[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH08228046A - 非モノリシックマルチレーザー源アレイ - Google Patents

非モノリシックマルチレーザー源アレイ

Info

Publication number
JPH08228046A
JPH08228046A JP7310812A JP31081295A JPH08228046A JP H08228046 A JPH08228046 A JP H08228046A JP 7310812 A JP7310812 A JP 7310812A JP 31081295 A JP31081295 A JP 31081295A JP H08228046 A JPH08228046 A JP H08228046A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
beams
stripes
die
dies
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7310812A
Other languages
English (en)
Inventor
Gregory J Kovacs
ジェイ コバックス グレゴリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of JPH08228046A publication Critical patent/JPH08228046A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/47Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
    • B41J2/471Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
    • B41J2/473Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror using multiple light beams, wavelengths or colours
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0201Separation of the wafer into individual elements, e.g. by dicing, cleaving, etching or directly during growth
    • H01S5/0202Cleaving
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0207Substrates having a special shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/023Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • H01S5/02326Arrangements for relative positioning of laser diodes and optical components, e.g. grooves in the mount to fix optical fibres or lenses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0233Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/02345Wire-bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 それぞれが2つの異なるレーザービームを生
成する2つのモノリシックレーザーダイから構成した、
近接するレーザービームを発光するレーザービーム源の
アレイを提供する。 【解決手段】 本発明のレーザーアレイは、基板と、前
記基板に装着された複数のモノリシックレーザービーム
ダイと、前記モノリシックレーザービームダイの各々に
設けられ、それぞれ第1及び第2レーザービームを生成
する2つのレーザーストライプ(Laser Stripe)と、を
備え、前記2つのレーザストライプの各々が同時に作動
可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザーダイオード
のアレイに関し、特に、近接した複数のビームを生成す
るマルチレーザー源を備え、好ましくは、前記複数のビ
ームが異なった波長又は偏りを有するレーザーダイオー
ドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来フライングスポットスキャナは、ラ
スタ出力スキャナ(ROS)とも呼ばれ、中心軸周りに
回転する多面多角形反射ミラーを有し、1本以上の輝度
変調させた光線を感光記録媒体上をライン走査方向(高
速走査方向)に反復走査する。一方、記録媒体は垂直方
向(処理方向又は低速方向)に移動し、これによりラス
タ走査パターンに従ってビームが記録媒体を走査する。
デジタル印刷は、各ビームを2進サンプル列にしたがっ
て連続的に輝度変調させることによって行われ、記録媒
体が走査される際、サンプル列によって表わされる画像
を露光する。
【0003】異なる波長のレーザーを備えたレーザーア
レイは産業的に重要な様々な用途がある。例えば、異な
った波長を持つ4本のビームを使用するカラーゼログラ
フィックプリンタは、1本のビームを使うプリンタより
も処理量(処理速度)が著しく高い。波長の異なった4
本のビームを使うプリンタは、互いに重なり合うビーム
を生成し、単一のラスタ出力多角形スキャナと1組の光
学レンズを用いて4本のビームを走査できるからであ
る。更に、波長選択フィルタを使ってビームを分光し、
各ビームをそれぞれ個別のゼログラフィ画像ステーショ
ンへと導く。各波長の潜像を現像し、現像した画像を単
一の記録媒体上に転写することによって全カラー画像が
得られる。このような装置は、Fisli の米国特許第5,24
3,359 号に開示されている。別の適用例では、異なった
波長の、互いに重なり合ったビームを分光せずに単一の
画像ステーションで画像化するものがある。この場合で
も、複数のビームを使用することによって、単一のビー
ムを使用する際よりも高い処理量を得ることができる。
このような装置は、Kovacsの米国特許第5,323,313 号に
開示されている。
【0004】近接して配置されるエミッタを有するダイ
オードレーザー装置は、1組のレンズを使用するだけで
よく、ビームを合成するための光学レンズの必要性を解
消するが、ビームが光学系を伝搬する際に起きる軸外の
歪曲を避けるため、個々のレーザーダイオードをできる
だけ近接させなければならない(好ましくは50μm間
隔)。
【0005】異なる波長を持つレーザー源は効果的であ
るが、その一方問題もある。例えば、所定数の光学レン
ズを通るレーザービームの焦点距離が波長によって変化
する。つまり異なる波長のマルチビームシステムにおい
て1組の光学レンズが使用された場合には、異なる波長
のレーザービームはそれぞれ異なった焦点距離を持つこ
とになる。プリンタにおいて全てのレーザービームが同
一面から照射される場合、焦点距離が異なると画像スポ
ットのための焦点面が数々発生する。このように焦点位
置が異なると、画像の位置合わせにおいて様々な問題を
生じ、非常に好ましくない。
【0006】ROSシステム及びマルチビームプリンタ
双方に関しては、Kitamuraによる米国特許第4,474,422
号に開示されている。上記Kitamuraの米国特許では、複
数のレーザーを対角線上に斜めに配置して(Kitamura米
国特許図10b参照)、複数のビームを単一の受光体上
に走査させる。各ビームはクロス走査方向にずれてお
り、これによって複数のラインが同時に受光体を走査す
る。Kitamura特許の目的は、個々のレーザーをレーザー
アレイ内で近接配置してコンパクトな構成とし、ピッチ
のばらつきを低減するものである。
【0007】Fisli の米国特許第5,243,359 号は、マル
チステーションプリンタにおいて複数のレーザービーム
の偏向に適したROSシステムを開示する。この特許で
は、多角ミラーは、最大発散角度が互いに平行で波長の
異なる複数のレーザビーム束を偏向させる。ビームはそ
の後、複数の光学フィルタによって分光され、それぞれ
対応する受光体上に導かれる。また、各ビームのパス長
をほぼ均一にすることによって、受光体上でほぼ同サイ
ズのスポットが得られる。これは、すべてのレーザーを
1つの統合ユニット内に配置することによって容易に実
行される。そのためユニット内において、レーザーダイ
オードはクロス走査方向(サジタル方向にオフセット)
に一列に配置される。
【0008】本願と同一出願人による米国特許出願第07
/948,530号(特願平5-153529号)は、最大発散角度が互
いに平行な、垂直方向に偏光され、異なった波長を持つ
複数のレーザービームを、同時に回転多角形ミラーが偏
向するROS装置を開示する。ここで、前記ビームはそ
の後偏光ビーム分光器及び複数の2色ビーム分光器によ
り分光され、それぞれの画像ステーションへと導かれ
る。各ビームのパス長をほぼ同じにすることにより、同
じサイズのスポットを各受光体上に得ることができる。
これは、全てのレーザーを1つの総合ユニットに配置す
ることによって容易に行われる。レーザーダイオードは
クロス走査方向(サジタル方向にオフセット)に一列に
配置させ、そして、スポットの大きさ、エネルギーの均
一性、反り、直線形等のビーム特性の誤差を減少させる
ためには、さらに多角形ミラーの回転軸と平行な方向に
近接して収められるように製造しなければならない。即
ち、レーザービームをできるだけ多角形ミラーと同じ部
分に当たるように、レーザーダイオードはクロス走査方
向に可能な限り接近させる。
【0009】本願と同一出願人による米国特許出願第08
/156,219号の「Offset Mounting ofNonmonolithic Mult
iwavelength Lasers 」は、レーザーダイオードが互い
に軸方向にオフセットした異なる波長のレーザービーム
を生成するROSの構造を開示する。最短波長を持つレ
ーザービームはFθ走査レンズに最も近接させ、それぞ
れの受光体にビームを合焦させる。
【0010】この米国特許出願は、2つのレーザー装着
面を接合するため熱伝導スペーサを使用し、スペーサの
幅がレーザー装着面の間隔を制御する。
【0011】同出願人による米国特許出願第08/156,222
号の「Laser Diode Arrays With Close Beam Offsets」
は、サブマウント上に第1及び第2のモノリシックレー
ザーダイオードを搭載し、これら第1及び第2のレーザ
ーダイオードのレーザーストライプ(Laser Stripe)が
互いに近接してオフセットしたビームを生成する構成を
開示している。この米国特許出願の図7に示されている
ように、2つのレーザーダイオードを近接したビームオ
フセットでサブマウント上に並べることができる。しか
しこの米国特許出願は、近接したビームオフセットで3
つ以上のレーザーダイオードを同一平面に一直線に並べ
ることは開示していない。
【0012】マルチビームレーザー源とビームスプリッ
ト方法とを組み合わせ、ビームを複数のゼログラフィス
テーションにアドレスするラスタ出力スキャナ構造で
は、互いに近接した間隔でサジタル方向にオフセットし
た4本の並列ビームを用いる。これら4本のビームは、
それぞれ異なった波長を持たせることができる。あるい
は、4本のビームのうち、2本ずつが同じ波長を持ち、
さらにその2本のビームが互いに異なる偏光面を持つよ
うにしてもよい。
【0013】レーザーダイオードアレイには、モノリシ
ックタイプと非モノリシックタイプの2種類がある。モ
ノリシックのレーザーダイオードアレイは、製造過程で
1つのユニット構造として生産されるレーザーストライ
プ(電流が流れるとレーザー光を発する素材からなる
層)のアレイである。これに対し、非モノリシックアレ
イは、単位アレイを構成しない構造であり、通常別設の
サブマウントと、このサブマウントにハンダやエポキシ
等で接合された複数のレーザーダイオードを備えてい
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】モノリシック方法での
問題点は、各レーザー源を追加生成する度に生じる収率
の低減である。これは、追加レーザー源を生成するに
は、新たに結晶の再成長(regrowth)工程を必要すること
に起因する。4つのレーザー源を備えたアレイの場合、
3つの別々の再成長工程を要し、収率がかなり低くな
る。一方、4つの個別のレーザーダイオードを使って1
つのレーザーアレイを製造すると、労働力が増大し、更
に、4つのレーザーダイオードを配置する際、レーザー
源間の間隔を所望の最長間隔に設定するのも困難であ
る。
【0015】従って、互いに隣接した間隔で、正確に配
置され、収率の低減を生じないレーザー源を備えたレー
ザーアレイが必要とされる。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記問
題を解決し、著しい収率の低減なしに複数のレーザー源
を互いに近接させて正確に配置したレーザーアレイの提
供にある。この目的を達成するために、本発明のレーザ
アレイは、基板と、前記基板に装着された複数のモノリ
シックレーザービームダイと、前記モノリシックレーザ
ービームダイの各々に設けられ、それぞれ第1及び第2
レーザービームを生成する2つのレーザーストライプ
(Laser Stripe)と、を備え、前記2つのレーザストラ
イプの各々が同時に作動可能である。
【0017】特に実施の形態では、2つのモノリシック
レーザーダイを用い、各レーザーダイがそれぞれの2つ
のレーザービームを生成する(各モノリシックレーザー
ダイはデュアルビームダイとも呼ばれる)。この構成に
より、レーザーアレイは近接する4本のレーザービーム
を発光することができる。各デュアルビームダイは、並
列再成長処理(または、デュアルビームチップを生成す
るためのその他の処理)をほどこしたレーザーウェーハ
又はチップから生成され、これによって2つの近接した
レーザーストライプが形成される。即ち、各デュアルビ
ームダイは、それぞれがレーザービームを発光する2つ
のレーザーストライプを含む。各ダイの2つのストライ
プの間隔は、約50μmと非常に近接している。各デュ
アルビームダイの内側のストライプ(最端ストライプ)
は、それぞれの端部が互いに非常に近接して配置され
る。これは、ダイの最端ストライプがもう一方のダイの
最端ストライプとなるように端面を平行に正方切断する
ことによって行われる。各レーザーダイの最端ストライ
プの端面が互いに近接するように、例えばヒートシンク
等の基板に搭載する。この方法により2つのレーザーダ
イの内側ストライプが互いに近接するように(例えば5
0μm)配置させることが可能になる。
【0018】上記プロセスにより、非常に接近した間隔
(50μm)で線形に配置される4つのレーザー源(レ
ーザーストライプ)を有するレーザーアレイが生成され
る。このレーザーアレイをレーザー源のラインがサジタ
ル方向(多角形ミラーの回転軸と平行な方向)に伸びる
ようにして印刷装置に配置することによって、レーザー
源がサジタル方向に互いに間隔を置いて配置される。
【0019】レーザー源より発せられるレーザービーム
が波長及び/又は偏光特性により分光されるようにレー
ザー源を製造することが好ましい。第1実施の形態で
は、各レーザー源がそれぞれ異なる波長を有するレーザ
ービームを出力する。第2実施の形態では4つのレーザ
ー源を2つずつのグループに分け、第1のグループの波
長を第2のグループの波長と異ならせる。各グループに
おいて、それぞれのレーザー源は異なる偏光度を有す
る。
【0020】モノリシックの各デュアルビームチップ上
に特殊な金属被覆(metallization)のパターンを形成
することによってチップ上に近接し合ったストライプを
設けることを可能にする。これによって、ダイを分割・
切断した後、個別にアドレスできる近接したストライプ
の形成を可能にする一方、それぞれのダイの内側のスト
ライプが互いに近接し合った配置を実現する。
【0021】発明のその他の目的及び効果は、以下の実
施の形態において図面をもちいて説明する。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、4つの受光体4、6、
8、10を有するマルチカラー印刷装置2を示す。印刷
装置2では、互いに異なる波長に変調された4本の平行
なレーザービーム束14、16、18、20を単一の回
転多角形ミラーによって走査させる。レーザービーム1
4、16、18、20は、例えばそれぞれ645nm、
755nm、695nm、825nmの波長を有する。
走査ビームは、単一の結像補正光学レンズ30(例えば
Fθレンズ)に透過される。この結像補正光学レンズ3
0においてビームは合焦され、多角ミラーの角度誤差や
ぐらつきによる誤差が補正される。
【0023】結像補正光学レンズ30からの4本のレー
ザービームは、第1光学フィルタ32へ入力される。こ
の光学フィルタ32は、波長選択多層フィルムを備える
2色ミラー(あるいは波長選択ビーム分光器)であり、
ここでレーザービーム14、16は、透過され、ビーム
18、20は反射される。通過したレーザービーム14
及び16は、第1ミラー34で反射され、第2光学フィ
ルタ36へ導かれる。このフィルタ36において、レー
ザービーム14はフィルタ36を透過して第2ミラー3
8により受光体10に導かれる。一方、レーザービーム
16はフィルタ36で反射され、第3ミラー40及び第
4ミラー42により受光体8へ導かれる。
【0024】レーザービーム18及び20は、第1光学
フィルタ32で反射されて第3光学フィルタ44へと入
力される。この第3光学フィルタ44において、レーザ
ービーム20は通過され、一方、レーザービーム18は
反射される。レーザービーム20は第5ミラー46によ
り受光体4へ反射され、レーザービーム18は第6ミラ
ー48及び第7ミラー50により受光体6へ導かれる。
【0025】本発明のレーザーアレイを効果的に使用し
た印刷装置70のもう1つの実施の形態を図2に示す。
この印刷装置70は、異なる波長を持つ2組のレーザー
ビーム対を生成する。各レーザービーム対の一方の光線
の偏光面が他方の光線の偏光面と直角になるようにビー
ムを回転させ、各組内の2つのビームの識別及び分光を
可能にする。ビームは、光線の波長特性に従って多角形
ミラー112より後段の光学系(ポストポリゴンオプテ
ィクス:postpolygon optics)により更に分光される。
この構成により、4本のビームを使うラスタ出力スキャ
ナは2種類の異なる波長だけを必要とする。
【0026】多角形ミラー112により4本のレーザー
ビーム114、116、118、120を反射する。レ
ーザービーム116、118は第1の波長を有する第1
ビーム対であり、レーザービーム114、120は第2
の波長を有する第2ビーム対である。各ビーム対の一方
のビームは、もう一方のビームと直角な偏光面を持つ
(例えば、ビーム114、116のビーム極性、ビーム
118、120のビーム極性とする。また、ビーム11
6、118は645nmの波長を持ち、ビーム114、
120は825nmの波長を持つ)。
【0027】多角形ミラー112で偏向され、補正光学
レンズ30を通過した後、ビーム114、116、11
8、120はミラー60で反射され、多角形ミラーのぐ
らつき等を補正する運動補償光学レンズ62へ導かれ
る。ビーム114、116、118、120は更にミラ
ー64で反射され、偏光分光器66へと導かれる。偏光
分光器66としては、例えばプリズムや偏光選択多層フ
ィルムを備えた分光器を用いて、ビームの偏向に応じて
ビームを通過あるいは反射させる。ビーム114、11
6、118、120は、図1と同様の各受光体10、
8、6、4に導かれる。図2における印刷装置も図1の
印刷装置同様、ビームが光学系を伝達する際の軸から外
れた歪曲を避けるためには、互いに近接したレーザービ
ーム束を生成するレーザー源が備えられる必要がある。
【0028】上記実施の形態で、互いに直角に偏光した
第1の波長を持つ2本のビームλ1と、互いに直角に偏
光した第2の波長を持つ2本のビームλ2 の計4本のビ
ーム束を分光する手順を説明した。これら4本のビーム
をそれぞれ(λ1 P)(λ1S)(λ2 P)(λ2 S)
とする。上記第2の実施の形態では、まず第1の分光器
66において偏光に応じて、(λ1 P)、(λ2 P)の
第1ビーム対と(λ1S)、(λ2 S)の第2ビーム対
の2組に分光する。これら2つのビーム対を更に第2、
第3の光学フィルタ36及び44で波長に応じて分け4
本の個別なビームに分光する。別の方法として、始めに
波長により分光し、次に偏光特性により分光することで
4本のビーム束を分光してもよい。その場合は、第1の
分光器66で(λ1 P)及び(λ1 S)の第1ビーム対
と(λ2 P)及び(λ2 S)の第2ビーム対に分光す
る。これら2組を第2、第3の光学フィルタ36、44
でそれぞれ偏光に応じて分光し、最終的に4本の個別な
ビームに分光する。
【0029】上述のような印刷装置では、レーザー源か
ら生成されるビームが互いに近接し、サジタル方向(即
ち多角形ミラーの回転軸と平行な方向)にオフセットす
るようなレーザーアレイを用いるのが望しい。特に本実
施の形態では、レーザーアレイは50μmの間隔を置い
た複数のビームを生成する。
【0030】完全にモノリシックな並列再成長技術を用
いて4本のレーザービームを発生するレーザーアレイを
生成することは可能である。この方法は、同一基板上に
異なる4つのレーザー源を生成するために3つの再成長
工程を要する。しかし、このような並列再成長で生成さ
れたレーザーアレイは、各成長工程ごとに収率の損失を
招き、全体としてかなりの収率損失になる。各追加レー
ザー源を生成するのに個別の再成長過程が必要なため、
レーザー源を追加する度に収率の低減となる。このよう
に、4つのレーザー源を有するアレイには3つの再成長
工程が必要となり、そのため、収率がかなり低くなる。
一方、4つの個別のレーザーダイオードダイを用い、純
粋なハイブリッド技法で4つのレーザー源を有するアレ
イを製造することは、非常に労働力を必要とする。更
に、個別のレーザーダイを使用する際にレーザー源の間
隔を所望の最小間隔に設定することは困難でもある。
【0031】そこで本発明は、ハイブリッド方法とモノ
リシック技術を組み合わせて、4つのレーザー源を有す
るレーザーアレイを製造し、収率の損失を低減する。
【0032】図3は、本発明の実施の形態にかかるレー
ザーアレイ82の正面図である。レーザーアレイ82は
ヒートシンク等の基板84とその基板上に搭載した2つ
のモノリシックレーザービームダイ86a、86bを含
む。各レーザービームダイは、一列に並ぶ2つの発光ス
トライプを有する。2つの発光ストライプは、それぞれ
異なる波長で、且つ偏光が同一の2本のレーザービーム
を生成する。図示しないが、別の方法としては、レーザ
ーストライプの第1対が同一の波長λ1 で偏光面の異な
る2本のレーザービーム88a、88bを出力し、レー
ザーストライプの第2対が同一の第2波長λ2 で偏光面
の異なる2本のレーザービーム88c、88dを出力し
てもよい。
【0033】ダイ86aはビーム88a及び88bをそ
れぞれ発光する2つのストライプを備え、ダイ86bは
ビーム88c及び88dをそれぞれ発光する2つのスト
ライプを備えている。各レーザービームダイ上のレーザ
ーストライプは、所定の距離Aだけ離れている。この実
施の形態において、距離Aは約50μmである。各レー
ザービームダイ86a、86bは、周知の並列再成長工
程とそれに引き続く処理工程で形成される。あるいは、
レーザーストライプ間に所望のオフセットを設定するそ
の他の技術を用いてもよい。レーザービームダイ86a
及び86bを基板84上に搭載する際、それぞれのレー
ザービームダイの内側の隣接し合うレーザーストライプ
が距離Dだけオフセットするように、ダイを配置しなけ
ればならない。本実施の形態では、ビーム88a〜88
dの間隔が均等となるように、オフセットDをオフセッ
トAと等しく設定する。
【0034】個別のレーザービームダイを基板84上に
正確に位置させ、各ダイの内側のストライプを他方のダ
イの内側端部と近接させて配置することにより所望オフ
セットDを得る。例えば、ビーム88bを発光するスト
ライプはダイ86aの側面部に近接し、ビーム88cを
発光するストライプはダイ86bの側面部に近接する。
レーザーストライプのダイ側面部に対する正確な配置
は、Kovacs et al. の米国特許出願第08/156,222号に開
示されるいくつかの方法で行われる。この米国特許に示
されるように、周知の半導体製造技術で作られたレーザ
ーストライプのウェーハから単一のダイを正方切断す
る。ダイ側面部に対するストライプの正確な配置は、レ
ーザーストライプに対し、正確に決定された距離でつけ
られた刻線に沿ってダイを正方切断することによって行
われる。
【0035】上記米国特許出願に示すように、所望オフ
セットDを得るためのレーザービームダイ86a及び8
6bの基板84上への適切な配置は、各レーザービーム
ダイに検出可能な機能を設け、この検出可能機能の間が
所定の距離を維持できるようにレーザービーム88a、
88bを装着することにより行われる。この検出可能機
能は、レーザーストライプと、各レーザービームダイ8
6a、86bにエッチングした溝90、又は各レーザー
ビームダイの側端を含む。更に、同米国特許出願に開示
される方法により、一方のダイの最端のレーザーストラ
イプが他方のダイの端面に近接するように、レーザービ
ームダイを分割する。刻線マークをレーザーストライプ
から任意の距離につけ、そのマークに微少量の圧力を加
え、亀裂を生じさせる。この亀裂は、レーザーストライ
プの軸と適切な距離をあけて、平行であり、原子公差内
に保持できる程度の亀裂である。この近接分割は一般に
並列再成長後に行われる。分割後に再成長処理を行おう
とすると、小さく正方切断された多数のレーザーダイを
再成長用の反応器に戻す必要性が生じ、またレーザース
トライプをこれら多数の小さなダイ上に正確に位置させ
る技法が必要となり、非実用的だからである。多数の小
さなダイの多数処理過程は、事実上不可能である。
【0036】図4は、本発明の実施の形態による近接し
たレーザーストライプのワイヤボンディングを示す。本
発明の前記実施の形態において、レーザーストライプ間
の距離が50μmと極小なため、最端レーザーストライ
プと内側のストライプとの最大幅距離、又は同一チップ
上にある2つのレーザーストライプを分離させる領域の
最大幅距離も極小である(約20μm)。1ミルの金製
ワイヤでできた典型的なボールボンディングは、約3ミ
ルのボールである。しかし上述のように分離領域の最大
幅が20μmとすると、従来のボールボンディングには
狭すぎる。従って、本発明は図4に示すように特別な金
属被覆パターンを使用する。
【0037】図4において、レーザーストライプ89a
〜89dは、金属被覆パターン72によりそれぞれボー
ルボンディング位置(パッド)74、76、78、80
に接続されている。実線92、94は、金属被覆パター
ン72のブレークを表し、これによって各レーザースト
ライプ89a〜89dをそれぞれ対応のボールボンディ
ング位置74、76、78、80へ接続する。各ボール
ボンディング位置74、76、78、80へそれぞれ金
属配線を取り付け、レーザーストライプを電源及び制御
装置(図示せず)に接続する。具体的には、パッド74
をストライプ89aへ、パッド76をストライプ89b
へ、パッド78をストライプ89cへ、そしてパッド8
0をストライプ89dへそれぞれ接続する。パッド76
とレーザーストライプ89bの金属配線接続は、レーザ
ーストライプ89aと非常に狭いブリッジによって交差
している。レーザーストライプの一般的長さは約30ミ
ルであり、ブリッジの幅は最大で約0.5ミルである。
ブリッジからレーザーストライプ89aに流れ込む電流
は、ストライプに与える影響を極僅かにしているため、
パッド76からレーザー89bへの作用は、レーザー8
9aの操作にほとんど影響しない。同様に、パッド78
からレーザー89cへの電流作用は、レーザー89dの
作用にほとんど影響しない。従って、図4に示す4つの
パッド接続システムはレーザー89a、89b、89
c、89dの完全に独立した操作を可能とする。
【0038】以上、実施の形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
く、本発明の原理と範囲内にあるすべての変形、代用
物、均等物を含むことは、当業者であれば自明である。
たとえば、本発明はファクシミリ、複写機、プリンタを
含むすべてのタイプの印刷装置に適用可能である。ま
た、実施の形態では複数の光ビームの各々を個別の感光
ドラム表面などの受像位置に導くが、複数の走査ビーム
を受光するのにエンドレスベルトのような単一の受像位
置を用いたプリント装置にも適用できる。
【0039】
【発明の効果】本発明では、異なる波長及び/又異なる
偏りを持つ4本のビームを発するレーザーダイアレイを
提供する。このアレイは、2つの近接したレーザービー
ムダイを有し、各ダイが2つのレーザーストライプを有
する。金属被覆パターンにより互いに近接した各レーザ
ーストライプを接続することにより、非モノリシックの
高収率なマルチレーザー源アレイを実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるレーザーアレイを用いたラスタ
出力スキャナ装置の概略図である。
【図2】 本発明によるレーザーアレイを用いた第2ラ
スタ出力スキャナ装置の概略図である。
【図3】 図1及び図2のROSシステムに用いた本発
明のレーザービームチップの正面図であり、サブマウン
トに搭載されたレーザービームチップを示す図である。
【図4】 本発明の実施の形態にかかるレーザーストラ
イプの金属配線パッドを示すの概略図である。
【符号の説明】
72 金属被覆パターン、74,76,78,80 パ
ッド、82 アレイ、84 基板、86a,86b レ
ーザービームダイ、88a,88b,88c,88d
レーザービーム、89a,89b,89c,89d レ
ーザーストライプ、90 溝、92,94 ブレーク。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印刷装置用発光装置のレーザーアレイで
    あって、 基板と、 前記基板に装着された複数のモノリシックレーザービー
    ムダイと、 前記モノリシックレーザービームダイの各々に設けら
    れ、それぞれ第1及び第2レーザービームを生成する2
    つのレーザーストライプと、を備え、 前記2つのレーザーストライプの各々が同時に作動可能
    であるレーザーアレイ。
JP7310812A 1994-12-07 1995-11-29 非モノリシックマルチレーザー源アレイ Pending JPH08228046A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US350536 1982-02-19
US08/350,536 US5638393A (en) 1994-12-07 1994-12-07 Nonmonolithic multiple laser source arrays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08228046A true JPH08228046A (ja) 1996-09-03

Family

ID=23377147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7310812A Pending JPH08228046A (ja) 1994-12-07 1995-11-29 非モノリシックマルチレーザー源アレイ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5638393A (ja)
JP (1) JPH08228046A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7079171B2 (en) 2002-05-10 2006-07-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Color laser printer
KR100748571B1 (ko) * 2005-04-08 2007-08-10 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체 레이저장치
JP2007538395A (ja) * 2004-05-19 2007-12-27 インテンス リミテッド レーザ活性化による印刷装置
US7672349B2 (en) 2005-08-08 2010-03-02 Sony Corporation Laser diode

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6252622B1 (en) * 1999-01-06 2001-06-26 Creo Products Inc. Fault tolerant laser diode array
US7315394B2 (en) * 2003-02-25 2008-01-01 Xerox Corporation Calibration method for an imaging device
JP2005241686A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Canon Inc 走査光学装置及び画像形成装置
JP7105441B2 (ja) * 2018-07-26 2022-07-25 セイコーエプソン株式会社 発光装置およびプロジェクター
US11581879B2 (en) * 2018-11-28 2023-02-14 Oewaves, Inc. Arbitrary microwave waveform generator using lasers in close thermal and mechanical proximity

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62152474U (ja) * 1986-03-19 1987-09-28
JPH06120614A (ja) * 1992-09-22 1994-04-28 Xerox Corp 多ビーム半導体量子井戸レーザ
JPH06326420A (ja) * 1993-04-20 1994-11-25 Xerox Corp モノリシックレーザアレイ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4474422A (en) * 1979-11-13 1984-10-02 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning apparatus having an array of light sources
DE3411314A1 (de) * 1984-03-27 1985-10-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Laserdioden-array
US4786918A (en) * 1985-12-12 1988-11-22 Xerox Corporation Incoherent, optically uncoupled laser arrays for electro-optic line modulators and line printers
KR910004265B1 (ko) * 1987-03-26 1991-06-25 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 반도체 레이저 장치와 그 제조 방법 및 그것을 사용한 광 헤드
JPS6453488A (en) * 1987-08-24 1989-03-01 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of light emitting semiconductor device
US4813762A (en) * 1988-02-11 1989-03-21 Massachusetts Institute Of Technology Coherent beam combining of lasers using microlenses and diffractive coupling
US5170180A (en) * 1988-03-15 1992-12-08 Fuji Photo Film Co., Ltd. Exposure head for image recording apparatus
JP2780981B2 (ja) * 1988-06-27 1998-07-30 三菱電機株式会社 多点発光型半導体レーザ及びその製造方法
JPH0283518A (ja) * 1988-09-20 1990-03-23 Minolta Camera Co Ltd レーザビーム走査装置
FR2642228A1 (fr) * 1989-01-20 1990-07-27 Menigaux Louis Procede de fabrication d'un dispositif semi-conducteur quasi plat susceptible d'effet laser multi-longueurs d'onde et dispositif correspondant
JPH05110187A (ja) * 1991-10-15 1993-04-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd アレイ型半導体レーザ及びその製造方法
US5404372A (en) * 1991-10-31 1995-04-04 International Business Machines Corporation Single metal level laser array
US5243359A (en) * 1991-12-19 1993-09-07 Xerox Corporation Raster output scanner for a multistation xerographic printing system
JP2737563B2 (ja) * 1992-08-18 1998-04-08 三菱電機株式会社 半導体発光装置
US5373313A (en) * 1992-12-09 1994-12-13 Xerox Corporation Color xerographic printing system with multiple wavelength, single optical system ROS and multiple layer photoreceptor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62152474U (ja) * 1986-03-19 1987-09-28
JPH06120614A (ja) * 1992-09-22 1994-04-28 Xerox Corp 多ビーム半導体量子井戸レーザ
JPH06326420A (ja) * 1993-04-20 1994-11-25 Xerox Corp モノリシックレーザアレイ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7079171B2 (en) 2002-05-10 2006-07-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Color laser printer
KR100846775B1 (ko) * 2002-05-10 2008-07-16 삼성전자주식회사 칼라 레이저 프린터
JP2007538395A (ja) * 2004-05-19 2007-12-27 インテンス リミテッド レーザ活性化による印刷装置
KR100748571B1 (ko) * 2005-04-08 2007-08-10 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체 레이저장치
US7672349B2 (en) 2005-08-08 2010-03-02 Sony Corporation Laser diode

Also Published As

Publication number Publication date
US5638393A (en) 1997-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013020251A (ja) 小型結像ヘッド、高速マルチヘッドレーザ結像アセンブリ、および高速マルチヘッドレーザ結像方法
JPH07211991A (ja) 多重ビーム型ダイオードレーザアレイ
US6038243A (en) Multiple beam light source device and multiple beam scanning optical apparatus using the device
US5640188A (en) Multiple diode laser employing mating substrates
JPH08228046A (ja) 非モノリシックマルチレーザー源アレイ
US5341158A (en) Raster output scanner for a xerographic printing system having laser diodes arranged in a line parallel to the fast scan direction
US5371526A (en) Raster output scanner for a single pass printing system which separates plural laser beams by wavelength and polarization
US20050151828A1 (en) Xerographic printing system with VCSEL-micro-optic laser printbar
JP2000105347A (ja) マルチビ―ム光源装置、マルチビ―ム走査装置および画像形成装置
JPH08227050A (ja) マルチチャネルプリンタにおけるラスタ出力走査システム
JP3778970B2 (ja) 印刷装置用ラスタ出力走査器
JP4136616B2 (ja) マルチビーム走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
US5343224A (en) Diode laser multiple output scanning system
JPH10282440A (ja) 光走査装置及び電子写真記録装置
JP2004066543A (ja) 半導体レーザアレイ光源
US20050195272A1 (en) Optical scanning apparatus for use in image forming apparatus having plural photosensitive members and semiconductor laser chip for use therein
JPH10193679A (ja) レーザ光源装置及びレーザプリンタ
JPS58203071A (ja) 発光ダイオ−ドアレイ
US5854705A (en) Micropositioned laser source for raster output scanners
JP4483456B2 (ja) 光記録装置
US6922269B2 (en) Light scanning unit
JP2508871B2 (ja) マルチビ―ム走査光学系
EP0782928B1 (en) Color xerographic printer with multiple linear arrays of surface emitting lasers with the same wavelengths
JP2003005109A (ja) 光走査装置
JPH08318640A (ja) 光バープリントヘッドを備えた無レンズ印刷装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050802

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051220

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060418