(57)【要約】【課題】  簡単に高い精度で製造することができるマイクロレンズアレイを提供する。【解決手段】  マイクロレンズアレイ１６は、各々の一方の面に湾曲面状の複数の凹部４６，４８が形成された一対の透明な板材４２，４４と、複数の凹部４６，４８の各々に充填されており板材４２，４４の屈折率よりも高い屈折率を有する透明なレンズ部５０，５２とを備える。一対の板材４２，４４のレンズ部５０，５２同士が対向し、対向したレンズ部５０，５２の組み合わせが両凸レンズ４０を構成するように、一対の板材４２，４４が互いに接合されている。【選択図】  図１
2006184678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々の一方の面に湾曲面状の複数の凹部が形成された一対の透明な板材と、
複数の前記凹部の各々に充填されており前記板材の屈折率よりも高い屈折率を有する透明なレンズ部とを備え、
一対の前記板材の前記レンズ部同士が対向し、対向したレンズ部の組み合わせが両凸レンズを構成するように、一対の前記板材が互いに接合されていることを特徴とするマイクロレンズアレイ。
【請求項２】
一方の前記板材の前記レンズ部の屈折率が他方の前記板材の前記レンズ部の屈折率と異なることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項３】
一方の前記板材の前記レンズ部の輪郭の曲率が他方の前記板材の前記レンズ部の輪郭の曲率と異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項４】
一対の前記板材の前記両凸レンズをなすレンズ部同士の間隔を一様に確保するために、前記板材同士の間に複数のスペーサ粒子が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項５】
複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイとを備え、
前記電気光学素子の各々に前記両凸レンズの各々が重なっていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
前記電気光学パネルと前記マイクロレンズアレイが接着剤により互いに接合されており、
前記電気光学パネルと前記マイクロレンズアレイの間隔を一様に確保するために、前記電気光学パネルと前記マイクロレンズアレイの間に複数のスペーサ粒子が配置されていることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記電気光学パネルは、前記電気光学素子が形成された基板を備え、
前記マイクロレンズアレイの一方の前記板材は、前記電気光学パネルの前記基板であることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記電気光学パネルは、前記電気光学素子が形成された基板を備え、
前記マイクロレンズアレイの一方の前記板材は、前記基板と協働して前記電気光学素子を封止するように前記電気光学パネルに取り付けられた封止体であることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項９】
湾曲面状の複数の凹部が一方の面に形成された透明な板材の前記凹部の各々に透明材料を充填する工程と、
一対の前記板材の前記凹部内の前記透明材料同士が対向し、対向した透明材料の組み合わせが両凸レンズを構成するように、一対の前記板材を互いに接合する工程とを備え、
前記両凸レンズの屈折率が前記板材の屈折率よりも高いことを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項１０】
前記充填する工程は、前記透明材料を前記凹部からはみ出すように前記板材上に盛り上げる工程を有し、
前記接合する工程は、
一対の前記板材の前記凹部内の前記透明材料同士が対向するように、一対の前記板材を互いに重ね合わせる工程と、
前記透明材料を硬化させることにより、前記両凸レンズを硬化させるとともに前記板材を前記透明材料により互いに接着する工程とを有することを特徴とする請求項９に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項１１】
前記板材を互いに重ね合わせる工程および前記透明材料を硬化させる工程は、真空中で行うことを特徴とする請求項１０に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項１２】
前記凹部の曲率が異なる一対の前記板材を準備する工程と、
曲率が小さい方の前記凹部を有する一方の前記板材の前記凹部がある側の平面を削って、この板材の厚さを小さくする工程を有することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイ、これを用いた電気光学装置およびマイクロレンズアレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の電気光学素子（発光素子、受光素子、ライトバルブ画素）にそれぞれ重なる多数のレンズを有するマイクロレンズアレイが開発されている。例えば、特許文献１および特許文献２の各々は、電子写真方式の画像印刷装置の像担持体（例えば感光体ドラム）に静電潜像を書き込むために使用されるマイクロレンズアレイを開示する。特許文献１または特許文献２の技術によれば、多数の発光素子に多数の真球状のボールレンズがそれぞれ重ねられており、対応する発光素子からの光束を各ボールレンズが集束させる。集束した光は像担持体に到達して、静電潜像をここに形成する。
【０００３】
特許文献１または特許文献２に開示されたマイクロレンズアレイを製造するのに適した方法が特許文献３に開示されている。この方法では、多数のボールレンズを整列用の型の多数の穴にそれぞれ嵌め込み、余分なボールレンズを型から取り除き、型に残ったボールレンズを接着剤で発光装置に接着することにより露光ヘッドを製造する。露光ヘッドの製造と同時にマイクロレンズアレイが発光装置上に製造されることになる。
【０００４】
他のタイプのマイクロレンズアレイが特許文献４の図５に開示されている。このマイクロレンズアレイでは、透明な板材の両面に平凸レンズが形成されており、表面の平凸レンズと裏面の平凸レンズが両凸レンズを構成する。多数の両凸レンズは多数の発光素子にそれぞれ重ねられており、対応する発光素子からの光束を集束させる。集束した光は像担持体に到達して、静電潜像をここに形成する。平凸レンズの形成は、レンズの材料となるガラスペーストまたは液状の樹脂をディスペンサ（液滴供給装置）で枠体に供給し、これを硬化させることにより行われる。      
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９５６７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５６７７号公報
【特許文献３】特開２００４−２０９７７２号公報
【特許文献４】特開２０００−１５８７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１または特許文献２に開示されたマイクロレンズアレイの製造は実際には困難である。画像印刷装置で形成される画像の解像度を上げるには、発光素子の密度を上げるため、ボールレンズの直径を小さくする必要がある。例えば、数百ｄｐｉの画像を得るには、ボールレンズの許容される直径はせいぜい数１０μｍ以下である。このような小径のボールレンズを電気光学素子のアレイにマッチするように所定位置に配列することは至難の業である。仮にボールレンズの位置がずれてしまった場合には、焦点距離がばらついてしまい画像の品質が低下する。また、焦点距離のばらつきを防止するには、真球度および直径が揃ったボールレンズを準備する必要があるが、そのようなボールレンズを製造するのは難しい。
【０００７】
特許文献３に開示された方法によれば、ボールレンズを所定の位置に配列することがいくぶん容易になるかもしれないが、この方法は煩雑である。また、プラスチックなどの帯電しやすい材料でボールレンズを形成した場合には、静電気によりボールレンズが互いに付着するために、型の穴にボールレンズを嵌めることも、余分なボールレンズを型から除去することも困難である。
【０００８】
特許文献４の図５に開示されたマイクロレンズアレイは、板材の両面に平凸レンズを形成することにより製造されるので、板材の厚さがある分、各々の両凸レンズの全体の形状が制約される。例えば、個々の両凸レンズを完全な真球状にすることはできない。また、板材の厚さがある分、両凸レンズの厚さも小さくすることができない。さらに、両凸レンズの中央に板材があるために、ある両凸レンズに進入した光が板材を伝播し他の両凸レンズから出射するおそれが大きい。すなわちクロストークのおそれが大きい。また、液滴を硬化させてレンズを形成するために、各レンズの位置、寸法および形状の精度は必然的に低い。
【０００９】
そこで、本発明は、簡単に高い精度で製造することができるマイクロレンズアレイ、これを用いた電気光学装置およびマイクロレンズアレイを簡単に高い精度で製造するための方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るマイクロレンズアレイは、  各々の一方の面に湾曲面状の複数の凹部が形成された一対の透明な板材と、複数の前記凹部の各々に充填されており前記板材の屈折率よりも高い屈折率を有する透明なレンズ部とを備え、一対の前記板材の前記レンズ部同士が対向し、対向したレンズ部の組み合わせが両凸レンズを構成するように、一対の前記板材が互いに接合されていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、湾曲面状の凹部の輪郭は、典型的には球の一部状（以下「球面状」と呼ぶ）であるが、これには限定されず非球面状であってもよい。湾曲面状の凹部に充填された各レンズ部は、凹部に対面する面が湾曲した凸となる。レンズ部の凹部とは反対側の輪郭をなす面は、典型的には平面である（すなわち、典型的には各レンズ部は平凸レンズである）が、凹面または凸面であってもよい（すなわち、各レンズ部はメニスカスレンズであってもよいし、両凸レンズであってもよい）。各レンズ部がいずれの形状であっても、一対の板材の対向するレンズ部同士の組み合わせが両凸レンズを構成するように、板材が互いに接合される。
【００１２】
この構成によれば、レンズ部を形成するための型として透明な板材が機能するので、レンズ部の寸法および形状の精度を簡単に高めることが可能である。また、レンズ部を支持する支持体として透明な板材が機能するので、レンズ部の配列工程をなくすことができ、しかも板材に支持されることによりレンズの相互の位置精度が確保される。さらに、一対の板材が互いに接合されて、板材内のレンズ部により両凸レンズが構成されているので、両凸レンズの中央に板材が配置される場合に比べて、個々の両凸レンズの全体の形状をより自由に設計することが可能である。例えば両凸レンズを完全な真球状にすることも容易である。また、両凸レンズの中央に板材が配置されないので、両凸レンズの厚さを小さくすることができ、さらにクロストークのおそれを低減することが可能である。
【００１３】
一方の前記板材の前記レンズ部の屈折率は、他方の前記板材の前記レンズ部の屈折率と等しくてもよいが、異なっていてもよい。一方の前記板材の前記レンズ部の屈折率が他方の前記板材の前記レンズ部の屈折率と異なる場合には、一方の板材のレンズ部の焦点距離が他方の板材のレンズ部の焦点距離と異なる。換言すれば、これらの焦点距離を適切に設計することにより、これらの焦点距離に応じて、マイクロレンズアレイに光を与える部分とマイクロレンズアレイから光が与えられる部分との間の任意の位置に、マイクロレンズアレイを配置することが可能である。
【００１４】
一方の前記板材の前記レンズ部の輪郭の曲率は、他方の前記板材の前記レンズ部の輪郭の曲率と等しくてもよいが、異なっていてもよい。一方の前記板材の前記レンズ部の輪郭の曲率が他方の前記板材の前記レンズ部の輪郭の曲率と異なる場合には、一方の板材のレンズ部の焦点距離が他方の板材のレンズ部の焦点距離と異なる。従って、これらの焦点距離を適切に設計することにより、これらの焦点距離に応じて、マイクロレンズアレイに光を与える部分とマイクロレンズアレイから光が与えられる部分との間の任意の位置に、マイクロレンズアレイを配置することが可能である。
【００１５】
一対の前記板材の前記両凸レンズをなすレンズ部同士の間隔を一様に確保するために、前記板材同士の間に複数のスペーサ粒子が配置されていてもよい。これによれば、両方の板材のレンズ部同士の間隔が一様になるので、両凸レンズの各々の寸法および形状の精度が向上する。また、製造時においても、板材同士の所望の間隔を容易に確保することが可能である。
【００１６】
本発明に係る電気光学装置は、複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、前記のマイクロレンズアレイとを備え、前記電気光学素子の各々に前記両凸レンズの各々が重なっていることを特徴とする。この構成によれば、マイクロレンズアレイの両凸レンズの位置、寸法および形状の精度が高いので、複数の両凸レンズの焦点距離がほぼ一様になり、マイクロレンズアレイから得られる像の品質が向上する。
【００１７】
ここで、電気光学素子とは、電気的なエネルギにより光学的特性が変化する素子および光学的なエネルギにより電気的特性が変化する素子を意味する。電気的なエネルギにより光学的特性が変化する素子としては、電気的なエネルギを光学的エネルギに変換する発光素子（例えばエレクトロルミネセント発光素子、プラズマディスプレイ素子）および電気的エネルギにより光の透過率が変化するライトバルブ画素（例えば液晶の画素、電気泳動ディスプレイの画素）がある。光学的なエネルギにより電気的特性が変化する素子には、光学的エネルギを電気的エネルギに変換する受光素子（例えば固体撮像素子）がある。
【００１８】
この電気光学装置において、前記電気光学パネルと前記マイクロレンズアレイが接着剤により互いに接合されており、前記電気光学パネルと前記マイクロレンズアレイの間隔を一様に確保するために、前記電気光学パネルと前記マイクロレンズアレイの間に複数のスペーサ粒子が配置されていてもよい。これによれば、電気光学パネルとマイクロレンズアレイの間隔が一様になるので、光学系の精度が向上する。また、製造時においても、電気光学パネルとマイクロレンズアレイの所望の間隔を容易に確保することが可能である。
【００１９】
また、本発明に係る電気光学装置において、前記電気光学パネルは、前記電気光学素子が形成された基板を備え、前記マイクロレンズアレイの一方の前記板材は、前記電気光学パネルの前記基板であってもよい。これによれば、電気光学装置の部品点数を削減することができる。
【００２０】
また、本発明に係る電気光学装置において、前記電気光学パネルは、前記電気光学素子が形成された基板を備え、前記マイクロレンズアレイの一方の前記板材は、前記基板と協働して前記電気光学素子を封止するように前記電気光学パネルに取り付けられた封止体であってもよい。これによれば、電気光学装置の部品点数を削減することができる。
【００２１】
本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法は、湾曲面状の複数の凹部が一方の面に形成された透明な板材の前記凹部の各々に透明材料を充填する工程と、一対の前記板材の前記凹部内の前記透明材料同士が対向し、対向した透明材料の組み合わせが両凸レンズを構成するように、一対の前記板材を互いに接合する工程とを備え、前記両凸レンズの屈折率が前記板材の屈折率よりも高いことを特徴とする。この方法によれば、前記と同じ理由から、レンズの位置、寸法および形状の精度を簡単に高めることが可能である。さらに、両凸レンズの中央に板材が配置される場合に比べて、個々の両凸レンズの全体の形状をより自由に設計することが可能であり、両凸レンズの厚さを小さくすることができ、さらにクロストークのおそれを低減することが可能である。
【００２２】
より具体的には、凹部内に充填された透明材料が硬化した後、一対の板材を透明な接着剤で接合することも可能である。
【００２３】
より好ましくは、前記充填する工程は、前記透明材料を前記凹部からはみ出すように前記板材上に盛り上げる工程を有し、前記接合する工程は、一対の前記板材の前記凹部内の前記透明材料同士が対向するように、一対の前記板材を互いに重ね合わせる工程と、前記透明材料を硬化させることにより、前記両凸レンズを硬化させるとともに前記板材を前記透明材料により互いに接着する工程とを有する。この場合には、透明材料が両凸レンズの材料と板材を接合する接着剤の機能を兼ねる。透明材料を硬化させることにより、両凸レンズを硬化させるとともに板材を透明材料により互いに接着することが可能になるので、製造に要する時間を短縮することが可能である。この場合、前記板材を互いに重ね合わせる工程および前記透明材料を硬化させる工程は、真空中で行うと好ましい。これによれば透明材料に気泡が生ずるおそれを低減することができる。また、気泡が生じたとしても、製造後に大気圧下では気泡が圧縮されて微小になる。
【００２４】
本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法は、さらに前記凹部の曲率が異なる一対の前記板材を準備する工程と、曲率が小さい方の前記凹部を有する一方の前記板材の前記凹部がある側の平面を削ってこの板材の厚さを小さくする工程を有してもよい。これによれば、板材ひいてはマイクロレンズアレイの厚さを小さくし、かつ一方の前記板材の前記レンズ部の輪郭の曲率が他方の前記板材の前記レンズ部の輪郭の曲率と異なるマイクロレンズアレイを容易に製造することが可能である。
【００２５】
ここで、「平面を削る」とは、機械的な研削および研磨ならびに例えばエッチングのような化学的に削ることを含む概念である。一方の板材の厚さを小さくする工程は、透明材料を凹部に充填する工程の前でも後でもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。なお、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置を示す断面図であり、図２は使用状態の電気光学装置を示す概略図であり、図３はこの電気光学装置の平面図である。より具体的には、図１は図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００２８】
図に例示された電気光学装置１０は、図２に示すように電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体（例えば図２に示すように感光体ドラム１１０）に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして用いられる。電気光学装置１０は、複数の発光素子（電気光学素子）１４が同一平面上に配列された発光パネル（電気光学パネル）１２と、発光パネル１２に重ねられたマイクロレンズアレイ１６を備える。
【００２９】
この実施の形態で、発光素子１４は有機発光ダイオード（Organic  Light  Emitting  Diode、以下「ＯＬＥＤ」と略称する）素子であり、各発光素子１４は印加された電圧に応じて発光する。発光パネル１２は平板状の基板１８を備える。基板１８は、ガラス、プラスチック、セラミックまたは金属などの適切な材料により形成されており、透明であってもよいし不透明であってもよい。基板１８の上には駆動素子層２０が形成されており、その上には多数の発光素子１４が形成されている。
【００３０】
発光素子１４は、図３に示すように、二列かつ千鳥状のパターンで配列されている。発光素子１４の配列パターンは図示の形態に限定されず、単列または三列以上でもよいし他の適切なパターンで配列されていてもよい。
【００３１】
駆動素子層２０の内部の詳細な図示は省略するが、ここには、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子およびＴＦＴ素子に電流を供給する線が設けられている。ＴＦＴ素子はそれぞれ発光素子１４に駆動電圧を与える。
【００３２】
図示の形態では、各発光素子１４から発せられた光が、基板１８とは反対側に図１および図２の上方に進行する。すなわち、この発光パネル１２はトップエミッションタイプのＯＬＥＤ発光パネルである。発光素子１４の各々は、駆動素子層２０の上に形成された陽極２２と、陽極２２上に成膜された正孔注入層２４と、その上に成膜された発光層２６と、その上に成膜された陰極２８を有する。陰極２８は、複数の発光素子１４にとって共通である。
【００３３】
発光層２６で発せられた光を上方に進行させるために、陽極２２は例えばアルミニウムのような反射する導電材料で形成されており、陰極２８は透明なＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）で形成されている。正孔注入層２４および発光層２６は、絶縁層３０および隔壁３２で画定された凹部内に形成されている。絶縁層３０の材料には例えばＳｉＯ２があり、隔壁３２の材料には例えばポリイミドがある。
【００３４】
この実施の形態の各発光素子１４の構成は上記の通りであるが、本発明に利用可能な発光素子のバリエーションとしては、陰極と発光層の間に電子注入層を設けたタイプや、適切な位置に絶縁層を設けたタイプなど他の層を有するタイプであってもよい。
【００３５】
発光パネル１２には、透明な接着剤３４によりマイクロレンズアレイ１６が接合されている。接着剤３４としては、例えば透明なエポキシ系の紫外線硬化性プラスチック、透明なアクリル系の紫外線硬化性プラスチックまたは各種の透明な熱硬化性プラスチックが使用しうる。接着剤３４は、好ましくは発光パネル１２の板材４２，４４と同等または類似の屈折率を有する。接着剤３４の材料としては、例えば、屈折率がガラスに近い屈折率１．５１４の紫外線硬化性エポキシ系接着剤であるダイキン工業(株)製のオプトダイン（商標）ＵＶ−３２００を使用することができる。
【００３６】
マイクロレンズアレイ１６は、透明体であって内部に複数の球状の両凸レンズ４０を有する。図３に示すように、これらの両凸レンズ４０の各々は、発光素子１４の各々に重なっている。
【００３７】
図１および図２に示すように、マイクロレンズアレイ１６は、互いに同形、同大の一対の透明な板材４２，４４を有する。板材４２，４４は、ガラスまたは透明なプラスチック（例えば紫外線硬化性、熱硬化性または熱可塑性プラスチック）から形成されている。板材４２，４４は、好ましくは同一の材料から形成されているが、他の材料から形成してもよい。板材４２の一方の面には湾曲面状の複数の凹部４６が形成されており、板材４４の一方の面にも凹部４６と同形、同大の複数の凹部４８が形成されている。
【００３８】
板材４２の複数の凹部４６の各々の全体には、板材４２の屈折率よりも高い屈折率を有する透明なレンズ部５０が充填されている。同様に、板材４４の複数の凹部４８の各々の全体には、板材４４の屈折率よりも高い屈折率を有する透明なレンズ部５２が充填されている。レンズ部５０，５２は、ガラスペーストまたは接着剤３４と同様の透明な紫外線硬化性または熱硬化性プラスチックから形成されているが、周囲の板材４２，４４よりも屈折率が高い。この実施の形態では、レンズ部５０，５２は同一の材料から形成されている。板材４２，４４をガラス（主成分はＳｉＯ２）で形成し、レンズ部５０，５２をプラスチックで形成する場合、ＳｉＯ２の屈折率が約１．５であるのに対して、レンズ部５０，５２の屈折率は１．７〜１．８にするのが好ましい例であるが、この例に本発明は限定されない。例えば、レンズ部５０，５２の材料としては、屈折率がガラスよりも大きい１．６３の紫外線硬化性エポキシ系接着剤である（株）アーデル製のオプトクレーブ（商標）ＨＶ１５３、および屈折率が１．５６７の紫外線硬化型エポキシ系接着剤であるダイキン工業(株)製のオプトダイン（商標）ＵＶ−４０００を使用することができる。
【００３９】
一対の板材４２，４４は、接着層５４により互いに接合されている。接着層５４の材料は、接着剤３４と同様の透明なプラスチックまたはガラスペーストでよい。あるいは接着層５４の材料として熱可塑性のプラスチックを使用してもよい。接着層５４は、好ましくは発光パネル１２のレンズ部５０，５２と同等または類似の屈折率を有する。例えば、接着層５４の材料としては、屈折率がガラスよりも大きい１．６３の紫外線硬化性エポキシ系接着剤である（株）アーデル製のオプトクレーブ（商標）ＨＶ１５３、および屈折率が１．５６７の紫外線硬化型エポキシ系接着剤であるダイキン工業(株)製のオプトダイン（商標）ＵＶ−４０００を使用することができる。板材４２，４４が接合された状態において、一対の板材４２，４４のレンズ部５０，５２同士が対向し、対向したレンズ部５０，５２の組み合わせが両凸レンズ４０を構成する。
【００４０】
典型的には、湾曲面状の凹部４６，４８の輪郭は球面状であって、凹部４６，４８は半球である。但し、これには限定されず、凹部４６，４８ひいてはレンズ部５０，５２の輪郭は非球面状であってもよい。
【００４１】
湾曲面状の凹部４６，４８に充填された各レンズ部５０，５２は、凹部４６，４８に対面する面が湾曲した凸（例えば球面）となる。レンズ部５０，５２の凹部４６，４８とは反対側の輪郭をなす面５０ａ，５２ａは典型的には平面である。すなわち、典型的には各レンズ部５０，５２は平凸レンズである。但し、面５０ａ，５２ａは凹面または凸面であってもよい（すなわち、各レンズ部５０，５２はメニスカスレンズであってもよいし、両凸レンズであってもよい）。各レンズ部がいずれの形状であっても、一対の板材４２，４４の対向するレンズ部５０，５２同士の組み合わせが両凸レンズ４０を構成するように、板材４２，４４が互いに接合される。典型的な例として、レンズ部５０，５２を半球体とし、かつ接着層５４の厚さを十分に小さくすることにより、両凸レンズ４０を真球状のボールレンズとすることも可能である。
【００４２】
上記のように、この実施の形態による電気光学装置１０では、多数の発光素子１４に多数の両凸レンズ４０がそれぞれ重ねられており、対応する発光素子１４からの光束を両凸レンズ４０の各々が集束させる。図２に示すように、集束した光は例えば感光体ドラム１１０などの像担持体に到達して、静電潜像をここに形成する。図２の例では、マイクロレンズアレイ１６で集束した光は、像担持体に直接照射されているが、両凸レンズ４０の形状によっては、マイクロレンズアレイ１６と像担持体の間に他の光集束装置を設けてもよい。他の光集束装置としては、レンズまたはレンズと同様の光屈折の機能を持つ光ファイバが多数配列されて、全体で１個の連続した像を結像可能な集束性ロッドレンズアレイが使用できる。集束性ロッドレンズアレイとしては、例えば日本板硝子株式会社から入手可能なＳＬＡ(セルフォック・レンズ・アレイ)がある（セルフォック＼ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。
【００４３】
この実施の形態によるマイクロレンズアレイ１６の構成によれば、レンズ部５０，５２を形成するための型として透明な板材４２，４４が機能するので、レンズ部５０，５２の寸法および形状の精度を簡単に高めることが可能である。また、レンズ部５０，５２を支持する支持体として透明な板材４２，４４が機能するので、レンズ部５０，５２の配列工程をなくすことができ、しかも板材４２，４４に支持されることによりレンズ４０の相互の位置精度が確保される。さらに、一対の板材４２，４４が互いに接合されて、板材４２，４４内のレンズ部５０，５２により両凸レンズ４０が構成されているので、両凸レンズの中央に板材が配置される場合（例えば特許文献４の図５）に比べて、個々の両凸レンズの全体の形状をより自由に設計することが可能である。例えば両凸レンズ４０を完全な真球状にすることも容易である。また、両凸レンズ４０の中央に板材が配置されないので、両凸レンズ４０の厚さを小さくすることができ、さらにクロストーク（ある両凸レンズ４０に進入した光が他の両凸レンズ４０から出射する現象）のおそれを低減することが可能である。
【００４４】
一方の板材４２のレンズ部５０の屈折率は、他方の板材４４のレンズ部５２の屈折率と異なっていてもよい。一方の板材４２のレンズ部５０の屈折率が他方の板材４４のレンズ部５２の屈折率と異なる場合には、一方の板材４２のレンズ部５０の焦点距離が他方の板材４４のレンズ部５２の焦点距離と異なる。換言すれば、これらの焦点距離を適切に設計することにより、これらの焦点距離に応じて、マイクロレンズアレイ１６に光を与える部分（この実施の形態では発光素子１４）とマイクロレンズアレイ１６から光が与えられる部分（この実施の形態では感光体ドラム１１０）との間の任意の位置に、マイクロレンズアレイ１６を配置することが可能である。例えば、レンズ部５０の材料として、屈折率がガラスよりも大きい１．６３の紫外線硬化性エポキシ系接着剤である（株）アーデル製のオプトクレーブ（商標）ＨＶ１５３を使用し、レンズ部５２の材料として、屈折率が１．５６７の紫外線硬化型エポキシ系接着剤であるダイキン工業(株)製のオプトダイン（商標）ＵＶ−４０００を使用してもよい。
【００４５】
これに対して、一方の板材４２のレンズ部５０の屈折率が他方の板材４４のレンズ部５２の屈折率と等しい場合には、レンズ部５０，５２の輪郭が同じ曲率である限り、一方の板材４２のレンズ部５０の焦点距離は他方の板材４４のレンズ部５２の焦点距離と等しい。この場合には、適切な像を得るためには、マイクロレンズアレイ１６に光を与える部分（この実施の形態では発光素子１４）とマイクロレンズアレイ１６から光が与えられる部分（この実施の形態では感光体ドラム１１０）のちょうど中間の位置に、マイクロレンズアレイ１６を配置することが好ましい。換言すれば、この位置にマイクロレンズアレイ１６を配置することが可能であれば、一方の板材４２のレンズ部５０の屈折率が他方の板材４４のレンズ部５２の屈折率と等しくてよい。
【００４６】
また、この実施の形態に係る電気光学装置１０において、マイクロレンズアレイ１６の一方の板材４２は、発光パネル１２の発光素子１４が形成された基板１８と協働して発光素子１４を封止するように発光パネル１２に取り付けられた封止体としても機能する。発光素子１４としてＯＬＥＤ素子を使用する場合には、発光素子１４を外気、特に水分および酸素から隔離してその劣化を抑制するために、封止体を設けることが一般に行われている。この実施の形態のように、板材４２が封止体として機能する場合には、電気光学装置１０の部品点数を削減することができる。
【００４７】
また、この実施の形態によれば、発光素子１４に近接した位置に両凸レンズ４０を配置し、発光素子１４から発した光の利用効率を高めることが容易である。
【００４８】
次に、マイクロレンズアレイ１６ひいては電気光学装置１０を製造する方法を説明する。まず複数の凹部４６，４８が一方の面に形成された透明な板材４２，４４を準備する。板材４２，４４の材料として透明なプラスチックを使用する場合には、型による成形で図６に示す板材４２，４４を製造することが好ましい。他方、板材４２，４４の材料としてガラスを使用する場合には、下記のように板材４２，４４を製造することが好ましい。
【００４９】
一様な厚さのガラス製の板材４２，４４を準備する。次に板材４２，４４の一方の面上に、ガラスエッチングのマスクとなるレジスト膜６０を形成する。次に、図４に示すように、レジスト膜６０にパターニングを施して開口６２を形成する。開口６２はレジスト膜６０を貫通する直径の小さい孔である。開口６２を形成するには、例えば、レジスト膜６０のうち開口６２を形成すべき領域を露光し、その領域を現像液で溶解して除去すればよい。
【００５０】
次にエッチング液（例えばフッ化水素酸）で板材４２，４４をエッチングして、図５に示すように、板材４２，４４に凹部４６，４８を形成する。エッチングでは、レジスト膜６０の開口６２を通じてエッチング液を板材４２，４４に徐々に導入する。これにより開口６２の周囲のガラスが徐々に溶解し、開口６２を中心とする半球状の凹部４６，４８が形成される。この後、図６に示すようにレジスト膜６０を剥離することにより、複数の凹部４６，４８が一方の面に形成された透明な板材４２，４４が残される。
【００５１】
さらに、図７に示すように、板材４２，４４の凹部４６，４８の各々に透明材料６４を充填する。透明材料６４は、レンズ部５０，５２の材料であり、硬化すると板材４２，４４よりも高い屈折率を持つ。透明材料６４は、上記の通りガラスペーストまたは透明な紫外線硬化性または熱硬化性プラスチックでよい。プラスチックを透明材料６４とする場合には、例えばインクジェットプリンタのような液滴供給装置によりプラスチックを凹部４６，４８内に滴下させてもよい。
【００５２】
そして、板材４２，４４の凹部４６，４８の周囲の平面４７，４９に直板状の均平器つまりスクィージー６６を接触させながら、スクィージー６６を摺動させることにより、透明材料６４の余剰量６４ａを除去する。
【００５３】
この後、凹部４６，４８内に充填された透明材料６４を硬化させることにより、図９に示すように、凹部４６，４８にレンズ部５０，５２が充填された板材４２，４４が得られる。スクィージー６６で透明材料６４が均平されることにより、レンズ部５０，５２の凹部４６，４８とは反対側の輪郭をなす面５０ａ，５２ａは、凹部４６，４８の周囲の平面４７，４９と面一になる。
【００５４】
次に、図９に示すように、一対の板材４２，４４の凹部４６，４８内の透明材料つまりレンズ部５０，５２が対向し、対向したレンズ部５０，５２の組み合わせが両凸レンズ４０を構成するように、接着層５４によって一対の板材４２，４４を互いに接合する。これによりマイクロレンズアレイ１６が完成する。
【００５５】
この後、図１から図３に示すように、両凸レンズ４０の各々が発光素子１４に重なるように、接着剤３４によって発光パネル１２にマイクロレンズアレイ１６を接着する。これにより電気光学装置１０が完成する。
【００５６】
図１０および図１１は、マイクロレンズアレイ１６の製造方法のバリエーションを示す。このバリエーションの方法でも、まず複数の凹部４６，４８が一方の面に形成された透明な板材４２，４４を準備する。次に、図１０に示すように、板材４２，４４の凹部４６，４８の各々に透明材料６４を充填する。充填する工程では、透明材料６４の余剰量６４ｂを凹部４６，４８からはみ出すように板材４２，４４上に盛り上げる。透明材料６４の余剰量６４ｂは、スクィージー６６（図７）で均平してもよいが、板材４２，４４から除去しない。
【００５７】
この後、図１１に示すように、一対の板材４２，４４を互いに接合する。接合する工程では、透明材料６４の硬化が完了しない状態で、一対の板材４２，４４の凹部４６，４８内の透明材料同士が対向するように、一対の板材４２，４４を互いに重ね合わせる。次に、透明材料６４を硬化させることにより、両凸レンズ４０を硬化させるとともに板材４２，４４を透明材料６４により互いに接着する。すなわち、透明材料６４の余剰量６４ｂを接着層５４として代用し、透明材料６４が両凸レンズ４０の材料と板材４２，４４を接合する接着剤の機能を兼ねる。これにより図９に示すように、マイクロレンズアレイ１６が完成する。
【００５８】
この後、図１から図３に示すように、両凸レンズ４０の各々が発光素子１４に重なるように、接着剤３４によって発光パネル１２にマイクロレンズアレイ１６を接着する。これにより電気光学装置１０が完成する。
【００５９】
このバリエーションの方法によれば、透明材料６４を硬化させることにより、両凸レンズ４０を硬化させるとともに板材４２，４４を透明材料６４により互いに接着することが可能になるので、製造に要する時間を短縮することが可能である。この場合、少なくとも板材４２，４４を互いに重ね合わせる工程および透明材料を硬化させる工程は、真空中で行うと好ましい。また、板材４２，４４の凹部４６，４８の各々に透明材料６４を充填する工程も、真空中で行うと好ましい。真空中で作業を行うことにより、透明材料６４に気泡が生ずるおそれを低減することができる。また、気泡が生じたとしても、製造後に大気圧下では気泡が圧縮されて微小になる。
【００６０】
＜第２の実施の形態＞
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る使用状態の電気光学装置を示す。図１２は図２と同様に見た概略断面図であり、この電気光学装置の平面図は、図３と同じである。
【００６１】
第２の実施の形態に係る電気光学装置１０１０も、図１２に示すように電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体（例えば図２に示すように感光体ドラム１１０）に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして用いられる。電気光学装置１０１０は、第１の実施の形態と同様のトップエミッションタイプのＯＬＥＤ発光パネル１２と、発光パネル１２に重ねられたマイクロレンズアレイ１０１６を備える。
【００６２】
第２の実施の形態のマイクロレンズアレイ１０１６では、一方の板材４２のレンズ部５０の輪郭の曲率は、他方の板材４４のレンズ部５２の輪郭の曲率と異なっている。この場合には、一方の板材４２のレンズ部５０の焦点距離が他方の板材４４のレンズ部５２の焦点距離と異なる。換言すれば、これらの焦点距離を適切に設計することにより、これらの焦点距離に応じて、マイクロレンズアレイ１６に光を与える部分（この実施の形態では発光素子１４）とマイクロレンズアレイ１６から光が与えられる部分（この実施の形態では感光体ドラム１１０）との間の任意の位置に、マイクロレンズアレイ１６を配置することが可能である。適切な像を得るために、マイクロレンズアレイ１６に光を与える部分（この実施の形態では発光素子１４）とマイクロレンズアレイ１６から光が与えられる部分（この実施の形態では感光体ドラム１１０）のちょうど中間の位置に、マイクロレンズアレイ１６を配置する必要はない。
【００６３】
この実施の形態でも、一方の板材４２のレンズ部５０の屈折率は、他方の板材４４のレンズ部５２の屈折率と等しくてもよいし、異なっていてもよい。第２の実施の形態の他の構成上の特徴は第１の実施の形態と同様である。
【００６４】
次に、マイクロレンズアレイ１０１６ひいては電気光学装置１０１０を製造する方法を説明する。まず図１３に示すように、複数の凹部４６，４８が一方の面に形成された透明な板材４２，４４を準備する。ここでは、板材４４の凹部４８の曲率が板材４２の凹部４６の曲率よりも小さい。凹部４６，４８が半球である場合には、凹部４８の半径は凹部４６よりも大きい。
【００６５】
この実施の形態でも、板材４２，４４の材料としてガラスまたは透明なプラスチックを使用しうる。透明なプラスチックを材料とする場合には、型による成形で図１３に示す板材４２，４４を製造することが好ましい。他方、板材４２，４４の材料としてガラスを使用する場合には、第１の実施の形態に関して図４から図６を参照して上述したように板材４２，４４を製造することが好ましい。
【００６６】
次に第１の実施の形態と同様に、レンズ部５０，５２の材料である透明材料を板材４２，４４の凹部４６，４８の各々に充填し、スクィージーで透明材料を均平するとともに透明材料の余剰量を除去する。この後、透明材料を硬化させてレンズ部５０，５２を得る。
【００６７】
さらに図１４に示すように、曲率が小さい方の凹部４８を有する一方の板材４４の凹部４８がある側の平面４９をレンズ部５２の一部と共に削ってこの板材４４の厚さを小さくする。平面４９を削るには、機械的な研削および研磨でもよいし、例えばエッチングのような化学的に削ってもよい。
【００６８】
次に、図１２に示すように、一対の板材４２，４４の凹部４６，４８内のレンズ部５０，５２が対向し、対向したレンズ部５０，５２の組み合わせが両凸レンズ４０を構成するように、透明な接着層５４によって一対の板材４２，４４を互いに接合する。これによりマイクロレンズアレイ１０１６が完成する。
【００６９】
この後、両凸レンズ４０の各々が発光素子１４に重なるように、接着剤３４によって発光パネル１２にマイクロレンズアレイ１０１６を接着する。これにより電気光学装置１０１０が完成する。
【００７０】
この製造方法のバリエーションとして、板材４４内のレンズ部５２の硬化の工程と板材４４の厚さを小さくする工程の後に、板材４２の凹部４６にレンズ部５０となるべき透明材料を充填し、この透明材料を用いて板材４２，４４を互いに接着するようにしてもよい。すなわち第１の実施の形態に関して図１０および図１１を参照して上記したように、透明材料を凹部４６からはみ出すように板材４２上に盛り上げ、真空中で一対の板材４２，４４を互いに重ね合わせ、透明材料を硬化させることにより両凸レンズ４０を硬化させるとともに板材４２，４４を接着層５４としての透明材料により互いに接着するようにしてもよい。
【００７１】
この製造方法の他のバリエーションとして、一方の板材４４の厚さを小さくする工程は、透明材料を凹部４８に充填する工程の前でもよい。つまり、曲率が小さい方の凹部４８を有する一方の板材４４の凹部４８がある側の平面４９を削ってこの板材４４の厚さを小さくした後に、凹部４８に透明材料を充填してもよい。この場合には、凹部４６，４８内に充填された透明材料が硬化した後、一対の板材４２，４４を透明な接着層５４で接合してもよいし、透明材料を凹部４６，４８からはみ出すように板材４２，４４上に盛り上げ、一対の板材４２，４４を互いに重ね合わせ、透明材料を硬化させることにより両凸レンズ４０を硬化させるとともに板材４２，４４を接着層５４として透明材料により互いに接着するようにしてもよい。
【００７２】
これらの製造方法によれば、板材４４ひいてはマイクロレンズアレイ１０１６の厚さを小さくし、かつ一方の板材４２のレンズ部５０の輪郭の曲率が他方の板材４４のレンズ部５２の輪郭の曲率と異なるマイクロレンズアレイ１０１６を容易に製造することが可能である。
【００７３】
＜第３の実施の形態＞
図１５は、本発明の第３の実施の形態に係る使用状態の電気光学装置を示す。図１５は図２と同様に見た概略断面図であり、この電気光学装置の平面図は、図３と同じである。
【００７４】
第３の実施の形態に係る電気光学装置１１１０も、図１２に示すように電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体（例えば図２に示すように感光体ドラム１１０）に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして用いられる。電気光学装置１１１０は、第１の実施の形態または第２の実施の形態と異なりボトムエミッションタイプのＯＬＥＤ発光パネル（電気光学パネル）１１１２と、発光パネル１１１２に重ねられたマイクロレンズアレイ１１１６を備える。
【００７５】
マイクロレンズアレイ１１１６は、第１の実施の形態のマイクロレンズアレイ１６と同様の構成である。これに代えて第２の実施の形態のマイクロレンズアレイ１０１６と同様の構成でもよい。但し、この実施の形態では、マイクロレンズアレイ１１１６の一方の板材４２は、ボトムエミッションタイプの発光パネル１１１２の基板である。
【００７６】
ボトムエミッションタイプのＯＬＥＤ発光パネル１１１２では、基板（マイクロレンズアレイ１１１６の板材４２）に駆動素子層２０Ａが形成されており、駆動素子層２０Ａには多数の発光素子１４Ａが形成されている。駆動素子層２０Ａの内部の詳細な図示は省略するが、ここには、複数のＴＦＴ素子およびＴＦＴ素子に電流を供給する線が設けられている。ＴＦＴ素子はそれぞれ発光素子１４Ａに駆動電圧を与える。
【００７７】
図示の形態では、各発光素子１４Ａから発せられた光が、基板（マイクロレンズアレイ１１１６の板材４２）側に図１５の上方に進行する。発光素子１４Ａの各々は、駆動素子層２０Ａに形成された陽極２２Ａと、陽極２２Ａに成膜された正孔注入層２４Ａと、正孔注入層２４Ａに成膜された発光層２６Ａと、発光層２６Ａに成膜された陰極２８Ａを有する。陰極２８Ａは、複数の発光素子１４Ａにとって共通である。
【００７８】
発光層２６Ａで発せられた光を上方に進行させるために、陽極２２Ａは例えばアルミニウムのような反射する導電材料で形成されており、陰極２８Ａは透明なＩＴＯで形成されている。正孔注入層２４Ａおよび発光層２６Ａは、絶縁層３０Ａおよび隔壁３２Ａで画定された凹部内に形成されている。絶縁層３０Ａの材料には例えばＳｉＯ２があり、隔壁３２Ａの材料には例えばポリイミドがある。第１の実施の形態に関して上記したＯＬＥＤ素子のバリエーションを使用してもよい。
【００７９】
基板と協働して発光素子１４Ａを封止するように、陰極２８Ａには、例えばガラス、金属、セラミック、プラスチックから形成された封止体７２が、熱硬化性または紫外線硬化性の接着剤７０により取り付けられる。ＯＬＥＤの分野で使用される封止の種類には、封止体７２の一面全体を接着剤により発光素子に接合する膜封止と、封止体７２の周縁部を接着剤７０により基板に接合して発光素子の周囲に封止体と基板とで画定される空間を設けるキャップ封止がある。キャップ封止ではこの空間内に乾燥剤が配置される。この実施の形態は、膜封止とキャップ封止のいずれを利用してもよい。発光素子１４Ａをさらに外気から隔離して保護するために一つ以上のパッシベーション層を封止体７２の周囲に設けてもよい。第３の実施の形態の他の構成上の特徴は第１の実施の形態と同様である。
【００８０】
この実施の形態では、マイクロレンズアレイ１１１６の一方の板材４２が発光パネル１１１２の基板であるため、電気光学装置１１１０の部品点数を削減することができる。また、この実施の形態によれば、発光素子１４Ａに近接した位置に両凸レンズ４０を配置し、発光素子１４Ａから発した光の利用効率を高めることが容易である。
【００８１】
この実施の形態に係るマイクロレンズアレイ１１１６を製造するには、第１の実施の形態および第２の実施の形態に関して上記したいずれの方法を使用してもよい。但し、電気光学装置１１１０全体を製造する方法としては、概略的には二通りがありうる。
【００８２】
一つの方法では、まず第１の実施の形態および第２の実施の形態に関して上記したいずれかの方法によって、マイクロレンズアレイ１１１６を製造する。この後に、その一方の板材４２を基板として駆動素子層２０Ａ、発光素子１４Ａおよび陰極２８Ａを積層し、封止体７２を設けて発光パネル１１１２を製造する。この方法では、マイクロレンズアレイ１１１６の各構成要素の材料に特段の制約はない。
【００８３】
他の一つの方法では、まず板材４２を基板として駆動素子層２０Ａ、発光素子１４Ａおよび陰極２８Ａを積層する。板材４２をプラスチックで製造する場合には、発光素子１４Ａなどの積層の前にあらかじめ板材４２に凹部４６を形成しておく。板材４２をガラスで製造する場合には、発光素子１４Ａなどの積層の前にあらかじめ板材４２に凹部４６を形成しておいてもよいし、積層の後に第１の実施の形態に関して図４から図６を参照して上述したように凹部４６を形成してもよい。
【００８４】
次に、第１の実施の形態および第２の実施の形態に関して上記したいずれかの方法によって、凹部４６，４８への透明材料の充填および一対の板材の接合の工程を経てマイクロレンズアレイ１１１６を製造する。封止体７２を設ける工程は、マイクロレンズアレイ１１１６の製造の前でも後でもよい。ＯＬＥＤの発光素子１４Ａは熱により劣化するので、後者の方法をとる場合には、板材４２に設けられたＯＬＥＤの発光素子１４Ａへの加熱を防止するために、レンズ部５０，５２および接着層５４の材料（特に少なくともレンズ部５０の材料）は、紫外線硬化性プラスチックで製造することが好ましい。
【００８５】
＜第４の実施の形態＞
図１６は、本発明の第４の実施の形態に係る電気光学装置を示す。図１６は図１と同様に見た断面図であり、この電気光学装置の平面図は、図３と同じである。第４の実施の形態は、第１の実施の形態のバリエーションである。但し、第４の実施の形態の特徴を第２の実施の形態または第３の実施の形態に応用してもよい。
【００８６】
図１６に示すように、この実施の形態に係る電気光学装置１２１０では、マイクロレンズアレイ１２１６の板材４２，４４の間にある接着層５４が第１の実施の形態に比べて厚くなっている。接着層５４の厚さ、すなわち両凸レンズ４０の各々でのレンズ部５０，５２の間の距離をｄ１とする。
【００８７】
また、第１の実施の形態に比べて、板材４２の厚さが大きくされている。従って、両凸レンズ４０と発光素子１４の間の距離ｄ２が第１の実施の形態に比べて大きくされている。第４の実施の形態の他の構成上の特徴は第１の実施の形態と同様である。
【００８８】
この実施の形態のように距離ｄ１，ｄ２は、任意に変更することが可能である。例えば、マイクロレンズアレイ１６に光を与える部分（この実施の形態では発光素子１４）とマイクロレンズアレイ１６から光が与えられる部分（この実施の形態では感光体ドラム１１０）との間の距離に応じて、距離ｄ１，ｄ２を設定し、適切な像を得ることが可能である。
【００８９】
＜第５の実施の形態＞
図１７は、本発明の第５の実施の形態に係る電気光学装置を示す。図１７は図１と同様に見た断面図であり、この電気光学装置の平面図は、図３と同じである。第５の実施の形態は、第１の実施の形態のバリエーションである。但し、第５の実施の形態の特徴を第２の実施の形態または第３の実施の形態に応用してもよい。
【００９０】
図１７に示すように、この実施の形態に係る電気光学装置１３１０では、マイクロレンズアレイ１３１６の板材４２，４４の間にある接着層５４内に多数のスペーサ粒子８０が分散されている。スペーサ粒子８０は好ましくは直径が一様な球または円柱であり、その直径は板材４２，４４の間の所望の距離ｄ１である。これによれば、両方の板材４２，４４の両凸レンズ４０をなすレンズ部５０，５２同士の間の距離ｄ１が一様になるので、両凸レンズ４０の各々の寸法および形状の精度が向上する。また、製造時においても、板材４２，４４同士の間の所望の距離ｄ１を容易に確保することが可能である。
【００９１】
また、この電気光学装置１３１０において、電気光学パネル１２とマイクロレンズアレイ１３１６の間にある接着剤３４内に多数のスペーサ粒子８２が分散されている。スペーサ粒子８２も好ましくは直径が一様な球または円柱であり、その直径は発光パネル１２とマイクロレンズアレイ１３１６の間の所望の距離ｄ２である。これによれば、電気光学パネル１２とマイクロレンズアレイ１３１６の間の距離ｄ２が一様になるので、光学系の精度が向上する。また、製造時においても、電気光学パネル１２とマイクロレンズアレイ１３１６の間の所望の距離ｄ２を容易に確保することが可能である。
【００９２】
第４の実施の形態の他の構成上の特徴は第１の実施の形態と同様である。距離ｄ１，ｄ２つまりスペーサ粒子８０，８２の直径は、任意に変更することが可能である。例えば、マイクロレンズアレイ１６に光を与える部分（この実施の形態では発光素子１４）とマイクロレンズアレイ１６から光が与えられる部分（この実施の形態では感光体ドラム１１０）との間の距離に応じて、距離ｄ１，ｄ２を設定し、適切な像を得ることが可能である。
【００９３】
スペーサ粒子８０，８２の材料は、次のような光学特性を持つように選択される。スペーサ粒子８０がレンズ部５０，５２の間に配置されず、他の領域の板材４２，４４の間に配置される場合には、スペーサ粒子８０はいかなる材料から形成されていてもよい。また、スペーサ粒子８２が発光素子１４から両凸レンズ４０への光路に配置されず、他の領域の発光パネル１２とマイクロレンズアレイ１３１６の間に配置される場合には、スペーサ粒子８２はいかなる材料から形成されていてもよい。つまり、特別な仕切を設けて、同じ層内でレンズ部に相当する領域を避けてスペーサ粒子を配置する場合には、スペーサ粒子８０，８２はいかなる材料から形成されていてもよい。例えば、クロストークを防止するために、接着層５４および接着剤３４内にブラックマトリクスを設けて、各発光素子１４からの光が他の両凸レンズ４０に進入することを防止する場合には、ブラックマトリクスを仕切として利用することが可能である。
【００９４】
スペーサ粒子８０がレンズ部５０，５２の間に配置される場合には、スペーサ粒子８０の材料は、レンズ部５０，５２（および接着層５４）と同等または類似の屈折率を有する透明体、例えばガラスまたはプラスチックである。また、スペーサ粒子８２が発光素子１４から両凸レンズ４０への光路に配置される場合には、スペーサ粒子８２の材料は、接着剤３４（および板材４２）と同等または類似の屈折率を有する透明体、例えばガラスまたはプラスチックである。特別な仕切を設けなければ、同じ層内でレンズ部に相当する領域を避けてスペーサ粒子を配置することは不可能であるから、このような仕切がない場合には、スペーサ粒子は周囲の接着層または接着剤と同じ屈折率を有することが好ましい。
【００９５】
＜画像印刷装置＞
上述したように、電気光学装置１０，１０１０，１２１０，１３１０は、電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして用いることが可能である。画像印刷装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部分およびファクシミリの印刷部分がある。
【００９６】
図１８は、電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかをライン型の光ヘッドとして用いた画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像印刷装置である。
【００９７】
この画像印刷装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは上述した電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかである。
【００９８】
図１８に示すように、この画像印刷装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２が設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。
【００９９】
この中間転写ベルト１２０の周囲には、互いに所定間隔をおいて４個の外周面に感光層を有する感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが配置される。添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。
【０１００】
各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、対応する感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数のＯＬＥＤ素子１４の配列方向が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のＯＬＥＤ素子１４により光を感光体ドラムに照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。
【０１０１】
このような４色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト１２０上で重ね合わされて、この結果フルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。
【０１０２】
最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。
【０１０３】
図１８の画像印刷装置は、書き込み手段として有機ＥＬアレイを有する電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかを用いているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。また、上述した通り電気光学装置の両凸レンズ４０は位置、寸法および形状の精度を高くすることが容易であるので、高い解像度の画像を良好に印刷することが容易である。
【０１０４】
次に、本発明に係る画像印刷装置の他の実施の形態について説明する。
図１９は、電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかをライン型の光ヘッドとして用いた他の画像印刷装置の縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像印刷装置である。図１９に示す画像印刷装置において、感光体ドラム（像担持体）１６５の周囲には、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９が設けられている。
【０１０５】
コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、上述した電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかであり、複数のＯＬＥＤ素子１４の配列方向が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のＯＬＥＤ素子１４により光を感光体ドラムに照射することにより行う。
【０１０６】
現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。
【０１０７】
無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベルト１６９に顕像を転写する。
【０１０８】
具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によりシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このようにして感光体ドラム９が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト１６９上で得る。
【０１０９】
画像印刷装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接した中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ローラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１から離される。
【０１１０】
上記のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され、再度定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される。
【０１１１】
図１９の画像印刷装置は、書き込み手段として有機ＥＬアレイを有する露光ヘッド１６７（電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれか）を用いているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。また、上述した通り電気光学装置の両凸レンズ４０は位置、寸法および形状の精度を高くすることが容易であるので、高い解像度の画像を良好に印刷することが容易である。
【０１１２】
以上、電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかを応用可能な画像印刷装置を例示したが、他の電子写真方式の画像印刷装置にも電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかを応用することが可能であり、そのような画像印刷装置は本発明の範囲内にある。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像印刷装置や、モノクロの画像を形成する画像印刷装置にも電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかを応用することが可能である。
【０１１３】
＜画像読み取り装置＞
また、電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０は、画像読み取り装置における読み取り対象に光を照射するためのライン型の光ヘッドとして用いることが可能である。画像読み取り装置の例としては、スキャナ、複写機の読み取り部分、ファクシミリの読み取り部分、バーコードリーダおよび、例えばＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。
【０１１４】
図２０は、電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかをライン型の光ヘッドとして用いた画像読み取り装置の一例を示す縦断面図である。この画像読み取り装置のキャビネット２０１の上部には、平板状のプラテンガラス２０２が設けられており、プラテンガラス２０２には原稿２０３がその画像面を下方に向けて載置される。そして、図示しないプラテンカバーが原稿２０３をプラテンガラス２０２に向けて押さえる。
【０１１５】
キャビネット２０１の内部には、高速キャリッジ２０４と低速キャリッジ２０５が横方向に移動可能に配置されている。高速キャリッジ２０４には原稿２０３を照射する有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６と反射鏡２０７が搭載されており、低速キャリッジ２０５には二つの反射鏡２０８，２０９が搭載されている。これらの有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６および反射鏡２０７，２０８，２０９は図２０の紙面垂直方向（主走査方向）に延びている。また、有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６は、複数のＯＬＥＤ素子１４の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。
【０１１６】
また、キャビネット２０１の内部の固定位置には、原稿読み取り器２１０が配置されている。この原稿読み取り器２１０は、結像レンズ２１２と、多数の感光画素（電荷結合素子）から構成されるラインセンサ（受光装置）２１３を備える。ラインセンサ２１３は図２０の紙面垂直方向（主走査方向）に延びており、複数の感光画素の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。
【０１１７】
有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６から発した光は、プラテンガラス２０２を透過して原稿２０３の下面で反射する。原稿２０３からの反射光は、プラテンガラス２０２を透過し、反射鏡２０７〜２０９で反射した後、結像レンズ２１２によりラインセンサ２１３で結像する。高速キャリッジ２０４は横方向に移動して、原稿２０３の全面が有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６で照射されるようにし、低速キャリッジ２０５は高速キャリッジ２０４の半分の速度で移動して、原稿２０３からラインセンサ２１３に到る反射光路の長さを一定に維持する。
【０１１８】
以上、電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかを応用可能な画像読み取り装置を例示したが、他の画像読み取り置にも電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかを応用することが可能であり、そのような画像読み取り装置は本発明の範囲内にある。例えば、受光装置が照明装置としての電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかと共に移動してもよいし、受光装置と電気光学装置１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０のいずれかが共に固定されて原稿または読み取り対象が移動して読み取られるようにしてもよい。
【０１１９】
＜他の応用＞
本発明に係る電気光学装置は、さらに各種の露光装置、照明装置および画像表示装置に応用することが可能である。
【０１２０】
上記の電気光学装置の発光パネルでは、与えられる電気的なエネルギを光学的エネルギに変換する発光素子としてＯＬＥＤ素子が使用されているが、他の発光素子（例えばプラズマディスプレイ素子）を発光パネルに使用してもよい。
【０１２１】
また、上記の電気光学装置では、発光素子を有する発光パネルにマイクロレンズアレイが取り付けられているが、多数のライトバルブ画素を有するライトバルブパネルにマイクロレンズアレイを取り付けてもよい。ライトバルブ画素は、与えられる電気的エネルギにより光の透過率が変化する画素であり、例えば液晶の画素、エレクトロケミカルディスプレイの画素、電気泳動ディスプレイの画素、分散粒子配向型ディスプレイの画素が含まれる。これらは、いずれも別個の光源からの光の透過量を調整する。発光パネル１２または１１１２の代わりに、例えば液晶パネルのようなライトバルブパネルをマイクロレンズアレイに取り付けて、別個の光源からの光がライトバルブパネルとマイクロレンズアレイを透過するようにすることが可能である。このような電気光学装置は、図１８から図２０に示された用途に使用することもできるし、スクリーンに画像を投射するプロジェクタに使用することも可能である。
【０１２２】
発光パネル１２または１１１２の代わりに、光学的エネルギを電気的エネルギに変換する多数の受光素子（例えば固体撮像素子）を有する受光パネルにマイクロレンズアレイを取り付けてもよい。このような電気光学装置では、外部の光をマイクロレンズアレイで集束して受光素子に結像することができる。このような電気光学装置は、例えば、画像読み取り装置の受光装置、デジタルスチルカメラまたはデジタルムービーカメラとして使用することができる。
【０１２３】
例えば、図２１は、受光パネル２３２とこれに重ねられて取り付けられたマイクロレンズアレイ２３６を有する読み取り器（電気光学装置）２３０を備える画像読み取り装置の一例を示す縦断面図である。画像読み取り装置の例としては、スキャナ、複写機の読み取り部分、ファクシミリの読み取り部分、バーコードリーダおよび二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。この画像読み取り装置のキャビネット２２１の上部には、平板状のプラテンガラス２２２が設けられており、プラテンガラス２２２には原稿２２３がその画像面を下方に向けて載置される。そして、図示しないプラテンカバーが原稿２２３をプラテンガラス２２２に向けて押さえる。
【０１２４】
キャビネット２２１の内部には、キャリッジ２２４が横方向に移動可能に配置されている。キャリッジ２２４には原稿２２３を照射する露光ヘッド２２６（有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６でもよいし他の照明装置でもよい）と読み取り器２３０が搭載されている。これらの露光ヘッド２２６および読み取り器２３０は図２１の紙面垂直方向（主走査方向）に延びている。読み取り器２３０において、受光パネル２３２には複数の受光素子が配列されており、マイクロレンズアレイ２３６は上記のマイクロレンズアレイ１６，１０１６，１１１６，１２１６，１３１６のいずれかと同じである。マイクロレンズアレイの複数の両凸レンズ４０は受光パネル２３２の複数の受光素子にそれぞれ重ねられている。また、読み取り器２３０は、複数の受光素子の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。
【０１２５】
露光ヘッド２２６から発した光は、プラテンガラス２２２を透過して原稿２２３の下面で反射する。原稿２２３からの反射光は、プラテンガラス２２２を透過し、マイクロレンズアレイ２３６により受光パネル２３２の受光素子で結像する。キャリッジ２２４は横方向に移動して、原稿２２３の全面がアレイ露光ヘッド２２６で照射されて読み取り器２３０で読み取られる。上述した通り、両凸レンズ４０は位置、寸法および形状の精度を高くすることが容易であるので、高い解像度の画像を良好に読み取ることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置を示す断面図である。
【図２】使用状態の上記の電気光学装置を示す概略断面図である。
【図３】上記の電気光学装置の平面図である。
【図４】上記電気光学装置のマイクロレンズアレイを製造する一つの方法の最初の段階を示す図である。
【図５】図４の次の段階を示す図である。
【図６】図５の次の段階を示す図である。
【図７】図６の次の段階を示す図である。
【図８】図７の次の段階を示す図である。
【図９】図８の次の段階を示す図である。
【図１０】上記電気光学装置のマイクロレンズアレイを製造する他の方法の一つの段階を示す図である。
【図１１】図１０の次の段階を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る使用状態の電気光学装置を示す概略断面図である。
【図１３】図１２の電気光学装置のマイクロレンズアレイを製造する一つの方法の一つの段階を示す図である。
【図１４】図１３の次の段階を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る使用状態の電気光学装置を示す概略断面図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態に係る電気光学装置を示す断面図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係る電気光学装置を示す断面図である。
【図１８】第１から第５の実施の形態のいずれかの電気光学装置を用いた画像形成装置の一例を示す縦断面図である。
【図１９】第１から第５の実施の形態のいずれかの電気光学装置を用いた画像形成装置の他の例を示す縦断面図である。
【図２０】第１から第５の実施の形態のいずれかの電気光学装置を露光装置として用いた画像読み取り装置の一例を示す縦断面図である。
【図２１】第１から第５の実施の形態のいずれかの電気光学装置を読み取り器として用いた画像読み取り装置の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０，１０１０，１１１０，１２１０，１３１０…電気光学装置、１２，１１１２…発光パネル（電気光学パネル）、１４，１４Ａ…発光素子（電気光学素子）、１６，１０１６，１１１６，１２１６，１３１６…マイクロレンズアレイ、１８…基板、２６…発光層、３４…接着剤、４０…両凸レンズ、４２，４４…板材、４６，４８…凹部、５０，５２…レンズ部、５４…接着層、６４…透明材料、８０，８２…スペーサ粒子、１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１６７，２０６…有機ＥＬアレイ露光ヘッド（電気光学装置）、２３０…読み取り器（電気光学装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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