JP2000343751A

JP2000343751A - Ｌｅｄプリントヘッド

Info

Publication number: JP2000343751A
Application number: JP15675399A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Osawa; 康宏大澤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2000-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＥＤプリントヘッドについて、結像光学系の
光軸が傾いた場合でも、結像の変形が生じにくいように
ＬＥＤヘッドの構造を工夫すること。【解決手段】ＬＥＤプリントヘッドの結像光学系とＬＥ
Ｄアレイ素子について、上記結像光学系とＬＥＤアレイ
素子が光学的に結合する視野角度範囲内で、各ＬＥＤ素
子の放射角分布を平坦化したこと。上記結像光学系とＬ
ＥＤアレイ素子が光学的に結合する視野角度範囲内で、
各ＬＥＤ素子の放射角分布を平坦化（概ね平坦化）した
ことにより、ＬＥＤプリントヘッドの結像光学系全体、
あるいは結像系を構成するレンズアレイの各々の光軸が
取り付け精度などの理由で本来の光軸からずれた場合で
も、結像光学系からみたＬＥＤ光源の放射角分布が変わ
りにくく、このため結像後の像のぼけや変形に起因した
画像劣化が抑制される。結像光学系のアレイレンズの１
つ１つから見た場合も、発光位置が変わっても放射角分
布が同じであるため、結像後の画像の劣化が抑制され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は発光ダイオードアレイ
などの微小光源アレイを光源とした光学装置、殊に、Ｌ
ＥＤプリントヘッドに関するものであり、光プリンタ、
コピア、ファクシミリ、スキャナなどの光書き込みユニ
ットに利用されるものであって、結像光学系の光軸が傾
いた場合でも、結像の変形が生じにくくすることができ
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＥＤアレイ素子を用いた光プリンタ
は、レーザーラスタ方式の光プリンタに比較して、振動
や熱による光学系の変形に強いメリットがある。この従
来の光プリンタの書き込み系の感光ドラム及び光学系の
概要は図１１に示すとおりあって、ＬＥＤアレイ光源６
１から発した光６２は、等倍結像光学系６３を経由し
て、等倍結像光学系の視野内に入射した光だけが感光ド
ラム６４に集光し感光面を露光する。結像光学系６３は
入射角度に依存して収差が変動する。取り付けの機械精
度等の起因する結像光学系６３の光軸に対する傾が大き
い場合、結像光学系６３から見た光源６１の放射角分布
が大きく変化して、結像形状の変形に起因した画像の劣
化が顕著になる。またＬＥＤヘッドの結像光学系は通常
レンズアレイで構成されているが、製造工程でレンズ１
つ１つの光軸の傾きが生じるとやはり画像の劣化が生じ
る。一方、光源の放射角分布に起因した画像劣化もあ
る。図１１のＬＥＤアレイ光源６１を構成するＬＥＤ素
子は、通常ランバート分布に近い放射分布を示すことが
知られている。例えばランバート分布では、結像光学系
の視野が±２０度の場合、光軸方向に対して視野周辺で
は６％の照度が減少する。結像光学系の光軸が本来の光
軸と同じだとしても、結像光学系から見たアレイ光源の
発光位置に依存して、結像光学系のレンズの各々から見
える光源の放射方向が、変わってみえる。そのため同じ
ように結像後の画像劣化が生じる。実際のＬＥＤ素子
は、その構造と製造工程に依存してランバート分布から
ずれていて、放射角分布が非対称な分布であったり、あ
るいはピークを複数持つ場合もあるため、一層の画像劣
化が生じることになる。

【０００３】従来型のＬＥＤヘッド向けＬＥＤアレイの
例として、化合物半導体基板に拡散法でｐｎ接合を形成
し、基板面と発光面が同一面にある面発光ＬＥＤがある
（図１２（ａ），（ｂ）、特開平９ー１４８６２７）。
これは半導体基板に拡散開口部７０で形成された発光領
域７７に、絶縁膜７３を部分的に除去されたコンタクト
領域７１が設けられ、配線電極であるｐ型電極７２と基
板間でｐｎ接合を有するＬＥＤアレイである。この従来
例では拡散法で発光部を形成しているが、拡散開口部７
０で拡散フロントを詳細に画定することが難しいため、
発光領域７７の大きさや発光強度にむらが生じやすい。
拡散させた材料の分布のむらに応じて放射角分布の対称
性が崩れるなどしてランバート分布からずれるため、結
像光学系に入射する角度と光量が変動し、結像光学系で
結像されたＬＥＤの像が広がり、あるいは変形して画像
の劣化を引き起こすことになる。

【０００４】従来型のＬＥＤヘッド向けＬＥＤアレイの
他の例として、シリコン基板に化合物半導体を成長させ
たｐｎ接合を形成し、基板に対して突起状の発光部分を
もつ発光素子アレイが報告されている（図１３（ａ）
（ｂ）、特開平９ー４５９５５）。半導体基板８１の上
に個別電極８５と共通電極８６ａ，８６ｂで電気的に接
続された半導体層８２，８３，８４からなるＬＥＤ発光
素子からの発光は、紙面に垂直の方向へ取り出され、図
１１のものと同様に結像光学系で感光ドラムに結像され
る。このようなＬＥＤ素子の構造では、発光部となる半
導体層８４から紙面垂直方向へ放射されるランバート分
布に近い光を利用するのであるが、それ以外に半導体層
８４の側面からも光が放射されるため、放射角分布はラ
ンバート分布とは異なり、光軸からずれた方向で照度が
向上するなど、非対称な放射角分布となりやすい。その
結果、光軸から傾いた等倍結像光学系でＬＥＤの像を結
像させた場合に結像パターンが広がり、あるいは変形し
画質の劣化を引き起こすことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＬＥＤプリ
ントヘッドについて上記の問題を解消することを目的と
し、結像光学系の光軸が傾いた場合でも、結像の変形が
生じにくいようにＬＥＤヘッドの構造を工夫することを
その課題とするものである。

【０００６】

【課題解決のために講じた手段】上記課題解決のために
講じた手段は、ＬＥＤプリントヘッドの結像光学系とＬ
ＥＤアレイ素子について、上記結像光学系とＬＥＤアレ
イ素子が光学的に結合する視野角度範囲内で、各ＬＥＤ
素子の放射角分布を平坦化したことである。

【０００７】

【作用】上記結像光学系とＬＥＤアレイ素子が光学的に
結合する視野角度範囲内で、各ＬＥＤ素子の放射角分布
を平坦化（概ね平坦化）したことにより、ＬＥＤプリン
トヘッドの結像光学系全体、あるいは結像系を構成する
レンズアレイの各々の光軸が取り付け精度などの理由で
本来の光軸からずれた場合でも、結像光学系からみたＬ
ＥＤ光源の放射角分布が変わりにくく、このため結像後
の像のぼけや変形に起因した画像劣化が抑制される。結
像光学系のアレイレンズの１つ１つから見た場合も、発
光位置が変わっても放射角分布が同じであるため、結像
後の画像の劣化が抑制される。放射方向全域ではなく結
像レンズの視野内に平坦化する角度範囲を限定している
ので、平坦化に用いる手段として手段の選択範囲が広が
る利点もある。

【０００８】

【実施態様１】実施態様１は、上記解決手段について、
結像光学系の視野内の放射角分布を平坦化するため、Ｌ
ＥＤ基板に設けられた面発光ＬＥＤの基板に平行な面か
ら放射される主光の一部を、各ＬＥＤ素子の周辺に設け
られた光学素子で反射、あるいは屈折、あるいは透過率
を変調して重畳する方式を用いたことである。

【作用】主光だけでは放射角分布が平坦にならない場
合、ＬＥＤ素子の周辺に光学素子を設けて、この素子で
主光の一部を反射、屈折、あるいは透過率を変調するこ
とで放射角分布を平坦に制御する。より具体的には、主
光は主に光軸方向が光量が一番強く、光軸方向から外れ
るに従って弱くなるが、ＬＥＤ素子の周辺に設けられた
光学素子、例えばレンズ、ミラー、透過率変調膜と組み
合わせることにより、光軸周辺方向以外の弱い光量部分
に主光の光を一部振り分けて補うことで放射角分布の平
坦化を行なう。

【０００９】

【実施態様２】実施態様２は、実施態様１における透過
率を変調する方法として、ＬＥＤ基板面内に発光部をも
つ面発光ＬＥＤについて、発光部の全体あるいは一部を
光透過率を変調する膜で被覆する構造を用いたことであ
る。

【作用】この構造は、基板と発光面が同一平面内にある
平面型のＬＥＤ素子に適用され、透過率を変調する膜を
部分的に形成するという簡単な構造であるため、実現が
容易である。より具体的には、拡散型ＬＥＤの発光部の
うち抵抗が高く電流が流れにくかったり、拡散量が少な
く発光量が少ない部分では、発光強度が強い部分に比べ
て放射角分布が異なり、放射光軸が偏るなど本来の光軸
に対して非対称になる場合がある。ＬＥＤの発光部の一
部に、放射角分布の平坦性を崩すピーク状の発光をする
部分を透過率を変調する膜で被覆することで、全体とし
て放射角の平坦性を確保することができる。透過率を変
調する膜として誘電体多層膜などの、入射角度に依存し
て透過率を変えられる膜を用いれば、より詳細な放射角
分布の制御ができる。

【００１０】

【実施態様３】実施態様３は、解決手段に加えて、ＬＥ
Ｄ基板に設けられた面発光ＬＥＤについて、主光が放射
される基板に平行な主面以外の面（非主面）から放射さ
れる光（非主光）を主光に重畳し、非主面の発光面の面
積、あるいは角度、あるいは発光面に設けた膜の透過率
を制御する方式を用いたことである。

【作用】主面の放射分布は平坦ではないので、光量が落
ちる方向に非主面から放射される非主光を重ねれば、全
体として放射角分布の平坦化を実現できる。より具体的
には、次ぎのようにして放射角を制御する。すなわち、
ＬＥＤの非主面からの放射光は主面の放射光と同様に、
発光する面積と表面の透過率に依存して発光強度が変わ
ること、非主面の角度を変えることで放射方向が変わる
ことを利用して主面の放射角分布を平坦に補正すること
ができる。ＬＥＤの非主面の形状と表面の透過率は、Ｌ
ＥＤの製造工程で決められるので、ＬＥＤの製造プロセ
ス技術、例えばエッチング、エピタキシャル成長、表面
保護膜の設計と選択次第で放射角分布を平坦化できる利
点を有する。

【００１１】

【実施態様４】実施態様４は、ＬＥＤ基板に設けられた
面発光ＬＥＤについて、主光が放射される基板に平行な
主面以外の面（非主面）から放射される放射光（非主
光）を、光源の周辺に配置した光学素子で結像光学系の
方向に反射あるいは屈折させて、基板に平行な主面から
放射される放射光（主光）と重ね、屈折方向あるいは反
射方向、あるいは反射率を制御する方式を用いたことで
ある。

【作用】実施態様３のようにＬＥＤ光源を直接制御する
のではなく、ＬＥＤの周辺に光学素子、例えばレンズや
ミラーなどを配置し、この光学素子で屈折あるいは反射
させることで、主面の光量が平坦からずれている部分を
補うよう光学素子を配置すれば、全体として放射角分布
を平坦化することができる。

【００１２】

【実施態様５】実施態様５は上記実施態様１あるいは上
記実施態様４において、各ＬＥＤ素子の周辺に設けられ
た光学素子が面発光ＬＥＤの放射光軸に対して軸対称で
あり、前記光学素子により反射、屈折、あるいは透過率
を変調された光の放射分布が、放射光軸に対して軸対称
である方式を用いたことである。

【作用】主光の放射分布は一般にランバート分布に近
く、光軸に対してほぼ回転対称性を有すると考えてよ
い。ところがＬＥＤの形状によっては、非主面の放射角
分布が回転対称性を持たない場合があり、例えば長方体
のＬＥＤの特定の側面が発光する場合がこれに当たる。
この場合は、非主面から放射される非主光の放射角分布
は光軸からずれた方向に偏るため、単純に非主光を主光
に重ねても回転対称性が得られず平坦化が難しい。この
実施態様のように放射光軸に対して軸対称な光学系を用
いると、光学系を経た後の放射角分布が軸対称に近く変
形され、この放射角分布を主光の放射角分布に重畳する
と、軸対称性を大幅に損なうことなく放射角分布の平坦
化が図られる。

【００１３】

【実施態様６】実施態様６は、上記実施態様５に加え
て、各ＬＥＤ素子の周辺に設けられた光学素子が凹面鏡
である構成をとったことである。

【作用】ＬＥＤの製造プロセスの一部である電極形成や
エッチングといった工程でミラー構造体を作ることが容
易であるので、光学系として反射光学系を用いることが
製造工程の簡単化のために有利である。

【００１４】

【実施例】次いで、図面を参照しながら本発明の実施例
を説明する。〔実施例１〕この実施例１は上記実施態様２をさらに具
体的にした例であり、拡散型ＬＥＤの発光部を透過率を
変調（遮蔽）する膜として電極を用い、放射角分布を制
御するものである。図１に示すＬＥＤの断面を示し
てある。半導体基板１にＬＥＤの発光部となる拡散領域
２を設け、絶縁膜３のコンタクトホール６を介して配線
電極４で拡散領域２と配線を行なう。また、図２にＬＥ
Ｄの平面図（上面図）を示しめしてある。その絶縁膜３
には、大きさ１０×１６μｍの拡散領域２に配線電極４
の引き出し方向に大きさ２×１０μｍ、間隔１２μｍの
コンタクトホール５を２つ設けてあり、電流が図中左右
方向に対称になるように工夫している。大きさ８×８μ
ｍの光取出し窓１０を介して発光領域である拡散領域２
から放射光１１ａが放射され、図３に示すように、基板
１の各ＬＥＤ６から放射された光が等倍結像系７の結像
レンズ８で集光され、感光体ドラム９の表面にＬＥＤ６
の像を結ぶ。光取出し窓１０の下は拡散領域２が遮蔽さ
れないため、拡散領域２中央の放射光１１ａは通常のラ
ンバート分布に近い分布になる。一方、コンタクトホー
ル５の直下付近の発光は配線電極４で一部覆い隠されて
いるので、基板垂直方向に放射される放射光１１ｂは電
極で遮光されるが、斜め方向へ放射される放射光１１ｃ
は遮光されない。拡散領域２で生じる電圧降下のため、
コンタクトホール５の直下付近の発光が最も強くなりや
すいことから、コンタクトホール５から光取出し窓１０
までの配線電極４による被覆長１６（本実施例では２μ
ｍ）で放射光１１ｃの量を制御できる。例えば被覆長１
６が短いとコンタクトホール５近くの強い放射光１１ｃ
が取出されるため、垂直方向以外の方向の放射分布の強
度が増しやすくなるが、この場合は、拡散領域２の発光
効率と発光強度分布を考慮し配線電極４による被覆長１
６を制御して、全体として放射角分布が平坦になるよう
最適化する。この実施例１では、配線電極４の被覆長１
６だけで放射角分布を制御するため、光取出し窓１０に
透過率を変調する膜を配線電極４で代用しており、製造
工程に余分な負担はない。なお、この実施例で放射角が
平坦化されるのは、配線電極４の取出し方向（図２の左
右方向）に限られ、それと垂直方向（図２の上下方向）
では放射角はほぼランバート分布となる。

【００１５】〔実施例２〕実施例２は、実施態様２、実
施態様３をさらに具体的にした例であり、基板から突出
した発光部を持つＬＥＤの発光部の側面から放射される
光をＬＥＤの主面から放射される主光に重畳させて、全
体として放射角分布を平坦化するものである。図４の基
板を含むＬＥＤの断面図で示すように、半導体基板１に
エピタキシャル成長で形成された発光層１２に対して、
配線電極４で電極を形成する。なお、ここでは分かりや
すくするため実施例１で示した絶縁膜やコンタクトホー
ルなどは省略してある。図４の断面図および、上面図で
ある図５に示すように、配線電極４の引き出し方向（図
４，５の左右方向）の発光層の側面は、配線電極４で遮
光されている。配線電極４の引き出し方向と直交方向
（図５の上下方向）は配線電極４で遮光されていないの
で、光取出し窓１０から放射される放射光とともに発光
層１２の側面の放射光が重畳される。図６は図５の発光
層を上下方向に切断した断面図であるが、光取出し窓１
０から放射された放射光１１ａと、発光層１２の横から
放射される放射光１１ｄの両方が基板垂直方向に寄与す
るため、ＬＥＤの放射角分布は全体として、この２つの
放射光の重ね合わせとなる。発光層１２から外部に取出
される放射光１１ｄの強度は、取出される面積に依存し
て増減する。例えば光取出し窓の大きさが１０μｍ角の
場合、３μｍの厚さで発光層を形成すると、発光層１２
の側面の放射光１１ｄが光取出し窓から放射される放射
光１１ａに対して約３０％の大きさになる。このとき、
図５の上下方向では、概ね放射角分布が光軸方向近傍で
平坦になる。

【００１６】〔実施例３〕実施例３は、上記実施態様４
をさらに具体化した例であり、基板から突出した発光部
を持つＬＥＤの発光部の側面から放射される光を、ＬＥ
Ｄの側面に設けられた平板反射ミラーで反射させ、放射
角分布を平坦化させるものである。なお、発光部の構造
は実施例２と共通である。図７（ａ）に示すように、ま
ずＧａＡｓ半導体基板１に厚さ５μｍのＡｌＧａＡｓ半
導体層をエピタキシャル成長し、基板までエッチングす
ることで、大きさ１０×１６μｍの発光部１３と、発光
部１３から２μｍ離した大きさ９×２０μｍのミラー部
１４に分離する。次に図７ｂのように、発光部１３だけ
をさらに２μｍエッチングして発光部１３の高さを３μ
ｍに調整する。さらに図７ｃに示すように、ミラー部１
４の側面だけを６０度にエッチングして、反射ミラー１
５のミラー面１５ａを形成する。図８の上面図に示すよ
うに、反射ミラー１５はＬＥＤの間に位置している。光
取出し窓１０の大きさは１０×１０μｍである。図９に
示すように、反射ミラー１５の厚さが発光層の高さに近
いため、光取出し窓１０から放射される放射光１１ａで
はなく、主に発光層１２の側面から放射される放射光１
１ｅだけが反射ミラー１５で反射される。発光層１２の
屈折率は３．４から３．６程度であり反射率が約３０％
となる。この反射率条件で光軸周辺方向の放射角分布が
ほぼ平坦化されるため、半導体で形成された反射ミラー
１５のミラー面１５ａに反射膜を設ける必要がなく、製
造工程が簡単化される。さらに工程を簡略化したい場合
は、反射ミラー１５の高さを発光層と同じにして、図７
（ｂ）のエッチングの工程を省略する。ただし、この場
合はミラー面１５ａで反射される光量が減少する。

【００１７】〔実施例４〕実施例４は上記の実施態様
４、実施態様６を具体化した例であり、基板から突出し
た発光部を持つＬＥＤの発光部の側面から放射される光
を、ＬＥＤの側面に設けられた反射ミラーで反射させ、
放射角分布を平坦化させるものである。なお、実施例３
と異なり、反射ミラーはＬＥＤの中心を通る光軸に対し
て軸対称に近い構造である。発光部の構造は実施例２と
共通である。反射ミラーを含む製造工程は実施例３と共
通であるが、半導体基板１を上からみた場合、図１０に
示すように、反射ミラー１５が光取出し窓１０の中心を
通り光軸に対して、軸対称構造をもつ凹面ミラーとなっ
ている。反射ミラー１５が基板に垂直な光軸方向に対し
て部分的に軸対称性を保持しているので、発光層１２の
側面から放射される放射光１１ｅが、光軸方向に集光さ
れて、放射光１１ｅの放射角分布が軸対称に近くなる。
そのため、放射光１１ａと放射光１１ｅを重ねても、放
射角分布が平坦化されるだけでなく、光軸に対する軸対
称性がくずれ難い。そのため、結像光学系７で感光体ド
ラム面９に結像されたＬＥＤの像が、結像レンズ８の収
差の入射角依存性に起因して変形する効果を抑制するこ
とができる。

【００１８】

【効果】本発明の効果を、各請求項に係る発明毎に整理
すると次ぎの通りである。（１）請求項１に係る発明について請求項１に係る発明は、ＬＥＤプリントヘッドの結像光
学系とＬＥＤアレイ素子が光学的に結合する視野角度範
囲内で、各ＬＥＤ素子の放射角分布を平坦化（概ね平坦
化）するため、レンズアレイの各々の光軸が取り付け精
度などの理由で本来の光軸からずれた場合でも、結像光
学系の光軸傾きに起因した画像劣化を抑制できる。

【００１９】（２）請求項２に係る発明について請求項２に係る発明は、ＬＥＤ基板に設けられた面発光
ＬＥＤの基板に平行な面から放射される主光の一部を、
各ＬＥＤ素子の周辺に設けられた光学素子で反射、ある
いは屈折、あるいは透過率を変調して重畳することで放
射角の平坦化しているので、亜鉛拡散などで製作された
ＬＥＤのように主光だけしか放射されない場合にも、放
射角を平坦化する手法を適用できる。

【００２０】（３）請求項３に係る発明について請求項３に係る発明は、請求項２の透過率を変調する方
法として、ＬＥＤ基板面内に発光部をもつ面発光ＬＥＤ
において、発光部の全体あるいは一部を光透過率を変調
する膜で被覆する構造を用いているので、ＬＥＤの電極
や保護膜のパターンや厚さを制御するだけでよいから製
造が容易である。

【００２１】（４）請求項４に係る発明について請求項４に係る発明は、請求項２に係る発明が主光を利
用するのに対し、主光以外の光を重畳し、非主面の発光
面の面積、あるいは角度、あるいは発光面に設けた膜の
透過率を制御することで平坦化しているので、ＬＥＤの
製造プロセス技術、例えばエッチング、エピタキシャル
成長、表面保護膜形成と親和性が良く、放射角分布の平
坦化を容易に実現することができる。

【００２２】（５）請求項５に係る発明について請求項に係る発明は、請求項４に係る発明のようにＬＥ
Ｄ光源自体の構造を直接制御するのではなく、放射角分
布を平坦化するためＬＥＤの周辺に配置した光学素子で
屈折あるいは反射させているので、放射角分布制御の範
囲が広がる利点を有する。

【００２３】（６）請求項６に係る発明について請求項６に係る発明は、請求項２に係る発明あるいは請
求項５に係る発明では各ＬＥＤ素子の周辺に設けられた
光学素子が面発光ＬＥＤの放射光軸に対して軸対称であ
るため、放射角分布を主光の光軸に軸対称にしやすく、
結像光学系で結像された像の光軸対称性が軸対称でビー
ム幅のばらつきが少なくなる利点を有する。

【００２４】（７）請求項７に係る発明について請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明における各
ＬＥＤ素子の周辺に設けられた光学素子が、凹面鏡であ
る構成をとっているため、ＬＥＤの製造プロセスの一部
である電極形成やエッチングといった工程でミラー構造
体を作ることが容易であり、製造工程を簡単化できる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】は実施例１のＬＥＤの断面図である。

【図２】は実施例１のＬＥＤの平面図（上面図）であ
る。

【図３】は実施例１全体の斜視図である。

【図４】は実施例２の基板を含むＬＥＤの断面図であ
る。

【図５】は図４のＬＥＤの平面図（上面図）である。

【図６】は図５の発光層を縦に切断した断面図である。

【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は実施例３のミラー部
及び発光部の各製造工程を示す正面図である。

【図８】は実施例３のミラー部及び発光部の平面図（上
面図）である。

【図９】は実施例３の作動状態を示す正面図である。

【図１０】は実施例４の平面図である。

【図１１】は従来の光プリンタにおける感光ドラム及び
光学系の模式図である。

【図１２】（ａ）は従来のＬＥＤの平面図であり、
（ｂ）は（ａ）におけるＡーＡ断面図である。

【図１３】（ａ）は他の従来の発光素子アレイの平面図
であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡーＡ断面図である。実施例における符号の説明１：基板２：拡散領域３：絶縁膜４：配線電極５：コンタクトホール６：ＬＥＤ７：結像光学系８：結像レンズ９：感光体ドラム１０：光取出し窓１１ａ，１１ｂ，１１ｃ：放射光１２：発光層１３：発光部１４：ミラー部１５：反射ミラー１５ａ：ミラー面１６：被覆長

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＬＥＤプリントヘッドの結像光学系とＬＥ
Ｄアレイ素子において、結像光学系とＬＥＤアレイ素子
が光学的に結合する視野角度範囲内で、各ＬＥＤ素子の
放射角分布が平坦であることを特徴としたＬＥＤプリン
トヘッド。
【請求項２】ＬＥＤ基板に設けられた面発光ＬＥＤの基
板に平行な面から放射される主光の一部を、各ＬＥＤ素
子の周辺に設けられた光学素子で反射、あるいは屈折、
あるいは透過率を変調して重畳することにより、結像光
学系の視野内の放射角分布を平坦化することを特徴とす
る、請求項１のＬＥＤプリントヘッド。
【請求項３】ＬＥＤ基板面内に発光部をもつ面発光ＬＥ
Ｄにおいて、発光部の全体あるいは一部を光透過率を変
調する膜で被覆することで、放射角分布を平坦化するこ
とを特徴とする、請求項２のＬＥＤプリントヘッド。
【請求項４】ＬＥＤ基板に設けられた面発光ＬＥＤにお
いて、主光が放射される基板に平行な主面以外の面（非
主面）から放射される光（非主光）を主光に重畳し、非
主面の発光面の面積、あるいは角度、あるいは発光面に
設けた膜の透過率を制御することで、結像光学系の視野
内の放射角分布を平坦化することを特徴とする、請求項
１のＬＥＤプリントヘッド。
【請求項５】ＬＥＤ基板に設けられた面発光ＬＥＤにお
いて、主光が放射される基板に平行な主面以外の面（非
主面）から放射される放射光（非主光）を、光源の周辺
に配置した光学素子で結像光学系の方向に反射あるいは
屈折させて、基板に平行な主面から放射される放射光
（主光）と重ね、屈折方向あるいは反射方向、あるいは
反射率を制御することで、結像光学系の視野内の放射角
分布を平坦化することを特徴とする、請求項１のＬＥＤ
プリントヘッド。
【請求項６】各ＬＥＤ素子の周辺に設けられた光学素子
が面発光ＬＥＤの放射光軸に対して軸対称であり、前記
光学素子により反射、屈折、あるいは透過率を変調され
た光の放射分布が、放射光軸に対して軸対称であること
を特徴とする、請求項２又は請求項５のＬＥＤプリント
ヘッド。
【請求項７】各ＬＥＤ素子の周辺に設けられた光学素子
が凹面鏡である、請求項６のＬＥＤプリントヘッド。