JPH04148573A - 発光ダイオードアレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば光プリンター等の露光装置である光プ
リントヘッドに使用される発光ダイオードアレイに関す
るものである。

〔従来の技術〕

最近のオフィスでは、事務処理のＯＡ化の進展に伴い、
取り扱う情報量の増大とともに迅速な処理が求められる
ようになった。このような背景から出力端末プリンター
の高性能化が要求され、低騒音で高速印字、高画質、ラ
ンニングコストの点に優れた小型レーザープリンターを
中心とする電子写真方式の光プリンターの需要が急速に
増大してきた。

第６図は例えばＩＥ８５−８６で発表された従来の発光
ダイオードの電極構造を示す概念図であり、図において
、（１）は発光面側電極、（２）はＰＮ接合による発光
部、（３）は背面電極、（４）は発光面側電極（１）と
発光部（２）の接触部である。また、第７図は従来の発
光ダイオードの断面図である。第８図は第６図中のＸ座
標において発光ダイオードの駆動電流値を変化させた際
の輝度変化を示す図である。

次に動作について説明する０発光ダイオードは、ＰＮ接
合に順方向バイアスを印加して熱平衡以上のキャリアを
注入することで過剰キャリアが発生し、これが再結合す
る際に光子を放出することで電気エネルギーを光エネル
ギーに変換する素子である。電子写真方式を用いた光プ
リンターでは、記録すべき画像信号を感光体に書き込む
光プリンタヘッド用としてレーザー等とともに発光ダイ
オードアレイ素子を一列に並べたものが使用されている
。

第６図に示す発光ダイオードは、発光面側電極（１）が
ドライバー素子に接続され、背面電極（３）は接地され
ている。係る発光ダイオードよりなる発光ダイオードア
レイを制御する駆動回路のブｄツク図を第９図に示す。

図中、（７）は発光面側電極を駆動する駆動回路、（９
）は発光ダイオードアレイである。駆動回路（７）は各
画素から人力される画像信号に応じて各々の発光ダイオ
ードアレイ素子に接続されたドライバーを駆動する。し
たがってドライバーがＯＮすると電流は発光面側電極（
１）、接触部（４）、発光部（２）、背面電極（３）の
順で流れ、素子が発光して感光体上に画像信号が書き込
まれる。

従来の発光ダイオードは以上に述べたような構造になっ
ており、単一の発光ダイオードにおける画像の濃度を変
化させようとするときは、第８図に示すように画素から
の輝度信号に応じて駆動電流値を変化させて発光ダイオ
ード素子の輝度（光量）を変え、いわば、輝度変調によ
り階調を表現していた。

係る輝度変調は、発光ダイオードアレイ中の各素子間で
、一定電流あたりの輝度にばらつきがあるため、全体と
して階調性の再現性が著しく悪い。この場合に従来は、
各素子にアンプ及びメモリーを設け、ゲイン制御をする
ことによって各素子間のばらつきを制御していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の発光ダイオードアレイは以上のように構成されて
いるので、各素子は輝度変調でなければ、階調性を表現
できず、アレイ全体としてばらつきが生じ、係るばらつ
きを制御しようとすると回路が大規模化し、装置の小型
化及び低価格化の要請に反するという問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので入力された画像に忠実な階調性の再現が可能とな
る発光ダイオードアレイを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る発光ダイオードアレイは、発光部を挟ん
で設けられた電極のいずれかが複数の部分に分割されて
おり、これら複数の部分に対して選択的に発光電流を供
給することができるようにされた発光ダイオードを複数
備えたものである。

（作用） 上記のように構成された発光ダイオードアレイは各素子
における発光部の発光面積を制御することができる。

（発明の実施例） 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）〜（４）は上記従来・装置と同一ま
たは相当部分である。第４図は本発明の一実施例におけ
る発光ダイオードアレイを駆動する駆動回路のブロック
図である。図中、（７）及び（９）は従来の回路と全く
同一であり、（８）は背面電極を駆動する駆動回路であ
る。

第１図において背面電極（３ａ）を接地し、発光面側電
極（１）を電源に接続すると、発光面側電極（１）から
背面電極（３ａ）へ電流が流れ、この電流密度に対応し
て、′Ｊ４２図（ａ）に示す領域が発光する。

また、背面電極（３ｂ）を接地し、発光面側電極（１）
を電源に接続すると、発光面側電極（１）から背面電極
（３ｂ）へ電流が流れ、第２図（ｂ）に示す領域が発光
する。すなわち、背面電極（３ａ）　、　　Ｈｂ）のど
ちらを接地するかを選択することにより、発光ダイオー
ドの発光部（２）の実質的な発光面積を変化させること
ができる。

係る発光ダイオードアレイの制御は第４図に示す駆動回
路に従って行なわれる。図において発光面側駆動回路（
７）には各画素からの画像信号が人力され、背面電極駆
動回路（８）には各画素からの輝度信号が人力される。

したがって、プリンターの画像信号によってドライバー
が発光ダイオードを開閉する際にその画素の輝度信号に
より背面電極（３ａ）　、　　（３ｂ）を選択して接地
することにより、画像濃度を面積階調変化させることが
可能となる。

係る場合では、従来の輝度変調において発生する各素子
間のばらつきが抑制され、また、アンプやメモリーを設
けることによるゲイン制御も不要となるため、画像信号
に応じた階調性が再現される。

第３図は背面電極（３ａ）　、　　（３ｂ）を開閉する
素子を同一チップ内に設けた場合の実施例であり、（１
）〜（４）は第１図と同一である。（６ａ）は背面電極
（３ａ）の接地をスイッチングするトランジスター　（
６ｂ）は背面電極（３ｂ）の接地をスイッチングするト
ランジスターである。

第３図の実施例では、各々の背面電極（３ａ）。

（３ｂ）を独立に開閉するトランジスター（５ａ）。

（５ｂ）を有するので、プリンター制御部は各画素の画
像信号の輝度信号に応じてこのトランジスター（５ａ）
　、　　（５ｂ）にＴＴＬのロジック信号を送出すれば
よい。このように素子側でスイッチを持つことで、プリ
ンター本体側の回路は簡単化される。

方、上記実施例では背面電極を分割することにより面積
階調変化を実現したが、第５図に示すように発光面側電
極を分割せしめることにより同等の効果を得ることがで
きる。

尚、上記実施例では電極を二分割した場合について説明
したが、こわに限らず、さらに複数に分割し、それぞれ
選択的に制御すればより微妙な階調性の再現も可能とな
る。

要するに本発明の趣旨を逸脱しないかぎりいかなる変形
も本発明に含まれるものとする。

（発明の効果） 以上のように、この発明によれば、発光ダイオード中の
発光部を挟む２つの電極のいずれかが複数の部分に分割
され、かつ、これら複数の部分に対して選択的に発光電
流を供給できるようにしたため、各素子における発光部
の発光面積を制御でき、画素からの信号に応じた階調性
の再現が装置の小型化、低価格化の要請の下、達成でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による発光ダイオードアレ
イ素子の電極構造を示す概念図、第２図は第１図におけ
る背面電極と発光面積の関係の説明図、第３図はこの発
明の他の実施例を示す概念図、第４図はこの発明の一実
施例による発光ダイオードアレイ素子を駆動する駆動回
路のブロック図、第５図はこの発明の他の実施例を示す
概念図である。第６図は従来の発光ダイオードアレイ素
子の電極構造を示す概念図、第７図はその断面図、第８
図はその発光電流と発光強度の関係を表わすグラフ、第
９図は従来の発光ダイオードアレイを駆動する駆動回路
のブロック図である。 図において（１）は発光面側電極、（２）は発光部、（
３）は背面電極、（４）は発光面側電極と発光部の接触
部、（５）は発光領域、（６）は背面電極を開閉するス
イッチ、（７）は発光面側電極を駆動する駆動回路、（
８）は背面電極を駆動する駆動回路、（９）は発光ダイ
オードアレイである。 なお、 各図中同一符号は同 又は相当部分を示 す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　発光部と、この発光部を挟んで設けられて発光電流を
   供給する第１及び第２の電極とを持つ発光ダイオードを
   多数備えた発光ダイオードアレイにおいて、前記第１及
   び第２の電極のいずれかは複数の部分に分割されており
   、これら複数の部分に対して選択的に発光電流を供給す
   る手段が設けられていることを特徴とする発光ダイオー
   ドアレイ。