JP2007294744A - Surface emitting laser array, optical scanner, and image forming apparatus - Google Patents

Surface emitting laser array, optical scanner, and image forming apparatus Download PDF

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俊一 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface-emitting optical laser array which disposes a plurality of surface emitting optical laser elements at a high density without increasing the thermal interference. <P>SOLUTION: Each VCSEL is partly connected to other regions (outer regions) than the VCSEL through an epitaxial part orthogonally to the laminating direction (X-axial direction). Compared with the conventional mesa-shaped VCSEL array enclosed fully with trenches, the radiation is great in the direction orthogonal to the lamination to reduce the temperature rise of each VCSEL. One VCSEL is enclosed with a plurality of trenches 106 to raise the proportion of its portion connected to the outer region through the epitaxial part, compared with that enclosed with a simple trench. It is separated from adjacent VCSELs through one trench, this enabling a high density layout, and suppressing the thermal interference low with the adjacent VCSELs, the same as the mesa-shaped array. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置に係り、さらに詳しくは、複数の面発光レーザ素子が二次元的に集積して形成されている面発光レーザアレイ、該面発光レーザアレイを有する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to a surface emitting laser array, an optical scanning device, and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a surface emitting laser array in which a plurality of surface emitting laser elements are two-dimensionally integrated, and the surface emitting laser. The present invention relates to an optical scanning device having an array and an image forming apparatus including the optical scanning device.

電子写真の画像記録において、高精細な画像品質を得るための画像形成手段として、レーザ光を用いた画像形成方法が広く用いられている。電子写真の場合、感光性を有するドラムの軸方向に、ポリゴンミラーを用いてレーザ光を走査(主走査)しつつ、ドラムを回転(副走査)させて、潜像を形成する方法が一般的である。このような電子写真分野では画像の高精細化及び出力の高速化が求められている。画像の高精細化については、画像の解像度が2倍になった場合、主走査・副走査ともに2倍の時間が必要となるため、画像出力時においては4倍の時間が必要となる。従って画像の高精細化を実現するには、画像出力の高速化も同時に達成する必要がある。   In electrophotographic image recording, an image forming method using laser light is widely used as an image forming means for obtaining high-definition image quality. In the case of electrophotography, a method of forming a latent image by rotating a drum (sub-scanning) while scanning laser light (main scanning) using a polygon mirror in the axial direction of a photosensitive drum is used. It is. In such an electrophotographic field, higher definition of images and higher speed of output are required. In order to increase the definition of an image, when the resolution of the image is doubled, twice the time is required for both main scanning and sub-scanning. Therefore, four times the time is required for image output. Therefore, in order to achieve high definition of images, it is necessary to simultaneously achieve high speed image output.

画像出力の高速化を実現するための方法として、レーザの高出力化、マルチビーム化、感光体の高感度化などが考えられる。なかでも、高速出力機においてはマルチビーム化された書込み光源を用いるのが一般的となっている。1本のレーザ光を用いた場合と比較して、n本のレーザ光を同時に用いた場合、潜像形成領域はn倍となり、画像形成に必要な時間は1/nとなる。   As a method for realizing high-speed image output, it is conceivable to increase the output of the laser, increase the number of beams, increase the sensitivity of the photosensitive member, and the like. In particular, in a high-speed output machine, it is common to use a multi-beam writing light source. Compared to the case of using one laser beam, when n laser beams are used at the same time, the latent image forming area is n times, and the time required for image formation is 1 / n.

1つのチップに複数の発光光源を有する素子が特許文献1及び特許文献2に開示されている。特許文献1及び特許文献2に開示されている各素子は、複数の端面発光型半導体レーザが一次元配置された構成である。これらの場合には、ビーム数が多くなると消費電力が大きくなり、冷却システムが新規に必要となるため、コスト上、4ビーム若しくは8ビーム程度が限界である。   An element having a plurality of light emitting sources on one chip is disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2. Each element disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 has a configuration in which a plurality of edge-emitting semiconductor lasers are arranged one-dimensionally. In these cases, the power consumption increases as the number of beams increases, and a new cooling system is required. Therefore, the cost is limited to about 4 beams or 8 beams.

また、ビーム数を極端に増やすと、一次元配置であるため、光学系の光学素子の光軸に対するビームのずれ量が大きくなり、ビームの光学特性が劣化する。   Further, if the number of beams is extremely increased, the one-dimensional arrangement results in an increase in the amount of beam deviation with respect to the optical axis of the optical element of the optical system, and the optical characteristics of the beam deteriorate.

一方、面発光レーザ(垂直共振器型面発光レーザ、VCSEL)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、二次元集積化が容易である。さらに消費電力は端面発光型半導体レーザに比べて一桁程度小さく、より多くの光源を二次元集積するのに有利である。   On the other hand, a surface emitting laser (vertical cavity surface emitting laser, VCSEL) is a semiconductor laser that emits light in a direction perpendicular to a substrate, and is easily two-dimensionally integrated. Further, the power consumption is about an order of magnitude smaller than that of the edge-emitting semiconductor laser, which is advantageous for integrating more light sources in two dimensions.

複数の発光素子が二次元に配列された発光素子アレイが特許文献3に開示されている。また、面発光レーザアレイを有する画像形成装置が特許文献4に開示されている。また、複数の光源を有する面発光レーザを備えた光走査装置が特許文献5に開示されている。また、VCSELアレイのレーザプリンタへの応用が非特許文献1に開示されている。非特許文献1に開示されているVCSELアレイ(図23参照)は、8×4の二次元配列された32個のVCSELを有しており、各VCSELは、その周囲全体をエッチングしメサ状とした酸化狭窄型のVCSELである。配線は各VCSEL間を通ってエリア外(アレイ周辺)のボンディング用のパッド(図示省略)に接続されている。   Patent Document 3 discloses a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are two-dimensionally arranged. An image forming apparatus having a surface emitting laser array is disclosed in Patent Document 4. Further, Patent Document 5 discloses an optical scanning device including a surface emitting laser having a plurality of light sources. Non-patent document 1 discloses an application of a VCSEL array to a laser printer. The VCSEL array disclosed in Non-Patent Document 1 (see FIG. 23) has 32 VCSELs arranged in a two-dimensional array of 8 × 4, and each VCSEL has a mesa shape by etching its entire periphery. This is an oxidized constriction type VCSEL. The wiring passes between the VCSELs and is connected to bonding pads (not shown) outside the area (around the array).

非特許文献1に開示されているVCSELアレイでは、複数のVCSELが、副走査方向(ドラム回転方向)には等間隔dで配置され、主走査方向(ドラム長手方向)には等間隔Xで配置され、かつ、各VCSELの中心から副走査方向に垂線を下ろした時の副走査方向における各VCSELの位置関係が等間隔C(=d/n)となるように配置されている。これにより2400dpi(ドット/インチ)という高密度での書込みを実現している。   In the VCSEL array disclosed in Non-Patent Document 1, a plurality of VCSELs are arranged at equal intervals d in the sub-scanning direction (drum rotation direction) and arranged at equal intervals X in the main scanning direction (drum longitudinal direction). In addition, the VCSELs are arranged so that the positional relationship between the VCSELs in the sub-scanning direction when the vertical line is dropped from the center of each VCSEL in the sub-scanning direction is an equal interval C (= d / n). Thereby, writing at a high density of 2400 dpi (dot / inch) is realized.

また、複数のレーザ構造部を有する表面発光レーザが特許文献6に開示されている。この表面発光レーザは、1つのレーザ構造部に対し複数の円筒形キャビティを形成し、そこから酸化層を酸化することでレーザアパーチャを取り囲むように酸化領域を形成している。なお、隣り合うレーザ構造部同士は、エピタキシャル成長による複数の半導体層(いわゆるエピ部)が繋がった状態で隣接している。   Further, Patent Document 6 discloses a surface emitting laser having a plurality of laser structures. In this surface emitting laser, a plurality of cylindrical cavities are formed for one laser structure, and an oxide layer is oxidized therefrom to form an oxidized region so as to surround the laser aperture. The adjacent laser structure portions are adjacent to each other in a state where a plurality of semiconductor layers (so-called epi portions) by epitaxial growth are connected.

また、VCSELアレイが特許文献7に開示されている。このVCSELアレイでは、1つのVCSELに対し一つの半環状のグルーブを形成し、そこからAlAs層を酸化することでアパーチャを取り囲むように酸化領域を形成している。なお、隣り合うVCSELの間には、2つのグルーブと、エッチングされていないエピ部が存在する。   A VCSEL array is disclosed in Patent Document 7. In this VCSEL array, one semi-circular groove is formed for one VCSEL, and an oxidized region is formed so as to surround the aperture by oxidizing the AlAs layer therefrom. Note that there are two grooves and an unetched epi portion between adjacent VCSELs.

特開平11−340570号公報JP 11-340570 A 特開平11−354888号公報JP 11-354888 A 特開2002−314191号公報JP 2002-314191 A 特開2005−274755号公報JP 2005-274755 A 特開2005−234510号公報JP 2005-234510 A 特許第3162333号公報Japanese Patent No. 3162333 EP0905835A1号公報EP0905835A1 植木伸明、他4名、「VCSELアレイのレーザプリンタへの応用」、電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会、CS−3−4、2004年Nobuaki Ueki, 4 others, "Application of VCSEL array to laser printer", IEICE Electronics Society Conference, CS-3-4, 2004

非特許文献1に開示されているVCSELアレイは、各VCSELの周囲全体がエッチングされたいわゆるメサ状であるため、各VCSELの動作時に活性層で発生した熱は主に活性層下方に放熱され、横方向の放熱が不十分である。しかも、VCSEL数が32と多く、さらにこれらが高密度に集積されているので、周囲のVCSELへの熱干渉の問題は重大であり、点灯数によって出力が変化したり、VCSELの劣化を抑えるために低い出力で使用せざるを得ないという不都合があった。面発光レーザ素子の場合には、特に高出力化が大きな課題となるので、切実な問題となる。   Since the VCSEL array disclosed in Non-Patent Document 1 has a so-called mesa shape in which the entire periphery of each VCSEL is etched, heat generated in the active layer during the operation of each VCSEL is mainly dissipated below the active layer, Insufficient lateral heat dissipation. Moreover, since the number of VCSELs is as large as 32 and these are densely integrated, the problem of thermal interference with the surrounding VCSELs is serious, and the output varies depending on the number of lighting, and the deterioration of the VCSELs is suppressed. However, there was a disadvantage that it had to be used at a low output. In the case of a surface-emitting laser element, a high problem is a serious problem, especially since high output is a big problem.

また、特許文献6に開示されている表面発光レーザは、レーザ構造部と周辺部とはエピ部が繋がっており、横方向への放熱も非特許文献1に開示されているVCSELアレイに比べ大きく、放熱効果は高い。しかしながら、隣り合うレーザ構造部の間にはエッチングによる溝はなく、エピ部が繋がった状態で隣接しており、隣接するレーザ構造部への熱干渉の度合いは高くなってしまう。   In the surface emitting laser disclosed in Patent Document 6, the laser structure part and the peripheral part are connected to the epi part, and the heat radiation in the lateral direction is larger than that of the VCSEL array disclosed in Non-Patent Document 1. The heat dissipation effect is high. However, there is no groove due to etching between adjacent laser structure portions, and the adjacent epitaxial structure is adjacent to each other, and the degree of thermal interference with the adjacent laser structure portion becomes high.

また、特許文献7に開示されているVCSELアレイは、VCSEL部分とVCSEL以外の部分とを繋ぐエピ部が少ないため、横方向への放熱が小さい。また、特許文献7に開示されているVCSELアレイは、隣接するVCSELへの熱干渉の度合いは小さいが、隣り合うVCSELの間に、2つのグルーブとエッチングされていないエピ部が残っているため、VCSEL間隔を狭くするのには適さず、高密度に複数のVCSELを配置するのは困難である。   In addition, the VCSEL array disclosed in Patent Document 7 has a small amount of epi portion that connects the VCSEL portion and a portion other than the VCSEL, and thus the heat radiation in the lateral direction is small. In addition, the VCSEL array disclosed in Patent Document 7 has a small degree of thermal interference with adjacent VCSELs, but two grooves and an unetched epi portion remain between adjacent VCSELs. It is not suitable for narrowing the VCSEL interval, and it is difficult to arrange a plurality of VCSELs at high density.

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、熱干渉の増加を伴うことなく、複数の面発光レーザ素子を高密度に配置することができる面発光レーザアレイを提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances. A first object of the present invention is to provide a surface emitting laser array capable of arranging a plurality of surface emitting laser elements at high density without increasing thermal interference. It is to provide.

また、本発明の第2の目的は、被走査面上を高密度及び高速で走査することができる光走査装置を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of scanning a surface to be scanned at high density and high speed.

また、本発明の第3の目的は、高精細な画像を高速で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。   A third object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-definition image at high speed.

本発明は、第1の観点からすると、酸化可能層を含む複数の半導体層が基板上に積層されている積層体に、前記酸化可能層が部分的に酸化された電気的絶縁領域で囲まれた導電領域を有する複数の素子領域を二次元的に形成して、複数の面発光レーザ素子が集積されている面発光レーザアレイにおいて、前記複数の素子領域における各素子領域の周囲には、前記基板に向かう方向を深さ方向とし、前記酸化可能層が内部側面に現れている少なくとも2つの凹部がそれぞれ設けられ、各凹部は、前記複数の素子領域における互いに近接する2つの素子領域の間にそれぞれ設けられていることを特徴とする面発光レーザアレイである。   According to a first aspect of the present invention, a stack in which a plurality of semiconductor layers including an oxidizable layer are stacked on a substrate is surrounded by an electrically insulating region in which the oxidizable layer is partially oxidized. In a surface-emitting laser array in which a plurality of element regions having conductive regions are two-dimensionally formed and a plurality of surface-emitting laser elements are integrated, each element region in the plurality of element regions is surrounded by the element region. A direction toward the substrate is a depth direction, and at least two concave portions in which the oxidizable layer appears on the inner side surface are provided, and each concave portion is provided between two element regions adjacent to each other in the plurality of element regions. Each of the surface emitting laser arrays is provided.

これによれば、素子領域と素子領域以外の領域とが複数の半導体層(エピ部)を介して繋がっているため、積層方向に直交する方向(横方向)への放熱が大きくなり、各素子領域の温度上昇を低減することができる。また、電気的絶縁領域で囲まれた導電領域を1つ形成するための少なくとも2つの凹部が設けられているため、特許文献7に開示されているVCSELアレイのように1つの凹部が設けられている場合に比べて、素子領域以外の領域と繋がっているエピ部の割合を高くすることができる。すなわち、放熱性を向上させることができる。さらに、隣接する素子領域は、1つの凹部のみで分離されているので、複数の素子領域を高密度に配置できるとともに、隣接する素子領域への熱干渉を抑えることができる。従って、熱干渉の増加を伴うことなく、複数の面発光レーザ素子を高密度に配置することが可能となる。   According to this, since the element region and the region other than the element region are connected via a plurality of semiconductor layers (epi portions), heat radiation in a direction (lateral direction) orthogonal to the stacking direction is increased, and each element The temperature rise in the region can be reduced. Further, since at least two recesses for forming one conductive region surrounded by the electrically insulating region are provided, one recess is provided as in the VCSEL array disclosed in Patent Document 7. Compared with the case where it exists, the ratio of the epi part connected with area | regions other than an element area | region can be made high. That is, heat dissipation can be improved. Furthermore, since the adjacent element regions are separated by only one concave portion, a plurality of element regions can be arranged with high density, and thermal interference with adjacent element regions can be suppressed. Therefore, a plurality of surface emitting laser elements can be arranged at high density without increasing thermal interference.

本発明は、第2の観点からすると、複数の光ビームによって被走査面上を走査する光走査装置において、前記複数の光ビームを発する本発明の面発光レーザアレイを備えていることを特徴とする光走査装置である。   According to a second aspect of the present invention, in an optical scanning device that scans a surface to be scanned with a plurality of light beams, the surface emitting laser array according to the present invention that emits the plurality of light beams is provided. This is an optical scanning device.

これによれば、本発明の面発光レーザアレイを有しているため、被走査面上を高密度及び高速で走査することが可能となる。   According to this, since the surface emitting laser array of the present invention is provided, it is possible to scan the surface to be scanned at high density and high speed.

本発明は、第3の観点からすると、少なくとも1つの走査対象物と;前記少なくとも1つの走査対象物に対して画像情報が含まれる複数の光ビームを走査する少なくとも1つの本発明の光走査装置と;前記少なくとも1つの走査対象物に形成された像を転写対象物に転写する転写装置と;を備える画像形成装置である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided at least one scanning object; and at least one optical scanning device according to the present invention that scans a plurality of light beams including image information on the at least one scanning object. And a transfer device that transfers the image formed on the at least one scanning object to the transfer object.

これによれば、少なくとも1つの本発明の光走査装置を備えているため、高精細な画像を高速で形成することが可能となる。   According to this, since at least one optical scanning device of the present invention is provided, a high-definition image can be formed at high speed.

《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図10に基づいて説明する。図1には、本発明の第1の実施形態に係る面発光レーザアレイ100の概略構成が示されている。
<< First Embodiment >>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a surface emitting laser array 100 according to the first embodiment of the present invention.

この面発光レーザアレイ100は、一例として16個の面発光レーザ素子(VCSEL)が二次元配列されている面発光レーザアレイである。ここでは、16個のVCSELは、Z軸方向を行方向、Y軸方向を列方向とするマトリックス状に4×4配列されている。16個のVCSELの周囲には、各VCSELに対応して16個のボンディングパッド105が設けられている。そして、各VCSELは、その上部電極(p側個別電極)103とボンディングパッド105とが配線104を介して接続されている。なお、各上部電極103の中央の開口領域は、光出射部102である。   The surface emitting laser array 100 is a surface emitting laser array in which 16 surface emitting laser elements (VCSEL) are two-dimensionally arranged as an example. Here, the 16 VCSELs are arranged in a matrix of 4 × 4 in a row direction in the Z-axis direction and a column direction in the Y-axis direction. Around the 16 VCSELs, 16 bonding pads 105 are provided corresponding to each VCSEL. Each VCSEL has an upper electrode (p-side individual electrode) 103 and a bonding pad 105 connected via a wiring 104. The central opening region of each upper electrode 103 is the light emitting portion 102.

また、図1の面発光レーザアレイ100から、各ボンディングパッド105、各配線104、及び各上部電極103を除去したときの状態が図2に示されている。各素子領域の±Z側及び±Y側にはそれぞれ溝(凹部)106が設けられている。すなわち、各素子領域の周囲には、4つの溝106がそれぞれ設けられ、Z軸方向及びY軸方向に互いに隣接する2つの素子領域の間には、1つの溝106が存在することとなる。   FIG. 2 shows a state where each bonding pad 105, each wiring 104, and each upper electrode 103 are removed from the surface emitting laser array 100 of FIG. Grooves (concave portions) 106 are provided on the ± Z side and ± Y side of each element region. That is, four grooves 106 are provided around each element region, and one groove 106 exists between two element regions adjacent to each other in the Z-axis direction and the Y-axis direction.

面発光レーザアレイ100の一部分を拡大した図が、図3に示されている。そして、図3におけるA−A断面図が図4に示されている。また、図4の一部分を拡大した図が、図5に示されている。   An enlarged view of a portion of the surface emitting laser array 100 is shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG.

各VCSELは、780nm帯のVCSELであり、図4に示されるように、n―GaAs基板111上に、下部反射鏡112、スペーサ層113、活性層114、スペーサ層115、上部反射鏡117、及びpコンタクト層118などの半導体層が、順次積層されている。なお、以下では、これら複数の半導体層が積層されているものを、便宜上「積層体」ともいう。   Each VCSEL is a 780 nm band VCSEL, and as shown in FIG. 4, on the n-GaAs substrate 111, a lower reflecting mirror 112, a spacer layer 113, an active layer 114, a spacer layer 115, an upper reflecting mirror 117, and Semiconductor layers such as the p contact layer 118 are sequentially stacked. Hereinafter, a structure in which a plurality of these semiconductor layers are stacked is also referred to as a “stacked body” for convenience.

下部反射鏡112は、n−Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層112aとn−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層112bとをペアとして、40.5ペア有している。各層はいずれも、発振波長をλとするとλ/4の光学厚さとなるように設定されている。なお、低屈折率層112aと高屈折率層112bとの間には、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(図示省略)が設けられている。 The lower reflecting mirror 112 includes a pair of a low refractive index layer 112a made of n-Al 0.9 Ga 0.1 As and a high refractive index layer 112b made of n-Al 0.3 Ga 0.7 As. I have 5 pairs. Each layer is set to have an optical thickness of λ / 4 when the oscillation wavelength is λ. Note that a composition gradient layer (not shown) in which the composition is gradually changed from one composition to the other composition between the low refractive index layer 112a and the high refractive index layer 112b in order to reduce electrical resistance. Is provided.

スペーサ層113は、Al0.6Ga0.4Asからなる層である。 The spacer layer 113 is a layer made of Al 0.6 Ga 0.4 As.

活性層114は、Al0.12Ga0.88Asからなる量子井戸層114aとAl0.3Ga0.7Asからなる障壁層114bを有している。 The active layer 114 includes a quantum well layer 114a made of Al 0.12 Ga 0.88 As and a barrier layer 114b made of Al 0.3 Ga 0.7 As.

スペーサ層115は、Al0.6Ga0.4Asからなる層である。 The spacer layer 115 is a layer made of Al 0.6 Ga 0.4 As.

スペーサ層113と活性層114とスペーサ層115とからなる部分は、共振器構造体と呼ばれており、1波長光学厚さとなるように設定されている。   A portion composed of the spacer layer 113, the active layer 114, and the spacer layer 115 is called a resonator structure, and is set to have a one-wavelength optical thickness.

上部反射鏡117は、p−Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層117aとp−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層117bとをペアとして、24ペア有している。各屈折率層はいずれも、λ/4の光学厚さとなるように設定されている。なお、低屈折率層117aと高屈折率層117bとの間には、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(図示省略)が設けられている。 The upper reflecting mirror 117 includes 24 pairs of a low refractive index layer 117a made of p-Al 0.9 Ga 0.1 As and a high refractive index layer 117b made of p-Al 0.3 Ga 0.7 As. Have. Each refractive index layer is set to have an optical thickness of λ / 4. A composition gradient layer (not shown) in which the composition is gradually changed from one composition to the other composition in order to reduce electric resistance between the low refractive index layer 117a and the high refractive index layer 117b. Is provided.

上部反射鏡117における共振器構造体からλ/4離れた位置には、AlAsからなる被選択酸化層116が設けられている。   A selective oxidation layer 116 made of AlAs is provided at a position away from the resonator structure in the upper reflecting mirror 117 by λ / 4.

《製造方法》
次に、面発光レーザアレイ100の製造方法について簡単に説明する。
"Production method"
Next, a method for manufacturing the surface emitting laser array 100 will be briefly described.

(1)上記積層体を有機金属気相成長法(MOCVD法)あるいは分子線結晶成長法(MBE法)を用いた結晶成長によって作成する。 (1) The laminate is formed by crystal growth using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam crystal growth (MBE).

(2)ドライエッチング法により素子領域となる領域の四方(±Z側及び±Y側)に、例えば深さ4.5μmの溝106を形成する(図6参照)。エッチング底面は少なくとも被選択酸化層116を超えたところに設ける。すなわち、被選択酸化層116が溝106の内部側面に現れることとなる。なお、エッチング底面が下部反射鏡112中に達するようにしても良い。また、積層体の周囲にも溝を形成する。 (2) Grooves 106 having a depth of, for example, 4.5 μm are formed in four directions (± Z side and ± Y side) of the region to be an element region by dry etching (see FIG. 6). The bottom of the etching is provided at least beyond the selective oxidation layer 116. That is, the selectively oxidized layer 116 appears on the inner side surface of the trench 106. The bottom surface of the etching may reach the lower reflecting mirror 112. A groove is also formed around the laminate.

(3)エッチングによる溝形成工程により側面が露出した被選択酸化層116を、水蒸気中で熱処理し周辺を酸化させAlの絶縁物層に変え、素子駆動電流の経路を中心部の酸化されていないAlAs領域だけに制限する電流狭窄構造を形成する。通常、素子領域は周囲全体を溝で囲まれたメサ状とするのに対し、本実施形態では4つの溝から酸化することで電気的絶縁領域(選択酸化狭窄領域)を形成し、電気的絶縁領域で囲まれた導電領域(電流注入部)を有した構造としている(図7参照)。 (3) The selective oxidation layer 116 whose side surface is exposed by the groove forming step by etching is heat-treated in water vapor to oxidize the periphery to an Al x O y insulator layer, and the device driving current path is oxidized at the center. A current confinement structure is formed that limits only to the unfinished AlAs region. Normally, the element region has a mesa shape that is surrounded by a groove around the entire periphery, but in this embodiment, an electrical insulating region (selective oxidation constriction region) is formed by oxidation from four grooves to electrically insulate. The structure has a conductive region (current injection portion) surrounded by the region (see FIG. 7).

(4)各素子領域を互いに電気的に分離するために素子領域と素子領域の間(図8における素子領域を示す破線とその外側の破線との間)の領域にプロトンイオンを注入する(図8参照)。 (4) In order to electrically isolate the element regions from each other, proton ions are implanted into the region between the element regions and the element regions (between the broken line indicating the element region in FIG. 8 and the broken line outside thereof) (see FIG. 8). 8).

(5)各素子領域上の上部電極103が形成される領域及び光出射部102を除いて、例えば厚さ150nmのSiO保護層120を設け、さらに各溝106にポリイミド119を埋め込んで平坦化する(図9参照)。 (5) Except for the region where the upper electrode 103 is formed on each element region and the light emitting portion 102, for example, a SiO 2 protective layer 120 having a thickness of 150 nm is provided, and each groove 106 is filled with polyimide 119 and planarized. (See FIG. 9).

(6)各素子領域におけるpコンタクト層118上の光出射部102を除いた領域に上部電極103をそれぞれ形成し、積層体の周辺に各ボンディングパッド105を形成する。そして、各上部電極103とそれぞれに対応するボンディングパッド105とを繋ぐ各配線104を形成する。この場合、各配線104は、図10に示されるように、その一部が、少なくとも1つのポリイミド119が埋め込まれた溝106上を通るように形成される。 (6) The upper electrode 103 is formed in each element region except for the light emitting portion 102 on the p contact layer 118, and each bonding pad 105 is formed around the laminated body. Then, each wiring 104 connecting each upper electrode 103 and the corresponding bonding pad 105 is formed. In this case, as shown in FIG. 10, each wiring 104 is formed so that a part thereof passes over the groove 106 in which at least one polyimide 119 is embedded.

(7)積層体裏面(−X側の面)に下部電極(n側共通電極)110を形成する。 (7) The lower electrode (n-side common electrode) 110 is formed on the back surface of the multilayer body (the surface on the −X side).

本第1の実施形態におけるアレイ配置を形成する方法は、本第1の実施形態のアレイ配置に沿ったフォトマスクを形成し、通常のフォトリソグラフ工程によりエッチング用マスクを形成し、エッチングすることで形成できる。各溝106の幅は、少なくとも5μm程度とすることが好ましい。あまり狭いとエッチングの制御が難しくなるからである。   The method of forming the array arrangement in the first embodiment is to form a photomask along the array arrangement of the first embodiment, form an etching mask by a normal photolithography process, and perform etching. Can be formed. The width of each groove 106 is preferably at least about 5 μm. This is because if it is too narrow, it becomes difficult to control etching.

以上説明したように、本第1の実施形態に係る面発光レーザアレイ100によると、各VCSELは、VCSEL以外の領域(以下、便宜上「外部領域」という)と、部分的に積層方向(X軸方向)に直交する方向(横方向)にエピ部を介して繋がっており、従来の周囲を完全に溝で取り囲まれたメサ状のVCSELアレイに比較して、積層方向に直交する方向への放熱が大きくなり、各VCSELの温度上昇を低減することができ、長寿命化が可能となる。また、1つのVCSELが複数の溝で囲まれているので、1つの溝で囲まれている場合に比べて、エピ部を介して外部領域と繋がっている割合を高めることができる。しかも、隣接するVCSELとは1つの溝で分離されているので、高密度に配置することができる(例えば間隔5μm程度)とともに、隣接するVCSELへの熱干渉はメサ状のアレイと同様に低く抑えることができる。すなわち、熱干渉の増加を伴うことなく、複数のVCSELを高密度に配置することが可能となる。   As described above, according to the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment, each VCSEL has a region other than the VCSEL (hereinafter referred to as an “external region” for convenience) and a partial stacking direction (X-axis). Heat dissipation in a direction perpendicular to the stacking direction compared to a conventional mesa-shaped VCSEL array, which is connected via an epi portion in the direction (lateral direction) perpendicular to the direction), and is completely surrounded by grooves. Increases, the temperature rise of each VCSEL can be reduced, and the lifetime can be extended. In addition, since one VCSEL is surrounded by a plurality of grooves, the ratio of being connected to the external region through the epi portion can be increased as compared with the case where the single VCSEL is surrounded by one groove. In addition, since the adjacent VCSELs are separated by a single groove, they can be arranged with high density (for example, at an interval of about 5 μm), and the thermal interference with the adjacent VCSELs is kept as low as the mesa array. be able to. That is, a plurality of VCSELs can be arranged with high density without increasing thermal interference.

また、本第1の実施形態に係る面発光レーザアレイ100によると、各配線104の一部をポリイミド119で埋め込んだ厚い絶縁物上に形成しているので、エピ部上に薄いSiOを介して配線を形成する場合に比べて、寄生容量が小さくなり、高速動作に有利となる。 Further, according to the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment, since a part of each wiring 104 is formed on a thick insulator embedded with polyimide 119, thin SiO 2 is interposed on the epitaxial portion. As compared with the case where the wiring is formed, the parasitic capacitance is reduced, which is advantageous for high-speed operation.

なお、上記第1の実施形態では、各VCSELを囲む溝106の全てが、ポリイミド119で埋め込まれる場合について説明したが、これに限らず、例えば図11に示されるように、配線104が上を通らない溝は、ポリイミド119が埋め込まれていなくても良い。要するに、少なくとも配線104が上を通る溝にポリイミド119が埋め込まれていれば良い。これにより、ポリイミドによる応力が低減されるため、素子領域(特に活性層)の歪みを低減でき、長寿命化を促進することが可能となる。   In the first embodiment, the case where all the grooves 106 surrounding each VCSEL are filled with polyimide 119 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. The groove that does not pass does not need to be filled with polyimide 119. In short, it is sufficient that the polyimide 119 is embedded in at least the groove through which the wiring 104 passes. Thereby, since the stress due to the polyimide is reduced, the strain of the element region (particularly the active layer) can be reduced, and the life extension can be promoted.

また、上記第1の実施形態において、一例として図12に示されるように、前記各ボンディングパッド105が、溝に埋め込まれたポリイミド(絶縁物)上に形成されても良い。これにより、寄生容量が更に小さくなり、高速動作に更に有利となる。   In the first embodiment, as shown in FIG. 12 as an example, each of the bonding pads 105 may be formed on polyimide (insulator) embedded in the groove. This further reduces the parasitic capacitance, which is more advantageous for high-speed operation.

また、上記第1の実施形態では、VCSELがほぼ正方形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、例えば、円形、楕円形、長方形などの任意の形状であっても良い。円形の場合の例が図13に示されている。なお、素子領域の大きさ(溝と溝の間の幅)は10μm程度以上設けることが好ましい。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。   In the first embodiment, the case where the VCSEL is substantially square has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be any shape such as a circle, an ellipse, and a rectangle. An example of a circular case is shown in FIG. Note that the size of the element region (width between the grooves) is preferably about 10 μm or more. If it is too small, heat may accumulate during operation and the characteristics may be degraded.

また、上記第1の実施形態では、面発光レーザアレイ100が16個のVCSELを有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。   Moreover, although the said 1st Embodiment demonstrated the case where the surface emitting laser array 100 had 16 VCSELs, it is not limited to this.

また、上記第1の実施形態では、各素子領域の周囲に4つの溝がそれぞれ設けられ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、各素子領域の周囲に少なくとも2つの溝がそれぞれ設けられれば良い。   In the first embodiment, the case where four grooves are provided around each element region has been described. However, the present invention is not limited to this, and at least two grooves are provided around each element region. It only has to be provided.

《第2の実施形態》
以下、本発明の第2の実施形態を図14〜図16に基づいて説明する。本発明の第2の実施形態に係る面発光レーザアレイ200は、上記第1の実施形態に係る面発光レーザアレイ100に対して、前記複数の半導体層のうちの一部の半導体層の材料を変更した点に特徴を有する。そして、その他の構成については、第1の実施形態と同じである。そこで、以下においては、第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
<< Second Embodiment >>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The surface-emitting laser array 200 according to the second embodiment of the present invention is different from the surface-emitting laser array 100 according to the first embodiment in that a material of a part of the plurality of semiconductor layers is used. Characterized by the changed points. Other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the following description, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same or equivalent components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted. Shall.

図14には、面発光レーザアレイ200に含まれるVCSELの断面図が示されている。また、図14の一部分を拡大した図が、図15に示されている。   FIG. 14 shows a cross-sectional view of a VCSEL included in the surface emitting laser array 200. 14 is an enlarged view of a part of FIG.

本第2の実施形態における各VCSELは、780nm帯のVCSELであり、上記第1の実施形態における各VCSELの前記スペーサ層113に代えてスペーサ層213が用いられ、前記活性層114に代えて活性層214が用いられ、前記スペーサ層115に代えてスペーサ層215が用いられる。   Each VCSEL in the second embodiment is a 780 nm band VCSEL, and a spacer layer 213 is used instead of the spacer layer 113 of each VCSEL in the first embodiment, and an active layer 114 is used instead of the active layer 114. A layer 214 is used, and a spacer layer 215 is used instead of the spacer layer 115.

スペーサ層213は、ワイドバンドギャップである(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなる層である。 The spacer layer 213 is a layer made of (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P having a wide band gap.

活性層214は、圧縮歪が残留する組成であってバンドギャップ波長が780nmとなる3層のGaInPAs量子井戸層214aと格子整合する4層の引張歪みを有するGa0.6In0.4P障壁層214bとを有している。 The active layer 214 has a composition in which compressive strain remains and has a Ga 0.6 In 0.4 P barrier having a tensile strain of four layers lattice-matched with the three GaInPAs quantum well layers 214a having a band gap wavelength of 780 nm. Layer 214b.

スペーサ層215は、ワイドバンドギャップである(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなる層である。 The spacer layer 215 is a layer made of (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P having a wide band gap.

スペーサ層213と活性層214とスペーサ層215とからなる部分は、共振器構造体と呼ばれており、1波長光学厚さとなるように設定されている。   A portion composed of the spacer layer 213, the active layer 214, and the spacer layer 215 is called a resonator structure, and is set to have a one-wavelength optical thickness.

この面発光レーザアレイ200は、第1の実施形態に係る面発光レーザ素子100と同様のプロセスで製造することができる。   The surface emitting laser array 200 can be manufactured by the same process as that of the surface emitting laser element 100 according to the first embodiment.

以上説明したように、本第2の実施形態に係る面発光レーザアレイ200によると、各VCSELは、外部領域と、部分的に積層方向(X軸方向)に直交する方向(横方向)にエピ部を介して繋がっているため、第1の実施形態と同様に、各VCSELの温度上昇を低減することができ、長寿命化が可能となる。また、隣接するVCSELとは1つの溝で分離されているので、第1の実施形態と同様に、熱干渉の増加を伴うことなく、複数のVCSELを高密度に配置することが可能となる。   As described above, according to the surface emitting laser array 200 according to the second embodiment, each VCSEL is epitaxially formed in the external region and in a direction (lateral direction) partially orthogonal to the stacking direction (X-axis direction). Since they are connected via the unit, as in the first embodiment, the temperature rise of each VCSEL can be reduced and the life can be extended. Further, since the adjacent VCSELs are separated by one groove, a plurality of VCSELs can be arranged at high density without increasing thermal interference as in the first embodiment.

また、本第2の実施形態に係る面発光レーザアレイ200によると、各VCSELは、スペーサ層にAlGaInP系の材料が用いられているため、第1の実施形態における各VCSELに比べて、スペーサ層と活性層とのバンドギャップ差を極めて大きく取ることができる。   Further, according to the surface emitting laser array 200 according to the second embodiment, each VCSEL uses an AlGaInP-based material for the spacer layer, and therefore, compared to each VCSEL in the first embodiment, The band gap difference between the active layer and the active layer can be made extremely large.

図16には、スペーサ層/量子井戸層の材料がAlGaAs/AlGaAs系で、波長が780nm帯の面発光レーザ(以下では、便宜上、「面発光レーザA」という)、スペーサ層/量子井戸層の材料がAlGaInP/GaInPAs系で、波長が780nm帯の面発光レーザ(以下では、便宜上、「面発光レーザB」という)、及びスペーサ層/量子井戸層の材料がAlGaAs/GaAs系で、波長が850nm帯の面発光レーザ(以下では、便宜上、「面発光レーザC」という)について、典型的な材料組成でのスペーサ層と量子井戸層、及び障壁層と量子井戸層のバンドギャップ差が示されている。なお、面発光レーザAは、第1の実施形態におけるVCSELに対応し、x=0.7の面発光レーザBは、本第2の実施形態におけるVCSELに対応している。   In FIG. 16, the material of the spacer layer / quantum well layer is an AlGaAs / AlGaAs system, and a wavelength of 780 nm band surface emitting laser (hereinafter referred to as “surface emitting laser A” for convenience), spacer layer / quantum well layer The material is an AlGaInP / GaInPAs system, a surface emitting laser with a wavelength of 780 nm band (hereinafter referred to as “surface emitting laser B” for convenience), and the spacer layer / quantum well layer material is an AlGaAs / GaAs system, and the wavelength is 850 nm. The band gap difference between the spacer layer and the quantum well layer, and the barrier layer and the quantum well layer in a typical material composition is shown for the band surface emitting laser (hereinafter referred to as “surface emitting laser C” for convenience). Yes. The surface emitting laser A corresponds to the VCSEL in the first embodiment, and the surface emitting laser B with x = 0.7 corresponds to the VCSEL in the second embodiment.

これによれば、面発光レーザBは、面発光レーザAはもとより、面発光レーザCよりもバンドギャップ差を大きく取れることが判る。具体的には、面発光レーザBでのスペーサ層と量子井戸層とのバンドギャップ差は767.3meVであり、面発光レーザAの465.9meVに比べて極めて大きい。また、障壁層と量子井戸層とのバンドギャップ差も同様に、面発光レーザBに優位性があり、更に良好なキャリア閉じ込めが可能となる。   According to this, it can be seen that the surface emitting laser B can take a larger band gap difference than the surface emitting laser C as well as the surface emitting laser A. Specifically, the band gap difference between the spacer layer and the quantum well layer in the surface emitting laser B is 767.3 meV, which is extremely larger than 465.9 meV of the surface emitting laser A. Similarly, the difference in band gap between the barrier layer and the quantum well layer is also superior to the surface emitting laser B, and better carrier confinement is possible.

また、本第2の実施形態における各VCSELは、量子井戸層が圧縮歪を有しているので、ヘビーホールとライトホールのバンド分離により利得の増加が大きくなり、高利得となるため、低閾値で高出力が可能となる。そして、このために、光取り出し側の反射鏡(ここでは上部反射鏡117)の反射率低減が可能となり、更なる高出力化を図ることができる。さらに、高利得化が可能であることから、温度上昇による光出力低下を抑えることができ、面発光レーザアレイ200における各VCSELの間隔をより狭くすることが可能である。   In each VCSEL in the second embodiment, since the quantum well layer has a compressive strain, the increase in gain increases due to band separation of heavy holes and light holes, resulting in a high gain. High output is possible. For this reason, the reflectance of the reflecting mirror on the light extraction side (here, the upper reflecting mirror 117) can be reduced, and a further increase in output can be achieved. Further, since the gain can be increased, it is possible to suppress a decrease in light output due to a temperature rise, and it is possible to narrow the interval between the VCSELs in the surface emitting laser array 200.

また、本第2の実施形態における各VCSELは、量子井戸層214a及び障壁層214bがいずれも、アルミニウム(Al)を含まない材料から構成されているので、活性層214への酸素の取り込みが低減される。その結果、非発光再結合センターの形成を抑えることができ、更なる長寿命化を図ることが可能となる。   In each VCSEL in the second embodiment, since the quantum well layer 214a and the barrier layer 214b are both made of a material not containing aluminum (Al), the incorporation of oxygen into the active layer 214 is reduced. Is done. As a result, formation of a non-radiative recombination center can be suppressed, and the life can be further extended.

ところで、例えば、書込み光学ユニットに面発光レーザアレイを用いる場合に、VCSELの寿命が短いときには、書込み光学ユニットは使い捨てになる。しかしながら、面発光レーザアレイ200は、上述したように長寿命であるため、面発光レーザアレイ200を用いた書込み光学ユニットは、再利用が可能となる。従って、資源保護の促進及び環境負荷の低減を図ることができる。なお、このことは、面発光レーザアレイを用いている他の装置にも同様のことがいえる。   By the way, for example, when a surface emitting laser array is used for the writing optical unit, the writing optical unit is disposable when the life of the VCSEL is short. However, since the surface emitting laser array 200 has a long life as described above, the writing optical unit using the surface emitting laser array 200 can be reused. Therefore, promotion of resource protection and reduction of environmental load can be achieved. The same applies to other devices using the surface emitting laser array.

《第3の実施形態》
以下、本発明の第3の実施形態を図17〜図19に基づいて説明する。本発明の第3の実施形態に係る面発光レーザ素子300は、複数のVCSELが、互いに直交しない2方向を行方向及び列方向として配列されている点に特徴を有する。
<< Third Embodiment >>
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. A surface-emitting laser element 300 according to the third embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of VCSELs are arranged with two directions that are not orthogonal to each other as a row direction and a column direction.

図17に示される面発光レーザアレイ300は、32個のVCSELが、Y軸方向に対して傾斜した方向(α方向)を行方向、Z軸方向を列方向として配列されている。ここでは、4×8(m×n)アレイとしている。なお、m<nである。この面発光レーザアレイ300が光走査装置で用いられる場合には、Y軸方向が主走査方向に対応する方向となり、Z軸方向が副走査方向に対応する方向となるように配置される。Z軸方向に沿って配置されたVCSELの間隔(等間隔)をdとすると、α方向に沿って配置されたVCSELをZ軸方向に延びる仮想線上に正射影したときの間隔(等間隔)Cはd/nである(図18参照)。ここでは、一例として、d=24μmであり、C=3μmとなる。また、α方向に沿って配置されたVCSELをY軸方向に延びる仮想線上に正射影したときの間隔(等間隔)Xは30μm、溝と溝の間は16μmとしている。   In the surface-emitting laser array 300 shown in FIG. 17, 32 VCSELs are arranged with the direction (α direction) inclined with respect to the Y-axis direction as the row direction and the Z-axis direction as the column direction. Here, a 4 × 8 (m × n) array is used. Note that m <n. When the surface-emitting laser array 300 is used in an optical scanning device, the Y-axis direction is a direction corresponding to the main scanning direction and the Z-axis direction is a direction corresponding to the sub-scanning direction. When the interval (equal interval) of the VCSELs arranged along the Z-axis direction is d, the interval (equal interval) C when the VCSELs arranged along the α direction are orthogonally projected onto the imaginary line extending in the Z-axis direction. Is d / n (see FIG. 18). Here, as an example, d = 24 μm and C = 3 μm. Further, when the VCSEL arranged along the α direction is orthogonally projected onto a virtual line extending in the Y-axis direction, the interval (equal interval) X is 30 μm, and the interval between the grooves is 16 μm.

この面発光レーザアレイ300は、第1の実施形態に係る面発光レーザ素子100と同様のプロセスで製造することができる。   The surface emitting laser array 300 can be manufactured by the same process as that of the surface emitting laser element 100 according to the first embodiment.

この場合においても、図19に示されるように、各VCSELは、外部領域と、部分的に積層方向(X軸方向)に直交する方向にエピ部を介して繋がっており、従来の周囲を完全に溝で取り囲まれたメサ状のVCSELアレイに比較して、積層方向に直交する方向への放熱が大きくなり、VCSELの温度上昇を低減することができ、長寿命化が可能となる。また、1つのVCSELが複数の溝で囲まれているので、1つの溝で囲まれている場合に比べて、エピ部を介して外部領域と繋がっている割合を高めることができる。しかも、隣接するVCSELとは1つの溝で分離されているので、高密度に配置することができるとともに、隣接するVCSELへの熱干渉はメサ状のアレイと同様に低く抑えることができる。すなわち、熱干渉の増加を伴うことなく、複数のVCSELを高密度に配置することが可能となる。   Also in this case, as shown in FIG. 19, each VCSEL is connected to the external region partially through the epi portion in a direction orthogonal to the stacking direction (X-axis direction), and completely surrounds the conventional periphery. Compared with a mesa-shaped VCSEL array surrounded by grooves, heat dissipation in the direction perpendicular to the stacking direction is increased, and the temperature rise of the VCSEL can be reduced, and the life can be extended. In addition, since one VCSEL is surrounded by a plurality of grooves, the ratio of being connected to the external region through the epi portion can be increased as compared with the case where the single VCSEL is surrounded by one groove. In addition, since the adjacent VCSELs are separated by a single groove, they can be arranged at high density, and thermal interference with the adjacent VCSELs can be kept low as in the mesa array. That is, a plurality of VCSELs can be arranged with high density without increasing thermal interference.

このように、本第3の実施形態に係る面発光レーザアレイ300によると、放熱性に優れているので複数のVCSELを高密度に二次元に集積しても高注入(電流)で使用することができ、高出力動作が可能となり、光走査装置で用いられる場合には、高密度書込み、高速書込みに有利となる。   As described above, according to the surface emitting laser array 300 according to the third embodiment, since heat dissipation is excellent, even if a plurality of VCSELs are two-dimensionally integrated with high density, they can be used with high injection (current). Therefore, when used in an optical scanning device, it is advantageous for high-density writing and high-speed writing.

ところで、非特許文献1に開示されているVCSELアレイ(図23参照)では、d=24μm、X=30μmとすると、C=6μmとなり、平面内のVCSEL間隔が同じであっても本第3の実施形態に係る面発光レーザアレイ300のほうが高密度となっている。m<nとしたことによる。   By the way, in the VCSEL array disclosed in Non-Patent Document 1 (see FIG. 23), if d = 24 μm and X = 30 μm, C = 6 μm, and even if the VCSEL interval in the plane is the same, The surface emitting laser array 300 according to the embodiment has a higher density. This is because m <n.

なお、VCSELサイズ(ここでは、溝と溝の間の長さ)、間隔d、間隔X、及び配線の幅は任意であるが、上記製造プロセス上の制約の他にアレイで動作時の他のVCSELからの熱干渉の影響も考慮して決める必要がある。いずれにせよ、副走査方向に対応する方向での高密度化に影響のない主走査方向に対応する方向のVCSEL間隔を広げてd<Xとし、主走査方向に対応する方向に隣り合うVCSEL間に配線を配置すると高密度書込みに有利であることがわかる。さらに、主走査方向に対応する方向のVCSEL間隔を広げることで各VCSEL間の熱干渉の影響を低減することができる。   Note that the VCSEL size (here, the length between the grooves), the distance d, the distance X, and the width of the wiring are arbitrary. It is necessary to decide in consideration of the influence of thermal interference from the VCSEL. In any case, the VCSEL interval in the direction corresponding to the main scanning direction which does not affect the density increase in the direction corresponding to the sub-scanning direction is widened to d <X, and between adjacent VCSELs in the direction corresponding to the main scanning direction. It can be seen that it is advantageous for high-density writing if the wiring is arranged in the circuit. Furthermore, the influence of thermal interference between the VCSELs can be reduced by widening the VCSEL interval in the direction corresponding to the main scanning direction.

また、上記第3の実施形態では、面発光レーザアレイ300が32個のVCSELを有す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。さらに、4×8(m×n)アレイに限定されるものでもない。例えば、4×10(m×n)アレイであっても良い。   In the third embodiment, the case where the surface emitting laser array 300 includes 32 VCSELs has been described. However, the present invention is not limited to this. Furthermore, it is not limited to a 4 × 8 (m × n) array. For example, a 4 × 10 (m × n) array may be used.

《画像形成装置》
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を図20に基づいて説明する。図20には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ500の概略構成が示されている。
<Image forming apparatus>
Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 20 shows a schematic configuration of a laser printer 500 as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

このレーザプリンタ500は、光走査装置900、感光体ドラム901、帯電チャージャ902、現像ローラ903、トナーカートリッジ904、クリーニングブレード905、給紙トレイ906、給紙コロ907、レジストローラ対908、転写チャージャ911、除電ユニット914、定着ローラ909、排紙ローラ912、及び排紙トレイ910などを備えている。   The laser printer 500 includes an optical scanning device 900, a photosensitive drum 901, a charging charger 902, a developing roller 903, a toner cartridge 904, a cleaning blade 905, a paper feeding tray 906, a paper feeding roller 907, a registration roller pair 908, and a transfer charger 911. , A static elimination unit 914, a fixing roller 909, a paper discharge roller 912, a paper discharge tray 910, and the like.

帯電チャージャ902、現像ローラ903、転写チャージャ911、除電ユニット914及びクリーニングブレード905は、それぞれ感光体ドラム901の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム901の回転方向に関して、帯電チャージャ902→現像ローラ903→転写チャージャ911→除電ユニット914→クリーニングブレード905の順に配置されている。   The charging charger 902, the developing roller 903, the transfer charger 911, the charge removal unit 914, and the cleaning blade 905 are each disposed near the surface of the photosensitive drum 901. Then, with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 901, the charging charger 902, the developing roller 903, the transfer charger 911, the static elimination unit 914, and the cleaning blade 905 are arranged in this order.

感光体ドラム901の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム901は、図20における面内で時計回り(矢印方向)に回転するようになっている。   A photosensitive layer is formed on the surface of the photosensitive drum 901. Here, the photosensitive drum 901 rotates clockwise (in the direction of the arrow) within the plane in FIG.

帯電チャージャ902は、感光体ドラム901の表面を均一に帯電させる。   The charging charger 902 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 901.

光走査装置900は、帯電チャージャ902で帯電された感光体ドラム901の表面に、上位装置(例えばパソコン)からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。これにより、感光体ドラム901の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム901の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム901の回転に伴って現像ローラ903の方向に移動する。なお、この光走査装置900の構成については後述する。   The optical scanning device 900 irradiates the surface of the photosensitive drum 901 charged by the charging charger 902 with light modulated based on image information from a host device (for example, a personal computer). As a result, a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of the photosensitive drum 901 on the surface of the photosensitive drum 901. The latent image formed here moves in the direction of the developing roller 903 as the photosensitive drum 901 rotates. The configuration of the optical scanning device 900 will be described later.

トナーカートリッジ904にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ903に供給される。   The toner cartridge 904 stores toner, and the toner is supplied to the developing roller 903.

現像ローラ903は、感光体ドラム901の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ904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された潜像は、感光体ドラム901の回転に伴って転写チャージャ911の方向に移動する。   The developing roller 903 causes the toner supplied from the toner cartridge 904 to adhere to the latent image formed on the surface of the photosensitive drum 901 to visualize the image information. Here, the latent image to which the toner is attached moves in the direction of the transfer charger 911 as the photosensitive drum 901 rotates.

給紙トレイ906には記録紙913が格納されている。この給紙トレイ906の近傍には給紙コロ907が配置されており、該給紙コロ907は、記録紙913を給紙トレイ906から1枚づつ取り出し、レジストローラ対908に搬送する。該レジストローラ対908は、転写ローラ911の近傍に配置され、給紙コロ907によって取り出された記録紙913を一旦保持するとともに、該記録紙913を感光体ドラム901の回転に合わせて感光体ドラム901と転写チャージャ911との間隙に向けて送り出す。   Recording paper 913 is stored in the paper feed tray 906. A paper feed roller 907 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 906, and the paper feed roller 907 takes out the recording paper 913 one by one from the paper feed tray 906 and conveys it to the registration roller pair 908. The registration roller pair 908 is disposed in the vicinity of the transfer roller 911, temporarily holds the recording paper 913 taken out by the paper feed roller 907, and the recording paper 913 is synchronized with the rotation of the photosensitive drum 901. It is sent out toward the gap between 901 and the transfer charger 911.

転写チャージャ911には、感光体ドラム901の表面上のトナーを電気的に記録紙913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901の表面の潜像が記録紙913に転写される。ここで転写された記録紙913は、定着ローラ909に送られる。   A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer charger 911 in order to electrically attract the toner on the surface of the photosensitive drum 901 to the recording paper 913. With this voltage, the latent image on the surface of the photosensitive drum 901 is transferred to the recording paper 913. The recording sheet 913 transferred here is sent to the fixing roller 909.

この定着ローラ909では、熱と圧力とが記録紙913に加えられ、これによってトナーが記録紙913上に定着される。ここで定着された記録紙913は、排紙ローラ912を介して排紙トレイ910に送られ、排紙トレイ910上に順次スタックされる。   In the fixing roller 909, heat and pressure are applied to the recording paper 913, whereby the toner is fixed on the recording paper 913. The recording paper 913 fixed here is sent to the paper discharge tray 910 via the paper discharge roller 912 and sequentially stacked on the paper discharge tray 910.

除電ユニット914は、感光体ドラム901の表面を除電する。   The neutralization unit 914 neutralizes the surface of the photosensitive drum 901.

クリーニングブレード905は、感光体ドラム901の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム901の表面は、再度帯電チャージャ902の位置に戻る。   The cleaning blade 905 removes toner remaining on the surface of the photosensitive drum 901 (residual toner). The removed residual toner is used again. The surface of the photosensitive drum 901 from which the residual toner has been removed returns to the position of the charging charger 902 again.

《光走査装置》
次に、前記光走査装置900の構成及び作用について図21を用いて説明する。
<Optical scanning device>
Next, the configuration and operation of the optical scanning device 900 will be described with reference to FIG.

この光走査装置900は、光源ユニット1、カップリングレンズ2、アパーチャ3、アナモルフィックレンズ4、ポリゴンミラー5、偏向器側走査レンズ6、像面側走査レンズ7、及び処理装置20などを備えている。   The optical scanning device 900 includes a light source unit 1, a coupling lens 2, an aperture 3, an anamorphic lens 4, a polygon mirror 5, a deflector-side scanning lens 6, an image plane-side scanning lens 7, a processing device 20, and the like. ing.

前記光源ユニット1は、4×10(m×n)アレイの上記面発光レーザアレイ300を備え、40本の光ビームを同時に出射することができる。この面発光レーザアレイ300は、Y軸方向が主走査方向に対応する方向となり、Z軸方向が副走査方向に対応する方向となるように配置されている。   The light source unit 1 includes the surface-emitting laser array 300 having a 4 × 10 (m × n) array, and can emit 40 light beams simultaneously. The surface emitting laser array 300 is arranged such that the Y-axis direction is a direction corresponding to the main scanning direction, and the Z-axis direction is a direction corresponding to the sub-scanning direction.

前記カップリングレンズ2は、光源ユニット1から出射された複数の光ビームをそれぞれ弱い発散光にする。   The coupling lens 2 turns the plurality of light beams emitted from the light source unit 1 into weak divergent light.

前記アナモルフィックレンズ4は、カップリングレンズ2を透過し、前記アパーチャ3を介した複数の光ビームを、主走査方向に関しては平行光、副走査方向に関しては前記ポリゴンミラー5近傍で集束する光ビームとする。   The anamorphic lens 4 passes through the coupling lens 2 and converges a plurality of light beams via the aperture 3 in the vicinity of the parallel mirror in the main scanning direction and in the vicinity of the polygon mirror 5 in the sub-scanning direction. Let it be a beam.

アナモルフィックレンズ4からの複数の光ビームは、ポリゴンミラー5でそれぞれ偏向された後、偏向器側走査レンズ6と像面側走査レンズ7によって結像され、感光体ドラム901表面上の、副走査方向に互いに所定の間隔だけ離れた位置に、光スポットとして集光される。   The plurality of light beams from the anamorphic lens 4 are respectively deflected by the polygon mirror 5, and then imaged by the deflector side scanning lens 6 and the image plane side scanning lens 7, and the sub beam on the surface of the photosensitive drum 901. Light spots are collected at positions separated from each other by a predetermined distance in the scanning direction.

なお、ポリゴンミラー5は、ポリゴンモータ(不図示)によって一定の速度で回転しており、その回転に伴って、複数の光ビームはそれぞれ等角速度的に偏向され、感光体ドラム901上の各光スポットは、主走査方向に等速移動する。   The polygon mirror 5 is rotated at a constant speed by a polygon motor (not shown). Along with the rotation, the plurality of light beams are deflected at equal angular speeds, and each light on the photosensitive drum 901 is reflected. The spot moves at a constant speed in the main scanning direction.

前記処理装置20は、上位装置からの画像情報に基づいて、画像データを生成し、該画像データに応じた面発光レーザアレイ300の駆動信号を光源ユニット1に出力する。   The processing device 20 generates image data based on image information from the host device, and outputs a drive signal for the surface emitting laser array 300 corresponding to the image data to the light source unit 1.

面発光レーザアレイ300では、各VCSELの中心から副走査方向に垂線を下ろした時の副走査方向における各VCSELの位置関係が等間隔Cとなるので、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム901上では副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。そして、面発光レーザアレイ300における間隔Cや光学系の倍率を調整することで副走査方向に書き込まれる間隔を調整することができる。例えば、間隔C=2.4μm、光学系の倍率を約2.2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、主走査方向のVCSEL数を増加したり、副走査方向に隣り合うVCSEL間隔を狭くして間隔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、光源の点灯のタイミングで容易に制御できる。   In the surface emitting laser array 300, the positional relationship between the VCSELs in the sub-scanning direction when the vertical line is lowered from the center of each VCSEL in the sub-scanning direction becomes an equal interval C. Therefore, the photosensitive drum can be adjusted by adjusting the lighting timing. On 901, it can be considered that the configuration is the same as the case where the light sources are arranged at equal intervals in the sub-scanning direction. The interval written in the sub-scanning direction can be adjusted by adjusting the interval C in the surface emitting laser array 300 and the magnification of the optical system. For example, if the interval C = 2.4 μm and the magnification of the optical system is about 2.2 times, high-density writing of 4800 dpi (dots / inch) can be performed. Of course, the density can be increased by increasing the number of VCSELs in the main scanning direction, making the array arrangement to further reduce the interval C by narrowing the interval between adjacent VCSELs in the sub-scanning direction, or reducing the magnification of the optical system. And higher quality printing becomes possible. Note that the writing interval in the main scanning direction can be easily controlled by the lighting timing of the light source.

従って、本実施形態に係る光走査装置900によると、光源ユニット1が面発光レーザアレイ300を有しているため、感光体ドラム901上を高密度及び高速で走査することができる。   Therefore, according to the optical scanning device 900 according to the present embodiment, since the light source unit 1 includes the surface emitting laser array 300, the photosensitive drum 901 can be scanned at high density and high speed.

また、本実施形態に係るレーザプリンタ500によると、光走査装置900を備えているため、結果として、高精細な画像を高速で形成することができる。   Further, since the laser printer 500 according to the present embodiment includes the optical scanning device 900, a high-definition image can be formed at high speed as a result.

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ500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。要するに、光走査装置900を備えた画像形成装置であれば、高精細な画像を高速で形成することが可能となる。   In the above embodiment, the case of the laser printer 500 as the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. In short, an image forming apparatus provided with the optical scanning device 900 can form a high-definition image at high speed.

また、カラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高精細な画像を高速度で形成することが可能となる。   Even in an image forming apparatus that forms a color image, a high-definition image can be formed at a high speed by using an optical scanning device corresponding to the color image.

また、一例として図22に示されるように、画像形成装置として、カラー画像に対応し、複数の感光体ドラムを備えるタンデムカラー機であっても良い。図22に示されるタンデムカラー機は、ブラック(K)用の感光体ドラムK1、帯電器K2、現像器K4、クリーニング手段K5、及び転写用帯電手段K6と、シアン(C)用の感光体ドラムC1、帯電器C2、現像器C4、クリーニング手段C5、及び転写用帯電手段C6と、マゼンダ(M)用の感光体ドラムM1、帯電器M2、現像器M4、クリーニング手段M5、及び転写用帯電手段M6と、イエロー(Y)用の感光体ドラムY1、帯電器Y2、現像器Y4、クリーニング手段Y5、及び転写用帯電手段Y6と、光走査装置900と、転写ベルト80と、定着手段30などを備えている。   As an example, as shown in FIG. 22, the image forming apparatus may be a tandem color machine corresponding to a color image and including a plurality of photosensitive drums. The tandem color machine shown in FIG. 22 includes a black (K) photosensitive drum K1, a charger K2, a developing device K4, a cleaning unit K5, a transfer charging unit K6, and a cyan (C) photosensitive drum. C1, charging unit C2, developing unit C4, cleaning unit C5, transfer charging unit C6, magenta (M) photosensitive drum M1, charging unit M2, developing unit M4, cleaning unit M5, and transfer charging unit M6, yellow (Y) photosensitive drum Y1, charger Y2, developing unit Y4, cleaning unit Y5, transfer charging unit Y6, optical scanning device 900, transfer belt 80, fixing unit 30, and the like. I have.

この場合には、光走査装置900では、面発光レーザアレイ300における複数のVCSELはブラック用、シアン用、マゼンダ用、イエロー用に分割されている。そして、ブラック用の各VCSELからの光ビームは感光体ドラムK1に照射され、シアン用の各VCSELからの光ビームは感光体ドラムC1に照射され、マゼンダ用の各VCSELからの光ビームは感光体ドラムM1に照射され、イエロー用の各VCSELからの光ビームは感光体ドラムY1に照射されるようになっている。なお、光走査装置900は、色毎に個別の面発光レーザアレイ300を備えても良い。また、色毎に光走査装置900を備えていても良い。   In this case, in the optical scanning device 900, the plurality of VCSELs in the surface emitting laser array 300 are divided into black, cyan, magenta, and yellow. The light beam from each VCSEL for black is irradiated to the photosensitive drum K1, the light beam from each VCSEL for cyan is irradiated to the photosensitive drum C1, and the light beam from each VCSEL for magenta is irradiated to the photosensitive member. The drum M1 is irradiated with a light beam from each yellow VCSEL so that the photosensitive drum Y1 is irradiated. The optical scanning device 900 may include an individual surface emitting laser array 300 for each color. Further, an optical scanning device 900 may be provided for each color.

各感光体ドラムは、図22中の矢印の方向に回転し、回転順にそれぞれ帯電器、現像器、転写用帯電手段、クリーニング手段が配置されている。各帯電器は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電器によって帯電された感光体ドラム表面に光走査装置900によりビームが照射され、感光体ドラムに静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像器により感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写用帯電手段により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着手段30により記録紙に画像が定着される。   Each photosensitive drum rotates in the direction of the arrow in FIG. 22, and a charging device, a developing device, a transfer charging device, and a cleaning device are arranged in the order of rotation. Each charger uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum charged by the charger is irradiated with a beam by the optical scanning device 900, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum. Then, a toner image is formed on the surface of the photosensitive drum by the corresponding developing device. Further, the toner image of each color is transferred onto the recording paper by the corresponding transfer charging means, and finally the image is fixed on the recording paper by the fixing means 30.

タンデムカラー機では、機械精度等で各色の色ずれが発生する場合があるが、光走査装置900は高密度な面発光レーザアレイ300を有しているため、点灯させるVCSELを選択することで各色の色ずれの補正精度を高めることができる。   In a tandem color machine, color misregistration of each color may occur due to machine accuracy or the like. However, since the optical scanning device 900 has a high-density surface emitting laser array 300, each color can be selected by selecting a VCSEL to be lit. The color misregistration correction accuracy can be improved.

以上説明したように、本発明の面発光レーザアレイによれば、熱干渉の増加を伴うことなく、複数の面発光レーザ素子を高密度に配置するのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、被走査面上を高密度及び高速で走査するのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高精細な画像を高速で形成するのに適している。   As described above, the surface emitting laser array of the present invention is suitable for arranging a plurality of surface emitting laser elements at high density without increasing thermal interference. The optical scanning device of the present invention is suitable for scanning the surface to be scanned at high density and high speed. The image forming apparatus of the present invention is suitable for forming a high-definition image at high speed.

本発明の第1の実施形態に係る面発光レーザアレイを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the surface emitting laser array which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1の面発光レーザアレイにおける素子領域と溝との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the element area | region and groove | channel in the surface emitting laser array of FIG. 図1の面発光レーザアレイの一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of surface emitting laser array of FIG. 図3におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 図4の一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of FIG. 図1の面発光レーザアレイの製造方法を説明するための図(その1)である。FIG. 3 is a view (No. 1) for describing a method of manufacturing the surface emitting laser array of FIG. 1; 図1の面発光レーザアレイの製造方法を説明するための図(その2)である。FIG. 8 is a diagram (No. 2) for explaining the method of manufacturing the surface emitting laser array of FIG. 図1の面発光レーザアレイの製造方法を説明するための図(その3)である。FIG. 4 is a diagram (No. 3) for explaining the method of manufacturing the surface emitting laser array of FIG. 図1の面発光レーザアレイの製造方法を説明するための図(その4)である。FIG. 4 is a view (No. 4) for explaining the method of manufacturing the surface emitting laser array in FIG. 図1の面発光レーザアレイの製造方法を説明するための図(その5)である。FIG. 6 is a view (No. 5) for explaining a method of manufacturing the surface emitting laser array of FIG. 1; 図1の面発光レーザアレイの変形例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 1 of the surface emitting laser array of FIG. 図1の面発光レーザアレイの変形例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2 of the surface emitting laser array of FIG. 図1の面発光レーザアレイの変形例3を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 3 of the surface emitting laser array of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る面発光レーザアレイを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the surface emitting laser array which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図14の一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of FIG. 図14の面発光レーザアレイの特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic of the surface emitting laser array of FIG. 本発明の第3の実施形態に係る面発光レーザアレイを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the surface emitting laser array which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図17の面発光レーザアレイにおけるVCSELの配置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating arrangement | positioning of VCSEL in the surface emitting laser array of FIG. 図17の面発光レーザアレイにおける素子領域と溝との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the element area | region and groove | channel in the surface emitting laser array of FIG. 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。It is a figure for demonstrating schematic structure of the laser printer which concerns on one Embodiment of this invention. 図20における光走査装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the optical scanning device in FIG. タンデムカラー機の概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of a tandem color machine. 従来の面発光レーザアレイを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional surface emitting laser array.

符号の説明Explanation of symbols

100…面発光レーザアレイ、103…上部電極、104…配線、105…ボンディングパッド、106…溝、112…下部反射鏡、114…活性層、116…被選択酸化層、117…上部反射鏡、119…ポリイミド、214…活性層、300…面発光レーザアレイ、500…レーザプリンタ、900…光走査装置、901…感光体ドラム、902…帯電チャージャ、903…現像ローラ、904…トナーカートリッジ、909…定着ローラ、911…転写チャージャ、913…記録紙、VCSEL…面発光レーザ素子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Surface emitting laser array, 103 ... Upper electrode, 104 ... Wiring, 105 ... Bonding pad, 106 ... Groove, 112 ... Lower reflecting mirror, 114 ... Active layer, 116 ... Selective oxidation layer, 117 ... Upper reflecting mirror, 119 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Polyimide, 214 ... Active layer, 300 ... Surface emitting laser array, 500 ... Laser printer, 900 ... Optical scanning device, 901 ... Photosensitive drum, 902 ... Charger, 903 ... Developing roller, 904 ... Toner cartridge, 909 ... Fixing Roller, 911, transfer charger, 913, recording paper, VCSEL, surface emitting laser element.

Claims (7)

酸化可能層を含む複数の半導体層が基板上に積層されている積層体に、前記酸化可能層が部分的に酸化された電気的絶縁領域で囲まれた導電領域を有する複数の素子領域を二次元的に形成して、複数の面発光レーザ素子が集積されている面発光レーザアレイにおいて、
前記複数の素子領域における各素子領域の周囲には、前記基板に向かう方向を深さ方向とし、前記酸化可能層が内部側面に現れている少なくとも2つの凹部がそれぞれ設けられ、各凹部は、前記複数の素子領域における互いに近接する2つの素子領域の間にそれぞれ設けられていることを特徴とする面発光レーザアレイ。
Two element regions each having a conductive region surrounded by an electrically insulating region in which the oxidizable layer is partially oxidized are stacked in a stacked body in which a plurality of semiconductor layers including an oxidizable layer are stacked on a substrate. In a surface-emitting laser array in which a plurality of surface-emitting laser elements are integrated by forming in a dimension,
Around each element region in the plurality of element regions, a depth direction is a direction toward the substrate, and at least two recesses in which the oxidizable layer appears on the inner side surface are provided, A surface-emitting laser array, which is provided between two element regions adjacent to each other in a plurality of element regions.
前記複数の素子領域に対応して複数のボンディングパッドが設けられており、
前記複数の素子領域は、それぞれ少なくとも1つの凹部の上を通る配線によって対応するボンディングパッドと繋がれていることを特徴とする請求項1に記載の面発光レーザアレイ。
A plurality of bonding pads are provided corresponding to the plurality of element regions,
2. The surface emitting laser array according to claim 1, wherein each of the plurality of element regions is connected to a corresponding bonding pad by wiring passing over at least one recess.
前記配線がその上を通る凹部にのみ絶縁物が埋め込まれていることを特徴とする請求項2に記載の面発光レーザアレイ。   3. The surface emitting laser array according to claim 2, wherein an insulator is embedded only in a concave portion through which the wiring passes. 前記複数のボンディングパッドは、前記基板に向かう方向を深さ方向とする凹部に埋め込まれた絶縁物上にそれぞれ設けら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面発光レーザアレイ。   4. The plurality of bonding pads are respectively provided on insulators embedded in recesses having a depth direction in a direction toward the substrate. 5. Surface emitting laser array. 複数の光ビームによって被走査面上を走査する光走査装置において、
前記複数の光ビームを発する請求項1〜4のいずれか一項に記載の面発光レーザアレイを備えていることを特徴とする光走査装置。
In an optical scanning device that scans a surface to be scanned with a plurality of light beams,
An optical scanning device comprising the surface-emitting laser array according to claim 1, which emits the plurality of light beams.
少なくとも1つの走査対象物と;
前記少なくとも1つの走査対象物に対して画像情報が含まれる複数の光ビームを走査する少なくとも1つの請求項5に記載の光走査装置と;
前記少なくとも1つの走査対象物に形成された像を転写対象物に転写する転写装置と;を備える画像形成装置。
At least one scan object;
6. The optical scanning device according to claim 5, wherein the at least one scanning object is scanned with a plurality of light beams including image information;
An image forming apparatus comprising: a transfer device that transfers an image formed on the at least one scanning object to the transfer object.
前記画像情報は、カラー画像情報であることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 6, wherein the image information is color image information.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009302512A (en) * 2008-05-15 2009-12-24 Ricoh Co Ltd Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
JP2015088548A (en) * 2013-10-29 2015-05-07 株式会社リコー Face light emission laser array

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0832178A (en) * 1994-07-07 1996-02-02 Hewlett Packard Co <Hp> Surface luminescence laser diode array
EP0905835A1 (en) * 1997-09-26 1999-03-31 Xerox Corporation Independently addressable vertical cavity surface emitting laser arrays with buried selectively oxidized native oxide aperture
JPH11274633A (en) * 1998-03-18 1999-10-08 Seiko Epson Corp Surface emission semiconductor laser array
JP2001251017A (en) * 1999-12-27 2001-09-14 Xerox Corp Semiconductor structure and its manufacturing method
JP2002270959A (en) * 2001-03-12 2002-09-20 Ricoh Co Ltd Surface emission semiconductor laser

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0832178A (en) * 1994-07-07 1996-02-02 Hewlett Packard Co <Hp> Surface luminescence laser diode array
EP0905835A1 (en) * 1997-09-26 1999-03-31 Xerox Corporation Independently addressable vertical cavity surface emitting laser arrays with buried selectively oxidized native oxide aperture
JPH11274633A (en) * 1998-03-18 1999-10-08 Seiko Epson Corp Surface emission semiconductor laser array
JP2001251017A (en) * 1999-12-27 2001-09-14 Xerox Corp Semiconductor structure and its manufacturing method
JP2002270959A (en) * 2001-03-12 2002-09-20 Ricoh Co Ltd Surface emission semiconductor laser

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009302512A (en) * 2008-05-15 2009-12-24 Ricoh Co Ltd Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
JP2015088548A (en) * 2013-10-29 2015-05-07 株式会社リコー Face light emission laser array

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