(57)【要約】【課題】安定したＡＰＣ制御を行うことができる光源装置を提供する。【解決手段】  光源装置１４は、２次元配列された複数の発光部を有する面発光レーザアレイと、該面発光レーザアレイからの複数のレーザ光の光路上に配置され、該複数のレーザ光それぞれの一部を透過させ、残部を入射方向に交差する方向に反射させる光分離素子１７と、該光分離素子１７で反射されたレーザ光を受光するフォトダイオード３０と、を備えている。そして、複数の発光部のうち、中央の発光部から射出されたレーザ光の放射角は、周辺の発光部から射出されたレーザ光の放射角よりも大きく設定されている。【選択図】図３
2014072470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元配列された複数の発光部を有する面発光レーザアレイと、
前記面発光レーザアレイからの複数のレーザ光の光路上に配置され、前記複数のレーザ光それぞれの一部を透過させ、残部を入射方向に交差する方向に反射させる光学素子と、
前記光学素子で反射されたレーザ光を受光する受光素子と、を備え、
前記複数の発光部のうち、中央の発光部から射出されたレーザ光の放射角は、周辺の発光部から射出されたレーザ光の放射角よりも大きい光源装置。
【請求項２】
前記中央の発光部から射出されたレーザ光の放射角と、前記周辺の発光部から射出されたレーザ光の放射角との差は、１°以下であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記中央の発光部は、前記周辺の発光部よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光学素子は、前記複数のレーザ光の光路上に、該光路に直交する仮想平面に対して傾斜するように配置された透明部材と、該透明部材の入射面に設けられ、入射されたレーザ光の一部を反射させる反射膜と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記反射膜の反射率は、前記複数のレーザ光の波長に対して、３％〜１５％であることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記光学素子は、前記複数のレーザ光の光路上に、該光路に直交する仮想平面に対して傾斜して配置された所定の屈折率を有する透明部材を有し、前記屈折率と前記透明部材の周囲の気体の屈折率との差によって、入射されたレーザ光の一部を反射させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記透明部材の射出面に設けられ、該射出面でのレーザ光の反射を防止する反射防止膜を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記透明部材は、前記複数のレーザ光の光路に直交する仮想平面に対して、１０°以上傾斜していることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記面発光レーザアレイ及び前記受光素子を保持する保持手段と、
前記光学素子を保持し、該光学素子とで前記面発光レーザアレイ及び前記受光素子を覆うように前記保持手段に取り付けられたカバーと、を更に備え、
前記カバーは、前記複数のレーザ光の光路上に形成され、前記光学素子によって塞がれている開口を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
光によって被走査面を走査する光走査装置であって、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からのレーザ光を偏向する偏向器と、
前記偏向器により偏向されたレーザ光を前記被走査面上に導く走査光学系と、を備える光走査装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの像担持体と、
前記少なくとも１つの像担持体を画像情報に応じて変調された光によって走査する請求項１０に記載の光走査装置と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、光走査装置、及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、面発光レーザアレイを備える光源装置、該光源装置を備える光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２次元配列された複数の発光部を含む面発光レーザ素子を内部に備える面発光レーザモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この面発光レーザモジュールでは、面発光レーザ素子からのレーザ光の一部をモジュール外に射出するとともに、残部をモジュール内に配置された受光素子で受光してＡＰＣ（オートパワーコントロール）制御を行っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている面発光レーザモジュールでは、受光素子での受光光量が不足し、安定したＡＰＣ制御を行うことができないおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、２次元配列された複数の発光部を有する面発光レーザアレイと、前記面発光レーザアレイからの複数のレーザ光の光路上に配置され、前記複数のレーザ光それぞれの一部を透過させ、残部を入射方向に交差する方向に反射させる光学素子と、前記光学素子で反射されたレーザ光を受光する受光素子と、を備え、前記複数の発光部のうち、中央の発光部から射出されたレーザ光の放射角は、周辺の発光部から射出されたレーザ光の放射角よりも大きい光源装置である。
【発明の効果】
【０００６】
これによれば、安定したＡＰＣ制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】図１における光走査装置を示す概略図である。
【図３】実施例１の光源装置を説明するための図（その１）である。
【図４】実施例１の光源装置を説明するための図（その２）である。
【図５】実施例１の面発光レーザアレイチップを説明するための図である。
【図６】実施例１の面発光レーザアレイを説明するための図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】実施例１の光分離素子を説明するための図である。
【図９】面発光レーザから射出されたレーザ光の光量分布図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、それぞれ実施例１の面発光レーザのＸＺ断面図及びＹＺ断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、それぞれ実施例１の面発光レーザアレイチップの傾斜基板について説明するための図（その１及びその２）である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、それぞれ実施例１の面発光レーザアレイの作成手順（その１）を説明するためのメサ構造を有する積層体のＸＺ断面図及び平面図である。
【図１３】図１２（Ｂ）の部分拡大図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、それぞれ実施例１の面発光レーザアレイの作成手順（その２）を説明するためのメサ構造を有する積層体のＸＺ断面図及び平面図である。
【図１５】図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、それぞれ実施例１の面発光レーザアレイの作成手順（その３）を説明するためのメサ構造を有する積層体のＸＺ断面図及びＹＺ断面図である。
【図１６】実施例１の面発光レーザの作成手順（その３）を説明するためのメサ構造を有する積層体の平面図（メサの部分拡大図）である。
【図１７】実施例１の面発光レーザの作成手順（その４）を説明するためのメサ構造を有する積層体のＸＺ断面図である。
【図１８】実施例１の面発光レーザの光射出口の幅と放射角との関係を示すグラフである。
【図１９】実施例１の射出光の放射角とモニタ電流との関係を示すグラフである。
【図２０】実施例１のＰＤ−ＶＣＳＥＬ間距離のずれ量と、チャネル（面発光レーザ）間のカップリング効率のばらつきとの関係を示すグラフである。
【図２１】実施例２の光源装置を説明するための図である。
【図２２】図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、それぞれ実施例２の面発光レーザの光出力のタイミングチャート（その１及びその２）である。
【図２３】比較例１におけるｃｈ間のドループ値のばらつきを示す図である。
【図２４】比較例２におけるｃｈ間のドループ値のばらつきを示す図である。
【図２５】実施例３におけるｃｈ間のドループ値のばらつきを示す図である。
【図２６】実施例４におけるｃｈ間のドループ値のばらつきを示す図である。
【図２７】実施例５におけるｃｈ間のドループ値のばらつきを示す図である。
【図２８】実施例６におけるｃｈ間のドループ値のばらつきを示す図である。
【図２９】カラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図２８に基づいて説明する。図１には、第１実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【０００９】
このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電装置１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。
【００１０】
通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１１】
プリンタ制御装置１０６０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置１０６０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置１０１０に送る。
【００１２】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。
【００１３】
帯電装置１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電装置１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。
帯電装置１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。
【００１４】
光走査装置１０１０は、帯電装置１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調されたレーザ光により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。
【００１５】
トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。
【００１６】
現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。
【００１７】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。
【００１８】
転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。
【００１９】
定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次、積み重ねられる。
【００２０】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電装置１０３１に対向する位置に戻る。
【００２１】
次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。
この光走査装置１０１０は、一例として図２に示されるように、光源装置１４、カップリングレンズ８、開口板１６、シリンドリカルレンズ７、反射ミラー１８、ポリゴンミラー１３、第１走査レンズ１１ａ、第２走査レンズ１１ｂ、及び走査制御装置（図示省略）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング３１の所定位置に組み付けられている。なお、光源装置１４は、本実施形態の実施例１の光源装置である。
【００２２】
なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００２３】
カップリングレンズ８は、光源装置１４から射出されたレーザ光を略平行光とする。なお、光源装置１４については、後に詳述する。
開口板１６は、開口部を有し、カップリングレンズ８を介したレーザ光のビーム径を規定する。
【００２４】
シリンドリカルレンズ７は、開口板１６の開口部を通過したレーザ光を、反射ミラー１８を介してポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍に副走査対応方向に関して結像する。
【００２５】
光源装置１４とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、一例として、カップリングレンズ８と開口板１６とシリンドリカルレンズ７と反射ミラー１８とから構成されている。
【００２６】
ポリゴンミラー１３は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面に６面の偏向反射面が形成されている。このポリゴンミラー１３は、副走査対応方向に平行な軸のまわりを等速回転しながら、反射ミラー１８からのレーザ光を偏向する。
【００２７】
第１走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向されたレーザ光の光路上に配置されている。
第２走査レンズ１１ｂは、第１走査レンズ１１ａを介したレーザ光の光路上に配置されている。そして、この第２走査レンズ１１ｂを介したレーザ光が、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。
【００２８】
ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、一例として、第１走査レンズ１１ａと第２走査レンズ１１ｂとから構成されている。なお、第１走査レンズ１１ａと第２走査レンズ１１ｂの間の光路上、及び第２走査レンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されても良い。
【００２９】
光源装置１４は、一例として、図３及び図４に示されるように、パッケージ１０、リッド１５（カバー）、面発光レーザアレイチップ２０、光分離素子１７、フォトダイオード３０などを有している。以下では、図３及び図４に示されるＸＹＺ３次元直交座標系を用いて説明する。なお、ここでは、Ｘ軸方向が副走査対応方向であり、Ｙ軸方向が主走査対応方向である。
【００３０】
パッケージ１０は、一例として、図３に示されるように、セラミックスにより形成されたＣＬＣＣ（Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｌｅａｄｅｄ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｒｉｅｒ）と呼ばれるフラットパッケージである。このパッケージ１０は、一例として、ＸＹ平面に平行に配置されており、中央に段付き凹部１０ａが形成されている。
【００３１】
詳述すると、パッケージ１０は、一例として、複数のセラミックス層と、リード配線としての複数（例えば３２個）の金属製の配線部材とが交互に積層された多層構造を有している。すなわち、隣接する２つの配線部材は、セラミックス層によって絶縁されている。なお、パッケージ１０の材料としては、絶縁性を有する材料であれば、セラミックス以外の例えば樹脂等であっても良い。
【００３２】
パッケージ１０に形成された段付き凹部１０ａの最下段面１１には、面発光レーザアレイチップ２０が、射出方向が＋Ｚ方向となるように実装されている。詳述すると、パッケージ１０における面発光レーザアレイチップ２０が実装されている領域には、ダイアタッチエリアとも呼ばれる、共通電極となる金属膜が設けられている。面発光レーザアレイチップ２０は、この金属膜上にＡｕＳｎ等の半田材を用いてダイボンディングされている。面発光レーザアレイチップ２０の構成については、後に詳述する。
【００３３】
上記複数（例えば３２個）の配線部材は、パッケージ１０における面発光レーザアレイチップ２０が実装されている領域から放射状に延びるように配置されており、パッケージ１０の外側の複数（例えば３２個）の電極端子（不図示）と個別に接続されている。
【００３４】
リッド１５は、一例として、略シルクハット形状の金属製部材から成り、つば部１５ａがパッケージ１０における段付き凹部１０ａの周囲部に固定された環状部材から成るスペーサ１９に、例えばシーム溶接等によって接合されている。この結果、外部から接合部を介しての水分等の進入が防止されている。なお、リッド１５のつば部１５ａ以外の部分である本体部１５ｃの形状は、略円筒形状に限らず、例えば略角筒柱状であってもよい。
【００３５】
リッド１５の＋Ｚ側の壁は、一例として、＋Ｘ方向から見て、ＸＹ平面に対して例えば１７°傾斜しており、その中央部、すなわち面発光レーザアレイチップ２０の＋Ｚ側の位置に開口１５ｂが形成されている。この開口１５ｂの周囲部には、略平板状の外形を有する光分離素子１７が、開口１５ｂを塞ぐように取り付けられている。そこで、面発光レーザアレイチップ２０から射出されたレーザ光は、光分離素子１７に入射する。光分離素子１７については、後に詳述する。なお、以下では、リッド１５の＋Ｚ側の壁を、傾斜壁とも称する。
【００３６】
結果として、パッケージ１０、リッド１５、スペーサ１９及び光分離素子１７によって、面発光レーザアレイチップ２０が外部から遮蔽されており、面発光レーザアレイチップ２０が収容されている内部空間に、外部からダスト等が侵入することが防止されている。
【００３７】
面発光レーザアレイチップ２０は、図５に示されるように、ＸＹ平面に沿って２次元配列された複数（例えば３２個）の発光部１００を含む面発光レーザアレイ２４０、複数（例えば３２個）の発光部１００に対応する複数（例えば３２個）の電極パッド２１０などを有している。
【００３８】
各発光部は、発振波長が７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。
【００３９】
複数の電極パッド２１０は、複数の発光部１００の周囲に配置されており、ボンディングワイヤ２２０を介して、対応する複数の発光部１００と電気的に接続されている。また、複数の電極パッド２１０は、上記複数の配線部材と個別に電気的に接続されている。
【００４０】
面発光レーザアレイ２４０では、図６に示されるように、３２個の発光部１００（面発光レーザ）が半導体製造工程によって同一基板上に形成されている。３２個の発光部１００は、全ての発光部１００をＸ軸方向に伸びる仮想線上に正射影したときに等間隔ｄ２となるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部１００の中心間距離を意味する。また、図６では発光部１００の数が３２個であるものを示しているが、発光部１００の個数は、複数であればよく、例えば、発光部１００が４０個のものであってもよい。
【００４１】
図７には、図６のＡ−Ａ線断面図が示されている。３２個の発光部１００は、前述したように、半導体製造工程によって同一基板上に形成されている３２個の面発光レーザ１００であり、面発光レーザアレイ２４０は、各発光部１００間で均一な偏光方向を有する単一基本横モードの複数のレーザ光を射出することができる。この結果、円形でかつ高密度の微小な３２個の光スポットを同時に、感光体ドラム１０３０上に形成することができる。
【００４２】
また、前述したように、面発光レーザアレイ２４０では、各発光部１００をＸ軸方向に延びる仮想線上に正射影したときの発光部間隔が等間隔ｄ２であるため、各発光部１００の点灯タイミングを調整することにより、感光体ドラム１０３０上に３２個の光スポットを副走査方向に等間隔で形成することができ、複数の発光部が感光体ドラムに対向して副走査方向に等間隔で並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。
【００４３】
そして、例えば、上記間隔ｄ２を２．６５μｍ、光走査装置１０１０の全光学系の倍率を２倍とすれば、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書込みができる。勿論、主走査対応方向の発光部数を増加したり、副走査対応方向のピッチｄ１を狭くして間隔ｄ２がより小さくなるように発光部を配置したり、光走査装置１０１０の全光学系の倍率を下げたりすれば、書込み密度をより高密度化でき、より高品質の画像を形成することが可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、各発光部１００の点灯タイミングを調整することで容易に制御できる。
【００４４】
光分離素子１７は、一例として、図８に示されるように、透明ガラス板から成るカバーガラス４１と、該カバーガラス４１の入射面（−Ｚ側の面）に形成された所定の反射率（又は透過率）を有する反射膜４５と、カバーガラス４１の射出面（＋Ｚ側の面）に形成された所定の反射率（又は透過率）を有する反射防止膜４６と、を有する。
【００４５】
反射膜４５としては、一例として、薄い金等からなる金属膜、誘電体多層膜などが用いられている。なお、誘電体多層膜は、ミラーとしての機能を有するように、所定の厚さの高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に積層することにより形成されたものである。高屈折率材料としては、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等が挙げられ、低屈折率材料としては、例えばＳｉＯ２等が挙げられる。
【００４６】
反射防止膜４６としては、一例として、カバーガラス４１の屈折率よりも低い屈折率を有する誘電体膜、所定の膜厚の高屈折率材料と低屈折率材料とが交互に積層された誘電体多層膜などが用いられている。
【００４７】
以上のように構成される光分離素子１７は、一例として、リッド１５の傾斜壁に、該傾斜壁に平行に（＋Ｘ方向から見てＸＹ平面に対して例えば１７°傾斜した状態で）、開口１５ｂをリッド１５の内側から覆うように取り付けられている。
【００４８】
この場合、面発光レーザアレイ２４０からの複数のレーザ光それぞれは、一部が反射膜４５、カバーガラス４１及び反射防止膜４６を透過し、残部が反射膜４５、カバーガラス４１又は反射防止膜４６で入射方向に交差する所定方向に反射される。この透過光が光源装置１４から射出されたレーザ光である。
【００４９】
結果として、光分離素子１７は、面発光レーザアレイ２４０から射出された複数のレーザ光それぞれを透過光と反射光とに分離する機能、及びリッド１５の開口１５ｂを覆う機能を併せ持つ。
【００５０】
なお、光分離素子は、リッドの傾斜壁に形成された開口をリッドの外側から覆うように取り付けられても良いし、リッドの傾斜壁に形成された開口に嵌め込まれても良い。
【００５１】
ここで、光分離素子１７をＸＹ平面に対して傾斜させて配置している理由の１つは、光分離素子１７での反射光が面発光レーザアレイ２４０に戻ることを防止し、ひいては面発光レーザアレイ２４０の各発光部１００の出力変動を防止するためである。
【００５２】
また、もう１つの理由は、面発光レーザアレイ２４０から射出された複数のレーザ光それぞれの残部を、光分離素子１７でフォトダイオード３０に向けて反射させるためである。すなわち、光分離素子１７で反射されたレーザ光をモニタ光として利用するためである。
【００５３】
しかしながら、光分離素子１７で反射されたレーザ光をモニタ光として利用する場合、カバーガラス４１の表面での反射光と裏面での反射光との干渉により、エタロン効果が発生する。
【００５４】
「エタロン効果」とは、透明部材にレーザ光が入射した際、該透明部材の入射面と射出面との距離に応じた多重反射が生じ、これが周波数に応じた光干渉となって波長に対する正弦波を描く現象である。具体的には、発明者の経験に基づくと、例えば１０チャネル以上の多チャネル面発光レーザアレイでは、温度変化による周波数変動が顕著であり、この結果、モニタ光強度に振動が生じ、線形的なモニタ電流を出力することができなくなる。
【００５５】
そこで、光分離素子からの反射光をモニタ光として利用する場合、光分離素子の構成、及び傾斜角度の設定を非常にシビア（精密）に行う必要がある。例えば多数のチャネル（発光部）の個々のモニタ電流における最大値と最小値との差を２０％以内に収めるためには、光分離素子での反射光間の反射角のばらつきを、３σで±１°以下に抑えることが要求される。
【００５６】
本実施形態（実施例１）では、上述したような光分離素子１７の構成（反射膜４５、カバーガラス４１及び反射防止膜４６）及び傾斜角度の設定（１７°）によって、光分離素子１７での反射光間の反射角のばらつきを、３σで±１°以下に抑えている。
【００５７】
図３に戻り、フォトダイオード３０は、一例として、光分離素子１７の反射膜４５で反射された複数のレーザ光の光路上（面発光レーザアレイチップ２０の＋Ｙ側）に受光面（例えば絶縁膜の上面）が位置するように、面発光レーザアレイチップ２０が収容されている内部空間に配置されている。詳述すると、フォトダイオード３０は、パッケージ１０に形成された段付き凹部１０ａの最上段面１２に、Ｐ型半導体が＋Ｚ側に位置し、かつＮ型半導体が−Ｚ側に位置するようにダイボンディングによって実装されている。Ｐ型半導体に接続されたアノード電極は、パッケージ１０の配線部材とワイヤボンディングにより電気的に接続されている。Ｎ型半導体に接続されたカソード電極は、導電性接着剤を介して接地されている。
【００５８】
この場合、光分離素子１７の反射膜４５で反射された複数のレーザ光それぞれの残部は、フォトダイオード３０に入射される。この結果、フォトダイオード３０にモニタ光として十分な光量のレーザ光を入射させることができる。また、光分離素子１７は、カバーガラス４１の＋Ｚ側に反射防止膜４６を有しているため、カバーガラス４１の＋Ｚ側の面での界面反射を減らすことができ、エタロン効果の影響を低減することができる。
【００５９】
すなわち、本実施形態では、図９に示されるように、各レーザ光の光スポットの主光線を含む中央の光線（光量が大きい光線）をフォトダイオード３０に向けて反射させるため、モニタ光として十分な光量を得ることができ、また光スポットの光量分布に影響がない。
【００６０】
ここで、反射膜４５の反射率は３％〜１５％であることが好ましく、更には、５％〜１２％であることがより好ましい。反射率が低過ぎると、モニタ光の光量が小さくなるため、フォトダイオード３０でのモニタ電流がノイズに埋もれてしまい、Ｓ／Ｎが低下するため、面発光レーザアレイ２４０における各発光部１００の光量制御を正確に行なうことができなくなるからである。また、反射率が高過ぎると、光分離素子１７を透過するレーザ光の光量が小さくなり、結果的に、光源装置１４から射出されるレーザ光（書き込み用の光）の光量が低下してしまうからである。
【００６１】
なお、光分離素子１７では、カバーガラス４１の−Ｚ側の面に反射膜４５を形成せずに、リッド１５内外の気体（カバーガラス４１の周囲の気体）の屈折率と、カバーガラス４１の屈折率との差による界面（カバーガラス４１の入射面又は射出面）での反射を利用するとともに、その反射率をカバーガラス４１の材料によって設定することが、より好ましい。
【００６２】
すなわち、薄膜作製工程によって形成された完全に均一ではない反射膜４５による反射を利用するよりも、カバーガラス４１の材料そのものの屈折率による反射を利用することで、安定した光量のモニタ光を受光することができる。また、反射膜４５を形成する必要がなくなる分、コストダウンを図ることができる。
【００６３】
また、反射防止膜４６は、反射率が１％以下であることが好ましく、更には、０．５％以下であることがより好ましい。この場合、図９に示されるレーザ光の領域６Ａの一部を反射防止膜４６で反射させてフォトダイオード３０に入射させることができる。
【００６４】
次に、発光部１００（面発光レーザ）の構成について説明する。発光部１００は、一例として、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されるように、基板１０１、バッファ層１０２、下部半導体ＤＢＲ１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、上部半導体ＤＢＲ１０７、コンタクト層１０９、保護層１１１、ｐ側電極１１３、２つの透明層１２１Ａ及び１２１Ｂを含む保護層１２１、ｎ側電極１１４などを有している。
【００６５】
基板１０１は、表面が鏡面研磨面であり、図１１（Ａ）に示されるように、鏡面研磨面（主面）の法線方向が、結晶方位［１  ０  ０］方向に対して、結晶方位［１  １  １］Ａ方向に向かってθ（例えば１５°）傾斜したｎ−ＧａＡｓ単結晶基板である。すなわち、基板１０１はいわゆる傾斜基板である。ここでは、図１１（Ｂ）に示されるように、結晶方位［０  −１  １］方向が＋Ｘ方向、結晶方位［０  １  −１］方向が−Ｘ方向となるように配置されている。
【００６６】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に戻り、バッファ層１０２は、基板１０１の＋Ｚ側の面上に積層され、ｎ−ＧａＡｓからなる層である。
【００６７】
下部半導体ＤＢＲ１０３は、バッファ層１０２の＋Ｚ側に積層され、ｎ−ＡｌＡｓからなる低屈折率層と、ｎ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓからなる高屈折率層のペアを４０．５ペア有している。各屈折率層の間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた厚さ２０ｎｍの組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層はいずれも、隣接する組成傾斜層の１／２を含んで、発振波長をλとするとλ／４の光学的厚さとなるように設定されている。なお、光学的厚さがλ／４のとき、その層の実際の厚さＤは、Ｄ＝λ／４ｎ（但し、ｎはその層の媒質の屈折率）である。
【００６８】
下部スペーサ層１０４は、下部半導体ＤＢＲ１０３の＋Ｚ側に積層され、ノンドープの（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなる層である。
【００６９】
活性層１０５は、下部スペーサ層１０４の＋Ｚ側に積層され、ＧａＩｎＡｓＰ／ＧａＩｎＰの３重量子井戸構造の活性層である。各量子井戸層は０．７％の圧縮歪みを誘起する組成であるＧａＩｎＡｓＰからなり、各障壁層は０．６％の引張歪みを誘起する組成であるＧａＩｎＰからなる。
【００７０】
上部スペーサ層１０６は、活性層１０５の＋Ｚ側に積層され、ノンドープの（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなる層である。
下部スペーサ層１０４と活性層１０５と上部スペーサ層１０６とからなる部分は、共振器構造体とも呼ばれており、その厚さが１波長の光学的厚さとなるように設定されている。なお、活性層１０５は、高い誘導放出確率が得られるように、電界の定在波分布における腹に対応する位置である共振器構造体の中央に設けられている。
【００７１】
上部半導体ＤＢＲ１０７は、上部スペーサ層１０６の＋Ｚ側に積層され、ｐ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓからなる低屈折率層とｐ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓからなる高屈折率層のペアを２３ペア有している。各屈折率層の間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層はいずれも、隣接する組成傾斜層の１／２を含んで、λ／４の光学的厚さとなるように設定されている。
【００７２】
上部半導体ＤＢＲ１０７における低屈折率層の１つには、ｐ−ＡｌＡｓからなる被選択酸化層１０８が厚さ３０ｎｍで挿入されている。この被選択酸化層１０８の挿入位置は、電界の定在波分布において、活性層１０５から３番目となる節に対応する位置である。
【００７３】
コンタクト層１０９は、上部半導体ＤＢＲ１０７の＋Ｚ側に積層され、ｐ−ＧａＡｓからなる層である。
２つの透明層１２１Ａ、１２１Ｂは、コンタクト層１０９の＋Ｚ側であって、射出領域内でその中心部から外れた部分に設けられた、該部分の反射率を中心部の反射率よりも低くする透明な誘電体膜からなる。すなわち、２つの透明層１２１Ａ、１２１Ｂは、射出光の偏光方向を所望の方向（例えばＸ軸方向）に規定するためのモードフィルタとして機能する。
【００７４】
ｐ側電極１１３は、コンタクト層１０９から、ＳｉＮ膜からなる光学的厚さがλ／４の保護層１１１によって絶縁された状態で電極パッド２１０に向けて延伸している。ｐ側電極１１３及び電極パッド２１０は、オーミック材料のＡｕＺｎと配線材としてのＡｕがリフトオフ法により形成される。
【００７５】
保護層１２１は、ＳｉＮからなる光学的厚さが２λ／４の層であり、ｐ側電極１１３、及び後述する、保護層１１１の一部である２つの透明層１１１Ａ、１１１Ｂ上に形成されている。この結果、保護層１２１における透明層１１１Ａに対応する領域には、透明層１１１Ａを含む透明層１２１Ａが＋Ｚ側に突出して形成され、保護層１２１における透明層１１１Ｂに対応する領域には、透明層１１１Ｂを含む透明層１２１Ｂが＋Ｚ側に突出して形成されている。
【００７６】
ｎ側電極１１４は、基板１０１の−Ｚ側の面に形成されている。
なお、このように基板１０１上に複数の半導体層が積層されたものを、以下では、便宜上「積層体」ともいう。
【００７７】
以下に、光源装置１４の製造方法について簡単に説明する。先ず、パッケージ１０の段付き凹部１０ａの最下段面１１に、面発光レーザアレイチップ２０をダイボンディングする。
【００７８】
次に、面発光レーザアレイチップ２０の複数の電極パッド２１０とパッケージ１０の複数の配線部材（リード配線）とをワイヤボンディングにより電気的に接続する。
【００７９】
次に、パッケージ１０の段付き凹部１０ａの最上段面１２に、フォトダイオード３０をダイボンディングする。
【００８０】
次に、フォトダイオード３０のアノード電極とパッケージ１０の配線部材（リード配線）とをワイヤボンディングにより電気的に接続し、カソード電極を導電性接着剤により接地させる。
【００８１】
次に、面発光レーザアレイチップ２０及びフォトダイオード３０が実装されたパッケージ１０と、本体部１５ｃの傾斜壁に光分離素子１７が取り付けられたリッド１５とを例えば溶接により接合する。
【００８２】
具体的には、略円筒形状の部分から成る本体部１５ｃの−Ｚ側の端から外側に張り出したつば部１５ａとパッケージ１０に固定されたスペーサ１９とを、例えばシーム溶接等で接合する。この結果、接合部を介して外部から水分等が進入することを防ぐことができる。
【００８３】
なお、傾斜壁及び光分離素子１７の＋Ｘ方向から見たＸＹ平面に対する傾斜角度は、面発光レーザアレイチップ２０からのレーザ光をフォトダイオード３０に向けて反射させることが可能な角度である。この傾斜角度は、例えば１７°に設定されるが、要は、１０°以上であることが好ましく、更には、１５°以上であることがより好ましい。
【００８４】
次に、面発光レーザアレイチップ２０の製造方法について順を追って説明する。面発光レーザアレイチップ２０は、半導体製造工程によって、基板１０１上に同時に複数個が一体的に形成された後、複数のチップ状の面発光レーザアレイチップ２０に分割されて製造される。ここでは、面発光レーザアレイチップ２０の所望の偏光方向Ｐは、Ｘ軸方向であるものとする。
【００８５】
（１）先ず、積層体を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）による結晶成長によって作成する。ここでは、ＭＯＣＶＤ法の場合、ＩＩＩ族の原料には、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を用い、Ｖ族の原料には、フォスフィン（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ３）を用いる。また、ｐ型ドーパントの原料には四臭化炭素（ＣＢｒ４）、ジメチルジンク（ＤＭＺｎ）を用い、ｎ型ドーパントの原料にはセレン化水素（Ｈ２Ｓｅ）を用いている。
【００８６】
（２）積層体の表面に一辺が２５μｍの正方形状のレジストパターンを形成する。
（３）Ｃｌ２ガスを用いるＥＣＲエッチング法で、上記レジストパターンをフォトマスクとして四角柱状のメサ構造体（以下では、便宜上「メサ」と略述する）を形成する（図１２（Ａ）参照）。ここでは、エッチングの底面は下部スペーサ層１０４中に位置するようにした。
【００８７】
ところで、面発光レーザアレイ２４０において、隣接する２つの発光部１００（メサ）間の溝の幅は、各発光部の電気的及び空間的分離のために、５μｍ以上であることが好ましい。この溝の幅が狭過ぎると、メサを形成する際のエッチングの制御が難しくなるからである。また、メサの大きさ（１辺の長さ）は１０μｍ以上であることが好ましい。あまり小さいと動作時に熱がこもり、特性が低下するおそれがあるからである。
【００８８】
（４）フォトマスクを除去する。
（５）積層体を水蒸気中で熱処理する。これにより、被選択酸化層１０８中のＡｌ（アルミニウム）がメサの外周部から選択的に酸化され、メサの中央部に、Ａｌの酸化層１０８ａによって囲まれた酸化されていない領域１０８ｂが残留する（図１２（Ａ）参照）。すなわち、発光部の駆動電流の経路をメサの中央部だけに制限する、いわゆる酸化狭窄構造体が形成される。上記酸化されていない領域１０８ｂが電流通過領域（電流注入領域）である。このようにして、例えば一辺が４μｍ〜６μｍ程度の略正方形状の電流通過領域が形成される。
【００８９】
（６）気相化学堆積法（ＣＶＤ法）を用いて、ＳｉＮからなる透明な保護層１１１を形成する。ここでは、保護層１１１の光学的厚さがλ／４となるようにした。具体的には、ＳｉＮの屈折率ｎが１．８６、発振波長λが７８０ｎｍであるため、実際の膜厚（＝λ／４ｎ）は約１０５ｎｍに設定した。
【００９０】
（７）Ｐ側電極１１３をコンタクト層に導通させるためのコンタクトホールを、メサ上部（保護層１１１）に形成するためのエッチングマスク（以下では、マスクＭという）を作成する（図１２（Ｂ）参照）。ここでは、一例として、保護層１１１におけるメサの周囲、メサ上面の周囲部、及びメサ上面の中心をＸ軸方向（偏光方向Ｐ）に挟み、Ｙ軸方向（偏光方向Ｐに直交する方向）を長手方向とする２つの長方形状の小領域（第１及び第２の小領域）がエッチングされないようなマスクＭを作成する。なお、マスクＭは、一例として、レジストパターンにより形成されている。
【００９１】
例えば、図１２（Ｂ）におけるメサの拡大図である図１３に示されるように、第１の小領域と第２の小領域とのＸ軸方向の間隔Ｌ１を５μｍ、第１及び第２の小領域のＸ軸方向の幅Ｌ２を２μｍ、第１及び第２の小領域のＹ軸方向の長さＬ３を８μｍとする。
【００９２】
（８）ＢＨＦ（バッファードフッ酸）にて、保護層１１１におけるマスクＭが形成されていない領域をウェットエッチングし、コンタクトホールを形成する。
【００９３】
（９）マスクＭを除去する（図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）参照）。なお、図１４（Ａ）は、この工程におけるメサ構造を有する積層体のＸＺ断面図であり、図１４（Ｂ）は、該積層体を＋Ｚ側から見た平面図である。
【００９４】
ここで、便宜上、第１の小領域に残存している保護層１１１を「透明層１１１Ａ」と称し、第２の小領域に残存している保護層１１１を「透明層１１１Ｂ」と称する。
【００９５】
上記ウェットエッチングの際、マスクＭも横方向からエッチングされるため、保護層１１１における第１及び第２の小領域が徐々に小さくなるようにエッチングされ、透明層１１１Ａ及び透明層１１１Ｂには、ＸＹ平面に対して傾斜する側面が形成される。
【００９６】
（１０）メサの上面に一辺１４μｍの正方形状のレジストパターンを形成し、ｐ側の電極材料の蒸着を行なう。ｐ側の電極材料としてはＣｒ／ＡｕＺｎ／Ａｕからなる多層膜、もしくはＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる多層膜が用いられる。
【００９７】
（１１）メサ上面の光射出口となる領域（射出領域）に蒸着された電極材料をリフトオフし、ｐ側電極１１３を形成する（図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）参照）。ｐ側電極１１３はメサ上面において、平面視ロ字状に形成されており、このｐ側電極１１３により囲まれた領域が光射出口である。
【００９８】
図１６は、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）におけるメサ上面の拡大平面図である。光射出口は、一辺の長さがＬ４（例えば１０μｍ）の正方形状である。本実施形態では、光射出口内の第１及び第２の小領域に、それぞれ光学的厚さがλ／４のＳｉＮからなる透明な誘電体膜としての２つの透明層１１１Ａ、１１１Ｂが形成されている。
【００９９】
（１２）気相化学堆積法（ＣＶＤ法）により、ＳｉＮからなる保護層１２１を光学的厚さが２λ／４となるように形成する（図１７参照）。ここでは、ＳｉＮの屈折率ｎが１．８６であり、面発光レーザの発振波長λが７８０ｎｍであるため、保護層の膜厚（＝２λ／４ｎ）を、約２１０ｎｍに設定した。この結果、２つの透明層１１１Ａ、１１１Ｂ上にも保護層１２１が形成され、透明層１１１Ａが形成されていた領域には、透明層１１１Ａを含んだ透明層１２１Ａが形成され、透明層１１１Ｂが形成されていた領域には、透明層１１１Ｂを含んだ透明層１２１Ｂが形成される。
【０１００】
（１３）基板１０１の−Ｚ側（裏側）を所定の厚さ（例えば、１００μｍ程度）まで研磨した後、ｎ側電極１１４を形成する（図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）参照）。ここでは、ｎ側電極１１４はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる多層膜である。
【０１０１】
（１４）アニールによって、ｐ側電極１１３とｎ側電極１１４のオーミック導通をとる。この結果、基板１０１上にメサが発光部となる複数の面発光レーザが形成される。
【０１０２】
（１５）３２個の面発光レーザをそれぞれが含み、一体化された複数の面発光レーザアレイチップ２０を分割し、個々の面発光レーザアレイチップ２０を得る。
【０１０３】
すなわち、モードフィルタとしての２つの透明層１２１Ａ、１２１Ｂの光学的厚さが３λ／４となる３２個の面発光レーザを有する面発光レーザアレイチップ２０が得られる。
その後、種々の後工程を経て、面発光レーザアレイチップ２０の完成品を得る。
【０１０４】
このようにして製造された面発光レーザアレイチップ２０では、射出光の偏光方向は、所望の偏光方向であるＸ軸方向であり、偏光抑圧比が２０ｄＢ以上で安定していた。
【０１０５】
なお、偏光抑圧比とは、射出光の所望の偏光方向における光強度と、該偏光方向に直交する方向における光強度との比であり、例えば複写機、プリンタなどの画像形成装置では２０ｄＢ程度必要とされている。また、面発光レーザアレイチップ２０では、射出光のＸ軸方向に関する放射角とＹ軸方向に関する放射角との差が０．１°以下であり、射出光の断面形状は、ほぼ円形であった。
【０１０６】
ここで、前述したように、電流通過領域及び光射出口のＸＹ断面形状は、いずれも正方形とされている。
【０１０７】
図１８には、光射出口の開口幅（正方形の一辺の長さ）と射出光のＸ軸方向に関する放射角との関係が示されている。図１８から分かるように、射出光の放射角は、光射出口の開口幅Ｌ４（図１６参照）にも依存しており、該開口幅Ｌ４が狭くなるほど、射出光の放射角が大きくなる。これは、射出光のＹ軸方向に関する放射角についても同様である。
このように、光出射口の開口幅を調整することで、射出光の放射角を調整することができる。
【０１０８】
そこで、発明者は、この手法を用いて、多チャネル面発光レーザアレイの各チャネル（面発光レーザ）の射出光の放射角を、該チャネルの位置に応じて調整することで、チャネル間のカップリング効率のばらつきを大きく低減できることを見出した。
【０１０９】
すなわち、多チャネル面発光レーザアレイからの射出光をフォトダイオードで受光してモニタ電流に変換する場合における大きな問題点として、フォトダイオードの受光面の中央部に対応する面発光レーザアレイの中央のチャネルのカップリング効率と、フォトダイオードの受光面の周辺部に対応する面発光レーザアレイの周辺のチャネルのカップリング効率との差異が大きいことが挙げられる。なお、チャネルのカップリング効率とは、該チャネルから射出されフォトダイオードの受光面に入射されるレーザ光の光量である。
【０１１０】
特に、パッケージへの実装の際に、面発光レーザアレイ（ＶＣＳＥＬアレイ）とフォトダイオード（ＰＤ）との位置関係にずれが生じ、その結果、面発光レーザアレイの周辺のチャネルから射出されフォトダイオードの周辺部に入射されていたレーザ光の入射位置が、フォトダイオードの外側へずれた場合、そのチャネルのカップリング効率は大きく低下することになる。
【０１１１】
結果として、面発光レーザアレイの周辺のチャネルのカップリング効率と、フォトダイオードの中心付近に射出光が入射される、面発光レーザアレイの中央のチャネルのカップリング効率と、との差は更に大きくなる。
【０１１２】
チャネル間のカップリング効率のばらつきが大きいと、フォトダイオードからのモニタ電流でレーザパワーをコントロールするＡＰＣ（オートパワーコントロール）制御を安定して行うことが困難となる。なお、チャネル間のカップリング効率のばらつきは（１−最小カップリング効率／最大カップリング効率）×１００というパーセント表示で表され、この値が２０％を超えると、ＡＰＣ制御が不安定となる。
【０１１３】
ところで、チャネルからの射出光の放射角が小さい場合には、そのエネルギの発散度合が小さいため、該チャネルのカップリング効率は大きくなる。逆に、チャネルからの射出光の放射角が大きい場合には、そのエネルギの発散度合が大きいため、該チャネルのカップリング効率は小さくなる。
【０１１４】
図１９には、射出光の放射角とモニタ電流との関係がグラフにて示されている。図１９から分かるように、射出光の水平方向又は垂直方向の放射角が小さいほど、フォトダイオードでのモニタ電流は大きくなり、カップリング効率が大きくなる。
【０１１５】
そこで、発明者は、この特性を利用することで、チャネル間のカップリング効率のばらつきを小さくすることに成功した。
【０１１６】
すなわち、光源装置１４では、３２チャネルの面発光レーザアレイ２４０において、周辺に位置するチャネル（図６の黒塗りのチャネル）については、射出光の放射角を小さくしてカップリング効率を高め、中央に位置するチャネル（図６の白抜きのチャネル）については、射出光の放射角を大きくしてカップリング効率を低くしている。以下では、便宜上、面発光レーザアレイ２４０の３２個のチャネル（発光部１００）のうち、中央に位置するチャネルを中央チャネルと称し、周辺に位置するチャネルを周辺チャネルと称する。
【０１１７】
この結果、チャネル間のカップリング効率のばらつき、すなわち（１−最小カップリング効率／最大カップリング効率）の値を小さくすることができ、ＡＰＣ制御を安定して行うことが可能となっている。
【０１１８】
図２０には、以下の（ａ）〜（ｃ）の３種類の面発光レーザアレイについての、ＰＤ−ＶＣＳＥＬ間距離の設計値からずれ量と、チャネル間のカップリング効率ばらつきとの関係がグラフにて示されている。
（ａ）３２個のチャネル全ての射出光の放射角が６．３°に設定された面発光レーザアレイ
（ｂ）３２個のチャネルのうち、周辺チャネルの射出光の放射角が５．９°に設定され、かつ中央チャネルの射出光の放射角が６．３°に設定された面発光レーザアレイ
（ｃ）３２個チャネルのうち、周辺チャネルの射出光の放射角が５．５°に設定され、かつ中央チャネルの射出光の放射角が６．３°に設定された面発光レーザアレイ
【０１１９】
図２０から分かるように、周辺チャネルの射出光の放射角が小さい面発光レーザアレイほど、チャネル間のカップリング効率ばらつきが小さくなる。
【０１２０】
また、ＰＤ−ＶＣＳＥＬ間距離の観点では、上記（ａ）の面発光レーザアレイでは、全チャネルの射出光の放射角が等しく、チャネル間のカップリング効率のばらつきを例えば２０％以下に抑えるためには、ＰＤ−ＶＣＳＥＬ間距離のばらつき（設計値からのずれ）は、最大±１５０μｍ程度しか許容されない。
【０１２１】
一方、上記（ｂ）及び（ｃ）の面発光レーザアレイでは、それぞれＰＤ−ＶＣＳＥＬ間距離のばらつきの許容最大値は、上記（ａ）の面発光レーザアレイよりも大きくなり、（ｃ）の面発光レーザアレイでは、±２３０μｍ程度となった。
【０１２２】
この結果、面発光レーザアレイをパッケージに実装する際の位置ずれ量の許容範囲が大きくなり、ひいては製造歩留まりを向上することができる。
【０１２３】
このように、周辺チャネルの射出光の放射角が中央チャネルの射出光の放射角よりも１°程度まで小さいことは、チャネル間のカップリング効率のばらつきの低減に大きく寄与する。しかしながら、周辺チャネルの射出光の放射角を中央チャネルの射出光の放射角よりも小さくし過ぎると、すなわち両放射角の差を１°程度よりも大きくすると、ＰＤ−ＶＣＳＥＬ間距離のずれ量が０の場合又は微少な場合に、周辺チャネルのカップリング効率が大きくなり過ぎて、却ってチャネル間のカップリング効率のばらつきが増加してしまう。
【０１２４】
また、前述した面発光レーザアレイチップ２０の製造方法では、（５）の工程において、メサ中央部に電流通過領域を形成した。この電流通過領域は、メサ外周部から酸化されずに残った領域であり、同じ酸化時間であれば、メサが大きいほど大きくなり、メサが小さいほど小さくなる。
【０１２５】
このように、メサの大きさを変えることで、電流通過領域の幅、ひいては光射出口の開口幅を調整することができる。
【０１２６】
そこで、中央チャネルのメサを周辺チャネルのメサよりも小さくすることによって、中央チャネルの射出光の放射角を、周辺チャネルの射出光の放射角よりも大きくでき、ひいてはチャネル間のカップリング効率のばらつきを小さくすることができる。
【０１２７】
次に、本実施形態の実施例２の光源装置１４０を用いて行われる、面発光レーザアレイの特性評価について説明する。
【０１２８】
この光源装置１４０は、一例として、図２１に示されるように、レーザモジュール５００と光学モジュール６００とで構成されている。
【０１２９】
レーザモジュール５００は、一例として、面発光レーザアレイチップ５１０、該面発光レーザアレイチップ５１０を駆動制御する不図示のレーザ制御装置、面発光レーザアレイチップ５１０、レーザ制御装置が実装されているＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）基板５８０などを有している。面発光レーザアレイチップ５１０は、面発光レーザアレイチップ２０と実質的に同一の構成を有している。
【０１３０】
光学モジュール６００は、一例として、第１の部分６１０と第２の部分６３０とから構成されている。第１の部分６１０は、ハーフミラー６１１、集光レンズ６１２、及びフォトダイオード６１３を有している。また、第２の部分６３０は、カップリングレンズ６３１、及び開口板６３２を有している。
【０１３１】
第１の部分６１０は、面発光レーザアレイチップ５１０の＋Ｚ側であって、面発光レーザアレイチップ５１０から射出されたレーザ光の光路上にハーフミラー６１１が位置するように配置されている。ハーフミラー６１１に入射したレーザ光の一部は−Ｙ方向に反射され、集光レンズ６１２を介してフォトダイオード６１３で受光される。フォトダイオード６１３は、モニタ用のフォトダイオードであり、受光光量に応じた信号（光電変換信号）をレーザモジュール５００のレーザ制御装置に出力する。
【０１３２】
第２の部分６３０は、第１の部分６１０の＋Ｚ側であって、ハーフミラー６１１を透過したレーザ光の光路上にカップリングレンズ６３１が位置するように配置されている。カップリングレンズ６３１は、ハーフミラー６１１を透過したレーザ光を略平行光とする。開口板６３２は、開口部を有し、カップリングレンズ６３１を介したレーザ光を整形する。開口板６３２の開口部を通過したレーザ光が、光源装置１４０から射出されたレーザ光となる。
【０１３３】
ここで、面発光レーザアレイチップ５１０から射出されたレーザ光をフォトダイオード６１３に導く光学系を組み込むコストが、この光源装置１４０の高価格化を招く原因となっている。このため、発明者は、実施例１の光源装置１４を発明するに至った。
【０１３４】
以上のように構成される実施例２の光源装置１４０を用いる面発光レーザアレイの特性評価は、面発光レーザアレイチップ５１０から射出されハーフミラー６１１で反射されたレーザ光の光量をフォトダイオード６１３で検出することによって行われる。これによって得られる理想的な波形データが、図２２（Ａ）に示されている。
【０１３５】
一方、図２２（Ｂ）には、面発光レーザアレイチップ５１０に、戻り光による光量変動がある場合の異常波形１２５ａが実線で示され、光量変動がない正常波形１２５ｂが破線で示されている。
【０１３６】
図２２（Ｂ）から分かるように、異常波形１２５ａは、波形の前半部分が波打つように現れることが多いが、これに限らず、波形の後半部分が波打つように現れる場合もある。また、周波数も１ｋＨｚの場合や、もっと大きい、例えば、数１００ｋＨｚの波形においても、異常波形が生じる場合がある。特に、１ｋＨｚにおける波形を、例えば複写機、プリンタ等の画像形成装置に必要な１ラインを安定して描く際の基準とした場合、その安定性は、画像形成装置によっては、５％レベルの変動であっても問題となる。
【０１３７】
ここで、画像形成装置に必要とされる、面発光レーザアレイの特性の定量化について説明する。この特性の定量化には、一般に、熱による面発光レーザの光量変動を評価する指標としてのドループ値が利用されている。
【０１３８】
具体的には、面発光レーザの立ち上がり（稼働開始直後の）時間帯での光量Ｐａと、十分に時間が経過した時間帯での光量Ｐｂとの差を、光量Ｐａで除して得られる、次の（１）式のＤｒ（単位：％）を、ドループ値として定義する。
Ｄｒ＝（Ｐａ−Ｐｂ）／Ｐａ・・・（１）
Ｐａ：時間Ｔａにおける光出力値
Ｐｂ：時間Ｔｂにおける光出力値
【０１３９】
一例として、実施例２では、図２２（Ｂ）に示されるように、１ｋＨｚでデューティーが５０％、Ｔａは、１ｋＨｚにおける１μｓｅｃの位置で、Ｔｂは１ｋＨｚにおける４８０μｓｅｃの位置とした。また、光出力は１．４ｍＷ相当とし、測定温度は２５℃になるように温調冶具で調整した。実施例２では、このような光出力及び温度とされているが、利用される光出力及び温度に対して、面発光レーザアレイの特性の定量化が行われるので、これに限定されるものではない。また、上記デューティー比、周波数、Ｔａ、Ｔｂの各値は、画像形成装置として、高精度な画像を形成するために必要な条件となる。
【０１４０】
また、２次元配列された複数の面発光レーザを含む面発光レーザアレイは、各面発光レーザのドループ値が互いに一致又は近似してないと、図２２（Ｂ）に示されるような異常波形１２５ａ等が発生し、最終的に形成される画像の品質が著しく低下する。
【０１４１】
そこで、面発光レーザアレイの特性としては、次の（２）式で定義される、複数の面発光レーザ（発光部）のドループ値のばらつきが、極力小さいことが望ましい。
【０１４２】
ドループ値のばらつき（％）＝Ｄｒ（ｍａｘ）−Ｄｒ（ｍｉｎ）・・・（２）
Ｄｒ（ｍａｘ）：複数の発光部の中で最もＤｒ値が大きい発光部のＤｒ値
Ｄｒ（ｍｉｎ）：複数の発光部の中で最もＤｒ値が小さい発光部のＤｒ値
【０１４３】
上記（２）式のドループ値のばらつきが、３％を超えた状態で画像を形成すると、画像品質が著しく低下することが分かっている。
【０１４４】
なお、仮にドループ値のばらつきが小さくても、各面発光レーザのドループ値そのものが大きければ、これに起因する画像劣化が生じる。
【０１４５】
図２３には、比較例１の光源装置（光デバイスＡともいう）におけるｃｈ間のドループ値のばらつきが示されている。光デバイスＡは、パッケージと、該パッケージに実装された３２個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ３２）を有する面発光レーザアレイと、パッケージに接続され、反射防止膜が形成されていない透明ガラス板（表面及び裏面の反射率を合わせた反射率が約８．６％）が面発光レーザアレイの射出方向に直交するように低融点ガラスによって融着された金属製リッドと、を有している。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。
【０１４６】
比較例１では、面発光レーザアレイの３２個の発光部のドループ値は、大きいもので４％、小さいものでは−１．５％であった。これは、発光部によってドループ値が一様でなく、出力波形が異常波形となっていることを示している。光デバイスＡのような発光部間にドループ値の大きなばらつきがある光源装置を用いると、高品質な画像を形成することができない。
【０１４７】
図２４には、比較例２の光源装置（光デバイスＢともいう）におけるｃｈ間のドループ値のばらつきが示されている。光デバイスＢは、パッケージと、該パッケージに実装された３２個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ３２）を有する面発光レーザアレイと、反射防止膜が表面及び裏面に形成されている透明ガラス板（表面及び裏面の反射率を合わせた反射率が約０．１％）が面発光レーザアレイの射出方向に直交するように低融点ガラスによって融着された金属製のリッドと、を有している。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。
【０１４８】
比較例２では、面発光レーザアレイの３２個の発光部のドループ値は、大きいもので１．５％、小さいもので０．２％であり、ばらつきが格段に低減されていることが分かる。
【０１４９】
比較例２のように、反射率が非常に低い反射防止膜が形成された透明ガラス板を用いることにより、戻り光への耐性が強くなり、ドループ値のばらつきが小さくなる。結果として、異常波形の抑制、各面発光レーザの光量変動の抑制が可能となる。
【０１５０】
しかしながら、比較例２では、発明者が目的とする面発光レーザアレイとフォトダイオードとが一体化された構造を有し、安定したＡＰＣ制御を行うことができる光源装置（光デバイス）を実現することはできない。
【０１５１】
そこで、発明者は、裏面（射出面）に反射防止膜が形成され、かつ表面（入射面）に所定の反射率を有する反射膜が形成された透明ガラス板が、面発光レーザアレイの射出方向に直交する仮想平面、すなわち面発光レーザアレイからの複数のレーザ光の光路に直交する仮想平面に対して所定角度傾斜した状態で取り付けられた金属製のリッドを、面発光レーザアレイ及びフォトダイオードが実装されたパッケージに取り付け、透明ガラス板の傾斜によって、面発光レーザアレイへの戻り光をなくし、かつモニタ用フォトダイオードに向けてモニタ光を反射させる場合のｃｈ間のドループ値のばらつきを、以下の複数の実施例において調べた。
【０１５２】
図２５には、本実施形態の実施例３の光源装置（光デバイスＣともいう）におけるｃｈ間のドループ値のばらつきが示されている。光デバイスＣは、パッケージと、該パッケージに実装された３２個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ３２）を有する面発光レーザアレイ及びフォトダイオードと、パッケージに取り付けられ、裏面（射出面）に反射防止膜が形成され、かつ表面（入射面）に７８０ｎｍの波長に対して１０％の反射率を有する反射層が形成された透明ガラス板が面発光レーザアレイの射出方向に直交する仮想平面（ＸＹ平面）に対して８°傾斜した状態で低融点ガラスによって融着された金属製リッドと、を有している。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。
【０１５３】
実施例３では、面発光レーザアレイの３２個の発光部のドループ値（％）は、大きいもので３％、小さいもので０．５％であり、上記光デバイスＡよりもばらつきが低減されているのが分かる。しかしながら、上記光デバイスＢよりもドループ率のばらつきは大きく、傾斜角は、８°では不充分であることが分かる。
【０１５４】
図２６には、本実施形態の実施例４の光源装置（光デバイスＤともいう）におけるｃｈ間のドループ値のばらつきが示されている。光デバイスＤは、パッケージと、該パッケージに実装された３２個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ３２）を有する面発光レーザアレイ及びフォトダイオードと、パッケージに取り付けられ、裏面（射出面）に反射防止膜が形成され、かつ表面（入射面）に７８０ｎｍの波長に対して１０％の反射率を有する反射層が形成された透明ガラス板が面発光レーザアレイの射出方向に直交する仮想平面（ＸＹ平面）に対して１０°傾斜した状態で低融点ガラスによって融着された金属製リッドと、を有している。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。
【０１５５】
また、図２７には、本実施形態の実施例５の光源装置（光デバイスＥともいう）におけるｃｈ間のドループ値のばらつきが示されている。光デバイスＥは、パッケージと、該パッケージに実装された３２個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ３２）を有する面発光レーザアレイ及びフォトダイオードと、パッケージに取り付けられ、裏面（射出面）に反射防止膜が形成され、かつ表面（入射面）に７８０ｎｍの波長に対して１５％の反射率を有する反射層が形成された透明ガラス板が面発光レーザアレイの射出方向に直交する仮想平面（ＸＹ平面）に対して１０°傾斜した状態で低融点ガラスによって融着された金属製リッドと、を有している。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。
【０１５６】
また、図２８には、本実施形態の実施例６の光源装置（光デバイスＦともいう）におけるｃｈ間のドループ値のばらつきが示されている。光デバイスＦは、パッケージと、該パッケージに実装された３２個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ３２）を有する面発光レーザアレイ及びフォトダイオードと、パッケージに取り付けられ、裏面（射出面）に反射防止膜が形成され、かつ表面（入射面）に空気とガラスとの屈折率差を利用して反射できるように反射膜が形成されていない透明ガラス板を面発光レーザアレイの射出方向に直交する仮想平面（ＸＹ平面）に対して１５°傾斜した状態で低融点ガラスによって融着された金属製リッドと、を有している。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。
【０１５７】
上記光デバイスＤ、Ｅ及びＦでは、ドループ値のばらつきは、光デバイスＢと同等、あるいはそれ以下であった。
【０１５８】
そこで、反射防止膜が形成されていない透明ガラス板と一体化された樹脂製リッドを用いても、透明ガラス板を傾斜させることで、反射防止膜が形成された透明ガラス板と一体化された金属製リッドを用いる場合と同等の効果を得ることができることが分かった。すなわち、レーザ光を一部反射する透明部材を用いても、それを傾斜させることで戻り光の問題を解決できる。
【０１５９】
以上の説明から分かるように、光分離素子１７のＸＹ平面に対する傾斜角は、１０°以上であることが好ましく、１５°以上であることがより好ましい。
【０１６０】
以上説明した本実施形態の実施例１〜６の光源装置は、２次元配列された複数の発光部を有する面発光レーザアレイと、該面発光レーザアレイからの複数のレーザ光の光路上に配置され、該複数のレーザ光それぞれの一部を透過させ、残部を入射方向に交差する方向に反射させる光学素子と、該光学素子で反射されたレーザ光を受光するフォトダイオードと、を備えている。
【０１６１】
この場合、面発光レーザアレイから射出された複数のレーザ光それぞれの一部の主光線を含む中央の光線（光量が大きい光線）を透過させることができ、例えば書き込み用光として充分な光量を得ることができる。また、面発光レーザアレイから射出された複数のレーザ光それぞれの残部の主光線（光量が大きい光線）を含む光線がフォトダイオードで受光されるため、モニタ光として充分な光量を得ることができる。また、面発光レーザアレイから射出された複数のレーザ光それぞれの残部が面発光レーザアレイに戻ることが抑制されるため、面発光レーザアレイの光量変動を抑制することができる。
【０１６２】
結果として、本実施形態の実施例１〜６の光源装置では、安定したＡＰＣ制御を行うことができる。
【０１６３】
一方、例えば特許文献１に開示されている面発光レーザモジュールでは、面発光レーザから射出されたレーザ光のうち、主光線を含む中央の光線（光量が大きい光線）がモジュール外に射出され、周辺の光線（光量が小さい光線）が反射部で反射されて、受光素子に入射されるため、受光素子での受光光量が不足し、安定したＡＰＣ制御を行うことができないおそれがあった。
【０１６４】
ところで、前述したように、フォトダイオードの受光面の中央部で受光されるレーザ光の光量は、フォトダイオードの受光面の周辺部で受光されるレーザ光の光量よりも大きい。これらの光量の差は、面発光レーザアレイ及びフォトダイオードをパッケージに実装する際の位置ずれがあると、一層大きくなる。
【０１６５】
そこで、実施例１の光源装置１４では、複数の発光部１００のうち、中央の発光部１００から射出されたレーザの放射角は、周辺の発光部１００から射出されたレーザ光の放射角よりも大きく設定されている。
【０１６６】
この場合、中央の発光部１００から射出されるレーザ光の光量を、周辺の発光部１００から射出されるレーザ光の光量よりも小さくすることができる。この結果、面発光レーザアレイチップ２０及びフォトダイオード３０をパッケージに実装する際の位置ずれがあっても、フォトダイオード３０の受光面で受光される各レーザ光の光量（カップリング効率）のばらつきを低減できる。
【０１６７】
結果として、光源装置１４の製造歩留りを向上させつつ安定したAPC制御を行うことができ、ひいては安価で高性能かつ高信頼性の光源装置１４を提供できる。
【０１６８】
また、中央の発光部１００から射出されたレーザ光の放射角と、周辺の発光部１００から射出されたレーザ光の放射角との差は、１°以下に設定されることが好ましい。
【０１６９】
この場合、面発光レーザアレイ２４０をパッケージに実装する際の位置ずれ量の大小に関わらず、カップリング効率のばらつきを低減でき、ひいては光源装置１４の製造歩留まりを格段に向上することができる。
【０１７０】
また、中央の発光部１００は、周辺の発光部１００よりも小さく形成されることが好ましい。この場合、簡易な手法により、中央の発光部１００から射出されるレーザ光の放射角を、周辺の発光部１００から射出されるレーザ光の放射角よりも大きく設定することができる。
【０１７１】
また、反射膜４５の反射率は、複数のレーザ光の波長に対して、３％〜１５％に設定されることが好ましい。また、カバーガラス４１は、面発光レーザアレイの射出方向に直交する仮想平面、すなわち面発光レーザアレイからの複数のレーザ光の光路に直交する仮想平面（ＸＹ平面）に対して、１０°以上傾斜していることが好ましい。
【０１７２】
この場合、書き込み用光の光量を不足させることなく、フォトダイオード３０の受光面に入射される各レーザ光の光量のばらつきを低減してＳ／Ｎ比が良いモニタ電流を出力することができ、面発光レーザの制御に適切なフィードバックを行うことができる安定したＡＰＣ制御を実現することができる。
【０１７３】
また、光源装置１４は、面発光レーザアレイチップ２０及びフォトダイオード３０を保持するパッケージ１０と、光分離素子１７を保持し、該光分離素子１７とで面発光レーザアレイ２４０及びフォトダイオード３０を覆うようにパッケージ１０に取り付けられたリッド１５と、を更に備え、該リッド１５は、面発光レーザアレイ２４０からの複数のレーザ光の光路上に形成され、光分離素子１７によって塞がれている開口１５ｂを有している。
【０１７４】
この場合、面発光レーザアレイ２４０及びフォトダイオード３０が一体的に設けられ、光量のばらつきが低減された高品質な複数のレーザ光を射出できる光源装置１４を実現できる。
【０１７５】
また、光走査装置１０１０は、光源装置１４を備えているため、多数のレーザ光で感光体ドラム１０３０を安定して精度良く走査することができる。
【０１７６】
また、レーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０を備えているため、高速、かつ高精細に画像を形成することができる。すなわち、スループット及び画像品質の向上を図ることができる。
【０１７７】
なお、上記実施形態では、面発光レーザアレイ２４０の３２個の発光部１００のうち、最外周に位置する２０個の発光部１００（図６の黒塗りの２０個の発光部１００）を周辺の発光部とし、最外周に位置する２０個の発光部１００に取り囲まれている１２個の発光部１００（図６の白抜きの１２個の発光部１００）を中央の発光部としているが、これに限られない。例えば、図６の白抜きの１２個の発光部１００のうち、最も＋Ｘ側のＹ軸方向に並ぶ２つの発光部１００及び最も−Ｘ側のＹ軸方向に並ぶ２つの発光部１００を、周辺の発光部としても良い。要は、図６の白抜きの１２個の発光部１００のうちの少なくとも１つを中央の発光部とし、それ以外を周辺の発光部とすれば良い。
【０１７８】
また、上記実施形態では、面発光レーザアレイが３２個の発光部を有する場合について説明しているが、これに限定されるものではない。要は、面発光レーザアレイは、少なくとも１個の中央の発光部と、該発光部を取り囲むように配列された複数の発光部と、を有していれば良い。
【０１７９】
また、面発光レーザアレイの複数の発光部の配列は、上記実施形態で説明したもの（図６参照）に限られない。要は、面発光レーザアレイの複数の発光部は、副走査対応方向（Ｘ軸方向）の位置が互いに異なるように２次元配列されていることが好ましい。例えば、マトリクス状に配置された複数の発光部を有する面発光レーザアレイを射出方向（Ｚ軸方向）周りに回転させて配置しても良い。
【０１８０】
また、上記実施形態の実施例１では、カバーガラスの入射面に反射膜が形成され、カバーガラスの射出面に反射防止膜が形成されているが、逆でも良い。
【０１８１】
また、上記実施形態の実施例１では、カバーガラスに反射膜及び反射防止膜が形成されているが、反射膜及び反射防止膜の少なくとも一方が形成されていなくても良い。
【０１８２】
また、上記実施形態の実施例１では、光分離素子１７は、リッド１５の開口１５ｂを覆うためのカバーガラス４１と、該カバーガラス４１に形成された反射膜４５及び反射防止膜４６とを含んで構成されているが、これに限られない。例えば、面発光レーザアレイと、リッドの開口を覆うためのカバーガラスとの間のレーザ光の光路上に、例えばハーフミラー等のビームスプリッタ、透明ガラス板、反射膜及び反射防止膜の少なくとも一方が形成された透明ガラス板などを配置しても良い。要は、面発光レーザアレイチップからの複数のレーザ光の光路上に、該複数のレーザ光それぞれの一部を透過させ、残部を反射させる光学素子が配置されていれば良い。
【０１８３】
また、上記実施形態では、面発光レーザの発振波長が７８０ｎｍ帯の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、６５０ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯、９８０ｎｍ帯、１．３μｍ及び１．５μｍ帯など、異なる活性層材料を用いた他の波長帯であっても良い。また、基板もＧａＡｓ以外の基板を用いても良い。
【０１８４】
また、上記面発光レーザアレイは、画像形成装置以外の用途にも用いることができる。その場合には、発振波長は、その用途に応じて、６５０ｎｍ帯、７８０ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯、９８０ｎｍ帯、１．３μｍ帯、１．５μｍ帯等の波長帯であっても良い。この場合に、活性層を構成する半導体材料は、発振波長に応じた混晶半導体材料を用いることができる。例えば、６５０ｎｍ帯ではＡｌＧａＩｎＰ系混晶半導体材料、９８０ｎｍ帯ではＩｎＧａＡｓ系混晶半導体材料、１．３μｍ帯及び１．５μｍ帯ではＧａＩｎＮＡｓ（Ｓｂ）系混晶半導体材料を用いることができる。
【０１８５】
また、上記実施形態では、受光素子として、フォトダイオード３０が採用されているが、これに限らず、例えばフォトトランジスタなどを採用しても良い。
【０１８６】
また、上記実施形態の面発光レーザアレイでは、光射出口及び電流通過領域の形状が正方形状とされているが、これに限らず、例えば、正方形以外の多角形状、円形状、楕円形状等の他の形状であっても良い。
【０１８７】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１８８】
例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。
【０１８９】
例えば、媒体が、ＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｔｏ  Ｐｌａｔｅ）として知られている印刷版であっても良い。つまり、光走査装置１０１０は、印刷版材料にレーザアブレーションによって直接画像形成を行い、印刷版を形成する画像形成装置にも好適である。
【０１９０】
また、例えば、媒体が、いわゆるリライタブルペーパーであっても良い。これは、例えば紙や樹脂フィルム等の支持体上に、以下に説明するような材料が記録層として塗布されている。そして、レーザ光による熱エネルギ制御によって発色に可逆性を与え、表示／消去を可逆的に行うものである。
【０１９１】
透明白濁型リライタブルマーキング法とロイコ染料を用いた発消色型リライタブルマーキング法があり、いずれも適用できる。
【０１９２】
透明白濁型は、高分子薄膜の中に脂肪酸の微粒子を分散したもので、１１０℃以上に加熱すると脂肪酸の溶融により樹脂が膨張する。その後、冷却すると脂肪酸は過冷却状態になり液体のまま存在し、膨張した樹脂が固化する。その後、脂肪酸が固化収縮して多結晶の微粒子となり樹脂と微粒子間に空隙が生まれる。この空隙により光が散乱されて白色に見える。次に、８０℃から１１０℃の消去温度範囲に加熱すると、脂肪酸は一部溶融し、樹脂は熱膨張して空隙を埋める。この状態で冷却すると透明状態となり画像の消去が行われる。
【０１９３】
ロイコ染料を用いたリライタブルマーキング法は、無色のロイコ型染料と長鎖アルキル基を有する顕消色剤との可逆的な発色及び消色反応を利用している。レーザ光により加熱されるとロイコ染料と顕消色剤が反応して発色し、そのまま急冷すると発色状態が保持される。そして、加熱後、ゆっくり冷却すると顕消色剤の長鎖アルキル基の自己凝集作用により相分離が起こり、ロイコ染料と顕消色剤が物理的に分離されて消色する。
【０１９４】
また、媒体が、紫外光を当てるとＣ（シアン）に発色し、可視光のＲ（レッド）の光で消色するフォトクロミック化合物、紫外光を当てるとＭ（マゼンタ）に発色し、可視光のＧ（グリーン）の光で消色するフォトクロミック化合物、紫外光を当てるとＹ（イエロー）に発色し、可視光のＢ（ブルー）の光で消色するフォトクロミック化合物が、紙や樹脂フィルム等の支持体上に設けられた、いわゆるカラーリライタブルペーパーであっても良い。
【０１９５】
これは、一旦紫外光を当てて真っ黒にし、Ｒ・Ｇ・Ｂの光を当てる時間や強さで、Ｙ・Ｍ・Ｃに発色する３種類の材料の発色濃度を制御してフルカラーを表現し、仮に、Ｒ・Ｇ・Ｂの強力な光を当て続ければ３種類とも消色して真っ白にすることもできる。
【０１９６】
このような光エネルギ制御によって発色に可逆性を与えるものも上記実施形態と同様な光走査装置を備える画像形成装置として実現できる。
【０１９７】
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良い。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。
【０１９８】
また、一例として図２９に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。
【０１９９】
このカラープリンタ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り、ブラック用のステーション（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、シアン用のステーション（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、マゼンタ用のステーション（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、イエロー用のステーション（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。
【０２００】
各感光体ドラムは、図２９中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って、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。
【０２０１】
光走査装置２０１０は、前記面発光レーザアレイチップ２０と同様にして製造された面発光レーザアレイチップを含む光源装置を、色毎に有している。そこで、上記光走査装置１０１０と同様の効果を得ることができる。また、カラープリンタ２０００は、この光走査装置２０１０を備えているため、上記レーザプリンタ１０００と同様の効果を得ることができる。
【０２０２】
ところで、カラープリンタ２０００では、各部品の製造誤差や位置誤差等によって色ずれが発生する場合がある。このような場合であっても、点灯させる発光部を選択することで色ずれを低減することができる。
【符号の説明】
【０２０３】
１０…パッケージ（保持手段）、１１ａ…第１走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…第２走査レンズ（走査光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（光偏向器）、１４…光源装置、１５…リッド（カバー）、１５ａ…開口、１７…光分離素子（光学素子）、３０…フォトダイオード（受光素子）、４１…カバーガラス（透明部材）、４５…反射膜、４６…反射防止膜、１００…発光部、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２０４】
【特許文献１】特開２０１２−１９０３８号公報
【図１】
2014072470.tif 000003
【図２】
2014072470.tif 000004
【図３】
2014072470.tif 000005
【図４】
2014072470.tif 000006
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図１９】
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【図２０】
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