光输出装置及具有该光输出装置的光扫描单元的制作方法

专利名称：光输出装置及具有该光输出装置的光扫描单元的制作方法
技术领域：
本发明的各方面涉及一种一体地设置有监视检测器的光输出装置以及具 有该光输出装置的光扫描单元，更具体地讲，涉及一种具有紧凑的构造和改 善的能力的光输出装置以及具有该光输出装置的光扫描单元，以检测用于自动调节从垂直腔面发射激光器(VCSEL)发射的光的量的信号。
背景技术：
通常，垂直腔面发射激光器(VCSEL)沿着穿过晶片的层的方向，即， 沿着与水平的层表面垂直的竖直方向发射激光束(不同于边缘发射激光器)。因此，因为多个VCSEL能够被集成到一个晶片上，所以使用VCSEL的光输 出装置能够容易地在二维中执行扫描操作。因此，使用VCSEL的光输出装置 可被广泛地应用于很多光学应用，例如，激光打印、激光扫描、医疗设备和 光学通信等。应该监视使用VCSEL的光输出装置，以自动控制从VCSEL输出的光束 的强度。由于与边缘发射激光器不同，VCSEL沿着一个方向发射光束，所以 该光束可以被用于执行光束的期望功能(例如，扫描)，还可以在监视操作中被使用。通常，为了执行监视，可以在光输出装置的外部分或者内部分设置监视 检测器。如果监视检测器被设置在光输出装置的外部分，则需要另外的光学 元件(例如，半波片(half plate))以将从VCSEL输出的光束分成两路。因 此，存在光输出装置的制造成本增加的缺点。图1是示出具有设置在光输出装置的内部分的监视检测器的传统的光输 出装置的示意性剖视图。如图1所示，传统的光输出装置包括基底1、设置 在基底1上的VCSEL 3、用于控制VCSEL3的光输出的光输出控制单元5。 光输出控制单元5包括监视检测器6，设置在基底1上，与VCSEL3相邻； 壳体7，在该壳体7上设置有透明的玻璃罩7a;自动功率控制器(APC ) 9。 壳体7设置在基底1上，以围绕VCSEL3和监视检测器6。玻璃罩7a位于从VCSEL 3发射的光的行进路径上，以使从VCSEL 3发射的光的大部分透射并 朝着监视检测器6反射光的一部分。在传统的光输出装置中，从VCSEL 3发射的光的一部分被玻璃罩7a的 内表面反射。监视检测器6接收所述反射的光并在执行完光电转换操作之后 将反射的光传播到APC 9。因此，可以控制VCSEL 3的光输出。在具有如图1所示的构造的光输出装置中，因为由于各种"障碍性因素" 而使朝着监视检测器6行进的光的量与从VCSEL 3发射的光的量不成比例， 所以难以正确地控制光输出。"障碍性因素"中的两个是(1)从VCSEL3 发射的光的发散角度会根据驱动电流和温度而改变；(2)存在漫反射。对于 因素(l)，由于在发射的光的总量中，朝着监视检测器6行进的光的量随着 从VCSEL3发射的光的发散角度的改变而改变，所以难以检测与从VCSEL3 发射的光的量成比例的接收的光的量。对于因素(2)，光束从壳体7的内部 被漫反射并且被监视4企测器6接收，使得难以4企测与从VCSEL 3发射的光的 量成比例的接收的光的量。此外，不是被玻璃罩7a反射的所有的光都朝着监视检测器6被反射。因 此，监视检测器6输出的电流的量减少，使得VCSEL3的光输出不能被正常 地控制。根据传统的光输出装置的另 一示例，监视检测器被设置在光输出装置的 内部。VCSEL的基底被制造成将监视检测器包括在该基底内。也就是说，通 过对监视检测器的电极层掺杂与VCSEL的下反射层相同的半导体类型， VCSEL的基底被层叠在监视检测器上。在这种情况下，由于监视检测器接收 透射通过VCSEL的下反射层的发射的光，所以可以减少与图1中所示的光输 出装置相关的问题。但是，在根据另一示例的该光输出装置中，需要重新制造基底。在这种 情况下，尽管重新制造基底，但是制造者会难以确定晶片的生长条件。发明内容本发明的 一方面在于提供一种光输出装置，以准确并自动地控制光输出， 而不受从VCSEL发射的光的发散角度变化或者外部光的漫反射的影响，并使 用于监视VCSEL的光输出的光束的损失最化，而不改变基底的构造。本发明的另一方面提供了一种光扫描单元，光扫描单元通过使用至少一
个VCSEL来扫描光束，并降低当扫描多光束时由多光束中的光输出差引起的图像劣化。本发明的其它方面将在以下的描述中进行阐述， 一部分将从描述中变得 清楚，或者可以通过本发明的实践而了解。根据本发明的示例性实施例， 一种光输出装置包括基底；垂直腔面发 射激光器(VCSEL)，设置在基底的表面上，并包括发射光的光发射表面；监 视检测器，设置在VCSEL的光发射表面上，用于接收从VCSEL发射的光的 一部分，以监视从VCSEL发射的光的量。根据本发明的一方面，监视检测器可设置成覆盖整个光发射表面，在监 视检测器中形成有孔，以使从光发射表面发射的光能够传播。根据本发明的一方面，监视检测器可设置成覆盖光发射表面的指定部分。根据本发明的另一示例性实施例， 一种光输出装置包括基底；多个垂 直腔面发射激光器(VCSEL )，分别设置在基底的表面上的多个位置，每个 VCSEL包括发射光的光发射表面；绝缘体，设置成使基底上的每个VCSEL 电绝缘和光绝缘；监视检测器，设置在每个VCSEL的光发射表面上，用于接 收从VCSEL发射的光的一部分，以监视从VCSEL发射的光的量。根据本发明的一方面，监视检测器包括多个光检测单元，所述多个光检 测单元分别设置在多个VCSEL的每个光发射表面上。根据本发明的一方面，每个光检测单元设置在对应的VCSEL整个光发 射表面上，在每个光检测单元中形成有孔，以使从光发射表面发射的光能够 传播。根据本发明的一方面，每个光检测单元被设置成覆盖每个VCSEL的对 应的光发射表面的指定部分。根据本发明的一方面，监视检测器包括用于接收从VCSEL的光发射表 面中的至少两个光发射表面发射的光的至少一个光^f企测单元。根据本发明的一方面，光检测单元被完全设置在所述至少两个光发射表以使从所述至少两个光发射表面发射的光能够传播。根据本发明的一方面，光检测单元被设置成覆盖所述至少两个光发射表 面中的每个的指定部分。根据本发明的一方面，光输出装置还包括绝缘层，所述绝缘层介于VCSEL和监视检测器之间，以使VCSEL和监视4企测器电绝缘，并4吏从所述 VCSEL中的每个产生的光透射到监视检测器。根据本发明的一方面，光输出装置还包括金属层，所述金属层设置在监 视检测器上，用于防止外部光进入监视检测器。根据本发明的另一示例性实施例， 一种光扫描单元包括基底；垂直腔 面发射激光器(VCSEL),设置在基底的表面上，并包括发射光的光发射表面； 监视检测器，设置在VCSEL的光发射表面上，用于接收从VCSEL发射的光 的一部分，以监视从VCSEL发射的光的量；光束偏转单元，使从VCSEL发 射的光沿着感光介质的主扫描方向偏转。根据本发明的一方面，监视检测器被设置在整个光发射表面上，在监视 检测器中形成有孔，以使从光发射表面发射的光能够传播。根据本发明的 一方面，监视检测器被设置成覆盖光发射表面的指定部分。根据本发明的另一示例性实施例， 一种光扫描单元包括基底；多个垂 直腔面发射激光器(VCSEL),分别设置在基底的表面上的多个位置，每个 VCSEL包括发射光的光发射表面；绝缘体，被设置成使基底上的每个VCSEL 电绝缘并光绝缘；监视检测器，设置在VCSEL的每个光发射表面上，用于接 收从每个VCSEL发射的光的一部分，以监视从每个VCSEL发射的光的量； 光束偏转单元，使从各个VCSEL中的每个发射的光沿着感光介质的主扫描方 向偏转。根据本发明的一方面，监视检测器包括多个光检测单元，所述多个光检 测单元分别设置在多个VCSEL的对应的光发射表面上。根据本发明的一方面，每个光检测单元设置在对应的整个光发射表面上， 在每个光检测单元中形成有孔，以使从光发射表面发射的光能够传播。根据本发明的一方面，每个光检测单元设置成覆盖对应的光发射表面的 指定部分。根据本发明的一方面，监视检测器包括用于接收从VCSEL的光发射表 面中的至少两个光发射表面发射的光的至少一个光检测单元。根据本发明的一方面，光扫描单元还包括绝缘层，所述绝缘层介于 VCSEL和监视检测器之间，以使VCSEL和监视检测器电绝缘，并将从所述 VCSEL中的每个产生的光透射到监视检测器。根据本发明的一方面，光扫描单元还包括金属层，所述金属层设置在监
视检测器上，用于防止外部光进入监视检测器。
除了示例性实施例和如上所述的各方面之外，另外的方面和实施例通过 参照附图和对以下描述的研究将变得清楚。


当结合附图阅读时，从对示例性实施例和权利要求的详细描述中，对本 发明的更好的理解将变得清楚，所有的附图形成本发明的公开的一部分。虽 然下面描述和示出的公开主要集中在公开本发明的示例性实施例，但是应该 清楚地理解，所述公开是通过示出和示例的方式，并且本发明不限于此。本 发明的精神和范围仅通过权利要求的项进行限制。以下是附图的简要说明，其中图1是示出传统的光输出装置的示意性剖视图；图2是示出根据本发明的第一示例性实施例的光输出装置的示意性剖视图；图3是示出根据本发明的第二示例性实施例的光输出装置的示意性局部 分解透视图；图4是示出根据本发明的第二示例性实施例的光输出装置的平面图； 图5是示出根据本发明的第三示例性实施例的光输出装置的平面图； 图6是示出根据本发明的第四示例性实施例的光输出装置的局部透视图；图7是示出根据本发明的第四示例性实施例的光输出装置的平面图； 图8是示出根据本发明的第五示例性实施例的光输出装置的平面图； 图9是示出根据本发明的示例性实施例的光扫描单元的光学布置的示意性透视图。
具体实施例方式
现在，将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中^R示出，其中，相 同的标号始终表示相同的元件。以下，将参照附图描述实施例，以解释本发明。
图2是示出根据本发明的第一示例性实施例的光输出装置10的示意性剖 视图。如图2所示，光输出装置10包括基底11、设置在基底ll上的垂直腔
面发射激光器(VCSEL) 13以及监视p险测器15。VCSEL 13包括光发射表面14,通过该光发射表面14沿着垂直于基底 11的方向发射光束。VCSEL 13包括活化层13a，产生光束；第一反射层 13b和第二反射层13c,分别位于活化层13a的相对侧，分别在活化层13a的 上方和下方。第一反射层13b位于基底11上，与第二反射层13c—起形成共 振器。VCSEL 13的构造是本领域公知的，因此，将省略对其的详细描述。监视检测器15独立于VCSEL 13被制造，并且被结合到光发射表面14 上。监视检测器15接收从VCSEL 13发射的光束的一部分，以监视从VCSEL 13发射的光的量。也就是说，监视检测器15将根据接收的光的量改变的电 信号输出到自动功率控制器(APC) 23。根据本发明的一方面，APC23设置 在监视检测器15和VCSEL 13之间，并基于由监视检测器15接收的发射的 光的量来控制VCSEL13发射的光的量。应该理解，APC23不限于如图1所 示被设置在监视4全测器15和VCSEL 13之间，而可以按照其它方式纟皮设置， 例如，与光输出装置100的各种组件一体地形成。监视检测器15被设置在光发射表面14的上部。根据本发明的一方面， 孔25形成在光发射表面14的内部分上，从光发射表面14发射的光透射穿过 所述孔25。根据本发明的一方面，在将监视检测器15结合到VCSEL 13上之 后形成孔25，但是，应该理解，孔25不限于此，在将监视检测器15结合到 VCSEL 13上之前或者期间都可以形成孔25。孔25可以通过蚀刻工艺形成。 在这种情况下，可有利于将孔25形成到正确的位置，而不用必须执行单独的 对齐操作以形成孔25的位置。因此，通过光发射表面24发射的光的大部分透射通过孔25，发射的光 的剩余部分被监视;险测器15通过监视检测器15的下部和形成有孔25的内侧 壁接收。或者，可在VCSEL 13上设置并结合具有环形形状的监视;险测器，而不 在光发射表面14上形成孔25。而且，根据本发明的其它方面，监视检测器 可具有各种其它形状和大小，例如椭圆形、三角形、方形或者它们的组合。此外，如图6至图8所示，根据本发明其它方面的监视检测器70 (图6 和图7 )和80 (图8 )可以设置成覆盖发射表面14的上表面。在本示例性实施例中，VCSEL13和监视检测器15是有源元件，并且分 别包括电极(未显示)。电极的构造是本领域公知的，因此，将省略对其的详细描述。此外，如图2中所示的光输出装置IO还可包括设置在基底11上的绝缘 体17。绝缘体17设置成在基底11上围绕VCSEL 13，以4吏VCSEL 13电绝 缘和光绝缘。因此，防止绝缘的VCSEL 13受到周围环境的影响。此外，绝 缘体17的上表面位于与VCSEL 13的光发射表面14相同的平面基本平行的 位置，以当将监视检测器15结合到VCSEL 13上时支撑监视检测器15下表 面。此外，如图2中所示的光输出装置IO还可包括介于VCSEL 13和监视检 测器15之间的绝缘层19。根据本发明的一方面，绝缘层19由例如聚酰亚胺 等的材料形成。绝缘层19使进入监视检测器15的光透射，并使VCSEL 13 和监视检测器15电绝缘。因此，当从VCSEL13发射的光的一部分进入监视 检测器15的下部时，防止绝缘层19影响由监视检测器15执行的检测操作。此外，如图2中所示的光输出装置IO还可包括设置在监视检测器15上 的金属层21。金属层21防止漫反射的光进入监视检测器15,从而使由于外 部光导致的对检测操作的不利影响最小化。图3是示出根据本发明的第二示例性实施例的光输出装置20的示意性局 部分解透视图，图4是如图3中所示的光输出装置20的平面图。如图3所示， 光输出装置20包括基底31、设置在基底31上的多个VCSEL 33、使每个 VCSEL 33电绝缘和光绝缘的绝缘体35以及监一见一企测器40。VCSEL 33在基底31上被设置在多个位置，并且彼此分离。VCSEL 33 沿着与水平设置的基底31基本垂直的竖直方向发射光。绝缘体35在基底31 上设置成围绕VCSEL33，以使每个VCSEL33电绝缘和光绝缘。监视检测器40设置在每个VCSEL 33的光发射表面34和绝缘体35上。 监视检测器40接收从VCSEL 33发射的光束的一部分，以监视每个VCSEL 33 发射的光的量。监视检测器40包括设置在每个VCSEL 33的光发射表面34上的多个光 检测单元41、 43、 45和47。这里，虽然每个光4企测单元41、 43、 45和47 可以覆盖的面积可小于对应的光发射表面34的整个的上部，但是每个光检测 单元41 、43、 45和47被设置在对应的光发射表面34的基本上整个的上部上。 使从光发射表面34发射的光透射通过的孔41a、 43a、 45a和47a分别形成在 光检测单元41、 43、 45和47的内部分上。根据本发明的一方面，在将监视
检测器40结合到光发射表面34上之后，每个孔41a、 43a、 45a和47a通过 本领域公知的工艺(例如蚀刻工艺等)形成。但是，应该理解，孔41a、 43a、 45a和47a不限于通过这些工艺形成。此外，如图3中所示的光输出装置20还可包括介于多个VCSEL33和监 视检测器40之间的绝缘层37以及设置在监视检测器40上的金属层39。绝 缘层37和金属层39可具有与如上所述的绝缘层19和金属层21的构造相同 的构造，因此，将省略对其的详细描述。由于如上所述的光输出装置20能够通过多个光检测单元41、 43、 45和 47独立地接收从对应的VCSEL33发射的光，所以光输出装置20同时监视每 个VCSEL33的光输出。这里，由于与从每个VCSEL33发射的光的量相比， 由每个光检测单元41 、 43、 45和47接收的光的量的比例才艮据光检测单元41 、 43、 45和47覆盖光发射表面34的面积而改变，所以用于监视发射的光的量 的光量比(light amount ratio )可以通过调节^_盖面积而自由地确定。图5是示出根据本发明的第三示例性实施例的光输出装置30的平面图。 如图5所示，光输出装置30包括基底31、设置在基底31上的多个VCSEL33、 使每个VCSEL 33电绝缘和光绝缘的绝缘体35以及监视d金测器50。与图3 中所示的光输出装置20相比，图5中所示的光输出装置30的监视检测器50 具有不同的构造，而光输出装置30的其它组件可以具有与图3中所示的光输 出装置20相关的上述组件基本相同的构造。监视检测器50包括用于接收从每个VCSEL 33的至少两个光发射表面 34发射的光的至少一个光检测单元51。图5示意性地示出光输出装置30, 该光输出装置30包括四个VCSEL33,按照lx4排列而布置； 一个光检测 单元51,用于接收从四个VCSEL33的光发射表面34发射的全部光。在该示 例中，光检测单元51形成有四个孔51a、 51b、 51c和51d，从光发射表面34 发射的光透射通过孔51a、 51b、 51c和51d。因此，如图5所述的光输出装置 30简化了监视检测器50的结合，并简化了光输出装置30的布线。另一方面， 由于如果四个VCSEL ^C同时驱动，则从每个VCSEL 33发射的光的量不能 被独立地监视，所以四个VCSEL 33被依次驱动，使得被驱动的VCSEL 33 能够在控制光输出的过程中被监视。例如，在采用光输出装置30作为多光束 扫描的设备中，四个VCSEL 33被依次驱动，以4姿照样本/支持器的过程 (sample/holder process )监视从每个VCSEL 33输出的光的量。
图6是示出根据本发明的第四示例性实施例的光输出装置60的局部透视图，图7是图6中示出的光输出装置60的平面图。如图6所示，光输出装置 60包括基底61、设置在基底61上的多个VCSEL63、使每个VCSEL63电绝 缘和光绝缘的绝缘体65以及监视检测器70。与图3中所示的光输出装置20 相比，图6中所示的光输出装置60的监视检测器70具有不同的构造，而光 输出装置60的其它组件可以具有与图3中所示的光输出装置20的对应组件 的构造基本相同的构造。监视检测器70包括设置在每个VCSEL 63的光发射表面64上的多个光 检测单元71、 73、 75和77。每个光检测单元71、 73、 75和77 ^皮i殳置成覆 盖对应的光发射表面64的上表面或者局部。因此，从光发射表面64发射出 的光的量的大部分被用于光输出装置的固有功能，例如，扫描操作，而所述 光的剩余部分进入每个光检测单元71、 73、 75和77，被用于检测和监视操 作。由于如图6所示的光输出装置60能够通过多个光^^测单元71、 73、 75 和77独立地接收从对应的VCSEL 63发射的光，所以可以同时监视所有 VCSEL63的光输出。如图6所示，示例性描述多个VCSEL63。或者，可采 用一个VCSEL 63。图8是示出根据本发明的第五示例性实施例的光输出装置62的平面图。 如图8所示，根据本发明第五实施例的光输出装置62包括基底61、设置在 基底61上的多个VCSEL 63、使每个VCSEL 63电绝缘和光绝缘的绝缘体65 以及监视检测器80。与图6中所示的光输出装置60相比，图8中所示的光 输出装置62的监视检测器80具有不同的构造，而光输出装置62的其它组件 可以具有与图6中所示的光输出装置60的对应组件的构造基本相同的构造。监视检测器80包括用于接收从每个VCSEL 63的至少两个光发射表面 64发射的光的至少一个光检测单元81。图8示意性地示出光输出装置62， 该光输出装置62包括四个VCSEL63,按照1 x4排列而布置； 一个光检测 单元81，用于接收从四个VCSEL63的光发射表面64发射的光的每个的一部 分。这里，光检测单元81被设置成覆盖每个光发射表面64的上表面的局部。 因此，从光发射表面64发射出的光的量的大部分被用于光输出装置62的固 有功能，例如，扫描操作，而所述光的剩余部分进入光检测单元81,被用于 监视操作。
如上所述，由于根据本发明各方面的光输出装置10、 20、 30、 60和62 直接接收从VCSEL的光发射表面发射的光，以执行监视操作，所以从VCSEL 发射的光的发散角度对监视操作不具有影响。因此，被用于执行监视操作的 检测的光信号的信号特性可以被改善。此外，由于监视检测器15、 40、 50、 70和80与VCSEL分开制造，然后进行结合，所以才艮据本发明各方面的光输 出装置IO、 20、 30、 60和62可以按照紧凑的方式被设计，而不改变基底构 造。此外，根据本发明的各方面，例如多个VCSEL (例如，图5中所示的多 个VCSEL33)被布置在一个基底上，使得多个光束可以被同时发射。此外， 本发明的另一方面提供了金属层(例如，图2中所示的金属层21)，以防止 光进入监视检测器(例如图2中所示的监视检测器15)的外表面，从而由从 外部漫反射引起的不利影响被最小化。图9是示出根据本发明的示例性实施例的光扫描单元90的光学布置的示 意性透视图。如图9所示，光扫描单元90将光扫描到沿着旋转方向D运动的感光介 质150(例如，感光鼓)上。光扫描单元90包括光输出装置IOO,发射激 光束；光束偏转单元130，用于使由光输出装置IOO发射的激光束沿着感光 介质150的主扫描方向X偏转。光输出装置100的构造可与如上参照图2至图8所描述的根据本发明的 第一至第五示例性实施例的光输出装置10、 20、 30、 60和62的构造相同。 图9示意性地示出发射多个光束的光输出装置100。但是，应该理解，光输 出装置100不需要发射多(即，多个)光束，而可以仅发射一个光束。光偏转单元130使由光输出装置IOO发射的光沿着感光介质150的主扫 描方向X偏转。光束偏转单元130可被设置为这里所显示的多面镜装置，但 是光束偏转单元130不限于此。多面镜装置包括驱动源131和相对于驱动源 131旋转的多面镜135。多面镜135包括形成在其多个侧面的多个反射表面 B5a，并旋转以使入射光偏转。根据本实施例，光束偏转单元130采用具有 上述构造的多面镜装置。或者，光束偏转单元130可采用全息盘类型(hologram disk type)的光束偏转单元、电镜(galvano mirror)类型的扫描装置等。准直透镜121和柱面透镜123可进一步设置在光输出装置100和光束偏 转单元130之间的光路上。准直透镜121使从光输出装置IOO发射的光束聚 集，并将所述光束准直成平行光束或会聚光束。柱面透镜123使透射通过准
直透镜121的光束沿着对应于主扫描方向和/或副扫描方向的方向聚集，以使入射光束直线地成像在光束偏转单元130上，柱面透镜123包括至少一个透镜。如图9中所示的光扫描单元90还可包括f-e透4竟141和同步信号4企测器。 f-e透镜141设置在光束偏转单元130和感光介质150之间。f-e透镜141包括至少一个透镜，校正被光束偏转单元no偏转的光以在主扫描方向和副扫描方向上具有不同的放大率，从而在感光介质150上成像。同步信号检测器接收从光输出装置IOO发射的光束的一部分，以用于对 齐扫描光束的水平同步。为此，同步信号检测器包括同步信号传感器129, 接收由光束偏转单元130偏转并透射通过f-e透镜141的光束的一部分；镜子 125,设置在f-e透镜141与同步信号传感器129之间，以改变进入光束的行 进光路；聚光透镜127,用于使由镜子125反射的光束聚集。此外，反射镜145可进一步设置在f-e透镜141和感光介质150之间。 反射镜145反射从光束偏转单元130传播的扫描光束，从而扫描光束可以形 成在感光介质150上。根据本发明各方面的光扫描单元90采用具有上述构造的光输出装置100 作为光源，以按照稳定的方式扫描单光束或多光束。此外，在扫描多光束的 情况下，根据本发明各方面的光扫描单元IOO减少多个光束中的光输出差， 以降低由多个光束中的光输出差引起的图像劣化。如上所述，在根据本发明各方面的光输出装置中，由于监视检测器结合 到VCSEL上，所以所述光输出装置具有紧凑的设计，而不用改变基底构造。 此外，由于从VCSEL的光发射表面发射的光被直接接收，以执行监视操作， 所以从VCSEL发射的光的发散角度对监视操作不具有不利影响。因此，改善 了用于执行监视操作的检测的光信号的信号特性。此外，根据本发明的另一方面，多个VCSEL布置在一个基底上，从而 可以同时发射多个光束。此外，本发明的另一方面提供了金属层，该金属层 防止光从外部进入监视检测器的外表面，使得由漫反射引起的不利影响被最 小化。此外，根据本发明的另一方面，由于监视检测器形成在VCSEL上，从 而光引导可以被延长，所以从VCSEL发射的光束的发散角度变化被减小。此 外，根据本发明的另一方面，监视检测器直接接收从VCSEL输出的光，以使 用于执行监视操作的光束的损失最小化。因此，VCSEL的光输出可以按照更加稳定的方式被控制。此外，根据本发明各方面的光扫描单元采用具有上述构造的光输出装置 作为光源，以按照稳定的方式扫描单光束或多光束。此外，在扫描多光束的 情况下，根据本发明各方面的光扫描单元减少多个光束中的光输出差，以降 低由多个光束中的光输出差引起的图像劣化。虽然已经显示和描述了作为本发明的示例性的实施例的内容，但是本领 域技术人员应该理解，随着技术的发展，在不脱离本发明的真正范围的情况 下，可以进行各种改变和修改，以及对各元件进行等同物的替换。在不脱离 本发明的范围的情况下，可以进行各种修改、置换、增加和结合，以使本发明的教导适合特定的情况。例如，在图5中所示的光输出装置中，光检测单 元51不限于覆盖四个VCSEL33，可以设置两个光4企测单元51,使每个光才全 测单元51覆盖两个VCSEL 33。而且，监视4企测器不限于全方位物理地接触 光发射表面，可以与光发射表面隔开。因此，本发明旨在不限于在此描述的 各种示例性实施例，而是包括所有落入权利要求限定的范围内的实施例。
权利要求
1、一种光输出装置，包括基底；垂直腔面发射激光器，设置在基底的表面上，并包括发射光的光发射表面；监视检测器，设置在垂直腔面发射激光器的光发射表面上，用于接收从垂直腔面发射激光器发射的光的一部分，以监视从垂直腔面发射激光器发射的光的量。
2、 如权利要求1所述的光输出装置，其中，监视检测器被设置成覆盖整 个光发射表面，在监视检测器中形成有孔，以使从光发射表面发射的光能够传播。
3、 如权利要求1所述的光输出装置，其中，监视检测器被设置成覆盖光 发射表面的指定部分。
4、 一种光扫描单元，包括 基底；垂直腔面发射激光器，设置在基底的表面上，并包括发射光的光发射表面；监视检测器，设置在垂直腔面发射激光器的光发射表面上，用于接收从 垂直腔面发射激光器发射的光的一部分，以监视从垂直腔面发射激光器发射 的光的量；光束偏转单元，使从垂直腔面发射激光器发射的光沿着感光介质的主扫描方向偏寿争。
5、 如权利要求4所述的光扫描单元，其中，监视检测器被设置在整个光 发射表面上，在监视检测器中形成有孔，以使从光发射表面发射的光能够传播。
6、 如权利要求4所述的光扫描单元，其中，监视检测器被设置成覆盖光 发射表面的指定部分。
7、 一种光扫描单元，包括 基底；多个垂直腔面发射激光器，分别设置在基底的表面上的多个位置，每个 垂直腔面发射激光器包括发射光的光发射表面；绝缘体，被设置成使基底上的每个垂直腔面发射激光器电绝缘和光绝缘； 监视检测器，设置在垂直腔面发射激光器的每个光发射表面上，用于接收从每个垂直腔面发射激光器发射的光的一部分，以监视从每个垂直腔面发射激光器发射的光的量；光束偏转单元，使从各个垂直腔面发射激光器中的每个发射的光沿着感光介质的主扫描方向偏转。
8、 如权利要求7所述的光扫描单元，其中，监视检测器包括多个光检测 单元，所述多个光检测单元分别设置在所述多个垂直腔面发射激光器的对应 的光发射表面上。
9、 如权利要求8所述的光扫描单元，其中，每个光检测单元设置在对应 的整个光发射表面上，在每个光检测单元中形成有孔，以使从光发射表面发 射的光能够传播。
10、 如权利要求8所述的光扫描单元，其中，每个光检测单元被设置成 覆盖对应的光发射表面的指定部分。
11、 如权利要求7所述的光扫描单元，其中，监视检测器包括用于接收少一个光检测单元。
12、 如权利要求7至11中任一项所述的光扫描单元，还包括绝缘层，所 述绝缘层介于垂直腔面发射激光器和监视检测器之间，以使垂直腔面发射激 光器和监视检测器电绝缘，并使从所述垂直腔面发射激光器中的每个产生的 光透射到监视检测器。
13、 如权利要求7至11中任一项所述的光扫描单元，还包括金属层，所 述金属层设置在监视检测器上，用于防止外部光进入监视检测器。
14、 一种光输出装置，包括 基底；垂直腔面发射激光器，设置在基底的表面上，包括发射光的光发射表面； 监视检测器，设置成直接接收从光发射表面发射的光的一部分，以监视 直接从垂直腔面发射激光器发射的光的量。
15、 如权利要求14所述的光输出装置，其中，监视检测器设置在光发射 表面上，以与光发射表面接触。
16、 如权利要求15所述的光输出装置，其中，监视检测器被设置成覆盖 整个光发射表面，在监视检测器中形成有孔，使从光发射表面发射的光能够传播。
17、 如权利要求16所述的光输出装置，其中，在将监视检测器结合到垂 直腔面发射激光器之后，通过蚀刻工艺形成所述孔。
18、 如权利要求15所述的光输出装置，其中，监视检测器被设置成覆盖 光发射表面的指定部分。
19、 如权利要求14至18中任一项所述的光输出装置，还包括绝缘层， 所述绝缘层介于垂直腔面发射激光器和监视检测器之间，以使垂直腔面发射 激光器和监视检测器电绝缘。
20、 如权利要求19所述的光输出装置，其中，所述绝缘层包括聚酰亚胺。
全文摘要
一种光输出装置及具有该光输出装置的光扫描单元，该光输出装置包括基底；垂直腔面发射激光器(VCSEL)，设置在基底的表面上，包括发射光的光发射表面；监视检测器，设置在VCSEL的光发射表面上，用于接收从VCSEL发射的光的一部分，以监视从VCSEL发射的光的量。
文档编号H01S5/183GK101394063SQ20081021358
公开日2009年3月25日 申请日期2008年9月16日 优先权日2007年9月17日
发明者崔珍璟 申请人:三星电子株式会社