(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
上記光源から出射された光ビームを印加された電圧に応じて偏向する電気光学効果を有する光学結晶からなる光偏向素子と、
上記光偏向素子に電圧を印加する電圧印加手段と、
上記光偏向素子から出射された光ビームを照射対象物へ導くための光学系とを備えた光偏向装置において、
上記光偏向素子は、プラス極性の電圧を印加したときとマイナス極性の電圧を印加したときとで、電圧を印加していないときに上記光偏向素子から出射する光ビームの光軸を挟んで互いに反対方向に上記光ビームを偏向するものであり、
上記光学系は、所定のプラス極性の電圧を印加された上記光偏向素子から出射された光ビームの照射対象物への照射位置と、所定のマイナス極性の電圧を印加された上記光偏向素子から出射された光ビームの照射対象物への照射位置とが重なるように構成され、
上記電圧印加手段は、上記光偏向素子に極性の異なる電圧を周期的に印加することを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】
請求項１の光偏向装置において、
所定のプラス極性の電圧を印加された上記光偏向素子から出射された光ビームの上記光軸に対する偏向角度と、所定のマイナス極性の電圧を印加された上記光偏向素子から出射された光ビームの上記光軸に対する偏向角度とが同じとき、上記照射対象物への照射位置が重なるよう、上記光学系を構成したことを特徴とする光偏向装置。
【請求項３】
請求項２の光偏向装置において、
上記光偏向素子は、印加する電圧の絶対値が同じとき、プラス極性の電圧を印加したときの上記光軸に対する偏向角度と、マイナス極性の電圧を印加したときの上記光軸に対する偏向角度とが同じとなるものであって、
上記電圧印加手段は、マイナス極性のときの電圧の絶対値と、プラス極性のときの電圧の絶対値とを同じ値にしたことを特徴とする光偏向装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの光偏向装置において、
上記電圧印加手段は、上記光偏向素子に極性の異なる電圧を１０ＫＨｚ以上の周波数で印加することを特徴とする光偏向装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかの光偏向装置において、
上記光学系は、上記光軸に対して一方向に偏向された光ビームのうち、半分の光を反射して、上記照射対象物へ導く第１ハーフミラーと、
上記第１ハーフミラーの反射面に対して反射面が直交するように、上記第１ハーフミラーに隣接配置され、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に偏向された光ビームのうち半分を反射する第２ハーフミラーと、
上記第２ハーフミラーから反射された光を反転させる反転ミラーとを備えたことを特徴とする光偏向装置。
【請求項６】
請求項５の光偏向装置において、
上記偏向素子に印加する電圧と同じ周期で、上記光源の光量を変化させることを特徴とする光偏向装置。
【請求項７】
請求項１乃至４いずれかの光偏向装置において、
上記光学系は、光軸に対して一方向に偏向された光ビームを反射して、上記照射対象物へ導く第１偏光ビームスプリッターと、
上記第１偏光ビームスプリッターの反射面に対して反射面が直交するように、上記第１偏光ビームスプリッターに隣接配置され、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に偏向された光ビームを反射する第２偏光ビームスプリッターと、
上記第２偏光ビームスプリッターから反射された光を反転させる反転ミラーと、
上記反転ミラーの反射面と対向するように配置された１／４波長板とを備えたことを特徴とする光偏向装置。
【請求項８】
請求項１乃至４いずれかの光偏向装置において、
上記光学系は、光軸に対して一方向に偏向された光ビームのうち、半分の光を反射して、上記照射対象物へ導くハーフミラーと、
上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に偏向された光ビームが入射する１／２波長板と、
上記ハーフミラーの反射面に対して反射面が直交するように、上記ハーフミラーに隣接配置され、上記１／２波長板を通過した光ビームを反射する偏光ビームスプリッターと、
上記第２偏光ビームスプリッタから反射された光を反転させる反転ミラーと、
上記反転ミラーの反射面と対向するように配置された１／４波長板とを備えたことを特徴とする光偏向装置。
【請求項９】
光源と、
上記光源から発射された光束を主走査方向に偏向走査せしめる偏向手段と、
上記偏向手段によって偏向せしめられた光束を被走査面に導く複数の光学素子とを備えた光走査装置において、
上記被走査面の副走査方向のずれを調整する調整手段を設け、
上記調整手段として、請求項１乃至８いずれかの光偏向装置を用いたことを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体の表面に潜像を書き込むための光書込手段とを備えた画像形成装置において、
上記光書込手段として、請求項９の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向装置、光走査装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気光学効果を有する光学結晶からなる光偏向素子を用いた光偏向器が記載されている。
この光学結晶は、光軸方向に複数のプリズム部が配列され、結晶の上面と下面とにそれぞれ電極が設けられている。電極間に電圧を印加すると、ポッケルス効果により、プリズム部の屈曲率が変化する。その結果、光学結晶に入射した光が、光学結晶のプリズム部に入射すると、所定角度偏向される。そして、複数のプリズム部を通過することで、光学結晶へ入射した光ビームを設定された偏向角度に偏向して、光学結晶から出射させることができる。また、一方の電極の極性がプラス極性となるような電圧を印加したときと、一方の電極の極性がマイナス極性となるような電圧を印加したときとで、光学結晶に入射した光ビームは、光軸を挟んで互いに反対方向に偏向される。また、電圧の絶対値が同じ値であれば、一方の電極の極性がプラス極性となるような電圧を印加したときの光ビームの光軸に対する偏向角度と、一方の電極の極性がマイナス極性となるような電圧を印加したときの光ビームの光軸に対する偏向角度が同じとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記電気光学効果を有する光学結晶は、印加する電圧値により偏向角度を瞬時に変更することができ、また、精度の高い偏向を行うことができる。そして、このような性質を生かし、例えば、画像形成装置における光走査装置の感光体への照射位置の副走査方向のズレを補正する素子として用いることが検討されている。
【０００４】
しかしながら、上記電気光学効果を有する光学結晶においては、一定の電圧を連続して印加して、光ビームをある偏向角度で照射対象物（例えば、感光体）の所定の位置に一定時間以上光ビームを照射し続けると、照射対象物に照射された光ビームのビームスポット径が歪む所謂フォトリフラクション現象が生じるという課題があった。
【０００５】
上述のフォトリフラクション現象は、次のようにして発生する。光学結晶に光ビームを照射すると光学結晶内に存在する欠陥準位からキャリア（電荷）が励起される。キャリアが発生した状態で１方向に電界が長時間作用すると、この電界によりキャリアが移動（キャリアドリフト）して結晶内の別の欠陥準位にトラップされる。また、その箇所に他の欠陥準位で発して移動してきたキャリアもトラップされ、その箇所にキャリアが集まり、一種の空間電荷層が形成される。この空間電荷層が光学結晶の内部電界を形成し、その内部電界が、電極間に印加した外部電界の作用を阻害し、光学結晶内部の屈折率を変化させる。その結果、光学結晶内部で光が散乱され、光ビームが歪む。これが、フォトリフラクション現象である。
【０００６】
また、強い電界を光学結晶に発生させるために高電圧を電極間に一定時間印加し続けると、部分的に絶縁破壊が起こり、キャリアが電極から光学結晶内に注入されてしまう。この光学結晶内に注入されたキャリアも、キャリアドリフトして結晶内のキャリアが集まった欠陥準位にトラップされてしまい、上述した空間電荷層が形成されやすい要因となっている。
【０００７】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光学結晶で偏向した光ビームを照射対象物の所定の位置に一定時間以上照射しても、光ビームのビームスポット径の歪みを抑制することができる光偏向装置、光走査装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光源と、上記光源から出射された光ビームを印加された電圧に応じて偏向する電気光学効果を有する光学結晶からなる光偏向素子と、
上記光偏向素子に電圧を印加する電圧印加手段と、上記光偏向素子から出射された光ビームを照射対象物へ導くための光学系とを備えた光偏向装置において、上記光偏向素子は、プラス極性の電圧を印加したときとマイナス極性の電圧を印加したときとで、電圧を印加していないときに上記光偏向素子から出射する光ビームの光軸を挟んで互いに反対方向に上記光ビームを偏向するものであり、上記光学系は、所定のプラス極性の電圧を印加された上記光偏向素子から出射された光ビームの照射対象物への照射位置と、所定のマイナス極性の電圧を印加された上記光偏向素子から出射された光ビームの照射対象物への照射位置とが重なるように構成され、上記電圧印加手段は、上記光偏向素子に極性の異なる電圧を周期的に印加することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光偏向素子に電圧を印加していないときに光偏向素子から出射する光ビームの光軸に対して一方向に所定角度だけ光偏向素子によって光ビームを偏向したときと、上記一方向に所定角度だけ偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に所定角度だけ光偏向素子によって光ビームを偏向したときとで、照射対象物への照射位置を同じにしている。よって、以下のような電圧を光偏向素子に印加することで、光ビームのビームスポット径の歪みを抑制して、照射対象物の所定の位置に光ビームを照射し続けることができる。すなわち、極性が異なる電圧を周期的に印加するのである。光学結晶の光偏向素子にプラス極性の電圧値を印加したときと、マイナス極性の電圧を印加したときとで、光ビームは、光軸を挟んで互いに反対方向に偏向される。また、光学結晶は、上述したように、一方の偏向角度から他方の偏向角度へ瞬時に光ビームの偏向角度を変えることができる。よって、電圧極性を周期的に変更することで、照射対象物の所定の位置に光ビームを照射し続けることができる。
【００１０】
このように、極性が異なる電圧を周期的に印加することで、照射対象物の所定の位置に光ビームを照射し続けることができるので、このとき、一定方向の電界が形成され続けることはない。よって、光学結晶内に発生したキャリアの電界の影響による移動が抑制され、光学結晶内に一種の空間電荷層が形成されるのを抑制することができる。よって、空間電荷層による電界の作用の阻害を抑制することができ、光学結晶内部の屈折率の変化を抑制することができ、光ビームが歪んでしまうのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る光偏向装置の概略構成図。
【図２】同光偏向装置の要部拡大構成図。
【図３】光偏向素子の断面図。
【図４】ニオブ酸リチウム材料で製造した光偏向素子の印加電圧と偏向角との関係を示すグラフ。
【図５】光偏向素子の動作電圧の周波数に対する出力光電圧をプロットしたグラフ。
【図６】光偏向素子に印加する電圧パターンの一例を示す図。
【図７】図６に示す電圧パターンを印加したときの照射対象物上の光ビームの位置を示す図。
【図８】光源出力を一定にしたときの照射対象物上光ビームの光強度を示す図。
【図９】照射対象物上光ビームの光強度を一定にしたときの光源出力を示す図。
【図１０】１００Ｈｚの交流電圧を印加したときの照射対象物のビーム形状を撮影した図。
【図１１】１ＫＨｚの交流電圧を印加したときの照射対象物のビーム形状を撮影した図。
【図１２】１０ＫＨｚの交流電圧を印加したときの照射対象物のビーム形状を撮影した図。
【図１３】変形例１の光偏向装置の要部を示す概略構成図。
【図１４】変形例２の光偏向装置の要部を示す概略構成図。
【図１５】画像形成装置の概略構成図。
【図１６】本実施形態の光偏向装置が搭載された露光装置の概略構成図。
【図１７】中間転写ベルトに形成されるシェブロンパッチを示す拡大模式図。
【図１８】スキュー補正時の光偏向素子に印加する印加電圧パターンの一例を示す図。
【図１９】出力光電圧測定装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る光偏向装置１の概略構成図である。
図に示すように、光偏向装置１は、光源２と、電気光学効果を有する光学結晶からなる光偏向素子３と、光偏向素子３により偏向された光ビームを図示しない照射対象物へ導くための光学系４とを備えている。また、光偏向素子３に電圧を印加する電圧印加手段としての電圧供給部５、電圧供給部５を制御して、光偏向素子３に印加する電圧を制御して偏向角度を制御したり、光源２に印加する電圧を制御して光源が出力する光強度を制御する制御部６を有している。
【００１４】
制御部６は、図示しない外部電源からの電圧を昇圧させる機能を有している。これは、後述するように、光偏向素子３で光ビームには、数１００Ｖ〜数ｋＶの電圧を印加するので、制御部６には、電圧を昇圧させる機能が必要となる。また、制御部６は、周波数を変換する機能ももち、極性が異なる電圧を比較的柔軟に変化させることができる。
【００１５】
上記電圧供給部５、制御部６は、電子回路によって実現することができ、場合によっては外部からのコンピューター制御によって、より複雑な電圧を光偏向素子３に供給することも可能である。
【００１６】
光源２は、半導体レーザ、固体レーザ、ガスレーザなどであり、光源２から出射される光は、レーザ光であり、波長は０．４ミクロンから４ミクロンの範囲である。光偏向素子３への光入力は、半導体レーザからの出力光をレンズにより光偏向素子３の端面から入射させる方法や、光ファイバーを介して端面に入射させる方法を用いることができる。半導体レーザからの出力光は基本的には直線偏光であるので、偏光方向は電圧印加方向と平行な直線偏光方向として光ビームを光偏向素子３に入射する。光ビーム径は１ｍｍ程度であり、偏向角や解像点数に基づいて、光学レンズなどを光偏向素子３と光源２と間に設けて光ビームを調整して、光偏向素子３に入射される。
【００１７】
図２は、光偏向装置の要部拡大構成図であり、図３は、光偏向素子３の断面図である。以下の説明では、光軸方向をＸ方向、光偏向素子３の偏向方向（光走査方向）をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向（紙面に対して垂直方向）をＺ方向として、説明する。
光偏向素子３は光学結晶基板で形成されている。ここで光学結晶とは、具体的には、ニオブ酸リチウム、マグネシウム添加ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム、それらの混晶材料などに代表される酸化物の強誘電性結晶である。この光学結晶でできた基板に複数の分極反転領域３ａが光軸方向に並んで形成されている。これら分極反転領域３ａは、三角形形状の連鎖で形成されるプリズム型の分極ドメインを分極反転技術によって形成する。分極反転領域３ａの三角形状の幅や高さは、偏向角などの素子の仕様によって、適宜決定される。例えば、幅１ｍｍ、高さ２ｍｍの二等辺三角形の形状などである。
【００１８】
上述したように、光源２から出射されるレーザ光は、直線偏光であり、偏光の振動方向は、電圧印加によって生じる電界と平行な方向である。光偏向素子３は、このような電界を印加したときにポッケルス係数が大きくなるような結晶軸を用いている。
【００１９】
図３に示すように、光偏向素子３のＸＹ平面に電極３ｂが形成されており、電極３ｂで分極反転領域３ａを挟み込んでいる。光源２からの光ビームは、光偏向素子３の図中左側の面（ＺＹ平面）から入射し、電極３ｂ間を透過して、図中右側のＺＹ平面から出射する。
【００２０】
電極３ｂに電圧を印加すると、電極３ｂに挟まれた光学結晶内に電界生じ、その電界の大きさに対応して電気光学効果（ポッケルス効果）により光学結晶の屈折率が変化する。ポッケルス効果は電界に１次比例するので、電界の方向（正負）によって屈折率の変化量も正負に変化する。分極反転領域３ａでは結晶軸が１８０度回転しているために、同じ方向に電界が発生していても、分極反転領域３ａが形成されている部分と形成されていない部分とでの屈折率変化量の符号が異なる。つまり、分極反転領域３ａで屈折率が−（Δｎ）変化するように電圧が印加されると、分極反転領域３ａ以外では＋（Δｎ）変化するのである。よって、分極反転領域３ａと分極反転領域ではない部分とに屈折率の差が生じる。このため、分極反転領域３ａと分極反転領域ではない部分との境界で光の進行方向が徐々に変化していき、出力側では、ある偏向角θの出力を得ることができる。
【００２１】
図４は、ニオブ酸リチウム材料で製造した光偏向素子３の印加電圧Ｖと偏向角θの関係を示すである。
図に示すように、電圧が大きくなるにつれてポッケルス効果により屈折率変化が大きくなるため、線形に偏向角θも大きくすることができる。図４においては、光が伝搬する部分の厚みが１０μｍの光偏向素子３で調べたため、最大偏向角を得るための電圧も、１５０Ｖ程度と低電圧で駆動させることができた。また、図４からわかるように、任意電圧を印加することで、任意偏向角を実現できる。つまり、偏向角と偏向周波数を電圧源によってのみ決定させることができるのである。このような駆動は、機械的な駆動では困難であり、ランダムアクセスによる偏向方向の走査も可能である。また、図４からわかるように、印加電圧がプラス極性のときは、偏向角度は、光軸に対してプラス方向（図２中の上側：＋Ｙ方向）に偏向し、印加電圧がマイナス極性のときは、光軸に対してマイナス方向（図２中下側：−Ｙ方向）に偏向させることがわかる。また、印加する電圧の絶対値が同じ場合、プラス側とマイナス側とで偏向角度が、ほぼ同じであることもわかる。
【００２２】
図５は、光偏向素子３の動作電圧の周波数に対する出力光電圧をプロットしたグラフである。出力光電圧は、光偏向素子３から出力された光を光検出器で検出したときの光検出器の出力電圧値である。具体的には、出力光電圧値は、以下のようにして測定されたものである。
図１９は出力光電圧測定装置の概略構成図である。
図に示すように、光偏向素子３よりも光進行方向下流側に、第１光学系１０１と、透過率可変フィルター１０２と、第２光学系１０３と、光検出器１０４とが配置されている。第１光学系１０１は、光路を平行にするもので、第２光学系１０２は光を光検出器１０４に集光するものである。透過率可変フィルター１０２は、光偏向素子３の偏向角度が＋θＭＡＸ（光偏向素子３が＋方向に偏向可能な最大偏向角度）のとき、透過率が最大となり、偏向角度が−θＭＡＸ（光偏向素子３が−方向に偏向可能な最大偏向角度）のとき、透過率が最小となるものである。光偏向素子３に電圧を供給する電圧供給部５は、シグナルジェネレータ５ｂとアンプ５ａとからなり、シグナルジェネレータ５ｂから出力される数ボルトの電圧をアンプ５ａで１００倍に増幅して光偏向素子３に印加している。
【００２３】
出力光電圧の測定は、次のように行う。
光偏向素子３に、一定の周波数で極性が変化する電圧を印加する。その結果、光偏向素子３からは、−θと＋θ（θの絶対値は、同じ）に偏向された光が、交互に第１光学系１０１に入射する。＋θに偏向された光は、透過率可変フィルター１０２により遮光されずに、そのほとんどが透過率可変フィルター１０２を透過して、光検出器１０４に入射する。その結果、光検出器１０４により所定の出力光電圧が出力される。一方、−θに偏向された光は、透過率可変フィルター１０２によりそのほとんどが遮光され、わずかな光が光検出器１０４に入射する。その結果、光検出器１０４から出力される出力光電圧は、大幅に低下する。これにより、光検出器１０４には、光偏向素子３に印加した電圧と同じような周波数の出力光電圧が、検出される。上記図５では、光偏向素子３の動作電圧の周波数に対する出力光電圧の最大値（＋θのときの出力光電圧）をプロットしたものである。
【００２４】
図５に示すように、周波数が０．１Ｈｚから２０ｋＨｚまでは一定した出力光電圧を示していることがわかる。よって、このときは、光偏向素子３は、光源２からの光を所定の角度に偏向できていることがわかる。一方、２０ｋＨｚ以上の場合は、印加電圧を発生させる電圧源の性能により、光偏向素子３が、光源２からの光を所定角度（＋θ）偏向することができず、出力光電圧が落ちてしまっている。
【００２５】
これは、今回、測定に使用した１００倍増幅のアンプ５ａは２０ｋＨｚ以上の周波数に対して対応していない。このため、高周波の電圧シグナルを正確に１００倍に増幅することができなくなり、高周波になるほど増幅度が低下して、光偏向素子３への印加電圧が低下し、偏向角度が小さくなる。その結果、光検出器へ入射する光強度が低下して、出力光電圧（最大値）が低下してしまった。これは、アンプ５ａの性能に依存しているので、１００ｋＨｚまで対応したアンプを使うことで２０ｋＨｚ以上でも所定の偏向角度に偏向でき、一定の出力光電圧（最大値）を得ることができる。
【００２６】
このことから、従来の共振現象を用いた光偏向素子３と比較して、高速スキャンかつランダムスキャンでの動作が可能である。また、この光偏向素子３は任意の周波数に対して複雑な偏向をさせることが可能であるので、１００kＨｚ程度までであれば、偏向走査の範囲や偏向走査のスピードなどを適宜変更することができるなど、柔軟な偏向が可能となる。たとえば、１００Ｈｚで電圧を変化させて、比較的遅いスキャン動作を行っていたところを局所的に１０kＨｚで電圧を変化させて、高速スキャンに切り替えることも可能であるし、電圧を任意に変化させて、スキャン範囲を任意に切り替えることも可能である。
【００２７】
先の図２に示すように、光偏向素子３から出射した光を、照射対象物Ｔへ導くための光学系４は、コリメート光学系４１、ガラスなどの透過部材４５に２枚のハーフミラー４３，４４を隣り合わせて設けた立方体形状の光学部品４２を有している。
【００２８】
光学部品４２は、光偏向素子３によりプラス方向（図中一点鎖線で示す光軸に対して上側）に偏向された光ビームが、第１ハーフミラー４３の反射面に対して４５°の角度で入射し、光偏向素子３によりマイナス方向（図中一点鎖線で示す光軸に対して下側）に偏向された光ビームが、第２ハーフミラー４４の反射面に対して４５°の角度で入射するように配置されている。また、光学系４には、第２ハーフミラー４４で反射した光を反転させる反転ミラー４６を備えている。
【００２９】
図２においては、コリメート光学系４１は概念的に凸レンズを一枚だけを記載しているが、波面収差などを取り除くためにレンズ群で構成されている。レンズの焦点距離は１０ｍｍ程度に設定してあり、光偏向素子３からの出力端が焦点位置になるように配置してある。
【００３０】
第１、第２ハーフミラー４３、４４の反射率は５０％程度であり、反転ミラー４６は、光を１００％反射するミラーであり、アルミニウムやクロムなどをガラスにコートしたミラーである。
【００３１】
従来、照射対象物Ｔの所定の位置に一定時間、光ビームを照射する場合は、光偏向素子３に一定の電圧を長時間印加し続ける必要があった。しかし、光偏向素子３に一定の電圧を長時間印加し続けると、上述したように、フォトリフラクション現象が発生し、光偏向素子３から出射された光が歪んでしまうという課題があった。本実施形態においては、上述したように光学系４を構成したことにより、光偏向素子３に一定の電圧を長時間印加し続けずとも、照射対象物Ｔの所定の位置に一定時間、光ビームを照射することができる。以下に、具体的に説明する。
【００３２】
図２に示すように、＋θ１で出力された光はコリメート光学系４１を通過して、第１ハーフミラー４３の反射面に入射角４５度で入射する。第１ハーフミラ−４３に入射した光のうち、半分の光は、第１ハーフミラー４３を透過し、残りの半分の光は、第１ハーフミラー４３により反射され、その反射光は、照射対象物Ｔの所定の位置Ａに照射される。また、−θ１で出力された光は、コリメート光学系４１を通過して、第２ハーフミラー４４の反射面に入射角４５度で入射する。第２ハーフミラ−４３に入射した光のうち、第２ハーフミラー４３により反射された反射光が、反転ミラー４６へ垂直に入射し反転して再び第２ハーフミラー４４へ入射角４５度で入射する。第２ハーフミラー４４へ入射した反転光のうち、第２ハーフミラー４４を透過した光は、透過部材４５内を進んで、第１ハーフミラー４３へ入射角４５度で入射する。このとき、第１ハーフミラー４３の偏向角度が＋θのときの光が入射する箇所と反対側の箇所に光が入射する。そして、第１ハーフミラー４３に入射した光のうち、第１ハーフミラー４３を透過した光が、照射対象物Ｔの偏向角度が＋θ１のときの光が照射する箇所と同じ箇所Ａに照射される（なお、図２では、光の進路が混ざらないように少しずらして記載している。）
【００３３】
このように、第１ハーフミラー４３と第２ハーフミラー４４の接合点と光偏向素子３の出力端の光軸（光偏向素子に電圧を印加していないときに光ビームが出射するところ）とを一致させ、ハーフミラーの光軸に対する傾斜角度（本実施形態では４５°）を適切にすることにより、＋θの偏向角が照射対象物Ｔに形成する光スポットと、−θの偏向角が照射対象物Ｔに形成する光スポットの位置を一致させることができる。
【００３４】
このように、本実施形態においては、＋θの偏向角が照射対象物Ｔに形成する光スポットの位置と、−θの偏向角が照射対象物Ｔに形成する光スポットの位置とを一致させているので、図６に示すような電圧波形を、光偏向素子３に印加し、光偏向素子３に印加する電圧の極性が切り替わる瞬間は、光源２の出力をＯＦＦにすることで、光偏向素子３に一定の電圧を長時間印加し続けずとも、照射対象物Ｔの所定の位置に一定時間、光ビームを照射することができる。具体的には、時間周期Ｓがミリ秒またはマイクロ秒オーダーの電圧を印加することで、光ビームを照射対象物Ｔの所定の位置で照射させ続けることができる。
【００３５】
このように、本実施形態においては、照射対象物Ｔの所定位置に光ビームを照射させ続けるとき、ミリ秒またはマイクロ秒オーダーで電圧の極性が切り替わることで、光学結晶にビーム光を照射することで発生したキャリアが電界の影響で移動するのを抑制することができる。よって、キャリアがある欠陥準位にトラップされて空間電荷層が形成されるのを抑制することができ、光学結晶内部の屈折率変化が生じるのを抑制することができる。これにより、光ビームが歪むフォトリフラクション現象が発生するのを抑制することができる。
【００３６】
また、図６に示すように、光偏向素子３に印加する電圧値が±Ｖ１のときは、光偏向素子３が、＋θ１と−θ１の偏向角度で光ビームを出射し、図７に示すように、照射対象物ＴのＡの位置に光ビームが照射される。そして、図６に示すように、光偏向素子３に印加する電圧値が±Ｖ２になると、光偏向素子３が、＋θ２と−θ２の偏向角度で光ビームを出射（図２参照）し、図７に示すように、照射対象物ＴのＢの位置に光ビームが照射される。このように、電圧値の絶対値を変えることで、照射対象物Ｔの照射位置を瞬時に変えることができる。また、電圧値を精度よく制御することで、照射対象物Ｔの所定位置に精度よく光ビームを照射することができる。
【００３７】
偏向角度が＋θのときは、第１ハーフミラー４３で５０％の光が反射されて、照射対象物Ｔに照射されるので、照射対象物Ｔに照射される光強度は、光源２から出射される光強度の半分である。一方、偏向角度が−θのときは、第２ハーフミラー４４で５０％の光が反射されて、その５０％の光が反転ミラー４６で反転した後、再び第２ハーフミラー４４へ入射する。そして、この５０％の光のうちの半分の２５％の光が第１ハーフミラー４３へ入射し、第１ハーフミラー４３に入射した２５％の光の半分の１２．５％の光が、照射対象物Ｔへ入射する。このように、偏向角度が−θのときは、照射対象物Ｔに照射される光強度は、光源２から出射される光強度の（１／８）である。よって、図８（ｂ）に示すように、光源２の出力が一定の場合、図８（ａ）に示すように、照射対象物Ｔの所定の位置に光の強度が４倍異なる光が周期的に照射されてしまう。
【００３８】
このため、図９（ｂ）に示すように、制御部６で、−θで偏向させる電圧を光偏向素子３に印加したときは、＋θで偏向させる電圧を光偏向素子３に印加したときの光パワーに対して４倍の光パワーで出力するように、光源２を制御する。これにより、図９（ａ）に示すように、照射対象物Ｔの所定の位置に照射される光強度を一定とすることができる。
また、この場合、光偏向素子３への印加電圧の極性の切り替えに合わせて、光源２から出射する光強度を変更させることになるため、光強度の切り替えもミリ秒またはマイクロ秒オーダー周期で行うことになる。しかし、本実施形態においては、光源２として半導体レーザーを用いているので、ＭＨｚ以上の高速なスイッチングスピードが可能であることから、上記の短い周期に対する反応速度にも対応可能であり、光偏向素子３への印加電圧の極性の切り替えに対して、光源２から出射する光強度の変更が遅延することはない。
【００３９】
次に、レーザ光を光学結晶に入射し、印加周波数に対する照射対象物Ｔへのビーム形状の時間変化について調べた検証実験について説明する。
検証実験に用いた光学結晶は酸化マグネシウムがドープされたニオブ酸リチウムであり、この光学結晶にレーザ光（波長５３２ｎｍ、パワー１ｍＷ）を入射すると同時に、交流電圧６００Ｖを光学結晶に周波数を変化させて印加した。
図１０は、１００Ｈｚの交流電圧を印加したときの照射対象物Ｔのビーム形状を撮影した図であり、図１１は、１ＫＨｚの交流電圧を印加したときの照射対象物Ｔのビーム形状を撮影した図である。また、図１２は、１０ＫＨｚの交流電圧を印加したときの照射対象物Ｔのビーム形状を撮影した図である。
【００４０】
図１０（ａ）に示すように、１００Ｈｚの交流電圧を印加したときは、電圧印加直後は明瞭なビームスポットが形成されていたが、図１０（ｂ）に示すように３０分後のビーム形状は縦長で不明確なビーム形状に変化した。これは、１００Ｈｚでは、光学結晶内に発生したフォトキャリアの移動を十分に抑制することはできず、前述したフォトリフラクション現象による不均一な屈折率分布が生じ、その屈折率分布によって光が散乱されているためと考えられる。
【００４１】
また、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、１ｋＨｚの場合も、１００Ｈｚのときと同様、電圧印加直後は明瞭なビーム形状が形成されていたが、３０分後は、フォトリフラクションの影響を受けてビーム形状が不明確となった。
【００４２】
一方、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、１０ｋＨｚの交流電圧を光学結晶に印加したときは、電圧印加直後から３０分経過後まで、明瞭なビーム形状が維持され、ビーム形状がほとんど歪んでいないことがわかる。これは、高周波（短い時間周期）で電圧の極性が変化すると、光を照射したときに光学結晶内部で発生したフォトキャリアが電界変化に追随することができないために、フォトキャリアの移動が抑制され、結果的にフォトリフラクション現象によるビーム歪が起こりにくくなったと考えられる。
【００４３】
さらに、図１２（ｃ）に示すように、６０分間光学結晶に電圧を印加し続けても、ビーム形状はほとんど変化せず、明瞭の状態を維持することができた。このことからも、１０ｋＨｚ以上の高周波を光学結晶に印加することで、フォトリフラクションによるビーム歪を抑制できることがわかる。
【００４４】
上記のような検証実験から、照射対象物Ｔの所定の位置にビームを照射するときに、光偏向素子３に入射する電圧を、１０ｋＨｚ以上の高周波数にすることで、光ビームを照射対象物の所定の位置で照射させ続けたときの光の歪みを抑制することができる。
【００４５】
電気光学効果は高速な周波数動作が可能であるので、電圧極性を１０ＫＨｚ以上で変化させて偏向角度を＋θから−θへ瞬時に変化させることができる。また、光源２として、ＭＨｚ以上の高速な反応速度にも対応可能な半導体レーザーを用いることで、光源２の高速なＯＮ／ＯＦＦ制御に対応することができる。よって、電圧極性を１０ＫＨｚ以上で変化させて偏向角度を＋θから−θへ瞬時に変化させながら照射対象物Ｔの所定位置に光を照射し続けることができる。また、電圧の絶対値を変更するだけで、照射対象物Ｔへの照射位置を変更することができるので、ｋＨｚオーダで照射対象物Ｔへの照射位置をランダムで変更することができる。このような動作はＭＥＭＳなどの機械駆動の偏光素子では実現がかなり困難である。
【００４６】
次に、本実施形態の変形例について、説明する。
【００４７】
［変形例１］
図１３は、変形例１の光偏向装置１Ａの要部を示す概略構成図である。
図１３に示すように、この変形例１の光偏向装置１Ａは、第１、第２ハーフミラーの代わりに第１、第２偏光ビームスプリッター４３１，４４１を設け、第２偏光ビームスプリッター４４１と反転ミラー４６との間に１／４波長板４７を配置したものである。
偏光ビームスプリッターは、ある特定の直線偏光に対しては反射し、それとは直交する直線偏光に対しては透過する性質を持ち、多層膜や異方性材料により形成される光素子である。また、１／４波長板４７は、は２つの直交する偏光成分の位相をπ、すなわち、１／４波長ずらすことができるものであり、直線偏光の光を円偏光に変換、あるいは円偏光の光を直線偏光に変換することができるものである。
【００４８】
上述したように、本実施形態においては、光源２として半導体レーザを用いており、光源２から直線偏光の光が出射され、電圧印加方向と平行な直線偏光方向（紙面に対して
垂直方向）として光ビームを光偏向素子３に入射する。第１偏光ビームスプリッター４３１は、紙面と直交する方向に振動する直線偏光（以下、Ｓ波という）の光は、反射し、紙面と平行に振動する直線偏光（以下、Ｐ波という）の光は透過するように配置されているので、光偏向素子３、コリメート光学系４１を通過した＋θ偏向された光は、第１偏光ビームスプリッターで全反射して、照射対象物Tの所定の位置へ入射する。
【００４９】
第２偏光ビームスプリッター４４１も第１偏光ビームスプリッター４３１と同様、Ｓ波の光は反射し、Ｐ波の光は透過するように配置されているので、光偏向素子３、コリメート光学系４１を通過した−θ偏向された光は、第２偏光ビームスプリッター４４１で全反射される。第２偏光ビームスプリッター４４１で全反射された光は、１／４波長板４７に入射し、円偏光に変換されて反転ミラー４６へ入射する。反転ミラー４６で反射された反射光の円偏光の回転方向は、反転ミラー４６へ入射する入射光の円偏光の回転方向とは逆になる。よって、反転ミラー４６の反射光が１／４波長板に入射すると、反射光は、紙面と平行に振動する直線偏光（Ｐ波）に変換される。このＰ波の光は、第２偏光ビームスプリッター４４１、第１偏光ビームスプリッター４３１を通過して、光偏向素子３で＋θ偏光したときの光が入射する照射対象物Ｔの同じ位置に入射される。
【００５０】
このように、変形例１の光偏向装置１Ａにおいては、照射対象物Ｔへ照射される光の強度を＋θに偏向したとき、−θに偏向したときいずれも、光源２から出力されたときの光強度と同じにすることができる。よって、変形例１の光偏向装置１Ａにおいては、実施形態に比べて、光源２の出力を抑えて、所定の光強度の光を照射対象物Ｔへ照射することができ、消費電力を削減することができる。しかし、変形例１においては、高価な偏光ビームスプリッターや、波長板を設けるので、ハーフミラーで構成された実施形態に比べて、装置のコストが高くなるとうデメリットをもつ。よって、実施形態のハーフミラーの構成を採用するか、変形例１の構成を採用するかは、装置の仕様などにより適宜決めればよい。
【００５１】
［変形例２］
図１４は、変形例２の光偏向装置１Ｂの要部を示す概略構成図である。
上述した変形例１の光偏向装置１Ａにおいては、光偏向素子３により＋θ偏向された光が、照射対象物Ｔに照射されるときの直線偏光の位相と、光偏向素子３により−θ偏向された光が、照射対象物Ｔに照射されるときの直線偏光の位相とが、π（１／４波長）異なっている。よって、照射対象物Ｔのビーム形状に、干渉縞が生じるおそれがあった。そこで、この変形例２は、照射対象物Ｔのビーム形状に干渉縞を生じさせず、また、照射対象物Ｔへ照射される光の強度低下を抑えるように光学系を構成した。
【００５２】
図１４に示すように、この変形例２の光偏向装置１Ｂは、光偏向素子３で＋θ偏向された光が入射する光学部品４２の面には、ハーフミラー４３を設け、光偏向素子３で−θ偏向された光が入射する光学部品４２の面には、偏光ビームスプリッター４４２を設けたものである。また、この変形例２は、変形例１と同様、偏光ビームスプリッター４４２と反転ミラー４６との間に１／４波長板４７が配置されている。また、コリメート光学系４１と偏光ビームスプリッター４４２との間には、１／２波長板４７が設けられている。偏光ビームスプリッター４４２は、Ｐ波（紙面に対して平行に振動する直線偏光）の光は、反射し、Ｓ波（紙面に対して垂直に振動する直線偏光）の光は、透過するように、配置されている。１／２波長板４８は、入射光の直線偏光を、それと直交する直線偏光に変換するものである。
【００５３】
光偏向素子３で＋θに偏向された光は、実施形態と同様、ハーフミラー４３により反射された５０％の光が、照射対象物Ｔの所定の位置に入射する。
【００５４】
一方、光偏向素子３で−θに偏向された光は、１／２波長板４８に入射して、Ｓ波から、Ｐ波に変換されて、偏光ビームスプリッター４４２に入射する。偏光ビームスプリッター４４２は、Ｐ波は反射するので、偏光ビームスプリッターに入射した光は、全反射する。偏光ビームスプリッター４４２で反射した光は、変形例２と同様、１／４波長板４７で円偏光に変換されて、反転ミラー４６に入射する。反転ミラー４６で反射した反射光は、変形例１同様、反転ミラー４６へ入射する入射光の円偏光の回転方向とは逆方向となって、再び１／４波長板４７に入射する。１／４波長板４７に入射した光は、偏光ビームスプリッター４４２に入射した直線偏光とは、９０度ずれた直線偏光のS波に変換されて、偏光ビームスプリッター４４２へ入射する。偏光ビームスプリッター４４２は、S波の光は、透過するので、そのまま偏光ビームスプリッター４４２を透過し、５０％の光がハーフミラー４３を透過して、光偏向素子３で＋θ偏光したときの光が入射する照射対象物Tの同じ位置に入射される。
【００５５】
このように、変形例２の光偏向装置１Ｂは、照射対象物Ｔに照射される光偏向素子３により＋θに偏向された光と、照射対象物Ｔに照射される光偏向素子３により−θに偏向された光とを、ともにＳ波にすることができる。これにより、照射対象物Ｔに照射されたビームスポットに干渉縞が生じるのを防止することができる。また、−θに偏向された光の光源２に対する強度の減少を５０％に抑えることができ、実施形態の２枚のハーフミラーを設けた構成に比べて、−θに偏向された光の光源２に対する強度の減少を抑えることができる。よって、実施形態に比べて、光源２の出力を抑えて、所定の光強度の光を照射対象物Ｔへ照射することができ、消費電力を削減することができる。
【００５６】
また、上記では、光軸に対して＋方向に偏向させたときの光軸に対する偏向角度と、−方向に偏向させたときの光軸に対する偏向角度とが同じとき、照射対象物Ｔの同じ位置に光ビームが照射するよう光学系４を構成したが、光軸に対して＋方向に偏向させたときの光軸に対する偏向角度と、−方向に偏向させたときの光軸に対する偏向角度とが異なるときに、照射対象物Ｔの同じ位置に光ビームが照射するよう光学系４を構成してもよい。例えば、＋方向に偏向させたときの光軸に対する偏向角度がθ１で、−方向に偏向させたときの光軸に対する偏向角度がθ２のときに、照射対象物Ｔの同じ位置に照射するよう光学系４を構成するのである。そして、照射対象物Ｔに対する照射位置を変更するときは、＋方向に光軸に対する偏向角度がθ２となるよう偏向し、−方向に光軸に対する偏向角度がθ３となるように偏向することで、＋方向に偏向した光と、−方向に光を偏向したときとで、照射対象物Ｔの同じ位置に光を偏向する。
【００５７】
次に、画像形成装置の光走査装置たる露光装置に副走査方向のずれを調整する調整手段として上述した光偏向装置１〜１Ｂを用いた例について説明する。
図１５は、画像形成装置の要部構成を示す構成図である。図１５に示すように、この画像形成装置は、シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（ＢＫ）の有色トナー像を作像するための４つの画像形成ユニット３０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを備えている。以下添字Ｃ，Ｙ，Ｍ，ＢＫはシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色をそれぞれ示す。この画像形成ユニット３０１Ｃ，Ｙ，Ｍ，ＢＫは、それぞれ各色のトナー像を担持し、図中矢印Ａ方向に回転する感光体３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを備えている。この各色用の各感光体３０２としては、通常ＯＰＣ感光体が用いられる。これら各感光体３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの周囲には、各感光体３０２表面を一様に帯電する帯電装置３０３Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫや、一様に帯電された各感光体３０２表面を画像データに基づきレーザ光を露光走査して静電潜像を形成する露光装置３０４Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ、各感光体３０２表面に形成される静電潜像を現像する現像装置３０５Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ、トナー像転写後の各感光体３０２表面をクリーニングするクリーニング装置３０６Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ、クリーニング後の各感光体３０２表面の残留電荷を除去する図示しない除電装置等を備えている。上記現像装置３０５Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫには、２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。なお、画像データとは、図示しない外付けのスキャナによる原稿読取で得られた画像情報や、外部のパーソナルコンピュータから送られている画像情報等である。また、画像形成ユニット３０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫは、感光体３０２の周囲に配設される帯電装置３０３、現像装置３０５、クリーニング装置３０６とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ本体に対して着脱可能になっている。
【００５８】
また、上記プリンタは、画像形成ユニット３０１の下方に、感光体３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫに現像されたトナー画像を転写材たる用紙Ｐに転写する中間転写ユニット３１０を備えている。この中間転写ユニット３１０は、駆動ローラを含む複数の張架ローラ３１１，３１２，３１３により張架されて図中矢印Ｂ方向に回転駆動する中間転写ベルト３２０を備えている。中間転写ユニット３１０は、感光体３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫと所定の電圧が印加される一次転写ローラ３１４Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫとの間に中間転写ベルト３２０を挟み込んで一次転写ニップを形成する。また、中間転写ユニット３１０は二次転写バックアップローラ３１３と所定の電圧が印加される二次転写ローラ３１５の間に中間転写ベルト３２０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。上記画像形成ユニット３０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫで現像された感光体３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ上の有色トナー像は、一次転写ニップで中間転写ベルト３２０に順次重ね合わされて一次転写される。中間転写ベルト３２０上に転写された４色重ね合わせ有色トナー像は、二次転写ニップで用紙Ｐに二次転写されることになる。
【００５９】
また、上記プリンタは、中間転写ユニット３１０の下方に、図示しない給紙カセット、レジストローラ対３１６、転写搬送ベルト３１７、定着装置３１８等を備えている。給紙カセットは、プリンタの筺体内に出し入れ可能に構成され、収容する用紙Ｐの一番上の用紙を一枚づつレジストローラ対３１６に向けて送り出す。レジストローラ対３１６は、給紙カセットにより供給された用紙Ｐをローラ間に挟み込み、中間転写ベルト３２０上の４色重ね合わせ有色トナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに送り出す。転写搬送ベルト３１７は、二次転写バイアスローラ３１５により二次転写（一括転写）された用紙Ｐを定着装置３１８に向けて搬送する。定着装置３１８は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラと、これに向けて押圧される加圧ローラとの当接による定着ニップに用紙Ｐを挟み込み、加熱や加圧の作用によりトナー像を定着せしめる。
【００６０】
このような構成のプリンタにおいては、次のように画像形成が行われる。例えばシアン用の画像形成ユニット３０１Ｃでは、帯電装置３０３Ｃにより一様に帯電された感光体３０２Ｃの表面に、露光装置３０４Ｃで変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射されて静電潜像が形成される。感光体３０２Ｃ上の静電潜像は、現像装置３０５Ｃで現像されてイエロー色のトナー像となる。中間転写ベルト３２０を挟んで一次転写ローラ３１４Ｃに対向する一次転写ニップでは、感光体３０２Ｃ上のトナー像が用紙Ｐに転写される。トナー像が転写された後の感光体３０２Ｃの表面は、クリーニング装置３１５Ｃでクリーニングされ、除電装置により表面が初期化され次の静電潜像の形成に備えられる。
【００６１】
他の画像形成ユニット３１０Ｙ，Ｍ、ＢＫについても、上述した画像形成行程が中間転写ベルト３２０の移動に同期して実行され、中間転写ベルト３２０上に、４色重ね合わせトナー像が形成される。一方、給紙カセットから給送された用紙Ｐは、レジストローラ対３１６により所定のタイミングで送出されて二次転写ニップに搬送される。そして、二次転写ニップで４色重ね合わせトナー像が用紙Ｐに一括転写される。４色重ね合わせトナー像が一括転写された用紙Ｐは、転写搬送ベルト３１７によって搬送され、定着装置３１８による加熱・加圧作用により定着処理が施され、機外に排出される。
【００６２】
なお、上記二次転写時に転写されずに上記中間転写ベルト３２０上に残った残留トナーは、クリーニング部材３３０によって中間転写ベルト３２０から除去される。
【００６３】
図１６は、光走査装置であり光書込手段たる露光装置３０４の概略構成図である。
露光装置３０４は、図１に示した光偏向装置１、ポリゴンスキャナ５０１、ｆθレンズ５０７、湾曲軸型トロイダルレンズ５０８、反射ミラー５１１などを有し、これらが光学ハウジング５０４に収納されている。
【００６４】
光偏向装置１の光源２から照射された光ビームは、光偏向素子３、コリメート光学系４１、光学系４を通過して、照射対象物Ｔであるポリゴンスキャナ５０１のポリゴンミラーに入射する。ポリゴンミラーに入射した光は、ポリゴンミラーの反射面に反射しながら主走査方向（感光体表面上における軸線方向に相当する方向）に偏向せしめられる。そして、ポリゴンミラーによって一定の角速度で主走査方向に偏向せしめられる光ビームの偏向方向の移動速度を等速に変換するｆθレンズ５０７、面倒れを補正するための湾曲軸型トロイダルレンズ５０８、折り返しミラー５１１を順次経由した後、ハウジング５０４外に放たれて、図示しない感光体の表面に達し、感光体表面を光走査する。
【００６５】
上記光偏向装置１は、光偏向素子３が、副走査方向に光を偏向するように配置されている。すなわち、光源２からの光が、紙面と直交する方向に照射されるように、上記光偏向装置１が、光学ハウジング５０４に配置されているのである。
【００６６】
上記光偏向装置１は、各色の副走査方向の色ずれが抑制されるように、光偏向素子３で光源２の光を副走査方向に偏向して、副走査方向のズレを調整する。また、プラス方向、マイナス方向のどちらも副走査方向に光を調整できるように、光偏向素子３が偏向可能な最大偏向角度θＭＡＸの半分の偏向角度のとき、感光体の副走査方向基準位置に光が照射されるよう、露光装置３０４内の各光学素子の姿勢などが調整されている。
【００６７】
以下に、各色の副走査方向の色ずれを補正する色ずれ量補正処理について説明する。
図１５に示すように、画像形成ユニット３０１Ｂｋの右側方には、中間転写ベルト３２０のおもて面の一端と他端とに対して所定の間隙を介して対向するように配設された２つの光学センサ３２１が配置されている。中間転写ベルト３２０の幅方向の一端部と他端部とにそれぞれ、図１７に示すようなシェブロンパッチと呼ばれるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像からなる色ずれ検知用画像を形成する。シェブロンパッチは、図１７に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像を主走査方向から約４５［°］傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。図１７が１セットとなり、このセットが連続して形成される。
【００６８】
中間転写ベルト３０２の幅方向の両端部にそれぞれ形成したシェブロンパッチ内の各色トナー像を光学センサ３２１で検知することで、各色トナー像における主走査方向（感光体軸線方向）の位置、副走査方向（ベルト移動方向）の位置、主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。このようなシェブロンパッチ内のＹ，Ｍ，Ｃトナー像について、Ｋトナー像との検知時間差を光学センサ３２１で読み取っていく。同図では、紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が９０［°］異なっているＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナー像が更に並んでいる。基準色となるＫとの検出時間差ｔｋｙ、ｔｋｍ、ｔｋｃについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ちレジストズレ量を求める。そして、そのレジストズレ量に基づいて、各色の露光装置の光偏向装置内の光偏向素子３の偏向角度（光偏向素子３への印加電圧の絶対値）を補正して、各色トナー像のレジストズレを低減する。
【００６９】
また、ベルト両端部間での副走査方向ズレ量の差に基づいて、各色トナー像の主走査方向からの傾き（スキュー）を求める。そして、その結果に基づいて、感光体への光走査時における光偏向素子３に印加する印加電圧パターンを例えば、図１８に示すような印加電圧パターンに補正する。このように補正することにより、感光体上の走査線が副走査方向にも走査され、トナー像のスキューズレを低減することができる。
【００７０】
このように、副走査方向ズレの補正やスキュー補正に本実施形態の光偏向装置を用いることで、精度の高い副走査方向の補正を行うことができる。また、感光体に照射される光ビームの形状が歪むのを抑制することができ、本実施形態の光偏向装置を用いても高画質な画像を維持することができる。
【００７１】
また、上記においては、画像形成装置の露光装置３０４に本実施形態の光偏向装置を適用した例について説明したが、例えば、試験管に入った細胞などの試料にレーザー光を当て、試料の状態を検知する装置にも本実施形態の光偏向装置を適用することができる。本実施形態の光偏向装置を上記装置に適用することにより、試料を、一方向に並べて、連続して各試験管の試料の状態を検知することが可能となる。すなわち、ある試料に一定時間試料を当てて、試料の状態を検知した後、光偏向素子への印加電圧を変更することにより、隣の試料に光を照射することができる。しかも、本実施形態の光偏向装置を用いることにより、一定時間試料に光ビームを照射し続けても、光ビームが歪むことがないので、良好に試料の状態を検知することができる。
【００７２】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の（１）〜（１６）態様毎に特有の効果を奏する。
（１）
光源２と、光源２から出射された光ビームを偏向する電気光学効果を有する光学結晶からなる光偏向素子３と、光偏向素子３に電圧を印加する電圧供給部５などの電圧印加手段と、光偏向素子３から出射された光ビームを照射対象物Ｔへ導くための光学系４とを備えた光偏向装置１において、光偏向素子３に電圧を印加していないときに光偏向素子３から出射する光ビームの光軸に対して一方向に所定角度だけ光偏向素子３によって光ビームを偏向したときと、一方向に所定角度だけ偏向された光ビームに対して光軸を挟んで反対方向に所定角度だけ光偏向素子３によって光ビームを偏向したときとで、照射対象物Ｔへの照射位置が同じ位置となるよう、光学系４を構成し、電圧印加手段は、光偏向素子３に極性の異なる電圧を周期的に印加する。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、光ビームのビーム歪みを抑制して、照射対象物Ｔの所定の位置に所定時間光ビームを照射することができる。
【００７３】
（２）
また、上記（１）に記載の態様の光偏向装置１において、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に上記光偏向素子３により偏向された光ビームの光軸に対する偏向角度が、上記一方向に偏向された光ビームの光軸に対する偏向角度と同じとき、照射対象物Ｔへの照射位置が同じ位置となるよう、上記光学系４を構成した。
かかる構成を備えることで、容易に照射対象物Ｔへの照射位置が同じとなる光学系４を構成することができる。
【００７４】
（３）
また、上記（２）に記載の態様の光偏向装置１において、上記電圧印加手段は、マイナス極性のときの電圧の絶対値と、プラス極性のときの電圧の絶対値とを同じ値にした。
かかる構成とすることで、上記一方向と、この一方向に対して光軸を挟んで反対方向とに、同じ偏向角度で光ビームを偏向することができる。
【００７５】
（４）
また、上記（１）乃至（３）いずれかに記載の態様の光偏向装置１において、上記電圧印加手段は、上記光偏向素子３に極性の異なる電圧を１０ＫＨｚ以上の周波数で印加する。
かかる構成を備えることで、検証実験で説明したように、長時間、照射対象物Ｔの所定の位置に光ビームを照射し続けても、ビーム歪みが生じないようにすることができる。
【００７６】
（５）
また、上記（１）乃至（４）いずれかに記載の態様の光偏向装置１において、上記光学系４は、上記光軸に対して一方向に偏向された光ビームのうち、半分の光を反射して、上記照射対象物Ｔへ導く第１ハーフミラー４３と、上記第１ハーフミラー４３の反射面に対して反射面が直交するように、上記第１ハーフミラー４３に隣接配置され、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に偏向された光ビームのうち半分を反射する第２ハーフミラーと、上記第２ハーフミラー４４から反射された光を反転させる反転ミラー４６とを備えた。
光学系４をかかる構成にすることで、実施形態で説明したように、光軸に対して一方向に所定角度だけ光ビームを偏向したときの照射対象物Ｔへの照射位置と、上記一方向に偏向された光ビームに対して光軸を挟んで反対方向に同じ偏向角度だけ光ビームを偏向したときとの照射対象物Ｔへの照射位置とを同じ位置にすることができる。
また、偏光ビームスプリッターや１／４波長板などの高価な部材を使用せずに、光軸に対して一方向に所定角度だけ光ビームを偏向したときと、上記一方向に偏向された光ビームに対して光軸を挟んで反対方向に同じ偏向角度だけ光ビームを偏向したときとの照射対象物Ｔへの照射位置を同じにすることができ、後述する（７）や（８）に記載の態様の光偏向装置に比べて、装置を安価にすることができる。
【００７７】
（６）
また、上記（５）に記載の態様の光偏向装置１において、光偏向素子３に印加する電圧と同じ周期で、光源２の光量を変化させる。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、光偏向素子３により光軸に対して一方向に偏向したときの照射対象物Ｔへの光ビームの光強度と、上記一方向に偏向された光ビームに対して光軸を挟んで反対方向に偏向したときの照射対象物Ｔへの光ビームの光強度とが異なるのを防止することができる。
【００７８】
（７）
また、上記（１）乃至（４）いずれかに記載の態様の光偏向装置１において、上記光学系４は、光軸に対して一方向に偏向された光ビームを反射して、上記照射対象物Ｔへ導く第１偏光ビームスプリッター４３１と、上記第１偏光ビームスプリッター４３１の反射面に対して反射面が直交するように、上記第１偏光ビームスプリッターに隣接配置され、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に偏向された光ビームを反射する第２偏光ビームスプリッター４４１と、上記第２偏光ビームスプリッター４４１から反射された光を反転させる反転ミラー４６と、上記反転ミラー４６の反射面と対向するように配置された１／４波長板４７とを備えた。
光学系４をかかる構成にすることでも、変形例１で説明したように、光偏向素子３により光軸に対して一方向に所定角度だけ光ビームを偏向したときの照射対象物Ｔへの照射位置と、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に同角度だけ光ビームを偏向したときの照射対象物Ｔへの照射位置とを同じ位置にすることができる。
また、光源からの光強度を低下させることなく、照射対象物Ｔへ光ビームを照射することができる。よって、上記（３）に記載の態様の光偏向装置に比べて、光源のビーム出力を抑えて、照射対象物Ｔ上に所定の光強度の光ビームを照射することができ、上記（３）に記載の態様の光偏向装置に比べて、装置の消費電力を低減することができる。
【００７９】
（８）
また、上記（１）乃至（４）いずれかに記載の態様の光偏向装置１において、上記光学系４は、光軸に対して一方向に偏向された光ビームのうち、半分の光を反射して、上記照射対象物Ｔへ導くハーフミラー４３と、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に偏向された光ビームが入射する１／２波長板４８と、上記ハーフミラー４３の反射面に対して反射面が直交するように、上記ハーフミラー４３に隣接配置され、上記１／２波長板を通過した光ビームを反射する偏光ビームスプリッター４４２と、上記偏光ビームスプリッター４４２から反射された光を反転させる反転ミラー４６と、上記反転ミラー４６の反射面と対向するように配置された１／４波長板４７とを備えた。
光学系４をかかる構成にすることでも、変形例２で説明したように、光軸に対して一方向に偏向された光ビームを偏向したときの照射対象物Ｔへの照射位置と、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に同角度だけ光ビームを偏向したときの照射対象物Ｔへの照射位置とを同じ位置にすることができる。
また、光軸に対して一方向に偏向したときに照射対象物Ｔに照射される光ビームの偏光方向と、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に偏向したときに照射対象物Ｔに照射される光ビームの偏光方向とを同じにすることができる。これにより、照射対象物Ｔ上のビームスポットに干渉縞が生じるのを防止することができる。
また、上記一方向に偏向された光ビームに対して上記光軸を挟んで反対方向に偏向したときに照射対象物Ｔに照射される光ビームの光強度の低下を、上記（５）に記載の態様の光偏向装置に比べて、抑えることができる。よって、上記（５）に記載の態様の光偏向装置に比べて、光源のビーム出力を抑えて、照射対象物Ｔ上に所定の光強度の光ビームを照射することができ、装置の消費電力を低減することができる。
【００８０】
（９）
光源２と、上記光源２から発射された光束を主走査方向に偏向走査せしめるポリゴンスキャナ５０１などの偏向手段と、上記偏向手段によって偏向せしめられた光束を感光体３０２などの被走査面に導くｆθレンズ５０７、トロイダルレンズ５０８、反射ミラー５１１などの複数の光学素子とを備えた露光装置３０４などの光走査装置において、上記被走査面の副走査方向のずれを調整する調整手段を設け、上記調整手段として、上記（１）乃至（８）いずれかに記載の態様の光偏向装置を用いた。
かかる構成を備えることで、被走査面の副走査方向のズレや、走査線の傾き（スキュー）を精度よく補正することができる。また、被走査面に照射される光ビームが歪むのを抑制することができる。
【００８１】
（１０）
また、潜像を担持する感光体３０２など潜像担持体と、潜像担持体の表面に潜像を書き込むための露光装置３０４などの光書込手段とを備えた画像形成装置において、上記光書込手段として、上記（９）に記載の態様の光走査装置を用いる。
かかる構成を備えることで、画像の副走査方向のズレや画像の傾きが抑制された高品位な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１：光偏向装置
２：光源
３：光偏向素子
３ａ：分極反転領域
３ｂ：電極
４：光学系
５：電圧供給部
６：制御部
４１：コリメート光学系
４２：光学部品
４３，４４：ハーフミラー
４５：透過部材
４６：反転ミラー
４７：１／４波長板
４８：１／２波長板
３０２：感光体
３０４：露光装置
３２１：光学センサ
４３１，４４１，４４２：偏光ビームスプリッター
T：照射対象物
θ：偏向角
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】特開平１０−２８８７９８号公報
【図１】
0005924567.tif 000002
【図２】
0005924567.tif 000003
【図３】
0005924567.tif 000004
【図４】
0005924567.tif 000005
【図５】
0005924567.tif 000006
【図６】
0005924567.tif 000007
【図７】
0005924567.tif 000008
【図８】
0005924567.tif 000009
【図９】
0005924567.tif 000010
【図１３】
0005924567.tif 000011
【図１４】
0005924567.tif 000012
【図１５】
0005924567.tif 000013
【図１６】
0005924567.tif 000014
【図１７】
0005924567.tif 000015
【図１８】
0005924567.tif 000016
【図１９】
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【図１０】
0005924567.tif 000018
【図１１】
0005924567.tif 000019
【図１２】
0005924567.tif 000020