JPH058444A - 光プリンター光源 - Google Patents
光プリンター光源Info
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- JPH058444A JPH058444A JP3182570A JP18257091A JPH058444A JP H058444 A JPH058444 A JP H058444A JP 3182570 A JP3182570 A JP 3182570A JP 18257091 A JP18257091 A JP 18257091A JP H058444 A JPH058444 A JP H058444A
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- light
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 発光ダイオードアレイを構成する化合物半導
体材料の結晶成長層の基板間の特性のばらつきや、素子
の放熱特性等の実装形態のばらつき等によりチップ間で
の発光ダイオードの光出力のばらつきが生じるのを防止
し、印字ドットの大きさや印字濃度の均一化を図る。 【構成】 発光層、電極を含む積層構造より成り、積層
端面より光出力が得られる端面発光型発光ダイオード２
を等間隔に設けた複数の第１分離溝１１により各層を電
気的空間的に分離して形成した発光ダイオードアレイに
より構成した光プリンター光源において、端面発光型発
光ダイオードと同じ積層構造を第２分離溝１２により電
気的空間的に分離して形成した発光素子５と受光素子６
より成り、その光出射方向が前記発光ダイオードアレイ
の光出射方向に対して直角になるように設けられたモニ
ター用受発光集積型素子４とそのモニター信号のばらつ
きを補正する手段を具備する。
体材料の結晶成長層の基板間の特性のばらつきや、素子
の放熱特性等の実装形態のばらつき等によりチップ間で
の発光ダイオードの光出力のばらつきが生じるのを防止
し、印字ドットの大きさや印字濃度の均一化を図る。 【構成】 発光層、電極を含む積層構造より成り、積層
端面より光出力が得られる端面発光型発光ダイオード２
を等間隔に設けた複数の第１分離溝１１により各層を電
気的空間的に分離して形成した発光ダイオードアレイに
より構成した光プリンター光源において、端面発光型発
光ダイオードと同じ積層構造を第２分離溝１２により電
気的空間的に分離して形成した発光素子５と受光素子６
より成り、その光出射方向が前記発光ダイオードアレイ
の光出射方向に対して直角になるように設けられたモニ
ター用受発光集積型素子４とそのモニター信号のばらつ
きを補正する手段を具備する。
Description
【産業上の利用分野】この発明は、発光ダイオードアレ
イを用いて感光体への書き込みを行なう光プリンター光
源に関するものである。
イを用いて感光体への書き込みを行なう光プリンター光
源に関するものである。
【従来の技術】近年、電子写真方式による画像形成装置
や光プリンタ等の光源等に利用するための発光ダイオー
ドアレイの研究が進められている。この発光ダイオード
アレイは自己発光型アレイ素子から成っており、画像信
号に応じて該発光ダイオードアレイを発光させ、等倍結
像素子で感光体表面に静電潜像を形成し、前記電子写真
方式によって印字・印刷を行なうものである。この従来
の発光ダイオードアレイを用いた光プリントヘッドを構
成する発光部基板は図１３に示すように、放熱板を兼ね
た基板１０２上にセラミック基板等で構成される配線部
材１０３，１０４，１０５が貼り付けられており、この
配線部材１０４，１０５にはそれぞれ画像信号や電源と
の接続を行なうためのケーブル１０６，１０７が接続さ
れている。１０８−１〜１０８−ｎ（ｎは正の整数）は
発光ダイオードを一列に並べた発光ダイオードアレイチ
ップであり、１０９−１〜１０９−ｎ及び１１０−１〜
１１０−ｎは発光ダイオードアレイチップ１０８−１〜
１０８−ｎを駆動するドライバ回路、即ち、ケーブル１
０６，１０７より入力される画像信号のシリアルパラレ
ル変換回路等を内蔵した発光ダイオードドライブ集積回
路である。このような構成の発光部基板１０１におい
て、ケーブル１０６，１０７より画像信号を一列分逐
次、発光ダイオードドライブ集積回路１０９−１〜１０
９−ｎ、１１０−１〜１１０−ｎに入力し、一列分のデ
ータをシフトした後、これを並列に発光ダイオード駆動
端子に出力し、これに従い各発光ダイオードが点灯、消
灯し、一列分の画像形成用の輝点が発生する。発光ダイ
オード発光部とドラム面結像点の関係については図１４
に示すように、発光ダイオードアレイを構成する各発光
ダイオードアレイチップ２０１−ｍ上の発光ダイオード
２０１−ｍ−ｐはセルフォックレンズアレイ等の等倍結
像系２０２によって感光体ドラム２０３上に結像され
る。このような発光ダイオードアレイを用いた、光プリ
ントヘッドは、可動部がなく構成部品も少ないことか
ら、小型化が可能となる。又自己発光型で消光比が高
く、良好なコントラストが得られ、さらにチップの接続
により長尺化対応が可能となり、発光ダイオードの高出
力化により高速化にも対応可能となる等種々の利点があ
る。このような光プリントヘッドに用いられる発光ダイ
オードアレイとしては、基板面と平行な面内に、四角形
等の発光部を所定方向に多数配列した面発光型発光ダイ
オードアレイや、基板面に垂直な端面から、所定方向に
多数配列した光出力が得られる端面発光型発光ダイオー
ドアレイ等がある。先ず、前者の面発光型発光ダイオー
ドアレイの基本的な構造としては、例えば図１５に示す
ように、発光部１２０より得られる光出力の強度を発光
面内で均一化するために、発光部の両端若しくは周囲に
電極１２１が形成されている。このように、光出力が取
り出される発光部と電極とが同一面上に存在するため、
単位素子当たりに要する幅は、発光部１２０の幅と電極
１２１の幅、及び素子分離領域の幅を合計したものとな
り、例えば６００ｄｐｉ（ｄｏｔｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）
以上のような高密度に発光部を形成することは極めて困
難である。次に、後者の端面発光型発光ダイオードアレ
イとしては、例えば図１６に示すように、基板上の積層
構造内に複数の発光部１２２が形成されており、これら
の発光部１２２はその基板面と平行な面内にその端面に
対して垂直な方向に形成された分離溝１２３により、電
気的且つ空間的に分離されている。このような端面発光
型発光ダイオードアレイでは光出力が取り出される発光
部１２２と電極１２４，１２５とが同一面上に存在せ
ず、単位素子当たりに要する幅は、発光部１２２の幅と
素子分離溝領域の幅を合計したものとなり、例えば、６
００ｄｐｉ以上のような高密度の発光部１２２の形成も
原理的に可能である。このため、高密度光プリンター用
発光ダイオードアレイとしては、端面発光型発光ダイオ
ードアレイが適していると言える。また、発光ダイオー
ドアレイ内の各発光ダイオードの光出力のばらつきに関
しては、最近の化合物半導体の結晶成長技術の進歩によ
り、基板面内において積層構造の層厚の均一性、膜の電
気的あるいは光学的特性の均一性等が良好なものとな
り、同一チップ内の発光ダイオードアレイの各発光ダイ
オードの光出力のばらつきを±５％以内にすることが充
分可能となった。
や光プリンタ等の光源等に利用するための発光ダイオー
ドアレイの研究が進められている。この発光ダイオード
アレイは自己発光型アレイ素子から成っており、画像信
号に応じて該発光ダイオードアレイを発光させ、等倍結
像素子で感光体表面に静電潜像を形成し、前記電子写真
方式によって印字・印刷を行なうものである。この従来
の発光ダイオードアレイを用いた光プリントヘッドを構
成する発光部基板は図１３に示すように、放熱板を兼ね
た基板１０２上にセラミック基板等で構成される配線部
材１０３，１０４，１０５が貼り付けられており、この
配線部材１０４，１０５にはそれぞれ画像信号や電源と
の接続を行なうためのケーブル１０６，１０７が接続さ
れている。１０８−１〜１０８−ｎ（ｎは正の整数）は
発光ダイオードを一列に並べた発光ダイオードアレイチ
ップであり、１０９−１〜１０９−ｎ及び１１０−１〜
１１０−ｎは発光ダイオードアレイチップ１０８−１〜
１０８−ｎを駆動するドライバ回路、即ち、ケーブル１
０６，１０７より入力される画像信号のシリアルパラレ
ル変換回路等を内蔵した発光ダイオードドライブ集積回
路である。このような構成の発光部基板１０１におい
て、ケーブル１０６，１０７より画像信号を一列分逐
次、発光ダイオードドライブ集積回路１０９−１〜１０
９−ｎ、１１０−１〜１１０−ｎに入力し、一列分のデ
ータをシフトした後、これを並列に発光ダイオード駆動
端子に出力し、これに従い各発光ダイオードが点灯、消
灯し、一列分の画像形成用の輝点が発生する。発光ダイ
オード発光部とドラム面結像点の関係については図１４
に示すように、発光ダイオードアレイを構成する各発光
ダイオードアレイチップ２０１−ｍ上の発光ダイオード
２０１−ｍ−ｐはセルフォックレンズアレイ等の等倍結
像系２０２によって感光体ドラム２０３上に結像され
る。このような発光ダイオードアレイを用いた、光プリ
ントヘッドは、可動部がなく構成部品も少ないことか
ら、小型化が可能となる。又自己発光型で消光比が高
く、良好なコントラストが得られ、さらにチップの接続
により長尺化対応が可能となり、発光ダイオードの高出
力化により高速化にも対応可能となる等種々の利点があ
る。このような光プリントヘッドに用いられる発光ダイ
オードアレイとしては、基板面と平行な面内に、四角形
等の発光部を所定方向に多数配列した面発光型発光ダイ
オードアレイや、基板面に垂直な端面から、所定方向に
多数配列した光出力が得られる端面発光型発光ダイオー
ドアレイ等がある。先ず、前者の面発光型発光ダイオー
ドアレイの基本的な構造としては、例えば図１５に示す
ように、発光部１２０より得られる光出力の強度を発光
面内で均一化するために、発光部の両端若しくは周囲に
電極１２１が形成されている。このように、光出力が取
り出される発光部と電極とが同一面上に存在するため、
単位素子当たりに要する幅は、発光部１２０の幅と電極
１２１の幅、及び素子分離領域の幅を合計したものとな
り、例えば６００ｄｐｉ（ｄｏｔｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）
以上のような高密度に発光部を形成することは極めて困
難である。次に、後者の端面発光型発光ダイオードアレ
イとしては、例えば図１６に示すように、基板上の積層
構造内に複数の発光部１２２が形成されており、これら
の発光部１２２はその基板面と平行な面内にその端面に
対して垂直な方向に形成された分離溝１２３により、電
気的且つ空間的に分離されている。このような端面発光
型発光ダイオードアレイでは光出力が取り出される発光
部１２２と電極１２４，１２５とが同一面上に存在せ
ず、単位素子当たりに要する幅は、発光部１２２の幅と
素子分離溝領域の幅を合計したものとなり、例えば、６
００ｄｐｉ以上のような高密度の発光部１２２の形成も
原理的に可能である。このため、高密度光プリンター用
発光ダイオードアレイとしては、端面発光型発光ダイオ
ードアレイが適していると言える。また、発光ダイオー
ドアレイ内の各発光ダイオードの光出力のばらつきに関
しては、最近の化合物半導体の結晶成長技術の進歩によ
り、基板面内において積層構造の層厚の均一性、膜の電
気的あるいは光学的特性の均一性等が良好なものとな
り、同一チップ内の発光ダイオードアレイの各発光ダイ
オードの光出力のばらつきを±５％以内にすることが充
分可能となった。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の発光ダイオードアレイを用いた光プリンター光源に
おいては、該発光ダイオードアレイを構成する化合物半
導体材料の結晶成長層の基板間の特性のばらつきや、さ
らには、素子の放熱特性等の実装形態のばらつき等によ
りチップ間での発光ダイオードの光出力のばらつきが生
じ（その値は５０％にも達する）、印字ドットの大きさ
や印字濃度に大きな差がでてしまうという問題点があっ
た。そこで、この発明は上述した従来の問題点を解消し
て、例えば６００ｄｐｉ以上のような高密度に発光部を
形成でき、且つチップ間での発光ダイオードの光出力の
ばらつきを極力抑えることができ、印字ドットの大きさ
や印字濃度の均一性の高い、高品質な印字が可能な発光
ダイオードアレイを用いた光プリンター光源を提供する
ことを課題としている。
来の発光ダイオードアレイを用いた光プリンター光源に
おいては、該発光ダイオードアレイを構成する化合物半
導体材料の結晶成長層の基板間の特性のばらつきや、さ
らには、素子の放熱特性等の実装形態のばらつき等によ
りチップ間での発光ダイオードの光出力のばらつきが生
じ（その値は５０％にも達する）、印字ドットの大きさ
や印字濃度に大きな差がでてしまうという問題点があっ
た。そこで、この発明は上述した従来の問題点を解消し
て、例えば６００ｄｐｉ以上のような高密度に発光部を
形成でき、且つチップ間での発光ダイオードの光出力の
ばらつきを極力抑えることができ、印字ドットの大きさ
や印字濃度の均一性の高い、高品質な印字が可能な発光
ダイオードアレイを用いた光プリンター光源を提供する
ことを課題としている。
【課題を解決するための手段】この発明の要旨とすると
ころは、請求項１では、少なくとも発光ダイオードの発
光層、該発光層を発光させるための電極を含む積層構造
より成り、積層端面より光出力が得られる端面発光型発
光ダイオードを等間隔に設けた複数の第１分離溝により
各層を電気的空間的に分離して形成した発光ダイオード
アレイにより構成した光プリンター光源において、前記
端面発光型発光ダイオードと同じ積層構造を第２分離溝
により電気的空間的に分離して形成した発光素子と受光
素子より成り、その光出射方向が前記発光ダイオードア
レイの光出射方向に対して直角になるように、該発光ダ
イオードアレイの光出射方向と反対側の後方位置に少な
くとも１つ設けられ、該発光ダイオードアレイの光出力
に応じたモニター信号を得るためのモニター用受発光集
積型素子と、該モニター用受発光集積型素子から出力さ
れるモニター信号により上記端面発光型発光ダイオード
アレイの光出力のばらつきを補正する補正手段とを具備
したことにある。また、請求項２では、少なくとも発光
ダイオードの発光層、該発光層を発光させるための電極
を含む積層構造より成り、積層端面より光出力が得られ
る端面発光型発光ダイオードを、等間隔に設けた複数の
第１分離溝により各層を電気的空間的に分離して形成し
た発光ダイオードアレイにより構成した光プリンター光
源において、少なくとも発光ダイオードの発光層、該発
光層を発光させるための電極を含む積層構造より成り、
積層端面より光出力が得られる端面発光型発光ダイオー
ドを、等間隔に設けた複数の第１分離溝により各層を電
気的空間的に分離して形成した発光ダイオードアレイに
より構成した光プリンター光源において、前記端面発光
型発光ダイオードと同じ積層構造を第２分離溝により電
気的空間的に分離して形成した発光素子と受光素子より
成り、その光出射方向が前記発光ダイオードアレイの光
出射方向に対して直角になるように、該発光ダイオード
アレイの光出射方向と反対側の後方位置に少なくとも一
つ設けられ、該発光ダイオードアレイの光出力に応じた
モニター信号を得るためのモニター用受発光集積型素子
と、該モニター用受発光集積型素子から出力されるモニ
ター信号により該端面発光型発光ダイオードアレイの光
出力のばらつきを補正する補正手段とを備え、配線及び
ボンディングパットが配設されている積層構造の高さと
前記端面発光型発光ダイオードアレイ及び前記モニター
用受発光集積型素子の積層構造の高さは同じであって、
これら配線及びボンディングパットと端面発光型発光ダ
イオードアレイ及びモニター用受発光集積型素子のそれ
ぞれの間には、前記積層構造を電気的空間的に分離する
第３分離溝を設けたことにある。請求項３では前記第３
分離溝に絶縁性の遮光材、又は絶縁層を有する遮光材が
埋め込まれていることを特徴とする。請求項４では前記
モニター用受発光集積型素子が、前記発光ダイオードア
レイを等数で複数の部分に区分けし、それぞれの部分に
対応して１つずつ設けられていることを特徴とする。請
求項５では前記モニター用受発光集積型素子の周囲に遮
光用の遮光部材が設けられていることを特徴とする。
ころは、請求項１では、少なくとも発光ダイオードの発
光層、該発光層を発光させるための電極を含む積層構造
より成り、積層端面より光出力が得られる端面発光型発
光ダイオードを等間隔に設けた複数の第１分離溝により
各層を電気的空間的に分離して形成した発光ダイオード
アレイにより構成した光プリンター光源において、前記
端面発光型発光ダイオードと同じ積層構造を第２分離溝
により電気的空間的に分離して形成した発光素子と受光
素子より成り、その光出射方向が前記発光ダイオードア
レイの光出射方向に対して直角になるように、該発光ダ
イオードアレイの光出射方向と反対側の後方位置に少な
くとも１つ設けられ、該発光ダイオードアレイの光出力
に応じたモニター信号を得るためのモニター用受発光集
積型素子と、該モニター用受発光集積型素子から出力さ
れるモニター信号により上記端面発光型発光ダイオード
アレイの光出力のばらつきを補正する補正手段とを具備
したことにある。また、請求項２では、少なくとも発光
ダイオードの発光層、該発光層を発光させるための電極
を含む積層構造より成り、積層端面より光出力が得られ
る端面発光型発光ダイオードを、等間隔に設けた複数の
第１分離溝により各層を電気的空間的に分離して形成し
た発光ダイオードアレイにより構成した光プリンター光
源において、少なくとも発光ダイオードの発光層、該発
光層を発光させるための電極を含む積層構造より成り、
積層端面より光出力が得られる端面発光型発光ダイオー
ドを、等間隔に設けた複数の第１分離溝により各層を電
気的空間的に分離して形成した発光ダイオードアレイに
より構成した光プリンター光源において、前記端面発光
型発光ダイオードと同じ積層構造を第２分離溝により電
気的空間的に分離して形成した発光素子と受光素子より
成り、その光出射方向が前記発光ダイオードアレイの光
出射方向に対して直角になるように、該発光ダイオード
アレイの光出射方向と反対側の後方位置に少なくとも一
つ設けられ、該発光ダイオードアレイの光出力に応じた
モニター信号を得るためのモニター用受発光集積型素子
と、該モニター用受発光集積型素子から出力されるモニ
ター信号により該端面発光型発光ダイオードアレイの光
出力のばらつきを補正する補正手段とを備え、配線及び
ボンディングパットが配設されている積層構造の高さと
前記端面発光型発光ダイオードアレイ及び前記モニター
用受発光集積型素子の積層構造の高さは同じであって、
これら配線及びボンディングパットと端面発光型発光ダ
イオードアレイ及びモニター用受発光集積型素子のそれ
ぞれの間には、前記積層構造を電気的空間的に分離する
第３分離溝を設けたことにある。請求項３では前記第３
分離溝に絶縁性の遮光材、又は絶縁層を有する遮光材が
埋め込まれていることを特徴とする。請求項４では前記
モニター用受発光集積型素子が、前記発光ダイオードア
レイを等数で複数の部分に区分けし、それぞれの部分に
対応して１つずつ設けられていることを特徴とする。請
求項５では前記モニター用受発光集積型素子の周囲に遮
光用の遮光部材が設けられていることを特徴とする。
【作用】したがって、モニター用受発光集積型素子は端
面発光型発光ダイオードアレイと同一の積層構造を有し
ているため、該端面発光型発光ダイオードアレイの光出
力に応じたモニター信号を出力するので、この信号のば
らつきを補正手段により補正することにより、光出力を
均一化する。さらに、配線及びボンディングパットが端
面発光型発光ダイオードアレイの半導体積層構造上面と
同じ高さにある平坦な半導体積層構造上に形成されてい
るため、配線の断線が生じにくくなり素子の歩留まりが
向上する。また、端面発光型発光ダイオードアレイとモ
ニター用受発光集積型素子と配線及びボンディングパッ
トを載せている半導体積層構造部分とをそれぞれ電気的
に分離している第３分離溝を、絶縁性の遮光材、または
絶縁層を有する遮光材で埋め込むことにより、端面発光
型発光ダイオードアレイの光がモニター用受発光集積型
素子の受光素子に入力してノイズ信号となるのを防止す
ることができる。また、前記端面発光型発光ダイオード
アレイをさらに等数で区分けして、それぞれに前記モニ
ター用受発光集積型素子を設けることにより、光出力の
一層の均一化が可能となる。また、該モニター用受発光
集積型素子の周囲に遮光部材を設けることにより、前記
端面発光型発光ダイオードアレイの光出射方向に不用な
光が出射されるのを防止することができるものである。
面発光型発光ダイオードアレイと同一の積層構造を有し
ているため、該端面発光型発光ダイオードアレイの光出
力に応じたモニター信号を出力するので、この信号のば
らつきを補正手段により補正することにより、光出力を
均一化する。さらに、配線及びボンディングパットが端
面発光型発光ダイオードアレイの半導体積層構造上面と
同じ高さにある平坦な半導体積層構造上に形成されてい
るため、配線の断線が生じにくくなり素子の歩留まりが
向上する。また、端面発光型発光ダイオードアレイとモ
ニター用受発光集積型素子と配線及びボンディングパッ
トを載せている半導体積層構造部分とをそれぞれ電気的
に分離している第３分離溝を、絶縁性の遮光材、または
絶縁層を有する遮光材で埋め込むことにより、端面発光
型発光ダイオードアレイの光がモニター用受発光集積型
素子の受光素子に入力してノイズ信号となるのを防止す
ることができる。また、前記端面発光型発光ダイオード
アレイをさらに等数で区分けして、それぞれに前記モニ
ター用受発光集積型素子を設けることにより、光出力の
一層の均一化が可能となる。また、該モニター用受発光
集積型素子の周囲に遮光部材を設けることにより、前記
端面発光型発光ダイオードアレイの光出射方向に不用な
光が出射されるのを防止することができるものである。
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１に示す発光ダイオードアレイチップにおい
て、端面発光型発光ダイオードアレイ２(２−１〜２−
２５６）はドット密度が６００ｄpi相当であり、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１上に２５６素子形成されている。この発光
ダイオードアレイ２の積層構造は図２（図１のモニター
用受発光集積型素子４の集積方向Ａ−Ａ’断面）に示す
ように、基板１の上にＭＯＶＰＥ法によりｎ型ＧａＡｓ
バッファー層２１、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層
２２、発光層であるＡｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓ活性層２３、Ｐ
型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層２４、Ｐ型ＧａＡｓキ
ャップ層２５、そして亜鉛を高濃度にドーピングしたＰ
▲＋▼型ＧａＡｓコンタクト層２６（Ｐ▲＋▼は「＋」
がＰの右肩に付されることを表わす。）の複数の層より
形成されている。この積層構造は所謂ダブルヘテロ構造
を含んでいる。この積層構造の表面、即ちコンタクト層
２６上面から基板１の表面まで及びアレー方向に対して
直角に該基板１に達する第１分離溝１１（図３を参照）
が塩素系ガスを用いたドライエッチング法によって形成
されており、この第１分離溝１１によって発光ダイオー
ドアレイ２内の各発光ダイオードアレイ２が電気的に分
離されている。また各発光ダイオードアレイ２の光出射
端面２ａは基板１面に対して垂直に、且つアレイ方向に
平行に形成されていて、基板１の辺１ａに近接した位置
に配置されている。さらに、これらの各発光ダイオード
アレイ２のコンタクト層２６上には、それぞれＡｕ−Ｚ
ｎ／Ａｕから成るｐ側電極２７が形成され、又基板１の
裏面にはＡｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕから成るｎ側電極２８
が形成されている。このｐ側電極は図３に示すように、
端面発光型発光ダイオードアレイ２の光出射端面２ａと
該端面発光型発光ダイオードアレイ２の後方に配置され
た配線用ボンディングパット３（３−１〜３−２５６）
に配線８（８−１〜８−２５６）により電気的に接続さ
れている。これにより、ボンディングによるダメージか
ら素子を保護し、発光効率の劣化を防いでいる。この配
線用ボンディングパット３は光出射方向に４段に配列さ
れており、高密度実装が可能になっている。なお、発光
ダイオードアレイチップは、配線用ボンディングパット
３から図示しないドライバー回路チップとワイヤーボン
ディングにより接続される。このようにして構成された
端面発光型発光ダイオードアレイ２は、膜特性の均一性
に優れたＭＯＶＰＥ法により作製されているため、同一
の発光ダイオードアレイチップ内においては、光出力の
ばらつきが±５％以下になっている。なお、この発光ダ
イオードアレイチップの形成に用いられる材料として
は、III−Ｖ族化合物半導体であるＧａＡｓ，ＡｌＧａ
Ａｓ，ＡｌＧａＩｎＰ，ＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰ，Ｉｎ
ＧａＰ，ＩｎＡｌＰ，ＧａＡｓＰ，ＧａＮ，ＩｎＡｓ，
ＩｎＡｓＰ，ＩｎＡｓＳｂ等、あるいは、II−VI族化合
物半導体であるＺｎＳｅ，ＺｎＳ，ＺｎＳＳｅ，ＣｄＳ
ｅ，ＣｄＳＳｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＣｄＴｅ等、さらに
は、IV−VI族化合物半導体であるＰｂＳｅ，ＰｂＴｅ，
ＰｂＳｎＳｅ，ＰｂＳｎＴｅ等であり、それぞれの材料
の長所を生かして積層構造に適用することが可能であ
る。また、活性層としてＡｌＧａＡｓ系の材料を用いた
場合、ＧａＡｓまたはＡｌ組成が０より大きく０．４５
より小さい値をもつＡｌＧａＡｓが用いられ、その場合
クラッド層２４は活性層２３より禁制帯幅の広いＡｌＧ
ａＡｓを用いれば良い。また、端面発光型発光ダイオー
ドアレイ２とは別に、モニター用受発光集積型素子４
が、ボンディングパット３、配線部以外のチップ上に端
面発光型発光ダイオードアレイ２の光出射方向と反対側
の図中左下位置に１素子集積して形成されている。この
モニター用受発光集積型素子４は、モニター用端面発光
型発光ダイオード５と、側面入射型受光素子６から形成
されており、該側面入射型受光素子６は基板１面に対し
て垂直であって該基板１にまで達する第２分離溝１２に
より、モニター用端面発光型発光ダイオード５と電気的
空間的に分離されて該端面発光型発光ダイオード５に隣
接して集積形成されている。このモニター用端面発光型
発光ダイオード５は、その光出射方向が端面発光型発光
ダイオードアレイ２の光出射方向と直角になるように配
置されており、又、材料組成、積層構成、素子幅、電極
幅等の素子構造が該端面発光型発光ダイオードアレイ２
と全く同一に構成されている。さらに、該モニター用端
面発光型発光ダイオード５と第２分離溝１２を介して隣
接する側面入射型受光素子６は、その材料組成、積層構
成等がモニター用端面発光型発光ダイオード５と全く同
一の積層構造により構成されており、モニター用端面発
光型発光ダイオード５の光が入射する。この側面入射型
受光素子６のコンタクト層２６上には、ｐ側電極２７が
形成され、またｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にはｎ側電極
２８が形成されている。上記構成の発光ダイオードアレ
イチップにおいて、ドライバー回路からの入力にしたが
って、任意のｐ側電極２７とｎ側電極２８の間に所定の
電流を流すことにより、発光ダイオードアレイ２内の任
意の位置の発光ダイオードより光出力７を光出射端面２
ａに対し垂直に得ることができる。また、モニター用受
発光集積型素子４を構成する端面発光型発光ダイオード
５の光出射端面５ａより出た光９が第２分離溝１２を介
して対向する側面入射型受光素子６の素子側面６ａに入
射する。この側面入射型受光素子６のｐ側電極２７とｎ
側電極２８の間に所定の逆方向電圧を印加することによ
り、該側面入射型受光素子６に入射するモニター用端面
発光型発光ダイオード５の端面発光型発光ダイオード２
の光出力７の大小に応じたモニター信号を得ることがで
きる。このように、端面発光型発光ダイオードアレイ２
の光出力の増減は、同一チップ上にあるモニター端面発
光型発光ダイオード５の光出力の増減と対応しているの
で、側面入射型受光素子６からのモニター信号は、同一
チップ上の端面発光型発光ダイオードアレイ２の光出力
の増減に対応して変化するため、モニター信号をあらか
じめ記憶しておいた基準値と比較して、その差分を補正
するように、発光ダイオードアレイチップ上の各発光ダ
イオードアレイを駆動する図示しない駆動回路にフィー
ドバックする。これにより、端面発光型発光ダイオード
アレイ２へ注入する電流パルス幅、電流パルス数、電流
振幅等を制御する、パワー変調を行うことにより、チッ
プ内の各発光ダイオードの光出力を所望の値に一定に保
持することができ、経時変化に対応することができる。
また、上記基準値は、モニター用受発光集積型素子４と
外部パワーセンサーを用いて、発光ダイオードアレイ２
のチップ間での初期ばらつき及びモニター用受発光集積
型素子４の初期ばらつきを補正した上で設定することが
できる。そこで、この実施例の光プリンター光源の光出
力の初期ばらつき、及びモニター用受発光集積型素子４
の初期ばらつきを補正するための回路（補正手段）につ
いて、図４（ａ）を参照して説明する。端面発光型発光
ダイオードアレイ２（ＬＥＤＡ）からの光出力は、外部
パワーセンサー（ＰＳ）によりモニターされ電流電圧変
換器（Ｉ／Ｖ）により電流を電圧に変換し、誤差増幅器
（Ｅｒｒ Ａｍｐ）によって、一定の光出力、例えば１
５μＷ／ドットに相当する基準信号（Ｒｅｆ）と比較さ
れ補正データがデジタル／アナログ変換器（ＡＤＣ）を
へてラッチ（Ｌａｔｃｈ）に出力される。ラッチに保持
された補正ディジタルデータはアナログ／ディジタル変
換器（ＤＡＣ）により、アナログ信号として誤差増幅器
（Ｅｒｒ Ａｍｐ）に出力される。誤差増幅器において
は、アナログ／ディジタル変換器からの基準信号と、発
光ダイオードアレイ２と同一チップ上に形成されたモニ
ター用受発光集積型素子４（ＭＤ）からのモニター信号
との出力の差分を増幅し直流電圧としてパルス幅変調器
（ＰＷＭ）に出力される。パルス幅変調器は、誤差増幅
器からの出力直流電圧に比例した電流パルス幅を発光ダ
イオードアレイ２及びモニター用端面発光型発光ダイオ
ード５に出力することによって光出力を制御する。この
回路系によって、発光ダイオードアレイ２からの光出力
が所定の値に安定したら、ラッチに保持された基準信号
を与える補正ディジタルデータをＲＯＭに記憶させる。
以後は、このＲＯＭに記憶されたデータを基準として、
光出力を制御することができる。次に、この実施例の光
プリンター光源の光出力の経時変化を補正するための回
路（補正手段に含まれる）について、図４（ｂ）を参照
して説明する。最初に、ＲＯＭに記憶された上記基準信
号を与えるデータがラッチ（Ｌａｔｃｈ）に出力され
る。ラッチに保持された基準データはアナログ／ディジ
タル変換器（ＤＡＣ）により、アナログ信号として誤差
増幅器（Ｅｒｒ Ａｍｐ）に出力される。誤差増幅器に
おいては、アナログ／ディジタル変換器からの基準信号
と、発光ダイオードアレイ２（ＬＥＤＡ）と同一チップ
上に形成されたモニター用受発光集積型素子（ＭＤ）か
らのモニター信号との出力の差分を増幅し直流電圧とし
てパルス幅変調器（ＰＷＭ）に出力される。パルス幅変
調器は、誤差増幅器からの出力直流電圧に比例した電流
パルス幅を発光ダイオードアレイ２及びモニター用端面
発光型発光ダイオード５に出力する。これにより、発光
ダイオードアレイ２の光出力が経時変化により変動した
場合にも、注入電流パルス幅を制御して光出力が基準値
と一致するようにすることができる。以上述べた光出力
の制御回路を用いることにより、発光ダイオードアレイ
チップ間の光出力のばらつきを±１０％以下に抑えるこ
とが可能となる。光出力を補正しない場合の本プリンタ
ー光源のチップ間の光出力分布を図５（ａ）に、またＡ
ＰＣ制御により光出力を補正した場合のチップ間の光出
力分布を図５（ｂ）に示す。同図（ａ），（ｂ）に示す
ように、補正する前はチップ間で±３０％以上の光出力
ばらつきを有していたが、モニター用受発光集積型素子
４からのモニター信号を用いて光出力を制御することに
より、２８個のチップにおいて、±１０％以下の光出力
均一性を実現できた。この実施例で実現された光プリン
ター光源の性能を表１に示す。
明する。図１に示す発光ダイオードアレイチップにおい
て、端面発光型発光ダイオードアレイ２(２−１〜２−
２５６）はドット密度が６００ｄpi相当であり、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１上に２５６素子形成されている。この発光
ダイオードアレイ２の積層構造は図２（図１のモニター
用受発光集積型素子４の集積方向Ａ−Ａ’断面）に示す
ように、基板１の上にＭＯＶＰＥ法によりｎ型ＧａＡｓ
バッファー層２１、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層
２２、発光層であるＡｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓ活性層２３、Ｐ
型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層２４、Ｐ型ＧａＡｓキ
ャップ層２５、そして亜鉛を高濃度にドーピングしたＰ
▲＋▼型ＧａＡｓコンタクト層２６（Ｐ▲＋▼は「＋」
がＰの右肩に付されることを表わす。）の複数の層より
形成されている。この積層構造は所謂ダブルヘテロ構造
を含んでいる。この積層構造の表面、即ちコンタクト層
２６上面から基板１の表面まで及びアレー方向に対して
直角に該基板１に達する第１分離溝１１（図３を参照）
が塩素系ガスを用いたドライエッチング法によって形成
されており、この第１分離溝１１によって発光ダイオー
ドアレイ２内の各発光ダイオードアレイ２が電気的に分
離されている。また各発光ダイオードアレイ２の光出射
端面２ａは基板１面に対して垂直に、且つアレイ方向に
平行に形成されていて、基板１の辺１ａに近接した位置
に配置されている。さらに、これらの各発光ダイオード
アレイ２のコンタクト層２６上には、それぞれＡｕ−Ｚ
ｎ／Ａｕから成るｐ側電極２７が形成され、又基板１の
裏面にはＡｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕから成るｎ側電極２８
が形成されている。このｐ側電極は図３に示すように、
端面発光型発光ダイオードアレイ２の光出射端面２ａと
該端面発光型発光ダイオードアレイ２の後方に配置され
た配線用ボンディングパット３（３−１〜３−２５６）
に配線８（８−１〜８−２５６）により電気的に接続さ
れている。これにより、ボンディングによるダメージか
ら素子を保護し、発光効率の劣化を防いでいる。この配
線用ボンディングパット３は光出射方向に４段に配列さ
れており、高密度実装が可能になっている。なお、発光
ダイオードアレイチップは、配線用ボンディングパット
３から図示しないドライバー回路チップとワイヤーボン
ディングにより接続される。このようにして構成された
端面発光型発光ダイオードアレイ２は、膜特性の均一性
に優れたＭＯＶＰＥ法により作製されているため、同一
の発光ダイオードアレイチップ内においては、光出力の
ばらつきが±５％以下になっている。なお、この発光ダ
イオードアレイチップの形成に用いられる材料として
は、III−Ｖ族化合物半導体であるＧａＡｓ，ＡｌＧａ
Ａｓ，ＡｌＧａＩｎＰ，ＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰ，Ｉｎ
ＧａＰ，ＩｎＡｌＰ，ＧａＡｓＰ，ＧａＮ，ＩｎＡｓ，
ＩｎＡｓＰ，ＩｎＡｓＳｂ等、あるいは、II−VI族化合
物半導体であるＺｎＳｅ，ＺｎＳ，ＺｎＳＳｅ，ＣｄＳ
ｅ，ＣｄＳＳｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＣｄＴｅ等、さらに
は、IV−VI族化合物半導体であるＰｂＳｅ，ＰｂＴｅ，
ＰｂＳｎＳｅ，ＰｂＳｎＴｅ等であり、それぞれの材料
の長所を生かして積層構造に適用することが可能であ
る。また、活性層としてＡｌＧａＡｓ系の材料を用いた
場合、ＧａＡｓまたはＡｌ組成が０より大きく０．４５
より小さい値をもつＡｌＧａＡｓが用いられ、その場合
クラッド層２４は活性層２３より禁制帯幅の広いＡｌＧ
ａＡｓを用いれば良い。また、端面発光型発光ダイオー
ドアレイ２とは別に、モニター用受発光集積型素子４
が、ボンディングパット３、配線部以外のチップ上に端
面発光型発光ダイオードアレイ２の光出射方向と反対側
の図中左下位置に１素子集積して形成されている。この
モニター用受発光集積型素子４は、モニター用端面発光
型発光ダイオード５と、側面入射型受光素子６から形成
されており、該側面入射型受光素子６は基板１面に対し
て垂直であって該基板１にまで達する第２分離溝１２に
より、モニター用端面発光型発光ダイオード５と電気的
空間的に分離されて該端面発光型発光ダイオード５に隣
接して集積形成されている。このモニター用端面発光型
発光ダイオード５は、その光出射方向が端面発光型発光
ダイオードアレイ２の光出射方向と直角になるように配
置されており、又、材料組成、積層構成、素子幅、電極
幅等の素子構造が該端面発光型発光ダイオードアレイ２
と全く同一に構成されている。さらに、該モニター用端
面発光型発光ダイオード５と第２分離溝１２を介して隣
接する側面入射型受光素子６は、その材料組成、積層構
成等がモニター用端面発光型発光ダイオード５と全く同
一の積層構造により構成されており、モニター用端面発
光型発光ダイオード５の光が入射する。この側面入射型
受光素子６のコンタクト層２６上には、ｐ側電極２７が
形成され、またｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にはｎ側電極
２８が形成されている。上記構成の発光ダイオードアレ
イチップにおいて、ドライバー回路からの入力にしたが
って、任意のｐ側電極２７とｎ側電極２８の間に所定の
電流を流すことにより、発光ダイオードアレイ２内の任
意の位置の発光ダイオードより光出力７を光出射端面２
ａに対し垂直に得ることができる。また、モニター用受
発光集積型素子４を構成する端面発光型発光ダイオード
５の光出射端面５ａより出た光９が第２分離溝１２を介
して対向する側面入射型受光素子６の素子側面６ａに入
射する。この側面入射型受光素子６のｐ側電極２７とｎ
側電極２８の間に所定の逆方向電圧を印加することによ
り、該側面入射型受光素子６に入射するモニター用端面
発光型発光ダイオード５の端面発光型発光ダイオード２
の光出力７の大小に応じたモニター信号を得ることがで
きる。このように、端面発光型発光ダイオードアレイ２
の光出力の増減は、同一チップ上にあるモニター端面発
光型発光ダイオード５の光出力の増減と対応しているの
で、側面入射型受光素子６からのモニター信号は、同一
チップ上の端面発光型発光ダイオードアレイ２の光出力
の増減に対応して変化するため、モニター信号をあらか
じめ記憶しておいた基準値と比較して、その差分を補正
するように、発光ダイオードアレイチップ上の各発光ダ
イオードアレイを駆動する図示しない駆動回路にフィー
ドバックする。これにより、端面発光型発光ダイオード
アレイ２へ注入する電流パルス幅、電流パルス数、電流
振幅等を制御する、パワー変調を行うことにより、チッ
プ内の各発光ダイオードの光出力を所望の値に一定に保
持することができ、経時変化に対応することができる。
また、上記基準値は、モニター用受発光集積型素子４と
外部パワーセンサーを用いて、発光ダイオードアレイ２
のチップ間での初期ばらつき及びモニター用受発光集積
型素子４の初期ばらつきを補正した上で設定することが
できる。そこで、この実施例の光プリンター光源の光出
力の初期ばらつき、及びモニター用受発光集積型素子４
の初期ばらつきを補正するための回路（補正手段）につ
いて、図４（ａ）を参照して説明する。端面発光型発光
ダイオードアレイ２（ＬＥＤＡ）からの光出力は、外部
パワーセンサー（ＰＳ）によりモニターされ電流電圧変
換器（Ｉ／Ｖ）により電流を電圧に変換し、誤差増幅器
（Ｅｒｒ Ａｍｐ）によって、一定の光出力、例えば１
５μＷ／ドットに相当する基準信号（Ｒｅｆ）と比較さ
れ補正データがデジタル／アナログ変換器（ＡＤＣ）を
へてラッチ（Ｌａｔｃｈ）に出力される。ラッチに保持
された補正ディジタルデータはアナログ／ディジタル変
換器（ＤＡＣ）により、アナログ信号として誤差増幅器
（Ｅｒｒ Ａｍｐ）に出力される。誤差増幅器において
は、アナログ／ディジタル変換器からの基準信号と、発
光ダイオードアレイ２と同一チップ上に形成されたモニ
ター用受発光集積型素子４（ＭＤ）からのモニター信号
との出力の差分を増幅し直流電圧としてパルス幅変調器
（ＰＷＭ）に出力される。パルス幅変調器は、誤差増幅
器からの出力直流電圧に比例した電流パルス幅を発光ダ
イオードアレイ２及びモニター用端面発光型発光ダイオ
ード５に出力することによって光出力を制御する。この
回路系によって、発光ダイオードアレイ２からの光出力
が所定の値に安定したら、ラッチに保持された基準信号
を与える補正ディジタルデータをＲＯＭに記憶させる。
以後は、このＲＯＭに記憶されたデータを基準として、
光出力を制御することができる。次に、この実施例の光
プリンター光源の光出力の経時変化を補正するための回
路（補正手段に含まれる）について、図４（ｂ）を参照
して説明する。最初に、ＲＯＭに記憶された上記基準信
号を与えるデータがラッチ（Ｌａｔｃｈ）に出力され
る。ラッチに保持された基準データはアナログ／ディジ
タル変換器（ＤＡＣ）により、アナログ信号として誤差
増幅器（Ｅｒｒ Ａｍｐ）に出力される。誤差増幅器に
おいては、アナログ／ディジタル変換器からの基準信号
と、発光ダイオードアレイ２（ＬＥＤＡ）と同一チップ
上に形成されたモニター用受発光集積型素子（ＭＤ）か
らのモニター信号との出力の差分を増幅し直流電圧とし
てパルス幅変調器（ＰＷＭ）に出力される。パルス幅変
調器は、誤差増幅器からの出力直流電圧に比例した電流
パルス幅を発光ダイオードアレイ２及びモニター用端面
発光型発光ダイオード５に出力する。これにより、発光
ダイオードアレイ２の光出力が経時変化により変動した
場合にも、注入電流パルス幅を制御して光出力が基準値
と一致するようにすることができる。以上述べた光出力
の制御回路を用いることにより、発光ダイオードアレイ
チップ間の光出力のばらつきを±１０％以下に抑えるこ
とが可能となる。光出力を補正しない場合の本プリンタ
ー光源のチップ間の光出力分布を図５（ａ）に、またＡ
ＰＣ制御により光出力を補正した場合のチップ間の光出
力分布を図５（ｂ）に示す。同図（ａ），（ｂ）に示す
ように、補正する前はチップ間で±３０％以上の光出力
ばらつきを有していたが、モニター用受発光集積型素子
４からのモニター信号を用いて光出力を制御することに
より、２８個のチップにおいて、±１０％以下の光出力
均一性を実現できた。この実施例で実現された光プリン
ター光源の性能を表１に示す。
【表１】
なお、光プリンター光源の発光部である発光ダイオード
アレイチップ上の端面発光型発光ダイオードアレイ２や
モニター用受発光集積型素子４を構成する端面発光型発
光ダイオード５、及び側面入射型受光素子６において
は、ｎ型をｐ型、ｐ型をｎ型として構成しても良い。さ
らに、発光ダイオードアレイチップ上の端面発光型発光
ダイオードアレイ２の光出射端面と、端面発光型発光ダ
イオードアレイ２の各発光ダイオードを素子分離してい
る第１分離溝１１と、モニター用受発光集積型素子４を
構成する端面発光型発光ダイオード５と側面入射型受光
素子６の間に形成された第２分離溝１２は、基板１面に
垂直に形成されているが、必ずしも垂直である必要はな
く、略垂直な面、若しくは活性層２３と平行でない面で
あれば良い。また、該第１分離溝１１や第２分離溝１２
は、積層構造表面より基板１に達するように形成されて
いるが、本質的には、隣接端面発光型発光ダイオードの
活性層２３間や、端面発光型発光ダイオード５と側面入
射型発光素子６の活性層２３間を電気的に分離すれば良
いことから、溝の底部が必ずしも基板１まで達している
必要はなく、活性層２３を通りクラッド層２２に達して
いれば充分機能するものである。また、該第１分離溝１
１と第２分離溝１２は、必ずしも同一形状、同一深さで
ある必要はない。このような分離溝は、通常エッチング
等の方法により形成されるが、この発明のプリンター光
源の機能上、基板１面に垂直な側面を有する幅の狭い分
離溝を高精度に形成されることが望ましく、このような
観点から、異方性の高いドライエッチング法等を用いる
ことが望ましい。また、モニター用受発光集積型素子４
は、発光ダイオードアレイ２の光出射方向と反対側の発
光ダイオードアレイ後方の同一のチップ上に、複数個形
成してその一部を予備として保存しておき、使用してい
たモニター用受発光集積型素子４が劣化した場合に、順
次予備のモニター素子に切り替えて引き続き使用するよ
うにすることもできる。次に、発光ダイオードアレイチ
ップの第２の実施例について図６、図７を参照して説明
する。同図において、端面発光型発光ダイオードアレイ
２、及びモニター用受発光集積型素子４、配線８及びボ
ンディングパット３の構造は第１の実施例と同様であ
る。異なっている点は、端面発光型発光ダイオードアレ
イ２及びモニター用受発光集積型素子４と、配線８及び
ボンディングパット３を配設している半導体積層構造部
分との間に、基板１面に対して垂直であって該基板１に
まで達する第３分離溝１３が設けられていることであ
る。端面発光型発光ダイオードアレイ２のＰ側電極２７
は、端面発光型発光ダイオードアレイ２の光出射端面２
ａと反対側の該端面発光型発光ダイオードアレイ２の後
方に配置されたボンディングパット３に電気的に接続さ
れており、この第３分離溝１３により、端面発光型発光
ダイオードアレイ２と、配線８及びボンディングパット
３を配設している半導体積層構造部分とを電気的空間的
に分離している。この第３分離溝１３はＳｉＯ2絶縁膜
２９により埋め込まれて平坦化されており、その上を通
ってｐ側電極２７からＡｕ配線８が段切れすることな
く、ボンディングパット３に接続されている。このボン
ディングパット３は、光出射方向に４段に配列されてお
り、高密度実装が可能になっている。このように、配線
８及びボンディングパット３は、端面発光型発光ダイオ
ードアレイ２のコンタクト層２６上部と同一平面上のエ
ッチング残査等のない平坦なエピタキシャル成長層上、
即ち半導体積層構造の最上層上にＳｉＯ2絶縁膜２９を
介して形成されている。したがって、６００ｄｐｉ以上
の高密度で発光ダイオードアレイを形成する場合にも、
高密度な１０μｍ以下の微細な配線８の断線を少なくす
ることができ、素子の歩留まりが向上する。なお、発光
ダイオードアレイチップはボンディングパット３から図
示しないドライバー回路チップとワイヤーボンディング
により接続される。同様に、モニター用受発光集積型素
子４も、配線８及びボンディングパット３を配設した半
導体積層構造部分と第３分離溝１３で電気的空間的に分
離されており、端面発光型発光ダイオードアレイ２のコ
ンタクト層２６上部と同一平面上のエッチング残査等の
ない平坦なエピタキシャル成長層上にＳｉＯ2絶縁膜２
９を介して形成されたボンディングパット３に、モニタ
ー用受発光集積型素子４のｐ側電極２７が電気的に接続
されている。この実施例では、第３分離溝１３の幅は１
０μｍとなっている。この第３分離溝１３の幅を大きく
するほどエッチングする面積が増大してしまい、第３分
離溝１３内にエッチングの残査が生じる確率が高くなっ
てしまう。一方、第３分離溝１３の幅が狭くなり、アス
ペクト比が１以下になるとエッチング工程が困難にな
る。したがって、素子を安定に作製するためには、第３
分離溝１３の幅が２μｍ〜５０μｍ程度であれば良い。
また、本光プリンター光源の発光部である発光ダイオー
ドアレイチップ上の端面発光型発光ダイオードアレイ２
やモニター用受発光集積型素子４を構成する端面発光型
発光ダイオード５、及び側面入射型受光素子６において
は、ｎ型をｐ型、ｐ型をｎ型として構成しても良い。ま
た、発光ダイオードアレイチップ上の端面発光型発光ダ
イオードアレイ２の光出射端面１０と、第１分離溝１
１、第２分離溝１２、第３分離溝１３は、基板１面に垂
直に形成されているが、必ずしも垂直である必要はな
く、略垂直な面、若しくは活性層２３と平行でない面で
あれば良い。また、該第１分離溝１１、第２分離溝１
２、第３分離溝１３は、積層構造表面より基板１に達す
るように形成されているが、本質的には、隣接端面発光
型発光ダイオードの活性層２３間や、端面発光型発光ダ
イオード５と側面入射型受光素子６の活性層２３間や、
端面発光型発光ダイオードアレイと配線８及びボンディ
ングパット３を配設している半導体積層構造部との活性
層２３間を電気的に分離すれば良いことから、溝の底部
が必ずしも基板１まで達している必要はなく、活性層２
３を通りクラッド層２２に達していれば充分機能するも
のである。 また、該第１分離溝１１と第２分離溝１２
と第３分離溝１３は、必ずしも同一形状、同一深さであ
る必要はない。このような分離溝は、通常エッチング等
の方法により形成されるが、この発明のプリンター光源
の機能上、基板１面に垂直な側面を有する幅の狭い分離
溝を高精度に形成することが望ましく、このような観点
から、異方性の高いドライエッチング法等を用いること
が望ましい。次に、発光ダイオードアレイチップの第３
の実施例について図８、図９を参照して説明する。図８
において、端面発光型発光ダイオードアレイ２、モニタ
ー用受発光集積型素子４、配線８及びボンディングパッ
ト３の構造は第一の実施例と同様である。異なっている
点は、図９（図８のＡ−Ａ’断面）に示すように、第３
分離溝１３をＳｉＯ2層２９を介して絶縁性のポリイミ
ド４０で埋め込んでいることである。ポリイミド４０
は、端面発光型発光ダイオードアレイ２の光を吸収し、
該端面発光型発光ダイオードアレイ２からの不用な光信
号がモニター用受発光集積型素子４の側面入射型受光素
子６に入射してノイズ信号となるのを防止し、端面発光
型発光ダイオードアレイ２の光出力の制御を高精度にお
こなうことができる。ここで、第３分離溝１３の埋込材
料としてポリイミド４０を用いたが、配線８間を電気的
に絶縁し、且つ端面発光型発光ダイオードアレイ２の光
を吸収または反射させて側面入射型受光素子６に入射さ
せなければよく、金属酸化膜、高分子材料等各種の材料
を用いることができる。次に、発光ダイオードアレイチ
ップの第４の実施例について図１０を参照して説明す
る。同図において、端面発光型発光ダイオードアレイ
２、及びモニター用受発光集積型素子４の構造は第１の
実施例と同様であるが異なっている点は、チップ上に、
端面発光型発光ダイオードアレイ２とは別に、モニター
用受発光集積型素子４（４−１，４−２）がボンディン
グパット３、配線部以外のチップ上に、端面発光型発光
ダイオードアレイ２の光出射方向と反対側の該端面発光
型発光ダイオードアレイ２の後方の左右隅（図中、チッ
プの左右下位置）にそれぞれ１素子ずつ計２素子集積し
て形成されている点ということである。このような構造
の光プリンター光源においては、モニター用端面発光型
発光ダイオード５の光出力のモニター信号を１チップに
対して異なる２箇所の位置について得ることができる。
左隅にあるモニター用受発光集積型素子４から得られる
モニター信号は、同一チップ上の左側半分の１２８個の
端面発光型発光ダイオードアレイ（２−１〜２−１２
８）の光出力を制御するために用いられ、また、右隅に
あるモニター用受発光集積型素子４から得られるモニタ
ー信号は、同一チップ上の右側半分の１２８個の端面発
光型発光ダイオードアレイ（２−１２９〜２−２５６）
の光出力を制御する。これにより、発光ダイオードアレ
イ２を２つの区域に区割して各々独立に光出力を制御す
ることができるため、同一チップ内のばらつきに関して
も光出力の均一化がはかられる。さらに、発光ダイオー
ドアレイチップの第５の実施例について図１１を参照し
て説明する。同図において端面発光型発光ダイオードア
レイ２及びモニター用受発光集積型素子４の構造は、第
１の実施例に示した構造と同様であるが、異っている点
は端面発光型発光ダイオードアレイ２の光出射方向の反
対側を除いて、端面発光型発光ダイオードアレイ２と、
モニター用受発光集積型素子４との間にあって、モニタ
ー用受発光集積型素子４の周囲に遮光用の壁１５（遮光
部材）を形成していることである。この遮光用の壁１５
は、ＧａＡｓ基板１上の積層構造を、積層構造表面より
該ＧａＡｓ基板１面に対して垂直にＧａＡｓ基板１にま
で達する第４分離溝１４によってモニター用受発光集積
型素子４と電気的、空間的に分離するものであって、塩
素系ガスを用いたドライエッチングにより形成してい
る。また、この遮光用の壁１５は、端面発光型発光ダイ
オードアレイ２からの光出力がモニター用受発光集積型
素子４の側面入射型受光素子６に入射しないように、光
を吸収、反射、散乱させている。これにより、モニター
信号のノイズを低減することができ、より高精度に光出
力を制御することができる。さらに、遮光用の壁１５
は、モニター用端面発光型発光ダイオード５の光出力が
発光ダイオードアレイ２の光出射方向にもれないように
するために、光を吸収、反射、散乱させている。これに
より、発光ダイオードアレイ２の出射方向に不用な光が
出射されるのを防止、感光体面に誤った輝点像を形成し
ないようにしている。また、モニター用受発光集積型素
子４の端面発光型発光ダイオード５の、側面入射型受光
素子６に対向する面以外の端面から出射された光出力
を、発光ダイオードアレイの光出射方向以外のチップ側
面から発光ダイオードアレイチップの外部へ取り出すこ
とが可能なようにモニター用受発光集積型素子４を配置
することもできる。さらに、モニター用受発光集積型素
子４の端面発光型発光ダイオード５の、側面入射型受光
素子６に対向する面と反対側の端面から出射された光出
力を、発光ダイオードアレイ２の光出射方向と反対側の
チップ側面から発光ダイオードアレイチップの外部へ取
り出すことが可能なようにモニター用受発光集積型素子
４を配置することが好ましい。これにより、発光ダイオ
ードアレイチップ形成後に、モニター用受発光集積型素
子４の端面発光型発光ダイオード５の光出力と側面入射
型受光素子６のモニター電流の関係を知ることがてき
る。次に、第１の実施例の発光ダイオードアレイチップ
を用いた光プリントヘッドの実施例について図１２を参
照して説明する。同図において、ＡＳＩＣ３２等で構成
した駆動制御回路を形成している回路基板３８上に発光
ダイオードアレイチップ３１と制御用のドライバー素子
３３からなるアレイモジュール３４がＡ４サイズ用とし
て２８個一列に整列して配置されている。この場合、チ
ップ内の発光ダイオードアレイを構成する各発光ダイオ
ード間の間隔と等しくなるように配置される。第１の実
施例（図１参照）に示したように、端面発光型発光ダイ
オードアレイ２と同一チップ上に集積形成されたモニタ
ー用受発光集積型素子４からのモニター信号を用いて発
光ダイオードアレイ２の光出力を所定の値に制御するこ
とができるため、２８個のチップ間の光出力のばらつき
を±１０％以下に抑えることができる。そして、端面発
光型発光ダイオードアレイ２の光出射端面から出た光
は、その前方に配置されている光路分離ミラー３５によ
って等倍結像系である高解像ルーフミラーレンズアレイ
３６に導かれ、さらにもう一度光分離ミラー３５によっ
て折り返されて感光体ドラム３７上に像を結ぶ。この光
プリントヘッドの特性は表２に示すように、ドット密度
600ｄｐｉ、Ａ４サイズの、高密度で印字ドットの大き
さや印字濃度の均一性の高い光プリンター光源を実現で
きる。
アレイチップ上の端面発光型発光ダイオードアレイ２や
モニター用受発光集積型素子４を構成する端面発光型発
光ダイオード５、及び側面入射型受光素子６において
は、ｎ型をｐ型、ｐ型をｎ型として構成しても良い。さ
らに、発光ダイオードアレイチップ上の端面発光型発光
ダイオードアレイ２の光出射端面と、端面発光型発光ダ
イオードアレイ２の各発光ダイオードを素子分離してい
る第１分離溝１１と、モニター用受発光集積型素子４を
構成する端面発光型発光ダイオード５と側面入射型受光
素子６の間に形成された第２分離溝１２は、基板１面に
垂直に形成されているが、必ずしも垂直である必要はな
く、略垂直な面、若しくは活性層２３と平行でない面で
あれば良い。また、該第１分離溝１１や第２分離溝１２
は、積層構造表面より基板１に達するように形成されて
いるが、本質的には、隣接端面発光型発光ダイオードの
活性層２３間や、端面発光型発光ダイオード５と側面入
射型発光素子６の活性層２３間を電気的に分離すれば良
いことから、溝の底部が必ずしも基板１まで達している
必要はなく、活性層２３を通りクラッド層２２に達して
いれば充分機能するものである。また、該第１分離溝１
１と第２分離溝１２は、必ずしも同一形状、同一深さで
ある必要はない。このような分離溝は、通常エッチング
等の方法により形成されるが、この発明のプリンター光
源の機能上、基板１面に垂直な側面を有する幅の狭い分
離溝を高精度に形成されることが望ましく、このような
観点から、異方性の高いドライエッチング法等を用いる
ことが望ましい。また、モニター用受発光集積型素子４
は、発光ダイオードアレイ２の光出射方向と反対側の発
光ダイオードアレイ後方の同一のチップ上に、複数個形
成してその一部を予備として保存しておき、使用してい
たモニター用受発光集積型素子４が劣化した場合に、順
次予備のモニター素子に切り替えて引き続き使用するよ
うにすることもできる。次に、発光ダイオードアレイチ
ップの第２の実施例について図６、図７を参照して説明
する。同図において、端面発光型発光ダイオードアレイ
２、及びモニター用受発光集積型素子４、配線８及びボ
ンディングパット３の構造は第１の実施例と同様であ
る。異なっている点は、端面発光型発光ダイオードアレ
イ２及びモニター用受発光集積型素子４と、配線８及び
ボンディングパット３を配設している半導体積層構造部
分との間に、基板１面に対して垂直であって該基板１に
まで達する第３分離溝１３が設けられていることであ
る。端面発光型発光ダイオードアレイ２のＰ側電極２７
は、端面発光型発光ダイオードアレイ２の光出射端面２
ａと反対側の該端面発光型発光ダイオードアレイ２の後
方に配置されたボンディングパット３に電気的に接続さ
れており、この第３分離溝１３により、端面発光型発光
ダイオードアレイ２と、配線８及びボンディングパット
３を配設している半導体積層構造部分とを電気的空間的
に分離している。この第３分離溝１３はＳｉＯ2絶縁膜
２９により埋め込まれて平坦化されており、その上を通
ってｐ側電極２７からＡｕ配線８が段切れすることな
く、ボンディングパット３に接続されている。このボン
ディングパット３は、光出射方向に４段に配列されてお
り、高密度実装が可能になっている。このように、配線
８及びボンディングパット３は、端面発光型発光ダイオ
ードアレイ２のコンタクト層２６上部と同一平面上のエ
ッチング残査等のない平坦なエピタキシャル成長層上、
即ち半導体積層構造の最上層上にＳｉＯ2絶縁膜２９を
介して形成されている。したがって、６００ｄｐｉ以上
の高密度で発光ダイオードアレイを形成する場合にも、
高密度な１０μｍ以下の微細な配線８の断線を少なくす
ることができ、素子の歩留まりが向上する。なお、発光
ダイオードアレイチップはボンディングパット３から図
示しないドライバー回路チップとワイヤーボンディング
により接続される。同様に、モニター用受発光集積型素
子４も、配線８及びボンディングパット３を配設した半
導体積層構造部分と第３分離溝１３で電気的空間的に分
離されており、端面発光型発光ダイオードアレイ２のコ
ンタクト層２６上部と同一平面上のエッチング残査等の
ない平坦なエピタキシャル成長層上にＳｉＯ2絶縁膜２
９を介して形成されたボンディングパット３に、モニタ
ー用受発光集積型素子４のｐ側電極２７が電気的に接続
されている。この実施例では、第３分離溝１３の幅は１
０μｍとなっている。この第３分離溝１３の幅を大きく
するほどエッチングする面積が増大してしまい、第３分
離溝１３内にエッチングの残査が生じる確率が高くなっ
てしまう。一方、第３分離溝１３の幅が狭くなり、アス
ペクト比が１以下になるとエッチング工程が困難にな
る。したがって、素子を安定に作製するためには、第３
分離溝１３の幅が２μｍ〜５０μｍ程度であれば良い。
また、本光プリンター光源の発光部である発光ダイオー
ドアレイチップ上の端面発光型発光ダイオードアレイ２
やモニター用受発光集積型素子４を構成する端面発光型
発光ダイオード５、及び側面入射型受光素子６において
は、ｎ型をｐ型、ｐ型をｎ型として構成しても良い。ま
た、発光ダイオードアレイチップ上の端面発光型発光ダ
イオードアレイ２の光出射端面１０と、第１分離溝１
１、第２分離溝１２、第３分離溝１３は、基板１面に垂
直に形成されているが、必ずしも垂直である必要はな
く、略垂直な面、若しくは活性層２３と平行でない面で
あれば良い。また、該第１分離溝１１、第２分離溝１
２、第３分離溝１３は、積層構造表面より基板１に達す
るように形成されているが、本質的には、隣接端面発光
型発光ダイオードの活性層２３間や、端面発光型発光ダ
イオード５と側面入射型受光素子６の活性層２３間や、
端面発光型発光ダイオードアレイと配線８及びボンディ
ングパット３を配設している半導体積層構造部との活性
層２３間を電気的に分離すれば良いことから、溝の底部
が必ずしも基板１まで達している必要はなく、活性層２
３を通りクラッド層２２に達していれば充分機能するも
のである。 また、該第１分離溝１１と第２分離溝１２
と第３分離溝１３は、必ずしも同一形状、同一深さであ
る必要はない。このような分離溝は、通常エッチング等
の方法により形成されるが、この発明のプリンター光源
の機能上、基板１面に垂直な側面を有する幅の狭い分離
溝を高精度に形成することが望ましく、このような観点
から、異方性の高いドライエッチング法等を用いること
が望ましい。次に、発光ダイオードアレイチップの第３
の実施例について図８、図９を参照して説明する。図８
において、端面発光型発光ダイオードアレイ２、モニタ
ー用受発光集積型素子４、配線８及びボンディングパッ
ト３の構造は第一の実施例と同様である。異なっている
点は、図９（図８のＡ−Ａ’断面）に示すように、第３
分離溝１３をＳｉＯ2層２９を介して絶縁性のポリイミ
ド４０で埋め込んでいることである。ポリイミド４０
は、端面発光型発光ダイオードアレイ２の光を吸収し、
該端面発光型発光ダイオードアレイ２からの不用な光信
号がモニター用受発光集積型素子４の側面入射型受光素
子６に入射してノイズ信号となるのを防止し、端面発光
型発光ダイオードアレイ２の光出力の制御を高精度にお
こなうことができる。ここで、第３分離溝１３の埋込材
料としてポリイミド４０を用いたが、配線８間を電気的
に絶縁し、且つ端面発光型発光ダイオードアレイ２の光
を吸収または反射させて側面入射型受光素子６に入射さ
せなければよく、金属酸化膜、高分子材料等各種の材料
を用いることができる。次に、発光ダイオードアレイチ
ップの第４の実施例について図１０を参照して説明す
る。同図において、端面発光型発光ダイオードアレイ
２、及びモニター用受発光集積型素子４の構造は第１の
実施例と同様であるが異なっている点は、チップ上に、
端面発光型発光ダイオードアレイ２とは別に、モニター
用受発光集積型素子４（４−１，４−２）がボンディン
グパット３、配線部以外のチップ上に、端面発光型発光
ダイオードアレイ２の光出射方向と反対側の該端面発光
型発光ダイオードアレイ２の後方の左右隅（図中、チッ
プの左右下位置）にそれぞれ１素子ずつ計２素子集積し
て形成されている点ということである。このような構造
の光プリンター光源においては、モニター用端面発光型
発光ダイオード５の光出力のモニター信号を１チップに
対して異なる２箇所の位置について得ることができる。
左隅にあるモニター用受発光集積型素子４から得られる
モニター信号は、同一チップ上の左側半分の１２８個の
端面発光型発光ダイオードアレイ（２−１〜２−１２
８）の光出力を制御するために用いられ、また、右隅に
あるモニター用受発光集積型素子４から得られるモニタ
ー信号は、同一チップ上の右側半分の１２８個の端面発
光型発光ダイオードアレイ（２−１２９〜２−２５６）
の光出力を制御する。これにより、発光ダイオードアレ
イ２を２つの区域に区割して各々独立に光出力を制御す
ることができるため、同一チップ内のばらつきに関して
も光出力の均一化がはかられる。さらに、発光ダイオー
ドアレイチップの第５の実施例について図１１を参照し
て説明する。同図において端面発光型発光ダイオードア
レイ２及びモニター用受発光集積型素子４の構造は、第
１の実施例に示した構造と同様であるが、異っている点
は端面発光型発光ダイオードアレイ２の光出射方向の反
対側を除いて、端面発光型発光ダイオードアレイ２と、
モニター用受発光集積型素子４との間にあって、モニタ
ー用受発光集積型素子４の周囲に遮光用の壁１５（遮光
部材）を形成していることである。この遮光用の壁１５
は、ＧａＡｓ基板１上の積層構造を、積層構造表面より
該ＧａＡｓ基板１面に対して垂直にＧａＡｓ基板１にま
で達する第４分離溝１４によってモニター用受発光集積
型素子４と電気的、空間的に分離するものであって、塩
素系ガスを用いたドライエッチングにより形成してい
る。また、この遮光用の壁１５は、端面発光型発光ダイ
オードアレイ２からの光出力がモニター用受発光集積型
素子４の側面入射型受光素子６に入射しないように、光
を吸収、反射、散乱させている。これにより、モニター
信号のノイズを低減することができ、より高精度に光出
力を制御することができる。さらに、遮光用の壁１５
は、モニター用端面発光型発光ダイオード５の光出力が
発光ダイオードアレイ２の光出射方向にもれないように
するために、光を吸収、反射、散乱させている。これに
より、発光ダイオードアレイ２の出射方向に不用な光が
出射されるのを防止、感光体面に誤った輝点像を形成し
ないようにしている。また、モニター用受発光集積型素
子４の端面発光型発光ダイオード５の、側面入射型受光
素子６に対向する面以外の端面から出射された光出力
を、発光ダイオードアレイの光出射方向以外のチップ側
面から発光ダイオードアレイチップの外部へ取り出すこ
とが可能なようにモニター用受発光集積型素子４を配置
することもできる。さらに、モニター用受発光集積型素
子４の端面発光型発光ダイオード５の、側面入射型受光
素子６に対向する面と反対側の端面から出射された光出
力を、発光ダイオードアレイ２の光出射方向と反対側の
チップ側面から発光ダイオードアレイチップの外部へ取
り出すことが可能なようにモニター用受発光集積型素子
４を配置することが好ましい。これにより、発光ダイオ
ードアレイチップ形成後に、モニター用受発光集積型素
子４の端面発光型発光ダイオード５の光出力と側面入射
型受光素子６のモニター電流の関係を知ることがてき
る。次に、第１の実施例の発光ダイオードアレイチップ
を用いた光プリントヘッドの実施例について図１２を参
照して説明する。同図において、ＡＳＩＣ３２等で構成
した駆動制御回路を形成している回路基板３８上に発光
ダイオードアレイチップ３１と制御用のドライバー素子
３３からなるアレイモジュール３４がＡ４サイズ用とし
て２８個一列に整列して配置されている。この場合、チ
ップ内の発光ダイオードアレイを構成する各発光ダイオ
ード間の間隔と等しくなるように配置される。第１の実
施例（図１参照）に示したように、端面発光型発光ダイ
オードアレイ２と同一チップ上に集積形成されたモニタ
ー用受発光集積型素子４からのモニター信号を用いて発
光ダイオードアレイ２の光出力を所定の値に制御するこ
とができるため、２８個のチップ間の光出力のばらつき
を±１０％以下に抑えることができる。そして、端面発
光型発光ダイオードアレイ２の光出射端面から出た光
は、その前方に配置されている光路分離ミラー３５によ
って等倍結像系である高解像ルーフミラーレンズアレイ
３６に導かれ、さらにもう一度光分離ミラー３５によっ
て折り返されて感光体ドラム３７上に像を結ぶ。この光
プリントヘッドの特性は表２に示すように、ドット密度
600ｄｐｉ、Ａ４サイズの、高密度で印字ドットの大き
さや印字濃度の均一性の高い光プリンター光源を実現で
きる。
【表２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
端面発光型発光ダイオードアレイの光出射方向とは反対
側の後方位置に、該端面発光型発光ダイオードアレイと
同様の積層構造の発光素子と受光素子から成るモニター
用受発光集積型素子を設けた（請求項１）ので、例え
ば、６００ｄｐｉ以上の高密度で、従来、±５０％に達
していた光出力のばらつきを±１０％以下に抑えて、極
めて高精度に均一化することができ、高品質な印字印刷
を行なうことができる。又、光出力の経時変化を制御す
ることができる。また、配線及びボンディングパットが
端面発光型発光ダイオードアレイの半導体積層構造上面
と同じ高さにある平坦な半導体積層構造上に形成されて
いる（請求項２）ことにより、配線の断線が生じにくく
なり素子の歩留まりを向上させることができる。また、
端面発光型発光ダイオードアレイとモニター用受発光集
積型素子と配線及びボンディングパットが配設されてい
る半導体積層構造部分とをそれぞれ電気的に分離してい
る第３分離溝を、絶縁性の遮光材、又は、絶縁層を有す
る遮光材で埋め込む（請求項３）ことにより、端面発光
型発光ダイオードアレイの光がモニター用受発光集積型
素子の受光素子に入力してノイズ信号となるのを防止す
ることができる。また、前記端面発光型発光ダイオード
アレイを等数に区分けして、それぞれの区分に１つずつ
前記モニター用受発光集積型素子を設ける（請求項４）
ことにより、光出力のさらなる均一化を達成することが
できる。さらに、前記モニター用受発光集積型素子の周
囲に遮光部材を設ける（請求項５）ことにより、前述し
た光出力の均一化に加えて、感光体面に不用な輝点像が
形成されるのを防止することができ、一層、高品質な印
字印刷を行なうことができるという効果を奏するもので
ある。
端面発光型発光ダイオードアレイの光出射方向とは反対
側の後方位置に、該端面発光型発光ダイオードアレイと
同様の積層構造の発光素子と受光素子から成るモニター
用受発光集積型素子を設けた（請求項１）ので、例え
ば、６００ｄｐｉ以上の高密度で、従来、±５０％に達
していた光出力のばらつきを±１０％以下に抑えて、極
めて高精度に均一化することができ、高品質な印字印刷
を行なうことができる。又、光出力の経時変化を制御す
ることができる。また、配線及びボンディングパットが
端面発光型発光ダイオードアレイの半導体積層構造上面
と同じ高さにある平坦な半導体積層構造上に形成されて
いる（請求項２）ことにより、配線の断線が生じにくく
なり素子の歩留まりを向上させることができる。また、
端面発光型発光ダイオードアレイとモニター用受発光集
積型素子と配線及びボンディングパットが配設されてい
る半導体積層構造部分とをそれぞれ電気的に分離してい
る第３分離溝を、絶縁性の遮光材、又は、絶縁層を有す
る遮光材で埋め込む（請求項３）ことにより、端面発光
型発光ダイオードアレイの光がモニター用受発光集積型
素子の受光素子に入力してノイズ信号となるのを防止す
ることができる。また、前記端面発光型発光ダイオード
アレイを等数に区分けして、それぞれの区分に１つずつ
前記モニター用受発光集積型素子を設ける（請求項４）
ことにより、光出力のさらなる均一化を達成することが
できる。さらに、前記モニター用受発光集積型素子の周
囲に遮光部材を設ける（請求項５）ことにより、前述し
た光出力の均一化に加えて、感光体面に不用な輝点像が
形成されるのを防止することができ、一層、高品質な印
字印刷を行なうことができるという効果を奏するもので
ある。
【図１】この発明の請求項１の実施例を示す発光ダイオ
ードアレイチップの平面図である。
ードアレイチップの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】発光ダイオードアレイチップの端面発光型発光
ダイオードを示す斜視図である。
ダイオードを示す斜視図である。
【図４】図（ａ）は初期ばらつきを補正する回路の概略
構成図であり、図（ｂ）は光出力の経時変化を補正する
回路の概略構成図である。
構成図であり、図（ｂ）は光出力の経時変化を補正する
回路の概略構成図である。
【図５】図（ａ)，(ｂ）は発光ダイオードアレイチップ
間の光出力分布を示す説明図である。
間の光出力分布を示す説明図である。
【図６】この発明の請求項２の実施例を示す発光ダイオ
ードアレイチップの平面図である。
ードアレイチップの平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ’断面図である。
【図８】請求項３の実施例を示す発光ダイオードアレイ
チップの平面図である。
チップの平面図である。
【図９】図８Ａ−Ａ’断面図である。
【図１０】請求項４の実施例を示す発光ダイオードアレ
イチップの平面図である。
イチップの平面図である。
【図１１】請求項５の実施例を示す発光ダイオードアレ
イチップの平面図である。
イチップの平面図である。
【図１２】請求項１の発光ダイオードアレイを用いた光
プリントヘッドの実施例を示す概略断面図である。
プリントヘッドの実施例を示す概略断面図である。
【図１３】従来の発光ダイオードアレイを用いた光プリ
ントヘッドを構成する発光部基板を示す斜視図である。
ントヘッドを構成する発光部基板を示す斜視図である。
【図１４】発光ダイオードアレイの発光部と感光体面の
結像点の関係を示す説明図である。
結像点の関係を示す説明図である。
【図１５】従来の面発光型発光ダイオードアレイを示す
平面図である。
平面図である。
【図１６】従来の端面発光型発光ダイオードアレイを示
す斜視図である。
す斜視図である。
２ 端面発光型発光ダイオードアレイ
３ ボンディングパット
４ モニター用受発光集積素子
５ 発光素子（端面発光型発光ダイオード）
６ 受光素子（側面入射型受光素子）
８ 配線
１１ 第１分離溝
１２ 第２分離溝
１３ 第３分離溝
１４ 第４分離溝
１５ 遮光部材
４０ 遮光材
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(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｎ 8934−4Ｍ
(72)発明者 高橋 孝志
宮城県名取市高舘熊野堂字余方上５番地の
10・リコー応用電子研究所株式会社内
(72)発明者 家地 洋之
宮城県名取市高舘熊野堂字余方上５番地の
10・リコー応用電子研究所株式会社内
(72)発明者 吉田 友晶
宮城県名取市高舘熊野堂字余方上５番地の
10・リコー応用電子研究所株式会社内
(72)発明者 岩田 浩和
宮城県名取市高舘熊野堂字余方上５番地の
10・リコー応用電子研究所株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】少なくとも発光ダイオードの発光層、該発
光層を発光させるための電極を含む積層構造より成り、
積層端面より光出力が得られる端面発光型発光ダイオー
ドを、等間隔に設けた複数の第１分離溝により各層を電
気的空間的に分離して形成した発光ダイオードアレイに
より構成した光プリンター光源において、 前記端面発光型発光ダイオードと同じ積層構造を第２分
離溝により電気的空間的に分離して形成した発光素子と
受光素子より成り、その光出射方向が前記発光ダイオー
ドアレイの光出射方向に対して直角になるように、該発
光ダイオードアレイの光出射方向と反対側の後方位置に
少なくとも１つ設けられ、該発光ダイオードアレイの光
出力に応じたモニター信号を得るためのモニター用受発
光集積型素子と、 該モニター用受発光集積型素子から出力されるモニター
信号により上記端面発光型発光ダイオードアレイの光出
力のばらつきを補正する補正手段とを具備していること
を特徴とする光プリンター光源。 - 【請求項２】少なくとも発光ダイオードの発光層、該発
光層を発光させるための電極を含む積層構造より成り、
積層端面より光出力が得られる端面発光型発光ダイオー
ドを、等間隔に設けた複数の第１分離溝により各層を電
気的空間的に分離して形成した発光ダイオードアレイに
より構成した光プリンター光源において、 前記端面発光型発光ダイオードと同じ積層構造を第２分
離溝により電気的空間的に分離して形成した発光素子と
受光素子より成り、その光出射方向が前記発光ダイオー
ドアレイの光出射方向に対して直角になるように、該発
光ダイオードアレイの光出射方向と反対側の後方位置に
少なくとも一つ設けられ、該発光ダイオードアレイの光
出力に応じたモニター信号を得るためのモニター用受発
光集積型素子と、該モニター用受発光集積型素子から出
力されるモニター信号により該端面発光型発光ダイオー
ドアレイの光出力のばらつきを補正する補正手段とを備
え、 配線及びボンディングパットが配設されている積層構造
の高さと前記端面発光型発光ダイオードアレイ及び前記
モニター用受発光集積型素子の積層構造の高さは同じで
あって、これら配線及びボンディングパットと端面発光
型発光ダイオードアレイ及びモニター用受発光集積型素
子のそれぞれの間には、前記積層構造を電気的空間的に
分離する第３分離溝が設けられていることを特徴とする
光プリンター光源。 - 【請求項３】前記第３分離溝には絶縁性の遮光材、又は
絶縁層を有する遮光材が埋め込まれていることを特徴と
する請求項２記載の光プリンター光源。 - 【請求項４】前記モニター用受発光集積型素子は、前記
発光ダイオードアレイを等数で複数の部分に区分けし、
それぞれの部分に対応して１つずつ設けられていること
を特徴とする請求項１記載の光プリンター光源。 - 【請求項５】前記モニター用受発光集積型素子の周囲に
は遮光用の遮光部材が設けられていることを特徴とする
請求項１記載の光プリンター光源。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18257091A JP3197916B2 (ja) | 1990-11-15 | 1991-07-23 | 光プリンター光源 |
| US08/468,351 US5684523A (en) | 1990-11-15 | 1995-06-06 | Optical line printhead and an LED chip used therefor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-309973 | 1990-11-15 | ||
| JP30997390 | 1990-11-15 | ||
| JP18257091A JP3197916B2 (ja) | 1990-11-15 | 1991-07-23 | 光プリンター光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH058444A true JPH058444A (ja) | 1993-01-19 |
| JP3197916B2 JP3197916B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=26501316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18257091A Expired - Fee Related JP3197916B2 (ja) | 1990-11-15 | 1991-07-23 | 光プリンター光源 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197916B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2004311461A (ja) * | 2003-04-01 | 2004-11-04 | Hunet Inc | Ｌｅｄの駆動電圧設定装置及びその方法 |
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| US8664668B2 (en) | 2002-12-24 | 2014-03-04 | Oki Data Corporation | Combined semiconductor apparatus with semiconductor thin film |
| JP2018026479A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光素子アレイ、及び光伝送装置 |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP18257091A patent/JP3197916B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2018026479A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光素子アレイ、及び光伝送装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3197916B2 (ja) | 2001-08-13 |
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