(57)【要約】【課題】面発光レーザ（VCSEL）を用いた光走査装置において、安定的な画像を得ることが可能な光走査装置を提供する。【解決手段】面発光レーザ（VCSEL）1を有する光走査装置において、光走査装置は、以下の条件１、２を満足するように制御する。条件１：P1＜P100、条件２：Ｗm＞Ｗs、但し、P1：点灯開始から最小画素単位に相当する時間（T1とする）経過したときの光量、P100：点灯開始から100 T1経過したときの光量、Ｗm：主走査方向の静的なビームスポット径、Ｗs：副走査方向の静的なビームスポット径。【選択図】図４
2010197990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面発光レーザと、
前記面発光レーザを変調駆動制御する駆動手段と、
前記面発光レーザからの出射光束をカップリングするカップリング光学系と、
被走査面上でのビームスポット径を規定するためのアパーチャと、
前記アパーチャからの光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面に導く走査光学系と、を有し、
前記駆動手段は、以下の条件１、２を満足するように制御することを特徴とする光走査装置。
条件１：Ｐ１＜Ｐ１００
条件２：Ｗm＞Ｗs
但し、Ｐ１：点灯開始から最小画素単位に相当する時間（Ｔ１とする）経過したときの光量
Ｐ１００：点灯開始から１００ Ｔ１経過したときの光量
Ｗm：主走査方向の静的なビームスポット径
Ｗs：副走査方向の静的なビームスポット径
【請求項２】
前記面発光レーザは、複数の発光点を有し、
前記アパーチャは、
前記カップリング光学系の後ろ側焦点近傍に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記面発光レーザは、複数の発光点を有し、
前記アパーチャは、
前記カップリング光学系の後ろ側焦点位置と、前記カップリング光学系と、の間に配置した場合、以下の条件３、４を満足することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
条件３：Ｌm＞Ｌs
条件４：Ａm＞Ａs
但し、Ｌm：主走査方向に配列される発光点の最大離間距離
Ｌs：副走査方向に配列される発光点の最大離間距離
Ａm：アパーチャの主走査方向の長さ
Ａs：アパーチャの副走査方向の長さ
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の光走査装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
面発光レーザと、
前記面発光レーザを変調駆動制御する駆動手段と、
前記面発光レーザからの出射光束をカップリングするカップリング光学系と、
被走査面上でのビームスポット径を規定するためのアパーチャと、
前記アパーチャからの光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面に導く走査光学系と、を有する光走査装置で行う制御方法であって、
前記駆動手段は、
以下の条件１、２を満足するように制御することを特徴とする制御方法。
条件１：Ｐ１＜Ｐ１００
条件２：Ｗm＞Ｗs
但し、Ｐ１：点灯開始から最小画素単位に相当する時間（Ｔ１とする）経過したときの光量
Ｐ１００：点灯開始から１００ Ｔ１経過したときの光量
Ｗm：主走査方向の静的なビームスポット径
Ｗs：副走査方向の静的なビームスポット径
【請求項６】
請求項５記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置に関し、特に、デジタル複写装置やレーザプリンタ等の画像形成装置に好適な光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査による画像形成は、デジタル複写装置やレーザプリンタ等の画像形成装置で広く実施されている。
【０００３】
光走査による画像形成の高速化を実現できる光走査方式としては、例えば、『マルチビーム走査方式』が知られている。走査方式に適したレーザ光源としては、面発光レーザ（VCSEL; Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が増加しつつある。
【０００４】
マルチビーム走査方式のレーザ光源として知られている『端面発光の半導体レーザアレイ』、端面発光の半導体レーザ（EEL）を複数個用い『合成プリズムでビーム合成』するものがある。これらの技術では、同時に得られるレーザ発光点の数が高々数個程度である。
【０００５】
これに対し、面発光レーザ（VCSEL）は、レーザ光が放出される同一面内に『数十〜数百個のレーザ発光点』を配列することができ、独立変調が可能である。このため、この技術では、同時に数十〜数百本の走査線を描画することができ、マルチビーム走査の利点である画像形成の高速性を充分に発揮することができる。
【０００６】
しかし、面発光レーザ（VCSEL）特有の課題として、素子駆動における動的な光量変化（動特性）がある。例えば、『ドループ特性』や『立ち上がり特性』、『立下り特性』が挙げられる（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００７】
一般的な半導体レーザのこうした現象の原因は、電流印加に伴う光源素子自体の発熱により閾値電流が変化することや、電気回路のCR時定数に起因するものが知られている。この現象によって画像濃度に差が出て、『濃度むら』や『色味のむら』などの画像不良が発生するため、これを低減する技術として、APC（Auto Power Control）等がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来用いられている端面発光の半導体レーザ（EEL）と面発光レーザ（VCSEL）とは、その構造の違いにより、波長や駆動特性など各特性に相違がある。
【０００９】
中でも、駆動特性は大きく様相が異なる。端面発光の半導体レーザ（EEL）は、駆動時極短時間の間にモードホッピング（波長飛び）を起こすため、熱によって共振器の光路長が変化する。また、電流印加直後の急激な特性変動によってレーザ媒質の利得関数が変化する。これらの変化が発生すると、最も発振に有利な（利得の大きい）モードにジャンプすることができる。
【００１０】
図１は、モードホッピングの観測例を示す。図１の横軸は波長を示し、縦軸は経過時間を示す。図１では、駆動電流印加直後、約50nsの範囲における波長毎の光応答を示している。
【００１１】
電流印加直後は、短波長側のモード（648．17nm）が立ち上がる。そして、段階的に長波長側のモードが優位になっていき（モードホッピング）、最終的には１つのモードに安定する。
【００１２】
図１は、隣接するモードとの間隔は0．16nmで、一般的な650nmの端面発光の半導体レーザ（EEL）に対して隣接するモードとの間隔は約0．2nmと非常に小さく、結像特性的も問題にならない。つまり、素子内部の状態変化に対して、全モードのトータルの光出力安定性が比較的高いことを示す。
【００１３】
しかし、面発光レーザ（VCSEL）は、１波長程度しかないため、原理的にモードホッピングは起きない。これは、隣接するモードの波長が発振波長の1／2倍または2倍といった非常に離れた位置にあり、例えば、780nmの面発光レーザ（VCSEL）に対して隣接するモードは、390nmまたは1560nmとなり、差が非常に大きく、そのためレーザ媒質の利得を得られず発振することはない。
【００１４】
従って、面発光レーザ（VCSEL）は、どのような状態であっても同一のモードで発振し続けるので、端面発光の半導体レーザ（EEL）に比較して柔軟性がなく、光出力の安定性を得ることができない。
【００１５】
また、半導体レーザにおいて電流印加による活性層の急激な温度変化は屈折率変化を引き起こし、光閉じ込めの状態を変化させる。そのため、ビームの発散角（FFP:ファーフィールドパターン）は、瞬間的に変動し、電流印加時刻t〜0付近では、FFPは小さく、時間経過と共に大きくなる。この変動は、一般的に、アパーチャを有する光学系では定電流駆動時の光量変化（立ち上がり特性）となって現れる。
【００１６】
走査光学系ではアンダーフィルド方式、オーバーフィルド方式を問わず、被走査面上の光量に対する影響が大きくなる。
【００１７】
これらの要因が重なって生じる不安定な光量の動特性の模式図を図２に示す。横軸は電流印加時刻をゼロとした経過時間を示し、縦軸は観測された光量を示す。VCSELの光量の動特性は、印加電流が小さい場合に観測される。印加電流が小さくてよいのは、例えば、以下のケースが挙げられる。
（１）VCSELの発光点数が多い場合。
（２）感光体の感度が高い場合。
【００１８】
印加電流が小さい領域において、図２（a）は、光強度が弱い時を示し、図２（b）は、光強度が強い時を示す。光強度が安定したときの光量（P2）と、電流印可時刻ゼロ付近の光量（P1）と、の差；Δは、図２（a）、（b）に示すΔ（a）％、Δ（b）％となる。Δは、以下の式１で算出する。
【００１９】
Δ=｜(P1−P2)｜/P2・・・式１
【００２０】
Δ（a）と、Δ（b）と、の差が大きいと、光走査装置毎に光量がばらつき、画像不良となってしまう。
【００２１】
上述した図２に示す光量の動特性の課題に対し、これまでは電気的な駆動制御技術などで対応してきた。しかし、面発光レーザ（VCSEL）特有の課題のためにはそれだけでは不充分である。
【００２２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、面発光レーザ（VCSEL）を用いた光走査装置において、安定的な画像を得ることが可能な光走査装置、画像形成装置、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。
【００２４】
＜光走査装置＞
本発明にかかる光走査装置は、面発光レーザと、前記面発光レーザを変調駆動制御する駆動手段と、前記面発光レーザからの出射光束をカップリングするカップリング光学系と、被走査面上でのビームスポット径を規定するためのアパーチャと、前記アパーチャからの光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面に導く走査光学系と、を有し、前記駆動手段は、以下の条件１、２を満足するように制御することを特徴とする。
条件１：Ｐ１＜Ｐ１００
条件２：Ｗm＞Ｗs
但し、Ｐ１：点灯開始から最小画素単位に相当する時間（Ｔ１とする）経過したときの光量
Ｐ１００：点灯開始から１００ Ｔ１経過したときの光量
Ｗm：主走査方向の静的なビームスポット径
Ｗs：副走査方向の静的なビームスポット径
【００２５】
＜画像形成装置＞
本発明にかかる画像形成装置は、上記記載の光走査装置を具備することを特徴とする。
【００２６】
＜制御方法＞
本発明にかかる制御方法は、面発光レーザと、前記面発光レーザを変調駆動制御する駆動手段と、前記面発光レーザからの出射光束をカップリングするカップリング光学系と、被走査面上でのビームスポット径を規定するためのアパーチャと、前記アパーチャからの光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面に導く走査光学系と、を有する光走査装置で行う制御方法であって、前記駆動手段は、以下の条件１、２を満足するように制御することを特徴とする。
条件１：１＜Ｐ１００
条件２：Ｗm＞Ｗs
但し、Ｐ１：点灯開始から最小画素単位に相当する時間（Ｔ１とする）経過したときの光量
Ｐ１００：点灯開始から１００ Ｔ１経過したときの光量
Ｗm：主走査方向の静的なビームスポット径
Ｗs：副走査方向の静的なビームスポット径
【００２７】
＜プログラム＞
本発明にかかるプログラムは、上記記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、面発光レーザ（VCSEL）を用いた光走査装置において、安定的な画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】モードホッピングの観測例を示す図である。
【図２】不安定な光量の動特性例を示す図である。
【図３】本実施形態の画像形成装置500の構成例を示す図である。
【図４】本実施形態の光走査装置900の構成例を示す図である。
【図５】本実施形態の光走査装置900の構成例を示す図である。
【図６】面発光レーザ（VCSEL）1の構成例を示す図である。
【図７】面発光レーザ（VCSEL）1をP1＜P100と設定する場合を説明するための図である。
【図８】被走査面上に形成される最小画素単位（1ドット）を示す図である。
【図９】面発光レーザ（VCSEL）1、カップリング光学系2、アパーチャ3の配置関係例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜画像形成装置500の構成例＞
まず、図３を参照しながら、本実施形態の画像形成装置500の構成例について説明する。
【００３１】
本実施形態の画像形成装置500は、感光体ドラム511、帯電ローラ512、現像装置513、転写ローラ514、クリーニング装置515、定着装置516、光走査装置900、カセット518、レジストローラ対519、給紙コロ520、排紙ローラ対522、トレイ523などを有して構成する。
【００３２】
帯電ローラ512、現像装置513、転写ローラ514、クリーニング装置515は、それぞれ感光体ドラム511の表面近傍に配置される。そして、感光体ドラム511の回転方向（図３における矢印方向）に沿って、帯電ローラ512→現像装置513→転写ローラ514→クリーニング装置515の順に配置される。
【００３３】
感光体ドラム511は、像担持体であり、その表面には光導電性を有する感光層が形成されている。
【００３４】
帯電ローラ512は、感光体ドラム511の表面を均一に帯電させる帯電手段である。
【００３５】
光走査装置900は、帯電ローラ512で帯電された感光体ドラム511の表面を、上位装置（例えばパソコン）からの画像情報に基づいて変調された光LBで走査する。この光走査装置900による光走査により、感光体ドラム511の表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像（静電潜像）が感光体ドラム511の表面に形成される。ここで形成された潜像は、いわゆるネガ潜像であり、感光体ドラム511の回転に伴って現像装置513の方向に移動する。なお、感光体ドラム511の長手方向（回転軸に沿った方向）は「主走査方向」と呼ばれ、感光体ドラム511の回転方向は「副走査方向」と呼ばれている。光走査装置900の具体的な構成については後述する。
【００３６】
現像装置513は、トナーが格納されているトナーカートリッジを有しており、感光体ドラム511の表面における光が照射された部分にだけトナーを付着させる。即ち、現像装置513は、感光体ドラム511の表面に形成された潜像にトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着された潜像（トナー画像）は、感光体ドラム511の回転に伴って転写ローラ514の方向に移動する。
【００３７】
カセット518は、画像形成装置500の本体に着脱可能であり、その中には転写対象物としての転写紙Pが収納される。このカセット518の近傍には給紙コロ520が配置されており、該給紙コロ520は、カセット518に収納されている転写紙Pの最上位の１枚を取り出す。
【００３８】
レジストローラ対519は、転写ローラ514の近傍に配置され、給紙コロ520により取り出された転写紙の先端部を捕捉する。そして、レジストローラ対519は、感光体ドラム511上のトナー画像が転写位置へ移動するタイミングに合わせて、転写紙を転写ローラ514と感光体ドラム511との間隙へ送り込む。送り込まれた転写紙は、転写ローラ514によりトナー画像と重ね合わされ、トナー画像が静電転写される。
【００３９】
トナー画像が転写された転写紙は、定着装置516へ送られ、定着装置516にてトナー画像が定着され、搬送路521を通り、排紙ローラ対522によりトレイ523上に排出される。
【００４０】
トナー画像が転写された後の感光体ドラム511の表面は、クリーニング装置515によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
【００４１】
＜光走査装置900の構成例＞
次に、図４を参照しながら、本実施形態の光走査装置900の構成例について説明する。
【００４２】
本実施形態の光走査装置900は、面発光レーザ（VCSEL）1、カップリング光学系2、アパーチャ3、線像形成レンズ4、偏向手段としてのポリゴンミラー5、２つの走査レンズ6a、6b、折り曲げミラー7、同期ミラー9、同期レンズ10、同期検知部11などを有して構成する。
【００４３】
面発光レーザ（VCSEL）1は、設計上の発光波長が780nmの複数の発光部を有している。
【００４４】
カップリング光学系2は、面発光レーザ（VCSEL）1から出射された光束を略平行光とする。
【００４５】
アパーチャ3は、長方形状の開口部を有し、カップリング光学系2を介した光束を整形し、感光体ドラム511上におけるビームスポット径を決定する。
【００４６】
線像形成レンズ4は、アパーチャ3の開口部を通過した光束をポリゴンミラー5の偏向反射面近傍に副走査方向に関して結像する。
【００４７】
ポリゴンミラー5は、副走査方向に平行な軸の周りに等速回転し、線像形成レンズ4を通過した光束を偏向する。なお、ポリゴンミラー5は、防音ガラス（不図示）で囲まれている。
【００４８】
２つの走査レンズ6a、6bは、ポリゴンミラー5で偏向した光束を折り曲げミラー7に導く。
【００４９】
折り曲げミラー7は、走査レンズ6bを介した光束の光路を感光体ドラム511の表面に向けて折り曲げる。
【００５０】
ポリゴンミラー5と感光体ドラム511との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系と呼ばれ、本実施形態では、走査光学系は、走査レンズ6aと走査レンズ6bと折り曲げミラー7とで構成する。なお、折り曲げミラー7と感光体ドラム511の間には、防塵ガラス（不図示）が配置される。
【００５１】
また、走査レンズ6aを透過して有効走査領域外に向かう光束の一部は、同期ミラー9、同期レンズ10を介して同期検知部（同期センサ）11で受光される。同期検知部11は、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。この同期検知部11の出力に基づいて、走査開始のタイミングが決定される。
【００５２】
次に、図５を参照しながら、面発光レーザ（VCSEL）1とポリゴンミラー5との間の具体的な構成について説明する。
【００５３】
制御基盤20は、面発光レーザ（VCSEL）1を有して構成し、面発光レーザ（VCSEL）1を変調駆動制御する。制御基盤20は、面発光レーザ（VCSEL）1から40個の光ビームを射出し、被走査面上での最も離れた走査線の副走査方向の間隔はおよそ0．4mmにも及ぶ。
【００５４】
面発光レーザ（VCSEL）1は、図６に示すように複数の発光点が配列されたモノリシックなLDアレイで構成する。なお、図６において、Ｌmは、主走査方向に配列される発光点の最大離間距離を示し、Ｌsは、副走査方向に配列される発光点の最大離間距離を示す。なお、定常状態（点灯して安定した状態）でのビームの発散角（FFP:ファーフィールドパターン）は、主走査方向、副走査方向共に７度の円形である。
【００５５】
カップリング光学系2は、ガラスレンズ（レンズ1）と樹脂レンズ（レンズ2）とで構成し、面発光レーザ（VCSEL）1からの光束を略平行光に変換する。また、カップリング光学系2は、温度変化が起きた場合に、ビームウエスト位置の変動を低減させ、ビームスポット径のばらつきを抑制する。
【００５６】
アパーチャ3は、平行光を整形してビームスポット径を安定させる。本光学系では、Ａm＝5．6mm、Ａs＝1.18mmとし、静的なビームスポット径は、Ｗm＝60μm、Ｗs＝55μmとする。Ａmは、アパーチャ3の主走査方向の長さを示し、Ａsは、アパーチャ3の副走査方向の長さを示す。また、Ｗmは、主走査方向の静的なビームスポット径を示し、Ｗsは、副走査方向の静的なビームスポット径を示す。なお、静的なビームスポット径とは、走査していない状態（ポリゴンミラー5が静止した状態）での被走査面上でのビームスポットのスポット径を意味する。
【００５７】
上記の静的なビームスポット径に対し、動的なビームスポット径は、走査時間T1で走査されたときの、最大強度の１／ｅ2のスポットサイズとして定義される。即ち、孤立１ドットの大きさと同じと考えよい。また、T1は、例えば、1200dpi書き込みの場合、25．4／1200＝21.2μmとするのに要する時間として定義される。
【００５８】
本実施形態における動的なビームスポット径は、Dm＝Ds＝55μmとなる。ここで、Dmは、主走査方向の動的なビームスポット径を示し、Dsは、副走査方向の動的なビームスポット径を示す。Dmは、点灯開始から最小画素単位に相当する時間（T1とする）だけ点灯されたときの主走査方向のビームスポット径を示し、Dsは、T1だけ点灯されたときの副走査方向のビームスポット径を示す。
【００５９】
なお、本実施形態の光走査装置900において、面発光レーザ（VCSEL）1からアパーチャ3までの光学素子は、光源ユニット上に一体的に構成する。これにより、各光学素子の取付誤差・加工誤差の影響を低減するように、ガラスレンズ（レンズ1）と樹脂レンズ（レンズ2）との両レンズを調整することで、光源ユニット単位の調整を行うことができる。ガラスレンズ（レンズ1）、樹脂レンズ（レンズ2）の合成焦点距離は45mmである。
【００６０】
アパーチャ3により反射された光束は、折り返しミラー21に導光され、モニタ用アパーチャ22、レンズ3を通過し、制御基盤20に設置されたPD23に集光する。制御基盤20は、PD23に集光された光のパワーをモニタすることで、例えば、面発光レーザ（VCSEL）1の劣化等により、ポリゴンミラー5に向う光量に増減があった場合でも、それを良好に補正することが可能となる。
【００６１】
本実施形態の面発光レーザ（VCSEL）1は、低い注入電流でパワーが小さい領域で発光させる場合は、図７に示すようにP1＜P100と設定する必要がある。図７において、横軸は電流印加時刻をゼロとした経過時間を示し、縦軸は観測された光量を示す。P1は、点灯開始から最小画素単位に相当する時間（T1とする）経過したときの光量を示し、P100は、点灯開始から100 T1経過したときの光量を示す。
【００６２】
画像形成上は、P1＝P100と設定するのが好ましいが、このようにするためには、高い注入電流でパワーを大きくし、面発光レーザ（VCSEL）1を駆動しなければならず、面発光レーザ（VCSEL）1の寿命が著しく短くなったり、複数の発光点間の熱的クロストーク、或いは、電気的クロストークによるノイズの問題が発生したり、その課題を改善することが非常に難しい。
【００６３】
一方、P1＜P100で面発光レーザ（VCSEL）1を駆動すると、例えば、被走査面上に格子用の線画像を描画する場合に、被走査面上の静的なビームスポット径をＷm＝Ｗsとしてしまうと、主走査方向に相当する横線の太さよりも、副走査方向に相当する縦線の太さの方が細くなってしまう。これを最も簡単に解決するには、Ｗm＞Ｗsとし、横線と縦線との太さのバランスを確保すればよい。上記のようにＷm＝60μm、Ｗs＝55μmとしているのは、このためである。
【００６４】
P1＝P100の場合（VCSELの光量の立ち上がりが早い場合）、最小画素単位（1ドット）を図８（a）に示すように形成すると仮定する。
【００６５】
図２に示すように、P1＜P100、つまり、VCSELの光量の立ち上がりが遅いと、同じT1でも、露光に必要な光量になるまでに時間がかかり、実際は、図８（b）に示すように、最小画素単位（1ドット）の主走査方向の幅が狭くなってしまう。図８（b）に示すような状態で、横線及び縦線を描画すると、その縦線の太さは、横線の太さに比べて細くなってしまうことになる。
【００６６】
このため、本実施形態では、上記問題を解決するために、静的なビームスポット径をＷm＞Ｗsとし（但し、Ｗmは、主走査方向の静的なビームスポット径を示し、Ｗsは、副走査方向の静的なビームスポット径を示す）、横線と縦線との太さのバランスを確保するようにしている。
【００６７】
また、図９は、面発光レーザ（VCSEL）1、カップリング光学系2、アパーチャ3の配置関係を示したものである。図９に示すように、アパーチャ3は、カップリング光学系2の後ろ側焦点位置近傍に配置される。このようにすると、40個の光ビームのアパーチャ3によるケラレを均一にすることができ、P1＜P100の影響の差を小さくすることができる。
【００６８】
なお、レイアウトの都合で、必ずしもアパーチャ3の位置をカップリング光学系2の後ろ側焦点位置近傍に配置できない場合もある。このときは、アパーチャ3を、カップリング光学系2の後ろ側焦点位置と、カップリング光学系2と、の間に配置し、Ｌm＞Ｌs、Ａm＞Ａsを満足するように設定する。なお、Ｌmは、主走査方向に配列される発光点の最大離間距離を示し、Ｌsは、副走査方向に配列される発光点の最大離間距離を示し、Ａmは、アパーチャ3の主走査方向の長さを示し、Ａsは、アパーチャ3の副走査方向の長さを示す。このようにすると、40個の光ビームの光エネルギーを効率よくアパーチャ3以降の光学系に伝達することができる。更に、P1＜P100とする動特性をそれぞれの発光点毎に均一にすることができ、画像の安定性を向上させることが可能となる。
【００６９】
＜本実施形態の光走査装置900の作用・効果＞
このように、本実施形態の光走査装置900は、面発光レーザ（VCSEL）1と、面発光レーザ（VCSEL）1を変調駆動制御する制御基盤20と、面発光レーザ（VCSEL）1からの出射光束をカップリングするカップリング光学系2と、被走査面上でのビームスポット径を規定するためのアパーチャ3と、アパーチャ3からの光ビームを偏向するポリゴンミラー5と、ポリゴンミラー5からの光ビームを被走査面に導く走査光学系（走査レンズ6a、走査レンズ6b、折り曲げミラー7）と、を有し、制御基盤20は、以下の条件１、２を満足するように制御する。
条件１：P1＜P100
条件２：Ｗm＞Ｗs
但し、P1：点灯開始から最小画素単位に相当する時間（T1とする）経過したときの光量
P100：点灯開始から100 T1経過したときの光量
Ｗm：主走査方向の静的なビームスポット径
Ｗs：副走査方向の静的なビームスポット径
【００７０】
これにより、本実施形態の光走査装置900は、面発光レーザ（VCSEL）1を用いた光走査装置900において、安定的な画像を得ることが可能となる。
【実施例】
【００７１】
次に、本実施形態の図４に示す光走査装置900における具体的な実施例について説明する。
【００７２】
まず、ポリゴンミラー5の前に入射される光学系（アパーチャ3、線像形成レンズ4）について説明する。
【００７３】
アパーチャ3に入射される光束は、コリメートされており、アパーチャ径は、Ａm＝5．6mm、Ａs＝1.18mmとする。Ａmは、アパーチャ3の主走査方向の長さを示し、Ａsは、アパーチャ3の副走査方向の長さを示す。線像形成レンズ4（シリンドリカルレンズ）は、焦点距離57mmで、集光点をポリゴンミラー5の反射面に合致させる。
【００７４】
次に、ポリゴンミラー5の後に入射される光学系（ポリゴンミラー5、走査レンズ6a、6b）について説明する。
【００７５】
ポリゴンミラー5、走査光学系6（走査レンズ6a、6b）を以下の表１に示すように構成する。
【００７６】
【表１】
2010197990.tif 000003
【００７７】
上記表１において、Ｒmは、『主走査方向の近軸曲率』であり、Ｒsは、『副走査方向の近軸曲率』であり、Ｘ、Ｙは、『各光学素子の原点から次の光学素子の原点までの相対距離』である。単位はmmである。
【００７８】
例えば、ポリゴンミラー5に対するＸ、Ｙは、ポリゴンミラー5の回転軸から見て、走査レンズ6aの入射面の原点（入射側面の光軸位置）は、光軸方向に68．63mm離れており、主走査方向に12．43mm離れている。また、走査レンズ6aの光軸上の肉厚は、14mmであり、走査レンズ6aと走査レンズ6bとの間の面間隔は、89．34mmであり、走査レンズ6bの光軸上の肉厚は、3.5mmであり、走査レンズ6bから被走査面までの距離は、143.92mmである。
【００７９】
走査光学系6の走査レンズ6a、6bの各面は非球面であり、主走査方向には、以下の式１で与えられる『非円弧形状＝Ｘ』で、副走査断面（光軸と副走査方向とに平行な仮想的断面）内の曲率Ｃs(Ｙ)が主走査方向に以下の式２に従って変化する特殊面である。
【００８０】
【数１】
2010197990.tif 000004
【００８１】
但し、Ｒmは、主走査断面内の近軸曲率半径であり、Ｙは、光軸からの主走査方向の距離であり、Ｋmは、円錐定数であり、Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4、Ａ5、Ａ6、…、は、高次の係数である。
【００８２】
【数２】
2010197990.tif 000005
【００８３】
但し、Ｙは、光軸位置を原点とする主走査方向の座標であり、Ｒs（０）は、光軸を含む副走査断面内の曲率半径であり、Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3、Ｂ4、Ｂ5、Ｂ6、…、は、係数である。
【００８４】
式１、式２で用いられる各面の係数を以下の表２に示す。
【００８５】
【表２】
2010197990.tif 000006
【００８６】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００８７】
例えば、上述した本実施形態における光走査装置900を構成する各装置における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。
【００８８】
なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【００８９】
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM（Read Only Memory）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納（記録）しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。なお、リムーバブル記録媒体としては、フロッピー（登録商標）ディスク、CD-ROM（Compact Disc Read Only Memory）、MO（Magneto optical）ディスク、DVD（Digital Versatile Disc）、磁気ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。
【００９０】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールすることになる。また、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送することになる。また、ネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することになる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、デジタル複写装置やレーザプリンタ等の各種の画像形成装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１    面発光レーザ（VCSEL）
２    カップリング光学系（レンズ１、レンズ２）
３    アパーチャ
４    線像形成レンズ
５    ポリゴンミラー（変更手段）
６ａ、６ｂ    走査レンズ（走査光学系）
７    折り曲げミラー（走査光学系）
２０    制御基盤（駆動手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特開２００６−３３２１４２号公報
【特許文献２】特開２００８−２１３２４６号公報
【図１】
2010197990.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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