JP2011119496A - Optical device, optical scanner, image forming apparatus, and manufacturing method - Google Patents

Optical device, optical scanner, image forming apparatus, and manufacturing method Download PDF

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俊茂 藤井
Takayuki Yamaguchi
隆行 山口
Masaki Hiroi
正樹 廣居
Shunichi Sato
俊一 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device capable of emitting stable light with small variation in light quantity without any rise in cost. <P>SOLUTION: A cover glass 300 is fixed to a package member 200 at a tilt angle of 17° with respect to an emission surface of a laser chip, with an inexpensive resin-based adhesive. Then a part of a portion of the package member 200 where the cover glass 300 is supported is not coated with the adhesive. In this case, even when an inexpensive non-reflective glass plate is used as the cover glass 300, return light is prevented from entering an active layer of the laser chip. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光デバイス、光走査装置、画像形成装置及び製造方法に係り、更に詳しくは、面発光レーザ素子がパッケージ部材に保持されている光デバイス、該光デバイスを有する光走査装置、該光走査装置を備える画像形成装置、及び前記光デバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to an optical device, an optical scanning device, an image forming apparatus, and a manufacturing method, and more specifically, an optical device in which a surface emitting laser element is held by a package member, an optical scanning device having the optical device, and the light The present invention relates to an image forming apparatus including a scanning device and a method for manufacturing the optical device.

一般的に、レーザ光を射出するレーザ素子は、光学系とともに用いられると、光学系に含まれるレンズあるいはガラスの表面で反射した光が戻り光として入射し、射出されるレーザ光に光量変動を引き起こすおそれがあった。そこで、戻り光に対して高い耐性をもつレーザ素子が提案された。   In general, when a laser element that emits laser light is used together with an optical system, light reflected from the surface of a lens or glass included in the optical system is incident as return light, and the amount of light in the emitted laser light varies. There was a risk of causing it. Therefore, a laser element having high resistance to return light has been proposed.

例えば、特許文献1には、下部多層膜反射鏡と上部多層膜反射鏡とによって共振器を形成し、共振器内のバイアス点における緩和振動周波数が、面発光レーザ素子から出力されるレーザ光を変調する光通信周波数を超えて設定される面発光レーザ素子が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a resonator is formed by a lower multilayer reflector and an upper multilayer reflector, and a relaxation oscillation frequency at a bias point in the resonator is a laser beam output from a surface emitting laser element. A surface emitting laser element that is set to exceed the optical communication frequency to be modulated is disclosed.

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。   Patent Document 2 discloses a semiconductor substrate, an active layer provided above the semiconductor substrate, and an emission that is provided above the active layer and emits laser light generated in the active layer in a direction perpendicular to the semiconductor substrate. A surface-emitting semiconductor laser including a surface and an absorption layer provided on the emission surface and absorbing part of the laser light is disclosed.

また、戻り光自体を抑制することについても考案された。   It was also devised to suppress the return light itself.

例えば、特許文献3には、TOヘッダー上に少なくとも面発光レーザチップ及びモニタ用フォトディテクタがマウントされ、40%以下の透過率を持つ膜がコーティングされた窓を備えたキャップを有する光送信用の面発光レーザモジュールが開示されている。   For example, Patent Document 3 discloses an optical transmission surface having a cap provided with a window on which a surface-emitting laser chip and a monitor photodetector are mounted on a TO header and a film having a transmittance of 40% or less is coated. A light emitting laser module is disclosed.

ところで、近年、レーザ素子から射出されるレーザ光の安定性についての要求が厳しくなり、特許文献1〜3に記載されているレーザ素子及びレーザモジュールでは、その要求を満足させるのは困難であった。   By the way, in recent years, the demand for stability of laser light emitted from a laser element has become strict, and it has been difficult for the laser elements and laser modules described in Patent Documents 1 to 3 to satisfy the demand. .

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、高コスト化を招くことなく、光量変動の少ない安定した光を射出することができる光デバイスを提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide an optical device that can emit stable light with little fluctuation in light amount without causing an increase in cost. .

また、本発明の第2の目的は、高コスト化を招くことなく、安定した光走査を行うことができる光走査装置を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of performing stable optical scanning without increasing the cost.

また、本発明の第3の目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。   A third object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a high quality image.

本発明は、第1の観点からすると、面発光レーザ素子と、周囲が壁で囲まれている空間領域の底面上に前記面発光レーザ素子を保持するパッケージ部材とを備える光デバイスにおいて、
前記パッケージ部材に保持され、前記面発光レーザ素子から射出された光の光路上に配置された透明部材を更に備え、前記透明部材は、前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が前記面発光レーザ素子の射出面に対して傾斜して、前記パッケージ部材に接着剤で固定され、前記パッケージ部材における前記透明部材を支持している部分の一部には、前記接着剤が塗布されていないことを特徴とする光デバイス。
From the first viewpoint, the present invention provides an optical device comprising a surface-emitting laser element and a package member that holds the surface-emitting laser element on a bottom surface of a spatial region surrounded by a wall.
The transparent member further includes a transparent member that is held on the package member and disposed on an optical path of light emitted from the surface emitting laser element, and the transparent member has a surface on which light emitted from the surface emitting laser element is incident. Inclined with respect to the emission surface of the surface emitting laser element and fixed to the package member with an adhesive, and the adhesive is applied to a portion of the package member supporting the transparent member. An optical device characterized by not.

これによれば、高コスト化を招くことなく、光量変動の少ない安定した光を射出することができる。   According to this, it is possible to emit stable light with little fluctuation in light amount without causing an increase in cost.

本発明は、第2の観点からすると、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、本発明の光デバイスを有する光源と;前記光源からの光を偏向する偏向器と;前記偏向器で偏向された光を被走査面上に集光する走査光学系と;を備える光走査装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device that scans a surface to be scanned with light, a light source having the optical device of the present invention; a deflector that deflects light from the light source; And a scanning optical system for condensing the light deflected by the scanner on the surface to be scanned.

これによれば、光源が本発明の光デバイスを有しているため、高コスト化を招くことなく、安定した光走査を行うことができる。   According to this, since the light source has the optical device of the present invention, stable optical scanning can be performed without increasing the cost.

本発明は、第3の観点からすると、少なくとも1つの像担持体と;前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる光を走査する少なくとも1つの本発明の光走査装置と;を備える画像形成装置である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided at least one image carrier; and at least one optical scanning device according to the invention that scans the at least one image carrier with light including image information. An image forming apparatus provided.

これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、結果として、高品質の画像を形成することが可能となる。   According to this, since the optical scanning device of the present invention is provided, it is possible to form a high-quality image as a result.

本発明は、第4の観点からすると、面発光レーザ素子及び透明部材がパッケージ部材に保持されている本発明の光デバイスを製造する製造方法であって、前記面発光レーザ素子が固定され、該面発光レーザ素子と電気的に接続されている前記パッケージ部材に、前記透明部材を載置する工程と;前記透明部材における前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が水平になるように、前記パッケージ部材を傾斜させる工程と;前記透明部材を前記パッケージ部材に固定するための接着剤を塗布する工程と;を含む製造方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a manufacturing method for manufacturing an optical device of the present invention in which a surface emitting laser element and a transparent member are held by a package member, wherein the surface emitting laser element is fixed, Placing the transparent member on the package member that is electrically connected to the surface emitting laser element; and a surface of the transparent member on which light emitted from the surface emitting laser element is incident is horizontal. And a step of inclining the package member; and a step of applying an adhesive for fixing the transparent member to the package member.

これによれば、本発明の光デバイスを効率良く製造することができる。   According to this, the optical device of this invention can be manufactured efficiently.

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1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. 図2における光源ユニットを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light source unit in FIG. 光源ユニットに含まれている光デバイスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical device contained in the light source unit. 図4のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図4のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 図4からカバーガラスを取り外した図である。It is the figure which removed the cover glass from FIG. パッケージ部材の平面図である。It is a top view of a package member. 図8のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. カバーガラスの傾斜を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inclination of a cover glass. レーザチップを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a laser chip. レーザチップにおける複数の発光部の配列状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement state of the several light emission part in a laser chip. 各発光部の構成・構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure and structure of each light emission part. 図13のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図13のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 図16(A)及び図16(B)は、それぞれ傾斜基板を説明するための図である。FIG. 16A and FIG. 16B are diagrams for explaining an inclined substrate, respectively. 図17(A)及び図17(B)は、それぞれレーザチップの製造方法を説明するための図(その1)である。FIGS. 17A and 17B are views (No. 1) for describing a method of manufacturing a laser chip, respectively. 図18(A)及び図18(B)は、それぞれレーザチップの製造方法を説明するための図(その2)である。FIG. 18A and FIG. 18B are views (No. 2) for describing a method of manufacturing a laser chip, respectively. エッチングマスクを説明するための図である。It is a figure for demonstrating an etching mask. 図19におけるメサ上面部分の拡大図である。It is an enlarged view of the mesa upper surface part in FIG. 図21(A)は、レーザチップの製造方法を説明するための図(その3)であり、図21(B)は、図21(A)におけるメサ上面部分の拡大図である。FIG. 21A is a diagram (No. 3) for explaining the method of manufacturing a laser chip, and FIG. 21B is an enlarged view of a mesa upper surface portion in FIG. 図22(A)は、レーザチップの製造方法を説明するための図(その4)であり、図22(B)は、図22(A)におけるメサ上面部分の拡大図である。22A is a diagram (part 4) for explaining the laser chip manufacturing method, and FIG. 22B is an enlarged view of the mesa upper surface portion in FIG. 22A. 図23(A)は、レーザチップの製造方法を説明するための図(その5)であり、図23(B)は、図23(A)におけるメサ上面部分の拡大図である。FIG. 23A is a view (No. 5) for explaining the method of manufacturing a laser chip, and FIG. 23B is an enlarged view of a mesa upper surface portion in FIG. 図24(A)及び図24(B)は、それぞれ低反射率領域及び高反射率領域を説明するための図である。FIG. 24A and FIG. 24B are diagrams for explaining a low reflectance region and a high reflectance region, respectively. レーザチップの製造方法を説明するための図(その6)である。It is FIG. (6) for demonstrating the manufacturing method of a laser chip. 図12のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 出力波形を説明するための図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) for describing an output waveform; 出力波形を説明するための図(その2)である。FIG. 5 is a second diagram for explaining an output waveform; 光デバイスAにおける各発光部のドループ率(計測値)を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a droop rate (measured value) of each light emitting unit in the optical device A. FIG. 光デバイスBにおける各発光部のドループ率(計測値)を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a droop rate (measured value) of each light emitting unit in the optical device B. 光デバイスCにおける各発光部のドループ率(計測値)を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a droop rate (measured value) of each light emitting unit in the optical device C. FIG. 光デバイスDにおける各発光部のドループ率(計測値)を説明するための図である。4 is a diagram for explaining a droop rate (measured value) of each light emitting unit in the optical device D. FIG. 光デバイスEにおける各発光部のドループ率(計測値)を説明するための図である。4 is a diagram for explaining a droop rate (measured value) of each light emitting unit in the optical device E. FIG. 光デバイスFにおける各発光部のドループ率(計測値)を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a droop rate (measured value) of each light emitting unit in the optical device F. FIG. 接着剤塗布用のホルダを説明するための図(その1)である。It is a figure (the 1) for demonstrating the holder for adhesive agent application. 接着剤塗布用のホルダを説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the holder for adhesive agent application. 接着剤塗布部の例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 1 of an adhesive agent application part. 接着剤塗布部の例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 2 of an adhesive agent application part. 例1の接着剤塗布部における塗布方向を説明するための図である。6 is a diagram for explaining an application direction in an adhesive application part of Example 1. FIG. モードフィルタの変形例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 1 of a mode filter. モードフィルタの変形例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2 of a mode filter. モードフィルタの変形例3を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 3 of a mode filter. モードフィルタの変形例4を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 4 of a mode filter. レーザチップの変形例を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the modification of a laser chip. 図45(A)及び図45(B)は、それぞれ変形例のレーザチップにおける低反射率領域及び高反射率領域を説明するための図である。FIGS. 45A and 45B are diagrams for explaining a low reflectance region and a high reflectance region in a laser chip according to a modified example, respectively. レーザチップの変形例を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the modification of a laser chip. カラー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 a color printer.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図39を用いて説明する。図1には、一実施形態に係るレーザプリンタ1000の概略構成が示されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a laser printer 1000 according to an embodiment.

このレーザプリンタ1000は、光走査装置1010、感光体ドラム1030、帯電チャージャ1031、現像ローラ1032、転写チャージャ1033、除電ユニット1034、クリーニングユニット1035、トナーカートリッジ1036、給紙コロ1037、給紙トレイ1038、レジストローラ対1039、定着ローラ1041、排紙ローラ1042、排紙トレイ1043、通信制御装置1050、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置1060などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体1044の中の所定位置に収容されている。   The laser printer 1000 includes an optical scanning device 1010, a photosensitive drum 1030, a charging charger 1031, a developing roller 1032, a transfer charger 1033, a charge eliminating unit 1034, a cleaning unit 1035, a toner cartridge 1036, a paper feeding roller 1037, a paper feeding tray 1038, A registration roller pair 1039, a fixing roller 1041, a paper discharge roller 1042, a paper discharge tray 1043, a communication control device 1050, a printer control device 1060 that comprehensively controls the above-described units, and the like are provided. These are housed in predetermined positions in the printer housing 1044.

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。   The communication control device 1050 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like.

感光体ドラム1030は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム1030の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム1030は、図1における矢印方向に回転するようになっている。   The photosensitive drum 1030 is a cylindrical member, and a photosensitive layer is formed on the surface thereof. That is, the surface of the photoconductor drum 1030 is a scanned surface. The photosensitive drum 1030 rotates in the direction of the arrow in FIG.

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。   The charging charger 1031, the developing roller 1032, the transfer charger 1033, the charge removal unit 1034, and the cleaning unit 1035 are each disposed in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 1030. Then, along the rotation direction of the photosensitive drum 1030, the charging charger 1031 → the developing roller 1032 → the transfer charger 1033 → the discharging unit 1034 → the cleaning unit 1035 are arranged in this order.

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。   The charging charger 1031 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1030.

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。   The optical scanning device 1010 scans the surface of the photosensitive drum 1030 charged by the charging charger 1031 with a light beam modulated based on image information from the host device, and corresponds to the image information on the surface of the photosensitive drum 1030. A latent image is formed. The latent image formed here moves in the direction of the developing roller 1032 as the photosensitive drum 1030 rotates. The configuration of the optical scanning device 1010 will be described later.

トナーカートリッジ1036にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ1032に供給される。   The toner cartridge 1036 stores toner, and the toner is supplied to the developing roller 1032.

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。   The developing roller 1032 causes the toner supplied from the toner cartridge 1036 to adhere to the latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1030 to visualize the image information. Here, the latent image to which the toner is attached (hereinafter also referred to as “toner image” for the sake of convenience) moves in the direction of the transfer charger 1033 as the photosensitive drum 1030 rotates.

給紙トレイ1038には記録紙1040が格納されている。この給紙トレイ1038の近傍には給紙コロ1037が配置されており、該給紙コロ1037は、記録紙1040を給紙トレイ1038から1枚づつ取り出し、レジストローラ対1039に搬送する。該レジストローラ対1039は、給紙コロ1037によって取り出された記録紙1040を一旦保持するとともに、該記録紙1040を感光体ドラム1030の回転に合わせて感光体ドラム1030と転写チャージャ1033との間隙に向けて送り出す。   Recording paper 1040 is stored in the paper feed tray 1038. A paper feed roller 1037 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 1038, and the paper feed roller 1037 takes out the recording paper 1040 one by one from the paper feed tray 1038 and conveys it to the registration roller pair 1039. The registration roller pair 1039 temporarily holds the recording paper 1040 taken out by the paper supply roller 1037, and in the gap between the photosensitive drum 1030 and the transfer charger 1033 according to the rotation of the photosensitive drum 1030. Send it out.

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。   A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer charger 1033 in order to electrically attract the toner on the surface of the photosensitive drum 1030 to the recording paper 1040. With this voltage, the toner image on the surface of the photosensitive drum 1030 is transferred to the recording paper 1040. The recording sheet 1040 transferred here is sent to the fixing roller 1041.

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。   In the fixing roller 1041, heat and pressure are applied to the recording paper 1040, whereby the toner is fixed on the recording paper 1040. The recording paper 1040 fixed here is sent to the paper discharge tray 1043 via the paper discharge roller 1042 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 1043.

除電ユニット1034は、感光体ドラム1030の表面を除電する。   The neutralization unit 1034 neutralizes the surface of the photosensitive drum 1030.

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。   The cleaning unit 1035 removes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1030 (residual toner). The surface of the photosensitive drum 1030 from which the residual toner has been removed returns to the position facing the charging charger 1031 again.

次に、前記光走査装置1010の構成について説明する。   Next, the configuration of the optical scanning device 1010 will be described.

この光走査装置1010は、一例として図2に示されるように、偏向器側走査レンズ11a、像面側走査レンズ11b、ポリゴンミラー13、光源ユニット14、シリンドリカルレンズ17、反射ミラー18、及び走査制御装置(図示省略)などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング30の所定位置に組み付けられている。   As shown in FIG. 2 as an example, the optical scanning device 1010 includes a deflector-side scanning lens 11a, an image plane-side scanning lens 11b, a polygon mirror 13, a light source unit 14, a cylindrical lens 17, a reflection mirror 18, and scanning control. A device (not shown) is provided. These are assembled at predetermined positions of the optical housing 30.

なお、本明細書では、光源ユニット14からの光の射出方向をZ軸方向、このZ軸方向に垂直な平面内で互いに直交する2つの方向をX軸方向及びY軸方向として説明する。また、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。   In this specification, the light emission direction from the light source unit 14 is described as the Z-axis direction, and two directions orthogonal to each other in a plane perpendicular to the Z-axis direction are described as the X-axis direction and the Y-axis direction. For convenience, the direction corresponding to the main scanning direction is abbreviated as “main scanning corresponding direction”, and the direction corresponding to the sub scanning direction is abbreviated as “sub scanning corresponding direction”.

光源ユニット14は、一例として図3に示されるように、レーザモジュール500と光学モジュール600を有している。   As an example, the light source unit 14 includes a laser module 500 and an optical module 600, as shown in FIG.

レーザモジュール500は、光デバイス510、該光デバイス510を駆動制御するレーザ制御装置(図示省略)、前記光デバイス510及びレーザ制御装置が実装されているPCB(Printed Circuit Board)基板580を有している。   The laser module 500 includes an optical device 510, a laser controller (not shown) that drives and controls the optical device 510, and a PCB (Printed Circuit Board) substrate 580 on which the optical device 510 and the laser controller are mounted. Yes.

光デバイス510は、一例として図4〜図7に示されるように、レーザチップ100、該レーザチップ100を保持するパッケージ部材200、及びカバーガラス300などを有している。   As shown in FIGS. 4 to 7 as an example, the optical device 510 includes a laser chip 100, a package member 200 that holds the laser chip 100, a cover glass 300, and the like.

なお、図4は、光デバイス510の平面図であり、図5は、図4のA−A断面図であり、図6は、図4のB−B断面図である。また、図7は、図4におけるカバーガラス300を除いたときの図である。なお、図7では、煩雑さを避けるため、レーザチップ100とパッケージ部材200とを繋ぐボンディングワイヤの図示は省略している。   4 is a plan view of the optical device 510, FIG. 5 is a sectional view taken along line AA in FIG. 4, and FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. Moreover, FIG. 7 is a figure when the cover glass 300 in FIG. 4 is removed. In FIG. 7, in order to avoid complication, the illustration of the bonding wire that connects the laser chip 100 and the package member 200 is omitted.

パッケージ部材200は、図8及び図9に示されるように、CLCC(Ceramic leaded chip carrier)と呼ばれるフラットパッケージである。なお、図9は、図8のA−A断面図である。   As shown in FIGS. 8 and 9, the package member 200 is a flat package called CLCC (Ceramic leaded chip carrier). 9 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

このパッケージ部材200は、その+Z側には、周囲が壁で囲まれている空間領域を有している。   The package member 200 has a space region surrounded by a wall on the + Z side.

また、このパッケージ部材200は、セラミック201と複数の金属配線203の多層構造となっている。   Further, the package member 200 has a multilayer structure of a ceramic 201 and a plurality of metal wirings 203.

複数の金属配線203は、パッケージ側面の複数の金属キャスター207に個別に接続されており、パッケージ部材の周辺から中央に向かって伸びている。   The plurality of metal wirings 203 are individually connected to the plurality of metal casters 207 on the side surface of the package, and extend from the periphery of the package member toward the center.

空間領域の底面には、金属膜205が設けられている。この金属膜205は、ダイアタッチエリアとも呼ばれており、共通電極になっている。   A metal film 205 is provided on the bottom surface of the space area. The metal film 205 is also called a die attach area and serves as a common electrode.

レーザチップ100は、空間領域の底面のほぼ中央であって、金属膜205上にAuSn等の半田材を用いてダイボンドされている。すなわち、レーザチップ100は、周囲が壁で囲まれている領域の底面上に保持されている。   The laser chip 100 is approximately at the center of the bottom surface of the space region, and is die-bonded on the metal film 205 using a solder material such as AuSn. That is, the laser chip 100 is held on the bottom surface of a region surrounded by a wall.

カバーガラス300は、X軸方向を長辺とする長方形状の透明なガラス板である。ここでは、カバーガラス300は、一例として図10に示されるように、−Y側の長辺近傍がパッケージ部材200の+Z側の表面で支持され、+Y側の長辺近傍、及びX軸方向の両端近傍でYZ断面における中央部近傍が、空間領域の壁の段部で支持されている。なお、+Y側の長辺近傍、及びX軸方向の両端近傍でYZ断面における中央部近傍の一方が、空間領域の壁の段部で支持されていても良い。そこで、カバーガラス300の表面は、Y軸方向に対して傾斜することとなる。なお、この傾斜角をθとする。この傾斜角については、後述する。   The cover glass 300 is a rectangular transparent glass plate having a long side in the X-axis direction. Here, as shown in FIG. 10 as an example, the cover glass 300 is supported in the vicinity of the long side on the −Y side by the surface on the + Z side of the package member 200, near the long side on the + Y side, and in the X-axis direction. Near the both ends, the vicinity of the central portion in the YZ cross section is supported by the step portion of the wall in the space region. Note that one of the vicinity of the long side on the + Y side and the vicinity of both ends in the X-axis direction and the vicinity of the center in the YZ cross section may be supported by a step portion of the wall of the space region. Therefore, the surface of the cover glass 300 is inclined with respect to the Y-axis direction. Note that this inclination angle is θ. This inclination angle will be described later.

図3に戻り、前記光学モジュール600は、第1の部分610と第2の部分630から構成されている。第1の部分610は、ハーフミラー611、集光レンズ612、及び受光素子613を有している。また、第2の部分630は、カップリングレンズ631、及び開口板632を有している。   Returning to FIG. 3, the optical module 600 includes a first portion 610 and a second portion 630. The first portion 610 includes a half mirror 611, a condenser lens 612, and a light receiving element 613. The second portion 630 includes a coupling lens 631 and an aperture plate 632.

第1の部分610は、光デバイス510の+Z側であって、レーザチップ100から射出された光の光路上にハーフミラー611が位置するように配置されている。ハーフミラー611に入射した光の一部は−Y方向に反射され、集光レンズ612を介して受光素子613で受光される。受光素子613は、受光光量に応じた信号(光電変換信号)をレーザモジュール500のレーザ制御装置に出力する。   The first portion 610 is arranged on the + Z side of the optical device 510 so that the half mirror 611 is positioned on the optical path of the light emitted from the laser chip 100. Part of the light incident on the half mirror 611 is reflected in the −Y direction and is received by the light receiving element 613 via the condenser lens 612. The light receiving element 613 outputs a signal (photoelectric conversion signal) corresponding to the amount of received light to the laser control device of the laser module 500.

第2の部分630は、第1の部分610の+Z側であって、ハーフミラー611を透過した光の光路上にカップリング631が位置するように配置されている。カップリング631は、ハーフミラー611を透過した光を略平行光とする。開口板632は、開口部を有し、カップリング631を介した光を整形する。開口板632の開口部を通過した光が、光源ユニット14から射出される光となる。   The second portion 630 is disposed on the + Z side of the first portion 610 so that the coupling 631 is positioned on the optical path of the light transmitted through the half mirror 611. The coupling 631 converts the light transmitted through the half mirror 611 into substantially parallel light. The aperture plate 632 has an aperture and shapes the light that has passed through the coupling 631. The light that has passed through the opening of the opening plate 632 becomes light emitted from the light source unit 14.

図2に戻り、シリンドリカルレンズ17は、光源ユニット14から射出された光を反射ミラー18を介してポリゴンミラー13の偏向反射面近傍に集光する。   Returning to FIG. 2, the cylindrical lens 17 condenses the light emitted from the light source unit 14 in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 13 via the reflection mirror 18.

レーザチップ100とポリゴンミラー13との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ631と開口板632とシリンドリカルレンズ17と反射ミラー18とから構成されている。   The optical system arranged on the optical path between the laser chip 100 and the polygon mirror 13 is also called a pre-deflector optical system. In the present embodiment, the pre-deflector optical system includes a coupling lens 631, an aperture plate 632, a cylindrical lens 17, and a reflection mirror 18.

ポリゴンミラー13は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面に6面の偏向反射面が形成されている。そして、不図示の回転機構により、図2に示される矢印の方向に一定の角速度で回転されている。従って、光源ユニット14から射出され、シリンドリカルレンズ17によってポリゴンミラー13の偏向反射面近傍に集光された光は、ポリゴンミラー13の回転により一定の角速度で偏向される。   The polygon mirror 13 is made of a regular hexagonal columnar member having a low height, and six deflecting reflection surfaces are formed on the side surface. Then, it is rotated at a constant angular velocity in the direction of the arrow shown in FIG. 2 by a rotation mechanism (not shown). Therefore, the light emitted from the light source unit 14 and condensed near the deflection reflection surface of the polygon mirror 13 by the cylindrical lens 17 is deflected at a constant angular velocity by the rotation of the polygon mirror 13.

偏向器側走査レンズ11aは、ポリゴンミラー13で偏向された光の光路上に配置されている。   The deflector-side scanning lens 11 a is disposed on the optical path of the light deflected by the polygon mirror 13.

像面側走査レンズ11bは、偏向器側走査レンズ11aを介した光の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ11bを介した光が、感光体ドラム1030の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー13の回転に伴って感光体ドラム1030の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム1030上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム1030の回転方向が「副走査方向」である。   The image plane side scanning lens 11b is disposed on the optical path of light via the deflector side scanning lens 11a. Then, the light passing through the image surface side scanning lens 11b is irradiated on the surface of the photosensitive drum 1030 to form a light spot. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1030 as the polygon mirror 13 rotates. That is, the photoconductor drum 1030 is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction”. The rotation direction of the photosensitive drum 1030 is the “sub-scanning direction”.

ポリゴンミラー13と感光体ドラム1030との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ11aと像面側走査レンズ11bとから構成されている。なお、ポリゴンミラー13と偏向器側走査レンズ11aとの間の光路上、偏向器側走査レンズ11aと像面側走査レンズ11bの間の光路上、及び像面側走査レンズ11bと感光体ドラム1030の間の光路上の少なくともいずれかに、少なくとも1つの折り返しミラーが配置されても良い。   The optical system arranged on the optical path between the polygon mirror 13 and the photosensitive drum 1030 is also called a scanning optical system. In the present embodiment, the scanning optical system includes a deflector side scanning lens 11a and an image plane side scanning lens 11b. Note that, on the optical path between the polygon mirror 13 and the deflector-side scanning lens 11a, on the optical path between the deflector-side scanning lens 11a and the image plane-side scanning lens 11b, and on the image plane scanning lens 11b and the photosensitive drum 1030. At least one folding mirror may be arranged at least on the optical path between the two.

上記レーザチップ100は、一例として図11に示されるように、2次元的に配列されている32個の発光部、及び32個の発光部の周囲に設けられ、各発光部に対応した32個の電極パッドを有している。また、各電極パッドは、対応する発光部と配線部材によって電気的に接続されている。   As shown in FIG. 11 as an example, the laser chip 100 is provided around 32 light emitting units arranged in a two-dimensional manner and 32 light emitting units, and 32 pieces corresponding to the respective light emitting units. Electrode pads. Each electrode pad is electrically connected to the corresponding light emitting portion by a wiring member.

32個の発光部は、図12に示されるように、全ての発光部をZ軸方向に延びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等しく(図12では「c」)なるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは2つの発光部の中心間距離をいう。   As shown in FIG. 12, the 32 light emitting units have the same light emitting unit interval (“c” in FIG. 12) when all the light emitting units are orthogonally projected onto a virtual line extending in the Z-axis direction. Has been placed. In this specification, the “light emitting portion interval” refers to the distance between the centers of two light emitting portions.

ここでは、各発光部は、発振波長が780nm帯の垂直共振器型の面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)である。すなわち、レーザチップ100は、いわゆる面発光レーザアレイチップである。   Here, each light emitting unit is a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) having an oscillation wavelength of 780 nm band. That is, the laser chip 100 is a so-called surface emitting laser array chip.

各発光部は、図13〜図15に示されるように、基板101、バッファ層102、下部半導体DBR103、下部スペーサ層104、活性層105、上部スペーサ層106、上部半導体DBR107、コンタクト層109、及びモードフィルタ115などを有している。なお、図13は、1つの発光部の平面図であり、図14は、図13のA−A断面図であり、図15は、図13のB−B断面図である。   As shown in FIGS. 13 to 15, each light emitting unit includes a substrate 101, a buffer layer 102, a lower semiconductor DBR 103, a lower spacer layer 104, an active layer 105, an upper spacer layer 106, an upper semiconductor DBR 107, a contact layer 109, and A mode filter 115 and the like are included. 13 is a plan view of one light emitting unit, FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 13, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

基板101は、表面が鏡面研磨面であり、図16(A)に示されるように、鏡面研磨面(主面)の法線方向が、結晶方位[1 0 0]方向に対して、結晶方位[1 1 1]A方向に向かって15度(α=15度)傾斜したn−GaAs単結晶基板である。すなわち、基板101はいわゆる傾斜基板である。ここでは、図16(B)に示されるように、結晶方位[0 −1 1]方向が+X方向、結晶方位[0 1 −1]方向が−X方向となるように配置されている。   The surface of the substrate 101 is a mirror-polished surface, and as shown in FIG. 16A, the normal direction of the mirror-polished surface (main surface) is crystal orientation with respect to the crystal orientation [1 0 0] direction. [1 1 1] An n-GaAs single crystal substrate inclined 15 degrees (α = 15 degrees) in the A direction. That is, the substrate 101 is a so-called inclined substrate. Here, as shown in FIG. 16B, the crystal orientation [0 −1 1] direction is the + X direction, and the crystal orientation [0 1 −1] direction is the −X direction.

図14に戻り、バッファ層102は、基板101の+Z側の面上に積層され、n−GaAsからなる層である。   Returning to FIG. 14, the buffer layer 102 is a layer formed on the + Z side surface of the substrate 101 and made of n-GaAs.

下部半導体DBR103は、バッファ層102の+Z側に積層され、n−AlAsからなる低屈折率層と、n−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層のペアを40.5ペア有している。各屈折率層の間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた厚さ20nmの組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層はいずれも、隣接する組成傾斜層の1/2を含んで、発振波長をλとするとλ/4の光学的厚さとなるように設定されている。なお、光学的厚さがλ/4のとき、その層の実際の厚さDは、D=λ/4n(但し、nはその層の媒質の屈折率)である。 The lower semiconductor DBR 103 is stacked on the + Z side of the buffer layer 102 and 40.5 pairs of a low refractive index layer made of n-AlAs and a high refractive index layer made of n-Al 0.3 Ga 0.7 As. Have. Between each refractive index layer, in order to reduce an electrical resistance, a composition gradient layer having a thickness of 20 nm in which the composition is gradually changed from one composition to the other composition is provided. Each refractive index layer includes 1/2 of the adjacent composition gradient layer, and is set to have an optical thickness of λ / 4 when the oscillation wavelength is λ. When the optical thickness is λ / 4, the actual thickness D of the layer is D = λ / 4n (where n is the refractive index of the medium of the layer).

下部スペーサ層104は、下部半導体DBR103の+Z側に積層され、ノンドープの(Al0.1Ga0.90.5In0.5Pからなる層である。 The lower spacer layer 104 is stacked on the + Z side of the lower semiconductor DBR 103 and is a layer made of non-doped (Al 0.1 Ga 0.9 ) 0.5 In 0.5 P.

活性層105は、下部スペーサ層104の+Z側に積層され、GaInAsP/GaInPの3重量子井戸構造の活性層である。各量子井戸層は0.7%の圧縮歪みを誘起する組成であるGaInAsPからなり、各障壁層は0.6%の引張歪みを誘起する組成であるGaInPからなる。   The active layer 105 is laminated on the + Z side of the lower spacer layer 104 and is an active layer having a GaInAsP / GaInP triplet well structure. Each quantum well layer is made of GaInAsP that has a composition that induces 0.7% compressive strain, and each barrier layer is made of GaInP that has a composition that induces 0.6% tensile strain.

上部スペーサ層106は、活性層105の+Z側に積層され、ノンドープの(Al0.1Ga0.90.5In0.5Pからなる層である。 The upper spacer layer 106 is laminated on the active layer 105 on the + Z side, and is a layer made of non-doped (Al 0.1 Ga 0.9 ) 0.5 In 0.5 P.

下部スペーサ層104と活性層105と上部スペーサ層106とからなる部分は、共振器構造体とも呼ばれており、その厚さが1波長の光学的厚さとなるように設定されている。なお、活性層105は、高い誘導放出確率が得られるように、電界の定在波分布における腹に対応する位置である共振器構造体の中央に設けられている。   A portion composed of the lower spacer layer 104, the active layer 105, and the upper spacer layer 106 is also called a resonator structure, and the thickness thereof is set to be an optical thickness of one wavelength. The active layer 105 is provided at the center of the resonator structure at a position corresponding to the antinode in the standing wave distribution of the electric field so that a high stimulated emission probability can be obtained.

上部半導体DBR107は、上部スペーサ層106の+Z側に積層され、p−Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とp−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層のペアを23ペア有している。各屈折率層の間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層はいずれも、隣接する組成傾斜層の1/2を含んで、λ/4の光学的厚さとなるように設定されている。 The upper semiconductor DBR 107 is laminated on the + Z side of the upper spacer layer 106, and has a low refractive index layer made of p-Al 0.9 Ga 0.1 As and a high refractive index made of p-Al 0.3 Ga 0.7 As. It has 23 pairs of layers. Between each refractive index layer, in order to reduce electrical resistance, a composition gradient layer is provided in which the composition is gradually changed from one composition to the other composition. Each refractive index layer is set to have an optical thickness of λ / 4 including 1/2 of the adjacent composition gradient layer.

上部半導体DBR107における低屈折率層の1つには、p−AlAsからなる被選択酸化層が厚さ30nmで挿入されている。この被選択酸化層108の挿入位置は、電界の定在波分布において、活性層105から3番目となる節に対応する位置である。   In one of the low refractive index layers in the upper semiconductor DBR 107, a selective oxidation layer made of p-AlAs is inserted with a thickness of 30 nm. The insertion position of the selectively oxidized layer 108 is a position corresponding to the third node from the active layer 105 in the standing wave distribution of the electric field.

コンタクト層109は、上部半導体DBR107の+Z側に積層され、p−GaAsからなる層である。   The contact layer 109 is stacked on the + Z side of the upper semiconductor DBR 107 and is a layer made of p-GaAs.

なお、このように基板101上に複数の半導体層が積層されたものを、以下では、便宜上「積層体」ともいう。   Note that a structure in which a plurality of semiconductor layers are stacked on the substrate 101 is also referred to as a “stacked body” for convenience in the following.

モードフィルタ115は、コンタクト層109の+Z側であって、射出領域内でその中心部から外れた部分に設けられ、該部分の反射率を中心部の反射率よりも低くする透明な誘電体膜からなる。   The mode filter 115 is provided on the + Z side of the contact layer 109 and in a portion deviated from the central portion in the emission region, and a transparent dielectric film that makes the reflectance of the portion lower than the reflectance of the central portion. Consists of.

次に、レーザチップ100の製造方法について簡単に説明する。なお、ここでは、所望の偏光方向(所望の偏光方向Pという)は、X軸方向であるものとする。   Next, a method for manufacturing the laser chip 100 will be briefly described. Here, it is assumed that the desired polarization direction (referred to as the desired polarization direction P) is the X-axis direction.

(1)上記積層体を有機金属気相成長法(MOCVD法)あるいは分子線エピタキシャル成長法(MBE法)による結晶成長によって作成する(図17(A)参照)。 (1) The laminate is formed by crystal growth by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam epitaxy (MBE) (see FIG. 17A).

ここでは、MOCVD法の場合には、III族の原料には、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリメチルガリウム(TMG)、トリメチルインジウム(TMI)を用い、V族の原料には、フォスフィン(PH)、アルシン(AsH)を用いている。また、p型ドーパントの原料には四臭化炭素(CBr)、ジメチルジンク(DMZn)を用い、n型ドーパントの原料にはセレン化水素(HSe)を用いている。 Here, in the case of the MOCVD method, trimethylaluminum (TMA), trimethylgallium (TMG), and trimethylindium (TMI) are used as the group III material, and phosphine (PH 3 ) is used as the group V material. Arsine (AsH 3 ) is used. Further, carbon tetrabromide (CBr 4 ) and dimethyl zinc (DMZn) are used as the raw material for the p-type dopant, and hydrogen selenide (H 2 Se) is used as the raw material for the n-type dopant.

(2)積層体の表面に一辺が25μmの正方形状のレジストパターンを形成する。 (2) A square resist pattern having a side of 25 μm is formed on the surface of the laminate.

(3)Clガスを用いるECRエッチング法で、上記レジストパターンをフォトマスクとして四角柱状のメサ構造体(以下では、便宜上「メサ」と略述する)を形成する。ここでは、エッチングの底面は下部スペーサ層104中に位置するようにした。 (3) A square columnar mesa structure (hereinafter abbreviated as “mesa” for convenience) is formed by ECR etching using Cl 2 gas using the resist pattern as a photomask. Here, the bottom surface of the etching is located in the lower spacer layer 104.

(4)フォトマスクを除去する(図17(B)参照)。 (4) The photomask is removed (see FIG. 17B).

(5)積層体を水蒸気中で熱処理する。これにより、被選択酸化層108中のAl(アルミニウム)がメサの外周部から選択的に酸化され、メサの中央部に、Alの酸化層108aによって囲まれた酸化されていない領域108bが残留する(図18(A)参照)。すなわち、発光部の駆動電流の経路をメサの中央部だけに制限する、いわゆる酸化狭窄構造体が形成される。上記酸化されていない領域108bが電流通過領域(電流注入領域)である。このようにして、例えば一辺が4μm〜6μm程度の略正方形状の電流通過領域が形成される。 (5) The laminated body is heat-treated in water vapor. As a result, Al (aluminum) in the selectively oxidized layer 108 is selectively oxidized from the outer peripheral portion of the mesa, and an unoxidized region 108b surrounded by the Al oxide layer 108a remains in the central portion of the mesa. (See FIG. 18A). In other words, a so-called oxidized constriction structure is formed that restricts the drive current path of the light emitting part only to the central part of the mesa. The non-oxidized region 108b is a current passage region (current injection region). In this way, for example, a substantially square current passing region having a side of about 4 μm to 6 μm is formed.

(6)気相化学堆積法(CVD法)を用いて、SiNからなる保護層111を形成する(図18(B)参照)。ここでは、保護層111の光学的厚さがλ/4となるようにした。具体的には、SiNの屈折率nが1.86、発振波長λが780nmであるため、実際の膜厚(=λ/4n)は約105nmに設定した。 (6) A protective layer 111 made of SiN is formed by vapor phase chemical deposition (CVD) (see FIG. 18B). Here, the optical thickness of the protective layer 111 is set to λ / 4. Specifically, since the refractive index n of SiN is 1.86 and the oscillation wavelength λ is 780 nm, the actual film thickness (= λ / 4n) is set to about 105 nm.

(7)レーザ光の射出面となるメサ上面にp側電極コンタクトの窓開けを行うためのエッチングマスク(マスクMという)を作成する。ここでは、一例として図19に示されるように、メサの周囲、メサの側面、メサ上面の外周部、及びメサ上面の中心部を挟んで所望の偏光方向P(ここでは、X軸方向)に平行な方向に関して対向している2つの小領域(第1の小領域と第2の小領域)がエッチングされないようにマスクMを作成する。図20は、図19におけるメサ上面部の拡大図である。具体的には、図20における符号L1を5μm、L2を2μm、L3を8μmとした。 (7) An etching mask (referred to as a mask M) for opening a window for the p-side electrode contact is formed on the upper surface of the mesa serving as a laser light emission surface. Here, as an example, as shown in FIG. 19, in a desired polarization direction P (here, the X-axis direction) across the periphery of the mesa, the side surface of the mesa, the outer peripheral portion of the mesa upper surface, and the center of the mesa upper surface. A mask M is created so that two small regions (first small region and second small region) facing each other in the parallel direction are not etched. FIG. 20 is an enlarged view of the mesa upper surface portion in FIG. Specifically, the symbol L1 in FIG. 20 is 5 μm, L2 is 2 μm, and L3 is 8 μm.

(8)BHFにて保護層111をエッチングし、p側電極コンタクトの窓開けを行う。 (8) The protective layer 111 is etched with BHF to open a window for the p-side electrode contact.

(9)マスクMを除去する(図21(A)及び図21(B)参照)。 (9) The mask M is removed (see FIGS. 21A and 21B).

(10)メサ上面の光射出部となる領域に一辺14μmの正方形状のレジストパターンを形成し、p側の電極材料の蒸着を行なう。p側の電極材料としてはCr/AuZn/Auからなる多層膜、もしくはTi/Pt/Auからなる多層膜が用いられる。 (10) A square resist pattern having a side of 14 μm is formed in a region to be a light emitting portion on the upper surface of the mesa, and a p-side electrode material is deposited. As the electrode material on the p side, a multilayer film made of Cr / AuZn / Au or a multilayer film made of Ti / Pt / Au is used.

(11)光射出部となる領域に蒸着された電極材料をリフトオフし、p側電極113を形成する(図22(A)参照)。このp側電極113で囲まれた領域が射出領域である。なお、図22(A)におけるメサ上面を拡大した平面図が図22(B)に示されている。射出領域の形状は、一辺の長さがL4(ここでは、10μm)の正方形である。 (11) The electrode material deposited in the region to be the light emitting portion is lifted off to form the p-side electrode 113 (see FIG. 22A). A region surrounded by the p-side electrode 113 is an emission region. Note that a plan view in which the upper surface of the mesa in FIG. 22A is enlarged is shown in FIG. The shape of the injection region is a square having a side length of L4 (here, 10 μm).

(12)気相化学堆積法(CVD法)を用いて、一例として図23(A)に示されるように、SiNからなる保護層117を光学的厚さが2λ/4となるように形成する。具体的には、SiNの屈折率nが1.86、発振波長λが780nmであるため、実際の膜厚(=2λ/4n)は約210nmに設定した。なお、図23(A)におけるメサ上面を拡大した平面図が図23(B)に示されている。 (12) Using a vapor phase chemical deposition method (CVD method), as shown in FIG. 23A as an example, a protective layer 117 made of SiN is formed so as to have an optical thickness of 2λ / 4. . Specifically, since the refractive index n of SiN is 1.86 and the oscillation wavelength λ is 780 nm, the actual film thickness (= 2λ / 4n) is set to about 210 nm. Note that FIG. 23B shows an enlarged plan view of the mesa upper surface in FIG.

そして、第1の小領域に残存している光学的厚さが3λ/4のSiN層がモードフィルタ115Aとなり、第2の小領域に残存している光学的厚さが3λ/4のSiN層がモードフィルタ115Bとなる。ここでは、モードフィルタ115Aとモードフィルタ115Bからモードフィルタ115が構成されている。   Then, the SiN layer having an optical thickness of 3λ / 4 remaining in the first small region becomes the mode filter 115A, and the SiN layer having an optical thickness of 3λ / 4 remaining in the second small region. Becomes the mode filter 115B. Here, the mode filter 115 is composed of the mode filter 115A and the mode filter 115B.

モードフィルタ115A及びモードフィルタ115Bが存在している部分の反射率は、射出領域の中心部の反射率よりも低くなる(図24(A)及び図24(B)参照)。すなわち、射出領域内に低反射率領域と相対的に反射率が高い高反射率領域とが存在することとなる。   The reflectance of the portion where the mode filter 115A and the mode filter 115B are present is lower than the reflectance of the central portion of the emission region (see FIGS. 24A and 24B). That is, a low reflectance region and a high reflectance region having a relatively high reflectance exist in the emission region.

このとき、射出領域の中心部は、光学的厚さが2λ/4のSiN層(誘電体膜)で被覆されることとなる。また、射出領域の周辺部で2つの小領域(第1の小領域と第2の小領域)を除く領域も、光学的厚さが2λ/4のSiN層(誘電体膜)で被覆されることとなる。   At this time, the central portion of the emission region is covered with a SiN layer (dielectric film) having an optical thickness of 2λ / 4. Further, the area except the two small areas (the first small area and the second small area) at the periphery of the emission area is also covered with a SiN layer (dielectric film) having an optical thickness of 2λ / 4. It will be.

(13)基板101の裏側を所定の厚さ(例えば100μm程度)まで研磨した後、n側電極114を形成する(図25参照)。ここでは、n側電極114はAuGe/Ni/Auからなる多層膜である。 (13) After polishing the back side of the substrate 101 to a predetermined thickness (for example, about 100 μm), an n-side electrode 114 is formed (see FIG. 25). Here, the n-side electrode 114 is a multilayer film made of AuGe / Ni / Au.

(14)アニールによって、p側電極113とn側電極114のオーミック導通をとる。これにより、メサは発光部となる。 (14) Ohmic conduction is established between the p-side electrode 113 and the n-side electrode 114 by annealing. Thereby, the mesa becomes a light emitting part.

(15)チップ毎に切断する。なお、図12のA−A断面図が図26に示されている。 (15) Cut for each chip. Note that FIG. 26 is a sectional view taken along the line AA in FIG.

そして、種々の後工程を経て、レーザチップ100となる。   Then, the laser chip 100 is obtained through various post-processes.

ところで、レーザモジュール500は、図3の構成・構造を模した光学系を利用して評価される。評価項目は、射出される光の光量の時間変化(出力波形)であり、フォトダイオード(PD)を用いて検出する。正常な出力波形の一例が図27に示されている。仮に、戻り光の影響があると、光量が不安定になり、その変動(光量変動)が観察される。   By the way, the laser module 500 is evaluated using an optical system simulating the configuration and structure of FIG. The evaluation item is a temporal change (output waveform) of the amount of emitted light, and is detected using a photodiode (PD). An example of a normal output waveform is shown in FIG. If there is an influence of return light, the light amount becomes unstable, and the fluctuation (light amount fluctuation) is observed.

よく現れる光量変動(異常波形)が、模式的に図28に示されている。この図28に示されるように、異常波形は、出力波形の前半部分に現れることが多いが、これに限らず、後半部分に現れる場合もある。また、周波数に関しても、1kHzの場合や、もっと大きい、例えば、数100kHzの出力波形においても、異常変動が現れる。   A light amount fluctuation (abnormal waveform) that often appears is schematically shown in FIG. As shown in FIG. 28, the abnormal waveform often appears in the first half of the output waveform, but is not limited thereto, and may appear in the second half. In addition, regarding the frequency, abnormal fluctuations appear even in the case of 1 kHz or in a larger output waveform, for example, several hundred kHz.

出力波形は、画像形成装置に必要な1ラインを安定して描くのに必要な特性であり、画像形成装置によっては、数%レベルでの光量変動も問題となる。   The output waveform is a characteristic necessary for stably drawing one line necessary for the image forming apparatus, and depending on the image forming apparatus, fluctuation of the light amount at a level of several percent becomes a problem.

ここで、環境温度25°、目標出力1.4mWとし、各発光部に、パルス周期が1ms、パルス幅が500μsの方形波電流パルスをそれぞれ供給したとき、供給後1μs(Ta)での光出力Pa、供給後480μs(Tb)での光出力Pbを用いて、次の(1)式で得られるDrをドループ率(単位:%)として定義する。このドループ率は、上記光量変動を定量化したものと考えることができる。   Here, when a square wave current pulse having an ambient temperature of 25 ° and a target output of 1.4 mW and a pulse period of 1 ms and a pulse width of 500 μs is supplied to each light emitting section, the light output is 1 μs (Ta) after the supply. Using Dr, the optical output Pb at 480 μs (Tb) after supply, Dr obtained by the following equation (1) is defined as the droop rate (unit:%). This droop rate can be considered as a quantification of the light quantity fluctuation.

Dr=(Pa−Pb)/Pa×100 ……(1) Dr = (Pa−Pb) / Pa × 100 (1)

複数の発光部を有する面発光レーザアレイでは、発光部毎にドループ率が異なっていると、画質に悪影響が出るため、全ての発光部でドループ率をほぼ一様にする必要がある。   In a surface emitting laser array having a plurality of light emitting portions, if the droop rate is different for each light emitting portion, the image quality is adversely affected. Therefore, it is necessary to make the droop rate substantially uniform for all the light emitting portions.

図29には、21個の発光部(ch1〜ch21)を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板(反射率:約1%)を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して傾斜させていない光デバイス(光デバイスAという)におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。ドループ率は、大きいもので4%、小さいものでは−1.5%であった。これは、出力波形が異常波形となっており、その異常形状が、発光部によって一様でないことを示している。無反射ガラスのわずか1%という反射率でもこのようなばらつきが観測されてしまう。このように、発光部間にドループ率の大きなばらつきがある光デバイスを用いると、高品質な画像を形成することができない。   FIG. 29 shows a surface emitting laser array having 21 light emitting portions (ch1 to ch21) and an inexpensive non-reflective glass plate (reflectance: about 1%) as a cover glass, and the glass plate is surface emitting. The droop rate in an optical device (referred to as optical device A) that is not inclined with respect to the emission surface of the laser array is shown. Note that each light emitting unit is not provided with a mode filter. The droop rate was 4% at large and -1.5% at small. This indicates that the output waveform is an abnormal waveform, and the abnormal shape is not uniform depending on the light emitting unit. Such a variation is observed even with a reflectance of only 1% of non-reflective glass. Thus, if an optical device having a large variation in the droop rate between the light emitting portions is used, a high quality image cannot be formed.

図30には、21個の発光部(ch1〜ch21)を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして高価な無反射ガラス板(反射率:0.1%)を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して傾斜させていない光デバイス(光デバイスBという)におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。ドループ率は、大きいもので1.5%、小さいもので0.2%であり、飛躍的にばらつきが低減されているのが分かる。   FIG. 30 shows a surface emitting laser array having 21 light emitting portions (ch1 to ch21) and an expensive non-reflective glass plate (reflectance: 0.1%) as a cover glass. The droop rate in an optical device (referred to as optical device B) that is not inclined with respect to the emission surface of the light emitting laser array is shown. Note that each light emitting unit is not provided with a mode filter. The droop rate is 1.5% for a large one and 0.2% for a small one, indicating that the variation is drastically reduced.

このように、反射率が非常に低い高価な無反射ガラスを用いることにより、戻り光への耐性が強くなり、ドループ率のばらつきが小さくなる。そして、異常波形の抑制、光量変動の抑制が可能となる。しかしながら、高価な無反射ガラスの使用は、光デバイスの大幅なコスト上昇を招くという不都合があった。   As described above, by using an expensive non-reflective glass having a very low reflectance, resistance to return light is increased, and variation in droop rate is reduced. In addition, it is possible to suppress abnormal waveforms and light amount fluctuations. However, the use of expensive non-reflective glass has the disadvantage that it causes a significant cost increase of the optical device.

そこで、発明者らは、安価な無反射ガラス板を用い、該ガラス板を傾斜させてドループ率のばらつきを調べた。   Therefore, the inventors used an inexpensive non-reflective glass plate and tilted the glass plate to examine variations in the droop rate.

図31には、21個の発光部(ch1〜ch21)を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板(反射率:0.1%)を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して8°傾斜させた光デバイス(光デバイスCという)におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。ドループ率は、大きいもので3%、小さいもので0.5%であり、上記光デバイスAよりもばらつきが低減されているのが分かる。しかしながら、上記光デバイスBよりもドループ率のばらつきは大きく、傾斜角8°ではまだ充分ではないといえる。   FIG. 31 shows a surface emitting laser array having 21 light emitting portions (ch1 to ch21) and an inexpensive non-reflective glass plate (reflectance: 0.1%) as a cover glass. The droop rate in an optical device (referred to as optical device C) tilted by 8 ° with respect to the emission surface of the light emitting laser array is shown. Note that each light emitting unit is not provided with a mode filter. The droop rate is 3% at the largest and 0.5% at the smallest, and it can be seen that the variation is smaller than that of the optical device A. However, the droop rate variation is larger than that of the optical device B, and an inclination angle of 8 ° is not sufficient.

図32には、21個の発光部(ch1〜ch21)を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板(反射率:0.1%)を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して10°傾斜させた光デバイス(光デバイスDという)におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。   FIG. 32 shows a surface emitting laser array having 21 light emitting sections (ch1 to ch21) and an inexpensive non-reflective glass plate (reflectance: 0.1%) as a cover glass. The droop rate in an optical device (referred to as optical device D) tilted by 10 ° with respect to the emission surface of the light emitting laser array is shown. Note that each light emitting unit is not provided with a mode filter.

また、図33には、21個の発光部(ch1〜ch21)を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板(反射率:0.1%)を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して15°傾斜させた光デバイス(光デバイスEという)におけるドループ率が示されている。なお、各発光部には、モードフィルタは設けられていない。   FIG. 33 also shows a surface emitting laser array having 21 light emitting portions (ch1 to ch21) and an inexpensive non-reflective glass plate (reflectance: 0.1%) as a cover glass. The droop rate in an optical device (referred to as optical device E) inclined by 15 ° with respect to the emission surface of the surface emitting laser array is shown. Note that each light emitting unit is not provided with a mode filter.

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。   In the optical device D and the optical device E, the variation in the droop rate was equal to or less than that of the optical device B.

このように、安価な無反射ガラスを用いても、それを傾斜させることで、高価な無反射ガラスを用いるのと同等の効果を期待できることが分かった。   Thus, it was found that even if an inexpensive non-reflective glass was used, the same effect as using an expensive non-reflective glass can be expected by inclining it.

また、本発明者らは、射出領域にモードフィルタを設けることにより、さらに大きな効果を期待できることを見出した。図34には、上記モードフィルタ115と同様なモードフィルタがそれぞれ設けられている21個の発光部(ch1〜ch21)を有する面発光レーザアレイ、及びカバーガラスとして安価な無反射ガラス板(反射率:0.1%)を有し、該ガラス板を面発光レーザアレイの射出面に対して15°傾斜させた光デバイス(光デバイスFという)におけるドループ率が示されている。この光デバイスFでは、ドループ率のばらつきが更に低減されている。すなわち、これにより、コスト高の原因となる高価な無反射ガラスを用いる必要がないことが分かる。   Further, the present inventors have found that a larger effect can be expected by providing a mode filter in the emission region. FIG. 34 shows a surface emitting laser array having 21 light emitting portions (ch1 to ch21) each provided with a mode filter similar to the mode filter 115, and an inexpensive non-reflective glass plate (reflectance) as a cover glass. The droop rate in an optical device (referred to as optical device F) in which the glass plate is inclined by 15 ° with respect to the emission surface of the surface emitting laser array is shown. In this optical device F, the variation in the droop rate is further reduced. That is, it can be seen that it is not necessary to use expensive non-reflective glass that causes high costs.

そこで、本実施形態では、カバーガラス300の傾斜角θが17°となるように、パッケージ部材200の段付き構造が形成されている。   Therefore, in this embodiment, the stepped structure of the package member 200 is formed so that the inclination angle θ of the cover glass 300 is 17 °.

次に、光デバイス510の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the optical device 510 will be described.

(A)パッケージ部材200の空間領域の底面に、レーザチップ100をダイボンドする。 (A) The laser chip 100 is die-bonded on the bottom surface of the space area of the package member 200.

(B)レーザチップ100の複数の電極パッドとパッケージ部材200の複数の金属配線203とを個別にボンディングワイヤで電気的に接続する。 (B) The plurality of electrode pads of the laser chip 100 and the plurality of metal wirings 203 of the package member 200 are electrically connected individually by bonding wires.

(C)レーザチップ100が固定され、該レーザチップ100と電気的に接続されたパッケージ部材200を、図35に示される接着剤塗布用のホルダ400にセットする。この際、ホルダ400の位置決め部にパッケージ部材200が突き当たるようにする。なお、図35では、6個のホルダ400が組となっているが、これに限定されるものではない。 (C) The package member 200 to which the laser chip 100 is fixed and electrically connected to the laser chip 100 is set in the adhesive application holder 400 shown in FIG. At this time, the package member 200 is abutted against the positioning portion of the holder 400. In addition, in FIG. 35, although the six holders 400 are a group, it is not limited to this.

(D)カバーガラス300をパッケージ部材200に載置する。ここでは、一例として図36に示されるように、ホルダ400の底面が傾斜しているため、カバーガラス300はほぼ水平になる。なお、図36は、接着剤の塗布前、及び塗布中におけるホルダ400の断面図である。 (D) The cover glass 300 is placed on the package member 200. Here, as an example, as shown in FIG. 36, since the bottom surface of the holder 400 is inclined, the cover glass 300 is substantially horizontal. FIG. 36 is a cross-sectional view of the holder 400 before and during application of the adhesive.

(E)パッケージ部材200に載置されたカバーガラス300を固定するための接着剤(紫外線硬化型樹脂系接着剤)を塗布する。 (E) An adhesive (ultraviolet curable resin adhesive) for fixing the cover glass 300 placed on the package member 200 is applied.

ここでは、接着剤は、一例として図37又は図38に示されるように、カバーガラス300の4つの辺のうちの3つの辺近傍に塗布される。   Here, the adhesive is applied in the vicinity of three of the four sides of the cover glass 300 as shown in FIG. 37 or 38 as an example.

例えば、図37のように接着剤が塗布される場合、図39に示される順序で接着剤の塗布が行われる。   For example, when the adhesive is applied as shown in FIG. 37, the adhesive is applied in the order shown in FIG.

また、例えば、図38のように接着剤が塗布される場合、カバーガラス300をパッケージ部材200に載置する工程では、カバーガラス300の+X側の辺が、パッケージ部材200の+X側の壁(ガラス突き当て部)に突き当てられるようにして行われる。   Further, for example, when the adhesive is applied as shown in FIG. 38, in the step of placing the cover glass 300 on the package member 200, the + X side side of the cover glass 300 is the + X side wall of the package member 200 ( It is carried out so as to be abutted against the glass abutting part).

(F)接着剤の塗布が終了すると、接着剤を硬化させる。ここでは、ホルダ400ごと紫外線照射装置に投入し、接着剤の硬化処理を行う。これにより、カバーガラス300は、レーザチップ100の射出面に対して17°傾斜してパッケージ部材200に固定される。 (F) When application of the adhesive is completed, the adhesive is cured. Here, the entire holder 400 is put into an ultraviolet irradiation device and the adhesive is cured. Accordingly, the cover glass 300 is fixed to the package member 200 with an inclination of 17 ° with respect to the emission surface of the laser chip 100.

(G)接着剤が硬化すると、パッケージ部材200をホルダ400から取り出す。 (G) When the adhesive is cured, the package member 200 is taken out from the holder 400.

ところで、傾斜した辺近傍への接着剤の塗布は、3軸方向に関するノズルの制御が必要となる。そのような3軸制御ができる装置は非常に高価であり、また高度な制御を行いながらの動作を必要とするため動作が遅くなり、タクトタイムが長くなってしまう。   By the way, the application of the adhesive to the vicinity of the inclined side requires the control of the nozzle in the three axial directions. Such an apparatus capable of three-axis control is very expensive, and requires an operation while performing high-level control, so that the operation becomes slow and the tact time becomes long.

ここでは、ホルダ400におけるパッケージ部材200が載置される底面が、カバーガラス300がほぼ水平になるように傾斜しているため、ノズルの制御は2軸制御で十分である。これにより、タクトタイムは3秒短縮され、接着剤塗布工程での歩留まりが87%から99%へと改善された。   Here, since the bottom surface of the holder 400 on which the package member 200 is placed is inclined so that the cover glass 300 is substantially horizontal, biaxial control is sufficient for controlling the nozzle. As a result, the tact time was shortened by 3 seconds, and the yield in the adhesive application process was improved from 87% to 99%.

また、カバーガラス300の4つの辺のうちの3つの辺近傍に接着剤が塗布されるため、パッケージ部材200の空間領域が密閉されるのを回避している。   Further, since the adhesive is applied in the vicinity of three of the four sides of the cover glass 300, the space region of the package member 200 is prevented from being sealed.

このように、光デバイス510では、パッケージ部材200の空間領域がカバーガラス300によって密閉されない構造となっているが、接着剤が塗布されていない部分では、パッケージ部材200のセラミックとカバーガラス300とが接触しており、セラミックとカバーガラス300との間には、セラミックの微視的な表面粗さの隙間がある程度である。このような構造になっているため、光デバイス510では、水分などは通過させるが微視的なダストは空間領域内に侵入させないようになっている。もちろん、接着剤が塗布されている部分では、セラミックとカバーガラス300の間にダストが通過するほどの隙間はない。   As described above, the optical device 510 has a structure in which the space region of the package member 200 is not sealed by the cover glass 300. However, in the portion where the adhesive is not applied, the ceramic of the package member 200 and the cover glass 300 are separated. There is a certain amount of microscopic surface roughness gap between the ceramic and the cover glass 300. Due to such a structure, the optical device 510 allows moisture and the like to pass therethrough but prevents microscopic dust from entering the space region. Of course, in the portion where the adhesive is applied, there is no gap between the ceramic and the cover glass 300 to allow dust to pass through.

セラミックの微視的な表面粗さは、セラミックの種類によって異なるが、1μm以下であれば原理的に1μm以上のダストがその隙間を通ることはない。1μm以下のダストであれば、仮にレーザチップ100の射出領域に付着してもその影響は軽微である。そのため、セラミックの表面粗さは1μm程度のものを用いれば良い。   The microscopic surface roughness of ceramic varies depending on the type of ceramic, but if it is 1 μm or less, in principle, dust of 1 μm or more will not pass through the gap. If the dust is 1 μm or less, even if it adheres to the emission region of the laser chip 100, the effect is negligible. Therefore, the surface roughness of the ceramic may be about 1 μm.

また、ここでは安価な樹脂製の接着剤を用いても、結露による不具合を生じないことが確認できた。接着剤としては、エポキシ系もしくはアクリル系の安価な接着剤を用いることができる。   Moreover, it has been confirmed here that even if an inexpensive resin adhesive is used, there is no problem due to condensation. As the adhesive, an inexpensive epoxy or acrylic adhesive can be used.

以上説明したように、本実施形態に係る光デバイス510によると、レーザチップ100、該レーザチップ100を保持するパッケージ部材200、及びカバーガラス300などを有している。   As described above, the optical device 510 according to this embodiment includes the laser chip 100, the package member 200 that holds the laser chip 100, the cover glass 300, and the like.

そして、カバーガラス300は、レーザチップ100から射出された光が入射する面がレーザチップ100の射出面に対して傾斜角17°で傾斜して、パッケージ部材200に接着剤で固定されている。   The surface of the cover glass 300 on which the light emitted from the laser chip 100 is incident is inclined at an inclination angle of 17 ° with respect to the emission surface of the laser chip 100 and is fixed to the package member 200 with an adhesive.

そして、パッケージ部材200におけるカバーガラス300を支持している部分の一部には、接着剤が塗布されていない。すなわち、パッケージ部材200の空間領域は、密閉されていない。   And the adhesive agent is not apply | coated to a part of part which is supporting the cover glass 300 in the package member 200. FIG. That is, the space area of the package member 200 is not sealed.

この場合は、カバーガラス300として、安価な無反射ガラス板(反射率=約1%)を用いても、戻り光がレーザチップ100の活性層の中に侵入することを防ぐことができる。   In this case, even if an inexpensive non-reflective glass plate (reflectance = about 1%) is used as the cover glass 300, it is possible to prevent the return light from entering the active layer of the laser chip 100.

また、接着剤として安価な樹脂系接着剤を用いても、結露による不具合の発生を抑制することができる。   Even if an inexpensive resin-based adhesive is used as the adhesive, it is possible to suppress the occurrence of problems due to condensation.

そこで、高コスト化を招くことなく、光量変動の少ない安定した光を射出することができる。   Therefore, it is possible to emit stable light with little light amount fluctuation without increasing the cost.

また、パッケージ部材200の壁の一部を段付き構造とし、その段部でカバーガラス300の一端を支持している。この場合は、容易にカバーガラス300の傾斜角を所望の傾斜角とすることができる。これにより、ガラス板取付工程での歩留まりが80%から95%へと向上した。   Further, a part of the wall of the package member 200 has a stepped structure, and one end of the cover glass 300 is supported by the stepped portion. In this case, the inclination angle of the cover glass 300 can be easily set to a desired inclination angle. Thereby, the yield in the glass plate attaching process was improved from 80% to 95%.

ところで、樹脂製の接着剤を用いて、パッケージ部材の空間領域をカバーガラスで密閉すると、樹脂製の接着剤が微量の水分を透過させる性質を有しているため、空間領域内の水分量が徐々に高まってしまう。そのときに急激な温度変化が生じると、結露を起こしてしまい、致命的な欠陥品となってしまう。なお、CANパッケージのようにメタルシールとすると水分の透過はなくなるものの、更に材料が高価であるため、コスト高となってしまう。   By the way, when the space area of the package member is sealed with a cover glass using a resin adhesive, the resin adhesive has a property of allowing a small amount of moisture to pass through. It will gradually increase. If a sudden temperature change occurs at that time, condensation occurs, resulting in a fatal defective product. If a metal seal such as a CAN package is used, moisture permeation is lost, but the cost is high because the material is more expensive.

また、各発光部では、射出面が誘電体膜で覆われ、半導体が露出していないため、射出領域の酸化や汚染を抑制することができる。なお、射出領域の中心部は、誘電体膜117に覆われているが、その光学的厚さをλ/4の偶数倍としているため、反射率を低下させることがなく、誘電体膜117がない場合と同等の光学特性が得られる。   Further, in each light emitting unit, since the emission surface is covered with a dielectric film and the semiconductor is not exposed, oxidation and contamination of the emission region can be suppressed. Although the central portion of the emission region is covered with the dielectric film 117, since the optical thickness is an even multiple of λ / 4, the reflectance is not lowered, and the dielectric film 117 is Optical characteristics equivalent to the case without the same are obtained.

また、各発光部では、メサの側面及び積層体の側面が誘電体膜で覆われ、半導体が露出していないため、半導体の酸化や汚染を抑制することができる。   Further, in each light emitting unit, the side surface of the mesa and the side surface of the stacked body are covered with the dielectric film, and the semiconductor is not exposed, so that the oxidation and contamination of the semiconductor can be suppressed.

また、各発光部では、射出領域内に設けられ、周辺部の反射率を中心部の反射率よりも低くする透明な誘電体膜からなるモードフィルタ115を有しているため、横モード抑制効果を得ることができる。そして、モードフィルタ115は、中央部を挟んで配置された2つのモードフィルタ115Aとモードフィルタ115Bとから構成され、各モードフィルタで挟まれた相対的に反射率が高い領域が形状異方性を有しているため、偏光方向を揃えることができる。   In addition, each light emitting unit has a mode filter 115 that is provided in the emission region and is made of a transparent dielectric film that lowers the reflectance of the peripheral portion to be lower than that of the central portion. Can be obtained. The mode filter 115 is composed of two mode filters 115A and a mode filter 115B arranged with a central portion interposed therebetween, and a region having a relatively high reflectance sandwiched between the mode filters has a shape anisotropy. Therefore, the polarization direction can be made uniform.

また、本実施形態に係る光走査装置1010は、光源ユニット14が光デバイス510を有しているため、高コスト化を招くことなく、安定した光走査を行うことができる。   In addition, since the light source unit 14 includes the optical device 510, the optical scanning device 1010 according to the present embodiment can perform stable optical scanning without incurring an increase in cost.

また、レーザチップ100が複数の発光部を有しているため、同時に複数の光走査が可能となり、画像形成の高速化を図ることができる。   In addition, since the laser chip 100 has a plurality of light emitting portions, a plurality of optical scans can be performed at the same time, and the speed of image formation can be increased.

そして、本実施形態に係るレーザプリンタ1000によると、光走査装置1010を備えているため、高品質の画像を形成することが可能となる。   Since the laser printer 1000 according to this embodiment includes the optical scanning device 1010, it is possible to form a high-quality image.

また、レーザチップ100では、各発光部を副走査対応方向に延びる仮想線上に正射影したときの発光部間隔が等間隔cであるので、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム1030上では副走査方向に等間隔で発光部が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。   Further, in the laser chip 100, since the intervals between the light emitting portions when the respective light emitting portions are orthogonally projected onto a virtual line extending in the sub-scanning corresponding direction are equal intervals c, the lighting timing is adjusted to adjust the lighting timing on the photosensitive drum 1030. It can be considered that the configuration is the same as the case where the light emitting units are arranged at equal intervals in the sub-scanning direction.

そして、例えば、上記間隔cを2.65μm、光走査装置1010の光学系の倍率を2倍とすれば、4800dpi(ドット/インチ)の高密度書込みができる。もちろん、主走査対応方向の発光部数を増加したり、副走査対応方向のピッチd(図12参照)を狭くして間隔cを更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、発光部の点灯のタイミングで容易に制御できる。   For example, if the interval c is 2.65 μm and the magnification of the optical system of the optical scanning device 1010 is doubled, high-density writing of 4800 dpi (dots / inch) can be performed. Of course, the number of light emitting units in the main scanning direction is increased, the array d is further reduced by reducing the pitch d (see FIG. 12) in the sub scanning direction, and the interval c is further reduced, or the magnification of the optical system is decreased. For example, higher density can be achieved 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 emitting unit.

また、この場合には、レーザプリンタ1000では書きこみドット密度が上昇しても印刷速度を落とすことなく印刷することができる。また、同じ書きこみドット密度の場合には印刷速度を更に速くすることができる。   In this case, the laser printer 1000 can perform printing without decreasing the printing speed even if the writing dot density increases. Further, when the writing dot density is the same, the printing speed can be further increased.

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。   In this case, since the polarization directions of the light beams from the respective light emitting units are stably aligned, the laser printer 1000 can stably form a high-quality image.

なお、上記実施形態では、カバーガラス300におけるレーザチップ100から射出された光が入射する面がレーザチップ100の射出面に対して傾斜角17°で傾斜している場合について説明したが、これに限定されるものではなく、傾斜角が10°以上であれば良い。このとき、傾斜角が15°以上であればさらに好ましい。   In the above-described embodiment, the case where the surface of the cover glass 300 on which the light emitted from the laser chip 100 is incident is inclined with respect to the emission surface of the laser chip 100 at an inclination angle of 17 °. It is not limited, and the inclination angle may be 10 ° or more. At this time, the inclination angle is more preferably 15 ° or more.

また、上記実施形態では、各小領域の形状が長方形である場合について説明したが、これに限定されるものではない(例えば、図40参照)。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the shape of each small area | region was a rectangle, it is not limited to this (for example, refer FIG. 40).

また、上記実施形態において、所望の偏光方向PをY軸方向とする場合には、第1の小領域と第2の小領域が対向している方向を、Y軸方向にしても良い(図41参照)。   In the above embodiment, when the desired polarization direction P is the Y-axis direction, the direction in which the first small region and the second small region face each other may be the Y-axis direction (see FIG. 41).

また、偏光方向を考慮する必要がない場合には、一例として図42及び図43に示されるように等方的な形状の1つの領域を低反射率領域としても良い。   Further, when it is not necessary to consider the polarization direction, one region having an isotropic shape as shown in FIGS. 42 and 43 may be used as a low reflectance region as an example.

また、上記実施形態では、保護層111及び保護層117がSiNの場合について説明したが、これに限らず、例えば、SiN、SiO、TiO及びSiONのいずれかであっても良い。それぞれの材料の屈折率に合わせて膜厚を設計することで同様の効果を得ることができる。 Further, in the above embodiment, the protective layer 111 and the protective layer 117 has been described for the case of SiN, not limited to this, for example, SiN x, SiO x, may be any of TiO x and SiON. The same effect can be obtained by designing the film thickness according to the refractive index of each material.

また、上記実施形態では、各モードフィルタが保護層111及び保護層117と同じ材質である場合について説明したが、これに限定されるものではない。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where each mode filter was the same material as the protective layer 111 and the protective layer 117, it is not limited to this.

また、上記実施形態において、一例として図44〜図46に示されるように、前記保護層117が積層されていなくても良い。このとき、各モードフィルタは、光学的厚さがλ/4のSiNからなる誘電体膜111から構成される。   Moreover, in the said embodiment, as FIG. 44-FIG. 46 shows as an example, the said protective layer 117 does not need to be laminated | stacked. At this time, each mode filter is composed of a dielectric film 111 made of SiN having an optical thickness of λ / 4.

また、上記実施形態では、基板の主面の法線方向が、結晶方位[1 0 0]方向に対して、結晶方位[1 1 1]A方向に向かって15度傾斜している場合について説明したが、これに限定されるものではない。基板の主面の法線方向が、結晶方位<1 0 0>の一の方向に対して、結晶方位<1 1 1>の一の方向に向かって傾斜していれば良い。   In the above embodiment, the case where the normal direction of the main surface of the substrate is inclined 15 degrees toward the crystal orientation [1 1 1] A direction with respect to the crystal orientation [1 0 0] direction is described. However, the present invention is not limited to this. The normal direction of the main surface of the substrate may be inclined toward one direction of crystal orientation <1 1 1> with respect to one direction of crystal orientation <1 0 0>.

また、上記実施形態では、基板が傾斜基板の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、基板が非傾斜基板であっても良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a board | substrate was an inclination board | substrate, it is not limited to this, A board | substrate may be a non-inclination board | substrate.

また、上記実施形態において、前記レーザチップ100に代えて、レーザチップ100と同様の発光部が1次元配列されたレーザチップを用いても良い。   In the above embodiment, instead of the laser chip 100, a laser chip in which light emitting units similar to the laser chip 100 are arranged one-dimensionally may be used.

また、上記実施形態では、発光部の発振波長が780nm帯の場合について説明したが、これに限定されるものではない。感光体の特性に応じて、発光部の発振波長を変更しても良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the oscillation wavelength of a light emission part was a 780 nm band, it is not limited to this. The oscillation wavelength of the light emitting unit may be changed according to the characteristics of the photoreceptor.

また、上記光デバイス510は、画像形成装置以外の用途にも用いることができる。その場合には、レーザチップ100の発振波長は、その用途に応じて、650nm帯、850nm帯、980nm帯、1.3μm帯、1.5μm帯等の波長帯であっても良い。この場合に、活性層を構成する半導体材料は、発振波長に応じた混晶半導体材料を用いることができる。例えば、650nm帯ではAlGaInP系混晶半導体材料、980nm帯ではInGaAs系混晶半導体材料、1.3μm帯及び1.5μm帯ではGaInNAs(Sb)系混晶半導体材料を用いることができる。   Further, the optical device 510 can be used for applications other than the image forming apparatus. In that case, the oscillation wavelength of the laser chip 100 may be a wavelength band such as a 650 nm band, an 850 nm band, a 980 nm band, a 1.3 μm band, and a 1.5 μm band, depending on the application. In this case, a mixed crystal semiconductor material corresponding to the oscillation wavelength can be used as the semiconductor material constituting the active layer. For example, an AlGaInP mixed crystal semiconductor material can be used in the 650 nm band, an InGaAs mixed crystal semiconductor material can be used in the 980 nm band, and a GaInNAs (Sb) mixed crystal semiconductor material can be used in the 1.3 μm band and the 1.5 μm band.

また、各反射鏡の材料及び構成を発振波長に応じて選択することにより、任意の発振波長に対応した発光部を形成することができる。例えば、AlGaInP混晶などのAlGaAs混晶以外のものを用いることができる。なお、低屈折率層及び高屈折率層は、発振波長に対して透明で、かつ可能な限り互いの屈折率差が大きく取れる組み合わせが好ましい。   Further, by selecting the material and configuration of each reflecting mirror according to the oscillation wavelength, a light emitting unit corresponding to an arbitrary oscillation wavelength can be formed. For example, other than AlGaAs mixed crystal such as AlGaInP mixed crystal can be used. The low refractive index layer and the high refractive index layer are preferably a combination that is transparent with respect to the oscillation wavelength and can take a difference in refractive index as much as possible.

また、この場合に、レーザチップ100に代えて、1つの発光部を有する面発光レーザ素子を用いても良い。   In this case, a surface emitting laser element having one light emitting portion may be used instead of the laser chip 100.

なお、上記実施形態では、光走査装置1010がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも用いることができる。   In the above embodiment, the case where the optical scanning device 1010 is used in a printer has been described. However, the optical scanning device 1010 may be used in an image forming apparatus other than a printer, for example, a copier, a facsimile, or a multifunction machine in which these are integrated. it can.

また、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ1000の場合について説明したが、これに限定されるものではない。   In the above embodiment, the laser printer 1000 is described as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this.

また、レーザ光によって媒体(例えば、用紙)に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。   Further, an image forming apparatus that directly irradiates a medium (for example, paper) with a laser beam by a laser beam may be used.

例えば、媒体が、CTP(Computer to Plate)として知られている印刷版であっても良い。つまり、光走査装置1010は、印刷版材料にレーザアブレーションによって直接画像形成を行い、印刷版を形成する画像形成装置にも好適である。   For example, the medium may be a printing plate known as CTP (Computer to Plate). That is, the optical scanning device 1010 is also suitable for an image forming apparatus that forms a printing plate by directly forming an image on a printing plate material by laser ablation.

また、例えば、媒体が、いわゆるリライタブルペーパーであっても良い。これは、例えば紙や樹脂フィルム等の支持体上に、以下に説明するような材料が記録層として塗布されている。そして、レーザ光による熱エネルギー制御によって発色に可逆性を与え、表示/消去を可逆的に行うものである。   For example, the medium may be so-called rewritable paper. For example, a material described below is applied as a recording layer on a support such as paper or a resin film. Then, reversibility is imparted to color development by thermal energy control by laser light, and display / erasure is performed reversibly.

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。   There are a transparent cloudy type rewritable marking method and a color developing / erasing type rewritable marking method using a leuco dye, both of which can be applied.

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。   The transparent cloudy type is a polymer thin film in which fine particles of fatty acid are dispersed. When heated to 110 ° C. or higher, the resin expands due to melting of the fatty acid. Thereafter, when cooled, the fatty acid becomes supercooled and remains in a liquid state, and the expanded resin solidifies. Thereafter, the fatty acid solidifies and shrinks to become polycrystalline fine particles, and voids are formed between the resin and the fine particles. Light is scattered by this gap and appears white. Next, when heated to an erasing temperature range of 80 ° C. to 110 ° C., the fatty acid partially melts, and the resin thermally expands to fill the voids. If it cools in this state, it will be in a transparent state and an image will be erased.

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。   The rewritable marking method using a leuco dye utilizes a reversible color development and decoloration reaction between a colorless leuco dye and a developer / decolorant having a long-chain alkyl group. When heated by laser light, the leuco dye and the developer / decolorant react to develop color, and when rapidly cooled, the colored state is maintained. Then, when it is slowly cooled after heating, phase separation occurs due to the self-aggregating action of the long-chain alkyl group of the developer / decolorant, and the leuco dye and developer / decolorizer are physically separated and decolored.

また、媒体が、紫外光を当てるとC(シアン)に発色し、可視光のR(レッド)の光で消色するフォトクロミック化合物、紫外光を当てるとM(マゼンタ)に発色し、可視光のG(グリーン)の光で消色するフォトクロミック化合物、紫外光を当てるとY(イエロー)に発色し、可視光のB(ブルー)の光で消色するフォトクロミック化合物が、紙や樹脂フィルム等の支持体上に設けられた、いわゆるカラーリライタブルペーパーであっても良い。   In addition, when the medium is exposed to ultraviolet light, the photochromic compound develops color in C (cyan) and disappears with visible R (red) light, and when exposed to ultraviolet light, the medium develops in M (magenta). A photochromic compound that is decolored by G (green) light, a photochromic compound that develops color when exposed to ultraviolet light (Y) and is decolored by visible B (blue) light. So-called color rewritable paper provided on the body may be used.

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。   This is a method of expressing full color by controlling the color density of the three types of materials that develop color in Y, M, and C by the time and intensity of applying R, G, and B light once it is made black by applying ultraviolet light. However, if the strong light of R, G, and B is continuously applied, all three types can be decolored to become pure white.

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。   Such an apparatus that imparts reversibility to color development by light energy control can also be realized as an image forming apparatus including an optical scanning device similar to that of the above embodiment.

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、CTスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。   Further, an image forming apparatus using a silver salt film as the image carrier may be used. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to photographic paper by a process equivalent to a printing process in a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an optical plate making apparatus or an optical drawing apparatus that draws a CT scan image or the like.

また、一例として図47に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ2000であっても良い。   As an example, as shown in FIG. 47, a color printer 2000 including a plurality of photosensitive drums may be used.

このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムK1、帯電装置K2、現像装置K4、クリーニングユニットK5、及び転写装置K6」と、シアン用の「感光体ドラムC1、帯電装置C2、現像装置C4、クリーニングユニットC5、及び転写装置C6」と、マゼンタ用の「感光体ドラムM1、帯電装置M2、現像装置M4、クリーニングユニットM5、及び転写装置M6」と、イエロー用の「感光体ドラムY1、帯電装置Y2、現像装置Y4、クリーニングユニットY5、及び転写装置Y6」と、光走査装置2010と、転写ベルト2080と、定着ユニット2030などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem multicolor printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow). The black “photosensitive drum K1, charging device K2, "Developing device K4, cleaning unit K5, and transfer device K6", cyan "photosensitive drum C1, charging device C2, developing device C4, cleaning unit C5, and transfer device C6", and magenta "photosensitive drum" M1, charging device M2, developing device M4, cleaning unit M5, and transfer device M6 ”,“ photosensitive drum Y1, charging device Y2, developing device Y4, cleaning unit Y5, and transfer device Y6 ”for yellow, and light A scanning device 2010, a transfer belt 2080, a fixing unit 2030, and the like are provided.

各感光体ドラムは、図47中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って、それぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置2010により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト2080上の記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット2030により記録紙に画像が定着される。   Each photoconductor drum rotates in the direction of the arrow in FIG. 47, and a charging device, a developing device, a transfer device, and a cleaning unit are arranged around each photoconductor drum along the rotation direction. Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of each photoconductive drum charged by the charging device is irradiated with light by the optical scanning device 2010, and a latent image is formed on each photoconductive drum. Then, a toner image is formed on the surface of each photosensitive drum by a corresponding developing device. Further, the toner image of each color is transferred onto the recording paper on the transfer belt 2080 by the corresponding transfer device, and finally the image is fixed on the recording paper by the fixing unit 2030.

光走査装置2010は、前記光デバイス510と同様な光デバイスを含む光源ユニットを、色毎に有している。そこで、上記光走査装置1010と同様の効果を得ることができる。また、カラープリンタ2000は、この光走査装置2010を備えているため、上記レーザプリンタ1000と同様の効果を得ることができる。   The optical scanning device 2010 has a light source unit including an optical device similar to the optical device 510 for each color. Therefore, the same effect as that of the optical scanning device 1010 can be obtained. In addition, since the color printer 2000 includes the optical scanning device 2010, the same effect as the laser printer 1000 can be obtained.

ところで、カラープリンタ2000では、各部品の製造誤差や位置誤差等によって色ずれが発生する場合がある。このような場合であっても、点灯させる発光部を選択することで色ずれを低減することができる。   By the way, in the color printer 2000, color misregistration may occur due to manufacturing error or position error of each component. Even in such a case, color misregistration can be reduced by selecting a light emitting unit to be lit.

以上説明したように、本発明の光デバイスによれば、高コスト化を招くことなく、光量変動の少ない安定した光を射出するのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、安定した光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。   As described above, the optical device of the present invention is suitable for emitting stable light with little fluctuation in light amount without increasing the cost. Further, the optical scanning device of the present invention is suitable for performing stable optical scanning without causing an increase in cost. The image forming apparatus of the present invention is suitable for forming a high quality image.

11a…偏向器側走査レンズ(走査光学系の一部)、11b…像面側走査レンズ(走査光学系の一部)、13…ポリゴンミラー(偏向器)、14…光源ユニット、100…レーザチップ(面発光レーザアレイ)、101…基板、103…下部半導体DBR(半導体多層膜反射鏡の一部)、104…下部スペーサ層(共振器構造体の一部)、105…活性層、106…上部スペーサ層(共振器構造体の一部)、107…上部半導体DBR(半導体多層膜反射鏡の一部)、108…被選択酸化層、108b…電流通過領域、113…p側電極(電極)、115…モードフィルタ(誘電体膜)、115A…モードフィルタ(誘電体膜の一部)、115B…モードフィルタ(誘電体膜の一部)、200…パッケージ部材、300…カバーガラス(透明部材)、510…光デバイス、1000…レーザプリンタ(画像形成装置)、1010…光走査装置、1030…感光体ドラム(像担持体)、2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2010…光走査装置、K1,C1,M1,Y1…感光体ドラム(像担持体)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11a ... Deflector side scanning lens (a part of scanning optical system), 11b ... Image surface side scanning lens (a part of scanning optical system), 13 ... Polygon mirror (deflector), 14 ... Light source unit, 100 ... Laser chip (Surface emitting laser array), 101 ... substrate, 103 ... lower semiconductor DBR (part of semiconductor multilayer reflector), 104 ... lower spacer layer (part of resonator structure), 105 ... active layer, 106 ... upper part Spacer layer (part of resonator structure), 107 ... upper semiconductor DBR (part of semiconductor multilayer reflector), 108 ... selective oxidation layer, 108b ... current passage region, 113 ... p-side electrode (electrode), 115: Mode filter (dielectric film), 115A: Mode filter (part of the dielectric film), 115B: Mode filter (part of the dielectric film), 200: Package member, 300: Cover glass (transparent) Material), 510 ... Optical device, 1000 ... Laser printer (image forming apparatus), 1010 ... Optical scanning apparatus, 1030 ... Photosensitive drum (image carrier), 2000 ... Color printer (image forming apparatus), 2010 ... Optical scanning apparatus , K1, C1, M1, Y1... Photosensitive drum (image carrier).

特開2005−252032号公報JP 2005-252032 A 特開2005−086027号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-086027 特開2007−103576号公報JP 2007-103576 A

Claims (14)

面発光レーザ素子と、周囲が壁で囲まれている空間領域の底面上に前記面発光レーザ素子を保持するパッケージ部材とを備える光デバイスにおいて、
前記パッケージ部材に保持され、前記面発光レーザ素子から射出された光の光路上に配置された透明部材を更に備え、
前記透明部材は、前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が前記面発光レーザ素子の射出面に対して傾斜して、前記パッケージ部材に接着剤で固定され、
前記パッケージ部材における前記透明部材を支持している部分の一部には、前記接着剤が塗布されていないことを特徴とする光デバイス。
In an optical device comprising a surface-emitting laser element and a package member that holds the surface-emitting laser element on the bottom surface of a space region surrounded by a wall,
Further comprising a transparent member held on the package member and disposed on an optical path of light emitted from the surface emitting laser element;
In the transparent member, a surface on which light emitted from the surface emitting laser element is incident is inclined with respect to an emission surface of the surface emitting laser element, and is fixed to the package member with an adhesive,
The optical device, wherein the adhesive is not applied to a part of the portion of the package member that supports the transparent member.
前記透明部材は、前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が前記面発光レーザ素子の射出面に対して10°以上傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の光デバイス。   2. The light according to claim 1, wherein a surface of the transparent member on which light emitted from the surface emitting laser element is incident is inclined by 10 ° or more with respect to an emission surface of the surface emitting laser element. device. 前記透明部材は、多角形状の板状部材であり、
該多角形の一辺の少なくとも一部には、接着剤が塗布されていないことを特徴とする請求項1又は2に記載の光デバイス。
The transparent member is a polygonal plate-shaped member,
The optical device according to claim 1, wherein an adhesive is not applied to at least a part of one side of the polygon.
前記空間領域における壁の少なくとも一部は段付き構造部を有し、前記透明部材は、その一部が前記段付構造部の段部に支持されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光デバイス。   The at least part of the wall in the space region has a stepped structure portion, and the transparent member is supported by a step portion of the stepped structure portion. The optical device according to any one of the above. 前記段部は、前記透明部材の一の縦断面において、端部近傍及び該端部近傍以外の部分の一方を支持していることを特徴とする請求項4に記載の光デバイス。   The optical device according to claim 4, wherein the step portion supports one of the vicinity of the end portion and a portion other than the vicinity of the end portion in one longitudinal section of the transparent member. 前記面発光レーザ素子は、射出面が誘電体膜で覆われ、半導体が露出していないことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光デバイス。   6. The optical device according to claim 1, wherein the surface emitting laser element has an emission surface covered with a dielectric film, and a semiconductor is not exposed. 前記面発光レーザ素子は、基板上に積層された複数の半導体を有し、
前記複数の半導体は、側面が誘電体膜で覆われ、露出していないことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光デバイス。
The surface-emitting laser element has a plurality of semiconductors stacked on a substrate,
The optical device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of semiconductors have a side surface covered with a dielectric film and are not exposed.
前記面発光レーザ素子は、射出領域内に設けられ、周辺部の反射率と中心部の反射率を異ならせる透明な誘電体膜を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光デバイス。   8. The surface emitting laser element according to claim 1, further comprising a transparent dielectric film that is provided in an emission region and has a peripheral portion having a different reflectance from a central portion. The optical device according to. 前記面発光レーザ素子は、複数の発光部を有する面発光レーザアレイであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の光デバイス。   The optical device according to claim 1, wherein the surface emitting laser element is a surface emitting laser array having a plurality of light emitting units. 光によって被走査面を走査する光走査装置であって、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の光デバイスを有する光源と;
前記光源からの光を偏向する偏向器と;
前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と;を備える光走査装置。
An optical scanning device that scans a surface to be scanned with light,
A light source comprising the optical device according to claim 1;
A deflector for deflecting light from the light source;
A scanning optical system for condensing the light deflected by the deflector onto the surface to be scanned.
少なくとも1つの像担持体と;
前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる光を走査する少なくとも1つの請求項10に記載の光走査装置と;を備える画像形成装置。
At least one image carrier;
An image forming apparatus comprising: at least one optical scanning device according to claim 10 that scans light including image information on the at least one image carrier.
前記画像情報は、多色のカラー画像情報であることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 11, wherein the image information is multicolor image information. 面発光レーザ素子及び透明部材がパッケージ部材に保持されている請求項1〜8のいずれか一項に記載の光デバイスを製造する製造方法であって、
前記面発光レーザ素子が固定され、該面発光レーザ素子と電気的に接続されている前記パッケージ部材に、前記透明部材を載置する工程と;
前記透明部材における前記面発光レーザ素子から射出された光が入射する面が水平になるように、前記パッケージ部材を傾斜させる工程と;
前記透明部材を前記パッケージ部材に固定するための接着剤を塗布する工程と;を含む製造方法。
The method for manufacturing an optical device according to any one of claims 1 to 8, wherein the surface emitting laser element and the transparent member are held by a package member,
Placing the transparent member on the package member to which the surface emitting laser element is fixed and electrically connected to the surface emitting laser element;
Inclining the package member such that a surface of the transparent member on which light emitted from the surface emitting laser element is incident is horizontal;
Applying an adhesive for fixing the transparent member to the package member.
前記パッケージ部材を傾斜させる工程では、底面が傾斜しているホルダに前記パッケージ部材を載置することを特徴とする請求項13に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 13, wherein in the step of tilting the package member, the package member is placed on a holder whose bottom surface is tilted.
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