(57)【要約】【課題】低コストで容易な構造の光量モニタ可能な面発光レーザモジュールを提供する。【解決手段】基板面に対し垂直方向に光を出射する面発光レーザを有する面発光レーザ素子と、前記面発光レーザの光をモニタするための受光素子と、前記面発光レーザ素子を取り囲むように形成されるパッケージと、を有し、前記パッケージには、前記面発光レーザの光の出射方向に、前記光を透過する材料により形成された出射窓を有し、前記受光素子は、前記出射窓の端面からの光を受光するように配置されていることを特徴とする面発光レーザモジュールを提供することにより上記課題を解決する。【選択図】図１
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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光を出射する面発光レーザを有する面発光レーザ素子と、
前記面発光レーザの光をモニタするための受光素子と、
前記面発光レーザ素子を取り囲むように形成されるパッケージと、
を有し、
前記パッケージには、前記面発光レーザの光の出射方向に、前記光を透過する材料により形成された出射窓を有し、
前記受光素子は、前記出射窓の端面からの光を受光するように配置されていることを特徴とする面発光レーザモジュール。
【請求項２】
前記受光素子は、前記面発光レーザより出射された光のうち、前記出射窓の内部を伝搬する光を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザモジュール。
【請求項３】
前記出射窓において、前記面発光レーザからの光が照射される面は、前記基板面に対して傾斜し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モジュール。
【請求項４】
前記出射窓は、前記光を透過する第１の材料に、前記第１の材料とは屈折率の異なる第２の材料からなる光散乱微粒子が含まれているものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の面発光レーザモジュール。
【請求項５】
前記出射窓において、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する領域には、前記出射窓の両面、または、前記面発光レーザ素子が配置されている側の面に、反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の面発光レーザモジュール。
【請求項６】
前記出射窓において、前記反射防止膜が形成されている領域以外の全部または一部には、前記出射窓を構成する材料よりも屈折率の低い材料により形成された低屈折率膜、または金属膜が前記出射窓の両面に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の面発光レーザモジュール。
【請求項７】
前記出射窓は、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する第１の領域と、前記第１の領域の周辺となる第２の領域とを有しており、
前記第１の領域を形成している材料の屈折率は、前記第２の領域を形成している材料の屈折率よりも低いものであることを特徴とする請求項１から３に記載の面発光レーザモジュール。
【請求項８】
前記出射窓は、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する第１の領域と、前記第１の領域の周辺となる第２の領域とを有しており、
前記第２の領域は、前記光を透過する第１の材料に、前記第１の材料とは屈折率の異なる第２の材料からなる光散乱微粒子が含まれており、
前記第１の領域は、前記第１の材料により形成されているものであることを特徴とする請求項１から３に記載の面発光レーザモジュール。
【請求項９】
前記出射窓は、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する第１の領域と、前記第１の領域の周辺となる第２の領域との間には第３の領域が設けられており、前記第３の領域には、前記光を透過する第１の材料に、前記第１の材料とは屈折率の異なる第２の材料からなる光散乱微粒子が含まれており、
前記第３の領域を除く領域は、前記第１の材料により形成されているものであることを特徴とする請求項１から３に記載の面発光レーザモジュール。
【請求項１０】
前記出射窓は、光を透過する基板と前記光を透過する基板の両面に形成された薄膜により形成されており、前記薄膜の屈折率は前記光を透過する基板の屈折率よりも低いものであることを特徴とする請求項１から４、７から９のいずれかに記載の面発光レーザモジュール。
【請求項１１】
前記出射窓は、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する第１の領域と、前記第１の領域の周辺となる第２の領域とを有しており、
前記薄膜は、前記第１の領域には形成されてはいないものであることを特徴とする請求項１０に記載の面発光レーザモジュール。
【請求項１２】
前記面発光レーザ素子には、前記面発光レーザが複数形成されている面発光レーザアレイを有していることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の面発光レーザモジュール。
【請求項１３】
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から１２のいずれかに記載の面発光レーザモジュールを有する光源と、
前記光源からの光を偏向する光偏向部と、
前記光偏向部により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、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１４】
像担持体と、
前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する請求項１３に記載の光走査装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
前記像担持体は複数であって、前記画像情報は、多色のカラー情報であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光レーザモジュール、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、多色画像形成装置においては、より高精細な画像品質が求められている。このため、高速化が年々進み、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷に用いられるようになりつつある。具体的には、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）を２次元的に配列した構成の２次元アレイ素子を用いることにより、感光体上での副走査間隔を記録密度の１／ｎにすることができ、単位画素をｎ×ｍの複数ドットのマトリクス構成を形成することができる。
【０００３】
ところで、上述した面発光レーザは、基板に対して垂直方向に光を出射する半導体レーザであり、垂直共振器型面発光レーザである。このため、端面発光型レーザと比べて、対称性に優れた円形に近い光ビームを単一モードで発生することができるという特徴を有している。
【０００４】
また、面発光レーザは、構造的に２次元集積化を容易にすることができるといった特徴を有しており、更には、消費電力は端面発光型レーザに比べて一桁程度小さいため、より一層高密度で２次元集積化が可能である。
【０００５】
このような面発光レーザにおいても、通常の端面発光型レーザと同様に、発振されるレーザ光は、環境温度の変化や経時的な特性劣化により、出力等が変動する場合がある。このため、発振されているレーザ光を使用する際には、レーザ光の出力をモニタすることが必要となる。ところで端面発光型レーザの場合では、２つの端面により共振器が形成されるため、使用されるレーザ光が出射される一方の端面の他、他方の端面からも一部光が出射される。このため、端面発光型レーザでは、この他方の端面からの光を受光することによりモニタすることが可能である。
【０００６】
しかしながら、面発光レーザの場合、基板面に垂直にレーザ光を出射する構造のものであるため、レーザ光の出射面側に光を出射することができるが、出射面と反対側の面には基板が存在しており、光が出射しない構造となっている。よって、端面発光型レーザのようにレーザ光の出射面の反対側から光は出射しないため、光量モニタをすることはできない。
【０００７】
このため面発光レーザにおいては、出射されたレーザ光をモニタするため様々な方法が考えられている。
【０００８】
第１の方法としては、面発光レーザの出射面側にビームスプリッタやハーフミラー等の光学部品を設置し、面発光レーザより出射された光の一部を分岐し、必要に応じてレンズやミラー等を介しモニタ光として光受光素子に入射させる方法がある。（例えば、特許文献１、２）
【０００９】
第２の方法としては、面発光レーザのパッケージ等に設けられた出射窓、または、出射窓となる位置に設置された光学部品等により、面発光レーザからの出射光の一部を反射しモニタ光とし、パッケージの内部に設置されている受光素子により受光する方法がある。（例えば、特許文献３から７）
【００１０】
第３の方法としては、面発光レーザのパッケージ等の出射窓または出射窓近傍に受光素子を設置し、面発光レーザから出射された光の一部を受光素子に入射させる方法がある。（例えば、特許文献８、９）
第４の方法としては、光学部材により光を分岐して光学部材の表面又は裏面に設けられた光検出手段に光を入射させる方法がある。（例えば、特許文献１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、第１の方法では、面発光レーザから出射されたレーザ光の光路中に、ビームスプリッタやハーフミラー等の光学部品を設置し、モニタ光を分岐する構造のものであるが、モニタ光を分岐するためのビームスプリッタやハーフミラー等の光学部品が必要となるため、面発光レーザのコストを上昇させてしまう。更に、ビームスプリッタやハーフミラー等の光学部品の位置合せも必要となるため、製造工程が増え、また、製造時間も増加するため、より一層のコストの上昇を招いてしまう。
【００１２】
また、第２の方法では、出射窓や光学部品等により反射されたモニタ光となる戻り光が面発光レーザに再度入射し、面発光レーザの動作が不安定となる場合がある。例えば、第２の方法において、受光素子により受光されるモニタ光の光量を増やそうとした場合、出射窓や光学部品等により反射される光の光量を増やす必要があるが、この場合、出射窓や光学部品等により反射された光が、更に面発光レーザを形成する基板面と出射窓や光学部品等との間で多重反射し、迷光が発生し面発光レーザに入射してしまう場合がある。特に、基板上に複数の面発光レーザが形成されている面発光レーザアレイにおいては、他の面発光レーザから出射された光が入射する場合があり、この場合、受光素子に所定の光量の光を入射させつつ、すべての面発光レーザに迷光を含む戻り光が入射しない構造とすることは極めて困難である。
【００１３】
また、第３の方法では、出射窓または出射窓近傍に受光素子を設ける必要があるが、この場合、受光素子としては、薄型の受光素子やドーナッツ形状の受光素子等の特殊な形状の受光素子が必要となり、このような特殊な形状の受光素子は高価なものとなるため、面発光レーザが高コストなものとなってしまう。
【００１４】
また、第４の方法では、モニタ光を分岐するための光学部材等を形成する必要があり、高コストなものとなってしまう。
【００１５】
よって、本発明は、上記に鑑みなされたものであり、低コストで、安定的に動作する、光量モニタをすることのできる面発光レーザモジュールを提供することを目的とするものであり、更には、安定して駆動することができ、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、基板面に対し垂直方向に光を出射する面発光レーザを有する面発光レーザ素子と、前記面発光レーザの光をモニタするための受光素子と、前記面発光レーザ素子を取り囲むように形成されるパッケージと、を有し、前記パッケージには、前記面発光レーザの光の出射方向に、前記光を透過する材料により形成された出射窓を有し、前記受光素子は、前記出射窓の端面からの光を受光するように配置されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記受光素子は、前記面発光レーザより出射された光のうち、前記出射窓の内部を伝搬する光を検出するものであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、前記出射窓において、前記面発光レーザからの光が照射される面は、前記基板面に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、前記出射窓は、前記光を透過する第１の材料に、前記第１の材料とは屈折率の異なる第２の材料からなる光散乱微粒子が含まれているものであることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、前記出射窓において、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する領域には、前記出射窓の両面、または、前記面発光レーザ素子が配置されている側の面に、反射防止膜が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、前記出射窓において、前記反射防止膜が形成されている領域以外の全部または一部には、前記出射窓を構成する材料よりも屈折率の低い材料により形成された低屈折率膜、または金属膜が前記出射窓の両面に形成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、前記出射窓は、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する第１の領域と、前記第１の領域の周辺となる第２の領域とを有しており、前記第１の領域を形成している材料の屈折率は、前記第２の領域を形成している材料の屈折率よりも低いものであることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、前記出射窓は、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する第１の領域と、前記第１の領域の周辺となる第２の領域とを有しており、前記第２の領域は、前記光を透過する第１の材料に、前記第１の材料とは屈折率の異なる第２の材料からなる光散乱微粒子が含まれており、前記第１の領域は、前記第１の材料により形成されているものであることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、前記出射窓は、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する第１の領域と、前記第１の領域の周辺となる第２の領域との間には第３の領域が設けられており、前記第３の領域には、前記光を透過する第１の材料に、前記第１の材料とは屈折率の異なる第２の材料からなる光散乱微粒子が含まれており、前記第３の領域を除く領域は、前記第１の材料により形成されているものであることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、前記出射窓は、光を透過する基板と前記光を透過する基板の両面に形成された薄膜により形成されており、前記薄膜の屈折率は前記光を透過する基板の屈折率よりも低いものであることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明は、前記出射窓は、前記面発光レーザからの光のうち中心部の光が透過する第１の領域と、前記第１の領域の周辺となる第２の領域とを有しており、前記薄膜は、前記第１の領域には形成されてはいないものであることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、前記面発光レーザ素子には、前記面発光レーザが複数形成されている面発光レーザアレイを有していることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、前記記載の面発光レーザモジュールを有する光源と、前記光源からの光を偏向する光偏向部と、前記光偏向部により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、を有することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明は、像担持体と、前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する前記記載の光走査装置と、を有することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明は、前記像担持体は複数であって、前記画像情報は、多色のカラー情報であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、低コストで、安定的に動作する、光量モニタをすることのできる面発光レーザモジュールを提供することができ、更には、安定して駆動することができ、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の実施の形態における面発光レーザモジュールの構成図
【図２】第１の実施の形態における出射窓の説明図（１）
【図３】第１の実施の形態における出射窓の説明図（２）
【図４】従来の面発光レーザモジュールの構成図
【図５】面発光レーザアレイの説明図（１）
【図６】面発光レーザアレイの説明図（２）
【図７】第１の実施の形態における他の面発光レーザモジュールの説明図
【図８】第１の実施の形態における他の出射窓の説明図（１）
【図９】第１の実施の形態における他の出射窓の説明図（２）
【図１０】第１の実施の形態における他の出射窓の説明図（３）
【図１１】第１の実施の形態における他の出射窓の説明図（４）
【図１２】第１の実施の形態における他の出射窓の説明図（５）
【図１３】第１の実施の形態における他の出射窓の説明図（６）
【図１４】第１の実施の形態における他の出射窓の説明図（７）
【図１５】第２の実施の形態における出射窓の構成１の説明図
【図１６】第２の実施の形態における出射窓の構成２の説明図
【図１７】第２の実施の形態における出射窓の構成２の要部拡大図
【図１８】第２の実施の形態における出射窓の構成３の説明図
【図１９】第２の実施の形態における出射窓の構成４の説明図
【図２０】第２の実施の形態における出射窓の構成５の説明図
【図２１】第２の実施の形態における出射窓の構成６の説明図
【図２２】第３の実施の形態におけるレーザプリンタの構成図
【図２３】第３の実施の形態における光走査装置の構成図
【図２４】第４の実施の形態におけるカラープリンタの構成図
【図２５】第５の実施の形態における面発光レーザアレイの説明図
【図２６】第５の実施の形態における光送信モジュールの説明図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
〔第１の実施の形態〕
（面発光レーザモジュールの構造）
第１の実施の形態は、出射窓を有するパッケージ内に面発光レーザを設置した構造の面発光レーザモジュールである。図１に基づき、本実施の形態における面発光レーザモジュールについて説明する。
【００３５】
本実施の形態における面発光レーザモジュールは、基板面に対し垂直方向に光が出射される面発光レーザが形成されている面発光レーザ素子１０が、パッケージ２０の面発光レーザ素子設置部２１に設置されている。パッケージ２０には、面発光レーザ素子１０を駆動する電流を供給するため等に用いられる電極端子２２及び２３が設けられている。具体的には、面発光レーザ素子設置部２１は、電極端子２２及び２３が設けられている側とは反対側に設けられている。また、面発光レーザ素子設置部２１が設けられている側には、設置された面発光レーザ素子１０を覆うように筒状部２４が設けられており、筒状部２４の上部には、面発光レーザ素子１０より発せられた光を透過する材料により形成された出射窓３０が設けられている。
【００３６】
また、筒状部２４の外側の出射窓３０の端面３１の近傍には、平板状の出射窓３０の端面３１からの光が入射する位置に受光素子４０が設置されている。尚、出射窓３０は、ガラス基板等により形成されているが、面発光レーザ素子１０に形成されている面発光レーザより出射した光が、出射窓３０の表面又は裏面（出射窓３０と空気等との界面）において反射し、再び面発光レーザに入射することがないよう、面発光レーザ素子１０の出射面に対し傾斜させて設置されている。また、出射窓３０を構成する材料は、面発光レーザから発せられた波長の光を透過するものであれば、どのような材料でもよく、例えば、ガラス、石英、サファイア等の無機材料、アクリル樹脂等の有機材料が挙げられる。尚、本願においては、出射窓３０において、面発光レーザからの光が入射する側の界面を表面とし、入射した光が出射される側の界面を裏面としている。
【００３７】
ところで、出射窓３０に面発光レーザからの光を照射した場合、出射窓３０を透過する光と出射窓３０により反射される光の他、出射窓３０の内部を伝搬し出射窓３０の端部３１より出射される光があること、また、この光は一定以上の光量を有しており受光素子４０等により検出可能であることを発明者は見出した。本発明における面発光レーザモジュールは、これらの内容に基づくものである。
【００３８】
具体的には、面発光レーザ素子１０より発せされた光１１は、出射窓３０を透過する際に、出射窓３０を透過して面発光レーザモジュールの外側に出射される光１１ａ、出射窓３０の表面又は裏面において反射する光１１ｂ、出射窓３０の内部を伝搬する光１１ｃの３つに分けられる。出射窓３０は、面発光レーザ素子３０において発せられる波長の光を透過する透明な材料により形成されていることから、面発光レーザ素子１０より発せされた光１１は、殆どが出射窓３０を透過し光１１ａとなり出射される。しかしながら、出射窓３０は、透明な材料で形成されているものの、通常、空気等よりも高い屈折率を有しており、この空気等の屈折率と出射窓３０を構成する材料との屈折率差により、出射窓３０の表面又は裏面において反射する光１１ｂが生じる。更に、出射窓３０の表面又は裏面における光の散乱等により、出射窓３０の内部を伝搬する光１１ｃが生じているものと推察される。
【００３９】
本実施の形態における面発光レーザモジュールは、この出射窓３０の内部を伝搬する光１１ｃに着目したものである。即ち、出射窓３０の内部を伝搬する光１１ｃは出射窓３０の端面３１より出射されるが、本実施の形態における面発光レーザモジュールは、この端面３１より出射される光を受光することができる位置に受光素子４０を設けたものである。これにより、出射窓３０の内部を伝搬する光１１ｃをモニタ光として、面発光レーザ素子１０における光出力等を容易に検出することができるのである。
【００４０】
（光の検出方法）
次に、本実施の形態における面発光レーザモジュールにおける光の検出方法について説明する。上述のとおり、本実施の形態における面発光レーザモジュールでは、出射窓３０により、面発光レーザ素子１０より出射された光１１は、出射窓３０を透過する光１１ａ、出射窓３０の表面又は裏面において反射する光１１ｂ、出射窓３０の内部を伝搬する光１１ｃの３つに分けられる。
【００４１】
これらの光について、図２及び図３に基づき説明する。図に示されるように、面発光レーザ素子１０から出射された光１１は、出射窓３０の表面、即ち、出射窓３０と大気等との界面３０ａにおいて透過する光と反射する光とに分けられる。このうち反射する光は反射する光１１ｂとなる。このように反射する光が生じるのは、出射窓３０を構成する材料の屈折率をｎ２とした場合、界面３０ａを介し接する大気等における屈折率ｎ１とが異なるためであり、屈折率ｎ２と屈折率ｎ１との差に応じて反射される光の光量が異なる。一方、界面３０ａより、出射窓３０内に入った光は、出射窓３０の裏面、即ち、出射窓３０と大気等との界面３０ｂにおいて透過する光と反射する光とに分けられる。このうち透過した光は、出射窓３０を透過する光１１ａとなる。一方、界面３０ｂにおいて反射した光は、更に、界面３０ａにおいて透過する光と反射する光に分けられるが、その殆どは界面３０ａを透過する光となり、出射窓３０において反射する光１１ｂとなる。一方、界面３０ａにおいて反射された光は、その後も反射を繰り返すことにより減衰しつつ多重反射される光となる。
【００４２】
ところで、前述のとおり、面発光レーザ素子１０から出射された光１１のうち、出射窓３０に入射した光の一部は、出射窓３０の内部を伝搬し、出射窓３０の端面３１より出射されることが確認されている。このように出射窓３０の内部を伝搬する光が生じるのは、出射窓３０の界面における多重反射または、出射窓３０の表面又は裏面において散乱された光が全反射すること等に起因するものと推察される。
【００４３】
このように、本実施の形態における面発光レーザモジュールでは、出射窓３０の内部を伝搬する光をモニタ光として用いているため、光量モニタを行なうために面発光レーザから出射された光を減衰させることなく、出射窓３０以外の光学部品等を必要とすることもなく、光量モニタを行なうことができる。
【００４４】
（従来の面発光モジュールとの比較）
次に、一例として、図４に基づき背景技術に記載した第２の方法の面発光レーザモジュールについて説明する。この面発光レーザモジュールにおいては、面発光レーザ素子５１０は、パッケージ５２０の設置部５２１に設置されており、設置部５２１の裏面には面発光レーザ素子５１０を駆動する電流を供給するため等に用いられる電極端子５２２及び５２３が設けられている。また、パッケージ５２０には、面発光レーザ素子５１０を覆うように、筒状部５２４が設けられており、筒状部５２４の上部には、ガラス基板等により形成された出射窓５３０が設けられている。この出射窓５３０は、面発光レーザ素子５１０に形成された面発光レーザより出射され出射窓５３０の表面又は裏面において反射した光が、面発光レーザに戻り光として入射することがなく、かつ、設置部５２１に設けられた受光素子５４０に所定の光量の光が入射するように設置されている。しかしながら、出射窓５３０を、このような角度で設置することは極めて困難であり、面発光レーザ５１０が複数の面発光レーザにより構成されている場合には、極めて困難である。また、この面発光レーザモジュールでは、受光素子５４０をパッケージ５２０の内部に設置する必要があり、パッケージ５２０における筒状部５２４を大きくする必要がある。このため、これに伴い、面発光レーザモジュールも大型なものとなる。
【００４５】
本実施の形態における面発光レーザモジュールでは、図１に示すように、受光素子４０は、筒状部２４の外側に設置するものであるため、筒状部２４を大きくする必要もなく、面発光レーザモジュールが大型化することはない。また、出射窓３０は受光素子４０をあまり考慮することなく設置可能である。即ち、出射窓３０の表面又は裏面で反射した光が、面発光レーザ素子を形成する面発光レーザに入射することがないように、出射窓３０を所定の角度で設置すればよい。従って、出射窓３０を設置する工程も容易に行なうことができる。
【００４６】
また、特殊な形状等の受光素子を必要とすることもなく、レーザ光を受光素子に入射させるための特別な光学部品等を必要とすることもないため、低コストで面発光レーザモジュールを得ることができる。
【００４７】
（面発光レーザアレイ）
次に、本実施の形態における面発光レーザモジュールの面発光レーザ素子１０が複数の面発光レーザからなる面発光レーザアレイにより構成されるものである場合について説明する。この面発光レーザ素子１０は、一つの面発光レーザにより形成されているものであってもよいが、面発光レーザは、２次元的に容易に配列させることが可能であるため、複数の面発光レーザにより形成される面発光レーザアレイにより構成されるものであることが好ましい。
【００４８】
以下、面発光レーザ素子１０を構成する面発光レーザアレイアレイについて説明する。図５に示されるように、この面発光レーザアレイ２００は、複数（ここでは３２個）の発光部１００となる面発光レーザが同一基板上に、主走査方向の間隔ｃが３０μｍ、副走査方向の間隔ｄ１が２４μｍで配置されている。尚、Ｘ軸方向は主走査対応方向であり、Ｙ軸方向は副走査対応方向である。複数の発光部１００は、すべての発光部１００をＹ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。このようにして、３２個の発光部１００は２次元的に配列されている。尚、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５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。このような面発光レーザアレイ２００により、円形で且つ光密度の高い微小な光スポットを３２個同時に、後述する感光体ドラム上に形成することが可能となる。
【００４９】
また、面発光レーザアレイ２００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ｄ２であるので、点灯のタイミングを調整することにより、後述する感光体ドラム上において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。
【００５０】
そして、例えば、上記間隔ｄ２を２．６５μｍ、後述する光走査装置の光学系の倍率を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ｄ１を狭くして間隔ｄ２を更に小さくした構成の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することが可能であり、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。
【００５１】
ところで、本実施の形態における面発光レーザアレイ２００において、隣接する２つの発光部１００の間の溝は、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。あまり狭いと製造時のエッチングの制御が難しくなるからである。また、発光部１００を構成するメサの大きさ（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。
【００５２】
尚、図６には、面発光レーザアレイ２００における配線構造を示す。このように面発光レーザアレイ２００では、２次元的に配列されている３２個の発光部１００、及び３２個の発光部の周囲に設けられ各発光部１００に対応した３２個の電極パッド２１０を有している。また、各電極パッド２１０は、対応する発光部１００と配線部材２２０によって電気的に接続されている。
【００５３】
また、上述した２次元的に面発光レーザが配列された面発光レーザアレイ２００に代えて、発光部１００となる面発光レーザが１次元配列された面発光レーザアレイを用いてもよい。
【００５４】
図７には、面発光レーザ素子１０が面発光レーザアレイにより構成されている場合の面発光レーザモジュールを示す。面発光レーザ素子１０が面発光レーザアレイにより構成されている場合においても、出射窓３０の内部を伝搬する光１１ｃが出射窓３０の端面３１より出射され、この光を受光素子４０において検出することにより、面発光レーザ素子１０から出射された光の光量をモニタすることができる。
【００５５】
（出射窓）
次に、本実施の形態における面発光レーザモジュールにおける出射窓３０の変形例について説明する。本実施の形態における面発光レーザモジュールにおける出射窓３０は、上述したとおり、面発光レーザから出射された波長の光を透過する材料であれば、どのような材料でもよい。
【００５６】
ところで、より出射窓の内部を伝搬する光を増やすために、図８に示すように、出射窓を構成する材料（第１の材料）に、出射窓を構成する材料とは異なる屈折率の材料（第２の材料）からなる微粒子を分散させたものを用いて出射窓３００を形成してもよい。これにより、出射窓３００の内部を伝搬する光１１ｃを増やすことができ、出射窓３００の端面３０１より、より多くの光を出射させることができる。具体的に、出射窓３００を構成する材料としては、ガラスにガラスとは屈折率の異なる微粒子を分散させたもの、アクリル等の樹脂材料にアクリル等の樹脂材料とは異なる屈折率のポリマー微粒子を分散させたもの等が挙げられる。
【００５７】
また、図９に示す出射窓３１０のように、面発光レーザの光ビームの中心部となる領域３１０ａには、上述した微粒子等を分散させず、領域３１０ａ以外の領域３１０ｂに微粒子を分散させた構造のものであってもよい。この場合、面発光レーザの光ビームの中心部の光に影響を与えることなく、モニタ光となる出射窓３１０の内部を伝搬する光１１ｃを増やすことができ、この光を端面３１１より出射させることができる。
【００５８】
また、図１０に示す出射窓３２０のように、面発光レーザの光ビームの中心部となる領域に、両面に反射防止膜３２２及び３２３を設けてもよい。このように反射防止膜３２２及び３２３を形成することにより、面発光レーザ素子１０における面発光レーザから出射された光をより多く出射窓３２０を透過させることができる。この際、形成される反射防止膜３２２及び３２３は、面発光レーザの光ビームの中心部となる領域にのみ形成され、周辺光が照射される部分には形成されていないことが好ましい。これにより、周辺光の一部は出射窓３２０の内部に入ることにより出射窓３２０の内部を伝搬する光１１ｃとなり、出射窓３２０の端部３２１より出射されるからである。
【００５９】
また、図１１に示す出射窓３３０のように、面発光レーザの光ビームの中心部となる領域に、両面に反射防止膜３２２及び３２３を設け、それ以外の領域には低屈折率材料からなる低屈折率膜３３４及び３３５を形成してもよい。このような低屈折率膜３３４及び３３５を形成することにより、外部環境の変化に依存することなく安定的に出射窓３３０の端部３３１より出射窓３３０の内部を伝搬する光１１ｃを出射させることができる。例えば、出射窓３３０に水滴等が付着した場合等、出射窓３３０との界面を介した外側の領域の屈折率が変化した場合においても、出射窓３３０の内部を安定して光を伝搬させることができる。
【００６０】
また、図１２に示す出射窓３４０のように、面発光レーザ素子１０が設けられている側のみ反射防止膜３３２を形成してもよい。これにより、出射窓３４０の裏面で光を反射させることができ、より多くの光を出射窓３４０の内部を伝搬させることができ、出射窓３４０の端部３４１より、出射窓３４０の内部を伝搬する光１１ｃを出射させることができる。
【００６１】
また、図１３に示す出射窓３５０のように、面発光レーザの光ビームの中心部となる領域に、両面に反射防止膜３２２及び３２３を設け、それ以外の領域には、反射率の高い金属膜３５４及び３５５を形成してもよい。このような金属膜３５４及び３５５を形成することにより、外部環境の変化に依存することなく、安定的に出射窓３５０の端部３５１より出射窓３５０の内部を伝搬する光１１ｃを出射させることができる。
【００６２】
また、出射窓の形状は上述したように平板状の形状のものに限定されるものではなく、例えば、図１４に示す出射窓３６０のように、立体的に形成されたものであってもよい。具体的には、出射窓３６０は、筒状部２４の形状に対応して折曲げ部３６２及び３６３を有している形状のものである。このように折曲げ部３６２及び３６３を有した形状のものであっても、出射窓３６０の内部を光１１ｃが伝搬するため、この出射窓３６０の内部を伝搬する光１１ｃを出射窓３６０の端部３６１から出射させることができる。
【００６３】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態における面発光レーザモジュールは、第１の実施の形態における出射窓とは異なる構造の出射窓を用いた面発光レーザモジュールであり、出射窓の構造以外の部分については、図１に示される第１の実施の形態における面発光レーザモジュールと同様である。尚、一例として、本実施の形態において用いられる面発光レーザ素子１０の波長が７８０ｎｍの場合について説明する。
【００６４】
（出射窓の構造１）
本実施の形態における出射窓の構造１について図１５に基づき説明する。図１５に示される出射窓４１０は、平板状のガラス材４１１の両面に、薄膜となる酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）４１２が形成されている構造のものである。ガラス材４１１は、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＢａＯ系の材料により形成されており、ガラス材４１１の屈折率ｎ１１は１．５０、厚さｔは２５０μｍである。また、出射窓４１０には、ガラス材４１１の両面にプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により酸化シリコン膜４１２が形成されている。酸化シリコン膜４１２の屈折率ｎ１２は１．４６であり、ガラス材４１１の屈折率ｎ１１よりも低い値となるように形成されており（ｎ１２＜ｎ１１）、ガラス材４１１内において光を効率よく伝搬させることができ、また、面発光レーザ素子１０側への反射光を防ぐ反射防止としての機能も有している。
【００６５】
出射窓４１０は、面発光レーザ素子１０の出射光１１の光軸に垂直な面に対して角度θ傾けた状態で設置されている。尚、図１５では、一例として角度θが２０°の場合を示す。面発光レーザ素子１０より出射される光の波長は７８０ｎｍであり、ガラス材４１１の厚さｔは２５０μｍであり、光の波長に対し１０倍以上となる厚さで形成されているため、出射窓４１０におけるガラス材４１１内を伝搬する光はマルチモードとなる。この出射窓４１０の内部を伝搬する光１１ｃは、出射窓４１０の端部４１３から出射させることができる。
【００６６】
（出射窓の構造２）
次に、本実施の形態における出射窓の構造２について図１６に基づき説明する。図１６に示される出射窓４２０は、平板状の微粒子を分散させた透明基板４２１の両面に、薄膜となる薄膜層４２２が形成されている構造のものである。透明基板４２１は、図１７に示されるように、第１の材料となる一般的なアクリル樹脂からなるアクリル樹脂基板４２３に、第２の材料となる単分散シリカ粒子４２４が分散させたものであり、厚さｔが２５０μｍとなるように形成されている。アクリル樹脂基板４２３における屈折率ｎ２１は１．４９であり、単分散シリカ粒子４２４における屈折率ｎ２２は１．４５であり、単分散シリカ粒子４２４の粒子径は約２００ｎｍである。また、薄膜層４２２は、屈折率ｎ２３が１．３８となるフッ素樹脂により、厚さが１９０ｎｍとなるように形成されている。
【００６７】
この構造の出射窓４２０においては、アクリル樹脂基板４２３における屈折率ｎ２１と単分散シリカ粒子４２４における屈折率ｎ２２とは、ｎ２１≠ｎ２２の関係にある。また、アクリル樹脂基板４２３における屈折率ｎ２１と薄膜層４２２における屈折率ｎ２３とは、ｎ２１≧ｎ２３の関係にある。アクリル樹脂基板４２３等の基板に屈折率の異なる材料からなる微粒子が分散されている場合、この微粒子は光を散乱させることができる。微粒子の光の散乱の素過程としては、微粒子の大きさが光の波長と同程度の場合には、ミー散乱により、微粒子の大きさが光の波長よりも小さい場合には、レーリー散乱により散乱される。一方、微粒子の大きさが光の波長よりも大きい場合には、回折散乱が優位となり出射窓４２０より出射される光に悪影響を与えるおそれがある。よって、微粒子の大きさは、面発光レーザ素子１０から出射される光の波長と同程度又は光の波長以下であることが好ましい。この出射窓４２０の内部を伝搬する光１１ｃは、出射窓４２０の端部４２５から出射させることができる。
【００６８】
（出射窓の構造３）
次に、本実施の形態における出射窓の構造３について図１８に基づき説明する。図１８に示される出射窓４３０は平板状に形成されており、面発光レーザ素子１０から出射された光が透過する中心部分（第１の領域）４３１はアクリル樹脂により形成されており、この中心部分を除く領域（第２の領域）４３２はガラス材の両面に薄膜となるアクリル樹脂膜４３３が形成されている構造のものである。第２の領域４３２におけるガラス材は、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＢａＯ系の材料により形成されており、屈折率ｎ３２は１．５０であり、厚さは２５０μｍである。第１の領域４３１におけるアクリル樹脂及びアクリル樹脂膜４３３は、ともに屈折率ｎ３１が１．４９となるアクリル樹脂により形成されている。よって、ガラス材の屈折率ｎ３２とアクリル樹脂の屈折率ｎ３１とは、ｎ３１＜ｎ３２の関係にある。このような出射窓４３０の作製方法としては、第１の領域４３１となる中心部分に開口を有するガラス材を形成した後、第１の領域４３１及びガラス材の周囲にアクリル樹脂を形成することにより作製することができる。
【００６９】
この構造の出射窓４３０では、第１の領域４３１がアクリル樹脂部のみで形成されており、ガラス材との界面における反射がないため、面発光レーザ素子１０から出射された光を高い透過率で透過する。また、第２の領域４３２では、出射窓４３０を伝搬する光は、アクリル樹脂部とガラス材との界面で反射されるため、出射窓４３０内を効率よく光を伝搬させることができる。この出射窓４３０の内部を伝搬する光１１ｃは、出射窓４３０の端部４３４から出射させることができる。
【００７０】
（出射窓の構造４）
次に、本実施の形態における出射窓の構造４について図１９に基づき説明する。図１９に示される出射窓４４０は、平板状の基板４４１の両面に薄膜となる薄膜層４４２を形成した構造のものである。基板４４１は、面発光レーザ素子１０から出射された光が通過する中心部分を除く領域（第２の領域）４４４には微粒子を分散させた微粒子分散領域が形成されており、面発光レーザ素子１０から出射された光が通過する中心部分（第１の領域）４４３においては微粒子が分散されていないため透過領域が形成される。具体的には、基板４４１は、屈折率が１．４９のアクリル樹脂からなる基板が用いられており、第２の領域４４４となる微粒子分散領域においては、屈折率が１．４５、粒子径が２００ｎｍの球形状の単分散シリカ粒子が分散されている。基板４４１の形成方法としては、例えば、アクリル樹脂により基板４４１を硬化させる際に、第２の領域４４４となる領域に微粒子を混入させることにより形成することができる。
【００７１】
また、基板４４１の両面に形成される薄膜層４４２は、屈折率が１．３８のフッ素樹脂により形成されているが、面発光レーザ素子１０から出射された光が通過する中心部分（第１の領域）４４３は開口領域となり、薄膜層４４２は形成されない。よって、この構造の出射窓４４０では、面発光レーザ素子１０から出射された光を高い透過率で透過させることができるとともに、出射窓４４０内を効率よく光を伝搬させることができる。この出射窓４４０の内部を伝搬する光１１ｃは、出射窓４４０の端部４４５から出射させることができる。
【００７２】
（出射窓の構造５）
次に、本実施の形態における出射窓の構造５について図２０に基づき説明する。図２０に示される出射窓４５０は、平板状の基板４５１の両面に薄膜となる薄膜層４５２を形成した構造のものである。基板４５１は、面発光レーザ素子１０から出射された光が通過する中心部分（第１の領域）と、面発光レーザ素子１０から出射された光が通過しない領域（第２の領域）との間において面発光レーザ素子１０から出射された光の周辺光が入射する領域（第３の領域）４５３を有しており、第３の領域４５３には微粒子分散領域が形成されている。また、第３の領域４５３を除く面発光レーザ素子１０から出射された光が通過する中心領域（第１の領域）４５４及び第３の領域４５３の外側の外部領域（第２の領域）４５５には微粒子が分散されておらず透過領域が形成される。具体的には、基板４５１は、屈折率が１．４９のアクリル樹脂からなる基板が用いられており、第３の領域４５３となる微粒子分散領域においては、屈折率が１．４５、粒子径が２００ｎｍの球形状の単分散シリカ粒子が分散されている。
【００７３】
また、基板４５１の両面に形成される薄膜層４５２は、屈折率が１．３８のフッ素樹脂により形成されているが、面発光レーザ素子１０から出射された光が通過する中心部分（第１の領域）は開口領域４５６となるため、薄膜層４５２は形成されてはいない。よって、この構造の出射窓４５０では、面発光レーザ素子１０から出射された光を高い透過率で透過させることができるとともに、出射窓４６０内を効率よく光を伝搬させることができる。この出射窓４６０の内部を伝搬する光１１ｃは、出射窓４５０の端部４５６から出射させることができる。
【００７４】
（出射窓の構造６）
次に、本実施の形態における出射窓の構造６について図２１に基づき説明する。図２１に示される出射窓４６０は平板状に形成されており、面発光レーザ素子１０から出射された光が透過する中心部分（第１の領域）はアクリル樹脂部４６１が形成されており、この中心部分を除く領域（第２の領域）は、ガラス材４６２とガラス材４６２の両面に形成された薄膜となるアクリル樹脂膜４６１ａが形成されている構造のものである。ガラス材４６２は、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＢａＯ系の材料により形成されており、ガラス材４６２の屈折率ｎ３２は１．５０であり、厚さは２５０μｍである。アクリル樹脂部４６１及びアクリル樹脂膜４６１ａは、屈折率ｎ３１が１．４９となるアクリル樹脂により形成されている。よって、ガラス材４６２の屈折率ｎ３２とアクリル樹脂部４６１及びアクリル樹脂膜４６１ａにおける屈折率ｎ３１とは、ｎ３１＜ｎ３２の関係にある。
【００７５】
この構造の出射窓４６０では、面発光レーザ素子１０から出射された光が通過する中心部分はアクリル樹脂部４６１のみで形成されているため、アクリル樹脂部４６１とガラス材４６２との界面における反射がなく、面発光レーザ素子１０から出射された光が出射窓４６０において高い透過率で透過させることができる。また、この構造の出射窓４６０では、出射窓４６０の表面の垂直方向に対し所定の角度となるように、即ち、第２の領域から第１の領域に向かって薄くなるように、テーパー状にガラス材４６２が形成されている。このため、第１の領域にガラス材４６２の一部が入り込んだ状態で形成されており、面発光レーザ素子１０から出射された光を効果的に、出射窓４６０内に導くことができ、出射窓４６０内を効率よく光を伝搬させることができる。この出射窓４６０の内部を伝搬する光１１ｃは、出射窓４６０の端部４６３から出射させることができる。尚、この構造の出射窓４６０において、ガラス材４６２により形成されている部分に代えて、微粒子を分散させた微粒子分散領域により形成してもよい。
【００７６】
尚、出射窓の構造２、４、５等において、上述したアクリル樹脂基板等と単分散シリカ粒子等については、基板に微粒子を分散させた構造の透明基板等の一例として説明したものであり、上記条件を満たすものであれば、どのような材料を用いてもよい。
【００７７】
また、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様であり、第１の実施の形態における出射窓３０に代えて、本実施の形態における出射窓を用いることができる。
【００７８】
〔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。本実施の形態は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態における面発光レーザモジュールを用いた画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００である。
【００７９】
図２２に基づき、本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００について説明する。本実施の形態におけるレーザプリンタ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等を備えている。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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、矢印Ｘで示す方向に回転するようになっている。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、このトナーは現像ローラ１０３２に供給される。
【００８６】
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。
【００８７】
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、この給紙コロ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。このレジストローラ対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、この記録紙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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００９１】
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。
【００９２】
次に、図２３に基づき光走査装置１０１０について説明する。光走査装置１０１０は、光源ユニット１１００、不図示のカップリングレンズ及び開口板、シリンドリカルレンズ１１１３、ポリゴンミラー１１１４、ｆθレンズ１１１５、トロイダルレンズ１１１６、２つのミラー（１１１７、１１１８）、及び上記各部を統括的に制御する不図示の制御装置を備えている。尚、光源ユニット１１００は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態における面発光レーザモジュールを含むものである。
【００９３】
シリンドリカルレンズ１１１３は、光源ユニット１１００から出力された光を、ミラー１１１７を介してポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光する。
【００９４】
ポリゴンミラー１１１４は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面には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、矢印Ｙに示す方向に一定の角速度で回転されている。
【００９５】
従って、光源ユニット１１００から出射され、シリンドリカルレンズ１１１３によってポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光された光は、ポリゴンミラー１１１４の回転により一定の角速度で偏向される。
【００９６】
ｆθレンズ１１１５は、ポリゴンミラー１１１４からの光の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１１１４により一定の角速度で偏向される光の像面を、主走査方向に関して等速移動させる。 トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５からの光をミラー１１１８を介して、感光体ドラム１０３０の表面に結像する。
【００９７】
トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５を介した光束の光路上に配置されている。そして、このトロイダルレンズ１１１６を介した光束が、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１１１４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。
【００９８】
ポリゴンミラー１１１４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。本実施の形態では、走査光学系は、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６とから構成されている。なお、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６の間の光路上、及びトロイダルレンズ１１１６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よい。
【００９９】
本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００では、第１の実施の形態及び第２の実施の形態における面発光レーザモジュールを用いているため、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。
【０１００】
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。
【０１０１】
尚、本実施の形態における説明では、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。
【０１０２】
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よい。
【０１０３】
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。
【０１０４】
〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。第４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。
【０１０５】
図２４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。
【０１０６】
各感光体ドラムは、図２４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。
【０１０７】
光走査装置２０１０は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態における面発光レーザモジュールを含む光源ユニットを、各々の色毎に有しており、第３の実施の形態において説明した光走査装置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、第３の実施の形態におけるレーザプリンタ１０００と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
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、光走査装置２０１０の各光源が第１の実施の形態及び第２の実施の形態における面発光レーザモジュールを含む光源ユニットにより形成されているため、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。
【０１０９】
よって、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００では、第１の実施の形態及び第２の実施の形態における面発光レーザモジュールを用いているため、高品質の画像を形成することができる。
【０１１０】
〔第５の実施の形態〕
次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、面発光レーザモジュールにおける面発光レーザ素子を１次元の面発光レーザアレイにより形成したものである。
【０１１１】
図２５に基づき、本実施の形態について説明する。本実施の形態における面発光レーザモジュールは、面発光レーザ素子３０１０において、複数の面発光レーザ３１００が１次元に配列されている構造のものである。各々の面発光レーザ３１００には、電極パッド３１２０が設けられている。この面発光レーザ３１００は、基板上に、下部半導体ＤＢＲ、下部スペーサ層、活性層、上部スペーサ層、上部半導体ＤＢＲが形成されているものである。基板としてはＧａＡｓ基板を用いており、下部半導体ＤＢＲは光学的な膜厚がλ／４となるように形成されたｎ−ＧａＡｓ高屈折率層とｎ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ低屈折率層とを交互に３６．５ペア積層形成することにより形成されている。また、活性層は３層からなるＧａＩｎＮＡｓ量子井戸活性層により構成されており、発振波長が１．３μｍとなるように形成されており、上部スペーサ層及び下部スペーサ層と障壁層はＧａＡｓにより形成されている。上部半導体ＤＢＲは光学的な膜厚がλ／４となるように形成されたｐ−ＧａＡｓ高屈折率層とｐ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ低屈折率層とを交互に２６ペア積層形成することにより形成されている。電流狭窄層は、上部スペーサ層、活性層及び下部スペーサ層により構成される共振器領域より５λ／４離れた上部半導体ＤＢＲに、厚さ２０ｎｍのＡｌＡｓにより形成されている。また、上部半導体ＤＢＲの最下部の低屈折率層は、他の低屈折率層とは異なるｐ−Ａｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓにより形成されており、電流狭窄層との間には、厚さ３５ｎｍのｐ−Ａｌ０．８Ｇａ０．２Ａｓ中間層が設けられている。
【０１１２】
次に、本実施の形態における面発光レーザモジュールを光源として用い、光ファイバと組み合わせた構造の光通信モジュールについて説明する。具体的には、図２６に示されるように、面発光レーザ素子３０１０に１次元的に形成された各々の面発光レーザに対応して光ファイバ３２００が設けられた構成のものである。図に示されるように、均一である面発光レーザを同一基板上に多数集積化することにより、例えば、光通信に適用した場合に、容易に、同時に多数ビームによるデータ伝送が可能となるため、高速通信を行なうことができる。更に、面発光レーザは低消費電力で動作させることができるため、通信機器等の装置内に組み込んだ場合においても、発熱することが少なく、あまり温度が上昇することがない。
【０１１３】
本実施の形態では、面発光レーザと光ファイバとを１：１に対応させた場合について説明したが、発振波長の異なる複数の面発光レーザを１次元または２次元にアレイ状に配列して、波長多重送信を行なうことにより、伝送速度をより一層高めることができる。
【０１１４】
また、本実施の形態では、安価な面発光レーザモジュールを用いているため、低コストの光送信モジュールを得ることができ、更には、低コストの光通信システムを実現することができる。この低コストの光通信システムは、家庭用、オフィス等の室内用、機器内部等の短距離のデータ通信に用いることが、特に好ましい。
【０１１５】
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】
【０１１６】
１０        面発光レーザ素子
１１        出射光
１１ａ      出射窓を透過する光
１１ｂ      出射窓で反射される光
１１ｃ      出射窓の内部を伝搬する光
２０        パッケージ
２１        素子設置部
２２        電極端子
２３        電極端子
２４        筒状部
３０        出射窓
３１        端面
４０        受光素子
１０００    レーザプリンタ（画像形成装置）
１０１０    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】
【０１１７】
【特許文献１】特開平７−１１０４５０号公報
【特許文献２】特開平８−３３０６６１号公報
【特許文献３】特開平４−１１６８８１号公報
【特許文献４】特開平６−７６３４９号公報
【特許文献５】特開平９−１９８７０７号公報
【特許文献６】特開平１０−５１０６７号公報
【特許文献７】特開２００４−８７８１６号公報
【特許文献８】特開平６−３０９６８５号公報
【特許文献９】特開平１０−３０３５１３号公報
【特許文献１０】特開２００２−２８０６５５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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