(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍ行×ｎ列（但し、ｍ＜ｎ）に素子を配列すべく、一列に配置されたｍ個の素子を、ｍ個の素子の配列方向と交差する方向にｎ列にわたって２次元的に配設される２次元素子アレイにおいて、
ｋを２≦ｋ≦ｎ／２なる定数としかつｉを整数とし、第（ｋ×ｉ＋１）列の素子群から第（ｋ×ｉ＋ｋ）列の素子群までの素子群の各々を、第（ｋ×ｉ＋１）列の素子群の列方向を基準として、第（ｋ×ｉ＋ｋ）列の素子群に向かうに従って、列方向に所定距離だけ徐々にずらして配設し、
前記素子の各々を駆動する配線を、ｍ×ｋ倍の素子が接続されるように水平方向に対して斜め方向に形成することを特徴とする２次元素子アレイ。
【請求項２】
前記素子は第１電極及び第２電極を有し、前記素子を駆動する配線は陽極配線及び陰極配線で構成されるマトリクス配線であり、前記陽極配線及び陰極配線の少なくとも一方の配線を水平方向に対して斜め方向に形成することを特徴とする請求項１に記載の２次元素子アレイ。
【請求項３】
前記陽極配線及び陰極配線の各々が水平方向に対して角度θ１、θ２（θ１≠０，θ２≠０）をなすように形成したことを特徴とする請求項２に記載の２次元素子アレイ。
【請求項４】
前記配線に接続する素子は、ａ列ｂ行（ａ，ｂは０≦ａ≦ｎ、０≦ｂ≦ｍなる整数）の素子と（ａ＋ｋ）列（ｂ＋ｌ）行の（ｌ＝±１）素子とを結ぶ直線上または該直線近傍に、第（ａ＋１）列から第（ａ＋ｋ−１）列の素子を１個配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の２次元素子アレイ。
【請求項５】
前記素子は、発光素子で構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の２次元素子アレイ。
【請求項６】
前記発光素子は面発光レーザで構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の２次元素子アレイ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の２次元素子アレイと、
画像データに基づいて前記２次元素子アレイを所定の走査パターンで駆動する駆動手段と、
前記２次元素子アレイからの光ビームを感光体に照射する光学手段と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次元素子アレイ、及び画像形成装置にかかり、特に、レーザプリンター等の印刷装置、表示装置、光通信や光記録装置の光源として用いることが可能な２次元素子アレイ、及び２次元素子アレイを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２次元的な発光部分を有する装置として半導体レーザを行列方向に配列した２次元のレーザアレイがある。２次元の行列方向に配列したレーザアレイの配線方法としては、共通電極を形成する導電性基板上にレーザを形成し、その各レーザにもう一方の電極の配線を１本ずつ結線する個別配線と、半絶縁性の基板上にレーザアレイを形成し、その各レーザの陽極配線と陰極配線を格子状に張り巡らすマトリクス配線がある。マトリクス配線は配線数を少なくできる特徴があり、２次元配列のレーザアレイの配線方法として利用されている。例えば、配列がｍ行×ｎ列の場合、個別配線の場合では、その配線数はｍ×ｎになるが、マトリクス配線では、その数は（ｍ＋ｎ）で済むので、配線数を大幅に減少させることができる。
【０００３】
実際にマトリクス配線レーザアレイを作製した例として、”Matrix Addressable Vertical Cavity Surface Emitting Laser Array," Electronics Letters, Vol.27, No.5, p.437, 1991. があり、ここでは３２×３２配列のレーザアレイが報告されている。また、”Two-dimensional Matrix Addressed VCSEL Array Display," IEEE Photonics Letters, Vol.6, No.8, p.913, 1994 では、１０×１０配列のレーザアレイを作製し、これらを点灯して文字を表示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マトリクス配線レーザアレイの行列数がさらに大きくなった場合、例えば１２×１２００配列等になった場合、行方向の配線（陰極配線とする）には１２００個のレーザが接続されることになり、その陰極配線の容量はレーザ１２００個の静電容量を含み大きくなる。そのためにレーザを高速で駆動できなくなるという問題が発生する。また、この行方向の配線はその長さが列方向の配線の約１０倍になり、電気抵抗が１０倍になる。これは電圧降下を引き起こし、レーザの駆動電圧を低下させるという問題も引き起こす。
【０００５】
上記の問題を解決するため、本出願人は、配線の方向をレーザの行方向（長手方向）から傾斜させ、行方向に平行な配線を無くす「斜めマトリクス配線」による技術を提案している（特願平８−２７７１６５号）。この技術では、図２に示すように、列方向（短手方向）の配線は列方向に平行でもよいし、斜めに傾斜してもよい。この技術ではレーザ配列の長手方向に平行な配線がなくなり、配線は文字「Ｘ」字の形状に順次配線される。１本の配線はレーザ配列の１２行との交差点でレーザに結線されるので、１２個のレーザが接続されることになる。つまり、１本の陽極配線と陰極配線に接続されるレーザ数はともに１２個となる。上記の１２×１２００レーザアレイの場合であれば、陰極配線に接続されるレーザ数は１／１００に減少し、配線の寄生容量も大幅に減少する。同時に陰極配線の長さも大幅に短くなり、配線での電圧降下の問題も解消される。
【０００６】
ところが、この「斜めマトリクス配線」方法は、配線の数が大きくなる。例えば、１２×１２００レーザアレイの場合、従来のマトリクス配線ではその配線数は１２１２本であるが、斜めマトリクス配線では、陽極配線１２００本と陰極配線１２１１本の合計は２４１１本となり、従来より増加する。一般に斜めマトリクス配線では、ｍ行×ｎ列マトリクスの素子アレイの配線数は、陰極配線のみが斜め配線の場合は合計数が（２ｎ＋ｍ−１）本となり、陽極配線、陰極配線ともに斜め配線の場合では合計数が｛２ｎ＋２（ｍ−１）｝となる。従来の行列方向のマトリクス配線では（ｍ＋ｎ）本であるので、配線数は約２倍多い。このために、配線のワイヤボンディングなどの個数が多くなり、その工程に時間を要することになる。
【０００７】
また、配線の数が大きいということは、これを駆動するドライバーＩＣのチャンネル数が多くなることであり、その分コストが高くなる。特に、レーザの駆動電圧や駆動電流をアナログ回路で制御する場合、このドライバーＩＣのチャネル数が増えることはコストを大きく跳ね上げる。
【０００８】
また、「斜めマトリクス配線」には、配線のピッチがレーザアレイの配列ピッチと同じか、あるいはそれ以下に限定されるという欠点がある（この欠点は従来の縦横マトリクス配線にも同様に存在する）。そのために、レーザアレイの配列ピッチが狭い場合には、配線のピッチが狭くて、配線の形成が困難であるという問題が発生する。例えば、図２の１２行×１２００列レーザアレイの場合を考える。レーザアレイは２次元の行列方向に配列しやすい面発光型のレーザを採用することになる。このレーザは面内方向のポストサイズが直径φ２０μｍ程度以上必要であり、そのポスト凸形状の高さは８．５μｍ程度となる。これを図８に構成を示すマトリクス配線（詳細後述）すると、半絶縁性基板７の上にｎ型ＧａＡｓバッファー層９を成長し、その上にポスト形状の面発光レーザ１を形成する（面発光レーザの詳細な積層構造は図７に示す）。このポスト横の凹形状の底面には素子を分離するための分離溝１３を紙面に垂直方向に形成し、これに平行に陰極電極１０を配線する。また、ポスト１の側壁や陰極電極１０の上には絶縁膜１２を成膜し、その上の凹部をポリイミド１４などで埋めこみ、その上に陽極電極１１を図の左右方向に配線することになる。
【０００９】
このようなマトリクス配線レーザアレイの断面構造の寸法を図８に示す。深さ８．５μｍの凹凸形状の上へのレジストのパターニング、エッチング、およびそれらのマスクの位置合わせ精度などの観点から、図に示したような寸法幅ｌが必要になる。レーザのポスト直径をｄ、陰極配線の幅をαとすると、レーザ間の隙間は（４ｌ＋α）となり、レーザアレイ配列ピッチは（ｄ＋α＋４ｌ）となる。通常ｄは２０μｍ以上、αは５μｍ以上であり、寸法幅ｌは現状では５μｍ以上必要である。従って、レーザアレイの最小ピッチは４５μｍ以上となる。このようにマトリクス配線レーザアレイの配列は最小でも４５μｍピッチとなり、これ未満に縮小できない。
【００１０】
このように、マトリクス配線レーザアレイは４５μｍ未満のピッチで配列する高集積化を実現できないという問題がある。そのために、レーザアレイの小型化、低コスト化、高均一性化等が要求されている。
【００１１】
このように、ｍ行×ｎ列のマトリクス配線レーザアレイにおいて、電極配線をレーザアレイの配列方向に対して斜め方向に配線する従来の斜めマトリクス配線は、陽極配線と陰極配線の数の合計が（２ｎ＋ｍ−１）〜｛２ｎ＋２（ｍ−１）｝本となるので、行列数ｍ，ｎが大きい場合には次の問題がある。
【００１２】
▲１▼配線のピッチがレーザアレイの列方向のピッチと同等かそれ以下になるので、レーザアレイのピッチを４５μｍ以下に縮小することができない。そのために、レーザアレイの狭ピッチ化、小型化、低コスト化、高均一性化等が困難になる。
【００１３】
▲２▼ワイヤボンディングなどの回数が多く、その作業工程に時間を要する。
▲３▼配線に接続されるドライバーＩＣのチャンネル数が多く、ドライバーＩＣのコスト高になる。
【００１４】
本発明は、上記事実を考慮して、小型化や低コスト化を図ることができ、単純な作業で形成することができる２次元素子アレイを得ることが目的である。
【００１５】
また、２次元素子アレイを用いて画像を形成する画像形成装置を得ることが目的である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の２次元素子アレイは、ｍ行×ｎ列（但し、ｍ＜ｎ）に素子を配列すべく、一列に配置されたｍ個の素子を、ｍ個の素子の配列方向と交差する方向にｎ列にわたって２次元的に配設される２次元素子アレイにおいて、ｋを２≦ｋ≦ｎ／２なる定数としかつｉを整数とし、第（ｋ×ｉ＋１）列の素子群から第（ｋ×ｉ＋ｋ）列の素子群までの素子群の各々を、第（ｋ×ｉ＋１）列の素子群の列方向を基準として、第（ｋ×ｉ＋ｋ）列の素子群に向かうに従って、列方向に所定距離だけ徐々にずらして配設し、前記素子の各々を駆動する配線を、水平方向に対して斜め方向に形成することを特徴とする。
【００１７】
また、前記配線は、ｍ×ｋ倍の素子が接続されるように水平方向に対して斜め方向に形成することができる。
【００１８】
また、前記素子は第１電極及び第２電極を有し、前記素子を駆動する配線は陽極配線及び陰極配線で構成されるマトリクス配線であり、前記陽極配線及び陰極配線の少なくとも一方の配線を水平方向に対して斜め方向に形成することができる。
【００１９】
また、前記陽極配線及び陰極配線の各々が水平方向に対して角度θ１、θ２（θ１≠０，θ２≠０）をなすように形成することができる。
【００２０】
また、前記配線に接続する素子は、ａ列ｂ行（ａ，ｂは０≦ａ≦ｎ、０≦ｂ≦ｍなる整数）の素子と（ａ＋ｋ）列（ｂ＋ｌ）行の（ｌ＝±１）素子とを結ぶ直線上または該直線近傍に、第（ａ＋１）列から第（ａ＋ｋ−１）列の素子を１個配置することができる。
【００２１】
なお、前記素子は、発光素子で構成することができる。また、この発光素子は面発光レーザで構成することができる。
【００２２】
本発明の２次元素子アレイは、ｍ行×ｎ列（但し、ｍ＜ｎ）に素子を配列すべく、一列に配置されたｍ個の素子を、ｍ個の素子列と交差する方向にｎ列にわたって２次元的に配設される。この配設は、ｋを２≦ｋ≦ｎ／２なる定数としかつｉを整数とし、第（ｋ×ｉ＋１）列の素子群から第（ｋ×ｉ＋ｋ）列の素子群までの素子群の各々を、第（ｋ×ｉ＋１）列の素子群の列方向を基準として、第（ｋ×ｉ＋ｋ）列の素子群に向かって、列方向に所定距離だけ徐々にずらして配設する。これにより、隣合う素子群は列方向に所定距離だけ徐々にずれる。これらの素子の各々を駆動する配線は、水平方向に対して斜め方向に形成される。
【００２３】
すなわち、ｍ行×ｎ列の素子アレイにおいて（ｍ＜ｎ）、配線の方向を素子アレイの行方向（長手方向）と平行にならないように傾斜させるとともに、素子列の位置を列番号の増加にともない上下させる。これにより、１本の配線に接続される素子数は素子アレイ行数のｋ倍（ｋは２以上の整数）となる。従って、配線のピッチを縮小でき、素子アレイの狭ピッチ化、小型化、低コスト化、及び高均一性化を図ることができる。
【００２４】
また、前記素子が第１電極及び第２電極を有し、各素子を駆動する配線は陽極配線及び陰極配線で構成されるマトリクス配線とするときに、陽極配線及び陰極配線の少なくとも一方の配線を水平方向に対して斜め方向に形成することにより、すなわち、ｍ行×ｎ列のマトリクス配線素子アレイにおいて（ｍ＜ｎ）、陽極配線と陰極配線の方向を素子アレイの行方向（長手方向）と平行にならないように傾斜させるとともに、素子列の位置を列番号の増加にともない上下させることにより、陽極か陰極の少なくとも一方の極の１本の配線に接続される素子数を素子アレイ行数のｋ倍（ｋは２以上の整数）となるようにする。これにより、１本の配線に接続される素子数は素子アレイの行数のｋ倍になり、陽極か陰極の少なくとも一方の極の配線数は約１／ｋに低減することができる。
【００２５】
なお、前記の２次元素子アレイを画像形成装置に用いることにより、形成される画像は画素間隔を微細にすることができ、より先鋭な画像を形成することができる。すなわち、本発明の画像形成装置は、駆動手段により画像データに基づいて２次元素子アレイを所定の走査パターンで駆動する。これにより、画像データに対応する画像が２次元素子アレイに形成され、２次元素子アレイからの光ビームを光学手段により感光体へ照射すれば、得られる画像の画素間隔を微細にすることができ、より先鋭な画像を形成することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２７】
〔第１実施の形態〕
まず、本発明を１２行×１２００列のマトリクス配線レーザアレイに適用した第１実施の形態を説明する。
【００２８】
本実施の形態のマトリクス配線レーザアレイを説明するにあたり、レーザ結晶層の成長方法を図７を参照して説明する。半絶縁性ＧａＡｓ基板８の上に、ｎ型ＧａＡｓバッファー層９（１μｍ厚さ）、ｎ型Ａｌ0.9 Ｇａ0.1 Ａｓ／Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ多層膜ミラー２（６４．５ｎｍ／５７．６ｎｍ×４０．５周期）を成長させ、次にＡｌ0.11Ｇａ0.89Ａｓ／  Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ量子井戸構造４（井戸層／障壁層８ｎｍ／５ｎｍ×４周期）を中央部に挿入したＡｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓ  スペーサー層３（１７９．６ｎｍ）を成長させる。その上に電流狭窄のためのＡｌ0.98Ｇａ0.02Ａｓ層５、ｐ型Ａｌ0.9 Ｇａ0.1 Ａｓ  ／Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ多層膜ミラー６（６４．５ｎｍ／５７．６ｎｍ×２６周期）、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層７（９ｎｍ）を順次成長させる。そして、φ２０μｍのポスト形状１１をドライエッチングにより形成し、サンプルを水蒸気雰囲気中で４００°Ｃに加熱してＡｌ0.98Ｇａ0.02Ａｓ層５をφ５μｍを残したドーナツ状に酸化してアルミナＡｌＯｘを形成し、電流狭窄構造を作成する。
【００２９】
このような面発光レーザを、図１に示すように１２行×１２００列に配列する。図１では、面発光レーザの配列位置をｘ−ｙ平面で表示した例を示した。
【００３０】
これらの１２行×１２００列に面発光レーザを配列すべく、一列に配置された１２個の素子を、１２個の素子列と交差する方向に１２００列にわたって２次元的に配設する。この配列では、ｋを２≦ｋ≦ｎ／２なる定数としかつｉを整数とするとき、第（ｋ×ｉ＋１）列の素子群から第（ｋ×ｉ＋ｋ）列の素子群までの素子群の各々を、第（ｋ×ｉ＋１）列の素子群の列方向を基準として、第（ｋ×ｉ＋ｋ）列の素子群に向かって、列方向に所定距離だけ徐々にずらして配設する。本実施の形態では、ｋを２、すなわち、１列毎に１列の面発光レーザ群（素子群）を一方（図１の紙面上方）へ距離ｄだけずらして配設する。
【００３１】
詳細には、第１列には１２個のレーザが並んでいるが、その配列位置は、最下点を原点（０，０）とし、１行上のレーザを順次、ｘ軸方向にａ（３．５μｍ）、ｙ軸方向にｂ（８４μｍ）ずつ移動した位置に配置する。これを座標で表すと、（０，０）、（ａ，ｂ）、（２ａ，２ｂ）、（３ａ，３ｂ）、（４ａ，４ｂ）、（５ａ，５ｂ）、（６ａ，６ｂ）、（７ａ，７ｂ）、（８ａ，８ｂ）、（９ａ，９ｂ）、（１０ａ，１０ｂ）、（１１ａ，１１ｂ）となる。第２列目のレーザ列はこの第１列のレーザ列をｘ軸方向にｃ（１２×ａ＝４２μｍ）、ｙ軸方向にｄ（ｄ＝ｂ／２＝４２μｍ）平行移動させたレーザ列とする。第３列以降は第１列をｘ軸方向に２ｃ（８４μｍ）平行移動させたレーザ列とし、以後、同様に第２列、第１列、第２列と交互に繰り返し配列する。全体として１２００列を配列する。
【００３２】
このようなレーザアレイに対し、上層配線となる陽極配線１１をレーザ列の方向に形成し、下層配線となる陰極配線１０を傾斜角度がｘ軸に対して約−４５度となる方向に形成する。配線の形成方法としては、陰極配線１０を形成した後、絶縁膜ＳｉＮｘ１２をプラズマＣＶＤ法にて着膜し、その上にポリイミド１４で埋めこみ、その上に陽極配線１１を形成する。図８には、上記のようにして形成した配線構造を示した。この配線方法により、陰極配線のピッチは約５９μｍになり、レーザ列の配列ピッチ４２μｍより拡大することができる。陽極配線のピッチはレーザ列の配列ピッチと同じ４２μｍである。また、１本の陰極配線には２４個のレーザが接続され、その配線数は６１１本となり、レーザ列の１２００列の約半分に低減できた。陽極配線の数は、レーザ列と同数の１２００本である。
【００３３】
なお、上記ではｋ＝２の場合を説明したが、上記ｋの値を増加させることによって、陽極配線の数及び陰極配線の数の少なくとも一方の数をｋの増加に伴って減少（１２００／ｋに）させることができる。このようにｋの値を増加させることにより配線の数は減少できるが、同一線に接続されるレーザの個数が増加することで容量も増加し、流れる電流（レーザを駆動するためのパルス電流）の矩形性が低下するので、ｋの値は２〜５が好ましく、より好ましい例として上記ｋ＝２の例を示した。
【００３４】
以上のような構造のマトリクス配線レーザアレイ（面発光レーザアレイ）をレーザプリンターの光源として利用することができる。図９には、本実施の形態のマトリクス配線レーザアレイを光源として用いたレーザプリンターの一例を示した。図９のレーザプリンタは、面発光レーザアレイ１８、駆動回路２０、レンズ３１，３３とミラー３２とから構成される光学系３０、及び感光体ドラム４０から構成されている。なお、このレーザプリンタは、図示は省略したが、感光体ドラム４０周辺に、感光体ドラムを帯電させる帯電器、感光体ドラム４０上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像器、現像されたトナー像を用紙等の媒体上に転写する転写器、転写されたトナー像を定着させる定着器等を含んでいる。
【００３５】
駆動回路２０には、面発光レーザアレイに画像を表示させるための画像データが入力される。駆動回路２０では、入力あれた画像データから面発光レーザアレイ１８を走査パターン、すなわち各面発光レーザを駆動するパルス信号を生成し、出力する。これにより、面発光レーザアレイ１８には、画像が表示される。面発光レーザアレイ１８から射出されたレーザ光は、光学系３０（順次レンズ３１，ミラー３２，レンズ３３を介して）感光体ドラム４０に照射決像される。例えば、このレーザアレイとしての面発光レーザアレイ１８のｘ軸方向を主走査方向として、光学系３０を用いて６倍に拡大して感光ドラム（３００ｍｍ幅）に投影すると、主走査方向に２１μｍピッチ（３．５μｍ×６倍）で発光点が配列される。これは１２００ｄｐｉ(dot per inch)の精細度に対応しており、このような高精細の印刷が可能なレーザプリンターを作製することができる。
【００３６】
〔第２実施の形態〕
次に、レーザアレイの積層構造とポスト形状、及びレーザアレイの配列が第１実施の形態と同様で、配線の仕方だけが異なる第２実施の形態を図３を参照して説明する。
【００３７】
第１実施の形態では、上層配線となる陽極配線１１をレーザ列に沿って形成し、下層配線となる陰極配線１０を傾斜角度が約−４５度となる方向に形成したが、第２実施の形態では陽極配線１１も傾斜角度が約＋４５度となる方向に形成する。すなわち、陰極配線１０の傾斜角度が約−４５度であると共に、陽極配線１１の傾斜角度が約＋４５度である。これにより、陽極配線のピッチも約５９μｍに拡大する。また、陽極配線に接続されるレーザ数は２４個になり、陽極配線の数は６１１個に低減される。陰極配線数は実施の形態１と同様で６１１本であるので、陽極配線と陰極配線の合計は１２２２本となる。
【００３８】
〔第３実施の形態〕
次に、レーザアレイの積層構造とポスト形状は第１実施の形態と同様で、レーザアレイの配列のみを変更した第３実施の形態を図４を参照して説明する。
【００３９】
図４に示すように、本実施の形態のレーザアレイは、１２行×１２００列で作製される。図４では、レーザアレイの各素子の配列位置をｘ−ｙ平面で表示した例を示した。第１列には１２個のレーザが並んでいるが、その配列位置は、最下点を原点（０，０）とし、１行上のレーザを順次、ｘ軸方向にａ（３．５μｍ）、ｙ軸方向にｂ’（１６８μｍ）ずつ移動した位置に配置する。これを座標で表すと、（０，０）、（ａ，ｂ’）、（２ａ，２ｂ’）、（３ａ，３ｂ’）、（４ａ，４ｂ’）、（５ａ，５ｂ’）、（６ａ，６ｂ’）、（７ａ，７ｂ’）、（８ａ，８ｂ’）、（９ａ，９ｂ’）、（１０ａ，１０ｂ’）、（１１ａ，１１ｂ’）となる。第２列のレーザ列はこの第１列をｘ軸方向にｃ’（ｃ’＝１２×ａ’）、ｙ軸方向に３×ｄ’（ｄ’＝ｂ’／４）だけ平行移動したレーザ列とする。第３列は第１列をｘ軸方向にｃ’（ｃ’＝１２×ａ’）、ｙ軸方向に２×ｄ’（ｄ’＝ｂ’／４）だけ平行移動したレーザ列とする。第４列は第１列をｘ軸方向にｃ’（ｃ’＝１２×ａ’）、ｙ軸方向にｄ’（ｄ’＝ｂ’／４）だけ平行移動したレーザ列とする。第５列以降を第１列から第４列の繰り返しとして、レーザアレイ全体の１２００列を配列する。
【００４０】
このように配列したレーザアレイに対し、上層配線となる陽極配線１１をレーザ列に平行に形成し、下層配線となる陰極配線１０を傾斜角度が約−４５度となる方向に形成する。この配線方法により、陰極配線のピッチは約１１８μｍになり、レーザ列のｘ座標の配列ピッチ４２μｍより大幅ぶ拡大することができた。陽極配線のピッチはレーザ列のｘ座標の配列ピッチと同じ４２μｍである。また、１本の陰極配線には４８個のレーザが接続され、その配線数は３１１本となり、レーザ列１２００本の約１／４に低減できた。陽極配線の数は、レーザ列と同数の１２００個である。
【００４１】
本実施の形態では陽極配線をレーザ列と平行にしたが、これを第２実施の形態で示したように、約＋４５度の角度で配線することも可能である。この場合、陽極の配列ピッチは約５９μｍとなり、１本の配線には２４個のレーザが接続される。陽極配線のピッチを拡大し、陽極配線の本数を低減するには適当な方法である。
【００４２】
〔第４実施の形態〕
次に、レーザアレイの積層構造とポスト形状は第１実施の形態と同様で、レーザアレイの配列のみを変更した第４実施の形態について説明する。上記の実施の形態では、レーザ列（レーザ１２個）は下から上へ行くに従いｘ座標が３．５μｍ、ｙ座標が８４μｍや１２８μｍなどの一定量ずつが増加するように配置したが、本実施の形態では図５に示すように、ｘ座標の増加は３．５μｍと一定であるが、ｙ座標の増加は一定数ではなく、レーザ列は急峻な∧型の折り返し線とした。また、第２列の配置も第１列のコピー（同一パターン）ではなく、独自の配置をする。１列目と２列目の配置を連続すると、図５の破線で示したような急峻な∧型のＭ字を描く。
【００４３】
第１列と第２列の配置をさらに詳しく説明する。先ず、ｘ軸に対して＋４５度の直線ｙ＝ｘ＋ａ（ａ＝４２μｍ×ｌ、ｌは整数で、０≦ｌ≦１２）を１３本書く。この直線をｌ０、ｌ１、ｌ２，、、、ｌ１２とする。次にｙ軸と平行な直線ｘ＝（３．５μｍ）×ｋ、（ｋは整数で、０≦ｋ≦２３）の直線を２４本引き、これをｋ０、ｋ１、、、ｋ２３とする。これらの直線の交点の位置を（ｋ１，ｌ２）等のように表すことにする。この様子を図６に示した。
【００４４】
第１列のレーザをＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２として、これらＲ１〜Ｒ１２のレーザを，順次（ｋ０，ｌ１）、（ｋ１，ｌ３）、（ｋ２，ｌ５）、（ｋ３，ｌ６）、（ｋ４，ｌ９）、（ｋ５，ｌ１１）、（ｋ６，ｌ１２）、（ｋ７，ｌ１０）、（ｋ８，ｌ８）、（ｋ９，ｌ７）、（ｋ１０，ｌ４）、（ｋ１１，ｌ２）と配置する。このレーザ列は急峻な∧型の折り返し線となる。
【００４５】
次に、第２列のレーザは、順次（ｋ１２，ｌ０）、（ｋ１３，ｌ１）、（ｋ１４，ｌ３）、（ｋ１５，ｌ５）、（ｋ１６，ｌ８）、（ｋ１７，ｌ１０）、（ｋ１８，ｌ１２）、（ｋ１９，ｌ１１）、（ｋ２０，ｌ９）、（ｋ２１，ｌ６）、（ｋ２２，ｌ３）、（ｋ２３，ｌ１）と配置する。これも急峻な∧型の折り返し線となる。
【００４６】
第３列以降の配列は、第１列と第２列を交互に繰り返すことにより、全体のレーザアレイの配列を形成する。このようなレーザアレイの配列に対して、陽極配線を図５に示すようにｘ軸に対して約−４５度の傾斜角度を持つ折れ線状に形成し、陰極配線をｘ軸に対して＋４５度の直線で形成することができる。これにより、陽極配線と陰極配線にはともに２４個のレーザが接続される。陰極配線のピッチは５９μｍである。陽極配線に接続されるレーザの最近接距離は約４０μｍである（中心から中心まで）。
【００４７】
このようにレーザ列を急峻な∧型の折り返し線とすることにより、第１列の最後のレーザと第２列の最初のレーザの距離が近くなる。レーザ列が一直線である場合は、第１列の最後のレーザは最上段であり、第２列の最初のレーザの最下段であるので、その距離は大きい。この場合は、レーザアレイ全体がｘ−ｙ平面内で微小に回転すると、１列目の最後のレーザと２列目の最初のレーザの距離が大きいので、これらのレーザのｘ軸への投影点の間隔は狭くなったり広くなったりし、レーザアレイの回転の影響を強く受ける。これに対し、レーザ列が型の折り返している場合、レーザアレイ全体がｘ−ｙ平面内で微小に回転しても、そのｘ軸への投影点の間隔は大きな影響を受けない。従って、レーザアレイをレーザプリンターの光源として使用する場合などでは、その取付けの回転精度が高くなくとも、感光ドラムへの投影点が一定間隔に保たれやすいという特徴を有することとなる。
【００４８】
上記の実施の形態では、面発光レーザの例を上げたが、ＬＥＤ発光素子でも同様の問題がある。一般に、ＬＥＤ発光素子は面発光レーザよりも面内方向の素子サイズが大きく、高密度の配列は困難である。従って、本発明で述べた内容はＬＥＤ発光素子にも適用できることは言うまでもない。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第（ｋ×ｉ＋１）列の素子群の列方向を基準として、第（ｋ×ｉ＋ｋ）列の素子群に向かって、列方向に所定距離だけ徐々にずらして配設して各素子を駆動する配線を、水平方向に対して斜め方向に形成するので、１本の配線に接続される素子数は素子アレイ行数のｋ倍となり、配線のピッチを縮小でき、素子アレイの狭ピッチ化、小型化、低コスト化、及び高均一性化を図ることができる、という効果がある。
【００５０】
また、陽極配線や陰極配線のピッチをレーザアレイの列方向の配列ピッチの整数倍に設定することができるので、配線のピッチが大きくなり、レーザアレイの配列ピッチを従来より縮小することができる、という効果がある。
【００５１】
また、レーザアレイの配列ピッチの縮小により高集積化が達成され、チップサイズが縮小でき、低コスト化を実現することができる、という効果がある。
【００５２】
陽極配線や陰極配線の本数を従来の１／ｋ以下に減少することができるので、ワイヤボンディングの工程時間が１／ｋやそれ以下に短縮することができる。同時に、ドライバーＩＣの個数も１／ｋ以下に減少し、低コスト化を実現することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態のマトリクス配線レーザアレイの配線構造図である。
【図２】従来の斜めマトリクス配線を説明するための配線構造図である。
【図３】第２実施の形態のマトリクス配線レーザアレイの配線構造図である。
【図４】第３実施の形態のマトリクス配線レーザアレイの配線構造図である。
【図５】第４実施の形態のマトリクス配線レーザアレイの配線構造図である。
【図６】第４実施の形態のマトリクス配線レーザアレイの配線構造図における、部分詳細図である。
【図７】面発光レーザの概略構造を示す断面である。
【図８】マトリクス配線レーザアレイの概略構造を示す断面である。
【図９】レーザプリンタの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１      面発光レーザ
２      ｎ型多層膜ミラー
３      スペーサー層
４      井戸層／障壁層
５      酸化層
６      ｐ型多層膜ミラー
７      ｐ型ＧａＡｓ‐コンタクト層
８      半絶縁性ＧａＡｓ基板
９      ＧａＡｓバッファー層
１０    陰極電極
１１    陽極電極
１２    絶縁膜ＳｉＮｘ
１３    素子分離溝
１４    ポリイミド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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