(57)【要約】【課題】高コスト化を招くことなく、光量変動の少ない安定した光を射出することができる光デバイスを提供する。【解決手段】  カバーガラス３００は、レーザチップの射出面に対して傾斜角１７°で傾斜して、パッケージ部材２００に安価な樹脂系接着剤で固定されている。そして、パッケージ部材２００におけるカバーガラス３００を支持している部分の一部には、接着剤が塗布されていない。この場合は、カバーガラス３００として、安価な無反射ガラス板を用いても、戻り光がレーザチップの活性層の中に侵入することを防ぐことができる。【選択図】図３７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面発光レーザ素子と、周囲が壁で囲まれている空間領域の底面上に前記面発光レーザ素子を保持するパッケージ部材とを備える光デバイスにおいて、
前記パッケージ部材に保持され、前記面発光レーザ素子から射出された光の光路上に配置された透明部材を更に備え、
前記透明部材は、前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が前記面発光レーザ素子の射出面に対して傾斜して、前記パッケージ部材に接着剤で固定され、
前記パッケージ部材における前記透明部材を支持している部分の一部には、前記接着剤が塗布されていないことを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記透明部材は、前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が前記面発光レーザ素子の射出面に対して１０°以上傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記透明部材は、多角形状の板状部材であり、
該多角形の一辺の少なくとも一部には、接着剤が塗布されていないことを特徴とする請求項１又は２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記空間領域における壁の少なくとも一部は段付き構造部を有し、前記透明部材は、その一部が前記段付構造部の段部に支持されてい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デバイス。
【請求項５】
前記段部は、前記透明部材の一の縦断面において、端部近傍及び該端部近傍以外の部分の一方を支持していることを特徴とする請求項４に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記面発光レーザ素子は、射出面が誘電体膜で覆われ、半導体が露出していないことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記面発光レーザ素子は、基板上に積層された複数の半導体を有し、
前記複数の半導体は、側面が誘電体膜で覆われ、露出していないことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記面発光レーザ素子は、射出領域内に設けられ、周辺部の反射率と中心部の反射率を異ならせる透明な誘電体膜を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記面発光レーザ素子は、複数の発光部を有する面発光レーザアレイであ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デバイス。
【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デバイスを有する光源と；
前記光源からの光を偏向する偏向器と；
前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；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つの像担持体に対して画像情報が含まれる光を走査する少なくとも１つの請求項１０に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像情報は、多色のカラー画像情報であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
面発光レーザ素子及び透明部材がパッケージ部材に保持されている請求項１〜８のいずれか一項に記載の光デバイスを製造する製造方法であって、
前記面発光レーザ素子が固定され、該面発光レーザ素子と電気的に接続されている前記パッケージ部材に、前記透明部材を載置する工程と；
前記透明部材における前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が水平になるように、前記パッケージ部材を傾斜させる工程と；
前記透明部材を前記パッケージ部材に固定するための接着剤を塗布する工程と；を含む製造方法。
【請求項１４】
前記パッケージ部材を傾斜させる工程では、底面が傾斜しているホルダに前記パッケージ部材を載置することを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイス、光走査装置、画像形成装置及び製造方法に係り、更に詳しくは、面発光レーザ素子がパッケージ部材に保持されている光デバイス、該光デバイスを有する光走査装置、該光走査装置を備える画像形成装置、及び前記光デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、レーザ光を射出するレーザ素子は、光学系とともに用いられると、光学系に含まれるレンズあるいはガラスの表面で反射した光が戻り光として入射し、射出されるレーザ光に光量変動を引き起こすおそれがあった。そこで、戻り光に対して高い耐性をもつレーザ素子が提案された。
【０００３】
例えば、特許文献１には、下部多層膜反射鏡と上部多層膜反射鏡とによって共振器を形成し、共振器内のバイアス点における緩和振動周波数が、面発光レーザ素子から出力されるレーザ光を変調する光通信周波数を超えて設定される面発光レーザ素子が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、半導体基板と、半導体基板の上方に設けられた活性層と、活性層の上方に設けられ、活性層にて生じたレーザ光を半導体基板と垂直方向に出射する出射面と、出射面上に設けられ、レーザ光の一部を吸収する吸収層と、を含む面発光型半導体レーザが開示されている。
【０００５】
また、戻り光自体を抑制することについても考案された。
【０００６】
例えば、特許文献３には、ＴＯヘッダー上に少なくとも面発光レーザチップ及びモニタ用フォトディテクタがマウントされ、４０％以下の透過率を持つ膜がコーティングされた窓を備えたキャップを有する光送信用の面発光レーザモジュールが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、レーザ素子から射出されるレーザ光の安定性についての要求が厳しくなり、特許文献１〜３に記載されているレーザ素子及びレーザモジュールでは、その要求を満足させるのは困難であった。
【０００８】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、高コスト化を招くことなく、光量変動の少ない安定した光を射出することができる光デバイスを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、高コスト化を招くことなく、安定した光走査を行うことができる光走査装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第３の目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、面発光レーザ素子と、周囲が壁で囲まれている空間領域の底面上に前記面発光レーザ素子を保持するパッケージ部材とを備える光デバイスにおいて、
前記パッケージ部材に保持され、前記面発光レーザ素子から射出された光の光路上に配置された透明部材を更に備え、前記透明部材は、前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が前記面発光レーザ素子の射出面に対して傾斜して、前記パッケージ部材に接着剤で固定され、前記パッケージ部材における前記透明部材を支持している部分の一部には、前記接着剤が塗布されていないことを特徴とする光デバイス。
【００１２】
これによれば、高コスト化を招くことなく、光量変動の少ない安定した光を射出することができる。
【００１３】
本発明は、第２の観点からすると、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、本発明の光デバイスを有する光源と；前記光源からの光を偏向する偏向器と；前記偏向器で偏向された光を被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置である。
【００１４】
これによれば、光源が本発明の光デバイスを有しているため、高コスト化を招くことなく、安定した光走査を行うことができる。
【００１５】
本発明は、第３の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。
【００１６】
これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、結果として、高品質の画像を形成することが可能となる。
【００１７】
本発明は、第４の観点からすると、面発光レーザ素子及び透明部材がパッケージ部材に保持されている本発明の光デバイスを製造する製造方法であって、前記面発光レーザ素子が固定され、該面発光レーザ素子と電気的に接続されている前記パッケージ部材に、前記透明部材を載置する工程と；前記透明部材における前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が水平になるように、前記パッケージ部材を傾斜させる工程と；前記透明部材を前記パッケージ部材に固定するための接着剤を塗布する工程と；を含む製造方法である。
【００１８】
これによれば、本発明の光デバイスを効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】図２における光源ユニットを説明するための図である。
【図４】光源ユニットに含まれている光デバイスを説明するための図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図４からカバーガラスを取り外した図である。
【図８】パッケージ部材の平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】カバーガラスの傾斜を説明するための図である。
【図１１】レーザチップを説明するための図である。
【図１２】レーザチップにおける複数の発光部の配列状態を説明するための図である。
【図１３】各発光部の構成・構造を説明するための図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ断面図である。
【図１５】図１３のＢ−Ｂ断面図である。
【図１６】図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、それぞれ傾斜基板を説明するための図である。
【図１７】図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、それぞれレーザチップの製造方法を説明するための図（その１）である。
【図１８】図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、それぞれレーザチップの製造方法を説明するための図（その２）である。
【図１９】エッチングマスクを説明するための図である。
【図２０】図１９におけるメサ上面部分の拡大図である。
【図２１】図２１（Ａ）は、レーザチップの製造方法を説明するための図（その３）であり、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）におけるメサ上面部分の拡大図である。
【図２２】図２２（Ａ）は、レーザチップの製造方法を説明するための図（その４）であり、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）におけるメサ上面部分の拡大図である。
【図２３】図２３（Ａ）は、レーザチップの製造方法を説明するための図（その５）であり、図２３（Ｂ）は、図２３（Ａ）におけるメサ上面部分の拡大図である。
【図２４】図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）は、それぞれ低反射率領域及び高反射率領域を説明するための図である。
【図２５】レーザチップの製造方法を説明するための図（その６）である。
【図２６】図１２のＡ−Ａ断面図である。
【図２７】出力波形を説明するための図（その１）である。
【図２８】出力波形を説明するための図（その２）である。
【図２９】光デバイスＡにおける各発光部のドループ率（計測値）を説明するための図である。
【図３０】光デバイスＢにおける各発光部のドループ率（計測値）を説明するための図である。
【図３１】光デバイスＣにおける各発光部のドループ率（計測値）を説明するための図である。
【図３２】光デバイスＤにおける各発光部のドループ率（計測値）を説明するための図である。
【図３３】光デバイスＥにおける各発光部のドループ率（計測値）を説明するための図である。
【図３４】光デバイスＦにおける各発光部のドループ率（計測値）を説明するための図である。
【図３５】接着剤塗布用のホルダを説明するための図（その１）である。
【図３６】接着剤塗布用のホルダを説明するための図（その２）である。
【図３７】接着剤塗布部の例１を説明するための図である。
【図３８】接着剤塗布部の例２を説明するための図である。
【図３９】例１の接着剤塗布部における塗布方向を説明するための図である。
【図４０】モードフィルタの変形例１を説明するための図である。
【図４１】モードフィルタの変形例２を説明するための図である。
【図４２】モードフィルタの変形例３を説明するための図である。
【図４３】モードフィルタの変形例４を説明するための図である。
【図４４】レーザチップの変形例を説明するための図（その１）である。
【図４５】図４５（Ａ）及び図４５（Ｂ）は、それぞれ変形例のレーザチップにおける低反射率領域及び高反射率領域を説明するための図である。
【図４６】レーザチップの変形例を説明するための図（その２）である。
【図４７】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】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３９を用いて説明する。図１には、一実施形態に係るレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【００２１】
このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
帯電チャージャ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、帯電チャージャ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。
【００２５】
帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。
【００２６】
光走査装置１０１０は、帯電チャージャ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光束により走査し、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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潜像（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。
【００２９】
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枚づつ取り出し、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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上に順次スタックされる。
【００３２】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００３３】
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、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。
【００３４】
次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。
【００３５】
この光走査装置１０１０は、一例として図２に示されるように、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、ポリゴンミラー１３、光源ユニット１４、シリンドリカルレンズ１７、反射ミラー１８、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３０の所定位置に組み付けられている。
【００３６】
なお、本明細書では、光源ユニット１４からの光の射出方向をＺ軸方向、このＺ軸方向に垂直な平面内で互いに直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向として説明する。また、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。
【００３７】
光源ユニット１４は、一例として図３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を有している。
【００３８】
レーザモジュール５００は、光デバイス５１０、該光デバイス５１０を駆動制御するレーザ制御装置（図示省略）、前記光デバイス５１０及びレーザ制御装置が実装されているＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）基板５８０を有している。
【００３９】
光デバイス５１０は、一例として図４〜図７に示されるように、レーザチップ１００、該レーザチップ１００を保持するパッケージ部材２００、及びカバーガラス３００などを有している。
【００４０】
なお、図４は、光デバイス５１０の平面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ断面図であり、図６は、図４のＢ−Ｂ断面図である。また、図７は、図４におけるカバーガラス３００を除いたときの図である。なお、図７では、煩雑さを避けるため、レーザチップ１００とパッケージ部材２００とを繋ぐボンディングワイヤの図示は省略している。
【００４１】
パッケージ部材２００は、図８及び図９に示されるように、ＣＬＣＣ（Ｃｅｒａｍｉｃ  ｌｅａｄｅｄ  ｃｈｉｐ  ｃａｒｒｉｅｒ）と呼ばれるフラットパッケージである。なお、図９は、図８のＡ−Ａ断面図である。
【００４２】
このパッケージ部材２００は、その＋Ｚ側には、周囲が壁で囲まれている空間領域を有している。
【００４３】
また、このパッケージ部材２００は、セラミック２０１と複数の金属配線２０３の多層構造となっている。
【００４４】
複数の金属配線２０３は、パッケージ側面の複数の金属キャスター２０７に個別に接続されており、パッケージ部材の周辺から中央に向かって伸びている。
【００４５】
空間領域の底面には、金属膜２０５が設けられている。この金属膜２０５は、ダイアタッチエリアとも呼ばれており、共通電極になっている。
【００４６】
レーザチップ１００は、空間領域の底面のほぼ中央であって、金属膜２０５上にＡｕＳｎ等の半田材を用いてダイボンドされている。すなわち、レーザチップ１００は、周囲が壁で囲まれている領域の底面上に保持されている。
【００４７】
カバーガラス３００は、Ｘ軸方向を長辺とする長方形状の透明なガラス板である。ここでは、カバーガラス３００は、一例として図１０に示されるように、−Ｙ側の長辺近傍がパッケージ部材２００の＋Ｚ側の表面で支持され、＋Ｙ側の長辺近傍、及びＸ軸方向の両端近傍でＹＺ断面における中央部近傍が、空間領域の壁の段部で支持されている。なお、＋Ｙ側の長辺近傍、及びＸ軸方向の両端近傍でＹＺ断面における中央部近傍の一方が、空間領域の壁の段部で支持されていても良い。そこで、カバーガラス３００の表面は、Ｙ軸方向に対して傾斜することとなる。なお、この傾斜角をθとする。この傾斜角については、後述する。
【００４８】
図３に戻り、前記光学モジュール６００は、第１の部分６１０と第２の部分６３０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、及び受光素子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。
【００４９】
第１の部分６１０は、光デバイス５１０の＋Ｚ側であって、レーザチップ１００から射出された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に入射した光の一部は−Ｙ方向に反射され、集光レンズ６１２を介して受光素子６１３で受光される。受光素子６１３は、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。
【００５０】
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を透過した光の光路上にカップリング６３１が位置するように配置されている。カップリング６３１は、ハーフミラー６１１を透過した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６３１を介した光を整形する。開口板６３２の開口部を通過した光が、光源ユニット１４から射出される光となる。
【００５１】
図２に戻り、シリンドリカルレンズ１７は、光源ユニット１４から射出された光を反射ミラー１８を介してポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍に集光する。
【００５２】
レーザチップ１００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、カップリングレンズ６３１と開口板６３２とシリンドリカルレンズ１７と反射ミラー１８とから構成されている。
【００５３】
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。そして、不図示の回転機構により、図２に示される矢印の方向に一定の角速度で回転されている。従って、光源ユニット１４から射出され、シリンドリカルレンズ１７によってポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍に集光された光は、ポリゴンミラー１３の回転により一定の角速度で偏向される。
【００５４】
偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光の光路上に配置されている。
【００５５】
像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ１１ｂを介した光が、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。
【００５６】
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、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂとから構成されている。なお、ポリゴンミラー１３と偏向器側走査レンズ１１ａとの間の光路上、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂの間の光路上、及び像面側走査レンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくともいずれかに、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されても良い。
【００５７】
上記レーザチップ１００は、一例として図１１に示されるように、２次元的に配列されている３２個の発光部、及び３２個の発光部の周囲に設けられ、各発光部に対応した３２個の電極パッドを有している。また、各電極パッドは、対応する発光部と配線部材によって電気的に接続されている。
【００５８】
３２個の発光部は、図１２に示されるように、全ての発光部をＺ軸方向に延びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等しく（図１２では「ｃ」）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つの発光部の中心間距離をいう。
【００５９】
ここでは、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。すなわち、レーザチップ１００は、いわゆる面発光レーザアレイチップである。
【００６０】
各発光部は、図１３〜図１５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、及びモードフィルタ１１５などを有している。なお、図１３は、１つの発光部の平面図であり、図１４は、図１３のＡ−Ａ断面図であり、図１５は、図１３のＢ−Ｂ断面図である。
【００６１】
基板１０１は、表面が鏡面研磨面であり、図１６（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１５度（α＝１５度）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１６（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。
【００６２】
図１４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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
モードフィルタ１１５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、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。
【００７３】
次に、レーザチップ１００の製造方法について簡単に説明する。なお、ここでは、所望の偏光方向（所望の偏光方向Ｐという）は、Ｘ軸方向であるものとする。
【００７４】
（１）上記積層体を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）あるい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（図１７（Ａ）参照）。
【００７５】
ここでは、ＭＯＣＶＤ法の場合には、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）を用いている。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。
【００７６】
（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。
【００７７】
（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。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。
【００７８】
（４）フォトマスクを除去する（図１７（Ｂ）参照）。
【００７９】
（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１８（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。
【００８０】
（６）気相化学堆積法（ＣＶＤ法）を用いて、ＳｉＮからなる保護層１１１を形成する（図１８（Ｂ）参照）。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。
【００８１】
（７）レーザ光の射出面となるメサ上面にｐ側電極コンタクトの窓開けを行うためのエッチングマスク（マスクＭという）を作成する。ここでは、一例として図１９に示されるように、メサの周囲、メサの側面、メサ上面の外周部、及びメサ上面の中心部を挟んで所望の偏光方向Ｐ（ここでは、Ｘ軸方向）に平行な方向に関して対向している２つの小領域（第１の小領域と第２の小領域）がエッチングされないようにマスクＭを作成する。図２０は、図１９におけるメサ上面部の拡大図である。具体的には、図２０における符号Ｌ１を５μｍ、Ｌ２を２μｍ、Ｌ３を８μｍとした。
【００８２】
（８）ＢＨＦにて保護層１１１をエッチングし、ｐ側電極コンタクトの窓開けを行う。
【００８３】
（９）マスクＭを除去する（図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）参照）。
【００８４】
（１０）メサ上面の光射出部となる領域に一辺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。
【００８５】
（１１）光射出部となる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２２（Ａ）参照）。このｐ側電極１１３で囲まれた領域が射出領域である。なお、図２２（Ａ）におけるメサ上面を拡大した平面図が図２２（Ｂ）に示されている。射出領域の形状は、一辺の長さがＬ４（ここでは、１０μｍ）の正方形である。
【００８６】
（１２）気相化学堆積法（ＣＶＤ法）を用いて、一例として図２３（Ａ）に示されるように、ＳｉＮからなる保護層１１７を光学的厚さが２λ／４となるように形成する。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（＝２λ／４ｎ）は約２１０ｎｍに設定した。なお、図２３（Ａ）におけるメサ上面を拡大した平面図が図２３（Ｂ）に示されている。
【００８７】
そして、第１の小領域に残存している光学的厚さが３λ／４のＳｉＮ層がモードフィルタ１１５Ａとなり、第２の小領域に残存している光学的厚さが３λ／４のＳｉＮ層がモードフィルタ１１５Ｂとなる。ここでは、モードフィルタ１１５Ａとモードフィルタ１１５Ｂからモードフィルタ１１５が構成されている。
【００８８】
モードフィルタ１１５Ａ及びモードフィルタ１１５Ｂが存在している部分の反射率は、射出領域の中心部の反射率よりも低くなる（図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）参照）。すなわち、射出領域内に低反射率領域と相対的に反射率が高い高反射率領域とが存在することとなる。
【００８９】
このとき、射出領域の中心部は、光学的厚さが２λ／４のＳｉＮ層（誘電体膜）で被覆されることとなる。また、射出領域の周辺部で２つの小領域（第１の小領域と第２の小領域）を除く領域も、光学的厚さが２λ／４のＳｉＮ層（誘電体膜）で被覆されることとなる。
【００９０】
（１３）基板１０１の裏側を所定の厚さ（例えば１００μｍ程度）まで研磨した後、ｎ側電極１１４を形成する（図２５参照）。ここでは、ｎ側電極１１４はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる多層膜である。
【００９１】
（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。これにより、メサは発光部となる。
【００９２】
（１５）チップ毎に切断する。なお、図１２のＡ−Ａ断面図が図２６に示されている。
【００９３】
そして、種々の後工程を経て、レーザチップ１００となる。
【００９４】
ところで、レーザモジュール５００は、図３の構成・構造を模した光学系を利用して評価される。評価項目は、射出される光の光量の時間変化（出力波形）であり、フォトダイオード（ＰＤ）を用いて検出する。正常な出力波形の一例が図２７に示されている。仮に、戻り光の影響があると、光量が不安定になり、その変動（光量変動）が観察される。
【００９５】
よく現れる光量変動（異常波形）が、模式的に図２８に示されている。この図２８に示されるように、異常波形は、出力波形の前半部分に現れることが多いが、これに限らず、後半部分に現れる場合もある。また、周波数に関しても、１ｋＨｚの場合や、もっと大きい、例えば、数1００ｋＨｚの出力波形においても、異常変動が現れる。
【００９６】
出力波形は、画像形成装置に必要な１ラインを安定して描くのに必要な特性であり、画像形成装置によっては、数％レベルでの光量変動も問題となる。
【００９７】
ここで、環境温度２５°、目標出力１．４ｍＷとし、各発光部に、パルス周期が１ｍｓ、パルス幅が５００μｓの方形波電流パルスをそれぞれ供給したとき、供給後１μｓ（Ｔａ）での光出力Ｐａ、供給後４８０μｓ（Ｔｂ）での光出力Ｐｂを用いて、次の（１）式で得られるＤｒをドループ率（単位：％）として定義する。このドループ率は、上記光量変動を定量化したものと考えることができる。
【００９８】
Ｄｒ=（Ｐａ−Ｐｂ）／Ｐａ×１００  ……（１）
【００９９】
複数の発光部を有する面発光レーザアレイでは、発光部毎にドループ率が異なっていると、画質に悪影響が出るため、全ての発光部でドループ率をほぼ一様にする必要がある。
【０１００】
図２９には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板（反射率：約１％）を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して傾斜させていない光デバイス（光デバイスＡという）におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。ドループ率は、大きいもので４％、小さいものでは−１．５％であった。これは、出力波形が異常波形となっており、その異常形状が、発光部によって一様でないことを示している。無反射ガラスのわずか１％という反射率でもこのようなばらつきが観測されてしまう。このように、発光部間にドループ率の大きなばらつきがある光デバイスを用いると、高品質な画像を形成することができない。
【０１０１】
図３０には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして高価な無反射ガラス板（反射率：０．１％）を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して傾斜させていない光デバイス（光デバイスＢという）におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。ドループ率は、大きいもので１．５％、小さいもので０．２％であり、飛躍的にばらつきが低減されているのが分かる。
【０１０２】
このように、反射率が非常に低い高価な無反射ガラスを用いることにより、戻り光への耐性が強くなり、ドループ率のばらつきが小さくなる。そして、異常波形の抑制、光量変動の抑制が可能となる。しかしながら、高価な無反射ガラスの使用は、光デバイスの大幅なコスト上昇を招くという不都合があった。
【０１０３】
そこで、発明者らは、安価な無反射ガラス板を用い、該ガラス板を傾斜させてドループ率のばらつきを調べた。
【０１０４】
図３１には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板（反射率：０．１％）を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して８°傾斜させた光デバイス（光デバイスＣという）におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。ドループ率は、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８°ではまだ充分ではないといえる。
【０１０５】
図３２には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板（反射率：０．１％）を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して１０°傾斜させた光デバイス（光デバイスＤという）におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。
【０１０６】
また、図３３には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板（反射率：０．１％）を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して１５°傾斜させた光デバイス（光デバイスＥという）におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。
【０１０７】
光デバイスＤ及び光デバイスＥでは、ドループ率のばらつきは、光デバイスＢと同等あるいはそれ以下であった。
【０１０８】
このように、安価な無反射ガラスを用いても、それを傾斜させることで、高価な無反射ガラスを用いるのと同等の効果を期待できることが分かった。
【０１０９】
また、本発明者らは、射出領域にモードフィルタを設けることにより、さらに大きな効果を期待できることを見出した。図３４には、上記モードフィルタ１１５と同様なモードフィルタがそれぞれ設けられている２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板（反射率：０．１％）を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して１５°傾斜させた光デバイス（光デバイスＦという）におけるドループ率が示されている。この光デバイスＦでは、ドループ率のばらつきが更に低減されている。すなわち、これにより、コスト高の原因となる高価な無反射ガラスを用いる必要がないことが分かる。
【０１１０】
そこで、本実施形態では、カバーガラス３００の傾斜角θが１７°となるように、パッケージ部材２００の段付き構造が形成されている。
【０１１１】
次に、光デバイス５１０の製造方法について説明する。
【０１１２】
（Ａ）パッケージ部材２００の空間領域の底面に、レーザチップ１００をダイボンドする。
【０１１３】
（Ｂ）レーザチップ１００の複数の電極パッドとパッケージ部材２００の複数の金属配線２０３とを個別にボンディングワイヤで電気的に接続する。
【０１１４】
（Ｃ）レーザチップ１００が固定され、該レーザチップ１００と電気的に接続されたパッケージ部材２００を、図３５に示される接着剤塗布用のホルダ４００にセットする。この際、ホルダ４００の位置決め部にパッケージ部材２００が突き当たるようにする。なお、図３５では、６個のホルダ４００が組となっているが、これに限定されるものではない。
【０１１５】
（Ｄ）カバーガラス３００をパッケージ部材２００に載置する。ここでは、一例として図３６に示されるように、ホルダ４００の底面が傾斜しているため、カバーガラス３００はほぼ水平になる。なお、図３６は、接着剤の塗布前、及び塗布中におけるホルダ４００の断面図である。
【０１１６】
（Ｅ）パッケージ部材２００に載置されたカバーガラス３００を固定するための接着剤（紫外線硬化型樹脂系接着剤）を塗布する。
【０１１７】
ここでは、接着剤は、一例として図３７又は図３８に示されるように、カバーガラス３００の４つの辺のうちの３つの辺近傍に塗布される。
【０１１８】
例えば、図３７のように接着剤が塗布される場合、図３９に示される順序で接着剤の塗布が行われる。
【０１１９】
また、例えば、図３８のように接着剤が塗布される場合、カバーガラス３００をパッケージ部材２００に載置する工程では、カバーガラス３００の＋Ｘ側の辺が、パッケージ部材２００の＋Ｘ側の壁（ガラス突き当て部）に突き当てられるようにして行われる。
【０１２０】
（Ｆ）接着剤の塗布が終了すると、接着剤を硬化させる。ここでは、ホルダ４００ごと紫外線照射装置に投入し、接着剤の硬化処理を行う。これにより、カバーガラス３００は、レーザチップ１００の射出面に対して１７°傾斜してパッケージ部材２００に固定される。
【０１２１】
（Ｇ）接着剤が硬化すると、パッケージ部材２００をホルダ４００から取り出す。
【０１２２】
ところで、傾斜した辺近傍への接着剤の塗布は、３軸方向に関するノズルの制御が必要となる。そのような３軸制御ができる装置は非常に高価であり、また高度な制御を行いながらの動作を必要とするため動作が遅くなり、タクトタイムが長くなってしまう。
【０１２３】
ここでは、ホルダ４００におけるパッケージ部材２００が載置される底面が、カバーガラス３００がほぼ水平になるように傾斜しているため、ノズルの制御は２軸制御で十分である。これにより、タクトタイムは３秒短縮され、接着剤塗布工程での歩留まりが８７％から９９％へと改善された。
【０１２４】
また、カバーガラス３００の４つの辺のうちの３つの辺近傍に接着剤が塗布されるため、パッケージ部材２００の空間領域が密閉されるのを回避している。
【０１２５】
このように、光デバイス５１０では、パッケージ部材２００の空間領域がカバーガラス３００によって密閉されない構造となっているが、接着剤が塗布されていない部分では、パッケージ部材２００のセラミックとカバーガラス３００とが接触しており、セラミックとカバーガラス３００との間には、セラミックの微視的な表面粗さの隙間がある程度である。このような構造になっているため、光デバイス５１０では、水分などは通過させるが微視的なダストは空間領域内に侵入させないようになっている。もちろん、接着剤が塗布されている部分では、セラミックとカバーガラス３００の間にダストが通過するほどの隙間はない。
【０１２６】
セラミックの微視的な表面粗さは、セラミックの種類によって異なるが、１μｍ以下であれば原理的に１μｍ以上のダストがその隙間を通ることはない。１μｍ以下のダストであれば、仮にレーザチップ１００の射出領域に付着してもその影響は軽微である。そのため、セラミックの表面粗さは１μｍ程度のものを用いれば良い。
【０１２７】
また、ここでは安価な樹脂製の接着剤を用いても、結露による不具合を生じないことが確認できた。接着剤としては、エポキシ系もしくはアクリル系の安価な接着剤を用いることができる。
【０１２８】
以上説明したように、本実施形態に係る光デバイス５１０によると、レーザチップ１００、該レーザチップ１００を保持するパッケージ部材２００、及びカバーガラス３００などを有している。
【０１２９】
そして、カバーガラス３００は、レーザチップ１００から射出された光が入射する面がレーザチップ１００の射出面に対して傾斜角１７°で傾斜して、パッケージ部材２００に接着剤で固定されている。
【０１３０】
そして、パッケージ部材２００におけるカバーガラス３００を支持している部分の一部には、接着剤が塗布されていない。すなわち、パッケージ部材２００の空間領域は、密閉されていない。
【０１３１】
この場合は、カバーガラス３００として、安価な無反射ガラス板（反射率＝約１％）を用いても、戻り光がレーザチップ１００の活性層の中に侵入することを防ぐことができる。
【０１３２】
また、接着剤として安価な樹脂系接着剤を用いても、結露による不具合の発生を抑制することができる。
【０１３３】
そこで、高コスト化を招くことなく、光量変動の少ない安定した光を射出することができる。
【０１３４】
また、パッケージ部材２００の壁の一部を段付き構造とし、その段部でカバーガラス３００の一端を支持している。この場合は、容易にカバーガラス３００の傾斜角を所望の傾斜角とすることができる。これにより、ガラス板取付工程での歩留まりが８０％から９５％へと向上した。
【０１３５】
ところで、樹脂製の接着剤を用いて、パッケージ部材の空間領域をカバーガラスで密閉すると、樹脂製の接着剤が微量の水分を透過させる性質を有しているため、空間領域内の水分量が徐々に高まってしまう。そのときに急激な温度変化が生じると、結露を起こしてしまい、致命的な欠陥品となってしまう。なお、ＣＡＮパッケージのようにメタルシールとすると水分の透過はなくなるものの、更に材料が高価であるため、コスト高となってしまう。
【０１３６】
また、各発光部では、射出面が誘電体膜で覆われ、半導体が露出していないため、射出領域の酸化や汚染を抑制することができる。なお、射出領域の中心部は、誘電体膜１１７に覆われているが、その光学的厚さをλ／４の偶数倍としているため、反射率を低下させることがなく、誘電体膜１１７がない場合と同等の光学特性が得られる。
【０１３７】
また、各発光部では、メサの側面及び積層体の側面が誘電体膜で覆われ、半導体が露出していないため、半導体の酸化や汚染を抑制することができる。
【０１３８】
また、各発光部では、射出領域内に設けられ、周辺部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モードフィルタ１１５を有しているため、横モード抑制効果を得ることができる。そして、モードフィルタ１１５は、中央部を挟んで配置された２つのモードフィルタ１１５Ａとモードフィルタ１１５Ｂとから構成され、各モードフィルタで挟まれた相対的に反射率が高い領域が形状異方性を有しているため、偏光方向を揃えることができる。
【０１３９】
また、本実施形態に係る光走査装置１０１０は、光源ユニット１４が光デバイス５１０を有しているため、高コスト化を招くことなく、安定した光走査を行うことができる。
【０１４０】
また、レーザチップ１００が複数の発光部を有しているため、同時に複数の光走査が可能となり、画像形成の高速化を図ることができる。
【０１４１】
そして、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、光走査装置１０１０を備えているため、高品質の画像を形成することが可能となる。
【０１４２】
また、レーザチップ１００では、各発光部を副走査対応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ｃであるので、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム１０３０上では副走査方向に等間隔で発光部が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。
【０１４３】
そして、例えば、上記間隔ｃを２．６５μｍ、光走査装置１０１０の光学系の倍率を２倍とすれば、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書込みができる。もちろん、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ｄ（図１２参照）を狭くして間隔ｃを更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、発光部の点灯のタイミングで容易に制御できる。
【０１４４】
また、この場合には、レーザプリンタ１０００では書きこみドット密度が上昇しても印刷速度を落とすことなく印刷することができる。また、同じ書きこみドット密度の場合には印刷速度を更に速くすることができる。
【０１４５】
また、この場合には、各発光部からの光束の偏光方向が安定して揃っているため、レーザプリンタ１０００では、高品質の画像を安定して形成することができる。
【０１４６】
なお、上記実施形態では、カバーガラス３００におけるレーザチップ１００から射出された光が入射する面がレーザチップ１００の射出面に対して傾斜角１７°で傾斜している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、傾斜角が１０°以上であれば良い。このとき、傾斜角が１５°以上であればさらに好ましい。
【０１４７】
また、上記実施形態では、各小領域の形状が長方形である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（例えば、図４０参照）。
【０１４８】
また、上記実施形態において、所望の偏光方向ＰをＹ軸方向とする場合には、第１の小領域と第２の小領域が対向している方向を、Ｙ軸方向にしても良い（図４１参照）。
【０１４９】
また、偏光方向を考慮する必要がない場合には、一例として図４２及び図４３に示されるように等方的な形状の１つの領域を低反射率領域としても良い。
【０１５０】
また、上記実施形態では、保護層１１１及び保護層１１７がＳｉＮの場合について説明したが、これに限らず、例えば、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＴｉＯｘ及びＳｉＯＮのいずれかであっても良い。それぞれの材料の屈折率に合わせて膜厚を設計することで同様の効果を得ることができる。
【０１５１】
また、上記実施形態では、各モードフィルタが保護層１１１及び保護層１１７と同じ材質である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。
【０１５２】
また、上記実施形態において、一例として図４４〜図４６に示されるように、前記保護層１１７が積層されていなくても良い。このとき、各モードフィルタは、光学的厚さがλ／４のＳｉＮからなる誘電体膜１１１から構成される。
【０１５３】
また、上記実施形態では、基板の主面の法線方向が、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１５度傾斜している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。基板の主面の法線方向が、結晶方位＜１  ０  ０＞の一の方向に対して、結晶方位＜１  １  １＞の一の方向に向かって傾斜していれば良い。
【０１５４】
また、上記実施形態では、基板が傾斜基板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、基板が非傾斜基板であっても良い。
【０１５５】
また、上記実施形態において、前記レーザチップ１００に代えて、レーザチップ１００と同様の発光部が１次元配列されたレーザチップを用いても良い。
【０１５６】
また、上記実施形態では、発光部の発振波長が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い。感光体の特性に応じて、発光部の発振波長を変更しても良い。
【０１５７】
また、上記光デバイス５１０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、レーザチップ１００の発振波長は、その用途に応じて、６５０ｎｍ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。
【０１５８】
また、各反射鏡の材料及び構成を発振波長に応じて選択することにより、任意の発振波長に対応した発光部を形成することができる。例えば、ＡｌＧａＩｎＰ混晶などのＡｌＧａＡｓ混晶以外のものを用いることができる。なお、低屈折率層及び高屈折率層は、発振波長に対して透明で、かつ可能な限り互いの屈折率差が大きく取れる組み合わせが好ましい。
【０１５９】
また、この場合に、レーザチップ１００に代えて、１つの発光部を有する面発光レーザ素子を用いても良い。
【０１６０】
なお、上記実施形態では、光走査装置１０１０がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも用いることができる。
【０１６１】
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。
【０１６２】
また、レーザ光によって媒体（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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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ー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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
このような、光エネルギー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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
また、一例として図４７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。
【０１７３】
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「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。
【０１７４】
各感光体ドラムは、図４７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。
【０１７５】
光走査装置２０１０は、前記光デバイス５１０と同様な光デバイスを含む光源ユニットを、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。
【０１７６】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１７７】
以上説明したように、本発明の光デバイスによれば、高コスト化を招くことなく、光量変動の少ない安定した光を射出するのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、安定した光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。
【符号の説明】
【０１７８】
１１ａ…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（偏向器）、１４…光源ユニット、１００…レーザチップ（面発光レーザアレイ）、１０１…基板、１０３…下部半導体ＤＢＲ（半導体多層膜反射鏡の一部）、１０４…下部スペーサ層（共振器構造体の一部）、１０５…活性層、１０６…上部スペーサ層（共振器構造体の一部）、１０７…上部半導体ＤＢＲ（半導体多層膜反射鏡の一部）、１０８…被選択酸化層、１０８ｂ…電流通過領域、１１３…ｐ側電極（電極）、１１５…モードフィルタ（誘電体膜）、１１５Ａ…モードフィルタ（誘電体膜の一部）、１１５Ｂ…モードフィルタ（誘電体膜の一部）、２００…パッケージ部材、３００…カバーガラス（透明部材）、５１０…光デバイス、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】
【０１７９】
【特許文献１】特開２００５−２５２０３２号公報
【特許文献２】特開２００５−０８６０２７号公報
【特許文献３】特開２００７−１０３５７６号公報
【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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【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１９】
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【図２０】
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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３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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