专利名称：图像写入装置,光源,光源单元,微透镜以及微透镜的制造方法
技术领域：
本发明涉及图像写入装置，特别是涉及图像写入装置的光源单元。
背景技术：
兼备复印机和扫描仪，进而兼备打印机或者传真机等功能的多功能打印机具备把存储在硬盘等存储媒体中的文字、图像、电子照片等图像数据写入到原稿中的图像写入装置。
在上述图像写入装置中，如图18所示，很早以来就使用着LSU(激光扫描单元)。该LSU是根据预定的扫描线上的图像数据使光源104发光获得光束，把该光束照射到以预定的旋转速度旋转的光学多面镜102的预定面上，使得以一定范围的反射角反射的光通过f·θ透镜103照射到感光鼓101上的构造。
这里，在上述具备了LSU的图像写入装置中，需要与图像的分辨率或者图像的打印速度成比例地提高光学多面镜102的旋转速度。例如，在用200mm/sec打印600dpi(24dots/mm)的图像数据时，所需要的6面的光学多面镜102的旋转速度成为24×200×60/6＝48000RPM。
但是，如果考虑到光学多面镜102的轴承所承受的负载或者由光学多面镜102的旋转产生的噪音等，则理想的是加快光学多面镜102的旋转速度。
因此最近，一般是使用把图19所示那样在透明基板112上排列了多个LED元件111的LED阵列110配置成图20所示那样与条透镜113相对的结构。在该结构中，从LED阵列110发出的光通过条透镜113照射到感光鼓101上。
在把上述LED阵列110作为光源时，需要在各个LED元件111中流过电流从而控制发光的PN结构造，因此，在LED元件111之间需要预定的空间。例如在能够打印600dpi图像的图像写入装置的光源中，大约以42.3μm的间隔配置着大约20μm的方形LED元件。
为了打印高清晰度的图像，需要减小LED元件111的间隔，而要减少用于控制LED元件111的发光的部件所需要的空间存在着技术上的问题。因此，不得不减小LED元件111自身以确保上述空间，但是如果减小LED元件111则不能够得到用于在感光体上形成潜像的充分的发光辉度。为了得到充分的发光辉度，虽然也可以在LED元件111上加入很大的电压，但是其结果将缩短LED元件111的寿命。
另外，在以往的图像写入装置中，1个像素的光源由1个发光元件(例如LED元件111)形成。因此，为了补偿各个发光元件中的发光辉度的分散，在图像写入装置中，需要进行黑点修正等的修正装置。所谓发光辉度的分散，有在发光元件的制造时产生的尺寸分散，根据各个LED元件111的发光效率产生的初始分散，基于各个LED元件111的使用状态的发光辉度的变化量随时间的分散等。
进而，在预定的面上，照射光的范围的周缘部分与中心部分相比较具有照度减小的现象。因此，在用1个发光元件形成1个像素的光源时，在照射对应于各个像素的光束的范围中，周缘部分的照度比中心部分弱。从而，存在着各个像素的周边部分比中心部分薄，不能够打印鲜明的图像这样的问题。
另外，为了谋求写入装置的小型化，有减小从LED元件111到感光鼓101的距离(以下称为「共轭长度」)的方法。为了减小共轭长度，必须减小各个条透镜113的直径。
但是，如果减小直径，则将增大各个条透镜之间的交调失真或者光斑光等的光噪声。即，根据上述以往技术进行装置的小型化受到限制。
另外，像以往那样，作为聚光透镜使用了条透镜113的情况下，照射到感光鼓101上的光点的直径与光源(LED元件111)的直径相同。
发明内容
本发明考虑到以上的状况，目的在于提供能够高速写入高清晰度的图像数据，并且能够容易地调整各个像素的光源的发光辉度的小型的图像写入装置的光源。
本发明为了实现上述的目的采用以下的方法。
首先，本发明的前提是经过聚光透镜把从光源发出的光照射到感光鼓上的图像写入装置。
上述光源2由在一个面上形成了发光片11的透明基板3构成，使上述透明基板3的另一个面与上述聚光透镜相对配置。由此，通过调整透明基板3的厚度，能够使得从发光片11发出的光的焦点位于感光鼓6上。
另外，如果用多个发光片11形成1个像素的光源，则通过控制发光的发光片数量，即使不进行黑点修正也能够打印没有不均匀的图像。进而，通过调整发光的发光片11的数量，能够使对应于各个像素的光源的发光辉度变化。
另外，通过用多个发光片11构成一个像素的光源，能够在照射一个光束的范围的周边部分用其它的光束进行照射，与以往相比较，感光鼓6中的照度分布均匀。从而，能够打印鲜明的图像。
通过在上述发光片中使用自发光型的场致发光，能够不减小发光片的尺寸，而减小发光片11的间隔。
另外，为了使图像写入装置小型化，作为聚光透镜使用光量传送方式的微透镜41。所谓光量传送方式，是传送(出射)入射到透镜中的光量(不是图形)。
由于上述微透镜41是光量传送方式，因此可以不考虑焦距，另外，由于微透镜41自身的尺寸也很小，因此能够把从光源2到感光鼓6的距离缩短到3mm以下。由此，与以往相比较当然能够使装置相当小。
另外，如果使用这样的微透镜41，则如以下所说明的那样，还能够自由地改变照射到感光鼓6上的光点的直径。
即，以往由于使用图像传送方式的条透镜，因此需要在感光鼓6上投影清晰的图像，并且在此基础上，还必须使LED元件111的直径与上述点径成为相同的大小。
与此不同，在本发明中由于采用光量传送方式的微透镜4，因此即使上述光源片11的直径与上述点径是不同的大小，投影到感光鼓6上的图像也不会不清晰。
如以上说明的那样，如果依据本发明，则由于能够自由地改变照射到感光鼓6上光点的直径，因此当然还能够在感光鼓6上投影没有间隙的图像。
图1是适用了本发明的图像写入装置的主要部分的结构图。
图2示出了光源的制造过程。
图3示出了形成多个光源片的透明基板。
图4示出把光源片排列成3列的透明基板。
图5是具备图像写入装置的光纤透镜的斜视图。
图6是光纤的斜视图。
图7是光纤透镜的X-X’的剖面图。
图8是图像写入装置具备的光纤透镜的斜视图。
图9示出了使发光片沿着宽度方向重叠那样配置的透明基板。
图10是光源片的剖面图。
图11示出了端部的发光片的面积大的光源片。
图12示出了使端面对于宽度方向倾斜的光源片。
图13示出了大致L形的光源。
图14示出了端部的发光片的厚度薄的光源片。
图15示出了微透镜的制造过程。
图16示出把微透镜用作为聚光透镜的光源单元。
图17是根据注入成型制造的微透镜阵列的说明图。
图18是现有的图像写入装置的说明图。
图19是LED阵列的说明图。
图20是现有的图像写入装置的说明图。
具体实施例方式
第1实施形态图1是示出了本发明的图像写入装置的光源单元10的剖面图。该光源片单元10的光源2用以下所示的方法做成。首先，如图2(a)所示，在从沿着图像写入装置的主扫描方向上长的透明基板3的一个面的端面0.3～0.5mm的密封处理部12以外，叠层ITO电极等透明电极层4a。接着，用遮光膜8遮蔽形成有透明电极层4a的透明电极元件4的部分，然后，进行曝光，显像，腐蚀等光刻处理，生成矩阵形地排列了预定面积的透明电极元件4(图2(b))。接着，在透明电极元件4上叠层场致发光膜(以下，称为「发光膜1」)，进而，在发光膜1上作为共同电极叠层金属电极层5(图2(c))。接着在上述密封处理部12上涂敷用于密封处理的环氧树脂等有粘合性的树脂13，最后用密封玻璃15覆盖金属电极层5和树脂13(图2(d))。由此做成光源2。
如上所述，涂敷树脂13、覆盖密封玻璃15是为了防止场致发光的物理损伤，防止湿气侵入光源2内。
另外，各个上述透明电极元件4经过图2(d)所示的引线100导出到发光控制装置H，上述金属电极层5经过引线101导出到发光控制装置H。该发光控制装置H进行加入到上述引线100和引线101上的电压的控制，进行发光膜1的发光控制。
如果上述发光控制装置在上述那样构成的透明电极元件4和金属电极层5上加入预定的电压，则位于各个透明电极元件4的上方部分的发光膜1(以下，把位于透明电极层元件4的上方的部分称为「发光片11」)上形成电场而发光。
在本实施形态中，上述透明电极元件4以及上述发光片11例如是沿着图像写入装置的扫描方向以及副扫描方向的长度为4.2μm的板形。另外，说明沿着扫描方向以及副扫描方向例如以14.1μm间隔形成多个透明电极元件4以及发光片11的情况。
与图19所示的LED元件111相比较，能够这样以小间隔形成发光片11是由于场致发光膜自身发光，因此不需要为了发光而采用所谓的半导体扩散等复杂的工艺。如上述那样，通过以小的间隔形成发光片11，作为1个像素的光源还能够使用多个发光片11。
另外，沿着主扫描方向配置的发光片11的数量根据图像写入装置的能够打印的尺寸决定。例如，图像写入装置的能够打印的尺寸假设为A3尺寸的宽度方向(298mm)，则如图3所示，发光片11形成298mm/14.1μm21134个。
例如，对于组装了上述的光源2的图像写入装置，如果有A3尺寸的图像数据的打印指示，则发光控制装置H从存储媒体(未图示)获得打印对象的图像数据。在获得的图像数据的分辨率是600dpi的情况下，该图像数据的宽度方向(298mm)的像素数是(600/25.4)×2987039。从而，能够用21134/70393个发光片11构成一个像素的光源。
另外，还可以对于副扫描方向，例如像图4所示那样，以预定的间隔，例如以14.1μm间隔配置预定数量(例如，是与1个像素相当的数，在这里是3个)的上述透明电极元件4(a行、b行、c行)。通过这样配置3个，能够用扫描方向的预定数×副扫描方向的预定数(3×3＝9个)发光片11构成600dpi的像素的光源。
通过用多个发光片构成1个像素的光源，能够在照射1个光束的范围的周边部分用其它的光束进行照射，与以往相比较，感光鼓6中的照度分布均匀。从而，能够打印鲜明的图像。
如图1所示那样，上述光源2把透明基板3的另一个面作为发光面31，配置成该发光面31直接搭接聚光透镜7。从发光面11发出的光经过透明电极元件4，透明基板3，聚光透镜7，照射到感光鼓6上。
根据该结构，从聚光透镜7到发光片11的距离主要依赖于透明基板3的厚度。从而，通过调整透明基板3的厚度能够调整聚光透镜7与发光片11的距离，能够使从发光片11发出的光的焦点位于感光鼓6上。
另外，作为谋求图像写入装置的薄形化、小型化的方法，还考虑作为上述聚光透镜使用直径细的透镜的集合体的透镜单元的方法。
这是因为直径细的透镜焦距短。作为直径细的透镜可使用在以下说明的本发明申请人在特愿2000-2241656中提出的光纤透镜。
本发明申请人提出的光纤透镜的结构如图5所示，该光纤透镜14通过捆绑直径细，即0.5mm以下的光纤140构成。而通过这样做成细直径，将会产生交调失真和光斑等现象显著的缺点。因此，如图6所示，通过在预定长度的光纤140单体的每一个的外周上形成光吸收层143，或者如上述图5所示那样，捆绑多条预定长度的光纤140并且在其外周形成形成有光吸收层141的光纤束144，从而能够消除该缺点。
例如，上述光纤束144为了防止上述交调失真和光斑光等现象，要满足下述的关系。即，如图7所示，设定光纤束144的一条边的长度Y和上述长度N以及该开口角ω，使得满足用光纤140的长度N除以光纤束144一边的长度Y的值比作为该光纤140的中心轴Z与入射光V之间的角度的开口角ω的正切值大的关系。所谓开口角ω指的是能够正常地传输光的最大的角度。在图7中，由于示出了在能够正常地传输光的最大角度下光V入射到光纤140的状态，因此如果按照该图进行说明，则光纤140的中心轴U与入射光V之间的角度相当于开口角ω。
把这样形成了光吸收层143的多条光纤140单体，或者形成了光吸收层141的多个光纤束144收纳在上下开放的预定形状的型箱中，使多条光纤140竖立，在各条光纤140的缝隙之间充填并固化粘接剂，然后脱箱。所谓上述型箱的预定形状是使用了该光纤透镜14的图像写入装置等发挥原来功能所需要的形状，通常成为与原稿的扫描方向相同长度的带形。进而，如图8所示那样，如果在成形上需要，可在上述型箱内，用不透明的玻璃或者树脂等基板142把上述光纤140单体或者光纤束144夹在中间，用上述的方法把该基板142与上述光纤140单体或者与光纤束144相互粘接。
另外，还有以下的方法，即沿着该光纤140的径向紧密配置形成了光吸收层143的多条光纤140单体或者形成了光吸收层141的多个光纤束144。其次，在光纤束144的缝隙之间充填粘接剂，用预定形状的2片不透明玻璃或者树脂等基板142夹住。然后，通过热压接使上述粘接剂固化的方法(未图示)。
另外，上述光纤140的折射率从轴向外周逐渐减小，在原理上即使没有上述光吸收层141、143，光也收敛到中心方向。但是，作为现实的问题如果直径细，则上述交调失真或者光斑现象显著，从而需要形成上述光吸收层141、143。
另外，上述光吸收层141、143能够通过包覆，浸渍，蒸镀黑色的树脂而形成。另外，在上述型箱中充填了光纤140单体或者光纤束144的状态下所使用的粘接剂可以是以往的粘接剂，而最好使用能够防止上述交调失真或者光斑现象的黑色等粘接剂。
这里，在上述黑色等粘接剂作为光吸收层的情况下，在上述光纤140单体或者光纤束144的外周涂敷该粘接剂形成光吸收膜，与上述相同，使用上下开放的预定形状的型箱制造。当然，在该制造中要使上述黑色等粘接剂遍及光纤140单体或者光纤束144的外周整体。作为上述粘接剂，例如能够使用软化点低的玻璃或者树脂等。该软化点必须比构成上述光纤透镜14的光纤140或者基板142等材料的软化点低。
上述光纤透镜14与以往在图像写入装置中使用的条透镜113相比较，由于透镜的长度和焦距短，因此作为聚光透镜7通过使用光纤透镜14，能够谋求光源单元10以及图像写入装置的薄型化。
实施形态2如上述那样，在用多个发光片11构成1个像素的光源的情况下，上述发光控制装置H如果如上述那样有打印指示，则从存储媒体获得作为打印对象的例如A3尺寸的600dpi的图像数据。发光控制装置H如果获得图像数据，则决定构成一个像素的光源的发光片11的数量。在成为该打印对象的图像数据的宽度方向，如上述所示那样并列7039个像素，如上述所示那样，在光源2中，配置21134×3个发光片11。从而发光控制装置H决定用21134×3/70399个发光片11构成该图像数据的1个像素的光源。
接着，发光控制装置H如图4所示那样，进行成为1个像素的光源的发光片群T的分配，使得以A～C列的发光片11作为最初像素的光源，D～F列的发光片11作为下一个像素的光源。
另外，配置在透明电极元件4上的发光片11的配置图形并没有特别的限定，例如，如图9所示，也可以把发光片11配置成使得沿着透明基板3的宽度方向与其它的发光片11重叠。在如图9所示那样配置图形的情况下，发光片群T的分配，例如分配成使得把H列～J列的发光片11作为最初像素的光源，把K列～M列的发光片11分配为下一个像素的光源。
上述发光控制装置H如果完成了发光片群T的分配，则进行对应于各个像素的发光片群T的发光辉度的黑点修正处理。
上述发光控制装置H进行黑点修正处理是由于存在发光片11在制造阶段中产生的尺寸、厚度的分散，由各个发光片11的发光效率的分散引起的发光辉度的初始分散以及由各个发光片11的发光频度等使用环境引起的发光辉度的变化量随时间的分散的缘故。
作为上述发光控制装置H进行的黑点修正的具体方法的一个例子有以下的方法。上述发光控制装置H在各个像素的发光片群T上加入预定的电压使其发光，在预定的基准面上，进行各个像素的发光片群T的发光辉度的测定。而且，发光控制装置H根据测定的结果、及以下所示的公式，确定在把图像数据写入到感光鼓上时各个发光片群T中发光的发光片11的数量(S)。
例如，在从图4所示的左侧开始第n个发光片群Tn的发光辉度是In，发光辉度最弱的发光片群Tmin的发光辉度是Imin的情况下，如果要把各个发光片群T的发光辉度进行平均，则上述第n个发光片群Tn中发光的发光片11的数量S成为Int(P×Imin/In)。(另外，P构成发光片群T的发光片11的数量。在本实施形态中是9个。)。
这样，通过用多个发光片11构成1个像素的光源，控制发光的发光片11的数量，从而能够容易地进行对应于发光片群T之间的发光辉度分散的黑点修正。
上述发光控制装置H如果完成黑点修正，则根据成为打印对象的扫描数据的每条主扫描线的图像数据，进行发光片11的发光控制。另一方面，感光鼓6以与发光片11的发光控制相吻合的预定速度控制其旋转。
另外，根据图像数据的各个像素的浓度值，通过调整构成各个像素的发光片群T的发光片11的数量，能够使发光片群T的发光辉度与图像数据显示的浓度值相对应。例如，在所有的像素是黑色的情况下，使全部的发光片11发光，在是灰色的情况下使9个发光片中对应于浓度的预定数量的发光片11发光。
另外，在本发明中由于1个像素的光源用多个发光片11构成，因此与1个像素的光源用1个发光片11构成的情况相比较，感光鼓6上的像素之间的发光照度的分散减小。例如，在属于预定的发光片群T的1个发光片11的厚度比其它的发光片11薄的情况下，由于在该发光片11中形成大的电场，因此发光的寿命比其它的发光片11缩短。从而，如果该发光片11到达寿命，则只有该发光片成为不发光状态。即使在这样的情况下，通过其它8片发光片11发光，该发光片群T也能够维持作为光源所需要的发光辉度。
另外，以上说明了发光片群T用9个发光片11构成的情况，而在一个光源2中，也可以是混合存在由4个发光片11构成的发光片群T和由5个发光片11构成的发光片群T的结构。这种情况下，在发光片群与发光片群中，由于发光片11的数量不同，因此在各个发光片群中如果形成相同的电场则发光辉度不同。因此，上述发光控制装置H通过在由4个构成1个像素的光源发光片群T中，形成比由5个构成1个像素的光源的发光片群T更强的电场，从而能够使各个像素的发光辉度均匀。
实施形态3以上叙述了用1个光源2构成图像写入装置的光源的情况，而为了得到发光辉度均匀的光源，需要形成均匀膜厚的透明电极元件4，发光片11，金属电极层5。但是在技术上难以制造膜厚均匀的一定长度以上的透明电极层4a或者发光膜1，金属电极层5。因此，把多个光源片21对接形成光源2，其中的光源片21的长度是能够沿着透明基板3的长度均匀地形成透明电极层4a，发光膜1以及金属电极层5的膜厚的程度。
如图10点所示，首先在从透明基板片23的端面26是0.3～0.5mm的密封处理部分27以外，像上述那样叠层上述透明电极层4a。接着，用与实施形态1的光源的制造方法相同的方法，形成透明电极元件4，发光片11以及金属电极层5。然后在该密封处理部分27中，涂敷用于密封处理的环氧树脂等具有粘接性的树脂28。最后，用密封玻璃29覆盖金属电极层5和树脂28。这样涂敷树脂28和用密封玻璃29覆盖是为了防止作为发光片11使用的场致发光膜的物理损伤，防止湿气侵入到光源片21内。
接着把以上那样形成的光源片21用粘接剂等来对接端面26构成1个光源2。如果采用对接光源片21的结构，则通过把透明基板片23的长度取为能够均匀地形成透明电极层4a，发光膜1以及金属电极层5的膜厚程度的长度(例如，80mm)，从而能够得到发光辉度均匀的光源2。
图10的光源片21是矩形，端面26与光源片21的宽度方向平行。另外光源片21的端部由于成为上述密封处理部分27，因此把光源片21对接形成的光源2的辉度在各个光源片21的端面26附近几乎成为0。因此在本实施形态中，采用以下那样补偿该发光辉度衰减的结构。
于是，如图11所示，与其它的发光片11相比较，把在距各个光源片21的端面26的预定距离内形成的发光片11的面积加大。由此，能够补偿对接光源片21的端面26附近的发光辉度的衰减。
而为了加大端面26附近的发光片11的面积，在形成中央部分的发光片11的宽度方向的范围D的外侧不形成端面26附近的发光片11的一部分或者全部。如果在图像写入装置中使用在范围D的外侧形成了发光片11的一部分或者全部的光源2，则将打印模糊的图像。从而，在加大端面26附近的发光片11的面积时，例如沿着扫描方向(透明基板3的长度方向)加长发光片11，或者减小a(b)列的发光片11与b(c)列的发光片11的间隔。
另外，为了在发光片21的端面26附近得到充分的发光辉度，也可以使形成在端部的副扫描方向的发光片11的数量多于形成在光源片21中央部分的副扫描方向的发光片11的数量。
实施形态4如图12所示，如果采用使光源片21的端面对于光源2的宽度方向(副扫描方向)具有某角度，则将缓和上述的缺点。即，如图12所示，在把各个光源片21α，21β…的形状做成平行四边形，对接各个光源片21α，21β…时，将作成沿着宽度方向光源片21α与光源片21β重叠的结构。根据该结构，沿着长度方向广泛地形成密封处理部分27，能够防止端面26的该密封处理部分27集中在特定的部分中。
另外，在对接这样的平行四边形的光源片21时，最好把相互邻接的光源片21α，21β的发光片11α，11β重叠的长度Q取为发光片11α，11β之间的主扫描线的距离I以上。
另外，如图13所示，通过把光源片21做成大致L形，能够缓和上述缺点。这种结构下，如图13所示，最好把邻接的光源片21α，21β的发光片11α，β重叠的长度M取为发光片11α，11β之间的主扫描方向的距离(陷落部分)L的5倍以上。进而，为了减少端面26的发光辉度降低，例如，如图13所示，采用把形成在对接部分中的发光片11的陷落部分从宽度方向的中心偏心的结构。这种情况下，最好把形成在光源片21的一个端部的凸部C的宽度做成光源2的宽度B的三分之一以下。
实施形态5各个光源片21α，21β…的发光辉度还能够根据发光片11的电场强度变化。即，在相同电极间电位的基础上，如果减薄发光片11的膜厚，则电场强度加大，发光辉度升高。作为其结构，例如可以考虑图14所示的结构。如实施形态1那样，在透明基板2上形成透明电极元件4。而且，叠层发光层1使得从端面26的例如10mm的发光层1的厚度比其它部分的发光层的薄。该工艺与实施形态1不同。而且在发光层1的上面叠层金属电极层5。
如果像图14所示那样构成光源片21，使得在从上述端面26的10mm以内的透明基板2上形成的发光片11的膜厚比形成在中央部分的发光片11的薄，则能够达到本发明的目的。
实施形态6在各个光源片21α，21β…的形成在透明电极元件4上发光片群T中，在光源片21α，21β…的形成在距端面26的预定距离的发光片群T上加入比其它的发光片群T大的电压。
由此，形成在距端面26的预定距离内的发光片群T的发光辉度升高，能够消除光源2的发光辉度沿着长度方向的不均匀性。
实施形态7为了谋求图像写入装置的小型化，还有比实施形态1记述的光纤透镜14减小共轭长度，把透镜自身的尺寸小的透镜用作为聚光透镜7的方法。因此，在本实施形态中，作为光源单元10的聚光透镜7，说明使用光量传送方式(后述)的微透镜的图像写入装置。
首先，如图15A所示，在感光性玻璃13的一个表面上，覆盖设置了多个由铬等构成的圆形遮光膜45的光掩膜42。上述感光性玻璃的结构例如在SiO2-Li2O-AO3系列玻璃中由感光性金属(Au、Ag、Cu)和增感剂(CeO2)构成。该感光性玻璃13的大小是长320mm，宽1～2mm，厚1mm左右。预先以与形成在光源2中的发光片11相同的间隔或者其以下的间隔形成上述遮光膜45。这是由于微透镜41是出射与入射到微透镜41上的光量相同光量的光量传送方式这样性质的透镜。
另外，在本实施形态中，使用以与在实施形态1中记述的发光片11的间隔(14.1μm)相同间隔形成了直径10μm左右的遮光膜45的光掩膜12。这里，虽然说明了把遮光膜45的大小作为直径10μm，但是遮光膜45的大小并不限定于直径10μm左右。
其次，如图15B所示，用500度对覆盖了光掩膜42的感光性玻璃43进行热处理，在该感光性玻璃43的表面，以7500～10000μJ/cm2照射波长200nm～400nm的紫外线44。如果照射紫外线，则没有用遮光膜45覆盖部分的感光性玻璃43收缩。通过该收缩，如图15C所示，用遮光膜45覆盖部分的感光性玻璃成为半球形，该成为半球形的部分成为微透镜41，另一方面，照射紫外线而收缩了的部分成为光的透射率降低，防止微透镜41之间的交调失真或者光斑光的遮光层46。由此，可以得到矩阵形地形成了微透镜41的微透镜阵列40。
能够把上述微透镜阵列40用作为实施形态1中记述的(图3所示)光源2的聚光透镜7。这种情况下，如图16A所示，在上述光源片2上经过空间S配设微透镜阵列40。
如果把上述微透镜阵列40用作为聚光透镜7，则从一个发光片11发出的光通过1个微透镜41照射到感光鼓6上。但是，如图16A所示那样使各个发光片11的大小与位置相对应，把微透镜阵列40配设为光源使得从1个发光片11发出的光经过1个微透镜41照射到感光鼓6上，这在技术上并不容易实现。
于是，也可以像图16B所示那样，使得从1个光源片11发出的光经过多个微透镜41照射到感光鼓6上。如果这样做，则把微透镜阵列40安装在光源2上的作业将很容易，当然这些微透镜阵列40·光源2的设计也很容易。这种情况下，使用微透镜41的间隔比发光片11的间隔小的微透镜阵列40。
如以上那样，如果在聚光透镜7中使用微透镜阵列40，则能够把从发光片11到感光鼓6的距离(即共轭长度)缩短到3mm以下。由此，与以往相比较，当然能够使图像写入装置相当小。这是因为不仅微透镜41自身的尺寸小，而且如以上那样做成的微透镜41由于是光量传送方式，从而还可以不考虑焦距的缘故。
另外，如果采用这样的光量传送方式的微透镜41，则如以下说明的那样，还能够自由地改变照射到感光鼓6上的光点的直径。
即，由于以往采用了图像传送方式的条透镜113，因此为了在感光鼓6上投影清晰的图像，必须使发光片11的直径与上述点径成为相同的大小。
而与此不同，如上述那样形成的微透镜由于是光量传送方式的微透镜，因此即使上述发光片11的直径与上述点径是不同的大小，投影在感光鼓6上的图像也不会不清晰。另外通过调整微透镜41的曲率半径，能够自由地改变上述光点的直径。由此，当然能够在感光鼓6上投影没有间隙的图像。
这里，微透镜阵列40的制造方法不限定于上述的方法，例如，也能够通过注入成型制造。这种情况下，在材料方面能够使用耐热丙烯或者非晶质聚烯，特别是，最好选定耐高温·高湿·热冲击等的光透射率高的材料。
另外，在这样通过注入成型制造了微透镜阵列40时，其遮光层46既可以像图17A所示那样仅设置在与感光鼓6相对的一侧，也可以像图17B所示那样仅设置在与光源2相对的一侧。当然，像图17C所示那样，设置在与感光鼓6相对的一侧与光源2相对的一侧这两侧也能够得到同样的效果。如以上那样，在把通过注入成型制造的微透镜阵列40配设在上述光源2中时，可以经过上述空间S配设。另外，如图17B，17C所示那样在把遮光层46设置在与光源2相对一侧的情况下，该透镜面与遮光层46之间可以是真空或者空洞。
进而，在上述的说明中，作为本光源单元10采用的光源2，例示了把场致发光膜作为光媒体的光源2，然而本发明并不是限定于此。即，代替该光源2，也可以采用上述以往的LED阵列110。
如以上那样，如果依据本发明，则通过用多个发光片构成1个像素的光源，即使不进行黑点修正，也能够进行在浓度方面没有不均匀的图像的印刷。进而，通过调整发光的发光片的数量，能够使发光片群的发光辉度变化。
另外，即使在对接了光源片的情况下，由于也能够沿着长度方向发出均匀强度的光，因此即使不进行黑点修正处理也能够降低发光辉度的分散量。
由于能够把从光源到感光鼓的距离(即共轭长度)缩短到3mm以下，因此与以往相比较能够使装置相当小。
另外，如果依据本发明，则由于能够自由地改变照射到感光鼓上的光点的直径，因此能够在感光鼓上投影没有间隙的图像。
权利要求
1.一种图像写入装置，该图像写入装置经由聚光透镜把从光源发出的光照射到感光体上，其特征在于具备由在一个面上形成发光片，把另一个面作为发光面的透明基板构成的光源；与上述透明基板发光面相对配置的聚光透镜。
2.根据权利要求1所述的图像写入装置，其特征在于上述发光片用多个发光片形成1个像素的光源。
3.根据权利要求1所述的图像写入装置，其特征在于具备控制上述各个发光片的发光的发光控制装置。
4.根据权利要求3所述的图像写入装置，其特征在于上述发光控制装置根据上述发光片的发光状态控制发光片的发光。
5.根据权利要求1所述的图像写入装置，其特征在于把上述发光片形成为沿着预定的方向与其它的发光片重叠。
6.根据权利要求1所述的图像写入装置，其特征在于通过把由在一个面上形成发光片，另一个面作为发光面的透明基板片构成的多个光源片对接形成一个上述光源。
7.根据权利要求6所述的图像写入装置，其特征在于在上述光源片的透明基板片的一个面上，形成用多个发光片构成1个像素的光源的发光片。
8.根据权利要求6所述的图像写入装置，其特征在于把上述光源片对接使得沿着预定的方向与其它的光源片重叠。
9.根据权利要求6所述的图像写入装置，其特征在于形成在从上述光源片的端部的预定距离内的上述发光片其发光面积比其它的光源片的发光面积宽。
10.根据权利要求6所述的图像写入装置，其特征在于使上述光源片的端面相对于该光源片的宽度方向倾斜预定角度。
11.根据权利要求6所述的图像写入装置，其特征在于形成在从上述光源片的端部的预定距离内的上述发光片其厚度比其它的发光片薄。
12.根据权利要求6所述的图像写入装置，其特征在于上述光源片是大致L形。
13.根据权利要求12所述的图像写入装置，其特征在于使上述光源片的长度方向的端面从上述光源片的宽度方向的中央偏心。
14.根据权利要求1所述的图像写入装置，其特征在于上述聚光透镜具备把沿着预定长度的光纤单体的外周或者捆绑多条光纤的光纤束的外周具备光吸收层的、光纤单体或者该光纤束排列成预定形状的光纤透镜。
15.一种图像写入装置的光源，其特征在于将多个由以一个面作为发光面的透明基板和形成在上述透明基板的另一个面上的发光片构成的光源片对接形成。
16.根据权利要求15所述的图像写入装置的光源，其特征在于上述发光片用多个发光片构成一个像素的光源。
17.根据权利要求15所述的光源，其特征在于配置光源片，使得形成在预定的光源片中的发光片沿着预定的方向与形成在其它的光源片中的发光片重叠。
18.根据权利要求15所述的光源，其特征在于形成在距上述光源片的端部的预定距离内的上述发光片的面积比其它的发光片宽。
19.根据权利要求15所述的光源，其特征在于使上述光源片的端面相对于该光源片的宽度方向倾斜预定角度。
20.根据权利要求15所述的光源，其特征在于位于距上述光源片的端部的预定距离内的上述发光片的厚度比其它的发光片薄。
21.根据权利要求15所述的光源，其特征在于上述光源片是大致L形。
22.根据权利要求21所述的光源，其特征在于使上述光源片的端面从上述光源片的宽度方向的中央部分偏心。
23.根据权利要求1所述的图像写入装置，其特征在于上述发光片是场致发光片。
24.根据权利要求15所述的光源，其特征在于上述发光片是场致发光片。
25.一种图像写入装置，该图像写入装置经由聚光透镜使从光源发出的光照射到感光体上，其特征在于具备由在一个面上具有发光片的透明基板构成的光源；微透镜阵列，其配置成与上述透明基板的另一个面相对置。
26.根据权利要求25所述的图像写入装置，其特征在于上述发光片具有预定的发光面积。
27.根据权利要求26所述的图像写入装置，其特征在于从构成上述光源的一个发光片发出的光经过一个微透镜照射到感光体上。
28.根据权利要求26所述的图像写入装置，其特征在于从构成上述光源的一个发光片发出的光经过多个微透镜照射到感光体上。
29.根据权利要求26到28的任一项中所述的图像写入装置，其特征在于从构成上述光源的一个发光片发出的光，作为具有与该光源片的直径不同大小的直径的光点，照射到上述感光体上。
30.根据从权利要求26到29的任一项中所述的图像写入装置，其特征在于在上述微透镜阵列的各个透镜之间设置遮光层。
31.一种图像写入装置的光源单元，其特征在于具备由在一个面上具有发光片的透明基板构成的光源；配置成使得与上述透明基板的另一个面相对的微透镜阵列。
32.根据权利要求31所述的图像写入装置的光源单元，其特征在于上述光源是把发光层形成在透明基板上的光源。
33.一种微透镜阵列，其特征在于具备多个微透镜；在上述多个微透镜之间设置的、防止从预定的微透镜出射的光与出射到其它的微透镜上的光交叉的遮光层。
34.一种微透镜阵列的制造方法，该微透镜阵列由多个微透镜和在上述多个微透镜之间设置的、防止从预定的微透镜出射的光与出射到其它的微透镜上的光交叉的遮光层构成，其特征在于由覆盖在感光玻璃上形成了预定的遮光膜的光掩膜的掩膜工艺；通过上述光掩膜在上述感光玻璃上照射紫外线的照射工艺构成。
全文摘要
提供了图像写入装置、光源、光源单元、微透镜以及微透镜的制造方法。通过缩短共轭长度谋求装置的小型化的同时,能够自由地变更照射到感光鼓上的光点的直径,图像写入装置具备把发光层形成在透明基板上的光源和配置成使得与该光源相对的微透镜阵列。
文档编号G02B26/12GK1379583SQ02108268
公开日2002年11月13日 申请日期2002年3月28日 优先权日2001年3月29日
发明者中村哲郎 申请人:松下电器产业株式会社