画像素子アレイの位置を
規制するテンプレートを蓄熱性で低熱膨張係数としたこ
とからレンズプレートとベースプレートの両者に熱が印
加されたとしてもその熱はレンズプレート及びテンプレ
ートに吸収されてレンズプレートとベースプレートに異
常な熱膨張を起こさせることはなく、その結果、画像素
子アレイとレンズが常に正確に対向し、これによって発
光ダイオード素子が発する光をレンズを介して感光体面
に正確に照射し、感光体に画像品質の高い潜像を正確に
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
発生させることが可能となる。
Further, according to the image device of the present invention, the lens plate has a heat storage property and a low thermal expansion coefficient, and the template for restricting the position of the image element array attached to the surface of the base plate has a heat storage property and a low thermal expansion coefficient. Therefore, even if heat is applied to both the lens plate and the base plate, the heat is not absorbed by the lens plate and the template and does not cause abnormal thermal expansion in the lens plate and the base plate. The array and the lens always face each other accurately, whereby the light emitted from the light emitting diode element can be accurately irradiated onto the surface of the photoconductor through the lens, and a latent image with high image quality can be accurately formed on the photoconductor, or External image information is accurately formed on the solid-state image sensor array through the lens, It is possible to generate an accurate electrical signal corresponding to the image information.

【0016】[0016]

【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3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 はベースプレート、2 は発光ダイオード素子アレ
イ、3 はレンズプレートである。
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 3 show an embodiment in which the image device of the present invention is used in an optical printer head as an image forming device, 1 is a base plate, 2 is a light emitting diode element array, and 3 is a lens plate.

【0017】前記ベースプレート1 は酸化アルミニウム
質焼結体や結晶化ガラス、石英、ガラスエポキシ樹脂等
の電気絶縁性材料から成り、その下面に複数個の発光ダ
イオード素子アレイ2 が直線状に配列実装されている。
The base plate 1 is made of an electrically insulating material such as an aluminum oxide sintered body, crystallized glass, quartz or glass epoxy resin, and a plurality of light emitting diode element arrays 2 are linearly arranged and mounted on the lower surface thereof. ing.

【0018】前記ベースプレート1 は発光ダイオード素
子アレイ2 を支持する支持部材として作用し、図3 に示
す如く、ベースプレート1 に被着させた電極配線1aに各
発光ダイオード素子アレイ2 の各電極2bをフリップチッ
プ接続、具体的にはベースプレート1 の上面に発光ダイ
オード素子アレイ2 を、該ベースプレート1 に被着させ
た電極配線1aと発光ダイオード素子アレイ2 の各電極2b
とが間に半田を挟み対向するようにして載置させ、しか
る後、前記半田を加熱溶融させ、ベースプレート1 の各
電極配線1aと発光ダイオード素子アレイ2 の各電極2bと
を半田接合させることによって各発光ダイオード素子ア
レイ2 はベースプレート1 の下面に配列実装される。ま
たこの時、各発光ダイオード素子アレイ2 の各電極2bは
その総数が数千と多かったとしてもその全てがベースプ
レート1 の表面に被着されている電極配線1aに半田を介
して一度に、且つ強固に電気的接続されることから発光
ダイオード素子アレイ2 の各電極2bとベースプレート1
の電極配線1aとの電気的接続を極めて短時間に行うこと
ができ、画像装置の組立の作業性、生産性が大きく向上
する。
The base plate 1 acts as a supporting member for supporting the light emitting diode element array 2, and as shown in FIG. 3, the electrodes 2b of each light emitting diode element array 2 are flipped to the electrode wiring 1a attached to the base plate 1. Chip connection, specifically, the light emitting diode element array 2 on the upper surface of the base plate 1, the electrode wiring 1a attached to the base plate 1 and each electrode 2b of the light emitting diode element array 2
By placing solder so as to face each other with solder sandwiched between them, and then heating and melting the solder to solder-bond each electrode wiring 1a of the base plate 1 and each electrode 2b of the light-emitting diode element array 2 to each other. The light emitting diode element arrays 2 are mounted on the lower surface of the base plate 1 in an array. At this time, even if the total number of each electrode 2b of each light emitting diode element array 2 is several thousands, all of them are soldered to the electrode wiring 1a attached to the surface of the base plate 1 at a time, and Because of the strong electrical connection, each electrode 2b of the light emitting diode element array 2 and the base plate 1
The electrical connection with the electrode wiring 1a can be made in an extremely short time, and the workability and productivity of assembling the image device are greatly improved.

【0019】尚、前記ベースプレート1 は酸化アルミニ
ウム質焼結体や結晶化ガラス、石英、ガラスエポキシ樹
脂等から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体等の不
透明材から成る場合には中央部に開口が設けられ、該開
口が発光ダイオード素子アレイ2 と後述するレンズプレ
ート3 に支持されたレンズ3aとの光の通路を形成するた
めの窓部となり、また結晶化ガラスや石英等の透明材か
ら成る場合にはその中央領域がそのまま発光ダイオード
素子アレイ2 とレンズ3aとの光の通路を形成するための
窓部となる。
The base plate 1 is made of an aluminum oxide sintered body, crystallized glass, quartz, glass epoxy resin or the like. When it is made of an opaque material such as an aluminum oxide sintered body, an opening is formed in the central portion. In the case where the opening is provided as a window portion for forming a light path between the light emitting diode element array 2 and the lens 3a supported by the lens plate 3 described later, and is made of a transparent material such as crystallized glass or quartz. The central region of the light-emitting diode itself serves as a window for forming a light passage between the light-emitting diode element array 2 and the lens 3a.

【0020】また前記ベースプレート1 が酸化アルミニ
ウム質焼結体等の不透明材から成る場合、ベースプレー
ト1 の中央部にレーザー等を用いた穴あけ加工を施すこ
とによって各発光ダイオード素子2aが発する光をレンズ
3a側に透過させる窓部としての開口が所定形状に形成さ
れる。
When the base plate 1 is made of an opaque material such as an aluminum oxide sintered body, the center plate of the base plate 1 is perforated using a laser or the like so that the light emitted from each light emitting diode element 2a is made into a lens.
An opening is formed in a predetermined shape as a window portion through which the light is transmitted to the 3a side.

【0021】更に前記ベースプレート1 表面に予め被着
されている電極配線1aは発光ダイオード素子アレイ2 の
各電極2bを外部電気回路に接続する作用を為し、ベース
プレート1 の表面にアルミニウム、銅等の導電性材料を
メッキ法や蒸着法、スパッタリング法等により所定厚み
に被着させるとともに、これをエッチング法により所定
パターンに加工し、しかる後、表面にニッケルメッキや
金メッキ、半田メッキを施すことによってベースプレー
ト1 の表面に被着形成される。
Further, the electrode wiring 1a previously deposited on the surface of the base plate 1 functions to connect each electrode 2b of the light emitting diode element array 2 to an external electric circuit, and the surface of the base plate 1 is made of aluminum, copper or the like. A base plate is formed by applying a conductive material to a predetermined thickness by plating, vapor deposition, sputtering, etc., processing this into a predetermined pattern by etching, and then nickel plating, gold plating, or solder plating on the surface. 1 is deposited on the surface.

【0022】前記ベースプレート1 はまた電極配線1aを
被着させた面に発光ダイオード素子アレイ2 の位置を規
制するテンプレート4 が被着されている。
The base plate 1 is also coated with a template 4 for regulating the position of the light emitting diode element array 2 on the surface on which the electrode wiring 1a is deposited.

【0023】前記テンプレート4 は発光ダイオード素子
アレイ2 の位置を規制することから発光ダイオード素子
アレイ2 の電極2bをベースプレート1 の電極配線1aにフ
リップチップ接続により接続させる際、各発光ダイオー
ド素子アレイ2 の電極が数千あるとしてもその全てをベ
ースプレート1 の所定電極配線1aに簡単、且つ正確に当
接させることができ、その結果、発光ダイオード素子ア
レイ2 の各電極2bを所定の電極配線1aに正確、強固に電
気的接続するのが可能となって画像装置の生産性及び信
頼性が極めて優れたものとなる。
Since the template 4 regulates the position of the light emitting diode element array 2, when the electrode 2b of the light emitting diode element array 2 is connected to the electrode wiring 1a of the base plate 1 by flip chip connection, Even if there are thousands of electrodes, all of them can be brought into contact with the predetermined electrode wiring 1a of the base plate 1 easily and accurately, and as a result, each electrode 2b of the light emitting diode element array 2 can be accurately connected to the predetermined electrode wiring 1a. As a result, it is possible to make a strong electrical connection, and the productivity and reliability of the image device become extremely excellent.

【0024】また前記テンプレート4 は液晶ポリマーや
結晶化ガラスをエッチング加工したもの等から成り、該
液晶ポリマー等は蓄熱性で、且つ低熱膨張係数(2 ×10
-6/℃以下) であることからベースプレート1 に発光ダ
イオード素子アレイ2 や該発光ダイオード素子アレイ2
を駆動させる駆動用IC等の発する熱が印加されたとし
てもその熱はテンプレート4 に吸収されてベースプレー
ト1 に異常な熱膨張を起こさせることはなく、その結
果、各発光ダイオード素子アレイ2 は常にレンズ3aに正
確に対向し、これによって発光ダイオード素子2aが発す
る光をレンズ3aを介して感光体P面に正確に照射させ、
感光体Pに画像品質の高い潜像を正確に形成することが
できる。
Further, the template 4 is made of a liquid crystal polymer or a crystallized glass that is etched, and the liquid crystal polymer or the like has a heat storage property and a low thermal expansion coefficient (2 × 10 5
-6 / ° C or less), the light emitting diode element array 2 and the light emitting diode element array 2 are mounted on the base plate 1.
Even if the heat generated by the driving IC that drives the LED is applied, the heat is not absorbed by the template 4 and causes abnormal thermal expansion in the base plate 1. As a result, each light emitting diode element array 2 is always It exactly faces the lens 3a, so that the light emitted from the light emitting diode element 2a is accurately irradiated onto the surface of the photoconductor P through the lens 3a,
A latent image with high image quality can be accurately formed on the photoconductor P.

【0025】更に前記ベースプレート1 に配列実装され
ている発光ダイオード素子アレイ2は複数個の発光ダイ
オード素子2aから成り、該発光ダイオード素子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P表面に照射することによって感光体Pに画像
を形成するための潜像を形成する。
Further, the light emitting diode element array 2 arranged and mounted on the base plate 1 comprises a plurality of light emitting diode elements 2a, and the light emitting diode elements 2a individually and selectively emit light in response to an external electric signal, By irradiating the surface of the photoconductor P with the emitted light, a latent image for forming an image is formed on the photoconductor P.

【0026】前記発光ダイオード素子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AsH 3 ( 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Si3
N 4 ( 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。
The light emitting diode element 2a is a GaAsP type, Ga
P-based light-emitting diodes are used, for example, in the case of a GaAsP-based light-emitting diodes, as well as heating to a high temperature the GaAs substrate at furnace First AsH 3 and (arsine) PH 3 and (Hosuhin) Ga (gallium ) Is contacted with a gas to grow a single crystal of n-type semiconductor GaAsP (gallium-arsenic-phosphorus) on the substrate surface, and then Si 3 is grown on the GaAsP single crystal surface.
A windowed film of N 4 (silicon nitride) is deposited, and Zn (zinc) gas is exposed to the window to form an n-type semiconductor GaAsP.
Zn is diffused into a part of the single crystal to form a p-type semiconductor, and pn
It is formed by providing a bond.

【0027】尚、前記発光ダイオード素子2aはB4サイ
ズ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
オード素子3aを一単位とした発光ダイオード素子アレイ
2 を32個、直線状に配列することによって2048個の発光
ダイオード素子3aがベースプレート1 上に配列実装され
ている。
In the case of a B4 size optical printer head, the number of the light emitting diode elements 2a is 2048 (8 per 1 mm).
Are arranged in a straight line, specifically, a light emitting diode element array in which 64 light emitting diode elements 3a are one unit.
32 light emitting diode elements 3a are linearly arranged, and thus 2048 light emitting diode elements 3a are arranged and mounted on the base plate 1.

【0028】また前記発光ダイオード素子アレイ2 が配
列実装されたベースプレート1 はその上部に一定距離を
隔ててレンズプレート3 が併設されており、該レンズプ
レート3 には複数個の穴が直線状に配列形成されている
とともに穴を塞ぐようにしてレンズ3aが嵌着されてい
る。
The base plate 1 on which the light emitting diode element array 2 is arranged and mounted is provided with a lens plate 3 on the upper part of the base plate 1 at a constant distance, and a plurality of holes are linearly arranged in the lens plate 3. The lens 3a is formed so as to cover the hole while being formed.

【0029】前記レンズプレート3 は複数個のレンズ3a
を所定の間隔で支持する支持部材として作用し、また穴
は発光ダイオード素子アレイ2 の各発光ダイオード素子
2aが発する光をレンズ3aへ透過させるとともにレンズ3a
の位置決めを行う作用を為す。
The lens plate 3 includes a plurality of lenses 3a.
Function as a supporting member for supporting the light emitting diode elements of the light emitting diode element array 2 at a predetermined interval.
The light emitted by 2a is transmitted to the lens 3a and the lens 3a
It performs the function of positioning.

【0030】前記レンズプレート3 は液晶ポリマー等の
蓄熱性で、且つ低熱膨張係数の材料から成り、蓄熱性
で、且つ低熱膨張係数であることからレンズプレート3
に発光ダイオード素子アレイ2 や該発光ダイオード素子
アレイ2 を駆動させる駆動用IC等の発する熱が印加さ
れたとしてもその熱はレンズプレート3 内に良好に吸収
されて大きく熱膨張することはなく、その結果、各レン
ズ3aを各発光ダイオード素子アレイ2 に常に正確に対向
させ、これによって発光ダイオード素子2aが発する光を
レンズ3aを介して感光体P面に正確に照射させ、感光体
Pに画像品質の高い潜像を正確に形成させることが可能
となる。
The lens plate 3 is made of a material having a heat storage property and a low coefficient of thermal expansion such as liquid crystal polymer, and has a heat storage property and a low coefficient of thermal expansion.
Even if heat generated by the light emitting diode element array 2 or a driving IC for driving the light emitting diode element array 2 is applied to the lens element, the heat is not well absorbed in the lens plate 3 and does not significantly expand. As a result, each lens 3a is always accurately opposed to each light emitting diode element array 2 so that the light emitted by the light emitting diode element 2a is accurately irradiated onto the surface of the photoconductor P through the lens 3a, and the image is formed on the photoconductor P. It is possible to accurately form a high-quality latent image.

【0031】また前記レンズプレート3 に支持された各
レンズ3aは各発ダイオード素子2aが発する光を感光体P
面に照射させる作用を為し、アクリル樹脂やポリカーボ
ネート樹脂等の透明樹脂、或いはガラス等の透明無機物
で形成されたレンズが好適に使用される。
Further, each lens 3a supported by the lens plate 3 transmits light emitted from each emitting diode element 2a to the photoconductor P.
A lens formed of a transparent resin such as an acrylic resin or a polycarbonate resin or a transparent inorganic material such as glass, which has the function of irradiating the surface, is preferably used.

【0032】尚、前記各レンズ3aはその外表面の一部を
レンズプレート3 に設けた穴に嵌着させるとともに接着
剤を介し接着することによってレンズプレート3 に所定
間隔で直線状に固定される。この場合、各レンズ3aはレ
ンズプレート3 の穴に嵌着されることからレンズ3aのレ
ンズプレート3 における固定位置が極めて正確となり、
これによっても各レンズ3aと各発光ダイオード素子アレ
イ2 とを正確に対向させることができる。
Each lens 3a is fixed to the lens plate 3 linearly at a predetermined interval by fitting a part of the outer surface of the lens 3a into a hole provided in the lens plate 3 and adhering it through an adhesive. . In this case, since each lens 3a is fitted into the hole of the lens plate 3, the fixing position of the lens 3a on the lens plate 3 becomes extremely accurate,
This also allows the lenses 3a and the light emitting diode element arrays 2 to be accurately opposed to each other.

【0033】更に前記発光ダイオード素子アレイ2 が実
装されたベースプレート1 及び複数個のレンズ3aを有す
るレンズプレート3 はその各々をスペーサ5 に固定させ
ることによって各発光ダイオード素子アレイ2 と各レン
ズ3aとが所定距離を隔てて1対1 に対応するように併設
されている。
Further, the base plate 1 on which the light emitting diode element array 2 is mounted and the lens plate 3 having a plurality of lenses 3a are fixed to the spacer 5 so that each light emitting diode element array 2 and each lens 3a are separated from each other. They are installed side by side in a one-to-one correspondence with a predetermined distance.

【0034】前記スペーサ5 はその上部に第1 位置合わ
せ規準面5aを、下部に第2 位置合わせ規準面5bを有して
おり、スペーサ5 の第1 位置合わせ規準面5aにレンズプ
レート3 の下面を、第2 位置合わせ規準面5bにベースプ
レート1 の上面外周部を当接固定させることによって各
発光ダイオード素子アレイ2 と各レンズ3aとは間に所定
距離を隔てて1 対1 に対応するようになっている。前記
スペーサ5 は例えば、ガラスエポキシ樹脂等で形成され
ている。
The spacer 5 has a first alignment reference surface 5a on the top thereof and a second alignment reference surface 5b on the bottom thereof, and the first alignment reference surface 5a of the spacer 5 is on the lower surface of the lens plate 3. By fixing the outer peripheral portion of the upper surface of the base plate 1 to the second alignment reference surface 5b so as to correspond one-to-one with a predetermined distance between each light-emitting diode element array 2 and each lens 3a. Has become. The spacer 5 is made of, for example, glass epoxy resin or the like.

【0035】かくして、本発明の画像装置によればベー
スプレート1 に配列実装されている各発光ダイオード素
子2aに所定の電力を印加して各発光ダイオード素子2aを
個別に選択的に発光させ、該各発光ダイオード素子2aが
発光した光をレンズ3aを介して外部の感光体P面に結像
させ、感光体Pに所定の潜像を形成することによって画
像形成装置として機能する。
Thus, according to the image device of the present invention, a predetermined power is applied to each light emitting diode element 2a arranged and mounted on the base plate 1 to cause each light emitting diode element 2a to selectively emit light individually. The light emitted from the light emitting diode element 2a forms an image on the surface of the external photoconductor P via the lens 3a and forms a predetermined latent image on the photoconductor P, thereby functioning as an image forming apparatus.

【0036】尚、本発明は上述の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、発光ダイオード素子アレイを個体撮像
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。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiments, an optical printer head, etc. However, the light emitting diode element array may be replaced with a solid-state image pickup element array to be used in an image reading apparatus such as an image sensor.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の画像装置によれば、画像素子ア
レイの電極をベースプレートに被着させた電極配線にフ
リップチップ接続により電気的接続することから各画像
素子アレイの電極が数千あるとしてもその全てがベース
プレートの電極配線に一度に、且つ強固に電気的接続さ
れることとなり、その結果、画像装置の生産性が極めて
優れたものとなり、製品としての画像装置が安価とな
る。
According to the image device of the present invention, since the electrodes of the image element array are electrically connected to the electrode wirings adhered to the base plate by flip chip connection, it is assumed that there are thousands of electrodes of each image element array. All of them will be electrically connected to the electrode wiring of the base plate at once and firmly, and as a result, the productivity of the image device will be extremely excellent, and the image device as a product will be inexpensive.

【0038】また本発明の画像装置によれば、ベースプ
レートの表面に画像素子アレイの位置を規制するテンプ
レートを取着させたことから画像素子アレイの電極をベ
ースプレートの電極配線にフリップチップ接続により接
続させる際、画像素子アレイの位置がテンプレートで規
制されて各画像素子アレイの電極が数千あるとしてもそ
の全てをベースプレートの所定電極配線に簡単、且つ正
確に当接させることができ、その結果、画像素子アレイ
の各電極を所定の電極配線に正確、強固に電気的接続す
るのが可能となって画像装置の生産性及び信頼性を極め
て優れたものとする。
Further, according to the image device of the present invention, since the template for regulating the position of the image element array is attached to the surface of the base plate, the electrode of the image element array is connected to the electrode wiring of the base plate by flip chip connection. At this time, even if the position of the image element array is regulated by the template and there are thousands of electrodes of each image element array, all of them can be brought into contact with the predetermined electrode wiring of the base plate easily and accurately. Since each electrode of the element array can be accurately and firmly electrically connected to a predetermined electrode wiring, the productivity and reliability of the image device can be made extremely excellent.

【0039】更に本発明の画像装置によれば、レンズプ
レートを蓄熱性で、且つ低熱膨張係数とするとともにベ
ースプレートの表面に取着した画像素子アレイの位置を
規制するテンプレートを蓄熱性で低熱膨張係数としたこ
とからレンズプレートとベースプレートの両者に熱が印
加されたとしてもその熱はレンズプレート及びテンプレ
ートに吸収されてレンズプレートとベースプレートに異
常な熱膨張を起こさせることはなく、その結果、画像素
子アレイとレンズが常に正確に対向し、これによって発
光ダイオード素子が発する光をレンズを介して感光体面
に正確に照射し、感光体に画像品質の高い潜像を正確に
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
発生させることが可能となる。
Furthermore, according to the image device of the present invention, the lens plate has a heat storage property and a low thermal expansion coefficient, and the template for restricting the position of the image element array attached to the surface of the base plate has a heat storage property and a low thermal expansion coefficient. Therefore, even if heat is applied to both the lens plate and the base plate, the heat is not absorbed by the lens plate and the template and does not cause abnormal thermal expansion in the lens plate and the base plate. The array and the lens always face each other accurately, whereby the light emitted from the light emitting diode element can be accurately irradiated onto the surface of the photoconductor through the lens, and a latent image with high image quality can be accurately formed on the photoconductor, or External image information is accurately formed on the solid-state image sensor array through the lens, It is possible to generate an accurate electrical signal corresponding to the image information.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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縦断面図
である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an embodiment in which an image device of the present invention is used in an optical printer head as an image forming device.

【図2】図1の横断面図である。2 is a cross-sectional view of FIG.

【図3】図1 に示す画像装置においてベースプレートに
画像素子アレイを実装した状態を説明するための一部拡
大断面図である。
3 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining a state in which an image element array is mounted on a base plate in the image device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・ベースプレート 1a・・・電極配線 2・・・・発光ダイオード素子アレイ 2a・・・発光ダイオード素子 2b・・・電極 3・・・・レンズプレート 3a・・・レンズ 4・・・・テンプレート 5・・・・スペーサ 1 ... Base plate 1a ... Electrode wiring 2 ... Light emitting diode element array 2a ... Light emitting diode element 2b ... Electrode 3 ... Lens plate 3a ... Lens 4 ... Template 5 ... Spacer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 2/455 H01L 27/146 // H04N 1/028 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B41J 2/455 H01L 27/146 // H04N 1/028 Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数個のレンズを支持するレンズプレート
と、多数の画像素子アレイがフリップチップ接続法によ
り配列実装されたベースプレートとから成り、前記レン
ズプレートとベースプレートとをスペーサを介し各レン
ズと各画像素子アレイとが1対1に対応するように併設
固定させた画像装置であって、前記レンズプレートを蓄
熱性で、且つ低熱膨張係数とするとともに、ベースプレ
ートの表面に画像素子アレイの位置を規制する蓄熱性で
低熱膨張係数のテンプレートを取着したことを特徴とす
る画像装置。
1. A lens plate for supporting a plurality of lenses, and a base plate in which a large number of image element arrays are arrayed and mounted by a flip-chip connection method. The lens plate and the base plate are provided with a spacer between each lens and each lens. An image device in which image element arrays are fixed together so as to have a one-to-one correspondence, wherein the lens plate has heat storage properties and a low coefficient of thermal expansion, and the position of the image element array is regulated on the surface of the base plate. An image device characterized in that a template having a heat storage property and a low coefficient of thermal expansion is attached.
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