(57)【要約】      （修正有）【課題】正確な光量モニタを行なうことのできる光デバイスを提供する。【解決手段】光デバイスは、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２０と、前記面発光レーザの光をモニタするための受光素子３０と、前記面発光レーザ素子及び前記受光素子を設置するための領域が設けられているパッケージ１０と、透明部材により形成された前記面発光レーザの光を透過する窓部４１を有し、前記面発光レーザ及び受光素子を覆うリッド４０と、を有し、前記透明部材において、前記面発光レーザ素子からの光が入射する面には、前記光の一部を反射する反射膜が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板面に対し垂直方向に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及び前記受光素子を設置するための領域が設けられているパッケージと、
透明部材により形成された前記面発光レーザの光を透過する窓部を有し、前記面発光レーザ及び受光素子を覆うリッドと、
を有し、
前記透明部材において、前記面発光レーザ素子からの光が入射する面には、前記光の一部を反射する反射膜が設けられており、前記反射膜が設けられている面とは反対側の面には前記光の反射を防止する反射防止膜が設けられており、
前記透明部材は、前記基板面に対し傾いた角度で設置されており、前記面発光レーザから出射された光の一部は前記反射膜において反射され、前記受光素子に入射するように、前記リッドは前記パッケージに接続されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
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及び前記受光素子を設置するための領域が設けられているパッケージと、
透明部材により形成された前記面発光レーザの光を透過する窓部を有し、前記面発光レーザ及び受光素子を覆うリッドと、
を有し、
前記透明部材において、前記反射膜が設けられている面とは反対側の面には前記光の反射を防止する反射防止膜が設けられており、
前記透明部材は、前記基板面に対し傾いた角度で設置されており、前記面発光レーザから出射された光の一部は、空間若しくは空間における気体と前記透明部材との屈折率の差により反射され、前記受光素子に入射するように、前記リッドは前記パッケージに接続されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項３】
前記面発光レーザ素子は前記パッケージの底面に設置されており、前記受光素子は、前記底面よりも高い位置に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記受光素子は、前記パッケージの前記底面上に設けられた段部の上に設置されており、前記底面と前記段部との間には、配線が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記受光素子における受光面は、円形状であ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光デバイス。
【請求項６】
前記反射防止膜に代えて、前記透明部材の表面には、前記光の波長よりも小さなピッチの凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項７】
前記反射膜は誘電体多層膜であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項８】
前記反射膜における反射率は、前記面発光レーザから出射される光の波長において、３％〜１５％であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項９】
前記リッドにはリッド接続部が設けられており、前記パッケージにはパッケージ接続部が設けられており、前記リッド接続部と前記パッケージ接続部とは接着剤により接続されるものであって、
前記水分透過領域は、前記パッケージ接続部と前記リッド接続部との間に前記接着剤を塗布しない領域を設けることにより形成されるものであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記水分透過領域における開口部分の大きさは、２μｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載の光デバイス。
【請求項１１】
前記透明部材は、前記面発光レーザからの出射光に垂直な面に対し、１０°以上傾斜していることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１２】
前記リッドは透明な樹脂材料により一体成型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１１のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１３】
前記樹脂材料は、ＰＭＭＡ、シクロオレフィン・コポリマー系樹脂、ポリエステル系樹脂のうち、いずれか１つにより形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の光デバイス。
【請求項１４】
前記リッドは、リッド本体部に前記透明部材が接合されているものであって、
前記リッド本体部は金属材料により金型により形成されており、
前記透明部材は５００℃以下の温度で溶融する低融点ガラスにより、前記リッド本体部の内側より固着したものであることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１５】
前記面発光レーザ素子には、前記面発光レーザが複数設けられていることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１６】
前記面発光レーザの数は、１０以上であることを特徴とする請求項１５に記載の光デバイス。
【請求項１７】
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１６のいずれか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１８】
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１７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１９】
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１８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、光デバイス、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ；Vertical Cavity Surface Emitting LASER）は、基板に対し、垂直方向に光を出射する半導体レーザであり、端面発光レーザに比べて低コストで高性能であること、さらにはアレイ化が容易であることという特徴を有している。このため、光インターコネクション等の光通信の光源、光ピックアップ用の光源、レーザプリンタ等の画像形成装置の光源等としての検討が行われており、一部において実用化がなされている。
【０００３】
ところで、面発光レーザ素子を含め一般的に半導体レーザ素子等を有した光学系では、レンズやガラスからの反射光が元のレーザ素子に戻ってくる戻り光によって、光量の変動が発生するという問題点を有している。この光量変動には、ｎｓｅｃオーダーの高速に起きるものや、ｍｓｅｃオーダーで起きるような変動まで様々な光量変動がある。従来、面発光レーザは、ミラーの反射率が高いことから、戻り光に対しては強いと考えられてきた。しかしながら、検討の結果、必ずしも面発光レーザは戻り光に強くはなく、特に、複数の面発光レーザが配列された面発光レーザアレイの場合においては、ある面発光レーザから発せられた光が戻り光となり、その戻り光が隣接する面発光レーザに入射し、光量変動が生じることが確認されている。このような戻り光に対する対策として、例えば、特許文献１から３に記載されているものが開示されている。
【０００４】
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が開示されている。
【０００５】
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。
【０００６】
また、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。
【０００７】
ところで、端面発光レーザでは、レーザ光の出射方向とは反対側の方向からも、レーザ光を取り出すことができるため、この出射された光をフォトダイオード等の受光素子に入射させることにより、端面発光レーザの出力を測定することができ、これに基づき制御を行なうことにより、端面発光レーザから出射されるレーザ光の光量制御を行なうことができる。
【０００８】
しかしながら、端面発光レーザでは、構造上、レーザ光の出射方向とは反対側の面から光を取り出すことができないため、光量をモニタするための光学系等を設けることが必要である。
【０００９】
このような方法の一つとして、面発光レーザのレーザ光が出射される方向において、傾斜させて配置した窓部となる透明部材によりレーザ光を反射し、面発光レーザモジュールの内部に設けられた受光素子であるフォトディテクタに入射させることにより、光量モニタを行なう方法がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した方法では、２つの問題点がある。１つは、窓部となる透明部材の上面及び下面における界面反射は、４〜５％程度と低く、この程度の反射率では、フォトダイオード等の受光素子において受光した光の起電流は小さく、ノイズ等に埋もれてしまう。この結果、Ｓ／Ｎが低く、面発光レーザの光量制御を正確に行なうことができない。
【００１１】
もう１つは、窓部となる透明部材の上面及び下面における光の反射によるエタロン効果により、干渉により光量変動が生じ、正確な光量モニタを行なうことができなくなるというものである。例えば、特許文献４では、傾斜させた窓部となる透明部材に反射制御層を設けることにより所望の反射強度のモニタ光を得る方法が記載されている。しかしながら、この方法では、窓部となる透明部材における上面及び下面の界面において反射した光をモニタ光として用いるものであるが、光の干渉により光量変動が生じ、正確で安定的にモニタ光を検出することができない。尚、特許文献５についても同様である。
【００１２】
また、特許文献１０には、エタロン効果が生じない構造の面発光レーザモジュールが開示されている。この方法は、窓部となる透明部材の一部に金属からなる反射コーティング面を設け、この反射コーティング面において出射光を反射し、受光素子であるフォトダイオードに反射光を入射させる構造のものである。この方法では、反射コーティング面において出射光の反射率は、５０〜６０％と高いため、透過する光も少なくなり、干渉により生じるエタロン効果の影響も少なくなるものと推察される。しかしながら、反射コーティング面の設けられている領域は、光スポットの周辺でありモニタ光として十分な光量を確保することができず、信頼性の高い光量モニタを行なうことができない。また、反射コーティング面の設けられている領域では、反射率が高いため透過光が少なくなり、光スポットのビーム形状（ビームプロファイル）が不均一となり、窓部となる透明部材を介し出射された光の光スポットの光量分布は、ガウシアン分布からずれた形状の分布となってしまう。
【００１３】
よって、本発明は、光スポット内の光量分布に影響を与えることなく、また、所望の光量のモニタ光を得ることのできる光デバイス、及び、この光デバイスを用いた光走査装置、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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及び前記受光素子を設置するための領域が設けられているパッケージと、透明部材により形成された前記面発光レーザの光を透過する窓部を有し、前記面発光レーザ及び受光素子を覆うリッドと、を有し、前記透明部材において、前記面発光レーザ素子からの光が入射する面には、前記光の一部を反射する反射膜が設けられており、前記反射膜が設けられている面とは反対側の面には前記光の反射を防止する反射防止膜が設けられており、前記透明部材は、前記基板面に対し傾いた角度で設置されており、前記面発光レーザから出射された光の一部は前記反射膜において反射され、前記受光素子に入射するように、前記リッドは前記パッケージに接続されていることを特徴とする。
【００１５】
また、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及び前記受光素子を設置するための領域が設けられているパッケージと、透明部材により形成された前記面発光レーザの光を透過する窓部を有し、前記面発光レーザ及び受光素子を覆うリッドと、を有し、前記透明部材において、前記反射膜が設けられている面とは反対側の面には前記光の反射を防止する反射防止膜が設けられており、前記透明部材は、前記基板面に対し傾いた角度で設置されており、前記面発光レーザから出射された光の一部は、空間若しくは空間における気体と前記透明部材との屈折率の差により反射され、前記受光素子に入射するように、前記リッドは前記パッケージに接続されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記面発光レーザ素子は前記パッケージの底面に設置されており、前記受光素子は、前記底面よりも高い位置に設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、前記パッケージの前記底面上に設けられた段部の上に設置されており、前記底面と前記段部との間には、配線が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、前記受光素子における受光面は、円形状であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、前記反射防止膜に代えて、前記透明部材の表面には、前記光の波長よりも小さなピッチの凹凸部が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、前記反射膜は誘電体多層膜であることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、前記反射膜における反射率は、前記面発光レーザから出射される光の波長において、３％〜１５％であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、前記リッドにはリッド接続部が設けられており、前記パッケージにはパッケージ接続部が設けられており、前記リッド接続部と前記パッケージ接続部とは接着剤により接続されるものであって、前記水分透過領域は、前記パッケージ接続部と前記リッド接続部との間に前記接着剤を塗布しない領域を設けることにより形成されるものであることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、前記水分透過領域における開口部分の大きさは、２μｍ以下であることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、前記透明部材は、前記面発光レーザからの出射光に垂直な面に対し、１０°以上傾斜していることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、前記リッドは透明な樹脂材料により一体成型により形成されているものであることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明は、前記樹脂材料は、ＰＭＭＡ、シクロオレフィン・コポリマー系樹脂、ポリエステル系樹脂のうち、いずれか１つにより形成されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、前記リッドは、リッド本体部に前記透明部材が接合されているものであって、前記リッド本体部は金属材料により金型により形成されており、前記透明部材は５００℃以下の温度で溶融する低融点ガラスにより、前記リッド本体部の内側より固着したものであることを特徴とする。
【００２８】
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設けられていることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明は、前記面発光レーザの数は、１０以上であることを特徴とする。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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】
【００３３】
本発明によれば、光スポット内における光量分布に影響を与えることなく、また、所望の光量のモニタ光を得ることのできる光デバイスを提供することができるとともに、この光デバイスを用いることにより、高画質な画像を得ることが可能な光走査装置、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】
【００３４】
【図１】面発光レーザモジュールを用いた光源ユニットの構成図
【図２】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造図
【図３】第１の実施の形態における面発光レーザモジュールに用いられるパッケージの上面図
【図４】第１の実施の形態における面発光レーザモジュールの要部拡大図
【図５】従来の面発光レーザモジュールの光スポットの光量分布図
【図６】第１の実施の形態における面発光レーザモジュールの光スポットの光量分布図
【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要部拡大図
【図８】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構造図（１）
【図９】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構造図（２）
【図１０】第１の実施の形態における面発光レーザモジュールに用いられる他のリッドの構造図（１）
【図１１】第１の実施の形態における面発光レーザモジュールに用いられる他のリッドの構造図（２）
【図１２】第１の実施の形態における面発光レーザの構成図
【図１３】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構造図（３）
【図１４】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構造図（４）
【図１５】図１３に示す構造の面発光レーザモジュールのカバーガラスの傾き角度とレーザスポット径との相関図
【図１６】図１４に示す構造の面発光レーザモジュールのカバーガラスの傾き角度とレーザスポット径との相関図
【図１７】図１３に示す構造の面発光レーザモジュールのカバーガラスの傾き角度と受光素子における受光割合との相関図
【図１８】図１４に示す構造の面発光レーザモジュールのカバーガラスの傾き角度と受光素子における受光割合との相関図
【図１９】第１の実施の形態との比較のために説明する面発光レーザモジュールの構造図
【図２０】面発光レーザにおける光出力の特性図
【図２１】ドループ率の特性図（１）
【図２２】ドループ率の特性図（２）
【図２３】ドループ率の特性図（３）
【図２４】ドループ率の特性図（４）
【図２５】ドループ率の特性図（５）
【図２６】ドループ率の特性図（６）
【図２７】接着剤の塗布方法の説明図（１）
【図２８】接着剤の塗布方法の説明図（２）
【図２９】接着剤の他の塗布方法の説明図
【図３０】第１の実施の形態における面発光レーザアレイの構成図
【図３１】図３０における面発光レーザアレイの断面図
【図３２】第１の実施の形態における他の面発光レーザアレイチップの構造図
【図３３】第２の実施の形態におけるレーザプリンタの構成図
【図３４】第２の実施の形態における光走査装置の構成図
【図３５】第３の実施の形態におけるカラープリンタの構成図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の実施の形態について説明する。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。
【００３６】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態は、複数の面発光レーザにより構成される面発光レーザアレイを有する面発光レーザモジュールである。尚、本実施の形態において説明する面発光レーザモジュールは、本実施の形態における光デバイスである。
【００３７】
これまでの面発光レーザを用いた光源モジュールは端面発光レーザを用いた光源モジュールと異なり、モニタ光学系を必要としていた。このようにモニタ光学系を有する光源ユニット４００は、一例として図１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とで構成されていた。
【００３８】
このレーザモジュール５００は、面発光レーザモジュール５１０、この面発光レーザモジュール５１０を駆動制御する不図示のレーザ制御装置、この面発光レーザモジュール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】
また、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。
【００４０】
第１の部分６１０は、面発光レーザモジュール５１０の＋Ｚ側であって、面発光レーザアレイチップ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、モニターフォトダイオードとなっており、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。
【００４１】
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４００から射出される光となる。
【００４２】
しかしながら、このモニタ用のフォトダイオード６１３にレーザ光を導入する光学系を組み込むコストが、これら光源ユニット４００の高価格化の原因となっている。このため、発明者は、本実施の形態における面発光レーザモジュールを発明するに至った。
【００４３】
（面発光レーザモジュール）
図２及び図３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。本実施の形態における面発光レーザモジュールは、凹部を有するパッケージ１０、面発光レーザ素子２０、モニタ用のフォトダイオード３０、透明な材料（透明部材）により形成されたリッド４０を有している。面発光レーザ素子２０は、複数の面発光レーザがアレイ状に形成されているものであり、面発光レーザアレイチップともいう。
【００４４】
面発光レーザ素子２０は、パッケージ１０の凹部の底面１１に設置されており、凹部の周辺であって底面１１よりも高い段部１２にモニタ用のフォトダイオード３０が設置されている。また、パッケージ１０には、リッド４０と接続するためのパッケージ接続部１３が設けられている。
【００４５】
パッケージ１０は、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、凹部を有しており、セラミックスと複数の不図示のリード配線となる金属配線の多層構造となっている。尚、パッケージ１０は、セラミックス以外の材料、例えば樹脂材料により形成されたものであってもよい。
【００４６】
このリード配線は、面発光レーザ素子２０が設置される領域より放射状に外側に向かって伸びるように形成されており、パッケージ１０の内部の金属配線を介し、パッケージ１０の外側の不図示の電極端子と接続されている。
【００４７】
また、面発光レーザ素子２０が設置される領域には、金属膜が設けられており、この金属膜は、ダイアタッチエリアとも呼ばれるものであり、共通電極になっている。面発光レーザ素子２０は、この金属膜上にＡｕＳｎ等の半田材を用いてダイボンドされており、このようにして、面発光レーザ素子２０は、凹部の底面に設置される。
【００４８】
また、フォトダイオード３０は、段部１２においてダイボンドされている、フォトダイオード３０のアノード電極とパッケージ１０の金属配線とがワイヤボンディングにより電気的に接続され、裏面に形成されたフォトダイオード３０のカソードは導電性接着剤により接地されている。
【００４９】
一方、リッド４０は、凹状に形成されており、面発光レーザ素子２０からの光を透過する窓部４１となる透明部材が設けられている。更に、リッド４０は窓部４１となる透明部材と接続される筒状部４２と、筒状部４２の端が曲げられた構造のリッド接続部４３を有している。リッド接続部４３は、パッケージ１０におけるパッケージ接続部１３と接続するためのものである。リッド４０は光を透過する樹脂材料により一体成型されることにより形成されている。窓部４１となる透明部材は、面発光レーザ素子２０の面発光レーザから出射された光が、光を出射した面発光レーザに戻らないように、面発光レーザの出射光に垂直な面に対し所定の傾斜となるように形成されている。尚、この傾斜角度は、面発光レーザからの出射光のうち、窓部４１となる透明部材において反射した反射光がフォトダイオード３０に入射するように、所定の角度となるように形成されている。具体的には、本実施の形態では、この傾斜角度は、約１７°となるように形成されている。また、このリッド４０を形成している樹脂材料の表面における反射率は約５．２％である。
【００５０】
パッケージ１０とリッド４０とは、パッケージ接続部１３とリッド接続部４３とにおいて接着剤等により接続されるが、本実施の形態における面発光レーザモジュールでは、パッケージ接続部１３とリッド接続部４３とが接着剤等により接続されている領域５１と接続されていない領域５２とを有している。このように、パッケージ接続部１３とリッド接続部４３とが接続されていない領域５２を設けることにより、この領域５２を介し、水分等の湿気を排出し調整することができる。即ち、パッケージ接続部１３とリッド接続部４３とを完全に接続してしまった場合、パッケージ１０とリッド４０により囲まれた面発光レーザモジュール内部において、接着剤等を介し進入した水分により、急激な温度変化が生じる場合があり、この場合には面発光レーザモジュール内部において結露が生じてしまう。このような結露が生じてしまう面発光レーザモジュールは、致命的な欠陥品となってしまう。
【００５１】
本実施の形態では、図２に示すように、リッド４０を透明な樹脂材料により一体成型により作製するとともに、リッド４０とパッケージ１０との接続を接着材により接着することにより、低コストで面発光レーザモジュールを形成することができる。また、接着剤により接着しているため、接着剤を介し水分が面発光レーザモジュールの内部に進入し、結露が発生してしまうことを避けるため、リッド接続部４３とパッケージ接続部１３とが接続されていない領域５２を設けたものである。このような領域５２を設けることにより、領域５２を介し、面発光レーザモジュールの内部より水分を排出させることができる。
【００５２】
尚、本実施の形態では、この領域５２は水分透過領域ともいう。水分透過領域は、ゴミ等を侵入させることなく水分を透過させることができるものであればよい。具体的には、本実施の形態においてパッケージ１０はセラミックスにより形成されている。このパッケージ１０の表面の粗さを非接触３次元測定装置ＮＨ−３ＳＰ（三鷹光器（株）製）により、１０μｍ角の範囲において、測定したところ約２μｍであった。リッド４０のリッド接続部４３における面を略平坦なものとして考えると、領域５２では、パッケージ１０の表面粗さ程度の隙間、即ち、２μｍ以下の開口しか形成されないため、２μｍを超える大きさのゴミ等を進入させることなく、水分の排出を行うことが可能である。よって、水分透過領域として適した構造となっている。尚、パッケージ１０における表面粗さはパッケージ１０の製造方法や、パッケージを構成するセラミックス材料により異なるが、面発光レーザモジュールにおいて光量変動の少ない安定したレーザ発振を得るためには、表面粗さは１μｍ〜２μｍであることが好ましい。
【００５３】
また、本実施の形態における面発光レーザモジュールは、図２及び図４に示されるように、窓部４１となる透明部材の内側の面（下面）には、反射膜４５が形成されており、外側の面（上面）には、反射防止膜４６が形成されている。これにより、面発光レーザ素子２０から出射された光を高い反射率で反射させて、フォトダイオード３０に入射させることができる。これにより、フォトダイオード３０にモニタ光として十分な光量の光を入射させることができ、また、上面に反射防止膜４６を設けることにより、上面における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。
【００５４】
即ち、特許文献１０に記載されている方法では、図５に示すように、レーザ光の中心から離れた領域５Ａにおける光を反射するため、光量が少なく、モニタ光としては十分な光量を得ることができず、光量モニタの信頼性が低くなる。また、領域５Ａにおいては、反射率が５０〜６０％と高い分、透過光量が減少するため、光スポットの光量分布が不均一となってしまう。
【００５５】
しかしながら、本実施の形態では、図６に示すように、光スポットの光量の高い部分の光が反射するため、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を与えることはない。本実施の形態では、反射率は３％〜１５％であることが好ましく、更には、５％〜１２％が好ましい。あまり反射率が低いと、モニタ電流が低くなるため、フォトダイオード３０において検出された信号がノイズに埋もれてしまい、Ｓ／Ｎが低下するため、面発光レーザ素子２０における面発光レーザ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、あまりに反射率が高いと、面発光レーザより出射されたレーザ光のロス量が多くなるため、面発光レーザモジュールの外に出射されるレーザ光の光量が低下してしまうからである。
【００５６】
このような観点から、透明部材の下部における反射を考えた場合、上述した望ましい反射率の範囲に入るならば下部に反射層を設けずに、空間もしくは空間の気体と透明部材の屈折率との差を利用した材料そのものの反射を利用することができれば、更に良好な結果をもたらす。即ち、材料そのものの屈折率を用いた反射ならば、薄膜作製におけるばらつきが排除でき、安定したモニタ電流を得ることができる。また、反射層を形成する必要がなくなるため、そのコストは当然安くなる。
【００５７】
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％以下であることが好ましい。これにより、図６における領域６Ａにおける光の一部を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。
【００５８】
尚、反射膜４５は、所定の透過率で光を透過する薄い金等からなる金属膜、または、誘電体多層膜からなるミラーにより形成されている。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、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等が挙げられ、低屈折率材料としては、ＳｉＯ２等が挙げられる。また、反射防止膜４６は、窓部４１となる透明部材の屈折率よりも低い屈折率を有する誘電体膜、または、所定の膜厚の高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に積層形成した誘電体多層膜により形成されている。
【００５９】
また、上述した反射防止膜４６に代えて、図７に示すように、窓部４１となる透明部材の上面に凹凸部４７を設けた構造のものであってもよい。具体的には、リッド４０を形成する際に、窓部４１となる透明部材の上面に凹凸部４７が形成されるように、凹凸形状の形成された金型を用い、樹脂材料を流し込むことにより形成することができる。この際、形成される凹凸部４７のピッチＰｔは、面発光レーザ素子２０から出射された光の波長よりも狭く、５０ｎｍ〜５００ｎｍである。このような凹凸部４７を設けることにより、凹凸部４７の界面における光の散乱等により、窓部４１となる透明部材の面に垂直方向の光を減らすことができ、エタロン効果を防ぐことができる。
【００６０】
ところで、面発光レーザモジュール内部に水分を進入させないためには、図８に示すような金属製のリッド７００をパッケージ１０と溶接により接合する方法が考えられる。この金属製のリッド７００は、金属により形成された筒状のリッド本体部７０１の一方の側にカバーガラス７０２が設けられており、リッド本体部７０１の他方の側には折曲げられたリッド接続部７０３が設けられている。この金属製のリッド７００とパッケージ１０とは、リッド接続部７０３とパッケージ接続部１３において、溶接により完全に接合することにより外部から水分等の進入を防ぐことができる。この際、窓部となる透明部材であるカバーガラス７０２の下面に反射膜４５を設け、上面に反射防止膜４６を設けた構造のものであってもよい。この場合においても、図示しないが、反射防止膜４６に代えて、カバーガラス７０２の上面における表面加工により凹凸部を設けたものであってもよい。
【００６１】
また、本実施の形態では、図９に示すように、リッド４０の筒状部４２の一部に水分透過領域となる水分透過部４４を設けた構造のものであってもよい。この水分透過部４４は、ゴアテックス（Ｇｏｒｅ−Ｔｅｘ）（ＷＬゴア＆アソシエイツ社製）等の防水透湿性素材、または、２μｍ以下の開口を有するメッシュ等のフィルタにより形成されている。例えば、このフィルタは、１μｍ以上、２μｍ以下の開口を有するメッシュにより形成されている。このようなリッド４０を用いた場合では、パッケージ接続部１３とリッド接続部４３とにおいて接続されない領域を設けることなく、すべてパッケージ接続部１３とリッド接続部４３とが接着剤等により接続されている領域５１となるように、樹脂材料により接着してもよい。
【００６２】
以上より、本実施の形態における面発光レーザモジュールは、パッケージ１０とリッド４０との間に水分透過領域を設けることにより、また、リッド４０に水分透過・調整機能を有する水分透過領域となる水分透過部４４を設けることにより、内部に侵入した水分を外部に効果的に排出することができ、急激な温度変化においても結露の発生を防ぐことができる。また、２μm以上のゴミ等のダストが面発光レーザモジュールの内部に侵入すると光学特性が変化してしまう恐れがあるが、本実施の形態では、水分を透過させつつ、２μｍ以上のゴミ等のダストの進入を防ぐことができる。よって、本実施の形態における面発光レーザモジュールでは光量変動の少ない安定したレーザ発振を行うことができる。
【００６３】
また、円筒状のリッド４０を用いた場合について説明したが、リッドの形状は角形の柱状のものであってもよい。例えば、図１０に示すように四角の筒状のリッド６０であってもよい。このリッド６０は、傾斜した窓部６１となる透明部材、四角の筒状の筒状部６２、四角形状のリッド接続部６３を有するものである。このようなリッド６０において、リッド接続部６３の４辺のうち３辺に接着剤を塗布し、残りの１辺に接着剤を塗布しない領域とすることにより、この接着剤を塗布しない領域が水分透過領域となる。
【００６４】
また、例えば、図１１に示すように四角の筒状のリッド７０であってもよい。このリッド７０は、傾斜した窓部７１となる透明部材、四角の筒状の筒状部７２、四角形状のリッド接続部７３を有し、筒状部７２には、水分透過領域となる水分透過部７４を設けた構造のものである。このようなリッド７０において、リッド接続部７３の４辺のすべてに接着剤を塗布し、パッケージ１０と接着することも可能である。
【００６５】
図２に示す構造の本実施の形態における面発光レーザモジュールにおいて、８５℃・８５％の高温高湿試験を行ったところ、結露が生じないことが確認された。一方、接着剤により接続されていない領域５２を設けることなく、パッケージ接続部１３とリッド接続部４３とを全面において接着剤で接着したものでは、８５℃・８５％の高温高湿試験を行ったところ、約１０時間経過した頃に結露が確認された。
【００６６】
尚、パッケージ接続部１３とリッド接続部４３とを接着するための接着剤としては、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。また、図２、図３、図８、図９においては、面発光レーザ素子２０とパッケージ１０とを接続するためのワイヤボンドは省略されている。
【００６７】
また、本実施の形態におけるリッド４０は、透明の樹脂材料により形成されているが、このような樹脂材料は、面発光レーザから出射される光を透過する材料である必要がある。このような材料としては、化１に示すようにメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ：Poly methyl methacrylate）が適している。ＰＭＭＡはアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体で、透明性の高い非晶質の合成樹脂である。その特徴はプラスチック随一の透明度を持つことであり、光学的特性はプラスチックのなかで最も優れている。また、耐候性、外観、表面光沢、表面硬度も良好である。また、加熱して軟化させても白化しないことも長所である。
【００６８】
【化１】
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また、他の透明な樹脂材料としては、化２に示すシクロオレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）系樹脂が挙げられる。ＣＯＣは環状オレフィン構造を有する非晶性の透明樹脂であり、ＰＭＭＡに匹敵する光学特性やポリカーボネート（ＰＣ：Polycarbonate）と同等以上の耐熱性、低吸水性に由来する高度な寸法安定性など優れた性能を有する樹脂である。さらに水蒸気バリア性、剛性、耐熱性も非常に良好である。また、他の透明な樹脂材料としては、ポリエステル系樹脂等も挙げられる。
【００６９】
【化２】
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（面発光レーザ）
次に、面発光レーザ素子２０である面発光レーザアレイチップに形成される面発光レーザについて説明する。面発光レーザアレイは、複数の面発光レーザが２次元的にアレイ状に配列されているものであり、面発光レーザアレイチップは、このような面発光レーザアレイを一つのチップとしたものである。
【００７０】
図１２に基づき面発光レーザアレイを構成する一つの面発光レーザ１００について説明する。尚、図１２（ａ）は面発光レーザ１００のＸＺ面における断面図であり、図１２（ｂ）は面発光レーザ１００のＹＺ面における断面図である。また、本明細書では、前述のとおり、レーザ発振方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な面内における互いに直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向として説明する。
【００７１】
面発光レーザ１００は、発振波長が７８０ｎｍ帯の面発光レーザであり、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などを有している。更に、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及び下部スペーサ層１０４の一部にはメサ１１０が形成されており、メサ１１０の上部にはｐ側電極１１３が形成されており、基板１０１の裏面にはｎ側電極１１４が形成されている。更に、保護層１１１が形成されており、この保護膜１１１が形成される際に、透明層１１１Ａ及び１１１Ｂが形成されている。
【００７２】
図１２に示すように、上部半導体ＤＢＲ１０７における低屈折率層の１つには、ｐ−ＡｌＡｓからなる電流狭窄層１０８が厚さ３０ｎｍで形成されている。この電流狭窄層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。尚、電流狭窄層１０８は、メサ１１０を形成した後、熱酸化等を行うことにより周辺部における選択酸化領域１０８ａと電流狭窄領域１０８ｂとが形成される。
【００７３】
ここで、図８に示される面発光レーザモジュールについて、より詳細に説明する。図８に示される面発光レーザモジュールは、面発光レーザ素子２０は、１０チャネル以上の多発光チャネル面発光レーザアレイ（１０以上の面発光レーザを有する面発光レーザアレイ）であり、フォトダイオード３０とともに、集積化されたパッケージ１０に収納されている。尚、パッケージ１０には、ダストの侵入を防ぐため、リッド本体部７０１に透明部材となるカバーガラス７０２が設けられたリッド７００が被せられている。
【００７４】
この透明部材となるカバーガラス７０２は、面発光レーザの光軸に対して傾斜させて配置されている。傾斜させて配置している理由の一つが、透明部材であるカバーガラス７０２からの反射による戻り光が、レーザ出射口に侵入しないようにするためであり、面発光レーザの光変動を防止するためである。また、もう一つの理由は、面発光レーザ素子２０は、パッケージ１０の底面１１に設置されており、面発光レーザ素子２０における面発光レーザから出射された光は、透明部材であるカバーガラス７０１を透過し、面発光レーザモジュールの外に出射される。この際、面発光レーザより出射されたレーザ光の一部は、カバーガラス７０１の表面又は裏面において反射され、この反射された光がフォトダイオード３０に入射するように、カバーガラス７０２を傾斜させて配置させている。即ち、カバーガラス７０２において反射した光をモニタ光とするためである。
【００７５】
しかしながら、カバーガラス７０２において反射した光をモニタ光として用いる場合、前述したように、カバーガラス７０２の表面と裏面との反射光による干渉によりエタロン効果が発生するという問題点がある。エタロン効果とは、透明部材の平行な上下面の距離に応じた多重反射が生じ、そ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ようになる現象である。具体的には、チャネルが多くなると、例えば、発明者の経験に基づくならば、特に、１０チャネル以上の多発光チャネル面発光レーザアレイでは温度による周波数変動が顕著であり、これによりモニタ光源強度の振動が生じ、線形的なモニタ電流を検出することができなくなるのである。
【００７６】
次に、パッケージ１０に設置されるフォトダイオード３０の位置について説明する。図１３はパッケージ１０内において、面発光レーザ素子２０とフォトダイオード３０とが、同じ底面１１に設置されている場合の面発光レーザモジュールを示し、図１４はパッケージ１０内において、面発光レーザ素子２０が設置されている底面１１よりも０．３ｍｍ高い段部７２２の上にフォトダイオード３０が設置されている場合の面発光レーザモジュールを示す。尚、リッド７００には、リッド本体部７０１に透明部材であるカバーガラス７０１が低融点ガラス７１１により接合されている。
【００７７】
図１５には、図１３に示す構造の面発光レーザモジュールにおけるフォトダイオード３０の面上に到達する半値のレーザスポットのサイズを計算した結果を示し、図１６には、図１４に示す構造の面発光レーザモジュールにおけるフォトダイオード３０の面上に到達する半値のレーザスポットのサイズを計算した結果を示す。尚、図１３及び図１４において、Ｘ軸方向とは、面発光レーザ素子２０の中心とフォトダイオード３０の中心とを結ぶ直線の方向であり、Ｙ軸方向とは、パッケージ１０の底面１１に平行であって、Ｘ軸方向に垂直な方向である。各々の透明部材であるカバーガラス７０２の傾き角度は、図１３及び図１４において、リッド７００の右上となる部分を固定した状態で、カバーガラス７０２の角度を変化させたものである。そして、それらＸ、Ｙ軸方向における半値レーザスポットを掛け合わせることでレーザ面積を求めグラフ化している。
【００７８】
図１５及び図１６に示されるように、フォトダイオード３０を面発光レーザ素子２０が設置されているパッケージ１０の底面１１よりも高い段部７２２の上に設置することにより、フォトダイオード３０の面上に投影されるレーザスポットの面積が小さくなっている。これらの半値レーザスポットからＸ軸方向及びＹ軸方向におけるガウシアン分布を作成し、フォトダイオード３０の受光面積に、どれほどのエネルギー割合で入射するのかを計算し、Ｘ軸方向とＹ軸方向における割合を掛け合わせることにより、レーザスポットとして入射するエネルギーの割合を算出した。これらの値をグラフ化したもの、即ち、図１３における面発光レーザモジュールにおけるカバーガラス７０２の傾きと受光割合との関係を図１７に示し、図１４における面発光レーザモジュールにおけるカバーガラス７０２の傾きと受光割合との関係を図１８に示す。
【００７９】
図１７及び図１８に示されるように、フォトダイオード３０を面発光レーザ素子２０が設置されているパッケージ１０の底面１１よりも高い段部７２２の上に設置することにより、受光パワー割合は、透明部材であるカバーガラス７０２の角度を広くすることができる。尚、図１３及び図１４において、透明部材であるカバーガラス７０２において反射した光がパッケージ１０の内部で乱反射し、そして多発光チャネル面発光レーザの出射口に戻り光として入射することを防ぐため、リッド７００の内部に反射防止コート等を施すことも効果的である。
【００８０】
更に、面発光レーザ素子２０が設置されているパッケージ１０の底面１１よりも高い段部７２２の上にフォトダイオード３０の設置することにより、フォトダイオード３０が設置されている段部７２２の下、即ち、段部７２２と底面１１との間に面発光レーザ素子２０に接続される配線を形成することができる。これにより、多発光チャネル面発光レーザにおける複雑な配線をパッケージ１０の形状の対称性を保ったデザインを選択することができる。これにより、パッケージ１０をセラミックス製パッケージにより形成する場合、焼成した際の歪みを極めて小さくすることができる。
【００８１】
こうして、面発光レーザ素子２０における面発光レーザの出射角度を安定的に垂直とすることができ、書き込み用レーザとしての特性を簡便に向上させることができるようになった。これは１０チャネル以上の多発光チャネル面発光レーザアレイにおいて非常に重要なことである。また、これにより、不良率が減りコストを削減することが可能となった。
【００８２】
また、この場合、フォトダイオード３０の受光面が円形状であることで、フォトダイオード３０へ入射する受光パワー割合におけるチャネル間のばらつきが滑らかになり、１つのフォトダイオード３０にて、１０チャネル以上の多発光チャネルのレーザ制御が容易になった。受光面が矩形のフォトダイオード３０を用いた場合には、円形状（楕円形状）のレーザスポットの位置の差異が矩形のコーナーにおいてチャネルごとに滑らかな変化とならないため、１つのフォトダイオード３０にて多数のレーザチャネルの制御が困難であった。
【００８３】
また、このようにリッド７００にはめ込まれた透明部材となるカバーガラス７０２からの反射をモニタ電流として利用する場合、非常に精密な角度制御が必要となる。多数のレーザチャネルの個々のモニタ電流において最大値と最小値との差異を２０％以内に収めるためには、その角度ばらつきは、３σで±１°以下が要求される。本課題を解決するために本発明者らが鋭意検討した結果、リッド本体部７０１が金属製で金型によって成型されており、透明部材であるカバーガラス７０２を５００℃以下で溶融する低融点ガラス７１１を用いてリッド本体部７０１の内側から固着することで、パッケージ１０及びリッド７００に囲まれた空間の内部が完全に密封されて酸素や水分による腐食が起こらない、良好な角度精度を有する面発光レーザモジュールとなる光デバイスを得ることができるようになった。
【００８４】
尚、５００℃以下で溶融する低融点ガラス７１１を用いる理由は、一般的なガラスは、５５０℃程度から変形を始めるため、接合に用いる材料としては、ガラス製透明部材が殆ど変形することなく、長い溶融接着時間に耐えられるものであることが求められている。低融点ガラスは、ソーダ・石灰ガラスを基準として作製され、融点の温度による明確な定義はないものと思われるが、一般的なガラスに比べて融点の低いガラスである。上述したように、低融点ガラスは、通常、ガラス等の材料の接合等に用いられるため、溶融温度は低くなるように形成されている。
【００８５】
上述のように、本実施の形態においては、非常に厳密な角度制御が必要になるのだが、例えば、これまで用いられてきたような図１９に示されるようなガラス７９０の傾斜では角度のばらつきが生じ（表１参照）、本実施の形態における用途には適さない。１９°となるようにカバーガラス７０２またはガラス７９０の傾斜角度を狙って、図１４及び図１９における構造の面発光レーザモジュールにおいて、各々の実装を行った場合における、ガラスの傾斜のばらつきのデータを表１に示す。その精度、ばらつきは、図１９に示す構造のものに対し、図１４に示す構造の面発光レーザモジュールにおいて非常に良好な値を示しており、本実施の形態における面発光レーザモジュールの効果を示すものである。
【００８６】
【表１】
2012151441.tif 000005
尚、リッド７００のリッド本体部７０１に金属製のリッドを用いる場合、非常に精密な角度を持つリッド７００を作製することができるが、反面ややコストが高くなるというデメリットを有する。特に、シーム溶接で密封する場合では、その手間と装備がコスト高の原因ともなる。そこで、リッド７００の取り付けをシーム溶接ではなく接着剤にて封止をすることでコストを安くすることができる。よって、本実施の形態においては、接着剤による実装も選択可能であり、このような構造のものとしては、前述した図２及び図３に示す構造の面発光レーザモジュールが挙げられる。しかし、パッケージ１０にガラスなどを接着剤で封止・密封すると、接着剤は微量の水分を透過させてしまう性質を有しており、面発光レーザモジュール内部の水分量が徐々に高まってしまう。そのようになったところで急激な温度変化が生じると、その面発光レーザモジュールの内部は結露を起こしてしまうことが懸念される。
【００８７】
（面発光レーザモジュールの特性の評価）
次に、上述した面発光レーザ素子により形成される面発光レーザモジュールの特性について説明する。面発光レーザモジュール及び光源ユニットとして、図１に示した構造を模した光学系を利用して特性の評価を行った。特性評価として、出射された光の光量をフォトダイオード（ＰＤ）にて検出する。得られる理想的な波形データを図２０（ａ）に示す。しかしながら、戻り光の影響を受けると、光量が不安定となり変動が生じる。図２０（ｂ）において模式的に、光量変動がある場合の異常波形１２５ａを光量変動のない正常波形１２５ｂと比較して示す。図２０（ｂ）に示されるように、異常波形１２５ａは、波形の前半部分に波を打つように現れることが多いが、これに限らず、後半部分に波を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、波形変動が生じる場合がある。特に、１ｋＨｚにおける波形を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。ここで、画像形成装置に必要な特性として、この特性値を定量化する方法について説明する。一般的には、熱によるレーザ光量の変動を評価する指標であり、ドループ値として利用されている。具体的には、図２０（ａ）に示すように、レーザ立ち上がり時間帯の光量と、十分に時間が経過した状態の時間帯での光量の差をとる。その一例として、１ｋＨｚでデューティー比が５０％の波形を示している。
Ｄｒ=（Ｐａ−Ｐｂ）／Ｐａ
Ｐａ：時間Ｔａにおける光出力値
Ｐｂ：時間Ｔｂにおける光出力値
上式で示される数値Ｄｒ（単位：％）をドループ値として定義する。本実施の形態では、１ｋＨｚでデューティーが５０％、Ｔａは１ｋＨｚにおける１μｓｅｃの位置で、Ｔｂは４８０μｓｅｃの位置とした。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。本実施の形態では上記のような出力、温度としているが、利用される出力値、温度に対して、本測定が行われるので、これに限定されるものではない。また、上記周波数、デューティー比、および、Ｔａ、Ｔｂは、画像形成装置として、高精度な画像を形成する上で、必要な条件となる。
【００８８】
また、面発光レーザを複数配列し面発光レーザアレイとした場合、１つ１つのドループ値が一致してないと、形成される画像の視認性が著しく悪化する。面発光レーザアレイの特性として、ドループ値の最大値と最小値の差（以下これをばらつきと表現する）を小さくする必要がある。しかし、先の異常波形１２５ａ等が現れると、ばらつきは大きくなる。そこで、このドループ値のばらつきを以下の式に満たすことを条件とした。
ドループのばらつき（％）＝Ｄｒ（ｍａｘ）−Ｄｒ（ｍｉｎ）
Ｄｒ（ｍａｘ）：複数ある素子の中で最もＤｒ値が大きい素子のＤｒ値
Ｄｒ（ｍｉｎ）：複数ある素子の中で最もＤｒ値が小さい素子のＤｒ値
上記条件でのドループのばらつきが、３％を超えたところで、画像を形成した時に、視認性が顕著に悪化する。１素子における大きいドループ値による画像劣化は、複数素子を配列してなる面発光レーザにおいても、同様である。
【００８９】
図２１には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及び反射防止層を表面にコーティングしていない透明部材となるガラス板（上下面合わせた反射率：約８．６％）を低融点ガラスによって融着させたメタルリッドを有し、この透明部材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面発光レーザモジュール（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。
【００９０】
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。反射防止コーティングをしていない場合のわずか５．２％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面発光レーザモジュールを用いると、高品質な画像を形成することができない。
【００９１】
図２２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
反射防止層をガラスの上面、下面共にコーティングしているガラス板（上下面合わせた反射率：約０．１％）を低融点ガラスによって融着させたメタルリッドを有し、この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面発光レーザモジュール（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。
【００９２】
このように、反射率が非常に低い反射防止コーティングされた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、ガラス板を傾斜させなければ、本発明者らが目的とするフォトダイオードも一体型された構造の１０チャネル以上の多発光チャネル面発光レーザを有する面発光レーザモジュールである光デバイスを作ることはできない。
【００９３】
そこで、発明者らは、ガラス板上部に反射防止層を備え、ガラス板下部に７８０ｎｍの波長に対して、１０％の反射率を示す層をコーティングしたガラス板を傾斜させて低融点ガラスによって融着させたメタルリッドを用い、その傾斜によって面発光レーザアレイへの戻り光を無くし、かつモニタ用フォトダイオードへモニタ光源を反射させた場合のドループ率のばらつきを調べた。
【００９４】
図２３には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びガラス板上部に反射防止層を備え、ガラス板下部に７８０ｎｍの波長に対して、１０％の反射率を示す層をコーティングしたガラス板を傾斜させて低融点ガラスによって融着させたメタルリッドを用い、面発光レーザアレイの射出面に対して８°傾斜させた面発光レーザモジュール（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。
【００９５】
図２４には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びガラス板上部に反射防止層を備え、ガラス板下部に７８０ｎｍの波長に対して、１０％の反射率を示す層をコーティングしたガラス板を傾斜させて低融点ガラスによって融着させたメタルリッドを用い、面発光レーザアレイの射出面に対して１０°傾斜させた面発光レーザモジュール（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。
【００９６】
また、図２５には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びガラス板上部に反射防止層を備え、ガラス板下部に７８０ｎｍの波長に対して、１０％の反射率を示す層をコーティングしたガラス板を傾斜させて低融点ガラスによって融着させたメタルリッドを用い、面発光レーザアレイの射出面に対して１５°傾斜させた面発光レーザモジュール（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。
【００９７】
また、図２６には、２１個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２１）を有する面発光レーザアレイ、及びガラス板上部に反射防止層を備え、ガラス板下部には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コーティングをしていないガラス板を傾斜させて低融点ガラスによって融着させたメタルリッドを用い、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。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。
【００９８】
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。
【００９９】
このように、反射防止層を表面にコーティングしていない透明部材との一体型樹脂リッドを用いても、それを傾斜させることで、反射防止コーティングされたガラスとそれを保持するメタルリッドを用いるのと同等の効果を期待できることが分かった。すなわち、反射のある透明部材を用いても、それを傾斜することで戻り光の問題は解決できるということである。
【０１００】
また、本発明で用いたような１０チャネルを越える多発光チャネル面発光レーザのドループ率が図２４〜２９において、全てのチャネルにおいてその値が概ねそろっている。このように、反射面によって反射した多発光チャネルの数値を全てそろえることは非常に困難な技術であり、本発明の効果が非常によく確認できるところでもある。
【０１０１】
このようにして、本実施形態では、透明部材の傾斜角θが１７°となるように、リッドが形成されている。
【０１０２】
（面発光レーザモジュールの製造方法）
次に、図２及び図３に基づいて、本実施の形態における面発光レーザモジュールの製造方法について説明する。
【０１０３】
最初に、パッケージ１０の凹部の底面１１に、面発光レーザ素子２０である面発光レーザアレイチップをダイボンドする。
【０１０４】
次に、面発光レーザ素子２０である面発光レーザアレイチップにおける複数の電極パッドとパッケージ１０における複数の不図示のリード（金属配線）とを各々ワイヤボンディングにより電気的に接続する。
【０１０５】
次に、パッケージ１０の段部１２に、フォトダイオード３０をダイボンドする。
【０１０６】
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の不図示のリード配線（金属配線）とをワイヤボンディングにより電気的に接続し、裏面のカソードは導電性接着剤により接地する。
【０１０７】
次に、面発光レーザ素子２０である面発光レーザアレイチップとフォトダイオード３０とが固定され、それぞれと電気的に接続されたパッケージ１０にリッド４０をパッケージ１０に載置する。
【０１０８】
次に、パッケージ１０に載置されたリッド４０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。接着剤はパッケージ１０におけるパッケージ接続部１３とリッド４０におけるリッド接続部４３とにおいて接続するように塗布されるが、全面に塗布するのではなく、接続されていない領域５２においては、接着剤が塗布されていない。これにより接着剤の塗布されなかった領域が、水分透過領域となる。
【０１０９】
また、図１０に示すような四角形状のリッド６０の場合では、４辺のうちの３辺近傍に接着剤を塗布する。
【０１１０】
例えば、図２７に示すように、パッケージ１０とリッド６０の３辺近傍における接着剤塗布領域８０において接着剤を塗布する場合、例えば、図２８の矢印で示すような順序で接着剤の塗布が行われる。
【０１１１】
次に、接着剤の塗布が終了した後、接着剤を硬化させる。ここでは、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、リッド４０における窓部４１となる透明部材は、面発光レーザ素子２０である面発光レーザアレイチップにおける面発光レーザの光の出射方向に垂直な面に対して約１７°傾斜した状態で、パッケージ１０に固定される。
【０１１２】
尚、図２９に示すように、図１０に示すような四角形状のリッド６０の場合では、パッケージ１０とリッド６０の対向する２辺近傍における接着剤塗布領域８１において接着剤を塗布することも考えられる。この場合、より内部の水分上昇を抑え、結露などの不具合が生じにくいことが確認されている。
【０１１３】
また、図１１に示すリッド７０の場合では、４辺のすべてを接着剤により接着しても、リッド７０には水分透過・調整機能を有する水分透過部７４を有しているため、結露等の問題が生じることはなかった。
【０１１４】
本実施の形態における説明では、リッド４０の窓部４１となる透明部材が面発光レーザ素子２０である面発光レーザアレイチップにおける面発光レーザの光の出射方向に垂直な面に対して約１７°傾斜した面発光レーザモジュールについて説明したが、これに限定されるものではなく、好ましくは傾斜角が１０°以上であればよく、更には、傾斜角が１５°以上であればより好ましい。
【０１１５】
（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アレイについて説明する。本実施の形態における面発光レーザアレイは、上述した面発光レーザが２次元的に複数形成されているものである。
【０１１６】
図３０に基づき、本実施の形態における面発光レーザアレイ２４０について説明する。本実施の形態における面発光レーザアレイ２４０は、複数（ここでは３２個）の発光部２００となる面発光レーザが同一基板上に配置されている。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２００は、すべての発光部２００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２００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２００の中心間距離を意味する。また、図３０では発光部２００の数が３２個であるものを示しているが、発光部２００の個数は、複数であればよく、例えば、発光部２００が４０個のものであってもよい。
【０１１７】
図３１には、図３０における破線３０Ａ−３０Ｂにおいて切断した断面図を示す。本実施の形態における面発光レーザアレイ２４０において、各発光部２００は、前述した面発光レーザ１００により構成されている。このため、面発光レーザアレイ２４０は、前述した面発光レーザ１００と同様な方法により製造することが可能である。これにより、各発光部２００間で均一な偏光方向を持つ単一基本横モードの複数のレーザ光を発する面発光レーザアレイを得ることができる。このようにして得られた面発光レーザアレイ２４０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。
【０１１８】
また、面発光レーザアレイ２４０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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
ところで、本実施の形態における面発光レーザアレイ２４０において、隣接する２つの発光部２００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、メサ１１０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。
【０１２１】
尚、図３２には、面発光レーザアレイ２４０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２４０では、２次元的に配列されている３２個の発光部２００、及び３２個の発光部の周囲に設けられ各発光部２００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２００と配線部材２２０によって電気的に接続されている。
【０１２２】
また、上述した２次元的に面発光レーザ１００が配列された面発光レーザアレイ２４０に代えて、発光部２００となる面発光レーザ１００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。
【０１２３】
〔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。本実施の形態は、第１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光走査装置１０１０及び画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００である。
【０１２４】
図３３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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【０１３６】
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。
【０１３７】
次に、図３４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１１１０、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１１１０は、第１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１１１０が用いられている。
【０１３８】
シリンドリカルレンズ１１１３は、光源ユニット１１１０から出射された光を、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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
従って、光源ユニット１１１０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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【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】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
例えば、媒体が、ＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｔｏ  Ｐｌａｔｅ）として知られている
印刷版であってもよい。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。
【０１４９】
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よい。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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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よい。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であってもよい。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【０１５７】
本実施の形態おける光走査装置１０１０は、光源ユニット１１１０において第１の実施の形態における面発光レーザモジュールを有しているため、低コストで安定した光走査を行うことができる。
【０１５８】
また、第１の実施の形態における面発光レーザモジュールにおける面発光レーザ素子２０は面発光レーザアレイチップであり、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。
【０１５９】
更に、本実施形態におけるレーザプリンタ１０００では、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。
【０１６０】
また、面発光レーザ素子２０である面発光レーザアレイチップは、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。
【０１６１】
そして、例えば、上記間隔ｄ２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ｄ１を狭くして間隔ｄ２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。
【０１６２】
また、本実施の形態におけるレーザプリンタ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。更に、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、高品質の画像を安定して形成することができる。
【０１６３】
〔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、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００である。
【０１６４】
図３５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。
【０１６５】
各感光体ドラムは、図３５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。
【０１６６】
光走査装置２０１０は、第１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２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２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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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】
【０１７０】
１０        パッケージ
１１        底部
１２        段部
１３        パッケージ接続部
２０        面発光レーザ素子（面発光レーザアレイチップ）
３０        フォトダイオード
４０        リッド
４１        窓部
４２        筒状部
４３        リッド接続部
５１        接続されている領域
５２        接続されていない領域
１００      面発光レーザ
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】
【０１７１】
【特許文献１】特開２００５−２５２０３２号公報
【特許文献２】特開２００５−８６０２７号公報
【特許文献３】特開２００７−１０３５７６号公報
【特許文献４】特開平１０−２１５０２０号公報
【特許文献５】特開２００９−１０５２４０号公報
【特許文献６】特開２００５−３１１１８５号公報
【特許文献７】特開２００２−３１９７３７号公報
【特許文献８】特開２００３−２０４１１１号公報
【特許文献９】特開２００９−２１１００４号公報
【特許文献１０】特開平９−１９８７０７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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