(57)【要約】【課題】偏光方向の異なるレーザ光を出射する面発光レーザアレイを提供する。【解決手段】基板面に対し垂直方向にレーザ光を出射する第１の面発光レーザと第２の面発光レーザとを有する面発光レーザアレイにおいて、前記第１の面発光レーザは、第１の方向を偏光方向とするレーザ光を出射し、前記第２の面発光レーザは、第２の方向を偏光方向とするレーザ光を出射し、前記第１の方向と前記第２の方向とは直交することを特徴とする面発光レーザアレイを提供することにより上記課題を解決する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板面に対し垂直方向にレーザ光を出射する第１の面発光レーザと第２の面発光レーザとを有する面発光レーザアレイにおいて、
前記第１の面発光レーザは、第１の方向を偏光方向とするレーザ光を出射し、
前記第２の面発光レーザは、第２の方向を偏光方向とするレーザ光を出射し、
前記第１の方向と前記第２の方向とは直交することを特徴とする面発光レーザアレイ。
【請求項２】
複数の前記第１の面発光レーザにより第１の面発光レーザ群が形成されており、
複数の前記第２の面発光レーザにより第２の面発光レーザ群が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザアレイ。
【請求項３】
前記第１の面発光レーザ及び前記第２の面発光レーザにおいてレーザ光が出射される出射面には誘電体層が形成されており、
前記第１の面発光レーザにおける前記誘電体層は、第１の偏光方向のレーザ光に対しては光学的な厚さが前記レーザ光の波長の１／４の偶数倍となり、
前記第１の偏光方向に直交する第２の偏光方向のレーザ光に対しては光学的な厚さが前記レーザ光の波長の１／４の奇数倍となるものであって、
前記第２の面発光レーザにおける前記誘電体層は、前記第１の偏光方向のレーザ光に対しては光学的な厚さが前記レーザ光の波長の１／４の奇数倍となり、
前記第２の偏光方向のレーザ光に対しては光学的な厚さが前記レーザ光の波長の１／４の偶数倍となるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の面発光レーザアレイ。
【請求項４】
前記第１の面発光レーザにおいてレーザ光が出射される出射面には微細周期構造部が形成されており、
前記微細周期構造部は、誘電体により形成された複数の平板部が所定の周期で、前記第１の方向に配列するように形成されており、
前記第２の面発光レーザにおいてレーザ光が出射される出射面には微細周期構造部が形成されており、
前記微細周期構造部は、誘電体により形成された複数の平板部が所定の周期で、前記第２の方向に配列するように形成されており、
前記第１の面発光レーザ及び第２の面発光レーザにおける前記平板部における面が、前記基板面に対し略垂直となるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の面発光レーザアレイ。
【請求項５】
前記第１の面発光レーザにおける前記微細周期構造部は、第１の偏光方向のレーザ光に対しては光学的な厚さが前記レーザ光の波長の１／４の偶数倍となり、
前記第１の偏光方向に直交する第２の偏光方向のレーザ光に対しては光学的な厚さが前記レーザ光の波長の１／４の奇数倍となるものであって、
前記第２の面発光レーザにおける前記微細周期構造部は、前記第１の偏光方向のレーザ光に対しては光学的な厚さが前記レーザ光の波長の１／４の奇数倍となり、
前記第２の偏光方向のレーザ光に対しては光学的な厚さが前記レーザ光の波長の１／４の偶数倍となるものであることを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザアレイ。
【請求項６】
前記平板部の配列方向における前記平板部の幅は、前記光の波長の１／４以下であることを特徴とする請求項５に記載の面発光レーザアレイ。
【請求項７】
前記所定の周期は、前記レーザ光の波長の１／２以下であることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の面発光レーザアレイ。
【請求項８】
光によって被走査面上を走査する光走査装置であって、
請求項１から７のいずれかに記載の面発光レーザアレイを有する光源と、
前記光源からの光を偏光面の角度によって光路を分離する偏光分離素子と、
前記偏光分離素子により分離された光を偏向する光偏向部と、
前記光偏向部により偏光された光を前記被走査面上に照射する走査光学系と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
面発光レーザアレイにおいて、前記第１の面発光レーザと前記第２の面発光レーザとを交互に発光させることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
少なくとも２つの像担持体と、
少なくとも２つの像担持体に対して画像情報が含まれる光を走査する請求項８または９に記載の光走査装置を少なくとも１つ有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられており、この場合、画像形成装置は光走査装置を備え、感光性を有するドラムの軸方向にポリゴンスキャナ（例えば、ポリゴンミラー）を用いてレーザ光を走査しつつ、ドラムを回転させ潜像を形成する方法が一般的である。近年では、カラー化、高速化が進み、複数の感光体ドラムを備えるタンデム型の画像形成装置が広く普及している。しかしながら、タンデム型画像形成装置は、部品点数が多く、コストが高くなる問題がある。
【０００３】
特許文献１においては、半導体レーザからのレーザ光をハーフミラープリズムで分割し、位相をずらして２段に重ねたポリゴンミラーを用いて走査して、２つの異なる感光体ドラムに書き込むことにより、光源の部品点数を減らした構造のものが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２においては、複数の面発光レーザからなるマルチビームレーザ光源を用い、光学系で拡大し、折り返しミラーを用いて分離し、異なる感光体ドラムに書き込むことにより、光源の部品点数を減らした構造のものが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３においては、リニアレーザアレイ光源が、波長または偏光状態の異なる面発光レーザが複数並べられており、偏光ビームスプリッタまたは波長ビームセパレータを用いて、レーザ光を分離し２つの異なる感光体ドラムに書き込むことにより、光源の部品点数を減らした構造のものが開示されている。特許文献３に開示されているものでは、波長または偏光状態の異なる面発光レーザを複数並べたレーザアレイ構造は、２つのレーザサブアレイを配列したもの、または、１つのチップに波長または偏光状態の異なる面発光レーザを複数作りこんだものを用いている。尚、特許文献３に開示されている画像形成装置は、光源を感光体ドラムの幅だけ並べた、ポリゴンミラーなどの走査機構がないリニアアレイ光源型の画像形成装置である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、半導体レーザから画像情報に応じて変調されたレーザ光をハーフミラープリズムで分割しているので、２つの感光体ドラムに同時に書き込むことはできないため、書き込み速度を維持するためには、ハーフミラープリズムで光量が約１／２になる分、半導体レーザからは２倍の光出力を出す必要がある。そのため、半導体レーザをより高出力長寿命にする必要がありコストアップとなってしまう。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている方法では、光学系で拡大し折り返しミラーを用いて分離しているので、異なる感光体ドラムを走査する面発光レーザの間隔は広げる必要がある。一方、走査レンズにおいて収差の関係から、実際に光を通して使える領域限界がある。よって、それほど面発光レーザの数を増やすことができない。
【０００８】
また、特許文献３に開示されている方法では、波長または偏光状態の異なる面発光レーザが複数並べられており、偏光ビームスプリッタまたは波長ビームセパレータを用いて、レーザ光を分離しているが、レーザアレイ構造を、２つのレーザサブアレイを配置したものを用いる場合、２つのレーザサブアレイを位置精度良く実装する必要があり、コストアップとなってしまう。一方、１つのチップに波長または偏光状態の異なるレーザを複数作り込んだレーザアレイ構造の場合、波長の異なるレーザを作り込む方法としては、レーザ構造の異なるものを同一基板に作り込む必要があり工程が複雑になりコストアップになってしまう。偏光状態の異なるレーザを作り込む方法については、特許文献３には明記されていない。
【０００９】
また、面発光レーザの偏光方向を制御する方法としては、特許文献４に開示されている傾斜基板を用いる方法や、特許文献５に開示されているメサ構造内部に異方性の歪を形成する方法がある。傾斜基板を用いる方法は、比較的作製が容易で、直交偏波抑制比が高いが、同一基板上ではすべての面発光レーザの偏光方向は同じになり、異なる偏光方向の面発光レーザを作り込むのは困難である。一方、メサ構造内部に異方性の歪を形成する方法は、同一基板上に偏光方向の異なる面発光レーザを作り込むのは比較的容易であるが、直交偏波抑制比が低いという問題がある。
【００１０】
また、特許文献６においては、面発光レーザアレイを実装したパッケージのカバーガラスに１／２波長板を部分的に作りこみ、１／２波長板を透過したレーザ光の偏光面を光軸に対して９０°まわす方法が開示されている。この方法では、すべての面発光レーザの偏光面が揃っている面発光レーザを使用できるという利点はあるが、面発光レーザの位置とカバーガラスの１／２波長板が作り込まれた部分の位置を精度良く一致させる必要があるため、高精度実装が要求されコストアップしてしまうという問題がある。
【００１１】
よって、本発明は、上記に鑑みなされたものであり、偏光方向の異なるレーザ光を出射する面発光レーザアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、基板面に対し垂直方向にレーザ光を出射する第１の面発光レーザと第２の面発光レーザとを有する面発光レーザアレイにおいて、前記第１の面発光レーザは、第１の方向を偏光方向とするレーザ光を出射し、前記第２の面発光レーザは、第２の方向を偏光方向とするレーザ光を出射し、前記第１の方向と前記第２の方向とは直交することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、偏光方向の異なるレーザ光を出射する面発光レーザアレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態における面発光レーザアレイの上面図
【図２】第１の実施の形態における面発光レーザの上面図
【図３】第１の実施の形態における面発光レーザの構造図
【図４】第１の実施の形態における面発光レーザの微細周期構造部の説明図
【図５】第１の実施の形態における面発光レーザの製造工程図（１）
【図６】第１の実施の形態における面発光レーザの製造工程図（２）
【図７】第２の実施の形態における光走査装置の構成図
【図８】第３の実施の形態におけるカラープリンタの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
（面発光レーザアレイ）
本実施の形態における面発光レーザアレイについて、図１及び図２に基づき説明する。本実施の形態における面発光レーザアレイ１００は、第１の面発光レーザ１１１と第２の面発光レーザ１２１を各々複数有している。尚、図１は、本実施の形態における面発光レーザアレイの上面図であり、図２（ａ）は、第１の面発光レーザ１１１の上面図であり、図２（ｂ）は、第２の面発光レーザ１２１の上面図である。
【００１７】
本実施の形態においては、複数の第１の面発光レーザ１１１により第１の面発光レーザ群１１０が形成されており、複数の第２の面発光レーザ１２１により第２の面発光レーザ群１２０が形成されている。また、第１の面発光レーザ１１１及び第２の面発光レーザ１２１の各々に対応する電極パッド１３０が設けられており、第１の面発光レーザ１１１及び第２の面発光レーザ１２１と、各々に対応する電極パッド１３０とは、配線１３１により接続されている。
【００１８】
図２に示されるように、第１の面発光レーザ１１１のメサの上面には、上部電極２４１に囲まれた領域に微細周期構造部１５１が形成されており、第２の面発光レーザ１２１のメサの上面には、上部電極２４１に囲まれた領域に微細周期構造部１５２が形成されている。図２（ａ）に示されるように、第１の面発光レーザ１１１においては、微細周期構造部１５１に形成されている複数の平板部は、平板部における面がＹ軸方向と平行となるように形成されており、第１の方向となるＸ軸方向に配列されている。また、図２（ｂ）に示されるように、第２の面発光レーザ１２１においては、微細周期構造部１５２に形成されている複数の平板部は、平板部における面がＸ軸方向と平行となるように形成されており、第２の方向となるＹ軸方向に配列されている。よって、第１の面発光レーザ１１１の微細周期構造部１５１における複数の平板部の配列方向である第１の方向と、第２の面発光レーザ１２１の微細周期構造部１５２における複数の平板部の配列方向である第２の方向とは、異なっており直交している。このため、第１の面発光レーザ１１１より出射されるレーザ光と、第２の面発光レーザ１２１より出射されるレーザ光とは、偏光方向が９０°異なっている。
【００１９】
このように、本実施の形態における面発光レーザアレイにおいては、偏光方向が直交するレーザ光を出射する第１の面発光レーザ１１１と第２の面発光レーザ１２１とが同一の基板上に形成されている。
【００２０】
（面発光レーザ）
次に、本実施の形態における面発光レーザアレイを形成している第１の面発光レーザ１１１について図３に基づき説明する。尚、第１の面発光レーザ１１１と第２の面発光レーザ１２１とは、微細周期構造部１５１を形成している平板部の配列方向と微細周期構造部１５２を形成している平板部の配列方向とが異なるのみである。よって、図３においては、これらを代表して、第１の面発光レーザ１１１における断面を示している。尚、図３に基づき第１の面発光レーザ１１１について説明するが、微細周期構造部における平板部の配列方向を除き、第２の面発光レーザ１２１も同様の構造のものである。また、本実施の形態においては、平板部は誘電体により形成されており誘電体層と記載する場合がある。
【００２１】
第１の面発光レーザ１１１及び第２の面発光レーザ１２１は、ＧａＡｓ基板２１０の上に、バッファ層２１１、下部半導体ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）２１２、下部スペーサ層２１３、活性層２１４、上部スペーサ層２１５、電流狭窄層２１６、上部半導体ＤＢＲ２１７、コンタクト層２１８が積層形成されている。このように形成された下部スペーサ層２１３の一部、活性層２１４、上部スペーサ層２１５、電流狭窄層２１６、上部半導体ＤＢＲ２１７及びコンタクト層２１８には、ドライエッチング等によりメサ２２０が形成されている。また、形成されたメサ２２０の側面等には保護膜２３１が形成されており、上部電極２４１は、保護膜２３１の上に形成されており、メサ２２０の上面においてコンタクト層２１８と接触している。
【００２２】
また、前述したように、第１の面発光レーザ１１１においては、レーザ光の出射面となるメサ２２０の上面には、中央部分に微細周期構造部１５１が形成されている。尚、不図示の第２の面発光レーザ１２１においては、レーザ光の出射面となるメサ２２０の上面には、中央部分に微細周期構造部１５２が形成されている。また、電流狭窄層２１６は、メサ２２０の周辺部分より酸化することにより選択酸化領域２１６ａが形成されており、選択酸化されていない中央部分の領域において電流狭窄領域２１６ｂが形成される。また、ＧａＡｓ基板２１０の裏面、即ち、ＧａＡｓ基板２１０においてメサ２２０の形成されている面とは反対側の面には、下部電極２４２が形成されている。
【００２３】
このような構造の第１の面発光レーザ１１１及び第２の面発光レーザ１２１においては、上部電極２４１及び下部電極２４２を介して電流を流すことにより活性層において発光した光が、下部半導体ＤＢＲ２１２と上部半導体ＤＢＲ２１７との間で共振する。これにより、メサ２２０の上面よりＧａＡｓ基板２１０面に略垂直方向にレーザ光が出射される。
【００２４】
本実施の形態においては、第１の面発光レーザ１１１より出射されるレーザ光の偏光方向と第２の面発光レーザ１２１より出射されるレーザ光の偏光方向とは直交している。尚、第１の面発光レーザ１１１より出射されるレーザ光の偏光方向を第１の偏光方向と記載し、第２の面発光レーザ１２１より出射されるレーザ光の偏光方向を第２の偏光方向と記載する場合がある。
【００２５】
次に、レーザ光の出射面となるメサ２２０の上面に形成される微細周期構造部１５１について、図４に基づき説明する。図４に示されるように、微細周期構造部１５１は、所定の屈折率の平板部２５１を所定の周期で設置した構造のものであり、平板部２５１は、レーザ光を透過する誘電体等の材料により形成されている。具体的には、微細周期構造部１５１は、屈折率ｎ１の材料により形成された幅ｗ１の平板部２５１を（ｗ１＋ｗ２）の周期で配置した構造のものである。従って、平板部２５１間における間隔はｗ２となり、この平板部２５１間は、屈折率ｎ２の材料により埋められているか、または、何も形成されてはいない。このように、平板部２５１間に何も形成されていない場合には、平板部２５１間には、空気等が存在しているため、屈折率ｎ２は空気等の屈折率となる。尚、図４においては、平板部２５１を形成することにより微細周期構造部１５１を形成した場合について示しているが、屈折率の異なる２種類の材料により形成された平板を所定の周期となるように交互に配置した構造のものであってもよい。この場合には、屈折率の異なる２種類の材料のうち、一方の材料の屈折率がｎ１となり、他方の材料の屈折率がｎ２となる。また、微細周期構造部１５１において、平板部２５１における面（平板部２５１の平板を形成している面）は、ＧａＡｓ基板２１０における基板面に対し略垂直方向（略垂直方向と平行）となるように形成されている。また、平板部２５１が配列されている方向は、ＧａＡｓ基板２１０における基板面と、略平行な方向となるように形成されている。
【００２６】
このように、本来複屈折特性を有しない材料により形成された平板部２５１を光の波長より十分小さい（＜λ／２）周期で並べた微細周期構造部１５１においては、複屈折特性が発生することが知られている（Principle of Optics, Max Born and Emil Wolf, PERGAMON PRESS LTD.）。
【００２７】
ここで、偏光方向が平板に平行な光の屈折率ｎ//及び垂直な光の屈折率ｎ⊥は、数１及び数２に示される式となる。
【００２８】
【数１】
2014127576.tif 000003
【００２９】
【数２】
2014127576.tif 000004
尚、ｔは数３に示される式で表わされるように、微細周期構造部１５１における平板部２５１のデューティ比である。
【００３０】
【数３】
2014127576.tif 000005
このように，平板部２５１の材料（屈折率ｎ１）や平板部２５１間を埋める材料（屈折率ｎ２）、微細周期構造部１５１における平板部２５１のデューティ比により、平板部２５１における面と平行となる光における屈折率ｎ//と、平板部２５１における面と垂直となる光における屈折率ｎ⊥とを制御することができる。従って、偏光方向が平板部２５１における面と平行となる光と、平板部２５１における面と垂直となる光との間で、光学長を異なるものとすることができる。
【００３１】
第１の面発光レーザ１１１及び第２の面発光レーザ１２１においては、メサ２２０の上面の中央部分において、略正方形の領域に微細周期構造部１５１が形成されている。この微細周期構造部１５１は、偏光方向が平板部２５１における面に対し平行となる光に対しては光学長が発振波長／４の奇数倍となり、偏光方向が平板部２５１における面に対し垂直となる光に対しては光学長が発振波長／４の偶数倍となるように形成されている。
【００３２】
従って、偏光方向が平板部２５１における面と平行となる光に対しては、レーザ光出射部全面において光学長が発振波長／４の奇数倍の層、つまり、反射率の低い層により覆われていることになる。従って、平板部２５１における面と平行となる偏光方向のレーザ光は、ほとんど発振することはなく、出射されることはない。
【００３３】
これに対し、偏光方向が平板部２５１における面と垂直となる光に対しては、微細周期構造部１５１が形成されているメサ２２０の上面の中央部分においては、光学長が発振波長／４の奇数倍となり、反射率が高くなっている。従って、この領域においては、平板部２５１における面と垂直となる偏光方向のレーザ光は、発振され出射される。本実施の形態においては、第１の面発光レーザ１１１における微細周期構造部１５１の平板部２５１の配列方向と、第２の面発光レーザ１２１における微細周期構造部１５２の平板部の配列方向とが直交している。よって、本実施の形態においては、第１の面発光レーザ１１１より出射されるレーザ光の偏光方向と第２の面発光レーザ１２１より出射されるレーザ光の偏光方向とを直交させることができる。
【００３４】
次に、図４に基づき、本実施の形態における面発光レーザの微細周期構造部１５１について、より詳細に説明する。本実施の形態における面発光レーザの微細周期構造部１５１は、図２に示されるように、メサ２２０の上面の中央部分に、上面から見た形状が略正方形となるように形成されている。この微細周期構造部１５１は、屈折率ｎ１が約２．０となるＳｉＮにより形成された幅ｗ１が１５１ｎｍの平板部２５１が、３００ｎｍの周期で配列されている構造のものである。また、平板部２５１における高さｈは６１６．６ｎｍである。尚、平板部２５１と平板部２５１との間には、何も形成されておらず空間であるものとする。
【００３５】
本実施の形態における面発光レーザの発振波長が７８０ｎｍである場合、偏光方向が平板部２５１における面と平行となる光に対しては屈折率が１．５８となり、光学長が９７５ｎｍ（＝５／４波長）となる。また、偏光方向が平板部２５１における面と垂直となる光に対しては屈折率が１．２６となり、光学長が７８０ｎｍ（＝４／４波長）となる。よって、本実施の形態における面発光レーザからは、平板部２５１における面と垂直となる偏光方向のレーザ光が出射される。
【００３６】
（面発光レーザアレイの製造方法）
次に、本実施の形態における面発光レーザアレイの製造方法について図５及び図６に基づき説明する。
【００３７】
最初に、図５（ａ）に示されるように、ＧａＡｓ基板２１０の上に、バッファ層２１１、下部半導体ＤＢＲ２１２、下部スペーサ層２１３、活性層２１４、上部スペーサ層２１５、電流狭窄層２１６、上部半導体ＤＢＲ２１７、コンタクト層２１８を形成する。具体的には、これらの半導体層をＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）またはＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）によりエピタキシャル成長させることにより形成する。
【００３８】
次に、図５（ｂ）に示されるように、メサ２２０を形成する。具体的には、コンタクト層２１８の上に、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、コンタクト層２１８上のメサ２２０が形成される領域に不図示のレジストパターンを形成する。この後、レジストパターンが形成されていない領域の下部スペーサ層２１３の一部、活性層２１４、上部スペーサ層２１５、電流狭窄層２１６、上部半導体ＤＢＲ２１７、コンタクト層２１８をドライエッチングにより除去することによりメサ２２０を形成する。本実施の形態においては、このように形成されるメサ２２０の上面の形状は、略四角形となるように形成されている。
【００３９】
次に、図５（ｃ）に示されるように、電流狭窄層２１６をメサ２２０の周囲より酸化することにより、選択酸化領域２１６ａと電流狭窄領域２１６ｂとを形成する。具体的には、メサ２２０を形成した後、水蒸気中で熱処理を行なうことにより、電流狭窄層２１６においては、メサ２２０の周囲より酸化されて選択酸化領域２１６ａが形成される。この際、電流狭窄層２１６における中央部分では、酸化されていない領域が残り、この領域が電流狭窄領域２１６ｂとなる。
【００４０】
次に、図６（ａ）に示されるように、メサ２２０の上面に微細周期構造部１５１を形成する。具体的には、ＣＶＤ等によりメサ２２０の上面及び側面を含む全面に、ＳｉＮ膜２３０を形成し、この後、微細周期構造部１５１が形成される領域に不図示のライン＆スペースのパターンを形成する。このライン＆スペースのパターンは、樹脂材料により形成された１５０ｎｍのライン＆スペースのパターンであり、インプリント等により形成してもよい。また、ＳｉＮ膜２３０の上にフォトレジストを塗布した後、ＥＢ描画装置による露光、現像を行なうことにより形成してもよい。この後、真空蒸着等によりクロムを成膜した後、有機溶剤等に浸漬させ、ライン＆スペースのパターン上に形成されたクロムをライン＆スペースのパターンとともにリフトオフにより除去する。これにより、ライン＆スペースのパターンが形成されていない領域に成膜されていたクロムが残り、クロムによる新たなライン＆スペースのパターンが形成される。
【００４１】
本実施の形態においては、この工程において形成されるライン＆スペースのパターンは、第１の面発光レーザ１１１に形成されるものと第２の面発光レーザ１２１に形成されるものとは、周期方向、即ち、パターンの配列方向が直交しており、９０°異なっている。また、この後、このライン＆スペースのパターンに基づき形成されるクロムによる新たなライン＆スペースのパターンが形成される。このように形成されるクロムによる新たなライン＆スペースのパターンについても同様に、第１の面発光レーザ１１１に形成されるものと第２の面発光レーザ１２１に形成されるものとは、周期方向、即ち、パターンの配列方向が直交しており、９０°異なっている。
【００４２】
この後、ドライエッチングにより、クロムによる新たなライン＆スペースのパターンが形成されていない領域のＳｉＮ膜２３０を除去する。これにより、メサ２２０の上面の中央部分において残ったＳｉＮ膜２３０により所定の周期で配列している平板部２５１が形成される。これにより、第１の面発光レーザ１１１においては、この平板部２５１により微細周期構造部１５１が形成され、第２の面発光レーザ１２１においては、この平板部２５１により微細周期構造部１５２が形成される。尚、残存しているクロムは、酸等により除去する。これにより、第１の面発光レーザ１１１における微細周期構造部１５１に形成される平板部２５１の配列方向と、第２の面発光レーザ１２１における微細周期構造部１５２に形成される平板部２５１の配列方向とが直交し、９０°異なるように形成することができる。
【００４３】
次に、図６（ｂ）に示されるように、ＳｉＮ膜２３０を加工することにより、メサ２２０の側面を含む領域に保護膜２３１を形成し、更に、メサ２２０の上面において、コンタクト層２１８の一部を露出させる。具体的には、微細周期構造部１５１、微細周期構造部１５２及びＳｉＮ膜２３０の上に、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、微細周期構造部１５１及び微細周期構造部１５２の上に、不図示のレジストパターンを形成する。この後、レジストパターンの形成されていない領域のＳｉＮ膜２３０をドライエッチングにより一部除去し、薄くすることにより、メサ２２０の側面を含む領域において保護膜２３１を形成する。この後、レジストパターンを除去し、再びフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、コンタクト層２１８を露出させる領域に開口部を有するレジストパターンを形成する。この後、ウェットエッチングによりレジストパターンの形成されていない領域のＳｉＮ膜２３０を除去し、コンタクト層２１８を露出させる。尚、レジストパターンは、この後、有機溶剤等により除去する。
【００４４】
次に、図６（ｃ）に示されるように、保護膜２３１が形成されている面の上に、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、上部電極２４１が形成される領域に開口部を有する不図示のレジストパターンを形成する。この後、真空蒸着等により金属膜を成膜した後、有機溶剤等に浸漬させることにより、レジストパターン上に成膜された金属膜をレジストパターンとともに除去する。これにより、残った金属膜により上部電極２４１が形成される。次に、ＧａＡｓ基板２１０の裏面を研磨することによりＧａＡｓ基板２１０の厚さを薄くした後、裏面に金属膜を成膜することにより下部電極２４２を形成する。この後、更に、熱処理を行なう。
【００４５】
以上の工程により、偏光方向が直交するレーザ光を出射する第１の面発光レーザ１１１と第２の面発光レーザ１２１とを同一基板上に作製することができる。尚、上記の工程において、複数の面発光レーザを同時に作製することにより、同様の方法により面発光レーザアレイを作製することも可能である。
【００４６】
〔第２の実施の形態〕
次に、図７に基づき第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における面発光レーザアレイ１００を用いた光走査装置１２００である。本実施の形態における光走査装置１２００は、本実施の形態における面発光レーザアレイ１００、偏光ビームスプリッタ１２１３、ポリゴンミラー１２１４、第１の走査レンズ１２１５、第２の走査レンズ１２１６、第３の走査レンズ１２１７、ミラー１２２１、１２２２、１２２３、１２２４等を有している。
【００４７】
本実施の形態における面発光レーザアレイ１００は、偏光方向が直交しているレーザ光を出射する第１の面発光レーザ１１１と第２の面発光レーザ１２１とを備えており、駆動ドライバ１２１１が搭載された基板１２１２の上に設置されている。尚、本実施の形態においては、このように基板１２１２の上に面発光レーザアレイ１００と駆動ドライバ１２１１とが設置されているものを光源ユニットと記載する場合がある。
【００４８】
偏光ビームスプリッタ１２１３は、偏光分離素子であって、面発光レーザアレイ１００における第１の面発光レーザ１１１及び第２の面発光レーザ１２１より出射されたレーザ光を偏光方向の相違により（偏光面の角度により）、光路を分離するものである。ポリゴンミラー１２１４は、２つの四角柱状のミラーが上下２段に取り付けられており、不図示の回転機構により一定の速度で回転している。
【００４９】
本実施の形態における光走査装置１２００においては、面発光レーザアレイ１００における第１の面発光レーザ１１１と第２の面発光レーザ１２１から各々レーザ光が出射され、偏光ビームスプリッタ１２１３に入射する。偏光ビームスプリッタ１２１３では、入射したレーザ光を偏光方向の違いにより、第１の面発光レーザ１１１より出射された第１のレーザ光と第２の面発光レーザ１２１より出射された第２のレーザ光とに分離する。具体的には、偏光ビームスプリッタ１２１３に、第１のレーザ光及び第２のレーザ光が入射すると、第１のレーザ光と第２のレーザ光は分離され、偏光ビームスプリッタ１２１３の上部から第１のレーザ光が出射され、下部から第２のレーザ光が出射される。
【００５０】
偏光ビームスプリッタ１２１３の上部より出射された第１のレーザ光は、ポリゴンミラー１２１４の上部において偏向され、第１の走査レンズ１２１５の上部、ミラー１２２１、第２の走査レンズ１２１６、ミラー１２２２を介し第１の感光体ドラム１２３１の表面に照射される。従って、ポリゴンミラー１２１４が回転することにより、第１のレーザ光によって、第１の感光体ドラム１２３１の表面が走査される。
【００５１】
偏光ビームスプリッタ１２１３の下部より出射された第２のレーザ光は、ポリゴンミラー１２１４の下部において偏向され、第１の走査レンズ１２１５の下部、ミラー１２２３、第３の走査レンズ１２１７、ミラー１２２４を介し第２の感光体ドラム１２３２の表面に照射される。従って、ポリゴンミラー１２１４が回転することにより、第２のレーザ光によって、第２の感光体ドラム１２３２の表面が走査される。
【００５２】
本実施の形態における光走査装置では、光源ユニットには、本実施の形態における面発光レーザアレイ１００が設置されているため、１つの光源ユニットで、２つの異なる被走査面上を走査することができる。よって、ハーフミラープリズム等により光を分割する方法とは異なり、光量が半減しないため、従来の２倍の光量で使用することが可能である。
【００５３】
本実施の形態においてはでは、ポリゴンミラー１２１４において位相をずらして重ねた２段ポリゴンミラーを用いている。よって、面発光レーザアレイ１００における複数の第１の面発光レーザ１１１からなる第１の面発光レーザ群１１０と、複数の第２の面発光レーザ１２１からなる第２の面発光レーザ群１２０とを交互に発光させて各々異なる感光体ドラムに書き込むことができる。これにより、ドライバも交互に切り替えて使うことができるので、ドライバを半分にすることができ、コストダウンを図ることができる。
【００５４】
しかしながら、本実施の形態においては、通常の１段のポリゴンミラーを用いて、同時に第１の面発光レーザ１１１及び第２の面発光レーザ１２１を発光させて、各々異なる感光体ドラムに同時に書き込む構成のものであってもよい。
【００５５】
また、本実施の形態においては、面発光レーザアレイ１００より出射されたレーザ光の偏光状態に応じてレーザ光を分離する偏光ビームスプリッタ１２１３を、ポリゴンミラー１２１４の前段に配置してレーザ光を分離している。しかしながら、偏光ビームスプリッタ１２１３は、ポリゴンミラー１２１４の後段、または、第１の走査レンズ１２１５等の後段などに配置したものであってもよい。尚、この場合には、偏光ビームスプリッタ１２１３が配置される位置に対応して、光学系、駆動方法（点灯方法）を変える必要がある。
【００５６】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００である。
【００５７】
図８に基づき、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００について説明する。本実施の形態におけるカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタである。具体的には、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００は、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。
【００５８】
ブラック用の面発光レーザ素子からの光はブラック用の走査光学系を介して感光体ドラムＫ１に照射され、シアン用の面発光レーザ素子からの光はシアン用の走査光学系を介して感光体ドラムＣ１に照射される。また、マゼンダ用の面発光レーザ素子からの光はマゼンダ用の走査光学系を介して感光体ドラムＭ１に照射され、イエロー用の面発光レーザ素子からの光はイエロー用の走査光学系を介して感光体ドラムＹ１に照射されるようになっている。
【００５９】
本実施の形態においては、第２の実施の形態における光走査装置が用いられている。この第２の実施の形態における光走査装置は２色に対応したものであり、この光走査装置に搭載されている面発光レーザアレイも２色に対応したものである。尚、ポリンゴンミラー１２１４や第１の走査レンズ１２１５等は、２つの光走査装置で共通にしてもよい。よって、光走査装置の数を少なくすることができ、画像形成装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００６０】
各感光体ドラムは、図８において示される矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転順にそれぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト２０８０上の記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。
【００６１】
また、タンデムカラー機では、機械精度等で各色の色ずれが発生する場合がある。しかしながら、第２の実施の形態における光走査装置は、面発光レーザが高密度に２次元状に配列されている第１の実施の形態における面発光レーザアレイが用いられている。よって、点灯させる面発光レーザを選択することにより、各色の色ずれの補正精度を高めることができる。
【００６２】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であってもよい。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【００６３】
また、像担持体としてビームスポットの熱エネルギにより発色する発色媒体（ポジの印画紙）を用いた画像形成装置であってもよい。この場合には、光走査により可視画像を直接、像担持体に形成することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００６５】
１００      面発光レーザアレイ
１１０      第１の面発光レーザ群
１１１      第１の面発光レーザ
１２０      第２の面発光レーザ群
１２１      第２の面発光レーザ
１３０      電極パッド
１３１      配線
１５１      微細周期構造部
１５２      微細周期構造部
２１０      基板
２１１      バッファ層
２１２      下部半導体ＤＢＲ
２１３      下部スペーサ層
２１４      活性層
２１５      上部スペーサ層
２１６      電流狭窄層
２１６ａ    選択酸化領域
２１６ｂ    電流狭窄領域
２１７      上部半導体ＤＢＲ
２１８      コンタクト層
２２０      メサ
２３１      保護膜
２４１      上部電極
２４２      下部電極
２５１      平板部
１２００    光走査装置
２０００    カラープリンタ（画像形成装置）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２００６−２８４８２２号公報
【特許文献２】特開２００５−２４１６８６号公報
【特許文献３】特開平９−１８７９９４号公報
【特許文献４】特開２００１−６０７３９号公報
【特許文献５】特開２００６−１３３６６号公報
【特許文献６】特開２００９−３１１５号公報
【図１】
2014127576.tif 000006
【図２】
2014127576.tif 000007
【図３】
2014127576.tif 000008
【図４】
2014127576.tif 000009
【図５】
2014127576.tif 000010
【図６】
2014127576.tif 000011
【図７】
2014127576.tif 000012
【図８】
2014127576.tif 000013