JPH11277792A - Ｌｅｄアレイヘッド - Google Patents
ＬｅｄアレイヘッドInfo
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- JPH11277792A JPH11277792A JP4220398A JP4220398A JPH11277792A JP H11277792 A JPH11277792 A JP H11277792A JP 4220398 A JP4220398 A JP 4220398A JP 4220398 A JP4220398 A JP 4220398A JP H11277792 A JPH11277792 A JP H11277792A
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- light
- led light
- led
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 突出構造のＬＥＤ発光部の側面からの側面光
による悪影響を抑制しつつ、ＬＥＤ発光部の上面から出
射される本来の光の放射角を狭めることで等倍結像光学
系への光結合効率を高めることができるようにする。 【解決手段】 各ＬＥＤ発光部２の上面２ａの周囲に対
応させてその放射角を狭化させる反射ミラー構造６が形
成されたミラーアレイ７を有する。よって、突出構造の
ＬＥＤ発光部２の側面２ｂから基板面内のアレイ方向に
側面光Ｐ３が放射されても各ＬＥＤ発光部２間はミラー
アレイ７の各反射ミラー構造６の裏面側で遮光され、基
板１側に反射されるので、側面光Ｐ３による悪影響が抑
制される。同時に、上面２ａから出射される光は、Ｐ２
のように放射角が広めであっても反射ミラー構造６部分
にて反射されながら進行するため、実質的にその放射角
が狭化され、等倍結像光学系等に対する光結合効率も高
まる。
による悪影響を抑制しつつ、ＬＥＤ発光部の上面から出
射される本来の光の放射角を狭めることで等倍結像光学
系への光結合効率を高めることができるようにする。 【解決手段】 各ＬＥＤ発光部２の上面２ａの周囲に対
応させてその放射角を狭化させる反射ミラー構造６が形
成されたミラーアレイ７を有する。よって、突出構造の
ＬＥＤ発光部２の側面２ｂから基板面内のアレイ方向に
側面光Ｐ３が放射されても各ＬＥＤ発光部２間はミラー
アレイ７の各反射ミラー構造６の裏面側で遮光され、基
板１側に反射されるので、側面光Ｐ３による悪影響が抑
制される。同時に、上面２ａから出射される光は、Ｐ２
のように放射角が広めであっても反射ミラー構造６部分
にて反射されながら進行するため、実質的にその放射角
が狭化され、等倍結像光学系等に対する光結合効率も高
まる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤアレイプリ
ンタ用の光源に用いられるＬＥＤアレイヘッドに関す
る。
ンタ用の光源に用いられるＬＥＤアレイヘッドに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電子写真プロセスを利用したプリンタと
して、光源にＬＥＤアレイヘッドを用いたＬＥＤアレイ
プリンタはレーザラスタ方式のレーザプリンタに比べて
振動や熱による光学系の変形に強いという利点を持つ。
して、光源にＬＥＤアレイヘッドを用いたＬＥＤアレイ
プリンタはレーザラスタ方式のレーザプリンタに比べて
振動や熱による光学系の変形に強いという利点を持つ。
【０００３】図４はこのようなＬＥＤアレイプリンタの
基本構成の概略を示すもので、ＬＥＤアレイヘッド１０
０から出射された光を等倍結像光学系１０１を介してド
ラム状の感光体１０２表面に集光させることにより感光
面を露光して静電潜像を形成する構成とされている。
基本構成の概略を示すもので、ＬＥＤアレイヘッド１０
０から出射された光を等倍結像光学系１０１を介してド
ラム状の感光体１０２表面に集光させることにより感光
面を露光して静電潜像を形成する構成とされている。
【０００４】このようなＬＥＤアレイプリンタに用いら
れるＬＥＤアレイヘッド１００としては、例えば、図５
に示すように、ヘッド基板として安価なシリコン基板１
１０に化合物半導体を成長させることで、シリコン基板
１１０表面に対して突出したＬＥＤ発光部１１１をアレ
イ状に形成するようにしたものが提案されている（例え
ば、特開平９−４５９５５号公報参照）。このようなＬ
ＥＤアレイヘッド１００において、シリコン基板１１０
上の個別電極１１２と共通電極１１３とに対して電気的
に接続された複数の半導体層からなる各ＬＥＤ発光部１
１１からの発光は、紙面表裏方向に取り出され、例え
ば、前述の等倍結像光学系１０１を介して感光体１０２
上に結像される。
れるＬＥＤアレイヘッド１００としては、例えば、図５
に示すように、ヘッド基板として安価なシリコン基板１
１０に化合物半導体を成長させることで、シリコン基板
１１０表面に対して突出したＬＥＤ発光部１１１をアレ
イ状に形成するようにしたものが提案されている（例え
ば、特開平９−４５９５５号公報参照）。このようなＬ
ＥＤアレイヘッド１００において、シリコン基板１１０
上の個別電極１１２と共通電極１１３とに対して電気的
に接続された複数の半導体層からなる各ＬＥＤ発光部１
１１からの発光は、紙面表裏方向に取り出され、例え
ば、前述の等倍結像光学系１０１を介して感光体１０２
上に結像される。
【０００５】この際、シリコン基板１１０から突出形成
されたＬＥＤ発光部１１１にあってその側面から基板面
内方向に対しても側面光として放射されるので、隣接す
るＬＥＤ発光部１１１や個別電極１１２や共通電極１１
３、或いは、個別電極１１２に対するボンディングワイ
ヤ（図示せず）等により反射されて、恰もそれらの各点
が発光点であるかの如く、感光体１０２に向けて望まし
くない雑音成分の発光パターンとして照射されてしま
う。このような雑音成分の発光パターンによる露光を受
けた部分にも潜像が形成され、現像後にはトナー像とし
て紙に転写されるので、出力画像上、線幅ムラなどの画
質劣化を引き起こす一因となる。
されたＬＥＤ発光部１１１にあってその側面から基板面
内方向に対しても側面光として放射されるので、隣接す
るＬＥＤ発光部１１１や個別電極１１２や共通電極１１
３、或いは、個別電極１１２に対するボンディングワイ
ヤ（図示せず）等により反射されて、恰もそれらの各点
が発光点であるかの如く、感光体１０２に向けて望まし
くない雑音成分の発光パターンとして照射されてしま
う。このような雑音成分の発光パターンによる露光を受
けた部分にも潜像が形成され、現像後にはトナー像とし
て紙に転写されるので、出力画像上、線幅ムラなどの画
質劣化を引き起こす一因となる。
【０００６】このようなことから、突出構造のＬＥＤ発
光部から放射される望ましくない側面光の影響を除去す
る構造として、ＬＥＤ発光部の側面部分に遮光膜を設け
るようにしたものが、例えば、特開平６−２５２４４０
号公報により提案されている。図６によりその構造例を
簡単に説明する。図６は１つのＬＥＤ発光部１１１のみ
を示すもので、シリコン基板１１０上に４層の半導体層
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄを成長積層さ
せることにより突出した形状に形成されており、上面側
に形成した個別電極１１２とシリコン基板１１０下面側
に形成した共通電極１１３との間に電流を流すことによ
りＬＥＤ発光部１１１が発光する。ここで、本来望まれ
る発光光は、ＬＥＤ発光部１１１の上面１１１ａから取
り出される光であるが、ＬＥＤ発光部１１１の側面１１
１ｂも発光するので、保護膜１１５を介して反射膜（遮
光膜）１１６を形成することにより側面光を抑制する、
という構造である。
光部から放射される望ましくない側面光の影響を除去す
る構造として、ＬＥＤ発光部の側面部分に遮光膜を設け
るようにしたものが、例えば、特開平６−２５２４４０
号公報により提案されている。図６によりその構造例を
簡単に説明する。図６は１つのＬＥＤ発光部１１１のみ
を示すもので、シリコン基板１１０上に４層の半導体層
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄを成長積層さ
せることにより突出した形状に形成されており、上面側
に形成した個別電極１１２とシリコン基板１１０下面側
に形成した共通電極１１３との間に電流を流すことによ
りＬＥＤ発光部１１１が発光する。ここで、本来望まれ
る発光光は、ＬＥＤ発光部１１１の上面１１１ａから取
り出される光であるが、ＬＥＤ発光部１１１の側面１１
１ｂも発光するので、保護膜１１５を介して反射膜（遮
光膜）１１６を形成することにより側面光を抑制する、
という構造である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような遮光構造に
関して、反射膜１１６が光の一部を透過させる構造の場
合には、透過した光が微弱であっても感光体１０２面上
の露光パターンに悪影響を及ぼすので、反射膜１１６と
しては酸化物のような透明な材料ではなく薄膜であって
も遮光が十分である材料、具体的には、金属材料を用い
る必要がある。
関して、反射膜１１６が光の一部を透過させる構造の場
合には、透過した光が微弱であっても感光体１０２面上
の露光パターンに悪影響を及ぼすので、反射膜１１６と
しては酸化物のような透明な材料ではなく薄膜であって
も遮光が十分である材料、具体的には、金属材料を用い
る必要がある。
【０００８】ここに、金属反射膜を形成する方法として
は、蒸着法やスパッタリング法のように、成膜方向に異
方性を有する手法が普通である。よって、成膜すべきＬ
ＥＤ発光部１１１の側面１１１ｂが垂直であったり逆メ
サ形状のオーバハングがあると（図６の場合も、ＬＥＤ
発光部１１１のアレイ方向の側面形状はくの字状くびれ
形状或いは逆メサ形状となっている）、基板を傾けて推
積させる等の成膜工程を採らざるを得ず、ＬＥＤアレイ
ヘッドの製造工程が複雑化してしまう問題がある。ま
た、導電体である金属による電極同士のショートを避け
るために、個別電極と遮光膜とを絶縁膜で絶縁すること
が必要となり、工程が増加してしまう場合もある。
は、蒸着法やスパッタリング法のように、成膜方向に異
方性を有する手法が普通である。よって、成膜すべきＬ
ＥＤ発光部１１１の側面１１１ｂが垂直であったり逆メ
サ形状のオーバハングがあると（図６の場合も、ＬＥＤ
発光部１１１のアレイ方向の側面形状はくの字状くびれ
形状或いは逆メサ形状となっている）、基板を傾けて推
積させる等の成膜工程を採らざるを得ず、ＬＥＤアレイ
ヘッドの製造工程が複雑化してしまう問題がある。ま
た、導電体である金属による電極同士のショートを避け
るために、個別電極と遮光膜とを絶縁膜で絶縁すること
が必要となり、工程が増加してしまう場合もある。
【０００９】また、この種のＬＥＤアレイヘッドを用い
たプリンタにおいては、ＬＥＤアレイヘッド１００にお
ける各ＬＥＤ発光部１１１の上面１１１ａから放射され
る本来の光自身に関してもその放射角が広い特性を有す
るので、図４に示したような基本的な構造において、等
倍結像光学系１０１に対して効率よく光を入射させにく
いという基本的な欠点がある。従って、各ＬＥＤ発光部
１１１の上面１１１ａから放射される本来の光に関して
も等倍結像光学系１０１に入射することで始めて感光体
１０２面側に露光照射されるので、その放射角を狭くす
ることで等倍結像光学系１０１に入射しやすくして光結
合効率を向上させ得ることが望まれる。
たプリンタにおいては、ＬＥＤアレイヘッド１００にお
ける各ＬＥＤ発光部１１１の上面１１１ａから放射され
る本来の光自身に関してもその放射角が広い特性を有す
るので、図４に示したような基本的な構造において、等
倍結像光学系１０１に対して効率よく光を入射させにく
いという基本的な欠点がある。従って、各ＬＥＤ発光部
１１１の上面１１１ａから放射される本来の光に関して
も等倍結像光学系１０１に入射することで始めて感光体
１０２面側に露光照射されるので、その放射角を狭くす
ることで等倍結像光学系１０１に入射しやすくして光結
合効率を向上させ得ることが望まれる。
【００１０】そこで、本発明は、突出構造のＬＥＤ発光
部の側面からの側面光による悪影響を抑制しつつ、ＬＥ
Ｄ発光部の上面から出射される本来の光の放射角を狭め
ることで等倍結像光学系への光結合効率を高め得るＬＥ
Ｄアレイヘッドを提供することを目的とする。
部の側面からの側面光による悪影響を抑制しつつ、ＬＥ
Ｄ発光部の上面から出射される本来の光の放射角を狭め
ることで等倍結像光学系への光結合効率を高め得るＬＥ
Ｄアレイヘッドを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ヘッド基板から突出させて複数個のＬＥＤ発光部がアレ
イ状に形成されたＬＥＤアレイヘッドにおいて、各ＬＥ
Ｄ発光部の上面周囲に対応させてその放射角を狭化させ
る反射ミラー構造が形成されたミラーアレイを有する。
従って、突出構造のＬＥＤ発光部の側面から基板面内の
アレイ方向に側面光が放射されたとしても各ＬＥＤ発光
部間はミラーアレイの各反射ミラー構造の裏面側で遮光
されており、この反射ミラー構造の裏面側で基板側に反
射されるので、外部に射出されることはなく、側面光に
よる悪影響が抑制される。一方、突出構造のＬＥＤ発光
部の上面から出射される本来の光は、その放射角が広め
であっても上面周囲の反射ミラー構造部分にて反射され
ながら進行するため、実質的にその放射角が狭化される
ことになり、等倍結像光学系等に対する光結合効率も高
まる。
ヘッド基板から突出させて複数個のＬＥＤ発光部がアレ
イ状に形成されたＬＥＤアレイヘッドにおいて、各ＬＥ
Ｄ発光部の上面周囲に対応させてその放射角を狭化させ
る反射ミラー構造が形成されたミラーアレイを有する。
従って、突出構造のＬＥＤ発光部の側面から基板面内の
アレイ方向に側面光が放射されたとしても各ＬＥＤ発光
部間はミラーアレイの各反射ミラー構造の裏面側で遮光
されており、この反射ミラー構造の裏面側で基板側に反
射されるので、外部に射出されることはなく、側面光に
よる悪影響が抑制される。一方、突出構造のＬＥＤ発光
部の上面から出射される本来の光は、その放射角が広め
であっても上面周囲の反射ミラー構造部分にて反射され
ながら進行するため、実質的にその放射角が狭化される
ことになり、等倍結像光学系等に対する光結合効率も高
まる。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載のＬ
ＥＤアレイヘッドにおける反射ミラー構造は、各ＬＥＤ
発光部毎に上面射出側が径大となる円錐台形状に形成さ
れている。従って、放射角を狭化させる反射ミラー構造
を単純でエッチング等により製造容易な形状として所望
の機能を確保することができる。もっとも、反射ミラー
構造としては、この他、例えば球面の一部をリング状に
切り取ってなるような形状としてもよく、具体的な形
状、寸法等は、最終的には、ＬＥＤ発光部の大きさ、等
倍結像光学系の入射視野角、製造性等を考慮して決定さ
れる。
ＥＤアレイヘッドにおける反射ミラー構造は、各ＬＥＤ
発光部毎に上面射出側が径大となる円錐台形状に形成さ
れている。従って、放射角を狭化させる反射ミラー構造
を単純でエッチング等により製造容易な形状として所望
の機能を確保することができる。もっとも、反射ミラー
構造としては、この他、例えば球面の一部をリング状に
切り取ってなるような形状としてもよく、具体的な形
状、寸法等は、最終的には、ＬＥＤ発光部の大きさ、等
倍結像光学系の入射視野角、製造性等を考慮して決定さ
れる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
及び図２に基づいて説明する。本実施の形態のＬＥＤア
レイヘッドにおいては、ヘッド基板としてＧａＡｓ基板
１が用いられている。このようなＧａＡｓ基板１の表面
には半導体層を成膜し、適宜パターンにエッチングする
ことにより複数個のＬＥＤ発光部２が突出構造としてア
レイ状に形成されている（紙面、左右方向がアレイ方向
である）（図１（ａ）参照）。一例として、ＬＥＤ発光
部２は大きさ１０μｍ×１０μｍ、厚さ４μｍ程度のパ
ターンとして形成されている。このようなＬＥＤ発光部
２を含むＧａＡｓ基板１の表面は絶縁膜となる透明なＳ
ｉＯ2 膜３により全面的に覆われる（図１（ａ）参
照）。次に、ＧａＡｓ基板１の表面側にはポリイミド４
が塗布されその表面が平坦とされる（図１（ｂ）参
照）。この場合のポリイミド４のＧａＡｓ基板１からの
膜厚は例えば３０μｍ程度とされる。続いて、各ＬＥＤ
発光部２上のポリイミド４を円錐台形状にエッチングす
ることで、上面２ａ部分を露出させ、側面２ｂ周りがポ
リイミド４で埋め込まれた形とされる（図１（ｃ）参
照）。このとき、円錐台形状の上部（径大部）の直径は
例えば２６μｍ程度とされる。このようなエッチングが
行われた表面全体にアルミニウム膜５が５００ｎｍ程度
の膜厚に蒸着される（図１（ｄ）参照）。この後、各Ｌ
ＥＤ発光部２の上面２ａ部分のアルミニウム膜５をエッ
チング除去することにより、図１（ｅ）及び図２に示す
ように、各ＬＥＤ発光部２の上面２ａの周囲に対応させ
て円錐台形状の反射ミラー構造６がアルミニウム膜５に
より形成されたミラーアレイ７を備えた構造となる。な
お、図２中に示す８は各ＬＥＤ発光部２から個別に引き
出された個別電極である。また、特に図示しないが共通
電極はＧａＡｓ基板１の裏面側に形成される。
及び図２に基づいて説明する。本実施の形態のＬＥＤア
レイヘッドにおいては、ヘッド基板としてＧａＡｓ基板
１が用いられている。このようなＧａＡｓ基板１の表面
には半導体層を成膜し、適宜パターンにエッチングする
ことにより複数個のＬＥＤ発光部２が突出構造としてア
レイ状に形成されている（紙面、左右方向がアレイ方向
である）（図１（ａ）参照）。一例として、ＬＥＤ発光
部２は大きさ１０μｍ×１０μｍ、厚さ４μｍ程度のパ
ターンとして形成されている。このようなＬＥＤ発光部
２を含むＧａＡｓ基板１の表面は絶縁膜となる透明なＳ
ｉＯ2 膜３により全面的に覆われる（図１（ａ）参
照）。次に、ＧａＡｓ基板１の表面側にはポリイミド４
が塗布されその表面が平坦とされる（図１（ｂ）参
照）。この場合のポリイミド４のＧａＡｓ基板１からの
膜厚は例えば３０μｍ程度とされる。続いて、各ＬＥＤ
発光部２上のポリイミド４を円錐台形状にエッチングす
ることで、上面２ａ部分を露出させ、側面２ｂ周りがポ
リイミド４で埋め込まれた形とされる（図１（ｃ）参
照）。このとき、円錐台形状の上部（径大部）の直径は
例えば２６μｍ程度とされる。このようなエッチングが
行われた表面全体にアルミニウム膜５が５００ｎｍ程度
の膜厚に蒸着される（図１（ｄ）参照）。この後、各Ｌ
ＥＤ発光部２の上面２ａ部分のアルミニウム膜５をエッ
チング除去することにより、図１（ｅ）及び図２に示す
ように、各ＬＥＤ発光部２の上面２ａの周囲に対応させ
て円錐台形状の反射ミラー構造６がアルミニウム膜５に
より形成されたミラーアレイ７を備えた構造となる。な
お、図２中に示す８は各ＬＥＤ発光部２から個別に引き
出された個別電極である。また、特に図示しないが共通
電極はＧａＡｓ基板１の裏面側に形成される。
【００１４】このような構成において、或るＬＥＤ発光
部２の上面２ａから基板面に垂直に近い角度で出射され
る光（放射角の小さい光）Ｐ１はそのままＳｉＯ2 膜３
を経て等倍結像光学系に入射し、感光体面上に照射され
る。また、上面２ａから出射される光であってもその放
射角の大きな光Ｐ２は上面２ａの周囲に位置する円錐台
形状の反射ミラー構造６におけるアルミニウム膜５で反
射されることによりその放射角が狭化された状態で等倍
結像光学系に入射し、感光体面上に照射される。よっ
て、ＬＥＤ発光部２から出射される光の放射角が広めで
あっても、反射ミラー構造６を利用することで、実質的
に放射角が狭化され、ＬＥＤアレイヘッドから等倍結像
光学系に対する光結合効率が向上する。一方、突出構造
のＬＥＤ発光部２にあってはその発光時に側面２ｂから
も不要な側面光Ｐ３が放射されるが、このような側面光
Ｐ３はポリイミド４中に入射した後、反射ミラー構造６
を構成しているミラーアレイ７（アルミニウム膜５）の
裏面で基板１側に反射されるので、外部に出射して感光
体面側に向かうようなことはない。よって、側面光Ｐ３
による悪影響も確実に抑制することができる。
部２の上面２ａから基板面に垂直に近い角度で出射され
る光（放射角の小さい光）Ｐ１はそのままＳｉＯ2 膜３
を経て等倍結像光学系に入射し、感光体面上に照射され
る。また、上面２ａから出射される光であってもその放
射角の大きな光Ｐ２は上面２ａの周囲に位置する円錐台
形状の反射ミラー構造６におけるアルミニウム膜５で反
射されることによりその放射角が狭化された状態で等倍
結像光学系に入射し、感光体面上に照射される。よっ
て、ＬＥＤ発光部２から出射される光の放射角が広めで
あっても、反射ミラー構造６を利用することで、実質的
に放射角が狭化され、ＬＥＤアレイヘッドから等倍結像
光学系に対する光結合効率が向上する。一方、突出構造
のＬＥＤ発光部２にあってはその発光時に側面２ｂから
も不要な側面光Ｐ３が放射されるが、このような側面光
Ｐ３はポリイミド４中に入射した後、反射ミラー構造６
を構成しているミラーアレイ７（アルミニウム膜５）の
裏面で基板１側に反射されるので、外部に出射して感光
体面側に向かうようなことはない。よって、側面光Ｐ３
による悪影響も確実に抑制することができる。
【００１５】本発明の第二の実施の形態を図３に基づい
て説明する。前記実施の形態で示した部分と同一部分は
同一符号を用いて示し、説明も省略する。本実施の形態
のＬＥＤアレイヘッドも基本的には前記実施の形態のＬ
ＥＤアレイヘッドと同様な構造とされるが、その製造方
法が異なる。まず、大きさ１０μｍ×１０μｍ、厚さ４
μｍのＬＥＤ発光部２が突出形成されたＧａＡｓ基板１
が用意され（図３（ａ））、その表面に対してポリイミ
ド４が塗布されその表面が平坦とされる（図３（ｂ）参
照）。この場合のポリイミド４のＧａＡｓ基板１からの
膜厚は例えば５μｍ程度とされる。さらに、ポリイミド
４上に感光性ポリイミド１０が例えば膜厚２５μｍ程度
に均一に塗布される（図３（ｃ）参照）。続いて、フォ
トリソグラフィ法を用いて感光性ポリイミド１０を露光
・現像することにより、各ＬＥＤ発光部２の上部に円錐
台形状の凹部が形成される（図３（ｄ）参照）。このと
き、円錐台形状の上部（径大部）の直径は例えば２６μ
ｍ程度とされる。後は、前記実施の形態の場合と同様
に、表面全体にアルミニウム膜５を５００ｎｍ程度の膜
厚に蒸着し、この後、各ＬＥＤ発光部２の上面２ａ部分
のアルミニウム膜５をエッチング除去することにより、
図３（ｅ）に示すように、各ＬＥＤ発光部２の上面２ａ
の周囲に対応させて円錐台形状の反射ミラー構造６がア
ルミニウム膜５により形成されたミラーアレイ７を備え
た構造となる。
て説明する。前記実施の形態で示した部分と同一部分は
同一符号を用いて示し、説明も省略する。本実施の形態
のＬＥＤアレイヘッドも基本的には前記実施の形態のＬ
ＥＤアレイヘッドと同様な構造とされるが、その製造方
法が異なる。まず、大きさ１０μｍ×１０μｍ、厚さ４
μｍのＬＥＤ発光部２が突出形成されたＧａＡｓ基板１
が用意され（図３（ａ））、その表面に対してポリイミ
ド４が塗布されその表面が平坦とされる（図３（ｂ）参
照）。この場合のポリイミド４のＧａＡｓ基板１からの
膜厚は例えば５μｍ程度とされる。さらに、ポリイミド
４上に感光性ポリイミド１０が例えば膜厚２５μｍ程度
に均一に塗布される（図３（ｃ）参照）。続いて、フォ
トリソグラフィ法を用いて感光性ポリイミド１０を露光
・現像することにより、各ＬＥＤ発光部２の上部に円錐
台形状の凹部が形成される（図３（ｄ）参照）。このと
き、円錐台形状の上部（径大部）の直径は例えば２６μ
ｍ程度とされる。後は、前記実施の形態の場合と同様
に、表面全体にアルミニウム膜５を５００ｎｍ程度の膜
厚に蒸着し、この後、各ＬＥＤ発光部２の上面２ａ部分
のアルミニウム膜５をエッチング除去することにより、
図３（ｅ）に示すように、各ＬＥＤ発光部２の上面２ａ
の周囲に対応させて円錐台形状の反射ミラー構造６がア
ルミニウム膜５により形成されたミラーアレイ７を備え
た構造となる。
【００１６】本実施の形態による場合の放射角を狭化さ
せる効果、及び、側面光の悪影響を抑制し得る効果も前
記実施の形態の場合と同様である。もっとも、製法に着
目してみると、前記実施の形態では絶縁膜としてＳｉＯ
2 膜３として用いているのに対して本実施の形態では、
ポリイミド４を絶縁膜と表面平坦化膜として兼用させて
いる点で異なる。ここに、ポリイミド４は茶褐色で可視
光領域では光を吸収するが、ＬＥＤ発光部２の上面２ａ
上のポリイミド４は厚さが１μｍ程度と極めて薄いた
め、上面２ａから出射される光に対する吸収作用は事実
上無視できるものとなる。
せる効果、及び、側面光の悪影響を抑制し得る効果も前
記実施の形態の場合と同様である。もっとも、製法に着
目してみると、前記実施の形態では絶縁膜としてＳｉＯ
2 膜３として用いているのに対して本実施の形態では、
ポリイミド４を絶縁膜と表面平坦化膜として兼用させて
いる点で異なる。ここに、ポリイミド４は茶褐色で可視
光領域では光を吸収するが、ＬＥＤ発光部２の上面２ａ
上のポリイミド４は厚さが１μｍ程度と極めて薄いた
め、上面２ａから出射される光に対する吸収作用は事実
上無視できるものとなる。
【００１７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、各ＬＥＤ
発光部の上面周囲に対応させてその放射角を狭化させる
反射ミラー構造が形成されたミラーアレイを有するの
で、突出構造のＬＥＤ発光部の側面から基板面内のアレ
イ方向に側面光が放射されたとしても各ＬＥＤ発光部間
はミラーアレイの各反射ミラー構造の裏面側で遮光され
ており、この反射ミラー構造の裏面側で基板側に反射さ
れることとなり、外部に射出されることはなく、側面光
による悪影響を抑制することができる。同時に、突出構
造のＬＥＤ発光部の上面から出射される本来の光は、そ
の放射角が広めであっても上面周囲の反射ミラー構造部
分にて反射されながら進行するため、実質的にその放射
角が狭化されることになり、等倍結像光学系等に対する
光結合効率も高めることができる。
発光部の上面周囲に対応させてその放射角を狭化させる
反射ミラー構造が形成されたミラーアレイを有するの
で、突出構造のＬＥＤ発光部の側面から基板面内のアレ
イ方向に側面光が放射されたとしても各ＬＥＤ発光部間
はミラーアレイの各反射ミラー構造の裏面側で遮光され
ており、この反射ミラー構造の裏面側で基板側に反射さ
れることとなり、外部に射出されることはなく、側面光
による悪影響を抑制することができる。同時に、突出構
造のＬＥＤ発光部の上面から出射される本来の光は、そ
の放射角が広めであっても上面周囲の反射ミラー構造部
分にて反射されながら進行するため、実質的にその放射
角が狭化されることになり、等倍結像光学系等に対する
光結合効率も高めることができる。
【００１８】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載のＬＥＤアレイヘッドにおける反射ミラー構造が各Ｌ
ＥＤ発光部毎に上面射出側が径大となる円錐台形状に形
成されているので、放射角を狭化させる反射ミラー構造
を単純でエッチング等により製造容易な形状として所望
の機能を確保することができる。
載のＬＥＤアレイヘッドにおける反射ミラー構造が各Ｌ
ＥＤ発光部毎に上面射出側が径大となる円錐台形状に形
成されているので、放射角を狭化させる反射ミラー構造
を単純でエッチング等により製造容易な形状として所望
の機能を確保することができる。
【図１】本発明の第一の実施の形態を製造工程順に示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２】その概略斜視図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態を製造工程順に示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図４】一般的なＬＥＤアレイプリンタの基本構成を示
す概略側面図である。
す概略側面図である。
【図５】従来のＬＥＤアレイヘッドの構成例を示す平面
図である。
図である。
【図６】従来の遮光膜構造を示す断面図である。
１ ヘッド基板 ２ ＬＥＤ発光部 ２ａ 上面 ２ｂ 側面 ６ 反射ミラー構造 ７ ミラーアレイ
Claims (2)
- 【請求項１】 ヘッド基板から突出させて複数個のＬＥ
Ｄ発光部がアレイ状に形成されたＬＥＤアレイヘッドに
おいて、各ＬＥＤ発光部の上面周囲に対応させてその放
射角を狭化させる反射ミラー構造が形成されたミラーア
レイを有することを特徴とするＬＥＤアレイヘッド。 - 【請求項２】 反射ミラー構造は、各ＬＥＤ発光部毎に
上面射出側が径大となる円錐台形状に形成されているこ
とを特徴とする請求項１記載のＬＥＤアレイヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220398A JPH11277792A (ja) | 1998-01-30 | 1998-02-24 | Ｌｅｄアレイヘッド |
| US09/240,859 US6476551B1 (en) | 1998-01-30 | 1999-02-01 | LED array head and minute reflection optical elements array for use in the LED array head |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-19227 | 1998-01-30 | ||
| JP1922798 | 1998-01-30 | ||
| JP4220398A JPH11277792A (ja) | 1998-01-30 | 1998-02-24 | Ｌｅｄアレイヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277792A true JPH11277792A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=26356056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4220398A Pending JPH11277792A (ja) | 1998-01-30 | 1998-02-24 | Ｌｅｄアレイヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11277792A (ja) |
-
1998
- 1998-02-24 JP JP4220398A patent/JPH11277792A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040302 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040706 |