(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切れ目のある環状フィルターを備えた面発光レーザと、
前記面発光レーザから出射された光ビームを被走査面上に結像させる光学系と、
前記光学系中に配置され、前記面発光レーザから出射された光ビームの一部を分離する分離光学系と、
前記光学系中に配置され、前記被走査面上でのビームプロファイルを整える長方形状の開口領域を備えたアパーチャと、
前記分離光学系により分離された光ビームの光量を検出する光量検出手段とを備えた光走査装置であって、
前記環状フィルターの切れ目方向と、前記アパーチャの開口領域の長軸方向とが一致し、
前記光量検出手段により検出された前記分離光学系により分離された光ビームの光量に基づいて前記面発光レーザから出射される光ビームの出力を制御することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記分離光学系は、前記光学系中でアパーチャよりも結像側に配置され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】
前記分離光学系は、前記光学系中でアパーチャよりも光源側に配置されることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項４】
前記面発光レーザと、前記光量検出手段とを一体的に収納する筐体を備え、
前記筐体の一部を前記面発光レーザから出射される光ビームに対して斜めに配した前記分離光学系で構成したことを特徴とする請求項３記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光量検出手段は、長軸と短軸からなる長方形状に形成され、
前記環状フィルターの切れ目方向と、前記光量検出手段の長軸方向とが一致していることを特徴とする請求項４記載の光走査装置。
【請求項６】
切れ目のある環状フィルターを備えた面発光レーザと、
前記面発光レーザから出射された光ビームを被走査面上に結像させる光学系と、
前記光学系中に配置され、前記被走査面上でのビームプロファイルを整える長方形状の開口領域と前記開口領域の周囲に前記面発光レーザから出射された光ビームの一部を分離する非開口領域とからなるアパーチャと、
前記アパーチャにより分離された光ビームの光量を検出する光量検出手段とを備えた光走査装置であって、
前記環状フィルターの切れ目方向と、前記アパーチャの開口領域の長軸方向とが一致し、
前記光量検出手段により検出された前記アパーチャにより分離された光ビームの光量に基づいて前記面発光レーザから出射される光ビームの出力を制御することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
【請求項８】
切れ目のある環状フィルターを備えた面発光レーザと、
前記面発光レーザから出射された光ビームの一部を分離する分離光学系と、
前記分離光学系により分離された光ビームの光量を検出する光量検出手段と、
前記面発光レーザと前記光量検出手段とを一体的に収納する筐体とを備え、
前記分離光学系は、前記筐体の一部に前記面発光レーザから出射される光ビームに対して斜めに配されることで前記面発光レーザから出射された光ビームの一部を分離し、
前記光量検出手段は、長軸と短軸からなる長方形状に形成され、
前記環状フィルターの切れ目方向と、前記光量検出手段の長軸方向とが一致しており、
前記光量検出手段により検出された前記分離光学系により分離された光ビームの光量に基づいて前記面発光レーザから出射される光ビームの出力を制御することを特徴とする光量検出手段一体型面発光レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置、光量検出手段一体型面発光レーザ、及びこれらを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル複写機やレーザプリンタのような画像形成装置の光走査装置には、端面発光型半導体レーザが光源として用いられてきた。そして、画像形成装置によって形成される画像の濃淡を表現するため、光走査装置に用いられる光源の光出力を制御することが求められる。
【０００３】
端面発光型半導体レーザを光源として用いる場合、画像の書き込みに利用する光が出射される端面とは反対側の端面からも若干光（バック光）が出力される。このバック光の光量をモニターし、モニターされる光信号を端面発光型半導体レーザの注入電流にフィードバック制御することにより、端面発光型半導体レーザの出力を制御することができる。このようにレーザの出力を制御する機構はＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）といわれている。
【０００４】
ところで、近年、画像形成装置の光走査装置において、高速化、高精細走査化が要求されており、そのため光源のマルチビーム化が行なわれている。マルチビーム化の観点から、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）はレーザ素子のアレイ化が容易であるため、面発光レーザアレイを光源に用いた光走査装置の提案も多くなされるようになってきている。
【０００５】
こうした面発光レーザは、端面発光型半導体レーザとは異なり、その構造上の理由からバック光が発生しないため、端面発光型半導体レーザのように、バック光をＡＰＣのためのモニター光として利用するといったことができない。このような事情もあり、バック光を用いずとも、ＡＰＣを実施できるような構成の提案もされている。
【０００６】
ここで、特許文献１には、面発光レーザから出射した光をカップリングレンズで平行光にし、この平行光をスリットを兼ねた分離素子で２つに分離し、分離された走査光学系に導かれない領域の光を集光レンズで集めてモニター用のフォトダイオード（モニターＰＤ）へ結像させる構成が開示されている。この構成であれば、光源が面発光レーザであってもＡＰＣを実施することは可能である。
【０００７】
また、特許文献２には、面発光レーザから出射した光をスリットを兼ねた分離素子で２つに分離し、分離された走査光学系に導かれない領域の光を集光レンズで集めてモニターＰＤへ結像させる構成が開示されている。この構成においても、光源が面発光レーザであってもＡＰＣを実施することは可能である。
【０００８】
さらに、特許文献３には、ポリゴンミラーにより面発光レーザから出射された光ビームをモニターＰＤの方向に切り替える構成が開示されている。この構成においても、光源が面発光レーザであってもＡＰＣを実施することが可能である。
【０００９】
上述のように、特許文献１から３の構成では、いずれも面発光レーザからの出力光を画像形成に用いる利用光と出力をモニターするためのモニター光に分離している。
【００１０】
一方、画像形成装置の書き込み光源として面発光レーザを用いる場合、面発光レーザから射出される光（射出光）は、ビームプロファイルが単峰で、偏光方向が一定であることが要求される。また、射出光の断面形状を円形とするには、高次横モードの発振を抑制することが必要である。
【００１１】
そこで、特許文献４には、上述の高次横モードの発振を抑制することと、偏光方向が一定であることを両立させる技術として、結晶方位が傾斜した基板を用いた、切れ目のある環状フィルター７０を有した面発光レーザの構造が開示されている（図１０参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献１から４には、図１１に示すように、画像形成装置に用いる光走査装置１７０の光学系中に配置された、書き込み光のビーム形状を整えるためのアパーチャ１０３が開示されている。そして、面発光レーザ１０１は、通電して使っていくにつれビームプロファイルが広がっていってしまうという性質がある。このため、光学系の結像側（下流）に配置されるアパーチャ１０３には、面発光レーザ１０１の上記性質を考慮した用いられ方が要求される。また、アパーチャ１０３は、開口領域１０３１として長軸方向Ｌと短軸方向Ｓを有する形状を採用する。
【００１３】
一方、上述の特許文献４に開示された、結晶方位が傾斜した基板を用いた、切れ目のある環状フィルター７０を有した面発光レーザは、通電して長時間発振させたときに、環状フィルターに切れ目がないｘ方向のビームプロファイルの広がりの速さに比較して、環状フィルターに切れ目があるｙ方向のビームプロファイルの広がりの速さの方が速い傾向がある（図１０参照）。なお、図１０に、Ａｕからなるメタル配線層７１及び面発光レーザの構造体としてメサ構造体７２を示す。
【００１４】
図１２は、切れ目のある環状フィルター７０を有する面発光レーザを通電させ、通電経時前後でのビームプロファイルの変化を、ｘ方向（ａ）、ｙ方向（ｂ）のそれぞれについて示したグラフである。グラフにおいて、横軸はビームプロファイルの広がりの角度［ｄｅｇ］を、縦軸はビームプロファイルの光強度をそれぞれ示している。また、破線は、通電初期のビームプロファイルの広がりを示し、実線は、通電径時のビームプロファイルの広がりを示している。
【００１５】
図１２に示すように、通電経時前に、初期特性として、ｘ方向、ｙ方向のビームプロファイルの広がりは揃っていても（破線参照）、通電経時後には、ｙ方向の方が広がってしまうという現象が発生する（実線参照）。これは、環状フィルターの切れ目がある方向は、高次モードを抑制する効果が弱いため、長時間発振させたときに、この方向のビームプロファイルが広がりやすくなっていることが原因と考えられる。
【００１６】
また、ｘ方向とｙ方向のビームプロファイルの広がる速さの違いは、面発光レーザの酸化狭窄径の大きさ、環状フィルターの切れ目の広さ、面発光レーザのシングルモード出力によって、程度に違いがある。しかし、程度の違いはあるものの、切れ目を有する環状フィルター７０を用いた面発光レーザでは、共通して、ｘ方向とｙ方向のビームプロファイルの広がる速さが異なっているという特質を有している。
【００１７】
上述のように、切れ目のある環状フィルター７０を有した面発光レーザでは、通電経時にビーム形状が広がり易い方向を有している。これに対して、通常、光走査装置の光学系の結像側（下流）に位置するアパーチャの開口領域は長軸方向、短軸方向を有している。
【００１８】
したがって、面発光レーザのフィルターのｘ方向とｙ方向に関する方向性とアパーチャの開口領域の方向性の関係について配慮せずに光学系を構成すると、使用中にアパーチャにおける光ビームの通過が極端に悪化し、被走査面上でのビームプロファイルが不安定になるという問題や、光ビームの通過不良に伴ってＡＰＣの機能が不安定になるという問題が生じる。
【００１９】
そこで本発明は、面発光レーザから射出される光ビームがアパーチャにより切られることを防止しつつ、被走査面上でのビームプロファイルを安定させるとともに、ＡＰＣの機能を安定させる光走査装置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】
【００２０】
上記の課題を解決するため、本発明の光走査装置は、切れ目のある環状フィルターを備えた面発光レーザと、面発光レーザから出射された光ビームを被走査面上に結像させる光学系と、光学系中に配置され、面発光レーザから出射された光ビームの一部を分離する分離光学系と、光学系中に配置され、被走査面上でのビームプロファイルを整える長方形状の開口領域を備えたアパーチャと、分離光学系により分離された光ビームの光量を検出する光量検出手段とを備えた光走査装置であって、環状フィルターの切れ目方向と、アパーチャの開口領域の長軸方向とが一致し、光量検出手段により検出された分離光学系により分離された光ビームの光量に基づいて面発光レーザから出射される光ビームの出力を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、通電経時によりビームプロファイルの広がりが起きても、アパーチャによる光ビームの切られ方が大きく変化することはなく、被走査面上でのビームプロファイルを長期間安定させることが可能となるとともに、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出系に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止でき、これにより、ＡＰＣを長期間安定的に機能させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態の光走査装置を備えた画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態の光走査装置における面発光レーザとアパーチャの関係を示した概略斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態の光走査装置を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態の光走査装置を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態の光走査装置におけるアパーチャミラーについての説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態の光走査装置を示す概略斜視図である。
【図７】本発明の第４実施形態の光走査装置を示す概略斜視図である。
【図８】本発明の第４実施形態の光走査装置における光検出器一体型面発光レーザの概略断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態の光走査装置における光検出器一体型面発光レーザにおける面発光レーザと光検出器の方向性の関係図である。
【図１０】従来の切れ目のある環状フィルターを有する面発光レーザの概略図である。
【図１１】従来の光走査装置の概略斜視図である。
【図１２】切れ目のある環状フィルターを有する面発光レーザの通電径時におけるビームプロファイルの広がりを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態の光走査装置１７を備えた画像形成装置１について、その概略を図１を用いて以下説明する。本実施形態の画像形成装置１は、感光体１１と、帯電ローラ１２と、現像装置１３と、転写ローラ１４と、クリーニング装置１５と、定着装置１６と、光走査装置１７とで構成される。
【００２４】
帯電ローラ１２、現像装置１３、転写ローラ１４、クリーニング装置１５は、それぞれ感光体ドラム１１の表面近傍に配置される。そして、感光体１１の回転方向（図１における矢印方向）に沿って、帯電ローラ１２→現像装置１３→転写ローラ１４→クリーニング装置１５の順に配置される。
【００２５】
感光体１１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。また、帯電ローラ１２は、感光体１１の表面を均一に帯電させる帯電手段である。
【００２６】
光走査装置１７は、帯電ローラ１２で帯電された感光体１１の表面を、例えば、パーソナルコンピュータなどの上位装置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１７による光走査により、感光体１１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静電潜像が感光体１１の表面に形成される。
【００２７】
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１１の回転に伴って現像装置１３の方向に移動する。なお、感光体１１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１１の回転方向は「副走査方向」と呼ばれている。光走査装置１７の具体的な構成については後述する。
【００２８】
現像装置１３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１１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１３は、感光体１１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トナー画像は、感光体１１の回転に伴って転写ローラ１４の方向に移動する。
【００２９】
不図示の用紙カセットから取り出された転写紙Ｐは、感光体１１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、不図示のレジストローラによって転写ローラ１４と感光体１１との間隙へ送り込まれる。そして、転写紙Ｐは、転写ローラ１４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。
【００３０】
トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着装置１６へ送られ、定着装置１６にてトナー画像が定着される。トナー画像が転写された後の感光体１１の表面は、クリーニング装置１５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。
【００３１】
次に、本発明の実施形態の光走査装置１７について、面発光レーザ２１とアパーチャ２３の関係について示した図２を用いて以下説明する。図２に示す通り、面発光レーザ２１から出射された光ビームはコリメータレンズ２２を経由して、アパーチャ２３を通過し、後続の光学系へ導かれる。アパーチャ２３は、光学系中に配置され、被走査面上でのビームプロファイルを整える長方形状の開口領域２３１を備えている。
【００３２】
また、本実施形態における面発光レーザ２１としては、従来のものと同様、切れ目のある環状フィルター７０を有する面発光レーザを採用する（図１０参照）。既に説明したように、切れ目を有する環状フィルター７０を用いた面発光レーザの通電経時によるビームプロファイルの広がる速度は、環状フィルターに切れ目があるｙ方向の方が、環状フィルターに切れ目がないｘ方向に比較して速い。
【００３３】
そこで、本実施形態では、図２に示すように、光学系中に配置するアパーチャ２３の開口領域２３１の長軸方向Ｌを、面発光レーザ２１の環状フィルターに切れ目があるｙ方向に合わせるものとする。これにより、ｙ方向のビームプロファイルの広がりがｘ方向の広がりより速くとも、アパーチャより結像側（下流）のビーム形状が通電経時に大きく変わってしまうことを防止することができる。
【００３４】
また、面発光レーザ２１からの光ビームを分離して、光量のモニターを行なう際には、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出系に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止することができるようになり、ＡＰＣを長期間安定して機能させることが可能となる。以下、各実施形態において詳細する。
【００３５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の光走査装置１７１について、図３を用いて以下説明する。本実施形態の光走査装置１７１は、光ビームを出射する面発光レーザ３１と、面発光レーザ３１から出射された光ビームを被走査面上（感光体３８）に結像させる光学系と、光ビームの一部を分離（反射）する分離光学系としてのハーフミラー３５と、分離された光ビームの光量を検出する光量検出器３４（受光素子）とで構成される。
【００３６】
光学系は、面発光レーザ３１から出射された光ビームを平行光化するコリメータレンズ３２と、被走査面上でのビームプロファイルを整えるアパーチャ３３と、ハーフミラー３５を通過した光束を偏向するポリゴンミラー３６と、偏向された光ビームをポリゴンミラー３６の偏向反射面の近傍にて主走査方向に長い線像に変換するシリンドリカルレンズ３７とで構成される。
【００３７】
本実施形態の光走査装置１７１において、面発光レーザ３１からの光ビームは、上記の光学系により、被走査面となる感光体３８に導かれる。また、アパーチャ３３の結像側（下流）に配置されたハーフミラー３５により面発光レーザ３１からの光ビームの一部が分離され、分離された光は光量検出器３４に導かれる。なお、ハーフミラー３５からの光を光量検出器３４に効率よく入射させるためのレンズなどを光路中に配置してもよい。
【００３８】
また、光学系中に配置されたアパーチャ３３は、図のように、その開口領域が長軸と短軸を有する長方形状に形成されている。
【００３９】
上述の通り、面発光レーザ３１は切れ目を有する環状フィルターを備えている。そして、上述同様に、環状フィルターに切れ目がない方向をｘ方向、切れ目がある方向をｙ方向とする。本実施形態の光走査装置１７１では、図のように、面発光レーザ３１を、そのｙ方向がアパーチャ３３の開口領域の長軸方向Ｌに一致するように配置する。
【００４０】
以上の構成により、感光体３８に導かれる光ビームのビーム形状が通電経時に大きく変わることを防止し、感光体３８に導かれる光ビームの光量と光量検出器３４が検出する光量の比が通電経時に大きく変わることを防止することができる。その結果、ＡＰＣを長期間安定して機能させることが可能となる。なお、本実施形態における面発光レーザとして、２次元アレイデバイスを用いてもよい。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態の光走査装置１７２について、図４及び図５を用いて以下説明する。なお、第１実施形態と同様の構成および動作については説明を省略する。本実施形態の光走査装置１７２においては、アパーチャミラー４３が分離光学系を兼ねる構成をとる。アパーチャミラー４３は、その前面の非開口面が鏡面加工されており、アパーチャミラー４３でさえぎられた光成分が反射されるという素子である。
【００４２】
本実施形態においては、図５に示すように、アパーチャミラー４３を入射光Ｉに対して斜めに配置することにより、アパーチャミラー４３によりさえぎられた光は、反射光Ｒとなって手前の光量検出器４４方向に反射されてくる。つまり、アパーチャミラー４３により面発光レーザ４１からの光ビームの一部が分離され、分離された光が光量検出器４４に導かれる。なお、アパーチャミラー４３の開口領域４３１を通過した光ビームは透過光Ｔとして後続の光学系へ導かれる。
【００４３】
本実施形態の光走査装置１７２では、図４に示す通り、面発光レーザ４１を、そのｙ方向がアパーチャミラー４３の長軸方向Ｌに一致するように配置する。本実施形態では、光ビームに対してアパーチャミラー４３は斜めに配置されている。よって、ここで述べる『方向が一致する』とは、面発光レーザ４１からみて、そのｙ方向がアパーチャミラー４３の長く見える方向に一致するという意味である。
【００４４】
本実施形態によれば、アパーチャと分離光学系とを別々に設ける必要がないため、部品点数を削減することができる。また、通電経時によりビームプロファイルの広がりが起きても、アパーチャミラー４３による光ビームの切られ方が大きく変化することはなく、被走査面上でのビームプロファイルを長期間安定させることが可能となるとともに、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出器４４に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止でき、これにより、ＡＰＣを長期間安定的に機能させることが可能となる。
【００４５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態の光走査装置１７３について図６を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成および動作については説明を省略する。本実施形態の光走査装置１７３においては、ハーフミラー５５を面発光レーザ５１の直後に配置する構成をとる。
【００４６】
本実施形態においては、面発光レーザ５１からの光ビームの一部が後続のハーフミラー５５により分離され、分離された光は光量検出器５４に導かれる。本実施形態の光走査装置１７３においても、図に示すように、第１実施形態と同様、面発光レーザをそのｙ方向がアパーチャの長軸方向Ｌに一致するように配置する。
【００４７】
本実施形態によれば、被走査面上でのビームプロファイルを長期間安定化や、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出系に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止することができる。
【００４８】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態の光走査装置１７４について、図７から図９を用いて以下説明する。本実施形態においては、図８に示す通り、面発光レーザ６０１と、光検出器６０２と、分離光学系としての出射窓６０４とを筐体となるパッケージ６０３を介して一体化させた光検出器一体型面発光レーザ６１を構成したところに特徴がある。
【００４９】
具体的には、図のように、面発光レーザ６０１と光検出器６０２を１つのパッケージ６０３内に配置して、パッケージ６０３の一部となる出射窓６０４を面発光レーザ６０１から出射される光ビームに対して斜めに配置することにより、光ビームの出射窓６０４からのモニター光（反射光）Ｒを光検出器６０２に導くことが可能となる。本実施形態の上述の構成により、ハーフミラーや、光量検出手段へ効率よく入射させるためのレンズなどの分離光学系の部品を使わなくてすむとともに、これらの光学部品を調整する工程もなくすことができ、製造コストを下げる効果が期待できる。
【００５０】
なお、本実施形態は第３実施形態を発展させた形態ということができる。つまり、本実施形態の光検出器一体型面発光レーザ６１における面発光レーザ６０１と光検出器６０２と出射窓６０４の位置関係と、第３実施形態における面発光レーザ５１と光検出器５４とハーフミラー５５との位置関係とが同一であるということである。
【００５１】
本実施形態においては、上述した各実施形態同様に、面発光レーザ６０１は切れ目のある環状フィルター７０を備えている。また、光検出器６０２は、長軸と短軸からなる長方形状に形成される。そして、本実施形態の光検出器一体型面発光レーザ６１においては、図９に示すように、面発光レーザ６０１を、切れ目のあるｙ方向を光検出器６０２の長軸方向Ｌに合わせて実装する。
【００５２】
図９に、パッケージ６０３に実装された状態での面発光レーザ６０１と光検出器６０２の方向性の関係をパッケージ６０３の上方からみた状態を示す。図のように、光検出器６０２は、その長軸方向Ｌが面発光レーザ６０１のｙ方向と一致するように実装される。
【００５３】
図に示すように、光検出器６０２の長軸方向Ｌを面発光レーザ６０１のｙ方向に一致させることにより、通電経時後も光検出器６０２に導かれるモニター光Ｒが光検出器６０２の外にこぼれて切られてしまうことを防止することが可能になる。その結果、ＡＰＣを長期間安定的に機能させることが可能となる。
【００５４】
以上のように、上述した本実施形態の光走査装置は、切れ目のある環状フィルターを備えた面発光レーザと、面発光レーザから出射された光ビームを被走査面上に結像させる光学系と、光学系中に配置され、面発光レーザから出射された光ビームの一部を分離する分離光学系と、光学系中に配置され、被走査面上でのビームプロファイルを整える長方形状の開口領域を備えたアパーチャと、分離光学系により分離された光ビームの光量を検出する光量検出手段とを備えた光走査装置であって、環状フィルターの切れ目方向と、アパーチャの開口領域の長軸方向とが一致し、光量検出手段により検出された分離光学系により分離された光ビームの光量に基づいて面発光レーザから出射される光ビームの出力を制御する。
【００５５】
これにより、通電経時によりビームプロファイルの広がりが起きても、アパーチャによる光ビームの切られ方が大きく変化することはなく、被走査面上でのビームプロファイルを長期間安定させることが可能となるとともに、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出系に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止でき、これにより、ＡＰＣを長期間安定的に機能させることが可能となる。
【００５６】
また、上述した本実施形態の光走査装置は、分離光学系が光学系中でアパーチャよりも結像側に配置される。これにより、被走査面上でのビームプロファイルを長期間安定化や、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出系に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止することができる。
【００５７】
また、上述した本実施形態の光走査装置は、分離光学系が前記光学系中でアパーチャよりも光源側に配置される。これにより、被走査面上でのビームプロファイルを長期間安定化や、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出系に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止することができる。
【００５８】
また、上述した本実施形態の光走査装置は、面発光レーザと、光量検出手段とを一体的に収納する筐体を備え、筐体の一部を面発光レーザから出射される光ビームに対して斜めに配した分離光学系で構成した。これにより、ハーフミラーや、光量検出手段へ効率よく入射させるためのレンズなどの分離光学系の部品を使わなくてすむとともに、これらの光学部品を調整する工程もなくすことができ、製造コストを下げる効果が期待できる。
【００５９】
また、上述した本実施形態の光走査装置は、光量検出手段が長軸と短軸からなる長方形状に形成され、環状フィルターの切れ目方向と、光量検出手段の長軸方向とが一致している。これにより、通電経時によりビームプロファイルの広がりが起きても、受光素子に入る光量が大きく変化することはなく、被走査面上でのビームプロファイルを長期間安定させることが可能となるとともに、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出系に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止できる。また、これにより、ＡＰＣを長期間安定して機能させることが可能となる。
【００６０】
また、上述した本実施形態の光走査装置は、切れ目のある環状フィルターを備えた面発光レーザと、面発光レーザから出射された光ビームを被走査面上に結像させる光学系と、光学系中に配置され、被走査面上でのビームプロファイルを整える長方形状の開口領域と開口領域の周囲に面発光レーザから出射された光ビームの一部を分離する非開口領域とからなるアパーチャと、アパーチャにより分離された光ビームの光量を検出する光量検出手段とを備えた光走査装置であって、環状フィルターの切れ目方向と、アパーチャの開口領域の長軸方向とが一致し、光量検出手段により検出されたアパーチャにより分離された光ビームの光量に基づいて面発光レーザから出射される光ビームの出力を制御する。
【００６１】
これにより、アパーチャと分離光学系とを別々に設ける必要がないため、部品点数を削減することができる。また、通電経時によりビームプロファイルの広がりが起きても、アパーチャによる光ビームの切られ方が大きく変化することはなく、被走査面上でのビームプロファイルを長期間安定させることが可能となるとともに、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出系に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止でき、これにより、ＡＰＣを長期間安定的に機能させることが可能となる。
【００６２】
また、上述した本実施形態の光量検出手段一体型面発光レーザは、切れ目のある環状フィルターを備えた面発光レーザと、面発光レーザから出射された光ビームの一部を分離する分離光学系と、分離光学系により分離された光ビームの光量を検出する光量検出手段と、面発光レーザと光量検出手段とを一体的に収納する筐体とを備え、分離光学系は、筐体の一部に面発光レーザから出射される光ビームに対して斜めに配されることで面発光レーザから出射された光ビームの一部を分離し、光量検出手段は、長軸と短軸からなる長方形状に形成され、環状フィルターの切れ目方向と、光量検出手段の長軸方向とが一致しており、光量検出手段により検出された分離光学系により分離された光ビームの光量に基づいて面発光レーザから出射される光ビームの出力を制御する。
【００６３】
これにより、ハーフミラーや、光量検出手段へ効率よく入射させるためのレンズなどの分離光学系の部品を使わなくてすむとともに、これらの光学部品を調整する工程もなくすことができ、製造コストを下げる効果が期待できる。また、通電経時によりビームプロファイルの広がりが起きても、受光素子に入る光量が大きく変化することはなく、被走査面上でのビームプロファイルを長期間安定させることが可能となるとともに、被走査面上に導かれる光ビームの光量と光量検出系に導かれる光ビームの光量の比が通電経時により大きく変わることを防止でき、これにより、ＡＰＣを長期間安定させることが可能となる。
【符号の説明】
【００６４】
１    画像形成装置
１７、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４    光走査装置
２１、３１、４１、５１、１０１、６０１    面発光レーザ
２２、３２、４２、５２、６２、１０２    コリメータレンズ
２３、３３、５３、６３、１０３    アパーチャ
４３    アパーチャミラー
３４、４４、５４、１０４、６０２    光検出器
３５、５５、１０５    ハーフミラー
３６、４６、５６、６６、１０６    ポリゴンミラー
３７、４７、５７、６７、１０７    シリンドリカルレンズ
１１、３８、４８、５８、６８、１０８    感光体
６１    光検出器一体型面発光レーザ
６０３    パッケージ
６０４    出射窓
７０    環状フィルター
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開２０１０−２１７３５３号公報
【特許文献２】特開２００８−２６８６８３号公報
【特許文献３】特開２０１１−９０１１１号公報
【特許文献４】特開２０１０−１５３７６８号公報
【図１】
0005966644.tif 000002
【図２】
0005966644.tif 000003
【図３】
0005966644.tif 000004
【図４】
0005966644.tif 000005
【図５】
0005966644.tif 000006
【図６】
0005966644.tif 000007
【図７】
0005966644.tif 000008
【図８】
0005966644.tif 000009
【図９】
0005966644.tif 000010
【図１０】
0005966644.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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