JPH10244702A - Optical writing head for printer - Google Patents

Optical writing head for printer

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JPH10244702A
JPH10244702A JP4799797A JP4799797A JPH10244702A JP H10244702 A JPH10244702 A JP H10244702A JP 4799797 A JP4799797 A JP 4799797A JP 4799797 A JP4799797 A JP 4799797A JP H10244702 A JPH10244702 A JP H10244702A
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JP
Japan
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lens
plano
optical writing
writing head
intermediate layer
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JP4799797A
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Yukio Nakamura
幸夫 中村
Masaharu Nobori
正治 登
Mitsuhiko Ogiwara
光彦 荻原
Hiroshi Toyama
広 遠山
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
    • B41J2/451Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a high quality print by disposing each condenser lens in contact with the emission surface of light emitting element corresponding to the condenser lens thereby eliminating warp of the condenser lens. SOLUTION: A first planoconvex lens 20 is arranged in contact with the upper surface of the emission surface 14a of an LED 10. Upper surface of the LED 10 including the first planoconvex lens 10 is then covered with an intermediate layer 22 and a second planoconvex lens 25 is arranged on the upper surface of the intermediate layer 22 continuously thereto and integrally therewith. The intermediate layer 22 and the second planoconvex lens 25 thereon are made of a same material and the second planoconvex lens 25 is arranged on a flat surface, in contact therewith, on the side opposite to the first planoconvex lens 20. Since no load is applied to the lens 20, it is not warped. Consequently, blur and distortion are eliminated from an image formed by diffracting and condensing an outgoing light from the LED 10 through the first and second planoconvex lenses 20, 25, resulting in the enhancement of print quality.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、プリンタ用光書
込みヘッドに関する。
The present invention relates to an optical writing head for a printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のプリンタ用光書込みヘッ
ドとしては、文献(沖電気研究開発、157、Vol.
60,No.1,JAN.1993,p.45〜48)
に開示されているものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an optical writing head of this kind for a printer, a literature (Oki Electric R & D, 157, Vol.
60, no. 1, JAN. 1993, p. 45-48)
Are disclosed.

【0003】この光書込みヘッドは、配線基板上に一直
線に並べられた複数の発光素子(発光ダイオード(LE
D))からなるLEDアレイとLEDアレイに平行に対
向させて設けられた複数のドライバICチップと、LE
Dの上方に設けられた集光レンズ(ロッドレンズ)とに
より構成されている。そして、LEDとドライバICと
は、ボンディングワイヤにより接続されている。
This optical writing head includes a plurality of light emitting elements (light emitting diodes (LE)
D)), a plurality of driver IC chips provided in parallel with and opposed to the LED array,
And a condenser lens (rod lens) provided above D. The LED and the driver IC are connected by a bonding wire.

【0004】また、ロッドレンズは、LEDからの出射
光を集光させるための集光レンズであり、このロッドレ
ンズにより集光されたLEDの出射光は、感光ドラムに
結像され光書き込みがなされる。
The rod lens is a condenser lens for condensing the light emitted from the LED, and the light emitted from the LED condensed by the rod lens forms an image on a photosensitive drum and is subjected to optical writing. You.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た光書き込みヘッドは、LEDの上方に集光レンズ(ロ
ッドレンズ)を固定するためのホルダが設けられてい
る。このホルダを用いてロッドレンズを固定したとき、
このロッドレンズに反りを生じる場合がある。以下、図
11の(A)および(B)を参照して、従来のロッドレ
ンズを固定したときの反りにつき説明する。なお、図1
1の(A)および(B)は、ホルダにロッドレンズを固
定したときの反りを説明するための図である。
However, the above-mentioned optical writing head is provided with a holder for fixing a condenser lens (rod lens) above the LED. When the rod lens is fixed using this holder,
The rod lens may be warped. Hereinafter, with reference to FIGS. 11A and 11B, a description will be given of warpage when a conventional rod lens is fixed. FIG.
FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining warpage when a rod lens is fixed to a holder.

【0006】ロッドレンズ50は、ホルダ52の基準面
52aに搭載した後、ホルダ52の上面から押圧手段、
例えばネジを用いて押圧固定する。このとき、ロッドレ
ンズ50は、上部からの押圧により、中央部が押圧され
ない正常時のラインより下方にxの距離だけ湾曲して縦
方向の反りを生じる。
[0006] After the rod lens 50 is mounted on the reference surface 52a of the holder 52, pressing means from the upper surface of the holder 52,
For example, it is pressed and fixed using a screw. At this time, the rod lens 50 is bent by a distance of x below the normal line in which the central portion is not pressed by the pressing from the upper portion, and warps in the vertical direction.

【0007】また、ロッドレンズ50の両側面には、ロ
ッドレンズ50を固定するため、樹脂が充填されてい
る。このため樹脂を充填する際に、樹脂の熱膨張率の違
い、又は樹脂の硬化速度の違いにより、ロッドレンズ5
0の側面側からも荷重が加わり、LEDの基準線(L)
に対して距離yだけ直角方向に横方向の反りを生じてし
まうという問題があった。
[0007] Both sides of the rod lens 50 are filled with resin for fixing the rod lens 50. For this reason, when the resin is filled, the rod lens 5 may be deformed due to a difference in thermal expansion coefficient of the resin or a difference in curing speed of the resin.
The load is also applied from the side of 0, and the LED reference line (L)
However, there is a problem that a horizontal warp is caused in a direction perpendicular to the direction by the distance y.

【0008】ロッドレンズ50にこのような縦方向およ
び横方向の反りが生じると、LEDの光軸とロッドレン
ズの光軸とがずれるため、感光ドラム上に結像する像が
ぼけたり、歪みを生じたりしてしまうため印刷品質が劣
化してしまう。
If the rod lens 50 is warped in the vertical and horizontal directions, the optical axis of the LED and the optical axis of the rod lens are displaced, so that the image formed on the photosensitive drum is blurred or distorted. Print quality is degraded.

【0009】そこで、集光レンズの反りをなくし、高品
質の印刷が可能なプリンタ用光書込みヘッドの出現が望
まれていた。
Therefore, there has been a demand for an optical writing head for a printer which eliminates the warpage of the condenser lens and enables high quality printing.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このため、この発明のプ
リンタ用光書込みヘッドによれば、複数の発光素子と、
複数の集光レンズとを具えるプリンタ用光書込みヘッド
において、集光レンズの各々を、該集光レンズに対応す
る発光素子の発光面に接してそれぞれ設けてあることを
特徴とする。
Therefore, according to the optical writing head for a printer of the present invention, a plurality of light emitting elements,
In an optical writing head for a printer including a plurality of condenser lenses, each of the condenser lenses is provided in contact with a light emitting surface of a light emitting element corresponding to the condenser lens.

【0011】このように、この発明では、集光レンズを
発光素子の発光面に接して設けてあるので、従来のよう
なホルダ等を用いて集光レンズを固定する必要がなくな
る。したがって、集光レンズには、何ら荷重が加わらな
いため、発光素子の光軸と集光レンズとの光軸とは実質
的に一致させることができる。このため、発光素子の出
射光により集光されて結像する像がぼけたり、歪んだり
してしまうのを回避できる。
As described above, in the present invention, since the condenser lens is provided in contact with the light emitting surface of the light emitting element, it is not necessary to fix the condenser lens using a conventional holder or the like. Therefore, no load is applied to the condenser lens, so that the optical axis of the light emitting element and the optical axis of the condenser lens can be substantially matched. For this reason, it is possible to prevent the image condensed and formed by the light emitted from the light emitting element from being blurred or distorted.

【0012】また、この発明では、好ましくは、集光レ
ンズを第1平凸レンズとし、この第1平凸レンズの平坦
面側を発光面に接して設けてあるのが良い。このよう
に、第1平凸レンズを発光面上に接して設けてあるの
で、発光面からの出射光は第1平凸レンズにより屈折さ
れて所定の焦点距離に集光する。このため、従来に比
べ、レンズに反りが生じない分、良好な印刷品質を得る
ことができる。
In the present invention, it is preferable that the condenser lens is a first plano-convex lens, and the flat surface side of the first plano-convex lens is provided in contact with the light emitting surface. As described above, since the first plano-convex lens is provided in contact with the light-emitting surface, light emitted from the light-emitting surface is refracted by the first plano-convex lens and condensed at a predetermined focal length. For this reason, compared to the related art, since the lens is not warped, a good print quality can be obtained.

【0013】また、この発明では、好ましくは、集光レ
ンズを、中間層と、この中間層の上面に連続させて一体
的に設けられた第1レンズとを以って構成し、中間層の
平坦な下面を発光面に接して設けてあるのが良い。
In the present invention, preferably, the condensing lens is constituted by an intermediate layer and a first lens provided continuously and integrally on the upper surface of the intermediate layer. Preferably, a flat lower surface is provided in contact with the light emitting surface.

【0014】このように、この発明では、発光面に接し
て中間層を設け、かつ中間層の上面に第1レンズを設け
てあるので、発光面から発光した光(出射光)は、中間
層をリレーして第1レンズにより屈折されて所定の焦点
距離に集光する。この場合も第1レンズには何ら荷重は
加わらないので、第1レンズに反りを生じることはな
い。このため、従来に比べ、レンズに反りが生じない
分、良好な印刷品質を得ることができる。
As described above, in the present invention, the intermediate layer is provided in contact with the light emitting surface, and the first lens is provided on the upper surface of the intermediate layer. And is refracted by the first lens and condensed to a predetermined focal length. Also in this case, since no load is applied to the first lens, the first lens does not warp. For this reason, compared to the related art, since the lens is not warped, a good print quality can be obtained.

【0015】また、この発明では、好ましくは、集光レ
ンズをフレネルレンズとするのが良い。このように集光
レンズをフレネルレンズにすることにより、レンズ厚さ
を小さくすることができるので、光書込みヘッドの小型
化が可能となる。
In the present invention, preferably, the condenser lens is a Fresnel lens. By using a Fresnel lens as the condenser lens in this way, the thickness of the lens can be reduced, so that the size of the optical writing head can be reduced.

【0016】また、この発明では、好ましくは、第1レ
ンズを第1平凸レンズとし、および中間層を平行平面板
状の層とするのが良い。
In the present invention, the first lens is preferably a first plano-convex lens, and the intermediate layer is preferably a plane-parallel plate-like layer.

【0017】このように、第1レンズを第1平凸レンズ
とし、中間層を平行平面板状の層とすることにより、発
光面から出射された光は、平行平面状の層をリレーして
第1平凸レンズにより屈折されて所定の焦点距離に集光
する。このため、従来のように第1平凸レンズには反り
が生じないため、集光した像は良好な印刷品質を得るこ
とができる。
As described above, by forming the first lens as the first plano-convex lens and the intermediate layer as a plane-parallel plate-like layer, light emitted from the light emitting surface relays the plane-parallel layer to the first plane-convex layer. The light is refracted by one plano-convex lens and condenses at a predetermined focal length. Therefore, unlike the conventional case, the first plano-convex lens does not warp, so that a condensed image can have good print quality.

【0018】また、この発明では、好ましくは、第1レ
ンズと中間層とを同一材料で形成してあるのが良い。
In the present invention, the first lens and the intermediate layer are preferably formed of the same material.

【0019】このように第1レンズと中間層とを同一材
料で形成することにより、第1レンズを形成するときの
工程が低減し、作業性が向上する。
By forming the first lens and the intermediate layer with the same material in this way, the steps for forming the first lens are reduced, and the workability is improved.

【0020】また、この発明では、好ましくは、集光レ
ンズを、発光面に接して設けられた第1平凸レンズと、
この第1平凸レンズを含む発光素子の上面に設けられた
中間層と、この中間層の上面に連続されて一体的に設け
られた第2レンズとを以って構成してあるのが良い。
In the present invention, preferably, the condenser lens includes a first plano-convex lens provided in contact with the light emitting surface,
It is preferable that the light emitting device includes an intermediate layer provided on the upper surface of the light emitting element including the first plano-convex lens, and a second lens continuously and integrally provided on the upper surface of the intermediate layer.

【0021】このように、この発明では、発光面に接し
て第1平凸レンズを設け、この第1平凸レンズを含む発
光素子の上面に設けられた中間層と、この中間層の上面
に連続されて一体的に設けられた第2レンズとを設けて
あるので、発光面からの出射光は、第1平凸レンズによ
り屈折され、中間層をリレーして、さらに第2レンズに
より屈折されて所定の焦点距離に集光する。この場合も
第1平凸レンズおよび第2レンズには従来のような荷重
が加わらないため、焦点ぼけ或いは歪みのない良好な像
を得ることができる。
As described above, in the present invention, the first plano-convex lens is provided in contact with the light-emitting surface, and the intermediate layer provided on the upper surface of the light-emitting element including the first plano-convex lens is connected to the upper surface of the intermediate layer. Light emitted from the light emitting surface is refracted by the first plano-convex lens, relays the intermediate layer, and is further refracted by the second lens to a predetermined level. Focus on focal length. Also in this case, since the first plano-convex lens and the second lens are not subjected to a load as in the related art, a good image without defocus or distortion can be obtained.

【0022】また、この発明では、好ましくは、第1レ
ンズの領域を開口しかつその他の中間層の上面領域又は
第2レンズの領域を開口しかつ中間層の上面領域を遮光
膜で覆ってあるのが良い。
In the present invention, preferably, the first lens region is opened and the other upper surface region of the intermediate layer or the second lens region is opened, and the upper surface region of the intermediate layer is covered with a light shielding film. Is good.

【0023】このように、この発明では、第1レンズお
よび第2レンズ以外の中間層の上面を遮光膜により覆っ
てあるため、発光面から発散した光は、遮光膜で遮蔽さ
れることになる。したがって、発光面からの出射光は、
第1レンズおよび第2レンズ以外の面からのみ出射され
ることになるため、発光素子の結像分解能がさらに向上
する。
As described above, in the present invention, since the upper surface of the intermediate layer other than the first lens and the second lens is covered by the light-shielding film, light diverging from the light-emitting surface is shielded by the light-shielding film. . Therefore, the light emitted from the light emitting surface is
Since the light is emitted only from the surface other than the first lens and the second lens, the imaging resolution of the light emitting element is further improved.

【0024】また、この発明では、好ましくは、第1平
凸レンズを窒化シリコン又はアルミナとし、第2レンズ
を酸化シリコンとするのが良い。また、好ましくは、第
1平凸レンズをポリカーボネート又はポリスチレンと
し、第2レンズをポリメタクリル酸メチルとするのが良
い。
In the present invention, preferably, the first plano-convex lens is made of silicon nitride or alumina, and the second lens is made of silicon oxide. Preferably, the first plano-convex lens is made of polycarbonate or polystyrene, and the second lens is made of polymethyl methacrylate.

【0025】このように、第1平凸レンズの材料および
第2レンズの材料を選定することにより、第1平凸レン
ズおよび第2レンズの屈折率を任意に変えることができ
るので、発光素子の出射光を所定の焦点距離に集光させ
ることができる。
As described above, by selecting the material of the first plano-convex lens and the material of the second lens, the refractive indices of the first plano-convex lens and the second lens can be arbitrarily changed. Can be condensed to a predetermined focal length.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
プリンタ用光書込みヘッドの実施の形態につき説明す
る。なお、図1〜図10は、プリンタ用光書込みヘッド
の構成が理解できる程度に各構成成分の形状、大きさ及
び配置関係を概略的に示してあるにすぎない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical writing head for a printer according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 10 merely show the shapes, sizes and arrangements of the components so that the configuration of the optical writing head for a printer can be understood.

【0027】[第1の実施の形態]図1および図6を参
照して、この発明の第1の実施の形態のプリンタ用光書
込みヘッド構造およびこのヘッドを含む装置の構造につ
き説明する。なお、図1は、この発明のプリンタ用光書
込みヘッドの要部、特に集光レンズを有する発光素子の
部分の第1の構造例を説明するための断面図であり、図
6は、この光書込みヘッドを含む装置の全体構成を説明
するための斜視図である。なお、図1では、発光素子
(ここではLED)を2個設けた例を示しているが、実
際には複数個のLEDが所定の等間隔ピッチで配設され
ている。
[First Embodiment] The structure of an optical writing head for a printer and the structure of an apparatus including this head according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view for explaining a first structural example of a main part of an optical writing head for a printer according to the present invention, in particular, a part of a light emitting element having a condenser lens, and FIG. FIG. 2 is a perspective view for explaining the overall configuration of a device including a write head. Although FIG. 1 shows an example in which two light-emitting elements (here, LEDs) are provided, a plurality of LEDs are actually arranged at a predetermined pitch.

【0028】この発明のプリンタ用光書込み装置は、従
来のような集光レンズを、LEDアレイと感光ドラムの
中間部に設けるのではなく、LEDの発光面に、それぞ
れ対応させて集光レンズを接して設けてある。このよう
に、LEDと集光レンズとを一体化して組み合わせた発
光素子101を、ここでは集光レンズを有するLEDと
称する。以下、集光レンズを有するLED101に注目
してその構造につき詳細に説明する。
In the optical writing apparatus for a printer according to the present invention, a condensing lens is not provided in the intermediate portion between the LED array and the photosensitive drum, but the condensing lenses are respectively associated with the light emitting surfaces of the LEDs. It is provided in contact. Thus, the light emitting element 101 in which the LED and the condenser lens are integrated and combined is referred to as an LED having a condenser lens here. Hereinafter, the structure of the LED 101 having a condenser lens will be described in detail with focus on the LED 101.

【0029】この発明の光書込み装置は、大別すると、
光書込みヘッド100と現像により像を印刷するための
感光ドラム200とにより構成されている(図6)。
The optical writing device of the present invention can be broadly classified as follows.
It comprises an optical writing head 100 and a photosensitive drum 200 for printing an image by development (FIG. 6).

【0030】また、光書き込みヘッド100は、配線基
板(S)上に、複数の集光レンズを有するLED101
と複数のドライバIC103とを平行かつ並列に搭載し
てある。ここでは、集光レンズを有するLED101を
一直線に複数個並べたものを集光レンズを有するLED
アレイ102と称する。
The optical writing head 100 includes an LED 101 having a plurality of condenser lenses on a wiring board (S).
And a plurality of driver ICs 103 are mounted in parallel and in parallel. Here, a plurality of LEDs 101 having a condensing lens are arranged in a straight line.
Called array 102.

【0031】また、集光レンズを有するLED101の
発光面14aに設けられた電極(図示せず)とドライバ
IC103とはボンディングワイヤ(図示せず)によっ
て接続されている。
Further, an electrode (not shown) provided on the light emitting surface 14a of the LED 101 having the condenser lens and the driver IC 103 are connected by a bonding wire (not shown).

【0032】第1の実施の形態では、集光レンズを有す
るLED101は、LED10の発光面14a上に、第
1平凸レンズ20、中間層22および当該中間層22の
上面に連続されて一体的に設けられた第2レンズ25を
以って構成してある(図1)。そして、第2レンズ25
を平凸レンズ状に形成してある。したがって、ここで
は、第2レンズ25を第2平凸レンズと称する。
In the first embodiment, the LED 101 having the condensing lens is integrally formed on the light emitting surface 14a of the LED 10 by being connected to the first plano-convex lens 20, the intermediate layer 22, and the upper surface of the intermediate layer 22. The second lens 25 is provided (FIG. 1). Then, the second lens 25
Is formed in a plano-convex lens shape. Therefore, here, the second lens 25 is referred to as a second plano-convex lens.

【0033】この第1の実施の形態のLED10は、n
型GaAs基板12と、当該n型GaAs基板12上に
形成されたn型GaAsP層14と、当該n型GaAs
P層14上に形成されたp型GaAsP拡散領域16と
により構成してある。
The LED 10 according to the first embodiment has n
-Type GaAs substrate 12, an n-type GaAsP layer 14 formed on the n-type GaAs substrate 12, and an n-type GaAs
It is composed of a p-type GaAsP diffusion region 16 formed on the P layer 14.

【0034】第1平凸レンズ20は、LED10の発光
面14aの上面に接して設けてある。なお、ここでは、
第1平凸レンズ20の材質を、例えば窒化シリコン(S
iN2 )とする。
The first plano-convex lens 20 is provided in contact with the upper surface of the light emitting surface 14a of the LED 10. Here,
The material of the first plano-convex lens 20 is, for example, silicon nitride (S
iN 2 ).

【0035】また、中間層22は、第1平凸レンズ20
を含むLED10の上面を覆って設けられ当該中間層2
2の上面22aには、第2平凸レンズ25が連続されて
一体的に設けられている。この中間層22とこの中間層
22上の第2平凸レンズ25とは同一材料で形成されか
つ第2平凸レンズ25は、中間層22の第1平凸レンズ
20とは反対側の平坦面(中間層22の上面)22a上
に接して設けられている。当然ながら、この中間層22
と第2平凸レンズ25とを個別に設けておいて、互いに
両者を接合しても良い。
The intermediate layer 22 is formed of the first plano-convex lens 20.
The intermediate layer 2 provided over the upper surface of the LED 10 including
The second plano-convex lens 25 is provided continuously and integrally on the upper surface 22a of the second. The intermediate layer 22 and the second plano-convex lens 25 on the intermediate layer 22 are formed of the same material, and the second plano-convex lens 25 is formed on a flat surface of the intermediate layer 22 opposite to the first plano-convex lens 20 (intermediate layer). 22) is provided in contact with the upper surface 22a. Naturally, this intermediate layer 22
The second plano-convex lens 25 and the second plano-convex lens 25 may be separately provided, and the two may be joined to each other.

【0036】第2平凸レンズ25は、第1平凸レンズ2
0の上側に当該第1平凸レンズ20と対向させて設けて
ある。なお、ここでは、中間層22および第2平凸レン
ズ25の材質を、酸化シリコン(SiO2 )とする。
The second plano-convex lens 25 is the first plano-convex lens 2
The first plano-convex lens 20 is provided on the upper side of 0 so as to face the first plano-convex lens 20. Here, the material of the intermediate layer 22 and the second plano-convex lens 25 is silicon oxide (SiO 2 ).

【0037】上述したように、第1の実施の形態では、
LED10の発光面14aの上面に接して第1平凸レン
ズ20を設け、および中間層の上面22aに接して第2
平凸レンズ25を設けることにより、従来のようにレン
ズには荷重が加わらないため、レンズ反りがなくなる。
このため、LEDからの出射光が第1平凸レンズおよび
第2レンズにより屈折されて集光した像は、焦点ぼけ或
いは歪みが生じたりすることはなくなるので、良好な印
刷品質を得ることができる。また、従来のようなロッド
レンズを必要としない分、部品点数を削減することがで
きる。
As described above, in the first embodiment,
The first plano-convex lens 20 is provided in contact with the upper surface of the light emitting surface 14a of the LED 10, and the second plano-convex lens 20 is provided in contact with the upper surface 22a of the intermediate layer.
By providing the plano-convex lens 25, a load is not applied to the lens unlike the related art, so that the lens does not warp.
For this reason, an image in which the light emitted from the LED is refracted and condensed by the first plano-convex lens and the second lens is not defocused or distorted, so that good print quality can be obtained. Further, the number of parts can be reduced because a rod lens is not required unlike the related art.

【0038】[第2の実施の形態]次に、図2を参照し
て、この発明のプリンタ用光書込みヘッドの第2の実施
の形態につき説明する。なお、図2は、第2の実施の形
態のプリンタ用光書込みヘッドの要部である集光レンズ
を有するLEDの構造を説明するための断面図である。
この例では、ヘッドを構成する集光レンズを有するLE
Dの構造が上述した第1の実施の形態と異なっている。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the optical writing head for a printer according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the structure of an LED having a condenser lens, which is a main part of the optical writing head for a printer according to the second embodiment.
In this example, an LE having a condenser lens constituting the head is used.
The structure of D is different from that of the first embodiment.

【0039】第2の実施の形態では、主として、LED
10の発光面14a上に第1平凸レンズ20を設けただ
けの構造となっていて中間層や第2平凸レンズを具えて
いない(図2)。LED10の構成は上記の第1の実施
の形態と同様なので、ここでは詳細を省略する。なお、
ここでは第1平凸レンズ20の材質を窒化シリコン(S
iN2 )とする。
In the second embodiment, mainly the LED
It has a structure in which only the first plano-convex lens 20 is provided on the light emitting surface 14a of No. 10 and does not include an intermediate layer or a second plano-convex lens (FIG. 2). Since the configuration of the LED 10 is the same as that of the above-described first embodiment, the details are omitted here. In addition,
Here, the material of the first plano-convex lens 20 is silicon nitride (S
iN 2 ).

【0040】上述したように、第1平凸レンズ20を発
光面14a上に接して設けてあるので、発光面14aか
らの出射光は、第1平凸レンズ20により屈折され所定
の焦点距離に集光する。このため、従来のようなレンズ
の反りが生じない分、良好な印刷品質を得ることができ
る。
As described above, since the first plano-convex lens 20 is provided in contact with the light emitting surface 14a, the light emitted from the light emitting surface 14a is refracted by the first plano-convex lens 20 and condensed at a predetermined focal length. I do. For this reason, good print quality can be obtained because the lens does not warp as in the related art.

【0041】[第3の実施の形態]次に、図3を参照し
て、この発明のプリンタ用光書込みヘッドの第3の実施
の形態につき説明する。なお、図3は、第3の実施の形
態のプリンタ用光書込みヘッドの要部である集光レンズ
を有するLEDの構造を説明するための断面図である。
この例では、ヘッドを構成する集光レンズを有するLE
Dの構造が上述した第1および第2の実施の形態とは異
なっている。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the optical writing head for a printer according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the structure of an LED having a condenser lens, which is a main part of the optical writing head for a printer according to the third embodiment.
In this example, an LE having a condenser lens constituting the head is used.
The structure of D is different from the first and second embodiments described above.

【0042】第3の実施の形態では、LED10上に、
中間層22を設け、当該中間層22の上面(平坦面)2
2aに連続させて一体的に設けられた第1レンズ23を
以って構成してある。また、中間層22と発光面14a
との間には別のレンズを設けておらず、中間層22の平
坦な下面22bをLED10の発光面14aに直接接し
て設けてある(図3)。第3の実施の形態のLED10
も第1の実施の形態のLED構成と同様である。なお、
ここでは、第1レンズ23をいわゆる両凸レンズとす
る。したがって、中間層22の上面22aは、両凸レン
ズ(第1レンズ)23の球面と接する部分は、この球面
と同一の曲率面を有する凹部となっている。この場合に
も、中間層22と第1レンズ23とを個別に設けて一体
的に接合しても良いし、或いは同一の材料を用いて最初
から一体的に形成しても良い。
In the third embodiment, on the LED 10,
An intermediate layer 22 is provided, and an upper surface (flat surface) 2 of the intermediate layer 22 is provided.
It is constituted by a first lens 23 provided integrally and continuously with 2a. Also, the intermediate layer 22 and the light emitting surface 14a
No other lens is provided between the LED 10 and the LED 10, and the flat lower surface 22b of the intermediate layer 22 is provided directly in contact with the light emitting surface 14a of the LED 10 (FIG. 3). LED 10 of Third Embodiment
Is the same as the LED configuration of the first embodiment. In addition,
Here, the first lens 23 is a so-called biconvex lens. Therefore, a portion of the upper surface 22a of the intermediate layer 22 that is in contact with the spherical surface of the biconvex lens (first lens) 23 is a concave portion having the same curvature as the spherical surface. Also in this case, the intermediate layer 22 and the first lens 23 may be individually provided and joined together, or may be integrally formed from the beginning using the same material.

【0043】上述したように、第3の実施の形態では、
LED10の発光面14aに接して中間層22を設け、
当該中間層22の上面に第1レンズ23を設けてあるの
で、発光面14aから発光した光(出射光)は、中間層
22をリレーして第1レンズ23により屈折され、所定
の焦点距離に集光して結像する。
As described above, in the third embodiment,
An intermediate layer 22 is provided in contact with the light emitting surface 14a of the LED 10,
Since the first lens 23 is provided on the upper surface of the intermediate layer 22, the light (emission light) emitted from the light emitting surface 14a is refracted by the first lens 23 by relaying the intermediate layer 22 to reach a predetermined focal length. Focuses and forms an image.

【0044】[第4の実施の形態]次に、図4を参照し
て、この発明の第4の実施の形態につき説明する。な
お、図4は、第4の実施の形態のプリンタ用光書込みヘ
ッドの要部である集光レンズを有するLEDの構造を説
明するための断面図である。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the structure of an LED having a condenser lens, which is a main part of the optical writing head for a printer according to the fourth embodiment.

【0045】この例では、ヘッドを構成する集光レンズ
を有するLEDの構造が上述した第1、第2および第3
実施の形態と異なっている。
In this example, the structure of the LED having the condensing lens constituting the head is the first, second and third structures described above.
This is different from the embodiment.

【0046】第4の実施の形態では、LED10上に中
間層22を設け、当該中間層22の上面に連続させて一
体的に設けられた第1レンズ(第1平凸レンズ)23a
を以って構成してある。なお、ここでは、中間層22
を、平行平面板状の層とし、第1レンズ23aを平凸レ
ンズ(以下第1平凸レンズという)としてある。また、
中間層22の平坦な下面22bをLED10の発光面1
4aに直接接して設けてある(図4)。なお、第4の実
施の形態のLED10も第1の実施の形態のLED構成
と同様な構成にしてある。この場合も、中間層22と第
1平凸レンズ23aとを個別に設けて両者を接合しても
良い。
In the fourth embodiment, an intermediate layer 22 is provided on the LED 10, and a first lens (first plano-convex lens) 23 a provided continuously and integrally on the upper surface of the intermediate layer 22.
It is constituted by. Here, the intermediate layer 22
Is a plane-parallel plate-like layer, and the first lens 23a is a plano-convex lens (hereinafter, referred to as a first plano-convex lens). Also,
The flat lower surface 22b of the intermediate layer 22 is used as the light emitting surface 1 of the LED 10.
4a is provided in direct contact with it (FIG. 4). The LED 10 according to the fourth embodiment has the same configuration as the LED configuration according to the first embodiment. Also in this case, the intermediate layer 22 and the first plano-convex lens 23a may be separately provided and joined together.

【0047】なお、ここでは、第1平凸レンズ23aお
よび中間層22を同一材料で形成してあり、その材質を
例えば窒化シリコン(SiN2 )とする。
Here, the first plano-convex lens 23a and the intermediate layer 22 are formed of the same material, and the material is, for example, silicon nitride (SiN 2 ).

【0048】この第4の実施の形態では、第3の実施の
形態の第1レンズを第1平凸レンズ23aとしてあるの
で、第3の実施の形態のように中間層22の上面22a
に凹状のレンズ溝を形成する必要がない分、作業工程が
簡略化される。
In the fourth embodiment, since the first lens of the third embodiment is a first plano-convex lens 23a, the upper surface 22a of the intermediate layer 22 is provided as in the third embodiment.
Since there is no need to form a concave lens groove in the step, the working process is simplified.

【0049】[第5の実施の形態]次に図5を参照し
て、この発明のプリンタ用光書込みヘッドの第5の実施
の形態につき説明する。なお、図5は、第5の実施の形
態のプリンタ用光書込みヘッドの要部である集光レンズ
を有するLEDの構造を説明するための断面図である。
[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment of the optical writing head for a printer according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the structure of an LED having a condenser lens, which is a main part of the optical writing head for a printer according to the fifth embodiment.

【0050】この例では、ヘッドを構成する集光レンズ
を有するLEDの構造が第1の実施の形態の構造と同一
であり、中間層22上に遮光膜を具えた点が異なってい
る。
In this example, the structure of the LED having the condenser lens constituting the head is the same as the structure of the first embodiment, and is different in that a light shielding film is provided on the intermediate layer 22.

【0051】第5の実施の形態では、第2平凸レンズ2
5の領域を開口しその他の中間層22の上面領域を遮光
膜26で覆ってある(図5)。
In the fifth embodiment, the second plano-convex lens 2
5 is opened, and the other upper surface area of the intermediate layer 22 is covered with a light shielding film 26 (FIG. 5).

【0052】第5の実施の形態では、遮光膜26とし
て、例えばアルミニウム(Al)等の金属膜を用いる。
In the fifth embodiment, as the light shielding film 26, for example, a metal film such as aluminum (Al) is used.

【0053】このような、遮光膜26を中間層22の上
面22aに設けることにより、LED10から発光した
出射光は、感光ドラム200側へ光が漏れないため、感
光ドラム200上に結像する像は焦点ぼけや歪みのない
良好な像を得ることができる。このため、第1の実施の
形態に比べ、さらに良好な印刷品質を得ることができ
る。
By providing such a light-shielding film 26 on the upper surface 22a of the intermediate layer 22, the emitted light emitted from the LED 10 does not leak to the photosensitive drum 200 side. Can obtain a good image without defocus or distortion. For this reason, even better print quality can be obtained as compared with the first embodiment.

【0054】第5の実施の形態では、第1の実施の形態
の中間層22の上面22aに遮光膜26を設けた例につ
き説明したが、第3および第4の実施の形態の中間層2
2の上面22aに遮光膜26を設けても良い。その他の
構成は、第1の実施の形態と同様な構成であるため、こ
こでは詳細を省略する。
In the fifth embodiment, the example in which the light shielding film 26 is provided on the upper surface 22a of the intermediate layer 22 of the first embodiment has been described. However, the intermediate layer 2 of the third and fourth embodiments has been described.
A light-shielding film 26 may be provided on the upper surface 22a of the second. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the details are omitted here.

【0055】[第1の実施の形態の集光レンズを有する
LEDの形成方法]次に図7、図8および図9を参照し
て、この発明の第1の実施の形態のプリンタ用光書込み
ヘッドの形成方法につき簡単に説明する。なお、図7、
図8および図9は、この発明のヘッドを構成する集光レ
ンズを有するLEDを形成する工程を説明するための断
面図である。なお、実際には、一個のLEDチップの中
に複数の発光面を具えているが、ここでは、一個のLE
Dの発光面に注目して説明することにする。
[Method of Forming LED Having Condensing Lens of First Embodiment] Next, with reference to FIGS. 7, 8 and 9, optical writing for a printer according to the first embodiment of the present invention will be described. A method of forming the head will be briefly described. Note that FIG.
FIG. 8 and FIG. 9 are cross-sectional views for explaining a process of forming an LED having a condenser lens constituting the head of the present invention. In practice, a plurality of light emitting surfaces are provided in one LED chip, but here, one LE chip is used.
The description will be made focusing on the light emitting surface of D.

【0056】基板12として、n型GaAs基板を用い
る。このn型GaAs基板12上に例えばMBE法を用
いてエピタキシャル成長させ、n型GaAsP層14を
形成する。その後n型GaAsP層14の上面の所定の
領域に、選択的に不純物元素(例えば亜鉛)を拡散させ
てp型GaAsP拡散領域16を形成する(図7の
(A))。なお、既に述べたように、基板12と、n型
GaAsP層14と、p型GaAsP拡散領域16とを
総称して発光素子(LED)10と称する。
As the substrate 12, an n-type GaAs substrate is used. An n-type GaAsP layer 14 is formed on the n-type GaAs substrate 12 by epitaxial growth using, for example, the MBE method. Thereafter, an impurity element (eg, zinc) is selectively diffused into a predetermined region on the upper surface of the n-type GaAsP layer 14 to form a p-type GaAsP diffusion region 16 (FIG. 7A). As described above, the substrate 12, the n-type GaAsP layer 14, and the p-type GaAsP diffusion region 16 are collectively referred to as a light emitting element (LED) 10.

【0057】次にp型GaAsP拡散領域16を含むn
型GaAsP層14上に、電流を供給するための電極
(図示せず)を形成した後、p型GaAsP拡散領域1
6を含むn型GaAsP層14上に任意好適な方法を用
いて窒化シリコン(SiN2 )膜18を形成する(図7
の(B))。なお、ここでは、SiN2 膜18を用いた
が、SiN2 膜18の代わりにアルミナ(Al23
膜、ポリカーボネート膜又はポリスチレン膜等を用いて
も良い。
Next, n including the p-type GaAsP diffusion region 16
After an electrode (not shown) for supplying a current is formed on the p-type GaAsP layer 14, the p-type GaAsP diffusion region 1 is formed.
A silicon nitride (SiN 2 ) film 18 is formed on the n-type GaAsP layer 14 including the silicon nitride 6 by using any suitable method (FIG. 7).
(B)). Although the SiN 2 film 18 was used here, alumina (Al 2 O 3 ) was used instead of the SiN 2 film 18.
A film, a polycarbonate film, a polystyrene film, or the like may be used.

【0058】次にホトリソグラフィ技術を用いてSiN
2 膜18をエッチングしてp型GaAsP拡散領域16
の上面14aにSiN2 膜18からなる第1平凸レンズ
20を形成する(図7の(C))。なお、この場合、ホ
トリソグラフィ工程を数回繰り返してSiN2 膜18を
エッチングして、順次第1平凸レンズ20の形状に仕上
げるのが良い。このようにして形成された第1平凸レン
ズ20のレンズ径を、60μmとする。
Next, SiN is formed using photolithography technology.
2 Etching the film 18 to form the p-type GaAsP diffusion region 16
The first plano-convex lens 20 made of the SiN 2 film 18 is formed on the upper surface 14a of the substrate (FIG. 7C). In this case, it is preferable to repeat the photolithography process several times to etch the SiN 2 film 18 so as to finish the first plano-convex lens 20 in order. The lens diameter of the first plano-convex lens 20 thus formed is set to 60 μm.

【0059】また、第1平凸レンズ20の屈折率は、材
料により決まるので、SiN2 の屈折率は2.03とな
る。
Since the refractive index of the first plano-convex lens 20 is determined by the material, the refractive index of SiN 2 is 2.03.

【0060】次に第1平凸レンズ20を含むn型GaA
sP層14上に、例えばCVD法を用いて中間層(シリ
コン酸化(SiO2 )層)22を形成する。このとき、
第1平凸レンズ20は凸状になっているので、第1平凸
レンズ20の上側に形成されるシリコン酸化層22の上
面も凸状となる(図8の(A))。
Next, an n-type GaAs including the first plano-convex lens 20
An intermediate layer (silicon oxide (SiO 2 ) layer) 22 is formed on the sP layer 14 using, for example, a CVD method. At this time,
Since the first plano-convex lens 20 has a convex shape, the upper surface of the silicon oxide layer 22 formed above the first plano-convex lens 20 also has a convex shape (FIG. 8A).

【0061】次に、シリコン酸化層22の上面を平坦に
するため、当該シリコン酸化層22上に平坦化膜(ここ
ではホトレジスト膜)24を形成する(図8の
(B))。その後エッチバック法を用いてシリコン酸化
層22の上面を平坦な面22aにする(図8の
(C))。
Next, in order to flatten the upper surface of the silicon oxide layer 22, a flattening film (photoresist film here) 24 is formed on the silicon oxide layer 22 (FIG. 8B). Thereafter, the upper surface of the silicon oxide layer 22 is made a flat surface 22a using an etch-back method (FIG. 8C).

【0062】次に再度ホトリソグラフィ技術を用いて、
シリコン酸化層22上に、シリコン酸化層22と同一材
料で形成した第2レンズ25を形成する(図9)。な
お、第2レンズ25を形成する場合も、上述した第1平
凸レンズ20を形成したときと同様にしてホトリソグラ
フィ工程を数回繰り返して、第2レンズを平凸レンズ形
状に形成するのが良い。なお、ここでは、第2平凸レン
ズの材料を酸化シリコン(SiO2 )としたが、このS
iO2 の代わりにポリメタクリル酸メチルを用いても良
い。
Next, using the photolithography technique again,
A second lens 25 made of the same material as the silicon oxide layer 22 is formed on the silicon oxide layer 22 (FIG. 9). When the second lens 25 is formed, the photolithography process may be repeated several times in the same manner as when the first plano-convex lens 20 is formed, to form the second lens into a plano-convex lens shape. In this case, the material of the second plano-convex lens is silicon oxide (SiO 2 ).
Polymethyl methacrylate may be used instead of iO 2 .

【0063】また、第2平凸レンズ25は、第1平凸レ
ンズ20と対向させかつ第1平凸レンズ20の径よりも
大きく形成するのが好適である。ここでは、第2平凸レ
ンズ25のレンズ径を80μmとする。また、第2平凸
レンズの屈折率は、SiO2の材質により決まるので、
1.43となる。上記の工程を経て第1の実施の形態の
光書込みヘッドが完成する。
It is preferable that the second plano-convex lens 25 is formed to face the first plano-convex lens 20 and to be larger than the diameter of the first plano-convex lens 20. Here, the lens diameter of the second plano-convex lens 25 is 80 μm. Since the refractive index of the second plano-convex lens is determined by the material of SiO 2 ,
1.43. Through the above steps, the optical writing head according to the first embodiment is completed.

【0064】次に上述した第1の実施の形態のヘッド、
すなわち、二個のレンズを用いて第2平凸レンズの焦点
距離を求めた結果を以下に述べる。なお、この実施の形
態では、焦点距離を求める方法としては、光線追跡法を
用いる。
Next, the head according to the first embodiment described above,
That is, the result of obtaining the focal length of the second plano-convex lens using two lenses will be described below. In this embodiment, a ray tracing method is used as a method for obtaining the focal length.

【0065】この実施の形態では、ドット密度を300
DPIとした場合、個々のLEDの発光素子が84.6
μmのピッチで並ぶことになるため、第1平凸レンズ2
0のレンズ径を60μmに設定する。第1平凸レンズ2
0の曲率を30μmとし、第1平凸レンズ20と第2平
凸レンズ25との間隔を約100μmとした場合、第2
平凸レンズ25のレンズ径を80μm、曲率を20〜3
0μmとするとき、第2平凸レンズ25の焦点距離は約
500μm程度となる。
In this embodiment, a dot density of 300
In the case of DPI, the light emitting element of each LED is 84.6.
Since they are arranged at a pitch of μm, the first plano-convex lens 2
The lens diameter of 0 is set to 60 μm. First plano-convex lens 2
0 is 30 μm and the distance between the first plano-convex lens 20 and the second plano-convex lens 25 is about 100 μm, the second
The lens diameter of the plano-convex lens 25 is 80 μm, and the curvature is 20 to 3
When it is set to 0 μm, the focal length of the second plano-convex lens 25 is about 500 μm.

【0066】また、第1平凸レンズ20の材料として、
ポリカーボネートを用い、第2平凸レンズ25の材料と
して、ポリメタクリル酸メチルを用いた場合は、第2平
凸レンズの焦点距離は以下のようになる。
As the material of the first plano-convex lens 20,
When polycarbonate is used and polymethyl methacrylate is used as the material of the second plano-convex lens 25, the focal length of the second plano-convex lens is as follows.

【0067】ポリカーボネートの屈折率は、1.6であ
り、ポリメタクリル酸メチルの屈折率は、1.49であ
る。
The refractive index of polycarbonate is 1.6, and the refractive index of polymethyl methacrylate is 1.49.

【0068】この場合も、個々のLEDが84.6μm
のピッチで並ぶことになるため、第1平凸レンズ20の
レンズ径を60μmに設定する。このとき第1平凸レン
ズ20の曲率を30μmとすると、第1平凸レンズ20
および第2平凸レンズ25の間隔を約200μmとした
場合、第2平凸レンズ25のレンズ径が80μm,曲率
を20〜30μmとするとき、第2平凸レンズ25の焦
点距離は約500μmとなる。
Also in this case, the individual LEDs are 84.6 μm
Therefore, the lens diameter of the first plano-convex lens 20 is set to 60 μm. At this time, assuming that the curvature of the first plano-convex lens 20 is 30 μm,
When the distance between the second plano-convex lenses 25 is about 200 μm, and when the lens diameter of the second plano-convex lenses 25 is 80 μm and the curvature is 20 to 30 μm, the focal length of the second plano-convex lenses 25 is about 500 μm.

【0069】次に、図6および図10を参照して、この
発明のプリンタ用光書込みヘッドの第1の実施の形態を
例に取り、その動作原理およびLEDの出射光が集光す
る様子を説明する。なお、図10は、LEDの出射光が
集光する様子を説明するための図である。
Next, referring to FIG. 6 and FIG. 10, the first embodiment of the optical writing head for a printer according to the present invention will be described as an example, and the operating principle and the manner in which the light emitted from the LED is collected will be described. explain. FIG. 10 is a diagram for explaining how the light emitted from the LED is collected.

【0070】プリンタ用光書き込みヘッド100のドラ
イバIC103には、印刷データおよびクロック信号
(CLK)等の制御信号と電源電圧(VDD)が供給され
る。ドライバIC103から出力される制御信号および
電源電圧は、ボンディングワイヤ(図示せず)を経由し
て集光レンズを有するLED101へ供給される(図
6)。
The driver IC 103 of the printer optical writing head 100 is supplied with print data, control signals such as a clock signal (CLK), and a power supply voltage (V DD ). The control signal and the power supply voltage output from the driver IC 103 are supplied to the LED 101 having a condenser lens via a bonding wire (not shown) (FIG. 6).

【0071】集光レンズを有するLED101に印刷デ
ータに応じた点灯電流が供給されると、LED10が発
光する。このとき、LED10により発光した光は、第
1平凸レンズ20により屈折され、さらに中間層22を
リレーして第2平凸レンズ25によりさらに屈折され
て、LEDの像は所定の焦点距離fに集光する。第1平
凸レンズ20および第2平凸レンズ25によって集光さ
れた像を感光ドラム200上に結像させる。
When a lighting current corresponding to the print data is supplied to the LED 101 having the condenser lens, the LED 10 emits light. At this time, the light emitted by the LED 10 is refracted by the first plano-convex lens 20, further relayed through the intermediate layer 22, and further refracted by the second plano-convex lens 25, and the LED image is condensed to a predetermined focal length f. I do. The images converged by the first plano-convex lens 20 and the second plano-convex lens 25 are formed on the photosensitive drum 200.

【0072】上述した実施の形態では、発光素子とし
て、LEDを用いた例につき説明したが、何らLEDに
限定されるものではなく、例えばエレクトロルミネセン
ス素子(EL素子)にも適用することが可能である。
In the above-described embodiment, an example in which an LED is used as a light emitting element has been described. However, the present invention is not limited to an LED, and may be applied to, for example, an electroluminescent element (EL element). It is.

【0073】また、上述した実施の形態では、集光レン
ズとして、第1平凸レンズ或いは第2レンズを用いた例
につき説明したが、これらのレンズの代わりにフレネル
レンズを使用しても良い。フレネルレンズは、レンズ厚
さを小さくして光を集光させるレンズであるため、発光
素子面上にフレネルレンズを使用することにより光書込
みヘッドを小型化できるという利点がある。
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the first plano-convex lens or the second lens is used as the condensing lens, but a Fresnel lens may be used instead of these lenses. Since the Fresnel lens is a lens that condenses light by reducing the thickness of the lens, the use of the Fresnel lens on the light emitting element surface has the advantage that the optical writing head can be downsized.

【0074】[0074]

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明のプリンタ用光書込みヘッドによれば、集光レンズ
の各々を、当該集光レンズに対応する発光素子の発光面
に接して設けてあるので、個々の集光レンズには従来の
ように機械的な押圧荷重とか埋め込み樹脂による荷重と
かが加わることがなくなるので、集光レンズに反りや歪
みが生じない。このため、集光レンズにより集光された
発光素子の像は、焦点ぼけとか歪みとかを生じないの
で、良好な印刷品質を得ることができる。
As is apparent from the above description, according to the optical writing head for a printer of the present invention, each of the condenser lenses is provided in contact with the light emitting surface of the light emitting element corresponding to the condenser lens. Since there is no need to apply a mechanical pressing load or a load due to the embedded resin to the individual condensing lenses unlike the related art, there is no warping or distortion of the condensing lenses. For this reason, the image of the light emitting element condensed by the condensing lens does not cause defocus or distortion, so that good print quality can be obtained.

【0075】また、この発明では、集光レンズを開口し
かつその他の中間層の上面を遮光膜で覆ってあるので、
発光素子から出射された光が遮蔽され感光ドラム側へ漏
れることがなくなり、したがって、発光素子の結像分解
能をさらに向上することができる。
In the present invention, since the condenser lens is opened and the upper surface of the other intermediate layer is covered with the light shielding film,
The light emitted from the light emitting element is not blocked and leaks to the photosensitive drum side, so that the imaging resolution of the light emitting element can be further improved.

【0076】また、この発明では、集光レンズをフレネ
ルレンズとすることにより、光書込みヘッドの小型化を
図ることができる。
In the present invention, the size of the optical writing head can be reduced by using a Fresnel lens as the condenser lens.

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

【図1】この発明の第1の実施の形態のプリンタ用光書
込みヘッドの構造を説明するために供する断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a structure of an optical writing head for a printer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第2の実施の形態のプリンタ用光書
込みヘッドの構造を説明するために供する断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view for explaining a structure of an optical writing head for a printer according to a second embodiment of the present invention;

【図3】この発明の第3の実施の形態のプリンタ用光書
込みヘッドの構造を説明するために供する断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view for explaining the structure of an optical writing head for a printer according to a third embodiment of the present invention;

【図4】この発明の第4の実施の形態のプリンタ用光書
込みヘッドの構造を説明するために供する断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view for explaining a structure of an optical writing head for a printer according to a fourth embodiment of the present invention;

【図5】この発明の第5の実施の形態のプリンタ用光書
込みヘッドの構造を説明するために供する断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view for explaining the structure of an optical writing head for a printer according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】この発明のプリンタ用光書込みヘッド装置の全
体構造を説明するために供する斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view for explaining the overall structure of the optical writing head device for a printer according to the present invention.

【図7】(A)〜(C)は、この発明の第1の実施の形
態のプリンタ用光書込みヘッドの形成方法を説明するた
めに供する断面図である。
FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views for explaining a method for forming an optical writing head for a printer according to the first embodiment of the present invention.

【図8】(A)〜(C)は、図7に続く、プリンタ用光
書込みヘッドの形成方法を説明するために供する断面図
である。
8 (A) to 8 (C) are cross-sectional views following FIG. 7 for explaining a method of forming an optical writing head for a printer.

【図9】図8に続く、プリンタ用光書込みヘッドの形成
方法を説明するために供する断面図である。
FIG. 9 is a sectional view following FIG. 8 for explaining a method of forming the optical writing head for a printer.

【図10】LEDからの出射光が第1平凸レンズおよび
第2平凸レンズにより集光する様子を説明するための図
である。
FIG. 10 is a diagram for explaining how light emitted from an LED is collected by a first plano-convex lens and a second plano-convex lens.

【図11】従来のロッドレンズアレイに加わる荷重と反
りの様子を説明するために供する側面図と平面図であ
る。
11A and 11B are a side view and a plan view for explaining a state of a load and a warp applied to a conventional rod lens array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101:集光レンズを有するLED 10:LED 12:n型GaAs基板 14:n型GaAsP層 16:p型GaAsP拡散領域 20:第1平凸レンズ 22:中間層 22a:中間層の上面 22b:中間層の下面 23:第1レンズ 23a:第1平凸レンズ 25:第2平凸レンズ 26:遮光膜 101: LED having a condensing lens 10: LED 12: n-type GaAs substrate 14: n-type GaAsP layer 16: p-type GaAsP diffusion region 20: first plano-convex lens 22: intermediate layer 22a: upper surface of intermediate layer 22b: intermediate layer Lower surface 23: first lens 23a: first plano-convex lens 25: second plano-convex lens 26: light shielding film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠山 広 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Hiroshi Toyama 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の発光素子と、複数の集光レンズと
を具えるプリンタ用光書込みヘッドにおいて、 集光レンズの各々を、該集光レンズに対応する発光素子
の発光面に接してそれぞれ設けてあることを特徴とする
プリンタ用光書込みヘッド。
1. An optical writing head for a printer comprising a plurality of light emitting elements and a plurality of condenser lenses, wherein each of the condenser lenses is in contact with a light emitting surface of the light emitting element corresponding to the condenser lens. An optical writing head for a printer, wherein the optical writing head is provided.
【請求項2】 請求項1に記載の光書込みヘッドにおい
て、前記集光レンズを第1平凸レンズとし、該第1平凸
レンズの平坦面側を前記発光面に接して設けてあること
を特徴とするプリンタ用光書込みヘッド。
2. The optical writing head according to claim 1, wherein said condensing lens is a first plano-convex lens, and a flat surface side of said first plano-convex lens is provided in contact with said light emitting surface. Optical writing head for printer.
【請求項3】 請求項1に記載の光書込みヘッドにおい
て、前記集光レンズを、中間層と、該中間層の上面に連
続させて一体的に設けられた第1レンズとを以って構成
してあり、前記中間層の平坦な下面を前記発光面に接し
て設けてあることを特徴とするプリンタ用光書込みヘッ
ド。
3. The optical writing head according to claim 1, wherein the condenser lens comprises an intermediate layer and a first lens provided continuously and integrally on an upper surface of the intermediate layer. An optical writing head for a printer, wherein a flat lower surface of the intermediate layer is provided in contact with the light emitting surface.
【請求項4】 請求項3に記載の光書込みヘッドにおい
て、前記第1レンズを第1平凸レンズとし、および前記
中間層を平行平面板状の層とすることを特徴とするプリ
ンタ用光書込みヘッド。
4. The optical writing head according to claim 3, wherein said first lens is a first plano-convex lens, and said intermediate layer is a plane-parallel plate-like layer. .
【請求項5】 請求項3に記載の光書込みヘッドにおい
て、前記第1レンズと前記中間層とを同一材料で形成し
てあることを特徴とするプリンタ用光書込みヘッド。
5. The optical writing head according to claim 3, wherein the first lens and the intermediate layer are formed of the same material.
【請求項6】 請求項1に記載の光書込みヘッドにおい
て、前記集光レンズを、前記発光面に接して設けられた
第1平凸レンズと、該第1平凸レンズを含む前記発光素
子の上面に設けられた中間層と、該中間層の上面に連続
されて一体的に設けられた第2レンズとを以って構成し
てあることを特徴とするプリンタ用光書込みヘッド。
6. The optical writing head according to claim 1, wherein the condenser lens is provided on a first plano-convex lens provided in contact with the light-emitting surface and on an upper surface of the light-emitting element including the first plano-convex lens. An optical writing head for a printer, comprising: an intermediate layer provided; and a second lens provided continuously and integrally on an upper surface of the intermediate layer.
【請求項7】 請求項6に記載の光書込みヘッドにおい
て、前記第2レンズを第2平凸レンズとしたことを特徴
とするプリンタ用光書込みヘッド。
7. The optical writing head for a printer according to claim 6, wherein the second lens is a second plano-convex lens.
【請求項8】 請求項3に記載の光書込みヘッドにおい
て、前記第1レンズの領域を開口しかつその他の前記中
間層の上面領域を遮光膜で覆ってあることを特徴とする
プリンタ用光書込みヘッド。
8. The optical writing head for a printer according to claim 3, wherein an area of the first lens is opened, and another upper surface area of the intermediate layer is covered with a light shielding film. head.
【請求項9】 請求項6に記載の光書込みヘッドにおい
て、前記第2レンズの領域を開口しかつ前記中間層の上
面領域を遮光膜で覆ってあることを特徴とするプリンタ
用光書込みヘッド。
9. The optical writing head according to claim 6, wherein an area of the second lens is opened and an upper surface area of the intermediate layer is covered with a light shielding film.
【請求項10】 請求項6に記載の光書込みヘッドにお
いて、前記第1平凸レンズを窒化シリコン又はアルミナ
とし、前記第2レンズを酸化シリコンとしたことを特徴
とするプリンタ用光書込みヘッド。
10. The optical writing head according to claim 6, wherein said first plano-convex lens is made of silicon nitride or alumina, and said second lens is made of silicon oxide.
【請求項11】 請求項6に記載の光書込みヘッドにお
いて、前記第1平凸レンズをポリカーボネート又はポリ
スチレンとし、前記第2レンズをポリメタクリル酸メチ
ルとしたことを特徴とするプリンタ用光書込みヘッド。
11. The optical writing head according to claim 6, wherein said first plano-convex lens is made of polycarbonate or polystyrene, and said second lens is made of polymethyl methacrylate.
【請求項12】 請求項1に記載の光書込みヘッドにお
いて、前記集光レンズをフレネルレンズとすることを特
徴とするプリンタ用光書込みヘッド。
12. The optical writing head according to claim 1, wherein the condenser lens is a Fresnel lens.
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