JPH06302855A - 光学走査装置 - Google Patents
光学走査装置Info
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- JPH06302855A JPH06302855A JP6952193A JP6952193A JPH06302855A JP H06302855 A JPH06302855 A JP H06302855A JP 6952193 A JP6952193 A JP 6952193A JP 6952193 A JP6952193 A JP 6952193A JP H06302855 A JPH06302855 A JP H06302855A
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- array
- scanning device
- optical scanning
- semiconductor substrate
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学素子アレイを用いた光学走査装置におい
て、被走査体と走査用光学素子アレイとの間の距離を自
動的に調節可能な自動焦点調節用光源素子を光学素子ア
レイと同一チップ上に一体形成することにより、素子間
の位置合わせを不要にし、簡単且つ正確な焦点合わせを
可能にすることを目的とする。 【構成】 光学走査装置において、光学素子アレイと、
光学素子アレイにより走査される被走査体との間の距離
を調節するための自動焦点調節用光源素子とを半導体基
板の同一チップ上に一体形成するように構成する。
て、被走査体と走査用光学素子アレイとの間の距離を自
動的に調節可能な自動焦点調節用光源素子を光学素子ア
レイと同一チップ上に一体形成することにより、素子間
の位置合わせを不要にし、簡単且つ正確な焦点合わせを
可能にすることを目的とする。 【構成】 光学走査装置において、光学素子アレイと、
光学素子アレイにより走査される被走査体との間の距離
を調節するための自動焦点調節用光源素子とを半導体基
板の同一チップ上に一体形成するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学素子アレイと自動焦
点調節用素子とを一体形成した光学走査装置に関し、特
に特に記録用のＬＥＤアレイ又はレーザアレイチップ上
に焦点調節用ＬＥＤを該記録用アレイと一体化形成した
二波長ＬＥＤプリンタ等の光学走査装置に関する。
点調節用素子とを一体形成した光学走査装置に関し、特
に特に記録用のＬＥＤアレイ又はレーザアレイチップ上
に焦点調節用ＬＥＤを該記録用アレイと一体化形成した
二波長ＬＥＤプリンタ等の光学走査装置に関する。
【０００２】光源を用いる高解像度プリンタでは、感光
ドラムの回転むらや感光紙面のずれ等により、光源から
の光が感光紙面上で焦点を結ばなくなることがあり、こ
れにより印刷品質の低下をもたらす。そのため、これら
のプリンタ等の光学走査装置１は、なんらかの焦点ずれ
防止機構が必要である。
ドラムの回転むらや感光紙面のずれ等により、光源から
の光が感光紙面上で焦点を結ばなくなることがあり、こ
れにより印刷品質の低下をもたらす。そのため、これら
のプリンタ等の光学走査装置１は、なんらかの焦点ずれ
防止機構が必要である。
【０００３】
【従来の技術】従来は、光学素子アレイを用いた光学走
査装置における自動焦点機構は知られていない。光学素
子アレイを用いた光学走査装置以外の装置における自動
焦点機構としては、一般には、半導体レーザを使う光デ
ィスク記録において、ディスクからの反射光を利用した
自動焦点調節技術が一般に知られている。この従来の光
ディスク記録における自動焦点調節技術を図８により説
明する。
査装置における自動焦点機構は知られていない。光学素
子アレイを用いた光学走査装置以外の装置における自動
焦点機構としては、一般には、半導体レーザを使う光デ
ィスク記録において、ディスクからの反射光を利用した
自動焦点調節技術が一般に知られている。この従来の光
ディスク記録における自動焦点調節技術を図８により説
明する。
【０００４】図８において、８１はレーザドライバ、８
２は半導体レーザ、８３はコリメータレンズ、８４は偏
光ビームスプリッター、８５は１／４波長板、８６は集
光レンズ、８７はレンズ駆動系、８８はディスク、８９
は光検知器である。ディスク８８からの反射光はビーム
スプリッター８４により光検知器８９へ導かれ焦点ずれ
が検出される。
２は半導体レーザ、８３はコリメータレンズ、８４は偏
光ビームスプリッター、８５は１／４波長板、８６は集
光レンズ、８７はレンズ駆動系、８８はディスク、８９
は光検知器である。ディスク８８からの反射光はビーム
スプリッター８４により光検知器８９へ導かれ焦点ずれ
が検出される。
【０００５】代表的な検知方法として、「非点収差法」
を図９に示す。図９に於いて、円筒レンズ９１を通った
光束は、焦点が合っている場合は（ｂ）に示すように受
光面９２で円形スポットになるが、焦点がずれている場
合は（ａ）又は（ｃ）に示すように楕円となる。これを
四分割された光検知器８９（図８）でそれぞれの信号差
分をとり集束レンズ９３の位置合わせに用いる。
を図９に示す。図９に於いて、円筒レンズ９１を通った
光束は、焦点が合っている場合は（ｂ）に示すように受
光面９２で円形スポットになるが、焦点がずれている場
合は（ａ）又は（ｃ）に示すように楕円となる。これを
四分割された光検知器８９（図８）でそれぞれの信号差
分をとり集束レンズ９３の位置合わせに用いる。
【０００６】図８及び図９により示した上記従来技術
は、光ディスク記録における自動焦点技術であって、本
発明の対象である光学素子アレイを用いた光学走査装置
における自動焦点技術ではない。光学走査装置における
自動焦点技術としては、特開平第２−３０４５１５号公
報が知られている。この公報に開示されている技術で
は、記録用の光束の波長と自動焦点調節用の光束の波長
とを異ならしめることにより、記録とは独立に自動焦点
調節が行われる。この時、自動焦点調節用の光の波長は
印刷光感剤の感度のない領域が選ばれる。しかし、この
公報に開示の技術は、単一の半導体レーザ光束に対する
自動焦点調節技術であって、やはり本発明の対象である
光学素子アレイを用いた光学走査装置における自動焦点
技術ではない。一方、プリンタ用ＬＥＤアレイ等の光学
素子アレイを用いた光学走査装置では、従来は機械的精
度に頼る固定式が普通である。
は、光ディスク記録における自動焦点技術であって、本
発明の対象である光学素子アレイを用いた光学走査装置
における自動焦点技術ではない。光学走査装置における
自動焦点技術としては、特開平第２−３０４５１５号公
報が知られている。この公報に開示されている技術で
は、記録用の光束の波長と自動焦点調節用の光束の波長
とを異ならしめることにより、記録とは独立に自動焦点
調節が行われる。この時、自動焦点調節用の光の波長は
印刷光感剤の感度のない領域が選ばれる。しかし、この
公報に開示の技術は、単一の半導体レーザ光束に対する
自動焦点調節技術であって、やはり本発明の対象である
光学素子アレイを用いた光学走査装置における自動焦点
技術ではない。一方、プリンタ用ＬＥＤアレイ等の光学
素子アレイを用いた光学走査装置では、従来は機械的精
度に頼る固定式が普通である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図８及び図９により示
した上記従来技術を、光学素子アレイを用いた光学走査
装置における自動焦点技術、例えば印刷における自動焦
点技術に使おうとすると、レーザビームがオフの時、す
なわち書き込み信号がない時、自動焦点機能が働かなく
なるという問題があり、光学素子アレイを用いた光学走
査装置における自動焦点技術には応用不可能である。。
した上記従来技術を、光学素子アレイを用いた光学走査
装置における自動焦点技術、例えば印刷における自動焦
点技術に使おうとすると、レーザビームがオフの時、す
なわち書き込み信号がない時、自動焦点機能が働かなく
なるという問題があり、光学素子アレイを用いた光学走
査装置における自動焦点技術には応用不可能である。。
【０００８】上記特開平第２−３０４５１５号公報に開
示の技術を利用して、記録用光源をＬＥＤアレイとし、
自動焦点調節用に異なる波長のＬＥＤを用いることが考
えられる。しかしながら、この時、それぞれのＬＥＤ素
子の位置合わせをどのようにするかが問題となる。上記
機械的精度に頼る固定式の焦点調節では、被走査面と走
査用光学素子との間の距離が、感光ドラムや感光紙面等
の位置ずれの毎に調節をしなおす必要が生じるので煩雑
である。
示の技術を利用して、記録用光源をＬＥＤアレイとし、
自動焦点調節用に異なる波長のＬＥＤを用いることが考
えられる。しかしながら、この時、それぞれのＬＥＤ素
子の位置合わせをどのようにするかが問題となる。上記
機械的精度に頼る固定式の焦点調節では、被走査面と走
査用光学素子との間の距離が、感光ドラムや感光紙面等
の位置ずれの毎に調節をしなおす必要が生じるので煩雑
である。
【０００９】本発明の目的は、上記従来技術における問
題に鑑み、光学素子アレイを用いた光学走査装置におい
て、被走査体と走査用光学素子アレイとの間の距離を自
動的に調節可能な自動焦点調節用光源素子を光学素子ア
レイと同一チップ上に一体形成することにより、素子間
の位置合わせを不要にし、簡単且つ正確な焦点合わせを
可能にすることにある。
題に鑑み、光学素子アレイを用いた光学走査装置におい
て、被走査体と走査用光学素子アレイとの間の距離を自
動的に調節可能な自動焦点調節用光源素子を光学素子ア
レイと同一チップ上に一体形成することにより、素子間
の位置合わせを不要にし、簡単且つ正確な焦点合わせを
可能にすることにある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記目的を達成するた
めに、本発明により提供されるものは、光学素子アレイ
と、光学素子アレイにより走査される被走査体との間の
距離を調節するための自動焦点調節用光源素子とを半導
体基板の同一チップ上に一体形成した光学走査装置であ
る。本発明の一態様によれば、光学素子アレイは、発光
素子アレイである。この場合、半導体基板は化合物半導
体基板であり、発光素子アレイは、半導体基板上の半導
体基板とは組成の異なる半導体内にＰ−Ｎ接合により形
成されるＬＥＤアレイであり、自動焦点調節用光源素子
は、化合物半導体基板にＰ−Ｎ接合により形成されてい
る。さらに、半導体基板はＧａＡｓ基板であり、ＬＥＤ
アレイはＧａＡＳ基板上に形成されたＡｌＧａＡｓＬＥ
Ｄアレイであり、自動焦点調節用光源素子は、ＧａＡｓ
基板上に形成されたＡｌＧａＡｓＬＥＤアレイの一部を
除去した部分に形成されたＧａＡｓＬＥＤであることが
好ましい。好ましくは、光学走査装置は被走査体に情報
を記録するためのプリンタヘッドである。この場合、光
学素子アレイは印刷に使われる光感材を感光させる波長
を有し、かつ自動焦点調節用光源素子からの光の波長は
印刷に使われる光感材を感光させない領域とにある。
めに、本発明により提供されるものは、光学素子アレイ
と、光学素子アレイにより走査される被走査体との間の
距離を調節するための自動焦点調節用光源素子とを半導
体基板の同一チップ上に一体形成した光学走査装置であ
る。本発明の一態様によれば、光学素子アレイは、発光
素子アレイである。この場合、半導体基板は化合物半導
体基板であり、発光素子アレイは、半導体基板上の半導
体基板とは組成の異なる半導体内にＰ−Ｎ接合により形
成されるＬＥＤアレイであり、自動焦点調節用光源素子
は、化合物半導体基板にＰ−Ｎ接合により形成されてい
る。さらに、半導体基板はＧａＡｓ基板であり、ＬＥＤ
アレイはＧａＡＳ基板上に形成されたＡｌＧａＡｓＬＥ
Ｄアレイであり、自動焦点調節用光源素子は、ＧａＡｓ
基板上に形成されたＡｌＧａＡｓＬＥＤアレイの一部を
除去した部分に形成されたＧａＡｓＬＥＤであることが
好ましい。好ましくは、光学走査装置は被走査体に情報
を記録するためのプリンタヘッドである。この場合、光
学素子アレイは印刷に使われる光感材を感光させる波長
を有し、かつ自動焦点調節用光源素子からの光の波長は
印刷に使われる光感材を感光させない領域とにある。
【００１１】本発明の他の態様によれば、半導体基板は
化合物半導体基板であり、発光素子アレイは、半導体基
板と、半導体基板とは組成の異なる半導体内にＰ−Ｎ接
合により形成されるレーザアレイであり、自動焦点調節
用光源素子は、化合物半導体基板にＰ−Ｎ接合により形
成されている。
化合物半導体基板であり、発光素子アレイは、半導体基
板と、半導体基板とは組成の異なる半導体内にＰ−Ｎ接
合により形成されるレーザアレイであり、自動焦点調節
用光源素子は、化合物半導体基板にＰ−Ｎ接合により形
成されている。
【００１２】
【作用】光学素子アレイを用いた光学走査装置におい
て、被走査体と走査用光学素子アレイとの間の距離を自
動的に調節可能な自動焦点調節用光源素子を光学素子ア
レイと同一チップ上に一体形成したことにより、素子間
の位置合わせが不要になり、簡単且つ正確な焦点合わせ
が可能となる。
て、被走査体と走査用光学素子アレイとの間の距離を自
動的に調節可能な自動焦点調節用光源素子を光学素子ア
レイと同一チップ上に一体形成したことにより、素子間
の位置合わせが不要になり、簡単且つ正確な焦点合わせ
が可能となる。
【００１３】
【実施例】以下の説明では、一実施例としてＬＥＤプリ
ンタについて記載するが、本発明はこれに限定されず、
レーザプリンタ、スキャナー等の光学走査装置に適用可
能である。図１は本発明の実施例によるＬＥＤプリンタ
の構成を示す図である。同図において、１はＬＥＤアレ
イチップ、２は波長λ１の光線を放射するＬＥＤアレ
イ、３は波長λ２の光線を放射する焦点調節用ＬＥＤ、
４は集光レンズ、５は被走査体の感光面、６はレンズ、
７は光検出器、８は集光レンズ４の位置制御用ドライバ
である。本発明の実施例ではＬＥＤアレイチップ１上に
焦点調節用ＬＥＤ３を一体形成する。焦点調節用ＬＥＤ
３をＬＥＤアレイ２と同一チップ上に一体化することに
よりＬＥＤアレイ２とＬＥＤ３との素子間の位置合わせ
が不要になり、簡単かつ正確な焦点調節が可能になる。
図１に示した４８０ｄｐｉ（ドットパーインチ）のＬＥ
Ｄアレイ２を高解像度の集光レンズ４で１／５に縮小
し、２４００ｄｐｉの出力で印刷する場合、集合レンズ
の集点深度が浅いために焦点位置は感光面から±５μｍ
以内に制御する必要がある。
ンタについて記載するが、本発明はこれに限定されず、
レーザプリンタ、スキャナー等の光学走査装置に適用可
能である。図１は本発明の実施例によるＬＥＤプリンタ
の構成を示す図である。同図において、１はＬＥＤアレ
イチップ、２は波長λ１の光線を放射するＬＥＤアレ
イ、３は波長λ２の光線を放射する焦点調節用ＬＥＤ、
４は集光レンズ、５は被走査体の感光面、６はレンズ、
７は光検出器、８は集光レンズ４の位置制御用ドライバ
である。本発明の実施例ではＬＥＤアレイチップ１上に
焦点調節用ＬＥＤ３を一体形成する。焦点調節用ＬＥＤ
３をＬＥＤアレイ２と同一チップ上に一体化することに
よりＬＥＤアレイ２とＬＥＤ３との素子間の位置合わせ
が不要になり、簡単かつ正確な焦点調節が可能になる。
図１に示した４８０ｄｐｉ（ドットパーインチ）のＬＥ
Ｄアレイ２を高解像度の集光レンズ４で１／５に縮小
し、２４００ｄｐｉの出力で印刷する場合、集合レンズ
の集点深度が浅いために焦点位置は感光面から±５μｍ
以内に制御する必要がある。
【００１４】図２は本発明の実施例による記録用ＬＥＤ
アレイ２と焦点調節用ＬＥＤ３及び感光材の波長関係を
示す図である。同図に示すように、ＬＥＤ３からの光の
波長λ２は、感光面５の材料の感度曲線の範囲外に選ば
れているので、ＬＥＤ３による光によっては感光面５に
記録はされない。ＬＥＤ３からの光は感光面５で反射さ
れ、レンズ６で集光されて光検出器７に到り、光検出器
７の出力により位置制御用ドライバ８が集光レンズ４の
位置を制御してＬＥＤアレイ２の焦点を感光面５に合わ
せる。この自動焦点合わせの方法としては、前述の従来
の非点収差法や、特開平２─３０４５１５合公報に記載
されているスポットサイズを最小にする方法等が使用出
来る。
アレイ２と焦点調節用ＬＥＤ３及び感光材の波長関係を
示す図である。同図に示すように、ＬＥＤ３からの光の
波長λ２は、感光面５の材料の感度曲線の範囲外に選ば
れているので、ＬＥＤ３による光によっては感光面５に
記録はされない。ＬＥＤ３からの光は感光面５で反射さ
れ、レンズ６で集光されて光検出器７に到り、光検出器
７の出力により位置制御用ドライバ８が集光レンズ４の
位置を制御してＬＥＤアレイ２の焦点を感光面５に合わ
せる。この自動焦点合わせの方法としては、前述の従来
の非点収差法や、特開平２─３０４５１５合公報に記載
されているスポットサイズを最小にする方法等が使用出
来る。
【００１５】本発明の実施例のＬＥＤアレイ２は半導体
基板およびその上にエピタキシャル成長する組成の異な
る半導体上に構成し、基板半導体部分に焦点調節用ＬＥ
Ｄ３を形成するものである。既存のＬＥＤアレイ２は、
例えば、ＧａＡｓ基板の上にＧａＡｓＰまたはＡｌＧａ
Ａｓをエピタキシャル成長しｐ−ｎ接合を形成すること
により発光部を構成する。発光波長は一般的にＡｌＧａ
Ａｓで６６０〜８７０ｎｍ、ＧａＡｓＰで６６０〜７２
０ｎｍである。従って焦点調節用の波長λ２をＧａＡｓ
基板からの発光、記録用波長λ１をλ２から十分に離れ
た所に選び、またλ２に感度のない感光剤を選ぶことに
より印刷とは独立に自動焦点調節機能を持たせることが
できる。
基板およびその上にエピタキシャル成長する組成の異な
る半導体上に構成し、基板半導体部分に焦点調節用ＬＥ
Ｄ３を形成するものである。既存のＬＥＤアレイ２は、
例えば、ＧａＡｓ基板の上にＧａＡｓＰまたはＡｌＧａ
Ａｓをエピタキシャル成長しｐ−ｎ接合を形成すること
により発光部を構成する。発光波長は一般的にＡｌＧａ
Ａｓで６６０〜８７０ｎｍ、ＧａＡｓＰで６６０〜７２
０ｎｍである。従って焦点調節用の波長λ２をＧａＡｓ
基板からの発光、記録用波長λ１をλ２から十分に離れ
た所に選び、またλ２に感度のない感光剤を選ぶことに
より印刷とは独立に自動焦点調節機能を持たせることが
できる。
【００１６】図３〜図６はそれぞれ本発明の実施例によ
り記録用ＬＥＤアレイ２と焦点調節用ＬＥＤ３を一体化
したチップの断面図である。図３〜図６において共通
に、１０と２０はＧａＡｓ基板、３０は絶縁層、４０と
５０はエピタキシャル層である。ＧａＡｓ基板２０はＧ
ａＡｓ基板１０の伝導型を反転させた部分、エピタキシ
ャル層５０はエピタキシャル層４０の伝導型を反転させ
た部分である。１０と２０及び４０と５０の境界がそれ
ぞれｐ−ｎ接合位置である。このｐ−ｎ接合位置は、す
なわち発光部でありそこから光が基板に垂直に出射す
る。焦点合わせ用の波長λ２は接合１０−２０から、記
録用波長λ１は接合４０−５０から得られる。基板にｎ
型ＧａＡｓを用いた場合は１０と４０はｎ型、２０と５
０はｐ型となり、逆に基板にｐ型ＧａＡｓを用いた場合
は１０と４０はｐ型、２０と５０はｎ型となる。
り記録用ＬＥＤアレイ２と焦点調節用ＬＥＤ３を一体化
したチップの断面図である。図３〜図６において共通
に、１０と２０はＧａＡｓ基板、３０は絶縁層、４０と
５０はエピタキシャル層である。ＧａＡｓ基板２０はＧ
ａＡｓ基板１０の伝導型を反転させた部分、エピタキシ
ャル層５０はエピタキシャル層４０の伝導型を反転させ
た部分である。１０と２０及び４０と５０の境界がそれ
ぞれｐ−ｎ接合位置である。このｐ−ｎ接合位置は、す
なわち発光部でありそこから光が基板に垂直に出射す
る。焦点合わせ用の波長λ２は接合１０−２０から、記
録用波長λ１は接合４０−５０から得られる。基板にｎ
型ＧａＡｓを用いた場合は１０と４０はｎ型、２０と５
０はｐ型となり、逆に基板にｐ型ＧａＡｓを用いた場合
は１０と４０はｐ型、２０と５０はｎ型となる。
【００１７】ＬＥＤアレイ部分の作成方法は、図３のよ
うにエピタキシャル層４０にマスクを介して不純物を拡
散させる方法や、図５のようにエピタキシャル成長時に
ｐ−ｎ接合を形成しエッチングにより素子分離を行う方
法などがある。焦点用ＬＥＤ３の作成方法は、図３のよ
うに部分エッチングによりＧａＡｓ基板を露出させ記録
用ＬＥＤアレイ２の不純物拡散工程で同時に作成する方
法、或いは図４のように焦点用ＬＥＤ３の部分のみ基板
まで届く深い拡散をする方法などがある。焦点用ＬＥＤ
は一個に限らず、図６のようにＬＥＤアレイチップの両
端に設けることも可能である。これにより平面的位置ず
れの補正ができる。またエピタキシャル層の厚さは通常
数ミクロンで焦点合わせでは問題とならない。エピタキ
シャル層のｐ−ｎ接合はホモ接合、シングルヘテロ接
合、ダブルヘテロ接合が考えられるが、ＧａＡｓ基板か
らの洩れ発光を妨げるダブルヘテロ接合が特に望まし
い。
うにエピタキシャル層４０にマスクを介して不純物を拡
散させる方法や、図５のようにエピタキシャル成長時に
ｐ−ｎ接合を形成しエッチングにより素子分離を行う方
法などがある。焦点用ＬＥＤ３の作成方法は、図３のよ
うに部分エッチングによりＧａＡｓ基板を露出させ記録
用ＬＥＤアレイ２の不純物拡散工程で同時に作成する方
法、或いは図４のように焦点用ＬＥＤ３の部分のみ基板
まで届く深い拡散をする方法などがある。焦点用ＬＥＤ
は一個に限らず、図６のようにＬＥＤアレイチップの両
端に設けることも可能である。これにより平面的位置ず
れの補正ができる。またエピタキシャル層の厚さは通常
数ミクロンで焦点合わせでは問題とならない。エピタキ
シャル層のｐ−ｎ接合はホモ接合、シングルヘテロ接
合、ダブルヘテロ接合が考えられるが、ＧａＡｓ基板か
らの洩れ発光を妨げるダブルヘテロ接合が特に望まし
い。
【００１８】以下に本発明の実施例を更に詳細に説明す
る。図３の基板１０として、例えば、ｎ型ＧａＡｓを用
い、エピタキシャル層４０として、例えば、ＡｌＧａＡ
ｓを用いる。例えばエピタキシャル層４０にＡｌxＧａ
1-xＡｓを用い、発光部のＡｌの組成を２０％とすると
λ１＝７４０ｎｍになり、焦点用ＬＥＤであるＧａＡｓ
の発光波長λ２＝８７０ｎｍとの間に１３０ｎｍの波長
差を確保できる。反転ＧａＡｓ基板２０と反転エピタキ
シャル層５０のｐ型層は、絶縁層３０（ＳｉＯ2 等）を
マスクとしてＺｎ等の不純物を熱拡散或いはイオン打ち
込み等により形成する。
る。図３の基板１０として、例えば、ｎ型ＧａＡｓを用
い、エピタキシャル層４０として、例えば、ＡｌＧａＡ
ｓを用いる。例えばエピタキシャル層４０にＡｌxＧａ
1-xＡｓを用い、発光部のＡｌの組成を２０％とすると
λ１＝７４０ｎｍになり、焦点用ＬＥＤであるＧａＡｓ
の発光波長λ２＝８７０ｎｍとの間に１３０ｎｍの波長
差を確保できる。反転ＧａＡｓ基板２０と反転エピタキ
シャル層５０のｐ型層は、絶縁層３０（ＳｉＯ2 等）を
マスクとしてＺｎ等の不純物を熱拡散或いはイオン打ち
込み等により形成する。
【００１９】図４ではエッチング工程がないかわり深い
ｐ型領域２０を形成するため二回の拡散工程が必要にな
る。図５では素子分離とＧａＡｓ露出のためのエッチグ
が同時に行える。エピタキシャル層としてはＡｌＧａＡ
ｓ、ＧａＡｓＰ以外にもＡｌＧａＩｎＰを使うことによ
り５５０から６７０ｎｍの発光が可能だし、ＺｎＳｅを
使うと４７０ｎｍの発光が得られる。いずれもＧａＡｓ
基板上に成長できる材料であり本発明が実現できる。
ｐ型領域２０を形成するため二回の拡散工程が必要にな
る。図５では素子分離とＧａＡｓ露出のためのエッチグ
が同時に行える。エピタキシャル層としてはＡｌＧａＡ
ｓ、ＧａＡｓＰ以外にもＡｌＧａＩｎＰを使うことによ
り５５０から６７０ｎｍの発光が可能だし、ＺｎＳｅを
使うと４７０ｎｍの発光が得られる。いずれもＧａＡｓ
基板上に成長できる材料であり本発明が実現できる。
【００２０】図７は本発明の他の実施例によるレーザア
レイと焦点用ＬＥＤを一チップ上に一体化した断面図で
ある。同図において、１１はｎ型ＧａＡｓ基板、２１は
ｐ型ＧａＡｓ層（前述の例と同様に不純物を拡散等して
ｎをｐに反転した層）、３１は絶縁体層、４１はｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ層、５１はＰ型ＡｌＧａＡｓ層、６１はＡｌ
ＧａＡｓ活性層（４１及び５１とは組成が異なる）であ
る。図７のレーザアレイと図３〜図６のＬＥＤアレイと
の相違は、図７においては、レーザ光が基板端面から出
射するため焦点用ＬＥＤも基板端面からの光を利用す
る。ＬＥＤアレイの場合と同様にレーザ活性層６１から
の発光波長をＡｌx Ｇａ 1-xＡｓの組成によりＧａＡｓ
ＬＥＤからの発光波長から十分離れたところに選べる。
レイと焦点用ＬＥＤを一チップ上に一体化した断面図で
ある。同図において、１１はｎ型ＧａＡｓ基板、２１は
ｐ型ＧａＡｓ層（前述の例と同様に不純物を拡散等して
ｎをｐに反転した層）、３１は絶縁体層、４１はｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ層、５１はＰ型ＡｌＧａＡｓ層、６１はＡｌ
ＧａＡｓ活性層（４１及び５１とは組成が異なる）であ
る。図７のレーザアレイと図３〜図６のＬＥＤアレイと
の相違は、図７においては、レーザ光が基板端面から出
射するため焦点用ＬＥＤも基板端面からの光を利用す
る。ＬＥＤアレイの場合と同様にレーザ活性層６１から
の発光波長をＡｌx Ｇａ 1-xＡｓの組成によりＧａＡｓ
ＬＥＤからの発光波長から十分離れたところに選べる。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光学素子アレイを用いた光学走査装置におい
て、被走査体と走査用光学素子アレイとの間の距離を自
動的に調節可能な自動焦点調節用光源素子を光学素子ア
レイと同一チップ上に一体形成したことにより、素子間
の位置合わせが不要になり、簡単且つ正確な焦点合わせ
が可能となる。
によれば、光学素子アレイを用いた光学走査装置におい
て、被走査体と走査用光学素子アレイとの間の距離を自
動的に調節可能な自動焦点調節用光源素子を光学素子ア
レイと同一チップ上に一体形成したことにより、素子間
の位置合わせが不要になり、簡単且つ正確な焦点合わせ
が可能となる。
【図１】本発明の一実施例によるＬＥＤプリンタの構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による焦点調節用ＬＥＤの波
長の説明図である。
長の説明図である。
【図３】本発明の一実施例によるＬＥＤアレイのチップ
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明の他の実施例によるＬＥＤアレイのチッ
プ断面図である。
プ断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施例によるＬＥＤアレイの
チップ断面図である。
チップ断面図である。
【図６】本発明の更に他の実施例によるＬＥＤアレイの
チップ断面図である。
チップ断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施例によるレーザアレイの
チップ断面図である。
チップ断面図である。
【図８】従来の光ディスク記録における自動焦点技術の
説明図である。
説明図である。
【図９】従来の非点収差法の説明図である。
１…ＬＥＤアレイチップ ２…波長λ１のＬＥＤアレイ ３…波長λ２の焦点調節用ＬＥＤ ４…集光レンズ １０…ＧａＡｓ基板 ２０…反転ＧａＡｓ基板 ３０…絶縁層 ４０…エピタキシャル層 ５０…反転エピタキシャル層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 2/455 Ｇ０２Ｂ 7/28 Ｇ０６Ｋ 7/015 Ｃ 9191−5Ｌ
Claims (11)
- 【請求項１】 光学発光素子アレイと、該光学発光素子
アレイにより走査される被走査体との間の距離を調節す
るための自動焦点調節用光源素子とを半導体基板の同一
チップ上に一体形成したことを特徴とする光学走査装
置。 - 【請求項２】 前記半導体基板は化合物半導体基板であ
り、前記発光素子アレイは、前記半導体基板上の該半導
体基板とは組成の異なる半導体内にＰ−Ｎ接合により形
成されるＬＥＤアレイであり、前記自動焦点調節用光源
素子は、前記化合物半導体基板にＰ−Ｎ接合により形成
されている、請求項１記載の光学走査装置。 - 【請求項３】 前記化合物半導体基板はＧａＡｓ基板で
あり、前記ＬＥＤアレイは前記ＧａＡｓ基板上に形成さ
れたＡｌＧａＡｓＬＥＤアレイであり、前記自動焦点調
節用光源素子は、前記ＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌ
ＧａＡｓＬＥＤアレイの一部を除去した部分に形成され
たＧａＡｓＬＥＤである、請求項２記載の光学走査装
置。 - 【請求項４】 前記化合物半導体基板はＧａＡｓ基板で
あり、前記ＬＥＤアレイは前記ＧａＡｓ基板上に形成さ
れたＧａＡｓＰＬＥＤアレイであり、前記自動焦点調節
用光源素子は、前記ＧａＡｓ基板上に形成されたＧａＡ
ｓＰＬＥＤアレイの一部を除去した部分に形成されたＧ
ａＡｓＬＥＤである、請求項２記載の光学走査装置。 - 【請求項５】 前記化合物半導体基板はＧａＡｓ基板で
あり、前記ＬＥＤアレイは前記ＧａＡＳ基板上に形成さ
れたＡｌＧａＩｎＰＬＥＤアレイであり、前記自動焦点
調節用光源素子は、前記ＧａＡｓ基板上に形成されたＡ
ｌＧａＩｎＰＬＥＤアレイの一部を除去した部分に形成
されたＧａＡｓＬＥＤである、請求項２記載の光学走査
装置。 - 【請求項６】 前記光学走査装置は前記被走査体に情報
を記録するためのプリンタヘッドである、請求項１から
５のいずれか１項に記載の光学走査装置。 - 【請求項７】 前記光学素子アレイは印刷に使われる光
感材の感度曲線範囲内の波長を有する光を放射し、かつ
前記自動焦点調節用光源素子は前記範囲外の波長を有す
る光を放射する、請求項６記載の光学走査装置。 - 【請求項８】 前記半導体基板は化合物半導体基板であ
り、前記発光素子アレイは、前記半導体基板上の該半導
体基板とは組成の異なる半導体内にＰ−Ｎ接合により形
成されるレーザアレイであり、前記自動焦点調節用光源
素子は、前記化合物半導体基板上にＰ−Ｎ接合により形
成されている、請求項１記載の光学走査装置。 - 【請求項９】 前記半導体基板はＧａＡｓ基板であり、
前記発光素子アレイは前記ＧａＡｓ基板上に形成された
ＡｌＧａＡｓレーザアレイであり、前記自動焦点調節用
光源素子は、前記ＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌＧａ
Ａｓレーザアレイの一部を除去した部分に形成されたＧ
ａＡｓＬＥＤである、請求項８記載の光学走査装置。 - 【請求項１０】 前記光学走査装置は前記被走査体に情
報を記録するためのプリンタヘッドである、請求項８又
は９に記載の光学走査装置。 - 【請求項１１】 前記光学素子アレイは印刷用光学素子
アレイであり、前記自動焦点調節用光源素子からの光の
波長は前記光感材の感度曲線範囲外にある、請求項１０
記載の光学走査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6952193A JPH06302855A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 光学走査装置 |
| EP94400656A EP0618078A3 (en) | 1993-03-29 | 1994-03-28 | Optical scanning device. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6952193A JPH06302855A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 光学走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302855A true JPH06302855A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13405117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6952193A Pending JPH06302855A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 光学走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0618078A3 (ja) |
| JP (1) | JPH06302855A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7598973B2 (en) | 2004-07-16 | 2009-10-06 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming apparatus incorporating the same |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09193450A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-07-29 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像記録装置 |
| JPH11138899A (ja) | 1997-11-11 | 1999-05-25 | Canon Inc | 画像形成装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2817150B2 (ja) * | 1988-12-19 | 1998-10-27 | ミノルタ株式会社 | Ｌｅｄプリンタヘッド |
| JPH02249667A (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-05 | Hitachi Koki Co Ltd | Ｌｅｄプリンタ |
| US5016027A (en) * | 1989-12-04 | 1991-05-14 | Hewlett-Packard Company | Light output power monitor for a LED printhead |
| JPH05313092A (ja) * | 1992-05-13 | 1993-11-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 画像読取・書込装置 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP6952193A patent/JPH06302855A/ja active Pending
-
1994
- 1994-03-28 EP EP94400656A patent/EP0618078A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7598973B2 (en) | 2004-07-16 | 2009-10-06 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming apparatus incorporating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0618078A3 (en) | 1995-01-04 |
| EP0618078A2 (en) | 1994-10-05 |
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