JP3322979B2 - 画像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光プリンタヘッド等の画
像形成装置やイメージセンサ等の画像読み取り装置等に
使用される画像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像装置、例えば光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用される画像装置は通常、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ポ
リカーボネート等の樹脂から成るベースプレートとを一
対の支持体に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。

【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
ート上に載置されることとなる。

【０００４】また前記各発光ダイオード素子アレイはそ
の下面に共通電極を有しており、該共通電極をベースプ
レートの上面に予め被着形成させておいた共通電極配線
に例えば、エポキシ樹脂に銀粉末等を添加した導電性樹
脂接着剤を介し接着することによって共通電極を共通電
極配線に電気的接続させつつベースプレート上に実装さ
れる。

【０００５】更に前記ベースプレートの上面に実装され
ている各発光ダイオード素子アレイはその個別電極がベ
ースプレートの上面に被着形成されている個別電極配線
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、ベースプレート上面の共通電極配線及び個別電極配
線を外部電気回路に接続することによって発光ダイオー
ド素子アレイの各発光ダイオード素子は外部電気回路と
電気的に接続されるようになっている。

【０００６】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に設けた個別電極がベ
ースプレートの個別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個別
電極は数千と極めて多いことから発光ダイオード素子ア
レイの個別電極をベースプレートの個別電極配線に電気
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。

【０００７】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。

【０００８】そこで上記欠点を解消するために本願出願
人は先にレンズと対向する画像素子アレイを、共通電極
配線を有する第１基板と、個別電極配線及び窓部を有す
る第２基板との間に、各画像素子アレイの受発光部が窓
部と対向するように配置させ、各画像素子アレイの共通
電極を第１基板の共通電極配線に接続するとともに個別
電極を第２基板の個別電極配線に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。

【０００９】かかる画像装置によれば画像素子アレイの
個別電極と第２基板の個別電極配線とがフリップチップ
接続、即ち、第１基板に実装された画像素子アレイ上に
第２基板を、該画像素子アレイの各個別電極と第２基板
の個別電極配線とが当接するようにして載置させるとと
もに各個別電極と個別電極配線とを半田を介し接合させ
ることによって接続することから画像素子アレイの個別
電極の数が数千あるとしてもその全てが第２基板の個別
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
となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この画
像装置では画像素子アレイの各個別電極を第２基板の個
別電極配線にフリップチップ接続するにあたり、画像素
子アレイの個別電極が数千あり、各個別電極の形状が５
０μm 角と極めて小さいこと、画像素子アレイは第１基
板と第２基板の間に挟まれ、画像素子アレイの各個別電
極と第２基板の個別電極配線との当接状態が目視等によ
り確認できないこと等から画像素子アレイの各個別電極
を第２基板の個別電極配線に正確にフリップチップ接続
させるのが極めて困難で誤接続を生じ易く、誤接続を生
じると画像装置を正常に作動させることができないとい
う欠点が誘発される。

【００１１】またこの画像装置は第２基板の大きさが第
１基板に実装された画像素子アレイよりも大きい（約25
倍）ため、第１基板に実装された画像素子アレイ上に第
２基板を載置させ、画像素子アレイの各個別電極と第２
基板の個別電極配線とをフリップチップ接続させる際に
第２基板に傾きが発生し易く、第２基板に傾きが発生す
ると画像素子アレイの各個別電極と第２基板の個別電極
配線とを確実、強固にフリップチップ接続するのが困難
となるとともに第２基板が画像素子アレイの上面角部を
押圧し、画像素子アレイに欠け等の破損を招来させて画
像装置としての機能が喪失するという欠点も誘発され
る。

【００１２】更にこの画像装置は画像素子アレイが第１
基板と第２基板との間に挟まれているため、画像形成装
置や画像読み取り装置等として使用に供する際、第１基
板もしくは第２基板のいずれか一方に画像素子アレイを
押圧するような外力が印加されると該外力によって間に
挟まれている画像素子アレイに欠けやクラック等の破損
が容易に発生してしまい、これによって画像装置の機能
が容易に喪失するという欠点も有する。

【００１３】また更にこの画像装置は第１基板がポリカ
ーボネート樹脂等の低剛性材料で形成されている場合に
は、画像形成装置や画像読み取り装置等として使用に供
する際、第１基板に熱応力や外力が印加されると反りや
ねじれ等の変形が容易に発生し、第１基板に変形が発生
すると第１基板上に配列実装されている画像素子アレイ
とレンズとの間に位置ズレが生じ、画像形成装置として
使用した時には感光体に鮮明で正確な潜像を形成するこ
とができなくなり、画像読み取り装置として使用した時
には外部画像情報に対応する正確な電気信号を発生させ
ることができなくなるという欠点を有する。

【００１４】

【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、その目的は画像素子アレイの各個別電極を所定の
個別電極配線に容易、且つ確実強固に電気的接続し、発
光ダイオード素子の発する光をレンズを介して感光体面
に正確に照射させ、感光体に画像品質の高い潜像を形成
することができる、或いは外部画像情報をレンズを介し
て固体撮像素子アレイに正確に結像させ、個体撮像素子
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、信頼性の高い安価な
画像装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像装置は、上
面に共通電極配線を有する第１基板上に、受発光部、共
通電極及び個別電極を有する多数の画像素子アレイを前
記共通電極と共通電極配線とが半田を介して接続される
ようにして直線状に配列・実装させるとともに、前記多
数の画像素子アレイ上に、下面に前記個別電極に対しフ
リップチップ接続される個別電極配線が被着され、前記
受発光部と対向する窓部を有した第２基板を配設し、更
にその上に、複数個のレンズを前記第１基板と同じ材質
で形成されるレンズプレートで支持したレンズ部材を配
設してなる画像装置であって、前記第１基板−第２基板
間に、前記画像素子アレイを個別に収容する穴が設けら
れた金属材層及び電気絶縁材層からなるスペーサ部材を
介在させ、前記電気絶縁材層は隣接する画像素子アレイ
間の領域に位置する前記金属材層の下面側に被着されて
前記半田の流出を遮断することを特徴とするものであ
る。

【００１６】

【作用】本発明の画像装置によれば、画像素子アレイの
個別電極を第２基板に設けた個別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
レイの個別電極が数千あるとしても、その全てが第２基
板の個別電極配線に一度に、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。
また本発明の画像装置によれば、第１基板−第２基板間
に、多数の画像素子アレイを個別に収容する穴が設けら
れた金属材層及び電気絶縁材層からなるスペーサ部材を
介在させ、前記電気絶縁材層は隣接する画像素子アレイ
間の領域に位置する前記金属材層の下面側に被着されて
いることから、共通電極と共通電極配線との間に介在さ
れる半田の流出が前記電気絶縁材層でもって良好に遮断
されることとなり、従って、多数の画像素子アレイの共
通電極と第１基板上の共通電極配線とを半田接合させる
際、溶融した半田が隣接する画像素子アレイ間の領域に
拡がることが有効に防止され、隣接する画像素子アレイ
間の電気的絶縁を確実に維持し、各画像素子アレイを正
確に駆動することが可能となる。

【００１７】また本発明の画像装置によれば第１基板と
第２基板との間にスペーサ部材を介在させたことから第
１基板に実装された画像素子アレイ上に第２基板を載置
させ、画像素子アレイの各個別電極を第２基板の個別電
極配線にフリップチップ接続させる際、第２基板の大き
さが画像素子アレイよりも大きいことに起因して傾きが
発生しようとしてもその傾きは前記スペーサ部材により
抑止されて常に平行となり、その結果、画像素子アレイ
の各個別電極を第２基板の個別電極配線に確実、且つ強
固にフリップチップ接続することが可能となるとともに
第２基板が画像素子アレイの上面角部を押圧し、画像素
子アレイに欠け等の破損を招来させるのが皆無となすこ
とができる。

【００１８】また本発明の画像装置によれば第１基板と
第２基板との間に画像素子アレイを収容するための穴を
有するスペーサ部材を介在させたことから画像素子アレ
イの各個別電極を第２基板の個別電極配線にフリップチ
ップ接続により接続させる際、スペーサ部材が画像素子
アレイの位置を規制して、画像素子アレイの各個別電極
を第２基板の所定個別電極配線に極めて容易、且つ確実
にフリップチップ接続することができる。

【００１９】更に本発明の画像装置によれば、複数個の
レンズを支持するレンズ部材のレンズプレートと、前記
第１基板とを同じ材質で形成したことから、画像装置の
使用に際し、レンズプレートと第１基板の両者に熱が印
加されても、レンズプレートと第１基板とは略同一の量
だけ熱膨張することとなり、レンズプレートに支持され
ている各レンズと第１基板に実装されている各画像素子
アレイとの間に位置ズレが発生することを有効に防止で
きる。従って、この画像装置を光プリンタヘッド等の画
像形成装置に使用した場合は、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正確、且つ鮮明に結
像させ、感光体により高品質の潜像を形成することが可
能となり、一方、この画像装置をイメージセンサ等の画
像読取装置に使用した場合は、外部からの画像情報をレ
ンズを介して固体撮像素子アレイに正確に結像させるこ
とができ、画像情報に対応した正確な電気信号を発生さ
せることが可能となる。

【００２０】

【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乃至図４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は画像素子部材、５はレンズ部材、８は支持体で
ある。

【００２１】前記画像素子部材１は第１基板2 と複数個
の発光ダイオード素子アレイ3 と中央部に窓部4aを有す
る第２基板4 とから構成されている。

【００２２】前記画像素子部材1 の第１基板2 は例え
ば、酸化アルミニウム質焼結体や結晶化ガラス、石英等
の反りやねじれ等の変形を発生し難い高剛性の材料によ
り形成されており、その上面に複数個の発光ダイオード
素子アレイ3 が直線状に配列実装されている。

【００２３】前記第１基板2 は発光ダイオード素子アレ
イ3 を支持する支持部材として作用し、図３に示す如
く、第１基板2 の上面に予め所定パターンの共通電極配
線2aを被着形成しておくとともに該共通電極配線2aに発
光ダイオード素子アレイ3 下面の共通電極31を半田や銀
ペースト等を介し接合させることによって各発光ダイオ
ード素子アレイ3 は第１基板2 の上面に配列実装され
る。

【００２４】尚、前記第１基板2 は、例えば、酸化アル
ミニウム質焼結体から成る場合は、アルミナ、シリカ、
カルシア、マグネシア等の原料粉末に適当な有機溶剤、
溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従来周
知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用
することによってセラミックグリーンシート（セラミッ
ク生シート）を得、しかる後、前記セラミックグリーン
シートを所定形状に打ち抜き加工するとともに高温（約
１５００℃）で焼成することによって製作され、また共
通電極配線2aは第１基板2 の上面にアルミニウムや銅等
の導電性材料を蒸着法や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
や金メッキを施すことによって第１基板2 の上面に被着
形成される。

【００２５】また前記第１基板2 の上面に実装されてい
る発光ダイオード素子アレイ3 は複数個の発光ダイオー
ド素子3aから成り、該発光ダイオード素子3a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 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。

【００２６】前記発光ダイオード素子3aはGaAsP 系、Ga
P 系の発光ダイオードが使用され、例えば、GaAsP 系の
発光ダイオードの場合には、まずGaAsの基板を炉中にて
高温に加熱するとともにAsH₃( アルシン) とPH₃(ホスヒ
ン) とGa( ガリウム) を適量に含むガスを接触させて基
板表面にn 型半導体のGaAsP(ガリウムー砒素ーリン)の
単結晶を成長させ、次にGaAsP 単結晶表面にSi₃N₄(窒化
シリコン) の窓付膜を被着させるとともに該窓部にZn(
亜鉛) のガスをさらし、n 型半導体のGaAsP 単結晶の一
部にZnを拡散させてp 型半導体を形成し、pn接合をもた
すことによって形成される。

【００２７】尚、前記発光ダイオード素子3a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
3 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が第１基板2 上に配列されている。

【００２８】また前記第１基板2 上に実装された発光ダ
イオード素子アレイ3 の上面には、例えば、酸化アルミ
ニウム質焼結体や結晶化ガラス、石英等から成り、中央
部に発光ダイオード素子アレイ3 と後述するレンズ7 と
の光の通路を形成するための約100 μm 程度の幅の窓部
4aを有し、下面に個別電極配線4bが被着された第２基板
4 が接合固定されている。

【００２９】前記第２基板4 は各発光ダイオード素子3a
の個別電極32を外部電気回路に電気的に接続する作用を
為し、図3 に示す如く、第２基板4 に被着させた個別電
極配線4bに各発光ダイオード素子3aの個別電極32をフリ
ップチップ接続、具体的には各発光ダイオード素子アレ
イ3 の上面に第２基板4 を、該発光ダイオード素子アレ
イ3 に設けた各発光ダイオード素子3aの個別電極32と第
２基板4 に被着させた個別電極配線4bとが間に半田バン
プを挟み対向するようにして載置させ、しかる後、前記
半田バンプを加熱溶融させ、各発光ダイオード素子3aの
個別電極32と第２基板4 の個別電極配線4bとを半田接合
することによって各発光ダイオード素子3aの個別電極32
は外部電気回路に接続される第２基板4 の個別電極配線
4bに電気的に接続されることとなる。この場合、各発光
ダイオード素子3aの個別電極32はその総数が数千と多い
もののその全てが第２基板4 の下面に被着させた個別電
極配線4b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。

【００３０】前記第２基板4 は酸化アルミニウム質焼結
体や結晶化ガラス、石英等から成り、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3
とレンズ7 との光の通路を形成するための窓部42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3
とレンズ7 との光の通路を形成するための窓部42とな
る。

【００３１】尚、前記第２基板4 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、第２基板4 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3aが発する光をレンズ7 側に透過さ
せる窓部42としての開口が所定形状に形成される。

【００３２】また前記第２基板４の下面に被着形成した
個別電極配線4bは前記第１基板2 の上面に設けた共通電
極配線2aと同じ材料、同じ方法を採用することによって
第２基板4 の下面に被着形成される。

【００３３】更に前記画像素子部材1 を構成する第１基
板と第２基板との間には、図4 に示すような各発光ダイ
オード素子アレイ3 を収容するための穴9aを有するスペ
ーサ部材9 が、穴9a内に発光ダイオード素子アレイ3 を
収容した状態で介在されている。

【００３４】前記スペーサ部材9 は第１基板2 に実装さ
れた発光ダイオード素子アレイ3 上に第２基板4 を載置
させ、発光ダイオード素子アレイ3 の各個別電極32を第
２基板4 の個別電極配線4bにフリップチップ接続させる
際、第２基板4 の大きさが発光ダイオード素子アレイ3
よりも大きいことに起因して傾きが発生しようとするの
を抑止する作用を為し、これによって第１基板2 に実装
されている発光ダイオード素子アレイ3 と第２基板4 と
は常に平行となり、発光ダイオード素子アレイ3 の各個
別電極を第２基板4 の個別電極配線4bに確実、且つ強固
にフリップチップ接続することが可能になるとともに第
２基板4 が発光ダイオード素子アレイ3の上面角部を押
圧し、発光ダイオード素子アレイ3 に欠け等の破損を招
来させるのが皆無となる。

【００３５】前記スペーサ部材9 はまた発光ダイオード
素子アレイ3 の各個別電極32を第２基板4 の個別電極配
線4bにフリップチップ接続により接続させる際、発光ダ
イオード素子アレイ3 の位置を規制する作用も為し、ス
ペーサ部材9 上の所定位置に第２基板4 を載置させれば
第２基板4 の個別電極配線4bを発光ダイオード素子アレ
イ3 の各個別電極32に自動的に正確に当接でき、これに
よって発光ダイオード素子アレイ3 の各個別電極32を第
２基板4 の所定個別電極配線4bに極めて容易、且つ確実
にフリップチップ接続することが可能となる。

【００３６】尚、前記スペーサ部材9 は図3 に示す如
く、ポリエステル、ポリイミド等の有機フィルム、紙、
ガラス等の無機材から成る電気絶縁材層9bと、ステンレ
ス、銅、鉄等の金属材料から成る金属材層9cの少なくと
も2 層構造を有しており、第１基板2 側に電気絶縁材層
9bが配置されている。この場合、第１基板2 側に電気絶
縁材層9bが配置されていることから第１基板2 上の共通
電極配線2aに発光ダイオード素子アレイ3 下面の共通電
極31を半田や銀ペースト等を介して接合させる際、半田
や銀ペースト等がスペーサ部材9 側に流出したとしても
該半田等の流出はスペーサ部材9 の電気絶縁材層9bで遮
断されて隣接する発光ダイオード素子アレイ3 の共通電
極31に接触することはなく、隣接する発光ダイオード素
子アレイ3間の電気的絶縁を確実として各発光ダイオー
ド素子アレイ3 の発光ダイオード素子3aを個別に正確に
発光させることができる。また同時に前記電気絶縁材層
9bの上部にはステンレス、銅、鉄等の金属材料から成る
金属材層9cが配されており、該金属材層9cはエッチング
処理によって各発光ダイオード素子アレイ3 の外形寸法
に対応する正確な穴9aを形成することができることか
ら、発光ダイオード素子アレイ3 の各個別電極32を第２
基板4 の個別電極配線4bにフリップチップ接続により接
続させる際、穴9a内に発光ダイオード素子アレイ3 を収
容させれば発光ダイオード素子アレイ3 の位置が規制さ
れて発光ダイオード素子アレイ3 の各個別電極32を第２
基板4 の個別電極配線4bに極めて正確に当接させること
ができ、これによって発光ダイオード素子アレイ3 の各
個別電極32を第２基板4 の所定個別電極配線4bに極めて
容易、且つ確実にフリップチップ接続することが可能と
なる。

【００３７】更に、前記電気絶縁材層9bと金属材層9cと
から成るスペーサ部材9 は第２基板4 の個別電極配線4b
の表面が電気絶縁性のレジストにより被覆されていない
場合には金属材層9 を第２基板4 の個別電極配線4bが被
着形成されている下面に当接させると第２基板4 の各個
別電極配線4bが金属材層9 によって電気的短絡を生じる
ためポリエステル、ポリイミド等の有機フィルム、紙、
ガラス等の無機材から成る電気絶縁材9dを金属材層9cと
個別電極配線4bとの間に介在させておけばよい。

【００３８】また更に前記スペーサ部材9 はその全体の
厚みを発光ダイオード素子アレイ3の厚みに対し、実質
的に同一としておくと第１基板2 もしくは第２基板4 の
いずれか一方に発光ダイオード素子アレイ3 を押圧する
ような外力が印加されても該外力が両基板2 、4 の間に
挟まれている発光ダイオード素子アレイ3 に作用するこ
とはなく、その結果、発光ダイオード素子アレイ3 に欠
けやクラック等の破損が生じるのが皆無となり、発光ダ
イオード素子アレイ3 を常に正常、且つ安定に作動させ
ることができる。従って、前記スペーサ部材9 はその厚
みを発光ダイオード素子アレイ3 の厚みに対し、実質的
に同一としておくことが好ましい。

【００３９】前記第1 基板2 、発光ダイオード素子アレ
イ3 及び第2 基板4 から成る画像素子部材1 はまたその
上部に一定距離を隔ててレンズ部材5 が併設されてい
る。

【００４０】前記レンズ部材5 は複数個の穴6aが直線状
に配列形成されているレンズプレート6 と複数個のレン
ズ7 とから成り、レンズプレート6 に設けた穴6aにレン
ズ7当接させるとともに接着剤を介し接着固定すること
によって形成されている。

【００４１】前記レンズ部材5 のレンズプレート6 は上
面に複数個のレンズ7 を所定の間隔で支持する支持部材
として作用し、また穴6aは発光ダイオード素子アレイ3
の各発光ダイオード素子3aが発する光をレンズ7 へ透過
させる作用を為す。

【００４２】前記レンズプレート6 は、例えば結晶化ガ
ラスや石英等の発光ダイオード素子アレイ3 が実装され
る第１基板2 と同じ材質で形成されており、レンズプレ
ート6 を第１基板2 と同じ材質で形成しておくと画像形
成装置として使用に供した際、レンズプレート6 と第１
基板2 の両者に熱が印加されてもレンズプレート6 と第
１基板2 とは略同一の量だけ熱膨張してレンズプレート
6 に支持されている各レンズ7 と第１基板2 に実装され
ている各発光ダイオード素子アレイ3 との間に位置ズレ
が発生することはなく、その結果、各発光ダイオード素
子3aが発する光はレンズ7 を介して感光体P 面に正確、
且つ鮮明に結像し、感光体P により高品質の潜像を形成
することが可能となる。

【００４３】また前記レンズプレート6 に支持された各
レンズ7 は各発光ダイオード素子3a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。

【００４４】前記各レンズ7 はその外表面の一部をレン
ズプレート6 にエポキシ樹脂系の弾性接着剤を介し接着
することによってレンズプレート6 に所定間隔で直線状
に接着される。

【００４５】更に前記画像素子部材１及びレンズ部材5
はその各々を一対の支持体8 、8 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3 と各レンズ7 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。

【００４６】前記一対の支持体8 、8 はその上部に第1
の基準面8aを、下部に第2 の基準面8bを有しており、支
持体8 の第1 基準面8aにレンズ部材5 のレンズプレート
6 を、支持対8 の第 2基準面8bに画像素子部材1 の第１
基板2 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3 と各レンズ7 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。この場合、支持体8
の第2 基準面8bに当接される画像素子部材1 の第1 基板
2 を酸化アルミニウム質焼結体等の変形を発生し難い高
剛性の材質で形成しておくと支持体8 に画像素子部材1
を固定させる際等において第１基板2 に外力や熱応力が
印加されても第１基板2 には反りやねじれ等の変形が発
生することはなく、その結果、第１基板2 に実装されて
いる各発光ダイオード素子アレイ3 を常に各レンズ7 に
正確に対向させることができる。

【００４７】かくして、本発明の画像装置によれば画像
素子部材1 の各発光ダイオード素子3aに所定の電力を印
加して各発光ダイオード素子3aを個別に選択的に発光さ
せ、該各発光ダイオード素子3aが発光した光をレンズ部
材5 のレンズ7 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。

【００４８】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、上述の実施例ではレン
ズ部材5 として複数個の穴6aが直線状に配列形成されて
いるレンズプレート6 に複数個のレンズ7 を接着固定さ
せたものを使用したが、これを棒状セルフフォーカシン
グレンズを多数配列させた、所謂、セルフォックレンズ
に変えてもよい。

【００４９】さらに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。

【００５０】

【発明の効果】本発明の画像装置によれば、画像素子ア
レイの個別電極を第２基板に設けた個別電極配線にフリ
ップチップ接続により電気的接続することから、各画像
素子アレイの個別電極が数千あるとしても、その全てが
第２基板の個別電極配線に一度に、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。また本発明の画像装置によれば、第１基板−第２
基板間に、多数の画像素子アレイを個別に収容する穴が
設けられた金属材層及び電気絶縁材層からなるスペーサ
部材を介在させ、前記電気絶縁材層は隣接する画像素子
アレイ間の領域に位置する前記金属材層の下面側に被着
されていることから、共通電極と共通電極配線との間に
介在される半田の流出が前記電気絶縁材層でもって良好
に遮断されることとなり、従って、多数の画像素子アレ
イの共通電極と第１基板上の共通電極配線とを半田接合
させる際、溶融した半田が隣接する画像素子アレイ間の
領域に拡がることが有効に防止され、隣接する画像素子
アレイ間の電気的絶縁を確実に維持し、各画像素子アレ
イを正確に駆動することが可能となる。

【００５１】また本発明の画像装置によれば第１基板と
第２基板との間にスペーサ部材を介在させたことから第
１基板に実装された画像素子アレイ上に第２基板を載置
させ、画像素子アレイの各個別電極を第２基板の個別電
極配線にフリップチップ接続させる際、第２基板の大き
さが画像素子アレイよりも大きいことに起因して傾きが
発生しようとしてもその傾きは前記スペーサ部材により
抑止されて常に平行となり、その結果、画像素子アレイ
の各個別電極を第２基板の個別電極配線に確実、且つ強
固にフリップチップ接続することが可能となるとともに
第２基板が画像素子アレイの上面角部を押圧し、画像素
子アレイに欠け等の破損を招来させるのが皆無となすこ
とができる。

【００５２】また本発明の画像装置によれば第１基板と
第２基板との間に画像素子アレイを収容するための穴を
有するスペーサ部材を介在させたことから画像素子アレ
イの各個別電極を第２基板の個別電極配線にフリップチ
ップ接続により接続させる際、スペーサ部材が画像素子
アレイの位置を規制して、画像素子アレイの各個別電極
を第２基板の所定個別電極配線に極めて容易、且つ確実
にフリップチップ接続することができる。

【００５３】更に本発明の画像装置によれば、複数個の
レンズを支持するレンズ部材のレンズプレートと、前記
第１基板とを同じ材質で形成したことから、画像装置の
使用に際し、レンズプレートと第１基板の両者に熱が印
加されても、レンズプレートと第１基板とは略同一の量
だけ熱膨張することとなり、レンズプレートに支持され
ている各レンズと第１基板に実装されている各画像素子
アレイとの間に位置ズレが発生することを有効に防止で
きる。従って、この画像装置を光プリンタヘッド等の画
像形成装置に使用した場合は、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正確、且つ鮮明に結
像させ、感光体により高品質の潜像を形成することが可
能となり、一方、この画像装置をイメージセンサ等の画
像読取装置に使用した場合は、外部からの画像情報をレ
ンズを介して固体撮像素子アレイに正確に結像させるこ
とができ、画像情報に対応した正確な電気信号を発生さ
せることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像装置を画像形成装置としての光プ
リンタヘッドに採用した場合の一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図１のＸーＸ線断面図である。

【図３】図１に示す画像装置の画像素子部材を説明する
ための要部拡大断面図である。

【図４】図１に示す画像装置に使用されるスペーサ部材
の部分斜視図である。

【符号の説明】

１・・・・画像素子部材 ２・・・・第１基板 ２ａ・・・共通電極配線 ３・・・・発光ダイオード素子アレイ ３ａ・・・発光ダイオード素子 ４・・・・第２基板 ４ａ・・・窓部 ４ｂ・・・個別電極配線 ５・・・・レンズ部材 ７・・・・レンズ ９・・・・スペーサ部材 ９ａ・・・穴 ３１・・・共通電極 ３２・・・個別電極

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−106974（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−114479（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−183478（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−177301（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−147621（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−115509（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−110454（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−177304（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−132645（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−183479（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−137337（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−128762（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−81067（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−111391（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−3904（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−241399（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 27/14 H01L 27/15 H04N 1/028 H04N 1/036

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に共通電極配線を有する第１基板上
   に、受発光部、共通電極及び個別電極を有する多数の画
   像素子アレイを前記共通電極と共通電極配線とが半田を
   介して接続されるようにして直線状に配列・実装させる
   とともに、前記多数の画像素子アレイ上に、下面に前記
   個別電極に対しフリップチップ接続される個別電極配線
   が被着され、前記受発光部と対向する窓部を有した第２
   基板を配設し、更にその上に、複数個のレンズを前記第
   １基板と同じ材質で形成されるレンズプレートで支持し
   たレンズ部材を配設してなる画像装置であって、前記第
   １基板−第２基板間に、前記画像素子アレイを個別に収
   容する穴が設けられた金属材層及び電気絶縁材層からな
   るスペーサ部材を介在させ、前記電気絶縁材層は隣接す
   る画像素子アレイ間の領域に位置する前記金属材層の下
   面側に被着されて前記半田の流出を遮断することを特徴
   とする画像装置。