JP2000246955A - 画像書込み用発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光透過プレートを薄型化して発光強度の減衰
を抑えるとともにクロストークによる画質障害も防止で
きる画像書込み用発光装置を提供すること。 【解決手段】 基板１に設けた複数のキャビティ１ｂに
導電パターン３を展開して形成するとともに、導電パタ
ーン３の上に発光素子４を導通搭載し、キャビティ１ｂ
の開口域を除く面を支持面として光透過プレート５を積
層し、この光透過プレート５の支持面を広くとることで
光透過プレート５の肉厚を薄くして発光素子４からの光
の減衰を抑えるとともに装置の小型化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば光学露光
方式のプリンタにおいて自己現像タイプのインスタント
フィルムに画像を書き込むデバイスに適した発光装置に
係り、特に発光素子から画像書込み面への発光効率を高
く維持でき薄型化に対応できるようにした画像書込み用
発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、デジタルビデオカメラやパー
ソナルコンピュータ等の画像出力のためのフルカラープ
リンタには、画像形成のための書込みデバイスが備えら
れる。この書込みデバイスとして、感光性のＲ，Ｇ，Ｂ
の何れか一つに感応するマイクロカプセルを表面に備え
た記録紙を用い、発光ダイオードを利用したＲ，Ｇ，Ｂ
の発光素子による露光によって画像を書き込む光学露光
方式のＬＥＤヘッドが既に提案されている。

【０００３】このＬＥＤヘッドの基本的な構成は、プリ
ント基板に対して平行間隔を持たせてたとえばガラス板
等の光透過プレートを配置し、プリント基板を搭載面と
して光透過プレートとの間に発光素子を配列するという
ものであり、その要部の概略断面を図５に示す。

【０００４】図５において、表面に導電パターンを予め
形成した絶縁性の基板５１の上に、導電性パターンに合
わせてＲ，Ｇ，Ｂ等のＬＥＤを利用した発光素子５２が
導通搭載されている。これらの発光素子５２は図におい
て上面側を主光取出し面としたもので、その上方にはガ
ラス板を利用した光透過プレート５３を配置している。
そして、光透過プレート５３は基板５１の表面との間に
隙間を持たせて発光素子５２を収納できるようにするた
め、たとえば基板５１側に予めスペーサ５４をスポット
的に分散させて形成しておき、これらのスペーサ５４の
上面に光透過プレート５３を載せてアセンブリされる。
なお、スペーサ５４はガラス製の光透過プレート５３の
下面に同様にスポット配列して一体化したものでもよ
い。

【０００５】このような光透過プレート５３をスペーサ
５４の上に搭載するアセンブリでは、光透過プレート５
３がスペーサ５４によってスポット的に支持されるだけ
である。たとえば、発光素子５２の数が多くてスペーサ
５４の配列数を十分にとれないような場合では、光透過
プレート５３の支持点数が少なくなり、光透過プレート
５３の支持強度が低下する。このため、光透過プレート
５３自身の強度を高くしておくことが必要となり、光透
過プレート５３として使用するガラス板の板厚には下限
があり、０．５ｍｍ以上のものが一般に使用されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】板厚が０．５ｍｍのガ
ラスは一般的には薄い部類に入るが、光学用の部品とし
て使用する場合では比較的厚く、発光素子５２からの光
の減衰度も大きくなって光記録面への発光輝度が低下
し、解像度や鮮明度に影響を及ぼすことになる。

【０００７】一方、このような光の減衰を無くすため、
たとえば図示の例のように発光素子５２の位置に対応さ
せて光ファイバ５３ａの束を光透過プレート５３に組み
込むことが有効とされている。このような光ファイバ５
３ａを利用すれば、光の減衰がかなり抑えられる。しか
しながら、光ファイバ５３ａを組み込む構造とすると、
コスト負担が新たに生じるほか、光透過プレート５３自
身もさほど薄くはできない。

【０００８】また、発光素子５２どうしの間には互いの
発光を遮る隔たりがないので、クロストークの発生の原
因ともなる。

【０００９】このように従来の発光装置では、ガラス板
等を利用する光透過プレートの薄型化に対応できないの
で発光強度の低下が避けられず、また発光素子どうしの
間のクロストークによって記録画像の画質を低下させて
しまうという問題がある。

【００１０】本発明において解決すべき課題は、光透過
プレートを薄型化して発光強度の減衰を抑えるとともに
クロストークによる画質障害も防止できる画像書込み用
発光装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録媒体の書
込み面に対向して配置され前記記録媒体に光を照射して
画像を書き込むための発光装置であって、表面に開口す
る複数のキャビティを設けた基板と、前記キャビティの
中までそれぞれ展開して形成した導体パターンと、前記
キャビティ中に収納され前記導体パターンに導通搭載し
た発光素子とを備え、前記基板の表面に、前記キャビテ
ィの開口域を除いた面を支持面として光透過プレートを
積層してなることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、記録媒
体の書込み面に対向して配置され前記記録媒体に光を照
射して画像を書き込むための発光装置であって、表面に
開口する複数のキャビティを設けた基板と、前記キャビ
ティの中までそれぞれ展開して形成した導体パターン
と、前記キャビティ中に収納され前記導体パターンに導
通搭載した発光素子とを備え、前記基板の表面に、前記
キャビティの開口域を除いた面を支持面として光透過プ
レートを積層してなる画像書込み用発光装置であり、発
光素子をキャビティの中に埋め込むように収納すること
で個々の発光素子からの発光のクロストークが防止され
るとともに、光透過プレートの支持面を広くできるので
その肉厚を薄くでき、発光素子からの発光の減衰を抑え
るという作用を有する。

【００１３】請求項２に記載の発明は、前記光透過プレ
ートはガラス板またはプラスチック板であってその厚さ
を０．５ｍｍ以下としてなる請求項１記載の画像書込み
用発光装置であり、光透過プレートの厚さを適正化する
ことで発光素子からの発光の減衰をより一層抑えるとい
う作用を有する。

【００１４】請求項３に記載の発明は、前記光透過プレ
ートは、その表面に前記発光素子の位置に対応させた開
口を持つ遮光膜をマスクパターンによって形成し、前記
開口に臨む部分を前記発光素子からの光を透過させる内
径が１ｍｍ以下の光透過窓としてなる請求項１または２
記載の画像書込み用発光装置であり、光透過プレートの
厚さが０．５ｍｍ以下またはそれ以上であっても、必要
とする照射スポット形状をマスクパターンの変更により
簡単に設定できるという作用を有する。

【００１５】請求項４に記載の発明は、前記基板は、セ
ラミックスの基層と前記基層の表面に積層する中間層と
含み、前記基層の表面に前記導体パターンを形成すると
ともに、前記中間層には前記キャビティを創成する孔を
開けてなる請求項１から３のいずれかに記載の画像書込
み用発光装置であり、たとえばセラミックスのシート材
を基層及び中間層の素材とすることで、これらのシート
材を積層するだけで簡単にキャビティを形成できるとい
う作用を有する。

【００１６】以下、本発明の実施の形態における具体例
を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の発光装
置の要部を示す概略斜視図、図２は要部の縦断面図、図
３は光透過プレートを除いて示す平面図である。

【００１７】図１及び図２において、セラミックスを素
材とした基板１の一端に発光装置本体側のコントローラ
からのフレキシブル基板（図示せず）を接続するための
導通ポート１ａを形成するとともに、この導通ポート１
ａを除く部分には合計６個のキャビティ１ｂを形成して
いる。これらのキャビティ１ｂは、図３に示すように、
その平面形状をほぼ長円状としたもので、導通ポート１
ａの上面に形成された接続端子２からそれぞれ展開した
導体パターン３（後述の図３参照）が形成されている。

【００１８】キャビティ１ｂのそれぞれには、その内部
の底面まで形成された導体パターン３上に導通搭載され
るＬＥＤを利用した発光素子４が組み込まれる。これら
の発光素子４は、たとえばその下面と上面にそれぞれ裏
面電極と表面電極とを備えたもので、裏面電極を導体パ
ターン３の一方に搭載して導通させるとともに表面電極
をワイヤボンディングによって導体パターン３の他方に
導通させることでマウントされる。

【００１９】キャビティ１ｂが形成されている側の基板
１の表面には、一様な厚さで肉を盗んだ凹部１ｃを形成
し、この凹部１ｃには光透過プレート５を嵌め込む。光
透過プレート５は０．５ｍｍ以下の厚さのガラス板また
はプラスチック板であり、キャビティ１ｂの中の発光素
子４の光軸にほぼ一致するように光透過窓５ａを開けて
いる。この光透過窓５ａは、光透過プレート５の表面に
蒸着やスパッタ等の薄膜で形成したマスクパターンによ
る遮光膜５ｂの円形の開口５ｃのパターンに対応するも
ので、発光素子４からの光はこの開口５ｃによって外部
への光路として開かれている光透過窓５ａから記録媒体
へ向けて照射される。遮光膜５ｂに形成される開口５ｃ
の直径は１ｍｍ以下であり、したがって光透過窓５ａの
内径も同じ大きさを持つ。

【００２０】図４は基板１の製造を示すための概略縦断
面図である。

【００２１】基板１は先に述べたようにセラミックスを
素材としたもので、その製造方法としては、まず導通ポ
ート１ａの表面までの肉厚を持つセラミックスのシート
によって基層１１を形成したものを準備する。そして、
この基層１１の表面に導体パターン３を形成した後、キ
ャビティ１ｂの平面形状に相当する孔１２ａを開けたセ
ラミックスシート製の中間層１２を積層して一体化す
る。更に、中間層１２の表面には凹部１ｃの平面形状に
相当する開口１３ａを切開したセラミックスシート製の
上層１３を積層して一体化する。

【００２２】このようにセラミックスシートを利用した
基層１１，中間層１２，上層１３を積層することによっ
て基板１を導体パターン３とともに形成することができ
る。この場合、中間層１２の孔１２ａが最終的にキャビ
ティ１ｂとなり、このキャビティ１ｂを除く上面であっ
て上層１３の開口１３ａに含まれた部分の表面の全体を
光透過プレート５の搭載面とすることができる。

【００２３】以上の構成において、光透過プレート５は
先に述べたようにキャビティ１ｂを除く表面すなわち図
４で示した中間層１２の上面をその搭載面として組み込
めるので、従来例に比べるとその支持面積を広くでき
る。このため、光透過プレート５の素材として用いるガ
ラスまたはプラスチックの厚さを薄くすることができ、
発光素子４からの発光の減衰を抑えることができる。

【００２４】このように光透過プレート５を薄くできる
ので、記録紙への光照射量を高くできるとともに、基板
１を含めた全体を薄く小型化でき、記録装置へのアセン
ブリ容量も小さくできる。

【００２５】また、発光素子４はいずれもキャビティ１
ｂの中に落とし込まれて配置されるので、それぞれの発
光素子４からの発光のクロストークが防止される。そし
て、図４で説明した基板１の製造において、中間層１２
の孔１２ａの内周面に光反射層をコーティング等によっ
て形成したものとしておけば、キャビティ１ｂの内周面
の全体を光反射面とすることができる。したがって、発
光素子４の活性層から側方へ漏れる光を反射させて回収
でき、記録紙への光照射量を更に上げることができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明では、個々の発光素子か
らの発光のクロストークの防止と発光の減衰の低減化が
可能であり、また光透過プレートの肉厚を薄くすること
で書込み装置の小型化が図られる。

【００２７】請求項２の発明では、光透過プレートの厚
さの適正化によって発光素子からの発光の減衰がより一
層効果的に抑えられるので、書込み画像の画質の向上が
可能となる。

【００２８】請求項３の発明では、光透過プレートの厚
さが０．５ｍｍ以下またはそれ以上であっても、必要と
する照射スポット形状をマスクパターンの変更により簡
単に設定できる。

【００２９】請求項４の発明では、セラミックスのシー
ト等を利用した基層及び中間層を積層するだけの工程で
発光素子を収納するためのキャビティを簡単に形成で
き、製品歩留りが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像書込み用発光装置の概略を示す斜
視図

【図２】図１の発光装置の要部を示す縦断面図

【図３】光透過プレートを除いて示す発光装置の平面図

【図４】セラミックスシートを積層して基材を得る製造
工程を示すための縦断面図

【図５】従来の画像書込み用発光装置の要部を示す縦断
面図

【符号の説明】

１ 基板 １ａ 導通ポート １ｂ キャビティ １ｃ 凹部 ２ 接続端子 ３ 導体パターン ４ 発光素子 ５ 光透過プレート ５ａ 光透過窓 ５ｂ 遮光膜 ５ｃ 開口 １１ 基層 １２ 中間層 １２ａ 孔 １３ 上層 １３ａ 開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 孝史 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 堀内 俊郎 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 2C162 AG05 FA17 FA23 5F041 AA14 DA14 DA72 DA76 DA82 FF13

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体の書込み面に対向して配置され
   前記記録媒体に光を照射して画像を書き込むための発光
   装置であって、表面に開口する複数のキャビティを設け
   た基板と、前記キャビティの中までそれぞれ展開して形
   成した導体パターンと、前記キャビティ中に収納され前
   記導体パターンに導通搭載した発光素子とを備え、前記
   基板の表面に、前記キャビティの開口域を除いた面を支
   持面として光透過プレートを積層してなる画像書込み用
   発光装置。
2. 【請求項２】 前記光透過プレートは、ガラス板または
   プラスチック板であってその厚さを０．５ｍｍ以下とし
   てなる請求項１記載の画像書込み用発光装置。
3. 【請求項３】 前記光透過プレートは、その表面に前記
   発光素子の位置に対応させた開口を持つ遮光膜をマスク
   パターンによって形成し、前記開口に臨む部分を前記発
   光素子からの光を透過させる内径が１ｍｍ以下の光透過
   窓としてなる請求項１または２記載の画像書込み用発光
   装置。
4. 【請求項４】 前記基板は、セラミックスの基層と前記
   基層の表面に積層する中間層とを含み、前記基層の表面
   に前記導体パターンを形成するとともに、前記中間層に
   は前記キャビティを創成する孔を開けてなる請求項１か
   ら３のいずれかに記載の画像書込み用発光装置。