(57)【要約】【課題】光路分離素子での光束の多重反射による干渉を低減して、厳密な光量検知を可能とするＡＰＣ光学系を備える光走査装置を提供する。【解決手段】本発明による光走査装置は、光源と、光源から出射した光束を透過光束及び反射光束に分離する光路分離素子と、透過光束を受光する受光部と、反射光束を偏向する偏向器と、偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、を備え、結像光学系の光軸を含み偏向器の回転軸に平行な平面を挟んで、一方の側に光源が配置され、他方の側に光路分離素子及び受光部が配置されており、光路分離素子は、光源から出射した光束が入射する第１の面と、透過光束が出射する第２の面と、を有しており、第１の面は平面であり、かつ、第２の面は、第１の面の面法線とは異なる方向の面法線を有する平面、あるいは曲面であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源から出射した光束を透過光束及び反射光束に分離する光路分離素子と、
前記透過光束を受光する受光部と、
前記反射光束を偏向する偏向器と、
該偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、
を備え、
前記結像光学系の光軸を含み前記偏向器の回転軸に平行な平面を挟んで、一方の側に前記光源が配置され、他方の側に前記光路分離素子及び前記受光部が配置されており、
前記光路分離素子は、前記光源から出射した光束が入射する第１の面と、前記透過光束が出射する第２の面と、を有しており、
前記第１の面は平面であり、かつ、前記第２の面は、前記第１の面の面法線とは異なる方向の面法線を有する平面、あるいは曲面であることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記受光部に入射した前記透過光束の光量に基づいて、前記光源の発光光量を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記結像光学系を構成する光路中最も前記偏向器に近い結像光学素子と前記偏向器との間に前記光路分離素子が配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光源は、複数の発光点を有する面発光レーザであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第１の面の反射率は、前記第２の面の反射率よりも大きいことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記光路分離素子から前記偏向器までの距離をＳ１、前記光路分離素子から前記受光部までの距離をＳ２、としたとき、
０．８＜Ｓ１／Ｓ２＜１．２
なる条件を満たすことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記第２の面は、主走査断面内でパワーを有する曲面であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光源から出射した発散光束を収束させる集光素子と、
該集光素子によって集光された光束を副走査断面内で集光するアナモフィックレンズと、
該アナモフィックレンズによって集光された光束を主走査方向において制限する絞りと、
をさらに備え、
前記平面を挟んで前記他方の側に前記絞りが配置されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記光路分離素子から出射した前記透過光束を主走査断面内において集光して、前記受光部に導光する集光レンズをさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記集光素子及び前記アナモフィックレンズは、一体的に構成されていることを特徴とする、請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記光源から出射した光束は、前記第１の面において前記透過光束及び前記反射光束に分離されることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記光源を第１の光源、前記光路分離素子を第１の光路分離素子、前記受光部を第１の受光部、前記結像光学系を第１の結像光学系、とする時、
第２の光源と、該第２の光源から出射した光束を透過光束及び反射光束に分離する第２の光路分離素子と、該第２の光路分離素子からの前記透過光束を受光する第２の受光部と、前記偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光する第２の結像光学系と、をさらに備えており、
前記第１及び第２の光路分離素子によって分離された前記反射光束のそれぞれは、前記偏向器の対応する第１及び第２の偏向面のそれぞれに導かれ、
前記第２の結像光学系の光軸を含み前記偏向器の回転軸と平行な平面を挟んで、一方の側に前記第２の光源が配置され、他方の側に前記第２の光路分離素子が配置されており、
前記第２の光路分離素子は、前記第２の光源から出射した光束が入射する第１の面と、前記透過光束が出射する第２の面と、を有しており、
前記第２の光路分離素子の前記第１の面は平面であり、かつ、前記第２の光路分離素子の前記第２の面は、前記第２の光路分離素子の前記第１の面の面法線とは異なる方向の面法線を有する平面、あるいは曲面であることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２の光路分離素子は一体成形されていることを特徴とする、請求項１２に記載の光走査装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２の受光部は共通の受光部であることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の光走査装置。
【請求項１５】
前記光源を第１の光源、前記光路分離素子を第１の光路分離素子、前記受光部を第１の受光部、前記結像光学系を第１の結像光学系、とする時、
第２の光源と、該第２の光源から出射した光束を透過光束及び反射光束に分離する第２の光路分離素子と、前記偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光する第２の結像光学系と、をさらに備えており、
前記第１及び第２の光路分離素子によって分離された前記反射光束のそれぞれは、前記偏向器の同一の偏向面に導かれ、
前記第２結像光学系の光軸を含み前記偏向器の回転軸と平行な平面を挟んで、一方の側に前記第２の光源が配置され、他方の側に前記第２の光路分離素子が配置されており、
前記第２の光路分離素子は、前記第２の光源から出射した光束が入射する第１の面と、前記透過光束が出射する第２の面と、を有しており、
前記第２の光路分離素子の前記第１の面は平面であり、かつ、前記第２の光路分離素子の前記第２の面は、前記第２の光路分離素子の前記第１の面の面法線とは異なる方向の面法線を有する平面、あるいは曲面であることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２の光源から出射した光束のそれぞれは、副走査断面内において、前記同一の偏向面の面法線に対して異なる入射角度で前記同一の偏向面に入射することを特徴とする、請求項１５に記載の光走査装置。
【請求項１７】
前記第１及び第２の光源から出射した光束のそれぞれの光路は互いに非平行であり、
前記第１及び第２の光路分離素子のそれぞれの前記第１の面から出射した前記反射光束の光路が、主走査断面内に投影された際に互いに平行になるように、前記第１及び第２の光路分離素子のそれぞれの前記第１の面の面法線の方向が設定されていることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の光走査装置。
【請求項１８】
前記第１及び第２の光路分離素子は一体成形されていることを特徴とする、請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１９】
前記光源を第１の光源、前記光路分離素子を第１の光路分離素子、前記受光部を第１の受光部、前記結像光学系を第１の結像光学系、とする時、  
第２乃至第４の光源と、該第２乃至第４の光源から出射した光束のそれぞれを透過光束及び反射光束に分離する第２乃至第４の光路分離素子と、第２の受光部と、前記偏向器により偏向された光束を対応する被走査面のそれぞれの上に集光する第２乃至第４の結像光学系と、をさらに備えており、
前記第１及び第３の光路分離素子によって分離された前記反射光束のそれぞれは、前記偏向器の第１の偏向面に導かれ、
前記第２及び第４の光路分離素子によって分離された前記反射光束のそれぞれは、前記偏向器の第２の偏向面に導かれ、
前記第２乃至第４の結像光学系のそれぞれの光軸を含み前記偏向器の回転軸と平行な第２乃至第４の平面のそれぞれに対して、一方の側に前記第２乃至第４の光源のそれぞれが配置され、他方の側に前記第２乃至第４の光路分離素子のそれぞれ及び前記第２の受光部が配置されており、
前記第２乃至第４の光路分離素子のそれぞれは、前記第２乃至第４の光源から出射した光束のそれぞれが入射する第１の面と、前記透過光束が出射する第２の面と、を有しており、
前記第１の受光部は、前記第１及び第３の光路分離素子のそれぞれの前記第２の面から出射した前記透過光束を受光し、
前記第２の受光部は、前記第２及び第４の光路分離素子のそれぞれの前記第２の面から出射した前記透過光束を受光し、
前記第２乃至第４の光路分離素子のそれぞれの前記第１の面は平面であり、かつ、前記第２乃至第４の光路分離素子のそれぞれの前記第２の面は、前記第２乃至第４の光路分離素子のそれぞれの前記第１の面の面法線とは異なる方向の面法線を有する平面、あるいは曲面であることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項２０】
前記第１及び第３の光源から出射した光束のそれぞれは、副走査断面内において、前記第１の偏向面の面法線に対して異なる入射角度で前記第１の偏向面に入射し、
前記第２及び第４の光源から出射した光束のそれぞれは、副走査断面内において、前記第２の偏向面の面法線に対して異なる入射角度で前記第２の偏向面に入射することを特徴とする、請求項１９に記載の光走査装置。
【請求項２１】
前記第１の光源は、前記第３の光源と前記偏向器との間に配置されており、
前記第２の光源は、前記第４の光源と前記偏向器との間に配置されており、
副走査断面内において、前記第１の光源から出射した光束の前記第１の偏向面の面法線に対する入射方向と、前記第２の光源から出射した光束の前記第２の偏向面の面法線に対する入射方向と、は互いに異なることを特徴とする、請求項２０に記載の光走査装置。
【請求項２２】
主走査断面内に投影された際に、前記第１及び第３の光源から出射した光束のそれぞれの光路は互いに非平行であり、かつ前記第２及び第４の光源から出射した光束のそれぞれの光路は互いに非平行であり、
前記第１及び第３の光路分離素子のそれぞれの前記第１の面から出射した前記反射光束の光路が、主走査断面内に投影された際に互いに平行になるように、前記第１及び第３の光路分離素子のそれぞれの前記第１の面の面法線の方向が設定され、
前記第２及び第４の光路分離素子のそれぞれの前記第１の面から出射した前記反射光束の光路が、主走査断面内に投影された際に互いに平行になるように、前記第２及び第４の光路分離素子のそれぞれの前記第１の面の面法線の方向が設定されている、
ことを特徴とする、請求項１９乃至２１のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項２３】
前記第１乃至第４の光路分離素子は一体成形されていることを特徴とする、請求項１９乃至２２のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項２４】
請求項１乃至２３のいずれか一項に記載の光走査装置と、前記被走査面上に配置された感光体の感光面上に形成される静電潜像を、トナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器と、を備え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、光走査装置に関し、特に、レーザビームプリンタ、デジタル複写機、マルチファンクションプリンタ等の画像形成装置に好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
近年、垂直共振器型の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）が注目されている。このＶＣＳＥＬは、基板面に対して垂直方向に光束を射出することから、基板面上に多数の発光点を容易に２次元配列することができる。特許文献１では、ＶＣＳＥＬを光源として用いた光走査装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載の光走査装置では、光源から出射した光束の一部を分離して光量検知センサにより検知し、光量をモニタリングしながら光源の駆動電流を制御する、所謂Ｆ−ＡＰＣ（Ｆｒｏｎｔ  Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４０３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の光走査装置では、上述のＦ−ＡＰＣを行うために光路分離素子を用いているが、光路分離素子の入射面及び出射面にて光束が多重反射して干渉し、高精度な光量検知が困難になるという問題がある。
そこで本発明は、光路分離素子での光束の多重反射による干渉を低減して、高精度な光量検知が可能な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】
【０００６】
本発明による一側面としての光走査装置は、光源と、光源から出射した光束を透過光束及び反射光束に分離する光路分離素子と、透過光束を受光する受光部と、反射光束を偏向する偏向器と、偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、を備え、結像光学系の光軸を含み偏向器の回転軸に平行な平面を挟んで、一方の側に光源が配置され、他方の側に光路分離素子及び受光部が配置されており、光路分離素子は、光源から出射した光束が入射する第１の面と、透過光束が出射する第２の面と、を有しており、第１の面は平面であり、かつ、第２の面は、第１の面の面法線とは異なる方向の面法線を有する平面、あるいは曲面であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る光走査装置によれば、光路分離素子での光束の多重反射による干渉を低減することができ、それにより、ＡＰＣ光学系において厳密な光量検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る光走査装置１００の概略図。
【図２】第２実施形態に係る光走査装置２００の概略図。
【図３】第３実施形態に係る光走査装置３００の概略図。
【図４】第４実施形態に係る光走査装置４００の概略図。
【図５】第５実施形態に係る光走査装置５００の斜視図。
【図６】第５実施形態に係る光走査装置５００を主走査断面内に投影した図。
【図７】第５実施形態に係る光走査装置５００を副走査断面内に投影した、光源から偏向器までの展開図。
【図８】第５実施形態に係る光走査装置５００を副走査断面内に投影した、光源からＡＰＣセンサまでの展開図。
【図９】第６実施形態に係る光走査装置６００の斜視図。
【図１０】第６実施形態に係る光走査装置６００を主走査断面内に投影した図。
【図１１】本発明に係る光走査装置を搭載したカラー画像形成装置１０６０の概略図。
【図１２】比較例としての光走査装置１０００の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る光走査装置について図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面は、本発明を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【００１０】
図１は、本発明の第１実施形態に係る光走査装置１００の概略図を示している。
【００１１】
光走査装置１００は、光源１、集光素子２、アナモフィックなパワーを有するシリンダーレンズ（アナモフィックレンズ）３、光路分離素子４、偏向器としてのポリゴンミラー５、結像光学系６、カバーガラス７、被走査面（感光体）８、集光レンズ９、受光部としての光量検知センサ（ＡＰＣセンサ、受光部）１０、及び絞り１１を備えている。
結像光学系６は、第１の結像レンズ（結像光学素子）６１、及び第２の結像レンズ６２から構成されており、共にプラスチック製の結像レンズである。
【００１２】
なお、以下の説明において、主走査方向とは偏向器５の回転軸５０及び第１の結像レンズ６１及び第２の結像レンズ６２の光軸６０に垂直な方向である。副走査方向とは、偏向器５の回転軸５０と平行な方向である。
また、主走査断面とは第１の結像レンズ６１及び第２の結像レンズ６２の光軸６０と主走査方向とを含む平面である。副走査断面とは第１の結像レンズ６１及び第２の結像レンズ６２の光軸６０を含み主走査断面に垂直な平面である。
【００１３】
光源１は、複数の発光点を有する面発光型のレーザ光源（ＶＣＳＥＬ：面発光レーザ）であり、単一のチップに複数の発光部を有するマルチビームレーザである。波長λは６５０ｎｍとしているが、必ずしもこれに限られることはなく、波長λ＝８５０ｎｍの赤外光や波長λ＝４３０ｎｍの青色光を発光するレーザであってもよい。面発光レーザは後方に光束を出射しないため、光量を制御するためには、被走査面８へ向けて前方に出射した光束のうちの一部を光路の途中で光路分離素子４によって分離して、ＡＰＣセンサ１０に導き、光量をモニターする必要がある。
【００１４】
光源１から出射された発散光束は、集光素子２によって略平行光に変換される。集光素子２には、単体の球面レンズやガラスモールドレンズを用いることができるが、これに限られることはなく、ガラス球面レンズを平面レンズに貼り合わせたものを用いることもできる。
【００１５】
集光素子２によって変換された略平行光は、シリンダーレンズ３により副走査方向に収束された光束に変換され、次に、絞り１１により所望の光束幅に変換される。その後、光路分離素子４によって光束の一部が反射され、偏向器５の或る偏向反射面５１近傍に集光する。集光された光束は、偏向反射面５１近傍において線像を形成している。
なお、集光素子２及びシリンダーレンズ３は、一体的に構成されていても構わない。
【００１６】
絞り１１は、楕円形状、矩形形状、長円形状などの開口を有しており、使用される光源の波長や要求されるビームスポットの大きさや形状により決定すればよい。
特に、絞り１１は主走査方向の光束の制限を行う目的で図１に示される位置に配置されている。絞り１１は、副走査方向の光束の制限も行っているが、複数の絞りを設けて、主走査方向及び副走査方向の光束の制限を別々に行ってもよい。
例えば、主走査方向の光束幅の制限を行うスリット部材を図１に示される位置に配置し、副走査方向の光束幅の制限を行うスリット部材を光源１と集光素子２の間に設けてもよい。
副走査方向の光束の制限を行うスリット部材については、結像レンズと共役な位置（おおむね光源１と集光素子２の間）に設けたほうが、複数のビームの印字間隔の均一性が向上する。このような技術的な観点を考慮したうえで複数の部材に分割した絞りを採用してもよい。
【００１７】
本実施形態では、主に主走査方向の光束の制限を行うための絞り１１を、できるだけ偏向器５の偏向反射面５１に近づけるために、図１に示される位置に設けている。
これは光源に使用するレーザの発光点数が多い場合は、主走査方向の光束の制限を行うスリット部材を偏向器５の近傍に設けたほうがジッターを低減することができるからである。
仮に、絞り１１が偏向反射面５１から遠ざかると偏向反射面５１上で各発光点からの光束が大きく分離してしまい、被走査面８が光源１に対する共役な位置からずれた場合に各ビーム間の印字位置が相対的にずれて、ジッターとなってしまう。
絞り１１を偏向反射面５１に近づけるように設けたのは、光源１が複数の発光点を有するマルチビーム光源であるために、偏向反射面５１上で各発光点からの光束が出来るだけ分離しないようにするためである。偏向反射面５１上で各発光点からの光束が大きく分離していると、被走査面８が光源１に対する共役な位置からずれた場合に各ビーム間の印字位置ズレという不具合が生じてしまう。
この不具合を低減する目的で、絞り１１は光路上において、できるだけ偏向反射面５１に近づけて設けることが望ましい。
【００１８】
本発明では、集光素子２、及びシリンダーレンズ３は、偏向器前光学系、又は入射光学系と呼ぶ。なお、集光素子２、及びシリンダーレンズ３は、モールド成形によって一体的に構成してもよい。
【００１９】
複数の偏向反射面を備える偏向器５は、不図示の駆動系により回転軸５０の周りで回転駆動する。入射光学系及び光路分離素子４によって偏向器５の偏向反射面５１に導かれた入射光束の主光線は、偏向反射面５１に対して垂直に入射している。そして偏向器５は、任意の偏向反射面５１によって光束を偏向し、結像光学系６に導いている。結像光学系６に導かれた偏向光束は、結像光学系６の集光作用により被走査面８上に集光し走査される。
【００２０】
次に、結像光学系６の作用について述べる。結像光学系６は、プラスチック製の第１の結像レンズ６１と第２の結像レンズ６２の２枚で構成されている。結像光学系６は、偏向器５で反射偏向された光束を被走査面８上に結像し、ビームスポットを形成すると共に被走査面８上を等速走査する。プラスチック製の走査光学レンズは、金型に樹脂を充填させ冷却後に型から取り出す既知の成形技術によって製造することができる。これによりガラスレンズを使用した従来の走査光学レンズより安価に製造することができる。
【００２１】
結像光学系６は、既知のパワー配置により設計される。例えば、第１の結像レンズ６１は主に主走査断面内にパワーを有する非球面レンズとして設計される。第１の結像レンズ６１のレンズ面形状は、既知の関数で表現された非球面形状である。第１の結像レンズ６１は、副走査断面内のパワーより主走査断面内のパワーの方が大きく、かつ、主走査断面が非円弧で偏向器５側に凹面を向けた凸メニスカスレンズである。主走査断面内の形状は光軸に対して対称である。副走査断面に関しては入射面と出射面が同じ曲率の略ノンパワーであってもよく、所望に応じてパワーを持たせてもよい。
【００２２】
一方、第２の結像レンズ６２は、主に副走査断面内にパワーを持つアナモフィックレンズである。第２の結像レンズ６２のレンズ面形状は、既知の関数で表現された非球面形状である。第２の結像レンズ６２は、主走査断面内のパワーより副走査断面内のパワーの方が大きく、かつ、主走査断面の入射面が円弧であり他の面が非円弧の形状をしている。主走査断面内の形状は光軸に対して対称であり、軸上近傍の主走査断面は略ノンパワーである。副走査断面の形状は入射面の曲率が極めて緩い略平面、出射面が軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状であり、光軸に対して対称形状をしている。入射した光束に対し、主に副走査方向の結像及び主走査方向の若干の歪曲収差の補正を担っている。結像光学系６による副走査方向の結像関係は、偏向反射面５１と被走査面８が略共役関係となる所謂倒れ補正系となっている。
【００２３】
なお、結像光学系６は必ずしも上記のような構成をとる必要はなく、また、関数表現式も既知の表現式であっても良い。また、より結像性能を向上させるために光軸に対して非対称形状にしてもよい。
【００２４】
カバーガラス７は、不図示のハウジング内部へのゴミ等の侵入を防ぐために設けられており、入射光束に対し角度を持つように傾けられている。これはカバーガラス７の表面による反射光が光源１に回帰しないようにするためである。表面反射光が光源１に回帰してしまうと光源１のレーザ発振が不安定になり光量が変動することがある。
【００２５】
なお、図１には同期検知手段が示されていないが、被走査面８上で有効画像域以外の像高の光束に対し、同期検知光学系により同期検知受光センサに同期検知光を導き、印字書き出しのタイミングを制御している。同期検知光学系は既知の構成で設計することができる。
【００２６】
次に、Ｆ−ＡＰＣ（Ｆｒｏｎｔ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）光学系の構成について説明する。
【００２７】
光走査装置では、レーザ光源の光量を所定量に維持することが必要になるため、レーザ光源から射出される光束の一部をＡＰＣセンサによってモニターし、レーザ光源の駆動電流を制御する、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行われる。面発光レーザは、後方に光を出射しないため、被走査面へ向けて前方に出射した光束の一部を分離して、ＡＰＣ光束としてＡＰＣセンサに入射させる、Ｆ−ＡＰＣを行う必要がある。
【００２８】
なお、ＡＰＣ動作は被走査面の有効印字領域以外を走査している時間中に行うことが望ましい。また、ＡＰＣ動作は同期検知よりも先行して行なわれることが望ましい。
従って、被走査面の有効印字領域以外の時間で、最初にＡＰＣ動作を行い、次に同期検知を行ない、続いて、有効印字領域において画像データに基づく印字駆動を行うことが望ましい。
【００２９】
光路分離素子４は、入射した光束を露光走査用の印字光束とＡＰＣ光束に分離する。光路分離素子４は、入射面（第１の面）４１と出射面（第２の面）４２を有する。入射面４１に入射した光は反射光と透過光に分離される。反射光は偏向器５に向かう印字光束となる。透過光は出射面４２から出射された後、集光レンズ９により主走査断面内において集光されて、光量検知センサ１０（ＡＰＣセンサ）に導光されるＡＰＣ光束となる。
【００３０】
ＡＰＣ光束を受光したＡＰＣセンサ１０は受光信号を発する。受光信号は、光源の発光光量を制御する制御手段（不図示）へ伝達される。制御手段は、ＡＰＣ光束の光量に基づいて、各発光点の発光光量を制御している。ＡＰＣセンサ１０から発せられた受光信号及びプリンタコントローラ（不図示）からの印字情報に基づく発光光量の制御に従って、光源１の各発光点の発光駆動が行われる。
【００３１】
本実施形態に係る光走査装置１００では、結像光学系６の光軸６０を含む副走査断面（結像光学系６の光軸６０を含み、回転偏向器の回転軸と平行な平面）を挟んで、一方の側に光源１、集光素子２、及びシリンダーレンズ３を設けている。さらに、結像光学系６の光軸６０を含む副走査断面を挟んだ他方の側に、光路分離素子４、絞り１１、集光レンズ９、及びＡＰＣセンサ１０を設けている。また、結像光学系６を構成する光路中最も偏向器５に近い第１の結像レンズ６１と偏向器５との間に光路分離素子４を配置している。すなわち、結像光学系６の光軸６０の方向において、主光線が光路分離素子４の入射面４１上で反射される位置は、該主光線が偏向反射面５１上で反射される位置と、第１の結像レンズ６１へ入射する位置との間となるように光路分離素子４が配置されている。このような配置を取ることで、光軸６０を挟んだ両側に光学素子を配置することが可能となり、光走査装置１００の小型化が可能となる。
【００３２】
光路分離素子４について詳しく述べる。光路分離素子４は平面の入射面４１と、入射面４１に対して有限の角度を有する平面の出射面４２とからなるプリズムとして構成されている。従って、入射面４１及び出射面４２それぞれの面法線は非平行となる。光路分離素子４は、一般的な光学ガラスによって作製されてもよいが、プラスチックモールドで作製されてもよい。
【００３３】
入射面４１は、反射率Ｒ１が９５％±４％（透過率Ｔ１が５％±４％）であるマルチコートがなされている。一方、出射面４２はノンコートでもよいが、光エネルギーの有効利用の観点から反射率Ｒ２が１％未満の反射防止コートを施してもよい。反射防止コートの代わりに微細構造体による反射防止構造を形成してもよい。
入射面４１で反射された印字光束は偏向器５により偏向走査されるので、ＡＰＣ光束より多くのエネルギーが必要となる。このためＲ１は可能な限り大きい値の方が好ましい。
【００３４】
入射面４１を透過した光の一部は、出射面４２で反射し入射面４１に戻り、そして入射面４１でまた反射し、再度出射面４２に戻って出射するゴースト光となる。このゴースト光の強さＴｇはＴ×（１―Ｒ１）×Ｒ２×Ｒ１となるので（ここでＴは入射光の強さ）、ゴースト光を低減するためには出射面４２の反射率Ｒ２ができるだけ小さい方が望ましい。従って、Ｒ２がＲ１未満であることが条件である。上で示した反射率（透過率）はこれに限られるものではなく、装置の仕様に応じて随時設定すればよい。
【００３５】
ゴースト光とＡＰＣ光が干渉すると、厳密なＡＰＣ検知が困難となる。このため本実施形態では、光路分離素子４は平面の入射面４１と入射面４１に対して有限の角度を有する平面の出射面４２とからなるプリズムとして構成されている。このため、入射面４１と出射面４２それぞれの面法線は非平行となるので、ゴースト光とＡＰＣ光の干渉を低減することができる。
もし、入射面４１と出射面４２それぞれの面法線が平行な場合には、それぞれの光学面で反射した光束同士が干渉を起こしやすい。特にレーザ光源１は使用環境温度やレーザ自身の自己発熱などの温度要因でモードホップして波長が微妙に変化する。そしてこの微妙な波長変化により光束同士の干渉が変化し、ＡＰＣセンサ１０に到達するＡＰＣ光束の光量も変動してしまう。
そこで、光路分離素子４に相対角度ΔＥの頂角を持たせ、入射面４１と出射面４２それぞれの面法線を非平行とすることで、ゴースト光とＡＰＣ光の干渉を防止することができる。相対角度ΔＥは１度以上、より好ましくは、４度以上に設定すればゴースト光とＡＰＣ光の干渉を有効に低減することができる。
【００３６】
光路分離素子４で分離されたＡＰＣ光束は、集光レンズ９によりＡＰＣセンサ１０上に結像される。ＡＰＣセンサ１０の受光エリアは複数本の光束をすべて受光するのに十分な大きさを有しており、複数本の光束を同時点灯したときの全光束トータルの光量、もしくは複数本の光束をそれぞれ個別点灯した時の個別の光量を検知する事ができる。
【００３７】
集光レンズ９の集光作用はそれぞれの光束を完全に１点に集光する必要はなく、ＡＰＣセンサ１０の受光エリア内にすべての光束が入るのであれば、若干ぼかして集光させても構わない。集光レンズ９の面形状は球面に限られるものではなく、ＡＰＣセンサ１０の受光エリア内に効率的に集光できるように、母線と子線の曲率が異なるトーリック面や回転対称非球面であってもよい。
【００３８】
図１に示されるように、絞り１１は、光路分離素子４の入射面４１に密着して設けることが望ましい。もし絞り１１と光路分離素子４の入射面４１が密着していないと、シリンダーレンズ３を通過した光束が絞り１１で制限された後、入射面４１で反射され、再度絞り１１によって制限されて光束幅が小さくなる。そのため、印字光束として偏向器５に向かう光の利用効率が低下する。
絞りと光路分離素子の入射面が密着していない場合を比較例として図１２に示す。図１２に示される比較例としての光走査装置１０００は、光路分離素子４４が入射面４５と出射面４６で構成されている以外は、図１に示される第１実施形態に係る光走査装置１００と同じ構成要素を有している。
入射面４５は反射防止コートが施され、反射光がほとんど生じないように構成されている。また、出射面４６は反射率Ｒ１が９５％±４％（透過率Ｔ１が５％±４％）のマルチコートが施されている。このため、光路分離素子４４に入射する光束は、出射面４６で光路分離され、反射光が印字光束に、透過光束がＡＰＣ光束となる。
しかしながら、印字光束は絞り１１を再度通過するために、一部がケラれてしまい、光束の幅が小さくなり、偏向器５に向かうので、光の利用効率が低下するのである。
【００３９】
図１に示される第１実施形態に係る光走査装置１００に戻ると、絞り１１は光路分離素子４の入射面４１に密着しているので、入射面４１で分離した反射光束と透過光束の光束幅が同じになる。反射光束と透過光束の光束幅が同じになることで、光源１からのレーザ光束のＦＦＰが変化しても反射光束と透過光束の光量の比率は一定となり、より高精度なＡＰＣ検知が可能となる。
【００４０】
図２は、本発明の第２実施形態に係る光走査装置２００の概略図を示している。
【００４１】
光走査装置２００は、光路分離素子４が曲面の出射面４３を有しており、集光レンズ９を設けなかったこと以外は、第１実施形態に係る光走査装置１００と同じ構成部材を備えているので、それらについては同一の符番を付し、説明を省略する。また、第２の結像レンズ６２、カバーガラス７及び被走査面８については図示していない。
なお、集光レンズ９の集光機能は、光路分離素子４の曲面の出射面４３の集光機能で代用している。
【００４２】
光路分離素子４は、入射した光束を露光走査用の印字光束とＡＰＣ光束に分離する。光路分離素子４は、入射面４１と出射面４３を有する。入射面４１に入射した光は反射光と透過光に分離される。反射光は偏向器５に向かう印字光束となる。透過光は出射面４３により集光され、ＡＰＣセンサ１０に向かうＡＰＣ光束となる。
【００４３】
光路分離素子４は、一般的な光学ガラスによって作製されてもよいが、プラスチックモールドで作製されてもよい。
【００４４】
入射面４１は、反射率Ｒ１が９５％±４％（透過率Ｔ１が５％±４％）であるマルチコートがなされている。一方、出射面４３はノンコートでもよいが、光エネルギーの有効利用の観点から反射率Ｒ２が１％未満の反射防止コートを施してもよい。反射防止コートの代わりに微細構造体による反射防止構造を形成してもよい。
入射面４１で反射された印字光束は偏向器５により偏向走査されるので、ＡＰＣ光束より多くのエネルギーが必要となる。このためＲ１は可能な限り大きい値が好ましい。
【００４５】
入射面４１を透過した光の一部は、出射面４３で反射し入射面４１に戻り、そして入射面４１でまた反射し、再度出射面４３に戻って出射するゴースト光となる。このゴースト光の強さＴｇはＴ×（１−Ｒ１）×Ｒ２×Ｒ１となるので（ここでＴは入射光の強さ）、ゴースト光を低減するためには出射面４３の反射率Ｒ２ができるだけ小さい方が望ましい。従って、Ｒ２がＲ１未満であることが条件である。上で示した反射率（透過率）はこれに限られるものではなく、装置の仕様で随時設定すればよい。
【００４６】
光路分離素子４で分離されたＡＰＣ光束は、曲面形状の出射面４３のパワーによりＡＰＣセンサ１０上に結像される。ＡＰＣセンサ１０の受光エリアは複数本の光束をすべて受光するのに十分な大きさを有しており、複数本の光束を同時点灯したときの全光束トータルの光量、もしくは複数本の光束をそれぞれ個別点灯した時の個別の光量を検知する事ができる。
【００４７】
出射面４３の集光作用はそれぞれの光束を完全に１点に集光する必要はなく、ＡＰＣセンサ１０の受光エリア内にすべての光束が入るのであれば、若干ぼかして集光させても構わない。出射面４３の曲面形状は球面に限られるものではなく、ＡＰＣセンサ１０の受光エリア内に効率的に集光できるように、母線と子線の曲率が異なるトーリック面や回転対称非球面であってもよい。
【００４８】
光路分離素子４に入射する光束は主走査断面内では平行光束であるため、ＡＰＣセンサ１０上に結像するために出射面４３の主走査断面内のパワーは正である必要がある。一方、光路分離素子４に入射する光束は副走査断面内ではシリンダーレンズ３による集光作用のため収束光束となっているので、その集光位置近傍にＡＰＣセンサ１０を配置すれば出射面４３のパワーは副走査断面内に関してはノンパワーでもよい。
【００４９】
光路分離素子４から偏向器５までの距離をＳ１、光路分離素子４からＡＰＣセンサ１０までの距離をＳ２とすると、以下の（１）式を満たすことが望ましい。
０．８＜Ｓ１／Ｓ２＜１．２  ・・・（１）
【００５０】
Ｓ１／Ｓ２≒１の時は、シリンダーレンズ３による集光作用のために収束される光束の集光点にＡＰＣセンサ１０が設けられるケースである。（１）式を満たすように、ＡＰＣセンサ１０を設置すれば、ＡＰＣセンサ１０の受光エリアでＡＰＣ光束が若干ボケるものの検知は可能となる。
なお、（１）式を満たすように、ＡＰＣセンサ１０が配置できない場合には、適時、光路分離素子４の出射面４３の副走査断面内のパワーを設定すればよい。
【００５１】
本実施形態では、光路分離素子４の入射面４１と出射面４３は面形状が異なる。第１実施形態ではゴースト光とＡＰＣ光束が共に平行光束であったために干渉し易かったが、本実施形態では出射面４３が曲面形状であることで、ゴースト光とＡＰＣ光束の収束度が互いに異なり、干渉しにくくなっている。
さらに、入射面４１と出射面４３それぞれの面法線を非平行とすることで、ＡＰＣセンサ１０に到達するゴースト光とＡＰＣ光束の位置を相対的にずらすことが可能となる。また、ずらす量を最適化すればＡＰＣセンサ１０の受光エリア外にゴースト光を導くことも可能である。
【００５２】
また、第１実施形態に係る光走査装置１００では、光路分離素子４及び集光素子９が個別に設けられていた。しかしながら、本実施形態に係る光走査装置２００では、光路分離素子４が集光素子９の集光機能も兼ね備えていることから、集光素子９を設ける必要がなくなり、部品数を削減することができ、より低コストで作成することが可能となる。
【００５３】
図３は、本発明の第３実施形態に係る光走査装置３００の概略図を示している。
【００５４】
本実施形態に係る光走査装置３００では、主走査断面内に投影した際に偏向器５を挟んで、第１及び第２の入射光学系、及び第１及び第２の結像光学系が配置されており、第１及び第２の結像光学系により別々の被走査面を走査するようにしている。
【００５５】
光走査装置３００は、第１の入射光学系を構成する、第１の光源１０１、第１の集光素子１０２、及び第１のシリンダーレンズ１０３を備えている。光走査装置３００は、第２の入射光学系を構成する、第２の光源２０１、第２の集光素子２０２、及び第２のシリンダーレンズ２０３を備えている。
光走査装置３００は、第１の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ１６１、及び第２の結像レンズ（不図示）を備えている。光走査装置３００は、第２の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ２６１、及び第２の結像レンズ（不図示）を備えている。
光走査装置３００は、偏向器５、第１の絞り１１１、第２の絞り２１１、第１の光路分離素子１０４、第２の光路分離素子２０４、第１の集光レンズ１０９、第２の集光レンズ２０９、及びＡＰＣセンサ１０を備えている。
なお、図３では、第１及び第２のカバーガラスと第１及び第２の被走査面については図示していない。
【００５６】
本実施形態に係る光走査装置３００では、第１の光路分離素子１０４及び第２の光路分離素子２０４が一体成形された複合光路分離素子４０、及び第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ２０９が一体成形された複合集光レンズ９０が用いられている。
【００５７】
光源１０１及び２０１は、複数の発光点を有する面発光型のレーザ光源（ＶＣＳＥＬ：面発光レーザ）であり、単一のチップに複数の発光部を有するマルチビームレーザである。波長λ＝６５０ｎｍとしているが、必ずしもこれに限られることはなく、波長λ＝８５０ｎｍの赤外光や波長λ＝４３０ｎｍの青色光のレーザであってもよい。面発光レーザは後方に光束を出射しないため、光量を制御するためには、被走査面へ向けて前方に出射した光束のうちの一部を光路の途中で分離してＡＰＣセンサ１０に導き、光量をモニターする必要がある。
【００５８】
複数の偏向反射面を備える偏向器５は、不図示の駆動系により回転軸５０の周りで回転駆動する。第１の入射光学系及び光路分離素子１０４によって偏向器５の偏向反射面（第１の偏向面）５１に導かれた入射光束の主光線は、偏向反射面５１に対して垂直に入射している。第２の入射光学系及び光路分離素子２０４によって偏向器５の偏向反射面（第２の偏向面）５２に導かれた入射光束の主光線は、偏向反射面５２に対して垂直に入射している。そして偏向器５は、任意の偏向反射面５１及び５２によって光束を偏向し、それぞれ第１の結像光学系及び第２の結像光学系に導いている。第１の結像光学系に導かれた偏向光束は第１の結像光学系の集光作用により第１の被走査面上に集光し走査される。第２の結像光学系に導かれた偏向光束は第２の結像光学系の集光作用により第２の被走査面上に集光し走査される。
【００５９】
なお、図３には同期検知手段が示されていないが、第１及び第２の被走査面上で有効画像域以外の像高の光束に対し、同期検知光学系により同期検知受光センサに同期検知光を導き、印字書き出しのタイミングを制御している。同期検知光学系は既知の構成で設計することができる。
【００６０】
次に、Ｆ−ＡＰＣ（Ｆｒｏｎｔ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）光学系の構成について説明する。
【００６１】
光走査装置では、レーザ光源の光量を所定量に維持することが必要になるため、レーザ光源から出射される光束の一部をＡＰＣセンサによってモニターし、レーザ光源の駆動電流を制御する、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行われる。面発光レーザは、後方に光を出射しないため、被走査面へ向けて前方に出射した光束の一部を分離して、ＡＰＣ光束としてＡＰＣセンサに入射させる、Ｆ−ＡＰＣを行う必要がある。
【００６２】
なお、ＡＰＣ動作は被走査面の有効印字領域以外の時間に行うことが望ましい。また、ＡＰＣ動作は同期検知よりも先行して行なわれることが望ましい。
従って、被走査面の有効印字領域以外の時間で、最初にＡＰＣ動作を行い、次に同期検知を行ない、続いて、有効印字領域において画像データに基づく印字駆動を行うことが望ましい。
【００６３】
複合光路分離素子４０は、入射した光束を露光走査用の印字光束とＡＰＣ光束に分離する。複合光路分離素子４０は、入射面１４１と出射面１４２からなる第１の光路分離素子１０４と、入射面２４１と出射面２４２からなる第２の光路分離素子２０４が一体的に構成されている。入射面１４１及び２４１に入射した光はそれぞれ反射光と透過光に分離される。反射光は偏向器５に向かう印字光束となる。透過した光は出射面１４２及び２４２から出射された後、第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ２０９により共通のＡＰＣセンサ１０に集光されるＡＰＣ光束となる。
【００６４】
ＡＰＣ光束を受光したＡＰＣセンサ１０は受光信号を発する。受光信号は、光源１０１と２０１の発光光量を制御する制御手段（不図示）へ伝達される。制御手段は、各発光点の発光光量を制御している。ＡＰＣセンサ１０から発せられた受光信号及びプリンタコントローラ（不図示）からの印字情報に基づく発光光量の制御に従って、光源１０１と２０１の各発光点の発光駆動が行われる。
【００６５】
なお、ＡＰＣを取るタイミングは、第１の入射光学系と第２の入射光学系とでタイミングをずらして行うことが望ましい。
【００６６】
本実施形態に係る光走査装置３００では、第１の結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面（結像光学系６の光軸６０を含み、回転偏向器の回転軸と平行な平面）を挟んで、一方の側に、第１の入射光学系を構成する第１の光源１０１、第１の集光素子１０２、第１のシリンダーレンズ１０３を設けている。さらに、第１の結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面を挟んだ他方の側に、第１の光路分離素子１０４、第１の絞り１１１、第１の集光レンズ１０９、及びＡＰＣセンサ１０を設けている。
また、第２の結像光学系の光軸２６０を含む副走査断面を挟んで、一方の側に、第２の入射光学系を構成する第２の光源２０１、第２の集光素子２０２、第２のシリンダーレンズ２０３を設けている。さらに、第２の結像光学系の光軸２６０を含む副走査断面を挟んだ他方の側に、第２の光路分離素子２０４、第２の絞り２１１、第２の集光レンズ２０９、ＡＰＣセンサ１０を設けている。
光軸１６０に沿って、第１の結像光学系のうちもっとも偏向器５に近い第１の結像レンズ１６１と偏向器５の間に第１の光路分離素子１０４を配置している。すなわち、第１の結像光学系の光軸１６０の方向において、主光線が光路分離素子１０４の入射面１４１上で反射される位置は、該主光線が偏向反射面５１上で反射される位置と、第１の結像レンズ１６１へ入射する位置との間となるように光路分離素子１０４が配置されている。そして、光軸２６０に沿って、第２の結像光学系のうちもっとも偏向器５に近い第１の結像レンズ２６１と偏向器５の間に第２の光路分離素子２０４を配置している。すなわち、第２の結像光学系の光軸２６０の方向において、主光線が光路分離素子２０４の入射面２４１上で反射される位置は、該主光線が偏向反射面５２上で反射される位置と、第２の結像レンズ２６１へ入射する位置との間となるように光路分離素子２０４が配置されている。
このような配置を取ることで、光軸１６０及び２６０を挟んだ両側に光学素子を配置することが可能となり、光走査装置３００の小型化が可能となる。
【００６７】
複合光路分離素子４０について詳しく述べる。複合光路分離素子４０は、第１の光路分離素子１０４と第２の光路分離素子２０４とが一体成形されて構成されている。第１の光路分離素子１０４は、平面の入射面１４１と、入射面１４１に対して有限の角度を有する平面の出射面１４２とからなるプリズムとして構成されている。従って、入射面１４１と出射面１４２それぞれの面法線は非平行となっている。また、第２の光路分離素子２０４は、平面の入射面２４１と、入射面２４１に対して有限の角度を有する平面の出射面２４２とからなるプリズムとして構成されている。従って、入射面２４１と出射面２４２それぞれの面法線は非平行となっている。
複合光路分離素子４０は、一般的な光学ガラスによって作製されてもよいが、プラスチックモールドで作製されてもよい。
【００６８】
入射面１４１及び２４１は、反射率Ｒ１が９５％±４％（透過率Ｔ１が５％±４％）であるマルチコートがなされている。一方、出射面１４２及び２４２はノンコートでもよいが、光エネルギーの有効利用の観点から反射率Ｒ２が１％未満の反射防止コートを施してもよい。反射防止コートの代わりに微細構造体による反射防止構造を形成してもよい。
入射面１４１及び２４１で反射された印字光束は偏向器５により偏向走査されるので、ＡＰＣ光束より多くのエネルギーが必要となる。このためＲ１は可能な限り大きい値の方が好ましい。
【００６９】
入射面１４１を透過した光の一部は、出射面１４２で反射し入射面１４１に戻り、そして入射面１４１でまた反射し、再度出射面１４２に戻って出射するゴースト光となる。また、入射面２４１を透過した光の一部は、出射面２４２で反射し入射面２４１に戻り、そして入射面２４１でまた反射し、再度出射面２４２に戻って出射するゴースト光となる。これらのゴースト光の強さＴｇはＴ×（１−Ｒ１）×Ｒ２×Ｒ１となるので（ここでＴは入射光の強さ）、ゴースト光を低減するためには出射面１４２及び２４２の反射率Ｒ２ができるだけ小さい方が望ましい。従って、Ｒ２がＲ１未満であることが条件である。上で示した反射率（透過率）はこれに限られるものではなく、装置の仕様に応じて随時設定すればよい。
【００７０】
ゴースト光とＡＰＣ光束が干渉すると、厳密なＡＰＣ検知が困難となる。このため本実施形態では、第１の光路分離素子１０４は平面の入射面１４１と入射面１４１に対して有限の角度を有する平面の出射面１４２とからなるプリズムとして構成されている。また、第２の光路分離素子２０４は、平面の入射面２４１と入射面２４１に対して有限の角度を有する平面の出射面２４２とからなるプリズムとして構成されている。それぞれの入射面と出射面の面法線は非平行となるので、ゴースト光とＡＰＣ光束の干渉を低減することができる。
【００７１】
複合光路分離素子４０で分離されたＡＰＣ光束は、第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ２０９によりＡＰＣセンサ１０上に結像される。ＡＰＣセンサ１０の受光エリアは複数本の光束をすべて受光するのに十分な大きさを有しており、複数本の光束を同時点灯したときの全光束トータルの光量、もしくは複数本の光束をそれぞれ個別点灯した時の個別の光量を検知する事ができる。
【００７２】
第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ２０９の集光作用はそれぞれの光束を完全に１点に集光する必要はなく、ＡＰＣセンサ１０の受光エリア内にすべての光束が入るのであれば、若干ぼかして集光させても構わない。第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ２０９の面形状は球面に限られるものではなく、ＡＰＣセンサ１０の受光エリア内に効率的に集光できるように、母線と子線の曲率が異なるトーリック面や回転対称非球面であってもよい。
【００７３】
図４は、本発明の第４実施形態に係る光走査装置４００の概略図を示している。
【００７４】
光走査装置４００は、第３実施形態に係る光走査装置３００とは異なり、第１の光路分離素子１０４及び第２の光路分離素子２０４がそれぞれ、曲面の出射面１４３と２４３を有している。また、光走査装置４００は、第３実施形態に係る光走査装置３００とは異なり、第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ２０９が設けられておらず、また、第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０が設けられている。それ以外については、第３実施形態に係る光走査装置３００と同じ構成部材を備えているので、それらについては同一の符番を付し、説明を省略する。
なお、第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ２０９の集光機能は、第１の光路分離素子１０４の曲面の出射面１４３及び第２の光路分離素子２０４の曲面の出射面２４３の集光機能で代用している。
【００７５】
光走査装置４００は、第１の入射光学系を構成する、第１の光源１０１、第１の集光素子１０２、及び第１のシリンダーレンズ１０３を備えている。光走査装置４００は、第２の入射光学系を構成する、第２の光源２０１、第２の集光素子２０２、及び第２のシリンダーレンズ２０３を備えている。
光走査装置４００は、第１の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ１６１、及び第２の結像レンズ（不図示）を備えている。光走査装置４００は、第２の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ２６１、及び第２の結像レンズ（不図示）を備えている。
光走査装置４００は、偏向器５、第１の絞り１１１、第２の絞り２１１、第１の光路分離素子１０４、第２の光路分離素子２０４、第１のＡＰＣセンサ１１０、及び第２のＡＰＣセンサ２１０を備えている。
なお、図４では、第１のカバーガラス及び第２のカバーガラスと第１の被走査面及び第２の被走査面については図示していない。
【００７６】
本実施形態に係る光走査装置４００では、第１の光路分離素子１０４及び第２の光路分離素子２０４が一体成形された複合光路分離素子４０が用いられている。
【００７７】
複合光路分離素子４０は、入射した光束を露光走査用の印字光束とＡＰＣ光束に分離する。複合光路分離素子４０は、入射面１４１と出射面１４３からなる第１の光路分離素子１０４と、入射面（第１の面）２４１と出射面（第２の面）２４３からなる第２の光路分離素子２０４が一体的に構成されている。入射面１４１及び２４１に入射した光はそれぞれ反射光と透過光に分離される。反射光は偏向器５に向かう印字光束となる。透過した光は出射面１４３及び２４３から出射された後、それぞれ第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０に集光されるＡＰＣ光束となる。
【００７８】
複合光路分離素子４０の材料は、一般的な光学ガラスによって作製されてもよいが、プラスチックモールドで作製されてもよい。
【００７９】
入射面１４１及び２４１は、反射率Ｒ１が９５％±４％（透過率Ｔ１が５％±４％）であるマルチコートがなされている。一方、出射面１４３及び２４３はノンコートでもよいが、光エネルギーの有効利用の観点から反射率Ｒ２が１％未満の反射防止コートを施してもよい。反射防止コートの代わりに微細構造体による反射防止構造を形成してもよい。
入射面１４１及び２４１で反射された印字光束は偏向器５により偏向走査されるので、ＡＰＣ光束より多くのエネルギーが必要となる。このためＲ１は可能な限り大きい値が好ましい。
【００８０】
複合光路分離素子４０で分離されたＡＰＣ光束は、曲面形状の出射面１４３及び２４３のパワーにより第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０上に結像される。第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０の受光エリアは複数本の光束をすべて受光するのに十分な大きさを有している。そのため、複数本の光束を同時点灯したときの全光束トータルの光量、もしくは複数本の光束をそれぞれ個別点灯した時の個別の光量を検知する事ができる。
【００８１】
出射面１４３及び２４３の集光作用はそれぞれの光束を完全に１点に集光する必要はなく、第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０の受光エリア内にすべての光束が入るのであれば、若干ぼかして集光させても構わない。出射面１４３及び２４３の面形状は球面に限られるものではなく、第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０の受光エリア内に効率的に集光できるように、母線と子線の曲率が異なるトーリック面や回転対称非球面であってもよい。
【００８２】
入射面１４１を透過した光の一部は、出射面１４３で反射し入射面１４１に戻り、そして入射面１４１でまた反射し、再度出射面１４３に戻って出射するゴースト光となる。また入射面２４１を透過した光の一部は、出射面２４３で反射し入射面２４１に戻り、そして入射面２４１でまた反射し、再度出射面２４３に戻って出射するゴースト光となる。これらのゴースト光の強さＴｇはＴ×（１−Ｒ１）×Ｒ２×Ｒ１となるので（ここでＴは入射光の強さ）、ゴースト光を低減するためには出射面１４３及び２４３の反射率Ｒ２ができるだけ小さい方が望ましい。従って、Ｒ２がＲ１未満であることが条件である。上で示した反射率（透過率）はこれに限られるものではなく、装置の仕様に応じて随時設定すればよい。
【００８３】
本実施形態では、第１の光路分離素子１０４の入射面１４１と出射面１４３は面形状が異なる。また、第２の光路分離素子２０４の入射面２４１と出射面２４３は面形状が異なる。本実施形態では出射面１４３及び２４３が曲面形状であることで、ゴースト光とＡＰＣ光束の収束度が互いに異なり、干渉しにくくなっている。
さらに、入射面１４１と出射面１４３それぞれの面法線を非平行に、且つ入射面２４１と出射面２４３それぞれの面法線を非平行とする。それにより、第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０に到達するゴースト光とＡＰＣ光束の位置を相対的にずらすことが可能となる。また、ずらす量を最適化すれば第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０の受光エリア外にゴースト光を導くことも可能である。
【００８４】
本実施形態に係る光走査装置４００では、２つのＡＰＣセンサ１１０及び２１０を設けたが、第３実施形態に係る光走査装置３００のように、共通のＡＰＣセンサ１つのみを用いる構成としてもよい。２つのＡＰＣセンサ１１０及び２１０を設けることのメリットは、第１の入射光学系及び第２の入射光学系のＡＰＣを取るタイミングを独立にできることである。すなわち、共通のＡＰＣセンサ１つのみを用いた場合、第１の入射光学系に関してＡＰＣ検知を行っている際には、第２の入射光学系に関するＡＰＣ検知も印字動作もできないという制約が生じてしまう。本実施形態のように、２つのＡＰＣセンサを設けることで、この制約を回避することができる。特に、第１の光源１０１及び第２の光源２０１の発光点数が多い場合には、ＡＰＣ検知にかかる時間が長くなるので、２つの光源に対応して２つのＡＰＣセンサを設けた方がよい。
【００８５】
図５乃至図８は、本発明の第５実施形態に係る光走査装置５００の概略図を示している。図５は、光走査装置５００の斜視図を示している。図６は、光走査装置５００を主走査断面内に投影した図を示している。図７は、光走査装置５００を副走査断面内に投影した、光源から偏向器までの展開図を示している。図８は、光走査装置５００を副走査断面内に投影した、光源からＡＰＣセンサまでの展開図を示している。
【００８６】
本実施形態に係る光走査装置３００では、主走査断面内に投影した際に偏向器５を挟まないように、第１及び第２の入射光学系、及び第１及び第２の結像光学系が配置されており、第１及び第２の結像光学系により別々の被走査面を走査するようにしている。
【００８７】
光走査装置５００は、第１の入射光学系を構成する、第１の光源１０１、第１の集光素子１０２、及び第１のシリンダーレンズ１０３を備えている。光走査装置５００は、第２の入射光学系を構成する、第２の光源３０１、第２の集光素子３０２、及び第２のシリンダーレンズ３０３を備えている。
光走査装置５００は、第１の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ１６１、及び第２の結像レンズ（不図示）を備えている。また、光走査装置５００は、第２の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ１６１、及び第２結像レンズ（不図示）を備えている。すなわち、第１の結像光学系と第２の結像光学系とで第１結像レンズ１６１は共通である。
光走査装置５００は、偏向器５、第１の絞り１１１、第２の絞り３１１、第１の光路分離素子１０４、第２の光路分離素子３０４、第１の集光レンズ１０９、第２の集光レンズ３０９、及びＡＰＣセンサ１０を備えている。
なお、図が煩雑になってしまうのを避けるために、図５においては第１のシリンダーレンズ１０３及び第２のシリンダーレンズ３０３、第１の絞り１１１及び第２の絞り３１１、及び第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ３０９を図示していない。また、図７においては、第１の絞り１１１及び第２の絞り３１１を図示していない。さらに、図８においては、第１の絞り１１１及び第２の絞り３１１、及び第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ３０９を図示していない。
【００８８】
本実施形態に係る光走査装置５００では、第１の光路分離素子１０４及び第２の光路分離素子３０４から構成される複合光路分離素子４０、及び第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ３０９が一体成形された複合集光レンズ９０が用いられている。
【００８９】
光源１０１及び３０１は、複数の発光点を有する面発光型のレーザ光源（ＶＣＳＥＬ：面発光レーザ）であり、単一のチップに複数の発光部を有するマルチビームレーザである。波長λ＝６５０ｎｍとしているが、必ずしもこれに限られることはなく、波長λ＝８５０ｎｍの赤外光や波長λ＝４３０ｎｍの青色光のレーザであってもよい。面発光レーザは後方に光を出射しないため、光量を制御するためには、被走査面へ向けて前方に出射した光束のうちの一部を光路の途中で分離してＡＰＣセンサ１０に導き、光量をモニターする必要がある。
【００９０】
複数の偏向反射面を備える偏向器５は、不図示の駆動系により回転軸５０の周りで回転駆動する。第１の入射光学系と第２の入射光学系は偏向器５の同一の偏向反射面５１に光束を入射させている。すなわち、第１の入射光学系によって偏向器５の偏向反射面５１に導かれた入射光束の主光線は、偏向反射面５１の法線に対して所定の角度で入射している。第２の入射光学系によって偏向器５の偏向反射面５１に導かれた入射光束の主光線は、偏向反射面５１の法線に対して所定の角度で入射している。
そして偏向器５は、任意の偏向反射面５１によって光束を偏向し、それぞれ共通の第１結像レンズ１６１に導いている。第１の入射光学系及び第２の入射光学系から偏向反射面５１に導かれる入射光束は、図７又は図８に示すように、偏向反射面の法線に対して副走査断面内で上下の方向から入射されている。なお本実施形態では、それぞれの入射光束の入射角度の大きさは等しく、符号が異なっている。しかしながら、これに限らず、それぞれの入射光束の入射角度の大きさが異なっているだけでも構わない。
偏向された光束はそれぞれ、第１の結像光学系及び第２の結像光学系の集光作用により、第１の被走査面（不図示）及び第２の被走査面（不図示）上に集光し走査される。
【００９１】
なお、図５乃至図８には同期検知手段が示されていないが、第１の被走査面及び第２の被走査面上で有効画像域以外の像高の光束に対し、同期検知光学系により同期検知受光センサに同期検知光を導き、印字書き出しのタイミングを制御している。同期検知光学系は既知の構成で設計することができる。同期検知光学系は既知の技術のように２つの結像光学系で個別に設けてもよいし、共通のものであってもよい。
【００９２】
次に、Ｆ−ＡＰＣ（Ｆｒｏｎｔ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）光学系の構成について説明する。
【００９３】
光走査装置では、レーザ光源の光量を所定量に維持することが必要になるため、レーザ光源から射出される光束の一部をＡＰＣセンサによってモニターし、レーザの駆動電流を制御する、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行われる。面発光レーザは、後方に光を出射しないため、被走査面へ向けて前方に出射した光束の一部を分離して、ＡＰＣ光束としてＡＰＣセンサに入射させる、Ｆ−ＡＰＣを行う必要がある。
【００９４】
なお、ＡＰＣ動作は被走査面の有効印字領域以外の時間に行うことが望ましい。また、ＡＰＣ動作は同期検知よりも先行して行なわれることが望ましい。
従って、被走査面の有効印字領域以外の時間で、最初にＡＰＣ動作を行い、次に同期検知を行ない、続いて、有効印字領域において画像データに基づく印字駆動を行うことが望ましい。
【００９５】
複合光路分離素子４０は、入射した光束を露光走査用の印字光束とＡＰＣ光束に分離する。複合光路分離素子４０は、入射面１４１と出射面１４２からなる第１の光路分離素子１０４と、入射面（第１の面）３４１と出射面（第２の面）３４２からなる第２の光路分離素子３０４から構成されている。入射面１４１及び３４１に入射した光はそれぞれ反射光と透過光に分離される。反射光は偏向器５に向かう印字光束となる。透過した光は出射面１４２及び３４２から出射された後、第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ３０９により共通のＡＰＣセンサ１０に集光されるＡＰＣ光束となる。なお、本実施形態では、第１の光路分離素子１０４と第２の光路分離素子３０４は独立に設けられているが、一体的に構成されていてもよい。
【００９６】
ＡＰＣ光束を受光したＡＰＣセンサ１０は受光信号を発する。受光信号は、光源１０１と３０１の発光光量を制御する制御手段（不図示）へ伝達される。制御手段は、各発光点の発光光量を制御している。ＡＰＣセンサ１０から発せられた受光信号及びプリンタコントローラ（不図示）からの印字情報に基づく発光光量の制御に従って、光源１０１と３０１の各発光点の発光駆動が行われる。
【００９７】
図５及び図６に示すように、主走査断面内で、第１の入射光学系と第２の入射光学系の光路は、互いに非平行である。一方で、第１の光路分離素子１０４及び第２の光路分離素子３０４から偏向器５までの光路は、互いに平行となっている。このような光路となるように、第１の光路分離素子１０４の入射面１４１と第２の光路分離素子３０４の入射面３４１の面法線の方向を設定している。すなわち、第１の光路分離素子１０４の入射面１４１と第２の光路分離素子３０４の入射面３４１の面法線は、互いに非平行である。
【００９８】
第１の入射光学系及び第２の入射光学系の光路を互いに非平行としたことで、第１の集光素子１０２と第２の集光素子３０２を配置上干渉しにくくすることが出来る。この結果、第１の入射光学系及び第２の入射光学系それぞれから偏向器５の偏向反射面５１に導かれる入射光束の主光線の偏向反射面５１の面法線に対する入射角度を小さくすることが出来る。入射角度を小さくすることができれば、第１の結像光学系及び第２の結像光学系の収差低減や、偏向反射面５１の面偏心による走査線の変位を低減することができる。
【００９９】
また、第１の光路分離素子１０４及び第２の光路分離素子３０４を透過したＡＰＣ光束は共通のＡＰＣセンサ１０に向かう光路をとる。そのため、入射面１４１と出射面１４２の成す角度、及び入射面３４１と出射面３４２が成す角度は互いに異ならせている。
【０１００】
本実施形態に係る光走査装置５００では、結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面（結像光学系６の光軸６０を含み、回転偏向器の回転軸と平行な平面）を挟んで、一方の側に、第１の入射光学系を構成する第１の光源１０１、第１の集光素子１０２、第１のシリンダーレンズ１０３を設けている。さらに、結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面を挟んだ他方の側に、第１の光路分離素子１０４、第１の絞り１１１、第１の集光レンズ１０９、ＡＰＣセンサ１０を設けている。
また、結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面を挟んで、一方の側に、第２の入射光学系を構成する第２の光源３０１、第２の集光素子３０２、第２のシリンダーレンズ３０３を設けている。さらに、結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面を挟んだ他方の側に、第２の光路分離素子３０４、第２の絞り３１１、第２の集光レンズ３０９、ＡＰＣセンサ１０を設けている。
このような配置を取ることで、光軸１６０を挟んだ両側に光学素子を配置することが可能となり、光走査装置５００の小型化が可能となる。
【０１０１】
光路分離素子１０４及び３０４について詳しく述べる。光路分離素子１０４は、平面の入射面１４１と、入射面１４１に対して有限の角度を有する平面の出射面１４２とからなるプリズムとして構成されている。また、光路分離素子３０４は、平面の入射面３４１と、入射面３４１に対して有限の角度を有する平面の出射面３４２とからなるプリズムとして構成されている。従って、入射面１４１と出射面１４２それぞれの面法線は非平行となる。また、入射面３４１と出射面３４２それぞれの面法線は非平行となる。
光路分離素子１０４及び３０４は、一般的な光学ガラスによって作製されてもよいが、プラスチックモールドで作製されてもよい。
【０１０２】
入射面１４１及び３４１は、反射率Ｒ１が９５％±４％（透過率Ｔ１が５％±４％）であるマルチコートがなされている。一方、出射面１４２及び３４２はノンコートでもよいが、光エネルギーの有効利用の観点から反射率Ｒ２が１％未満の反射防止コートを施してもよい。反射防止コートの代わりに微細構造体による反射防止構造を形成してもよい。
入射面１４１及び３４１で反射された印字光束は偏向器５により偏向走査されるので、ＡＰＣ光束より多くのエネルギーが必要となる。このためＲ１は可能な限り大きい値が好ましい。
【０１０３】
入射面１４１を透過した光の一部は、出射面１４２で反射し入射面１４１に戻り、そして入射面１４１でまた反射し、再度出射面１４２に戻って出射するゴースト光となる。また、入射面３４１を透過した光の一部は、出射面３４２で反射し入射面３４１に戻り、そして入射面３４１でまた反射し、再度出射面３４２に戻って出射するゴースト光となる。このゴースト光の強さＴｇはＴ×（１−Ｒ１）×Ｒ２×Ｒ１であるので（ここでＴは入射光の強さ）、ゴースト光を低減するためには出射面１４２と３４２の反射率Ｒ２ができるだけ小さい方が望ましい。従って、Ｒ２がＲ１未満であることが条件である。上で示した反射率（透過率）はこれに限られるものではなく、装置の仕様に応じて随時設定すればよい。
【０１０４】
ゴースト光とＡＰＣ光束が干渉すると、厳密なＡＰＣ検知が困難となる。このため本実施形態では、第１の光路分離素子１０４は平面の入射面１４１と入射面１４１に対して有限の角度を有する平面の出射面１４２とからなるプリズムとして構成されている。また、第２の光路分離素子３０４は、平面の入射面３４１と入射面３４１に対して有限の角度を有する平面の出射面３４２とからなるプリズムとして構成されている。それぞれの入射面と出射面の面法線は非平行となるので、ゴースト光とＡＰＣ光束の干渉を低減することができる。
【０１０５】
光路分離素子１０４及び３０４で分離されたＡＰＣ光束は、第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ３０９によりＡＰＣセンサ１０上に結像される。ＡＰＣセンサ１０の受光エリアは複数本の光束をすべて受光するのに十分な大きさを有しており、複数本の光束を同時点灯したときの全光束トータルの光量、もしくは複数本の光束をそれぞれ個別点灯した時の個別の光量を検知する事ができる。
【０１０６】
第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ３０９の集光作用はそれぞれの光束を完全に１点に集光する必要はなく、ＡＰＣセンサ１０の受光エリア内にすべての光束が入るのであれば、若干ぼかして集光させても構わない。第１の集光レンズ１０９及び第２の集光レンズ３０９の面形状は球面に限られるものではなく、ＡＰＣセンサ１０の受光エリア内に効率的に集光できるように、母線と子線の曲率が異なるトーリック面や回転対称非球面であってもよい。
【０１０７】
なお、ＡＰＣを取るタイミングは第１の入射光学系と第２の入射光学系とでタイミングをずらして行うことが望ましい。
【０１０８】
本実施形態では、共通のＡＰＣセンサ１０を設けたが、第１の入射光学系及び第２の入射光学系に対応するように個別に２つのＡＰＣセンサを設ける構成としてもよい。２つのＡＰＣセンサを設けることのメリットとしては、第１の入射光学系と第２の入射光学系のＡＰＣを取るタイミングを独立にすることができることが挙げられる。すなわち、ＡＰＣセンサを共通にした場合には、第１の入射光学系がＡＰＣ検知を行っている際には、第２の入射光学系はＡＰＣ検知も印字動作もできないという制約ができてしまう。個別に２つのＡＰＣセンサを設ければ、この制約を回避することができ、自由度が向上する。特に、光源１０１及び３０１の発光点数が多い場合には、ＡＰＣ検知にかかる時間が長くなるので、ＡＰＣセンサを個別に設けた方がよい。
【０１０９】
図９及び図１０は、本発明の第６実施形態に係る光走査装置６００の概略図を示している。図９は、光走査装置６００の斜視図を示している。図１０は、光走査装置６００を主走査断面内に投影した図を示している。
【０１１０】
本実施形態に係る光走査装置６００では、主走査断面内に投影した際に偏向器５の回転軸を含む平面を挟んで、一方の側に第１及び第３の入射光学系、及び第１及び第３の結像光学系が配置されている。そして、他方の側に第２及び第４の入射光学系、及び第２及び第４の結像光学系が配置されている。第１乃至第４の結像光学系により別々の被走査面を走査するようにしている。
【０１１１】
光走査装置６００は、第１の入射光学系を構成する、第１の光源１０１、第１の集光素子１０２、及び第１のシリンダーレンズ１０３を備えている。光走査装置６００は、第２の入射光学系を構成する、第２の光源２０１、第２の集光素子２０２、及び第２のシリンダーレンズ２０３を備えている。光走査装置６００は、第３の入射光学系を構成する、第３の光源３０１、第３の集光素子３０２、及び第３のシリンダーレンズ３０３を備えている。光走査装置６００は、第４の入射光学系を構成する、第４の光源４０１、第４の集光素子４０２、及び第４のシリンダーレンズ４０３を備えている。
【０１１２】
光走査装置６００は、第１の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ１６１、及び第２の結像レンズ（不図示）を備えている。また、光走査装置６００は、第２の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ２６１、及び第２の結像レンズ（不図示）を備えている。光走査装置６００は、第３の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ１６１、及び第２の結像レンズ（不図示）を備えている。また、光走査装置６００は、第４の結像光学系を構成する、第１の結像レンズ２６１、及び第２の結像レンズ（不図示）を備えている。すなわち、第１の結像光学系と第３の結像光学系とで第１の結像レンズ１６１は共通である。また、第２の結像光学系と第４の結像光学系とで第１の結像レンズ２６１は共通である。
【０１１３】
光走査装置６００は、偏向器５を備えている。光走査装置６００は、第１の絞り１１１、第３の絞り３１１、第１の光路分離素子１０４、第３の光路分離素子３０４、及び第１のＡＰＣセンサ１１０を備えている。また、光走査装置６００は、第２の絞り２１１、第４の絞り４１１、第２の光路分離素子２０４、第４の光路分離素子４０４、及び第２のＡＰＣセンサ２１０を備えている。
【０１１４】
なお、図が煩雑になってしまうのを避けるために、図９においてはシリンダーレンズ１０３乃至４０３、絞り１１１乃至４１１を図示していない。
また、図９及び図１０では、第１乃至第４のカバーガラス及び第１乃至第４の被走査面については図示していない。
【０１１５】
本実施形態に係る光走査装置６００では、第１の光路分離素子１０４、第２の光路分離素子２０４、第３の光路分離素子３０４、及び第４の光路分離素子４０４が一体成形された複合光路分離素子４０が用いられている。
なお、図９では装置を見やすくするために、それぞれの光路分離素子を分けて描いている。
本実施形態では、４つの光路分離素子を一体的に構成しているが、もちろん、それぞれ個別に設けてもよい。
【０１１６】
本実施形態では、主走査断面内に投影した際に偏向器５の軸を含む副走査断面（結像光学系６の光軸６０を含み、回転偏向器の回転軸と平行な平面）を挟んで、一方の側に第１及び第３の入射光学系、他方の側に第２及び第４の入射光学系が配置されている。４つの入射光学系は、偏向器５の軸を含む副走査断面に対して対称ではなく、図９に示すような千鳥配置にしている。
この千鳥配置により、第１の光源１０１は、第３の光源３０１と偏向器５との間に配置されており、第２の光源２０１は、第４の光源４０１と偏向器５との間に配置されている。そして、副走査断面内において、第１の光源１０１から出射した光束の偏向反射面５１の面法線に対する入射方向と、第２の光源２０１から出射した光束の偏向反射面５２の面法線に対する入射方向と、は互いに異なる。
【０１１７】
図９及び図１０に示すように、主走査断面内で、第１の入射光学系と第３の入射光学系の光路は、互いに非平行である一方で、第１の光路分離素子１０４及び第３の光路分離素子３０４から偏向器５までの光路は、互いに平行となっている。
また、主走査断面内で、第２の入射光学系と第４の入射光学系の光路は、互いに非平行である一方で、第２の光路分離素子２０４及び第４の光路分離素子４０４から偏向器５までの光路は、互いに平行となっている。
このような光路となるように、第１の光路分離素子１０４の入射面１４１、第２の光路分離素子２０４の入射面２４１、第３の光路分離素子３０４の入射面３４１、及び第４の光路分離素子４０４の入射面４４１の面法線の方向を設定している。すなわち、第１の光路分離素子１０４の入射面１４１と第３の光路分離素子３０４の入射面３４１の面法線は、互いに非平行である。また、第２の光路分離素子２０４の入射面２４１と第４の光路分離素子４０４の入射面４４１の面法線は、互いに非平行である。
【０１１８】
光源１０１乃至４０１は、複数の発光点を有する面発光型のレーザ光源（ＶＣＳＥＬ：面発光レーザ）であり、単一のチップに複数の発光部を有するマルチビームレーザである。波長λ＝６５０ｎｍとしているが、必ずしもこれに限られることはなく、波長λ＝８５０ｎｍの赤外光やλ＝４３０ｎｍのブルーレーザであってもよい。面発光レーザは後方に光を出射しないため、光量を制御するためには、被走査面へ向けて前方に出射した光束のうちの一部を光路の途中で分離してＡＰＣセンサに導き、光量をモニターする必要がある。
【０１１９】
光路分離素子１０４乃至４０４から構成される複合光路分離素子４０の材料は、一般的な光学ガラスによって作製されてもよいが、プラスチックモールドで作製されてもよい。
【０１２０】
入射面（第１の面）１４１乃至４４１は、反射率Ｒ１が９５％±４％（透過率Ｔ１が５％±４％）であるマルチコートがなされている。一方、出射面（第２の面）１４３乃至４４３はノンコートでもよいが、光エネルギーの有効利用の観点で反射率Ｒ２が１％未満の反射防止コートを施してもよい。反射防止コートの代わりに微細構造体による反射防止構造を形成してもよい。
入射面１４１乃至４４１で反射された印字光束は偏向器５により偏向走査されるので、ＡＰＣ光束より多くのエネルギーが必要となる。このためＲ１は可能な限り大きい値が好ましい。
【０１２１】
出射面１４３乃至４４３は、曲面に形成されたことで集光作用を有する。この時、入射面１４１乃至４４１で分離されたＡＰＣ光束は、曲面形状の出射面１４３乃至４４３のパワーにより第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０上に結像される。第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０の受光エリアは複数本の光束をすべて受光するのに十分な大きさを有している。そのため、複数本の光束を同時点灯したときの全光束トータルの光量、もしくは複数本の光束をそれぞれ個別点灯した時の個別の光量を検知する事ができる。
【０１２２】
出射面１４３乃至４４３の集光作用はそれぞれの光束を完全に１点に集光する必要はなく、第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０の受光エリア内にすべての光束が入るのであれば、若干ぼかして集光させても構わない。出射面１４３乃至４４３の曲面形状は球面に限られるものではなく、第１のＡＰＣセンサ１１０及び第２のＡＰＣセンサ２１０の受光エリア内に効率的に集光できるように、母線と子線の曲率が異なるトーリック面や回転対称非球面であってもよい。
【０１２３】
入射面１４１乃至４４１それぞれを透過した光の一部は、出射面１４３乃至４４３で反射し入射面１４１乃至４４１に戻り、そして入射面１４１乃至４４１でまた反射し、再度出射面１４３乃至４４３に戻って出射するゴースト光となる。これらのゴースト光の強さＴｇはＴ×（１−Ｒ１）×Ｒ２×Ｒ１となるので（ここでＴは入射光の強さ）、ゴースト光を低減するためには出射面１４３乃至４４３の反射率Ｒ２ができるだけ小さい方が望ましい。従って、Ｒ２がＲ１未満であることが条件である。上で示した反射率（透過率）はこれに限られるものではなく、装置の仕様に応じて随時設定すればよい。
【０１２４】
本実施形態では、例えば、第１の光路分離素子１０４の入射面１４１が平面であり、出射面１４３が曲面であるので、面形状が異なる。出射面１４３が曲面形状であることで、ゴースト光とＡＰＣ光束の収束度が互いに異なり、干渉しにくくなっている。
さらに、入射面１４１と出射面１４３それぞれの面法線を非平行とすることで、第１のＡＰＣセンサ１１０に到達するゴースト光とＡＰＣ光束の位置を相対的にずらすことが可能となる。また、ずらす量を最適化すれば第１のＡＰＣセンサ１１０の受光エリア外にゴースト光を導くことも可能である。光路分離素子２０４、３０４及び４０４についても同様である。
【０１２５】
本実施形態に係る光走査装置６００では、２つのＡＰＣセンサ１１０及び２１０を設けたが、共通のＡＰＣセンサ１つのみを用いる構成としてもよい。また、４つの光源に対応させてＡＰＣセンサを４つ設けてもよい。２つのＡＰＣセンサ１１０及び２１０を設けることのメリットは、第１及び第３の入射光学系と第２及び第４の入射光学系のＡＰＣを取るタイミングを独立にできることである。すなわち、共通のＡＰＣセンサ１つのみを用いた場合、第１の入射光学系に関してＡＰＣ検知を行っている際には、第２乃至第４の入射光学系に関するＡＰＣ検知も印字動作もできないという制約が生じてしまう。本実施形態のように、２つのＡＰＣセンサを設けることで、この制約をある程度回避することができる。特に、第１乃至第４の光源の発光点数が多い場合には、ＡＰＣ検知にかかる時間が長くなるので、複数のＡＰＣセンサを設けた方がよい。
すなわち、共通のＡＰＣセンサ１つのみを用いる構成とすれば、装置の小型化及び低コスト化が達成できる一方で、複数のＡＰＣセンサを設けることによって、第１乃至第４の入射光学系のＡＰＣを取るタイミングを独立にできる。
【０１２６】
本実施形態に係る光走査装置６００では、結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面を挟んで、一方の側に、第１の入射光学系を構成する第１の光源１０１、第１の集光素子１０２、第１のシリンダーレンズ１０３を設けている。さらに、結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面を挟んだ他方の側に、第１の光路分離素子１０４、第１の絞り１１１、及びＡＰＣセンサ１１０を設けている。
また、結像光学系の光軸２６０を含む副走査断面を挟んで、一方の側に、第２の入射光学系を構成する第２の光源２０１、第２の集光素子２０２、第２のシリンダーレンズ２０３を設けている。さらに、結像光学系の光軸２６０を含む副走査断面を挟んだ他方の側に、第２の光路分離素子２０４、第２の絞り２１１、及びＡＰＣセンサ２１０を設けている。
また、結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面を挟んで、一方の側に、第３の入射光学系を構成する第３の光源３０１、第３の集光素子３０２、第３のシリンダーレンズ３０３を設けている。さらに、結像光学系の光軸１６０を含む副走査断面を挟んだ他方の側に、第３の光路分離素子３０４、第３の絞り３１１、及びＡＰＣセンサ１１０を設けている。
また、結像光学系の光軸２６０を含む副走査断面を挟んで、一方の側に、第４の入射光学系を構成する第４の光源４０１、第４の集光素子４０２、第４のシリンダーレンズ４０３を設けている。さらに、結像光学系の光軸２６０を含む副走査断面を挟んだ他方の側に、第４の光路分離素子４０４、第４の絞り４１１、及びＡＰＣセンサ２１０を設けている。
このような配置を取ることで、光軸１６０及び２６０を挟んだ両側に光学素子を配置することが可能となり、光走査装置６００の小型化が可能となる。
【０１２７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１２８】
図１１は、本発明に係る光走査装置を搭載したカラー画像形成装置１０６０の概略図を示している。
【０１２９】
カラー画像形成装置１０６０は、光走査装置を４個並べ、各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。
【０１３０】
カラー画像形成装置１０６０は、光走査装置１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、及び像担持体としての感光ドラム１０７１、１０７２、１０７３、１０７４を備えている。また、カラー画像形成装置１０６０は、現像器１０３１、１０３２、１０３３、１０３４、及び搬送ベルト１０５１を備えている。さらに、カラー画像形成装置１０６０は、各現像器で現像された各トナー像を被転写材に順次転写する、各感光ドラムに対応する転写器（不図示）、及び転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器１０８０を備えている。
【０１３１】
カラー画像形成装置１０６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１０５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力される。
これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ１０５３によって、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。
これらの画像データは、それぞれ光走査装置１０６１、１０６２、１０６３、１０６４に入力される。
【０１３２】
そして、各光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム１０４１、１０４２、１０４３、１０４４が出射され、各光ビームによって感光ドラム１０７１、１０７２、１０７３、１０７４の感光面が主走査方向に走査される。
【０１３３】
カラー画像形成装置１０６０は、光走査装置１０６１、１０６２、１０６３、１０６４を４個並べ、各々がＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色に対応している。
そして、各光走査装置の光ビームによって感光ドラム１０７１、１０７２、１０７３、１０７４の感光面上に画像信号（画像情報）に対応する静電潜像を形成し、現像し、被転写材に多重転写することによって、カラー画像を高速に印字するものである。
【０１３４】
なお、外部機器１０５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。
この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置１０６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【符号の説明】
【０１３５】
１  光源
４  光路分離素子
５  偏向器
６  結像光学系
８  被走査面
１０  ＡＰＣセンサ
４１  第１の面
４２  第２の面
１００  光走査装置
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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