JP2001024232A - 発光素子アレイ装置 - Google Patents
発光素子アレイ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子アレイが形成されたチップの表面の
光反射率の分布が均一になるようにして、ロッドレンズ
アレイから出力される光量にムラがないようにした発光
素子アレイ装置を提供する。 【解決手段】 ボンディングパッド２９の面積を大きく
する。これにより、領域Ｂの面積比率が増大し、金属配
線の面積比率の最大値Ｓmax と最小値Ｓmin の比Ｒは、
０．８≦Ｒ≦１となる。これにより、チップの表面の光
反射率の分布が均一になり、ロッドレンズアレイから出
力される光量にムラがなくなる。
光反射率の分布が均一になるようにして、ロッドレンズ
アレイから出力される光量にムラがないようにした発光
素子アレイ装置を提供する。 【解決手段】 ボンディングパッド２９の面積を大きく
する。これにより、領域Ｂの面積比率が増大し、金属配
線の面積比率の最大値Ｓmax と最小値Ｓmin の比Ｒは、
０．８≦Ｒ≦１となる。これにより、チップの表面の光
反射率の分布が均一になり、ロッドレンズアレイから出
力される光量にムラがなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子アレイ装
置、特に、光プリンタヘッドに用いられる発光素子アレ
イ装置に関する。
置、特に、光プリンタヘッドに用いられる発光素子アレ
イ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光プリンタヘッドを備える光プリンタの
原理図を図１に示す。円筒形の感光ドラム２の表面に、
アモルファスＳｉ等の光導電性を持つ材料（感光体）が
作られている。このドラムはプリントの速度で回転して
いる。回転しているドラムの感光体表面を、帯電器４で
一様に帯電させる。そして、光プリンタヘッド６で、印
字するドットイメージの光を感光体上に照射し、光の当
たったところの帯電を中和する。続いて、現像器８で感
光体上の帯電状態にしたがって、トナーを感光体上につ
ける。そして、転写器１０でカセット１２中から送られ
てきた用紙１４上に、トナーを転写する。用紙は、定着
器１６にて熱等を加えられ定着され、スタッカ１８に送
られる。一方、転写の終了したドラムは、消去ランプ２
０で帯電が全面にわたって中和され、清掃器２２で残っ
たトナーが除去される。
原理図を図１に示す。円筒形の感光ドラム２の表面に、
アモルファスＳｉ等の光導電性を持つ材料（感光体）が
作られている。このドラムはプリントの速度で回転して
いる。回転しているドラムの感光体表面を、帯電器４で
一様に帯電させる。そして、光プリンタヘッド６で、印
字するドットイメージの光を感光体上に照射し、光の当
たったところの帯電を中和する。続いて、現像器８で感
光体上の帯電状態にしたがって、トナーを感光体上につ
ける。そして、転写器１０でカセット１２中から送られ
てきた用紙１４上に、トナーを転写する。用紙は、定着
器１６にて熱等を加えられ定着され、スタッカ１８に送
られる。一方、転写の終了したドラムは、消去ランプ２
０で帯電が全面にわたって中和され、清掃器２２で残っ
たトナーが除去される。
【０００３】光プリンタヘッド６の構造を図２に示す。
光プリンタヘッドは発光素子アレイ２４とロッドレンズ
アレイ２６で構成され、レンズの焦点が感光ドラム２上
に結ぶようになっている。
光プリンタヘッドは発光素子アレイ２４とロッドレンズ
アレイ２６で構成され、レンズの焦点が感光ドラム２上
に結ぶようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】発光素子アレイが、線
状に配列された発光素子よりなる場合、各発光素子の発
光光量が同じならば、光プリンタにより得られる、発光
素子の配列方向の画像濃度分布にムラは生じないはずで
ある。しかし、発光素子アレイの構造によっては、ムラ
を生じることがある。
状に配列された発光素子よりなる場合、各発光素子の発
光光量が同じならば、光プリンタにより得られる、発光
素子の配列方向の画像濃度分布にムラは生じないはずで
ある。しかし、発光素子アレイの構造によっては、ムラ
を生じることがある。
【０００５】本出願の発明者は、その原因を究明したと
ころ、次のことが判明した。すなわち、発光素子アレイ
２４からの光をロッドレンズアレイ２６を介して取り出
そうとするとき、発光素子からの光の一部は、ロッドレ
ンズの透過率が高くないのでロッドレンズのレンズ面で
反射し、発光素子アレイが形成されたチップの表面を照
射する。チップ表面の金属配線は、光の反射率が高いの
で、光は金属配線により反射される。この反射された光
が、ロッドレンズに再び入射し、これが感光ドラム２上
の光量ムラ、すなわち画像濃度のムラを生じることがわ
かった。
ころ、次のことが判明した。すなわち、発光素子アレイ
２４からの光をロッドレンズアレイ２６を介して取り出
そうとするとき、発光素子からの光の一部は、ロッドレ
ンズの透過率が高くないのでロッドレンズのレンズ面で
反射し、発光素子アレイが形成されたチップの表面を照
射する。チップ表面の金属配線は、光の反射率が高いの
で、光は金属配線により反射される。この反射された光
が、ロッドレンズに再び入射し、これが感光ドラム２上
の光量ムラ、すなわち画像濃度のムラを生じることがわ
かった。
【０００６】このように、ロッドレンズから取り出され
る光は、発光素子の発光点からの光出力のほかに、ロッ
ドレンズのレンズ面で反射された光がチップ表面の金属
配線でさらに反射された光とが重畳されたものである。
る光は、発光素子の発光点からの光出力のほかに、ロッ
ドレンズのレンズ面で反射された光がチップ表面の金属
配線でさらに反射された光とが重畳されたものである。
【０００７】このような画像濃度ムラは、金属配線の繰
り返し周期が発光点の繰り返し周期と一致する場合は、
目立ちにくいが、発光点の繰り返し周期と異なる場合
は、ムラが目立つということもわかった。
り返し周期が発光点の繰り返し周期と一致する場合は、
目立ちにくいが、発光点の繰り返し周期と異なる場合
は、ムラが目立つということもわかった。
【０００８】金属配線の繰り返し周期が発光点の繰り返
し周期と一致する場合の例としては、例えば１個の発光
点に対しこれを駆動する外部駆動回路への接続のための
ボンディングパッドが１個対応して設けられているよう
な発光素子アレイがある。
し周期と一致する場合の例としては、例えば１個の発光
点に対しこれを駆動する外部駆動回路への接続のための
ボンディングパッドが１個対応して設けられているよう
な発光素子アレイがある。
【０００９】また、金属配線の繰り返し周期が発光点の
繰り返し周期と異なる場合の例としては、本出願人が既
に提案している自己走査型発光素子アレイ装置がある
（特開平２−２６３６６８号公報参照）。この自己走査
型発光素子アレイ装置は、スイッチ素子アレイをシフト
レジスタとして、発光素子アレイと分離した構造の自己
走査型発光素子アレイ装置である。
繰り返し周期と異なる場合の例としては、本出願人が既
に提案している自己走査型発光素子アレイ装置がある
（特開平２−２６３６６８号公報参照）。この自己走査
型発光素子アレイ装置は、スイッチ素子アレイをシフト
レジスタとして、発光素子アレイと分離した構造の自己
走査型発光素子アレイ装置である。
【００１０】図３に、この自己走査型発光素子アレイ装
置の等価回路図を示す。この自己走査型発光素子アレイ
装置は、シフトレジスタを構成するスイッチ素子アレイ
Ｔ（−１）〜Ｔ（２）、書き込み用発光素子アレイＬ
（−１）〜Ｌ（２）からなる。隣接するスイッチ素子の
ゲート電極間は、ダイオードを用いて接続している。ス
イッチ素子の各アノード電極は交互に転送クロックライ
ンφ1 ，φ2 に接続されている。スイッチ素子のゲート
電極Ｇ-1〜Ｇ1 は、書き込み用発光素子のゲートにも接
続される。書き込み用発光素子のアノード電極には、書
き込み信号Ｓinが加えられている。初段のスイッチ素子
のゲート電極には、スタートパルスφS が印加され、ス
イッチ素子がオン状態にされる。
置の等価回路図を示す。この自己走査型発光素子アレイ
装置は、シフトレジスタを構成するスイッチ素子アレイ
Ｔ（−１）〜Ｔ（２）、書き込み用発光素子アレイＬ
（−１）〜Ｌ（２）からなる。隣接するスイッチ素子の
ゲート電極間は、ダイオードを用いて接続している。ス
イッチ素子の各アノード電極は交互に転送クロックライ
ンφ1 ，φ2 に接続されている。スイッチ素子のゲート
電極Ｇ-1〜Ｇ1 は、書き込み用発光素子のゲートにも接
続される。書き込み用発光素子のアノード電極には、書
き込み信号Ｓinが加えられている。初段のスイッチ素子
のゲート電極には、スタートパルスφS が印加され、ス
イッチ素子がオン状態にされる。
【００１１】いま、スイッチ素子Ｔ（０）がオン状態に
あるとすると、ゲート電極Ｇ0 の電圧は、電源電圧ＶGK
（ここでは５ボルトとする）より低下し、ほぼ零ボルト
となる。したがって、書き込み信号Ｓinの電圧が、ＰＮ
接合の拡散電位（約１ボルト）以上であれば、発光素子
Ｌ（０）の発光状態とすることができる。
あるとすると、ゲート電極Ｇ0 の電圧は、電源電圧ＶGK
（ここでは５ボルトとする）より低下し、ほぼ零ボルト
となる。したがって、書き込み信号Ｓinの電圧が、ＰＮ
接合の拡散電位（約１ボルト）以上であれば、発光素子
Ｌ（０）の発光状態とすることができる。
【００１２】これに対し、ゲート電極Ｇ-1は約５ボルト
であり、ゲート電極Ｇ1 は約１ボルト（ダイオードＤ０
の順方向立上り電圧）となる。したがって、発光素子Ｌ
（−１）の書き込み電圧は約６ボルト、発光素子Ｌ
（１）の書き込み電圧は約２ボルトとなる。これから、
発光素子Ｌ（０）のみに書き込める書き込み信号Ｓinの
電圧は、１〜２ボルトの範囲となる。発光素子Ｌ（０）
がオン、すなわち発光状態に入ると、書き込み信号Ｓin
ラインの電圧は約１ボルトに固定されてしまうので、他
の発光素子が選択されてしまう、というエラーは防ぐこ
とができる。
であり、ゲート電極Ｇ1 は約１ボルト（ダイオードＤ０
の順方向立上り電圧）となる。したがって、発光素子Ｌ
（−１）の書き込み電圧は約６ボルト、発光素子Ｌ
（１）の書き込み電圧は約２ボルトとなる。これから、
発光素子Ｌ（０）のみに書き込める書き込み信号Ｓinの
電圧は、１〜２ボルトの範囲となる。発光素子Ｌ（０）
がオン、すなわち発光状態に入ると、書き込み信号Ｓin
ラインの電圧は約１ボルトに固定されてしまうので、他
の発光素子が選択されてしまう、というエラーは防ぐこ
とができる。
【００１３】発光強度は書き込み信号Ｓinに流す電流量
で決められ、任意の強度にて画像書き込みが可能とな
る。また、発光状態を次の発光素子に転送するために
は、書き込み信号Ｓinラインの電圧を一度零ボルトまで
おとし、発光している発光素子をいったんオフにしてお
く必要がある。
で決められ、任意の強度にて画像書き込みが可能とな
る。また、発光状態を次の発光素子に転送するために
は、書き込み信号Ｓinラインの電圧を一度零ボルトまで
おとし、発光している発光素子をいったんオフにしてお
く必要がある。
【００１４】このような発光素子アレイ装置を光プリン
タ等に応用する場合、ある一定数のスイッチ素子および
発光素子を集積した１つの発光チップの形として発光素
子アレイ装置を構成し、この発光チップを例えば一列に
配列し、所定のサイズの線状光源を形成する。
タ等に応用する場合、ある一定数のスイッチ素子および
発光素子を集積した１つの発光チップの形として発光素
子アレイ装置を構成し、この発光チップを例えば一列に
配列し、所定のサイズの線状光源を形成する。
【００１５】１つの発光チップの全体像を図４に示す。
１チップの中には、１２８個のスイッチ素子アレイＴ
（１）〜Ｔ（１２８）と、１２８個の発光素子アレイＬ
（１）〜Ｌ（１２８）とが配列され、スイッチ素子アレ
イ中に、φs ，φ1 ，φ2 ，Ｖ GK，Ｓin用のボンディン
グパッドが配列されている。図５は、発光チップの具体
的なレイアウト図を示す。図中、２８はボンディングパ
ッドを示す。このようなボンディングパッドを含む金属
配線は、発光部２７の繰り返し周期と異なるため、また
後述するように金属配線部分によって金属配線の面積比
率が異なるため、画像濃度のムラが目立つ。
１チップの中には、１２８個のスイッチ素子アレイＴ
（１）〜Ｔ（１２８）と、１２８個の発光素子アレイＬ
（１）〜Ｌ（１２８）とが配列され、スイッチ素子アレ
イ中に、φs ，φ1 ，φ2 ，Ｖ GK，Ｓin用のボンディン
グパッドが配列されている。図５は、発光チップの具体
的なレイアウト図を示す。図中、２８はボンディングパ
ッドを示す。このようなボンディングパッドを含む金属
配線は、発光部２７の繰り返し周期と異なるため、また
後述するように金属配線部分によって金属配線の面積比
率が異なるため、画像濃度のムラが目立つ。
【００１６】図６は、図５に示した発光チップにより構
成された発光素子アレイ装置を用いた光プリンタヘッド
による画像濃度分布を示す。図６において、横軸は発光
素子アレイの配列方向の位置（ｍｍ）を、縦軸は画像濃
度を示している。図６に示す画像濃度のムラは、約１ｍ
ｍの周期で繰り返していることがわかる。この周期は、
ボンディングパッドの配列周期に一致している。すなわ
ち、ボンディングパッドにより反射された光により画像
濃度のムラが生じていることがわかった。
成された発光素子アレイ装置を用いた光プリンタヘッド
による画像濃度分布を示す。図６において、横軸は発光
素子アレイの配列方向の位置（ｍｍ）を、縦軸は画像濃
度を示している。図６に示す画像濃度のムラは、約１ｍ
ｍの周期で繰り返していることがわかる。この周期は、
ボンディングパッドの配列周期に一致している。すなわ
ち、ボンディングパッドにより反射された光により画像
濃度のムラが生じていることがわかった。
【００１７】本発明の目的は、発光素子アレイが形成さ
れたチップの表面の光反射率の分布が均一になるように
して、ロッドレンズアレイから出力される光量にムラが
ないようにした発光素子アレイ装置を提供することにあ
る。
れたチップの表面の光反射率の分布が均一になるように
して、ロッドレンズアレイから出力される光量にムラが
ないようにした発光素子アレイ装置を提供することにあ
る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】カラープリンタ用の光プ
リンタヘッドに関しては、視覚の色度空間周波数特性
は、明暗周波数特性の１／５以下の分解能である（テレ
ビジョン・画像工学ハンドブックｐ．５０図１・７６／
テレビジョン学会編（Ｓ．５５））。このため、反射光
による目立った光量のムラは、発光素子アレイ発光点ピ
ッチΛの５倍を一辺とする正方形に囲まれた領域の反射
光で決まると考えられる。金属配線の反射率は、それ以
外の部分の反射率よりも十分大きいため、反射率は、金
属配線の面積比率で決まる。
リンタヘッドに関しては、視覚の色度空間周波数特性
は、明暗周波数特性の１／５以下の分解能である（テレ
ビジョン・画像工学ハンドブックｐ．５０図１・７６／
テレビジョン学会編（Ｓ．５５））。このため、反射光
による目立った光量のムラは、発光素子アレイ発光点ピ
ッチΛの５倍を一辺とする正方形に囲まれた領域の反射
光で決まると考えられる。金属配線の反射率は、それ以
外の部分の反射率よりも十分大きいため、反射率は、金
属配線の面積比率で決まる。
【００１９】図５には、発光点ピッチΛの５倍を一辺と
する正方形の領域であって、金属配線の面積比率が最も
高い領域をＡで、金属配線の面積比率が最も低い領域を
Ｂで示している。領域Ａはスイッチ素子アレイの金属配
線部分にあり、領域Ｂはボンディングパッド２８を含む
金属配線部分にある。図５の従来の金属配線の例では、
金属面積比率は、最も高い領域Ａで約８０％、最も低い
領域Ｂで約６０％である。
する正方形の領域であって、金属配線の面積比率が最も
高い領域をＡで、金属配線の面積比率が最も低い領域を
Ｂで示している。領域Ａはスイッチ素子アレイの金属配
線部分にあり、領域Ｂはボンディングパッド２８を含む
金属配線部分にある。図５の従来の金属配線の例では、
金属面積比率は、最も高い領域Ａで約８０％、最も低い
領域Ｂで約６０％である。
【００２０】本発明は、発光点ピッチΛの所定倍の正方
形で定まる領域における金属配線部分を、チップ表面の
反射率分布が均一になるようにデザインする。一例とし
て、光プリンタヘッドをカラープリンタ用とした場合、
チップ内の５画素ピッチ四方の正方形領域を考え、金属
配線の面積比率が最大となる正方形領域と、金属配線の
面積比率が最小となる正方形領域とを選び、金属配線の
面積比率の最大値Ｓma x 、最小値をＳmin とし、最大値
Ｓmax と最小値をＳmin の比をＲとした場合、０．８≦
Ｒ＝Ｓmin ／Ｓmax ≦１を満たすように金属配線の面積
比率をデザインする。ただし、金属配線の存在する部分
の副走査方向（スイッチ素子アレイの配列方向に対し直
角の方向）の幅Ｗが、５画素ピッチよりも狭い場合は、
５Λ×Ｗの面積について面積比率を出すものとする。
形で定まる領域における金属配線部分を、チップ表面の
反射率分布が均一になるようにデザインする。一例とし
て、光プリンタヘッドをカラープリンタ用とした場合、
チップ内の５画素ピッチ四方の正方形領域を考え、金属
配線の面積比率が最大となる正方形領域と、金属配線の
面積比率が最小となる正方形領域とを選び、金属配線の
面積比率の最大値Ｓma x 、最小値をＳmin とし、最大値
Ｓmax と最小値をＳmin の比をＲとした場合、０．８≦
Ｒ＝Ｓmin ／Ｓmax ≦１を満たすように金属配線の面積
比率をデザインする。ただし、金属配線の存在する部分
の副走査方向（スイッチ素子アレイの配列方向に対し直
角の方向）の幅Ｗが、５画素ピッチよりも狭い場合は、
５Λ×Ｗの面積について面積比率を出すものとする。
【００２１】本発明が適用される自己走査型発光素子ア
レイ装置は、スイッチング動作のためのしきい電圧また
はしきい電流の制御電極を有するスイッチ素子を複数個
配列し、各スイッチ素子の前記制御電極をその近傍に位
置する少なくとも１つのスイッチ素子の制御電極に、接
続用抵抗または電気的に一方向性を有する電気素子を介
して接続するとともに、各スイッチ素子の制御電極に電
源ラインを負荷抵抗を介して接続し、かつ各スイッチ素
子にクロックパルスラインを接続して形成したスイッチ
素子アレイと、発光動作のためのしきい電圧またはしき
い電流の制御電極を有する発光素子を複数個配列した発
光素子アレイとからなり、前記発光素子アレイの各制御
電極を前記スイッチ素子の制御電極と電気的手段にて接
続し、各発光素子に発光のための電流を供給するライン
が設けられている。
レイ装置は、スイッチング動作のためのしきい電圧また
はしきい電流の制御電極を有するスイッチ素子を複数個
配列し、各スイッチ素子の前記制御電極をその近傍に位
置する少なくとも１つのスイッチ素子の制御電極に、接
続用抵抗または電気的に一方向性を有する電気素子を介
して接続するとともに、各スイッチ素子の制御電極に電
源ラインを負荷抵抗を介して接続し、かつ各スイッチ素
子にクロックパルスラインを接続して形成したスイッチ
素子アレイと、発光動作のためのしきい電圧またはしき
い電流の制御電極を有する発光素子を複数個配列した発
光素子アレイとからなり、前記発光素子アレイの各制御
電極を前記スイッチ素子の制御電極と電気的手段にて接
続し、各発光素子に発光のための電流を供給するライン
が設けられている。
【００２２】このような自己走査型発光素子アレイ装置
では、前記スイッチ素子アレイ内にボンディングパッド
を含む場合、前記最小の面積比率Ｓmin は、前記ボンデ
ィングパッドを含む領域における面積比率であり、前記
最大の面積比率Ｓmax は、前記スイッチ素子アレイ内の
金属配線を含む領域における面積比率である。
では、前記スイッチ素子アレイ内にボンディングパッド
を含む場合、前記最小の面積比率Ｓmin は、前記ボンデ
ィングパッドを含む領域における面積比率であり、前記
最大の面積比率Ｓmax は、前記スイッチ素子アレイ内の
金属配線を含む領域における面積比率である。
【００２３】本発明によれば、また、発光素子が１次元
または２次元に配列され、金属配線が形成された複数個
のチップよりなり、発光素子からの光がロッドレンズア
レイを介して取り出される発光素子アレイ装置におい
て、金属配線上に透明保護膜を設け、この透明保護膜上
に金属膜を設けて、チップ表面の反射率を均一化するこ
とができる。
または２次元に配列され、金属配線が形成された複数個
のチップよりなり、発光素子からの光がロッドレンズア
レイを介して取り出される発光素子アレイ装置におい
て、金属配線上に透明保護膜を設け、この透明保護膜上
に金属膜を設けて、チップ表面の反射率を均一化するこ
とができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００２５】
【第１の実施例】図７は、本発明の一実施例である発光
素子アレイ装置のレイアウト図を示す。図５のレイアウ
トと比較すれば明らかなように、ボンディングパッドは
面積が拡大されている。これらボンディングパッドを図
７では、２９で示している。
素子アレイ装置のレイアウト図を示す。図５のレイアウ
トと比較すれば明らかなように、ボンディングパッドは
面積が拡大されている。これらボンディングパッドを図
７では、２９で示している。
【００２６】領域Ｂに着目すると、図５の場合に比べ
て、この部分の面積比率は増大している。領域Ｂの面積
比率が最小値であるとし、領域Ａの面積比率を８０％と
して、領域Ｂのボンディングパッドの面積を変えて、Ｒ
＝６４／８０＝０．８，Ｒ＝６８／８０＝０．８５，Ｒ
＝７２／８０＝０．９，Ｒ＝７５／８０＝０．９４の４
種類のチップを試作した。
て、この部分の面積比率は増大している。領域Ｂの面積
比率が最小値であるとし、領域Ａの面積比率を８０％と
して、領域Ｂのボンディングパッドの面積を変えて、Ｒ
＝６４／８０＝０．８，Ｒ＝６８／８０＝０．８５，Ｒ
＝７２／８０＝０．９，Ｒ＝７５／８０＝０．９４の４
種類のチップを試作した。
【００２７】この４種類のチップを用いてプリンタヘッ
ドを組み、濃淡を読み込んだ２チップ分の結果を図８に
示す。曲線はＲ＝０．９４の場合の画像濃度を、曲線
はＲ＝０．９の場合の画像濃度を、曲線はＲ＝０．
８５の場合の画像濃度を、曲線はＲ＝０．８の場合の
画像濃度の分布をそれぞれ示している。
ドを組み、濃淡を読み込んだ２チップ分の結果を図８に
示す。曲線はＲ＝０．９４の場合の画像濃度を、曲線
はＲ＝０．９の場合の画像濃度を、曲線はＲ＝０．
８５の場合の画像濃度を、曲線はＲ＝０．８の場合の
画像濃度の分布をそれぞれ示している。
【００２８】この画像濃度分布によれば、Ｒが０．８よ
り大きいチップでは、画像の濃度分布が１０％以内に抑
えられていることがわかる。この出力画像の官能試験結
果を表１に示す。試験は３人の被験者による双方盲目検
定によった。その結果、Ｒ値が１に近いものほど品位が
高くなる傾向があり、Ｒ値が０．９および０．９４で、
十分な品位が得られることがわかった。
り大きいチップでは、画像の濃度分布が１０％以内に抑
えられていることがわかる。この出力画像の官能試験結
果を表１に示す。試験は３人の被験者による双方盲目検
定によった。その結果、Ｒ値が１に近いものほど品位が
高くなる傾向があり、Ｒ値が０．９および０．９４で、
十分な品位が得られることがわかった。
【００２９】
【表１】
【００３０】以上のように、本実施例によって、チップ
面反射による画像ムラを低減できた。
面反射による画像ムラを低減できた。
【００３１】
【第２の実施例】図９は、第２の実施例である発光素子
アレイ装置３０の平面図、図１０は、図９のＸ−Ｙ線断
面図である。この発光素子アレイ装置３０は、図５に示
した自己走査型発光素子アレイ装置の表面に金属膜を設
けたものである。
アレイ装置３０の平面図、図１０は、図９のＸ−Ｙ線断
面図である。この発光素子アレイ装置３０は、図５に示
した自己走査型発光素子アレイ装置の表面に金属膜を設
けたものである。
【００３２】この発光素子アレイ装置３０は、ＧａＡｓ
基板３２上にエピタキシャル膜（ｐｎｐｎ構造）３４お
よび層間絶縁膜３５を介して、金属配線３６が形成され
ている発光素子アレイ本体を備えている。この発光素子
アレイ本体上に、全面に形成された透明の保護膜３８
と、ボンディングパッド２８上と発光素子アレイ本体の
発光部２７上とを除いて、スパッタリングあるいは真空
蒸着により全面に形成された金属膜４０とから構成され
ている。なお、金属膜４０は、ボンディングパッド２８
の周辺部と重ならないように隙間が設けられているが、
ボンディングパッドの周辺部と重なるように形成するこ
ともできる。したがって、発光部２７を除いて、ほぼ全
面が、金属で覆われた構造となり、Ｓmax ＝Ｓmin ＝１
となり、Ｒ＝１も可能である。
基板３２上にエピタキシャル膜（ｐｎｐｎ構造）３４お
よび層間絶縁膜３５を介して、金属配線３６が形成され
ている発光素子アレイ本体を備えている。この発光素子
アレイ本体上に、全面に形成された透明の保護膜３８
と、ボンディングパッド２８上と発光素子アレイ本体の
発光部２７上とを除いて、スパッタリングあるいは真空
蒸着により全面に形成された金属膜４０とから構成され
ている。なお、金属膜４０は、ボンディングパッド２８
の周辺部と重ならないように隙間が設けられているが、
ボンディングパッドの周辺部と重なるように形成するこ
ともできる。したがって、発光部２７を除いて、ほぼ全
面が、金属で覆われた構造となり、Ｓmax ＝Ｓmin ＝１
となり、Ｒ＝１も可能である。
【００３３】以上説明した第２の実施例において、金属
膜４０の材料としては、ボンディングパッドに用いたも
のと同じ、スパッタリングで形成したアルミニウムを用
いた。このほか、Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｐｔなどを用いて
もよい。
膜４０の材料としては、ボンディングパッドに用いたも
のと同じ、スパッタリングで形成したアルミニウムを用
いた。このほか、Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｐｔなどを用いて
もよい。
【００３４】この発光素子アレイを用いて光プリンタヘ
ッドを構成し、画像濃度分布を求めたところ、約４７〜
４８％の均一な画像濃度分布が得られた。従来の発光素
子アレイ装置に比べ、画像濃度のムラを１／５程度に低
下できることがわかった。
ッドを構成し、画像濃度分布を求めたところ、約４７〜
４８％の均一な画像濃度分布が得られた。従来の発光素
子アレイ装置に比べ、画像濃度のムラを１／５程度に低
下できることがわかった。
【００３５】以上の各実施例は、自己走査型発光素子ア
レイ装置について説明したが、本発明は、自己走査型発
光素子アレイ装置に限定されるものではなく、発光素子
が１次元あるいは２次元に配列された発光素子アレイに
ついて、金属配線からの反射光が、ロッドレンズから出
射される光量にムラを生じさせるような発光素子アレイ
装置に適用できることは明らかである。
レイ装置について説明したが、本発明は、自己走査型発
光素子アレイ装置に限定されるものではなく、発光素子
が１次元あるいは２次元に配列された発光素子アレイに
ついて、金属配線からの反射光が、ロッドレンズから出
射される光量にムラを生じさせるような発光素子アレイ
装置に適用できることは明らかである。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、発光チップ表面からの
反射光を均一化できるので、チップの表面反射分布を実
効上小さくでき、チップ表面反射による画像への悪影響
を減らすことができる。
反射光を均一化できるので、チップの表面反射分布を実
効上小さくでき、チップ表面反射による画像への悪影響
を減らすことができる。
【図１】光プリンタヘッドを備える光プリンタの原理を
示す図である。
示す図である。
【図２】光プリンタヘッドの構造を示す図である。
【図３】自己走査型発光素子アレイ装置の等価回路を示
す図である。
す図である。
【図４】発光チップの全体像を示す図である。
【図５】発光チップの具体的なレイアウトを示す図であ
る。
る。
【図６】図５に示した発光チップにより構成された発光
素子アレイ装置を用いた光プリンタヘッドによる画像濃
度分布を示す図である。
素子アレイ装置を用いた光プリンタヘッドによる画像濃
度分布を示す図である。
【図７】第１の実施例である発光素子アレイ装置のチッ
プのレイアウトを示す図である。
プのレイアウトを示す図である。
【図８】画像濃度分布を示す図である。
【図９】第２の実施例である発光素子アレイ装置の平面
図である。
図である。
【図１０】図９のＸ−Ｙ線断面図である。
２８，２９ ボンディングパッド ３０ 発光素子アレイ装置 ３２ ＧａＡｓ基板 ３４ エピタキシャル膜 ３５ 層間絶縁膜 ３６ 金属配線 ３８ 透明の保護膜 ４０ 金属膜
Claims (8)
- 【請求項１】発光素子が１次元または２次元に配列さ
れ、金属配線が形成された複数個のチップよりなり、発
光素子からの光がロッドレンズアレイを介して取り出さ
れる発光素子アレイ装置において、 チップ表面の反射率を均一化したことを特徴とする発光
素子アレイ装置。 - 【請求項２】発光素子が１次元または２次元に配列さ
れ、金属配線が形成された複数個のチップよりなり、発
光素子からの光がロッドレンズアレイを介して取り出さ
れる発光素子アレイ装置において、 チップ表面の反射率が均一に分布しない場合に、金属膜
を設けて、チップ表面の反射率を均一化したことを特徴
とする発光素子アレイ装置。 - 【請求項３】前記金属膜は、発光素子アレイ装置の金属
配線上に透明保護膜を介して形成されていることを特徴
とする請求項１記載の発光素子アレイ装置。 - 【請求項４】前記金属膜は、Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｕま
たはＰｔであることを特徴とする請求項２または３記載
の発光素子アレイ装置。 - 【請求項５】発光素子が１次元または２次元に配列さ
れ、金属配線が形成された複数個のチップよりなり、発
光素子からの光がロッドレンズアレイを介して取り出さ
れる発光素子アレイ装置において、 前記チップの表面の所定面積の領域において、前記領域
の面積に対する、前記領域内にある金属配線の面積の比
を面積比率Ｓとし、最大の面積比率をＳmax ，最小の面
積比率をＳmin とした場合に、比Ｒ＝Ｓmin ／Ｓ
max が、０．８〜１であることを特徴とする発光素子ア
レイ装置。 - 【請求項６】前記発光素子アレイ装置は、 スイッチング動作のためのしきい電圧またはしきい電流
の制御電極を有するスイッチ素子を複数個配列し、各ス
イッチ素子の前記制御電極をその近傍に位置する少なく
とも１つのスイッチ素子の制御電極に、接続用抵抗また
は電気的に一方向性を有する電気素子を介して接続する
とともに、各スイッチ素子の制御電極に電源ラインを負
荷抵抗を介して接続し、かつ各スイッチ素子にクロック
パルスラインを接続して形成したスイッチ素子アレイ
と、 発光動作のためのしきい電圧またはしきい電流の制御電
極を有する発光素子を複数個配列した発光素子アレイと
からなり、 前記発光素子アレイの各制御電極を前記スイッチ素子の
制御電極と電気的手段にて接続し、各発光素子に発光の
ための電流を供給するラインを設けた自己走査型発光装
置であることを特徴とする請求項５記載の発光素子アレ
イ装置。 - 【請求項７】前記スイッチ素子アレイ内にボンディング
パッドを含む場合、前記最小の面積比率Ｓmin は、前記
ボンディングパッドを含む領域における面積比率であ
り、前記最大の面積比率Ｓmax は、前記スイッチ素子ア
レイ内の領域における面積比率であることを特徴とする
請求項６記載の発光素子アレイ装置。 - 【請求項８】前記所定面積の領域は、前記発光素子アレ
イの発光点のピッチの５倍を一辺とする正方形であるこ
とを特徴とする請求項５，６または７記載の発光素子ア
レイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19741899A JP2001024232A (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 発光素子アレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19741899A JP2001024232A (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 発光素子アレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001024232A true JP2001024232A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16374198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19741899A Pending JP2001024232A (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 発光素子アレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001024232A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008227467A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-25 | Canon Inc | 発光素子アレイチップおよび露光光源装置 |
-
1999
- 1999-07-12 JP JP19741899A patent/JP2001024232A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008227467A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-25 | Canon Inc | 発光素子アレイチップおよび露光光源装置 |
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