(57)【要約】【課題】液晶素子を光走査装置内の光路偏向手段として適用した場合に、入射ビームの光路偏向に伴う出射ビームの収束または発散状態の変化を抑制し、被走査面でのビームスポット形状の安定化を図る。【解決手段】本発明は、レーザビームの位相を変調可能な液晶素子４３ａ，４３ｂを具備する光走査装置２０において、上記液晶素子４３ａ，４３ｂは、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変する手段（液晶素子駆動用ＩＣ）４５を有することを特徴とし、液晶素子４３ａ，４３ｂに設けられたストライプ状の電極パターンに印加する電圧を液晶素子駆動用ＩＣ４５で制御することにより、液晶素子４３ａ，４３ｂを出射するレーザビームの位相を任意に制御することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置において、
上記液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変する手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
レーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置において、
上記液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に比例することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１記載の光走査装置において、
上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に比例するように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１記載の光走査装置において、
上記液晶素子の駆動時の透過光の透過波面収差と非駆動時の透過波面収差の偏差を二次以上の次数を有する多項式で近似した曲線から傾き成分を除去した曲線の最大値と最小値の差（入射ビーム径内でのＰＶ）が、λ／４以下（λはレーザビームの波長）となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１記載の光走査装置において、
上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に対する獲得位相差曲線が、少なくとも二次以上の次数を有する多項式で近似可能となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の光走査装置において、
上記液晶素子を駆動する電気信号を発生する集積回路（ＩＣ）は、レーザビームを出射する半導体レーザを駆動する電気信号を発生する集積回路（ＩＣ）と同じ基板上に実装されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の光走査装置において、
上記液晶素子を駆動する電気信号と、レーザビームを出射する半導体レーザを駆動する電気信号は、共通の集積回路（ＩＣ）から発生させることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜４、６、７のいずれか一つに記載の光走査装置において、
複数のレーザビームで共通の被走査面を走査し、上記液晶素子により、少なくとも一つのレーザビームのビームスポット位置を可変することを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項１〜４、６、７のいずれか一つに記載の光走査装置において、
複数のレーザビームで複数の異なる被走査面を走査し、上記液晶素子により、少なくとも一つの被走査面を走査するレーザビームのビームスポット位置を可変することを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項１、５〜７のいずれか一つに記載の光走査装置において、
上記液晶素子により、被走査面付近のレーザビームのビームウェスト位置（結像位置）を可変することを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項８または９記載の光走査装置において、
被走査面のレーザビームのビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔を検出する検出手段を具備し、上記検出手段による検出結果に基づき少なくとも一つのレーザビームのビームスポット位置を補正することを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の光走査装置において、
被走査面付近のレーザビームのビームウェスト位置（結像状態）を検出する検出手段を具備し、上記検出手段による検出結果に基づきビームウェスト位置を補正することを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
請求項８〜１０のいずれか一つに記載の光走査装置において、
装置内部の温度を検出する温度検出手段を具備し、上記検出手段による検出結果に基づき、被走査面上のビームスポット位置、及び／又はビームスポット間隔、及び／又はビームウェスト位置を補正することを特徴とする光走査装置。
【請求項１４】
光導電性を有する像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体をレーザビームで走査し静電潜像を形成する光走査装置と、上記像担持体上の静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像を記録材または中間転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記光走査装置として、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の画像形成装置において、
上記現像手段により顕像化されたトナー像の位置及び／又は面積を検出する検出手段による検出結果に基づき、上記像担持体上のビームスポット位置及び／又はビームウェスト位置を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
複数の並設された光導電性を有する像担持体と、各像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された各像担持体をそれぞれレーザビームで走査し静電潜像を形成する光走査装置と、各像担持体上の静電潜像を各色のトナーで顕像化する現像手段と、顕像化された各色のトナー像を記録材または中間転写体に順次重ね合わせて転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記光走査装置として、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の画像形成装置において、
上記現像手段により顕像化された各色のトナー像の位置及び／又は面積を検出する検出手段による検出結果に基づき、各像担持体上のビームスポット位置及び／又はビームウェスト位置を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
レーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置における前記液晶素子の駆動方法において、
上記液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする液晶素子の駆動方法。
【請求項１９】
レーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置における上記液晶素子の駆動方法において、
上記液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に比例することを特徴とする液晶素子の駆動方法。
【請求項２０】
請求項１８記載の液晶素子の駆動方法において、
上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に比例するように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする液晶素子の駆動方法。
【請求項２１】
請求項１８記載の液晶素子の駆動方法において、
上記液晶素子の駆動時の透過光の透過波面収差と非駆動時の透過波面収差の偏差を二次以上の次数を有する多項式で近似した曲線から傾き成分を除去した曲線の最大値と最小値の差（入射ビーム径内でのＰＶ）が、λ／４以下（λはレーザビームの波長）となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする液晶素子の駆動方法。
【請求項２２】
請求項１８記載の液晶素子の駆動方法において、
上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に対する獲得位相差曲線が、少なくとも二次以上の次数を有する多項式で近似可能となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする液晶素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の光書込部等に用いられる光走査装置に係り、特にレーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置に関する。また、その光走査装置を備えたデジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置に関する。さらに本発明は、上記光走査装置における液晶素子の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の光書込部等に用いられる光走査装置において、記録速度を向上させる手段として偏向手段であるポリゴンミラーの回転速度を上げる方法がある。しかし、この方法ではモータの耐久性や騒音、振動、及びレーザの変調スピード等が問題となり限界がある。そこで一度に複数のレーザビームを走査して複数ラインを同時に記録する方式のマルチビーム走査装置が提案されている。
このマルチビーム走査装置に用いられ、複数のレーザビームを出射するマルチビーム光源装置の方式として、１パッケージ内に複数の発光点（発光チャンネル）を持つマルチビーム半導体レーザ（例えば、半導体レーザアレイ）を用いる方式があるが、製造プロセス上チャンネル数を増加することが困難であり、また、熱的／電気的なクロストークの影響を除去することが難しく、短波長化が困難であるといった理由により、現在では高価な光源手段である。
【０００３】
一方、シングルビーム半導体レーザを光源とし、ビーム合成手段を用いて複数のレーザビームを合成する光源装置と、それを用いた複数ビーム走査装置に関する提案が従来より多数行われている。しかし、ビーム合成手段を用いて複数のレーザビームを合成する方法の場合には、環境変動や経時変動等の影響により、被走査面におけるビームスポット配列（ビームピッチ；走査線間隔）が変動するといった問題が発生しやすかった。そこで、このような問題を解決するための提案が従来より多数行われてきている。
【０００４】
その提案の一つとして、本出願人が先に提案した特許文献１に記載の「光走査装置及び光源装置及び画像形成装置」がある。この特許文献１においては、電気信号にて駆動される「液晶素子」を用いて被走査面上のビームスポット配列を補正する方法が開示されている。上記特許文献１に記載の発明では、被走査面上のビームスポット配列を可変するために、光源部（または光源部直後）に配設され、レーザビームを微小角度（数分〜数十分）だけ偏向する「光路偏向素子」として「液晶素子」を用いている。
【０００５】
近年、カラー画像形成装置の高速化に伴い、例えば４つの感光体ドラムを記録材（例えば記録紙）または中間転写体の搬送方向に配列し、これらの各感光体ドラムに対応した複数の走査光学系で同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化した後、これらの可視像を同一の記録材または中間転写体に順次重ね合わせて転写し、カラー画像を得るデジタル複写機やレーザプリンタ等が実用化されている（所謂、４ドラムタンデム方式の画像形成装置）。
この４ドラムタンデム方式の画像形成装置は、１ドラム方式の画像形成装置に対して、カラーもモノクロも同じ速度で出力できるため、高速プリントに有利である。その反面、４つの感光体ドラムに対応して４つの走査光学系を有するため、装置の小型化に課題がある。また、各々の感光体ドラムで現像したトナー像を転写する際の色ずれを低減することが課題である。
【０００６】
ここで、４ドラムタンデム方式の画像形成装置において、特に副走査方向の色ずれの発生原因としては以下が挙げられる。
（１）感光体ドラムの周方向（副走査方向）の送り速度むら。
（２）記録材または中間転写体の搬送方向（副走査方向）の送り速度むら。
（３）感光体間の位置誤差。
（４）走査光学系間のビームスポット書き込み位置ずれ。
（５）上記（１）〜（４）の環境変動または連続プリント時などの温度変動による位置ずれ。
（６）各感光体上にマルチビームで同時に書き込みを行う場合、ポリゴンスキャナーの回転と感光体送り速度は、一般に非同期のため、副走査方向でビーム数だけずれる恐れがある。
【０００７】
こうした色ずれを低減する方式として、以下の方法が知られている。
（Ａ）特許文献２においては、複数の走査手段を用いる画像形成装置において、各走査手段（ハウジング）全体を感光体に対し位置調整し、各感光体での走査線を一致させる発明がなされている。しかし、調整のための機構が複雑になり、調整時間もかかる。また、重量の大きいハウジングを調整するため、温度変化などによる経時的な変化には対応できにくく、プリント中、もしくは使用環境における色ずれを高精度に補正することはできない。
（Ｂ）また、前記問題の別の解決方法として、特許文献３等では、ガルバノミラーを用いて副走査ビーム位置を制御する方法が提案されている。しかしながら、ガルバノミラーは副走査位置を制御するには感度か高すぎるため外部振動の影響を受けやすく、更に良好なビームスポット径を確保するためには高い面精度（透過面の約４倍）が要求されるといった問題があった。
（Ｃ）マルチビーム間のずれの問題を解決する発明として、特許文献４においては、中間転写基準信号とライン同期信号との位相関係に応じて複数のレーザビームのうち感光体に最初に画像を書き込むレーザビームを切り換えることにより副走査方向の各色毎の画像書き込み開始位置を調整して色ずれを補正する補正手段を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置が提案されている。しかし、本方式をもってしても１ライン以下の補正はできないため、例えば６００ｄｐｉ（ｄｐｉ：dots per inch）書き込みの場合は、少なくとも４２μｍ以上の色ずれを発生する。
【０００８】
なお、液晶素子を用いてレーザビームの光路を偏向する従来技術の一例として、特許文献５がある。この画像表示装置に関連する従来技術においては、画素ピッチに対応させた配設ピッチで形成されている透明電極アレイへの電圧印加にて、液晶層内に不均一電界を形成させることにより生じる液晶層内の屈折率分布により光路の偏向を実現させている。
【０００９】
しかし、従来の液晶を用いた偏向素子の場合、等間隔に配列したストライプ状の透明電極の両端に電圧を印加し、配列方向の電位分布が一定勾配（線形）になるように抵抗部材を設けている。このように液晶層内の電位分布を一定勾配となるようにして液晶層内の屈折率分布を制御する場合には、電位分布が一定勾配であっても、液晶層内の屈折率分布は必ずしも一定勾配にならず、高次多項式で近似可能な曲線状を呈する恐れがある。このような曲線状の屈折率分布を呈する（すなわちパワー成分を有する）液晶層にレーザビームを入射させた場合、液晶層がレンズとして機能し、出射ビームの光軸方向が変化する（光路偏向する）だけではなく、出射ビームの収束または発散の状態までが変化する恐れがある。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３３７２９３号公報
【特許文献２】特開２００１−１３３７１８号公報
【特許文献３】特開２００１−１００１２７号公報
【特許文献４】特開平１０−２３９９３９号公報
【特許文献５】特開２００２−２１４５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、液晶素子を光走査装置（光書込装置）内の光路偏向手段（すなわち被走査面でのビームスポット位置可変手段）として適用した場合に、入射ビームの光路偏向に伴う出射ビームの収束または発散状態の変化を抑制し、被走査面でのビームスポット形状の安定化を図ることができる構成の光走査装置を提供することを目的とする。また、本発明は、その光走査装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、液晶素子を光走査装置（光書込装置）内の光路偏向手段（すなわち被走査面でのビームスポット位置可変手段）として適用する場合に、入射ビームの光路偏向に伴う出射ビームの収束（または発散）状態の変化を抑制し、被走査面でのビームスポット形状の安定化を図ることができる液晶素子の駆動方法を提供することを目的とする。
【００１２】
より具体的に述べると、本発明は、
（１）液晶層内の電位分布を任意に制御することができる構成の光走査装置を提供すること、
（２）パワー成分を発生させず、入射ビームを光路偏向させることができる構成の光走査装置を提供すること、
（３）被走査面上のビームスポット位置制御に伴うビームウェスト位置変動を抑制し、ビームスポット形状の安定化を図ることができる構成の光走査装置を提供すること、
（４）液晶素子を出射するレーザビームの収束（または発散）状態を任意に制御することができる構成の光走査装置を提供すること、
（５）基板の共通化により、部品点数の低減、低コスト化を図ることができる構成の光走査装置を提供すること、
（６）マルチビーム走査装置における走査線間隔を可変し、また、走査密度の切替を行うことができる構成の光走査装置を提供すること、
（７）多色画像形成装置に適用するマルチステーション式光走査装置におけるステーション間の走査線位置ずれを抑制することができる構成の光走査装置を提供すること、
（８）被走査面におけるビームスポット形状を安定化させることができる構成の光走査装置を提供すること、
（９）ビームピッチ（又は走査線間隔）の検出結果に基づき、高精度なビームスポット位置制御が可能となる構成の光走査装置を提供すること、
（１０）ビームウェスト位置（結像状態）の検出結果に基づき、高精度なビームウェスト位置制御が可能となる構成の光走査装置を提供すること、
（１１）装置内部に設けられた温度センサでの検出結果より、被走査面でのビームスポット位置、あるいはビームウェスト位置の変動を予測することができる構成の光走査装置を提供すること、
を目的とする。
【００１３】
さらに本発明は、上記の光走査装置を備え、高品位な画像出力が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、光路偏向素子、ピント調整素子として適用可能な液晶素子の駆動方法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】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明では以下のような手段を採っている。
第１の手段は、レーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置において、上記液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変する手段を有することを特徴とする（請求項１）。
また、第２の手段は、レーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置において、上記液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に比例することを特徴とする（請求項２）。
【００１５】
第３の手段は、第１の手段の光走査装置において、上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に比例するように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする（請求項３）。
また、第４の手段は、第１の手段の光走査装置において、上記液晶素子の駆動時の透過光の透過波面収差と非駆動時の透過波面収差の偏差を二次以上の次数を有する多項式で近似した曲線から傾き成分を除去した曲線の最大値と最小値の差（入射ビーム径内でのＰＶ）が、λ／４以下（λはレーザビームの波長）となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする（請求項４）。
また、第５の手段は、第１の手段の光走査装置において、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に対する獲得位相差曲線が、少なくとも二次以上の次数を有する多項式で近似可能となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする（請求項５）。
【００１６】
第６の手段は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の光走査装置において、上記液晶素子を駆動する電気信号を発生する集積回路（ＩＣ）は、レーザビームを出射する半導体レーザを駆動する電気信号を発生する集積回路（ＩＣ）と同じ基板上に実装されていることを特徴とする（請求項６）。
また、第７の手段は、第１〜第５のいずれか一つの手段の光走査装置において、上記液晶素子を駆動する電気信号と、レーザビームを出射する半導体レーザを駆動する電気信号は、共通の集積回路（ＩＣ）から発生させることを特徴とする（請求項７）。
【００１７】
第８の手段は、第１〜第４、第６、第７のいずれか一つの手段の光走査装置において、複数のレーザビームで共通の被走査面を走査し、上記液晶素子により、少なくとも一つのレーザビームのビームスポット位置を可変することを特徴とする（請求項８）。
また、第９の手段は、第１〜第４、第６、第７のいずれか一つの手段の光走査装置において、複数のレーザビームで複数の異なる被走査面を走査し、上記液晶素子により、少なくとも一つの被走査面を走査するレーザビームのビームスポット位置を可変することを特徴とする（請求項９）。
さらに、第１０の手段は、第１、第５〜第７のいずれか一つの手段の光走査装置において、上記液晶素子により、被走査面付近のレーザビームのビームウェスト位置（結像位置）を可変することを特徴とする（請求項１０）。
【００１８】
第１１の手段は、第８または第９の手段の光走査装置において、被走査面のレーザビームのビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔を検出する検出手段を具備し、上記検出手段による検出結果に基づき少なくとも一つのレーザビームのビームスポット位置を補正することを特徴とする（請求項１１）。
また、第１２の手段は、第１０の手段の光走査装置において、被走査面付近のレーザビームのビームウェスト位置（結像状態）を検出する検出手段を具備し、上記検出手段による検出結果に基づきビームウェスト位置を補正することを特徴とする（請求項１２）。
さらに、第１３の手段は、第８〜第１０のいずれか一つの手段の光走査装置において、装置内部の温度を検出する温度検出手段を具備し、上記検出手段による検出結果に基づき、被走査面上のビームスポット位置、及び／又はビームスポット間隔、及び／又はビームウェスト位置を補正することを特徴とする（請求項１３）。
【００１９】
第１４の手段は、光導電性を有する像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体をレーザビームで走査し静電潜像を形成する光走査装置と、上記像担持体上の静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像を記録材または中間転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記光走査装置として、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする（請求項１４）。
また、第１５の手段は、第１４の手段の画像形成装置において、上記現像手段により顕像化されたトナー像の位置及び／又は面積を検出する検出手段による検出結果に基づき、上記像担持体上のビームスポット位置及び／又はビームウェスト位置を補正することを特徴とする（請求項１５）。
【００２０】
第１６の手段は、複数の並設された光導電性を有する像担持体と、各像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された各像担持体をそれぞれレーザビームで走査し静電潜像を形成する光走査装置と、各像担持体上の静電潜像を各色のトナーで顕像化する現像手段と、顕像化された各色のトナー像を記録材または中間転写体に順次重ね合わせて転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記光走査装置として、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする（請求項１６）。
また、第１７の手段は、第１６の手段の画像形成装置において、上記現像手段により顕像化された各色のトナー像の位置及び／又は面積を検出する検出手段による検出結果に基づき、各像担持体上のビームスポット位置及び／又はビームウェスト位置を補正することを特徴とする（請求項１７）。
【００２１】
第１８の手段は、レーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置における前記液晶素子の駆動方法において、上記液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする（請求項１８）。
また、第１９の手段は、レーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置における上記液晶素子の駆動方法において、上記液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプの配列方向の位置（座標）に比例することを特徴とする（請求項１９）。
【００２２】
第２０の手段は、第１８の手段の液晶素子の駆動方法において、上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプの配列方向の位置（座標）に比例するように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする（請求項２０）。
また、第２１の手段は、第１８の手段の液晶素子の駆動方法において、上記液晶素子の駆動時の透過光の透過波面収差と非駆動時の透過波面収差の偏差を二次以上の次数を有する多項式で近似した曲線から傾き成分を除去した曲線の最大値と最小値の差（入射ビーム径内でのＰＶ）が、λ／４以下（λはレーザビームの波長）となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする（請求項２１）。
さらに、第２２の手段は、第１８の手段の液晶素子の駆動方法において、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に対する獲得位相差曲線が、少なくとも二次以上の次数を有する多項式で近似可能となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とする（請求項２２）。
【発明の効果】
【００２３】
第１の手段の光走査装置では、液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変する手段を有することを特徴とするので、液晶素子に設けられたストライプ状の電極パターンに印加する電圧を制御することにより、液晶素子を出射するレーザビームの位相を任意に制御することが可能となる。
また、第２の手段の光走査装置では、液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に比例することを特徴とするので、液晶素子の駆動による獲得位相差を、単純な駆動方法にて液晶素子の有効エリア内で直線的に変化させることができる。
【００２４】
第３の手段の光走査装置では、第１の手段の構成及び効果に加えて、上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に比例するように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とするので、駆動電圧と獲得位相差が比例関係にない場合であっても、液晶素子の有効エリア内での獲得位相差を直線的に分布させることができる。
また、第４の手段の光走査装置では、第１の手段の構成及び効果に加えて、上記液晶素子の駆動時の透過光の透過波面収差と非駆動時の透過波面収差の偏差を二次以上の次数を有する多項式で近似した曲線から傾き成分を除去した曲線の最大値と最小値の差（入射ビーム径内でのＰＶ）が、λ／４以下（λはレーザビームの波長）となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とするので、液晶素子駆動に伴い発生する波面収差を許容値以下に抑制するため、被走査面におけるビームスポット形状の劣化を回避することが可能となる。
また、第５の手段の光走査装置では、第１の手段の構成及び効果に加えて、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に対する獲得位相差曲線が、少なくとも二次以上の次数を有する多項式で近似可能となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とするので、液晶素子による位相変調によりレンズ効果を得ることができるので、液晶素子に入射したレーザビームの収束（または発散）の状態を制御することが可能となる。
【００２５】
第６の手段の光走査装置では、第１〜５のいずれか一つの手段の構成及び効果に加えて、上記液晶素子を駆動する電気信号を発生する集積回路（ＩＣ）は、レーザビームを出射する半導体レーザを駆動する電気信号を発生する集積回路（ＩＣ）と同じ基板上に実装されていることを特徴とするので、液晶素子駆動用ＩＣと半導体レーザ駆動用ＩＣを共通の基板に搭載したことにより、部品点数及び部品コストの低減を図ることが可能となる。
また、第７の手段の光走査装置では、第１〜５のいずれか一つの手段の構成及び効果に加えて、上記液晶素子を駆動する電気信号と、レーザビームを出射する半導体レーザを駆動する電気信号は、共通の集積回路（ＩＣ）から発生させることを特徴とするので、液晶素子と半導体レーザの駆動信号を共通のＩＣから発生させる構成とすることにより、さらなる部品点数及び部品コストの低減を図ることが可能となる。
【００２６】
第８の手段の光走査装置では、第１〜第４、第６、第７のいずれか一つの手段の構成及び効果に加えて、複数のレーザビームで共通の被走査面を走査し、上記液晶素子により、少なくとも一つのレーザビームのビームスポット位置を可変することを特徴とするので、いわゆる「マルチビーム走査装置」に液晶素子を配備することにより、マルチビーム走査装置における走査線間隔の補正を行うことが可能となる。
また、第９の光走査装置では、第１〜第４、第６、第７のいずれか一つの手段の構成及び効果に加えて、複数のレーザビームで複数の異なる被走査面を走査し、上記液晶素子により、少なくとも一つの被走査面を走査するレーザビームのビームスポット位置を可変することを特徴とするので、いわゆる「マルチステーション光走査装置」に液晶素子を配備することにより、ステーション間の相対的な走査線位置補正を行うことが可能となる。
さらに、第１０の手段の光走査装置では、第１、第５〜第７のいずれか一つの手段の構成及び効果に加えて、上記液晶素子により、被走査面付近のレーザビームのビームウェスト位置（結像位置）を可変することを特徴とするので、液晶素子による位相変調によりレンズ効果を得ることができるので、ビームウェスト位置（ピント位置）調整を行うことが可能となる。
【００２７】
第１１の手段の光走査装置では、第８または第９の手段の構成及び効果に加えて、被走査面のレーザビームのビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔を検出する検出手段を具備し、上記検出手段による検出結果に基づき少なくとも一つのレーザビームのビームスポット位置を補正することを特徴とするので、ビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔の検出結果に基づきビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔を補正することができ、高精度な補正を実現することが可能となる。
また、第１２の手段の光走査装置では、第１０の手段の構成及び効果に加えて、被走査面付近のレーザビームのビームウェスト位置（結像状態）を検出する検出手段を具備し、上記検出手段による検出結果に基づきビームウェスト位置を補正することを特徴とするので、ビームウェスト位置の検出結果に基づきビームウェスト位置を補正することができ、高精度な補正を実現することが可能となる。
さらに、第１３の手段の光走査装置では、第８〜第１０のいずれか一つの手段の構成及び効果に加えて、装置内部の温度を検出する温度検出手段を具備し、上記検出手段による検出結果に基づき、被走査面上のビームスポット位置、及び／又はビームスポット間隔、及び／又はビームウェスト位置を補正することを特徴とするので、比較的低コストな検出手段（温度検出センサ）にて装置内部の環境（温度）状態を把握し、その結果に基づきビームスポット位置、及び／又はビームスポット間隔、及び／又はビームウェスト位置の補正を行うことができる。
【００２８】
第１４の手段の画像形成装置では、光導電性を有する像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体をレーザビームで走査し静電潜像を形成する光走査装置と、上記像担持体上の静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像を記録材または中間転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記光走査装置として、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の光走査装置を備えたことを特徴とするので、被走査面上のビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔及び／又は走査線間隔のずれが少ない画像を出力可能な画像形成装置を提供することができる。
また、第１５の手段の画像形成装置では、第１４の手段の構成及び効果に加え、現像手段により顕像化されたトナー像の位置及び／又は面積を検出する検出手段による検出結果に基づき、上記像担持体上のビームスポット位置及び／又はビームウェスト位置を補正することを特徴とするので、トナー像の位置及び／又は面積の検出手段による検出結果により、光走査装置におけるビームスポット特性（ビームスポット位置及び結像状態）を把握することができ、これに基づく補正により高品位な出力画像を得ることができる。
【００２９】
第１６の手段の画像形成装置では、複数の並設された光導電性を有する像担持体と、各像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された各像担持体をそれぞれレーザビームで走査し静電潜像を形成する光走査装置と、各像担持体上の静電潜像を各色のトナーで顕像化する現像手段と、顕像化された各色のトナー像を記録材または中間転写体に順次重ね合わせて転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記光走査装置として、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の光走査装置を備えたことを特徴とするので、各像担持体の被走査面上のビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔及び／又は走査線間隔のずれが少なく、多色画像における色ずれが少ない、また、色再現性に優れた画像を出力可能な画像形成装置を提供することができる。
また、第１７の手段の画像形成装置では、第１６の手段の構成及び効果に加え、現像手段により顕像化された各色のトナー像の位置及び／又は面積を検出する検出手段による検出結果に基づき、各像担持体上のビームスポット位置及び／又はビームウェスト位置を補正することを特徴とするので、トナー像の位置及び／又は面積の検出手段による検出結果により、光走査装置におけるビームスポット特性（ビームスポット位置及び結像状態）を把握することができ、これに基づく補正により色再現性に優れた高品位な出力画像を得ることができる。
【００３０】
第１８の手段の液晶素子の駆動方法では、液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とするので、液晶素子に設けられたストライプ状の電極パターンに印加する電圧を制御することにより、液晶素子を出射するレーザビームの位相を任意に制御することが可能となる。
また、第１９の手段の液晶素子の駆動方法では、レーザビームの位相を変調可能な液晶素子を具備する光走査装置における上記液晶素子の駆動方法において、上記液晶素子は、一方向に配列したストライプ状の電極パターンを有し、上記液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプの配列方向の位置（座標）に比例することを特徴とするので、液晶素子の駆動による獲得位相差を、単純な駆動方法にて液晶素子の有効エリア内で直線的に変化させることができる。
【００３１】
第２０の手段の液晶素子の駆動方法では、第１８の手段の効果に加え、液晶素子の駆動による獲得位相差が、上記ストライプの配列方向の位置（座標）に比例するように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とするので、駆動電圧と獲得位相差が比例関係にない場合であっても、液晶素子の有効エリア内での獲得位相差を直線的に分布させることができる。
また、第２１の手段の液晶素子の駆動方法では、第１８の手段の効果に加え、液晶素子の駆動時の透過光の透過波面収差と非駆動時の透過波面収差の偏差を二次以上の次数を有する多項式で近似した曲線から傾き成分を除去した曲線の最大値と最小値の差（入射ビーム径内でのＰＶ）が、λ／４以下（λはレーザビームの波長）となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とするので、液晶素子駆動に伴い発生する波面収差を許容値以下に抑制するため、被走査面におけるビームスポット形状の劣化を回避することが可能となる。
さらに、第２２の手段の液晶素子の駆動方法では、第１８の手段の効果に加え、上記ストライプ状の電極パターンの配列方向の位置（座標）に対する獲得位相差曲線が、少なくとも二次以上の次数を有する多項式で近似可能となるように、上記ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変することを特徴とするので、液晶素子による位相変調によりレンズ効果を得ることができるので、液晶素子に入射したレーザビームの収束（または発散）の状態を制御することが可能となる。
このように第１８〜２２の手段の液晶素子の駆動方法では、所望の形状に波面制御可能（位相変調可能）な液晶素子の駆動方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図示の実施例に基いて詳細に説明する。
【実施例】
【００３３】
［Ｉ：液晶素子を適用した光走査装置の一例］
［１-1：マルチビーム走査装置の概要］
図１は画像形成装置の光書込部等に用いられる「光走査装置」の一実施例を示す図であって、光走査装置の概略構成を示す図である。この光走査装置は２本のレーザビームを同時に走査する２ビーム走査装置であるが、より多くの本数の光ビームを走査するマルチビーム走査装置に展開可能である。
２つの半導体レーザ１１ａ，１１ｂから発射され各々カップリングレンズ１２ａ，１２ｂを出射した２本のレーザビーム２１ａ，２１ｂは、シリンドリカルレンズ１３の作用により偏向器であるポリゴンミラー１４の偏向反射面上に（副走査方向に結像し、主走査方向に長い）線像として結像され、走査光学系１５（第一走査レンズ１５−１，第二走査レンズ１５−２）により、像担持体である感光体ドラム１６の被走査面上をビームスポットとして走査される。
このような、光源部から出射されたレーザビームを感光体ドラム１６の被走査面上にビームスポットとして走査する装置２０を、「光走査装置」と呼ぶことにする。
【００３４】
なお、通常、「主走査方向」及び「副走査方向」とは、被走査面でビームスポットが走査される方向とその直交方向を意味するが、本例では、光路の各場所で、（被走査面の）主走査方向と副走査方向に対応する方向を（広い意味で）各々「主走査方向」、「副走査方向」と呼んでいる。
【００３５】
２つの半導体レーザ１１ａ及び１１ｂは、画像データに対応して半導体レーザ制御部４６により制御され、半導体レーザ駆動用ＩＣにより変調された状態で、２本のレーザビーム２１ａ，２１ｂにより感光体ドラム１６を走査する。
なお、図１においては、２本のレーザビーム２１ａ，２１ｂは、主走査断面にてポリゴンミラー１４の偏向反射面近傍で互いに交差する構成を採用している。このような構成を採用することにより、ポリゴンミラー１４での反射点の差異に起因する２本のレーザビーム間の光学特性の偏差（結像位置、倍率等）の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
［１-2：液晶素子のマルチビーム走査装置への適用］
マルチビーム走査装置においては、被走査面上の走査線間隔の初期調整、及び環境変動、経時変動の補正のため、「光ビーム位置補正手段」が具備されることが多い。
光ビーム位置補正手段の基本構成としては、
・折返しミラーを回転する、
・シリンドリカルレンズをシフトまたは回転する、
・プリズムをシフトまたは回転する、
・電気光学素子、ＡＯＭを利用する、
・半導体レーザとカップリングレンズの間に配設された平行平板を回転する、
等、光路を偏向する（レーザビームを微小角度だけ偏向する）「光路偏向手段」の構成が従来より提案されている。しかし、従来の方法では装置が大型化する、消費電力や発熱、騒音が大きい、等の問題があった。
そのため本発明では図１に示すように、光路偏向手段として、小型、軽量化、省エネルギー対応可能、無騒音、無発熱である等の特徴を有する液晶素子４３ａ，４３ｂを採用した。
【００３７】
図１に示す構成の光走査装置２０においては、被走査面となる感光体ドラム１６の表面と光学的に等価な位置に、同期検知センサ兼用のビームピッチ検出センサ４１が配備されており、主走査方向のビーム走査の開始位置と、感光体ドラム１６でのビームピッチ（副走査方向の走査線間隔）を検出することができる。この検出結果と所望の走査線間隔との偏差が、液晶素子制御部４４にて算出され、これを補正するための補正データに基づき、液晶素子駆動用ＩＣ４５により液晶素子４３ａ及び４３ｂが駆動される。
また、上記ビームスポット位置（走査開始位置）及び走査線間隔を検出するビームピッチ検出センサ４１の他に、装置内の温度を検出する温度検知センサ（図示せず）を備えることができる。走査線間隔が変化する主原因は装置内の温度変化であり、この温度変化と走査線間隔変化の関係を事前にシミュレーション又は実験等にて求めておき、これに基づき作成された補正テーブルを用いて液晶素子４３ａ，４３ｂを制御／駆動し、走査線間隔の補正を行えばよい。
また、同様に、後述する［３-3：液晶素子によるビームウェスト位置補正］のように、温度検知センサの検出結果に基づき、ビームウェスト位置（結像位置）の変動を補正することも可能である。この場合にも、事前に温度変化とビームウェスト位置変動との関係を把握しておけばよい。
このように、走査線間隔の初期調整や、環境変動、経時変動の補正、あるいは走査密度切替（例えば、６００ｄｐｉ⇔１２００ｄｐｉ）のために液晶素子４３ａ，４３ｂを用いる場合には、液晶素子４３ａ，４３ｂによる光路偏向の方向を副走査方向（または、少なくとも副走査方向の成分を有する方向）に対応させて配設すればよい。
【００３８】
ここで、図１に示す光走査装置２０の諸元として、例えば、シリンドリカルレンズ１３の焦点距離をｆcyl＝１３０［ｍｍ］、偏向器１４以降の光学系（走査光学系１５（第一走査レンズ１５−１，第二走査レンズ１５−２））の副走査倍率をｍz＝１．１［倍］とし、液晶素子４３ａ，４３ｂによる副走査方向の光路偏向角をβ＝±２．０［分］とすると、感光体ドラム１６の被走査面上における副走査方向のビームスポット位置変化量（調整範囲）Δｚは、
Δｚ＝ｍｚ×ｆcyl×tanβ
＝１．１×１３０×tan(±２．０分)
＝±０．０８３［ｍｍ］
＝±８３［μｍ］
となる。
なお、液晶素子４３ａ，４３ｂによる光路偏向の方向を主走査方向に対応させることにより、感光体ドラム１６の被走査面上のビームスポット位置を主走査方向に可変することができる。
【００３９】
［II：液晶素子の動作原理］
［２-1：液晶素子の構成］
図２（ａ），（ｂ）及び図３（ａ）の（ｉ）に、液晶素子の構成の模式図を示す。図２（ａ）は液晶素子４３の外形形状を表しており、図３の（ｉ）は液晶素子４３の断面構造及び液晶分子の配向状態を表している。
図３（ａ）の（ｉ）において、厚さ数〜数十［μｍ］程度の液晶層５４が、透明電極５２−１，５２−２及び配向膜５３を介して、２枚のガラス基板５１−１及び５１−２に挟持されている。本図においては下側（レーザビームの入射面側）の透明電極５２−１は、図２（ｂ）に示すような等間隔に配列したストライプ状の電極パターン５６（５６−１，５６−２，・・・，５６−ｎ）を呈しており、上側（レーザビームの出射面側）の透明電極５２−２は全面一様の電極パターンとなっている。
【００４０】
ここで、図２（ｂ）は、光路偏向可能な有効エリア内の透明電極５２−１を入射側から見た図である。透明電極５２−１は図面の上下方向に長いストライプ状の透明電極パターン５６が等間隔に（左右方向に）配列されており、各ストライプ状の透明電極５６−１，５６−２，・・・，５６−ｎは、一対の抵抗部材５５により電気的に接続されている。
なお、図面の左右方向はレーザビームが光路偏向される方向であり、複数ビームの走査線間隔を補正する場合には、副走査方向に対応する方向である。
【００４１】
ストライプ状の電極パターンの左右両端（５６−１及び５６−ｎ）には、２つの端子（端子１及び端子２）が具備されており、この２つの端子に駆動信号（通常は、数キロヘルツ程度の矩形波電圧）を印加することができる。端子１及び端子２に異なる電圧を印加することにより、液晶層内には抵抗５５の抵抗値Ｒを比例定数とする線形の電位分布（一定勾配）を発生することができる。この電位分布に従い、液晶層５４内の液晶分子のチルト角φを変化させることができる。
【００４２】
［２-2：液晶分子の配向に伴う異常光に対する屈折率の変化］
一方、図５の（ａ）は電圧印加による液晶分子の（光学軸の）チルトの様子を示す図であり、（ｂ）は液晶（一軸性結晶）の屈折率を示す図である。また、図５（ｂ）において、ｎ１は図５（ａ）に示す偏光面を有する直線偏光に対する屈折率であり、ｎ２は図５（ａ）に示す偏光面に直交する偏光面を有する直線偏光に対する屈折率である。
図５（ａ）において、液晶分子の長軸がチルト角φだけ傾いた液晶層５４に、図中の矢印（⇔）に示す方向（左右方向）に振動している直線偏光を入射させた場合について考える。この液晶分子を「一軸性結晶」とみなすと、液晶分子の長軸（すなわち一軸性結晶の光軸）がチルト角φだけ傾いた液晶層は、上記直線偏光に対しては、異常光の屈折率を示すことになる。すなわち図５（ｂ）において、『「長軸半径ｎｅ、短軸半径ｎｏの楕円」と「角度φの傾きをもつ直線」との交点』と『原点』の距離ｎ1が、上記異常光の屈折率を表す。従って、液晶層５４に電圧を印加し、液晶分子のチルト角φを可変することにより、異常光に対する屈折率ｎ１を制御することが可能となる。
なお、直線偏光の振動方向が、上記の場合と直交する場合（紙面に垂直な方向に振動している直線偏光の場合）には、その屈折率は、図５（ｂ）における半径ｎｏの円により規定されるため、液晶分子のチルト角φによらず一定値（ｎ２＝ｎｏ）となる。
【００４３】
［２-3：液晶層内に一様な電位勾配を発生させた場合の屈折率］
例えば、液晶素子４３の端子１及び端子２に、ＣＨ１＝１．０［Ｖ］及びＣＨ２＝５．０［Ｖ］の駆動信号（駆動電圧）を印加した場合について、図３（ａ）を用いて検討する。駆動電圧は通常、数キロヘルツ程度の周波数の矩形波又は正弦波であるため、実効値にて表されるが、その振幅を変えることで実効値を変えることができる。また、図１に示す光走査装置２０においては、液晶素子４３（４３ａ，４３ｂ）の端子１及び端子２への駆動電圧は液晶素子駆動用ＩＣ４５から出力される。
【００４４】
上述の［２-1：液晶素子の構成］のように、ストライプ状の透明電極５６は一定抵抗にて接続されているため、端子１及び端子２に、ＣＨ１＝１．０［Ｖ］及びＣＨ２＝５．０［Ｖ］を印加すると、図３（ａ）の（ii）に示すように、端子１と端子２の間に一定勾配の電位分布が発生する。厳密には、透明電極５６の各ストライプに対応した階段状となるが、ストライプの個数を十分に多くすることで、実質的には直線的な一定勾配とみなすことが可能である。この電位勾配に従い、図３（ａ）の（ｉ）に示すように、液晶層５４内の液晶分子の配向状態（チルト角φ）は連続的に変化する。結果として液晶層５４内には、図中の矢印（⇔）方向に振動している直線偏光に対しては、図（ａ）の（iii）に示す屈折率分布が発生する。この屈折率勾配により入射ビームの位相が変調され、図３（ｂ）に示すように、光路偏向することが可能となる。
【００４５】
［III：液晶素子による位相変調の制御］
［３-0：液晶素子による位相変調］
液晶素子４３に駆動電圧を印加することにより、入射したレーザビームに対する屈折率を変化させ、その位相を変調する（波面形状を可変／制御する）ことができることを上述の［II：液晶素子の動作原理］にて簡単に説明したが、ここでは、図６を用いて、液晶素子による位相変調について補足説明する。
【００４６】
図６（ａ）は、液晶素子４３にて、平面形状の波面をもつ入射ビームの位相を変調することにより、任意形状の波面形状に変換した例である。このような任意の位相変調を行うには、下記の［３−１：ストライプ状の各電極パターンに印加する電圧を個別に制御する場合の屈折率］に示すように、ストライプ状の各電極パターンに印加する電圧を個別に制御する構成を採用すればよい。
図６（ｂ）は、液晶素子４３にて、平面形状の波面をもつ入射ビームの位相を変調することにより、平面波の進行方向を偏向した例である。この場合、液晶素子４３は偏向素子として機能する。
図６（ｃ）は、液晶素子４３にて、平面形状の波面をもつ入射ビームの位相を変調することにより、平面波を球面波に変換した例である。この場合、液晶素子４３は正パワーを有するレンズとして機能する。
図６（ｄ）は、同図（ａ）の場合とは逆に、液晶素子４３にて、任意形状の波面をもつ入射ビームの位相を変調することにより、平面波に変換した例である。
このように液晶素子４３を制御／駆動することにより、入射したレーザビームの位相を変調することが可能である。
【００４７】
［３-1：ストライプ状の各電極パターンに印加する電圧を個別に制御する場合の屈折率］
ここで、図４（ａ）〜（ｄ）は、図３（ａ）の（ii）電位分布と（iii）屈折率分布に相当する図であり、（ａ）は屈折率分布が電位分布に比例しない場合、（ｂ）は各ストライプ毎に独立した電圧を印加し、電位分布を可変することにより、屈折率分布を直線（一定勾配）になるように補正した場合、（ｃ）はＣＨ１＝１［Ｖ］，ＣＨ２＝３［Ｖ］の場合で、屈折率分布が正パワーを発生する場合、（ｄ）はＣＨ１＝１［Ｖ］，ＣＨ２＝７［Ｖ］の場合で、屈折率分布が中央部で負パワーを発生する場合、をそれぞれ示している。
【００４８】
ところで、「印加電圧と液晶分子の配向角φは、比例しないこと」及び「配向角φと屈折率とは、比例しないこと」の効果により、ストライプ状の各電極パターン５６を一定抵抗で接続して液晶層内に一定電位勾配を発生させた場合には、図４（ａ）の（iii）に示すように、屈折率分布が実使用上一定勾配とみなせなくなる場合がある。
これに起因する不具合を明確に示す別の印加電圧の例として、液晶素子４３の端子１及び端子２に、ＣＨ１＝１．０［Ｖ］及びＣＨ２＝３．０［Ｖ］を印加した場合について、図４（ｃ）に示す。本条件の場合には、有効エリア内で電極パターンの配列方向に、１．０［Ｖ］から３．０［Ｖ］の電位勾配が発生し、これに従い、屈折率分布は図４（ｃ）の（iii）に示すように傾き成分に付加して、曲線的な成分を発生することになる。この曲線的な成分がレーザビームの透過波面収差に球面収差成分を発生させることになり、この影響によりレンズ効果（正パワー）が生じることになる。このような液晶素子を、光走査装置において「光路偏向素子」として使用すると、被走査面付近でのビームウェスト位置（ピント位置）ずれを発生することになり、被走査面でのビームスポット形状を劣化させる原因となる。
【００４９】
また、さらに別の不具合を示す印加電圧の例を、図４（ｄ）に示す。この例は、液晶素子４３の端子１及び端子２に、ＣＨ１＝１．０［Ｖ］及びＣＨ２＝７．０［Ｖ］を印加した場合であるが、図４（ｄ）の（ii）に示す電位分布に従い、屈折率分布は図４（ｄ）の（iii）のようになり、有効エリア全体としては負パワーを発生することになる。
【００５０】
このような不具合を回避するために、図４（ｂ）の（ii）及び（iii）に示すように、ストライプ状の各電極パターン５６−１〜５６−ｎに印加する電圧を個別に（独立して）制御することで、屈折率分布（すなわち位相差分布）が一定勾配となるようにすることができる。
この場合、図２（ｂ）に示した、ストライプ状の各電極パターン間を接続する抵抗部材５５を備える必要はなく、液晶素子駆動用ＩＣ４５から出力された駆動電圧を、個々の電極パターンに入力する構成を採用する。
【００５１】
液晶素子の量産時においては、液晶分子の配向特性のばらつきや液晶層厚のばらつき、透明電極の電気的特性等の影響により、屈折率分布が一定勾配になるように制御することは困難である場合もある。従って、『ストライプ状の各電極パターンに印加する電圧を個別に制御して、液晶層内の屈折率分布（位相分布）を一定勾配とする』ということは、『少なくとも、図４（ａ）,（ｃ）,（ｄ）にて示したような、「ストライプ状の電極パターンを一定抵抗で接続して、両端の電極パターンに電圧を印加することにより、液晶層内に一定勾配の電位分布を発生させたときの屈折率分布」と比較して、より「線形性（直線性）」を良好にする』ということを意味する。
【００５２】
なお、光路偏向角に応じて、ストライプ状の電極パターンに印加する電圧に対する獲得位相差曲線を設計的に、あるいは実験的に求めておき、これにより作成した補正テーブルに基づき駆動電圧の制御量を決定すればよい。
また、温度変化に伴う液晶層の膨張／収縮による液晶素子の膨張／収縮に起因する波面収差劣化に対しても、シミュレーション又は実験結果等に基づき作成された補正テーブルを用いることで、駆動電圧の制御量を決定することができる。
【００５３】
［３-2：液晶素子にて発生する透過波面収差の条件］
現在各メーカにて工業的に生産されているレーザプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に適用されている光走査装置においては、その出力画像品質を確保するため、被走査面（感光体表面）付近のビームスポット形状を良好に維持する必要がある。そのためには光走査装置における光学系にて発生する波面収差を極力抑制することが望まれる。
ところが、ガラス基板表面の面精度や、液晶層密封時の圧力管理ばらつきの影響にて、液晶素子の非駆動時にも、例えばλ／１０程度の透過波面収差が発生する恐れがある。
そこで、この透過波面収差の影響を除去するため、半導体レーザと対応するカップリングレンズとの位置合わせ調整（いわゆる『光軸／コリメート調整』）を行う際、液晶素子を光路内に配備して調整作業を実施すればよい。
【００５４】
一方、液晶素子駆動時には、図４（ａ）に示した通り、液晶素子の有効エリア内に一定電位勾配を与えた場合には、屈折率分布は一定勾配とはならず、実質的には曲線状となってしまう。この屈折率分布に起因して、液晶素子を出射するレーザビームには波面収差が発生する。
また、前述の第３の手段のように、ストライプ状の各電極パターン５６−１〜５６−ｎに印加する電圧にて、屈折率分布が一定勾配となるように制御することができるが、部品ばらつき、組立ばらつきの影響等により、印加電圧と獲得位相差が比例関係とみなせず、波面収差（球面収差成分）が発生する恐れがある。
【００５５】
このような液晶素子駆動時に発生する波面収差（球面収差）の影響を排除することが望ましいが、現在各メーカにて生産されている光走査装置においては、一般的に上記透過波面収差の入射ビーム径内でのＰＶをλ／４以下（λはレーザビームの波長）、望ましくはλ／８以下とすれば、ビームスポット形状に及ぼす影響を極小とすることが可能である。
【００５６】
なお、上記「透過波面収差」は、干渉計による透過波面収差測定時のノイズ等による高周波成分を除去するため、『「液晶素子の駆動時の透過光（レーザビーム）の透過波面収差」と「非駆動時の透過波面収差」の偏差から傾き成分を除去した曲線を二次以上の次数を有する多項式で近似した曲線』の最大値と最小値の差（入射ビーム径内でのＰＶ）として、算出すればよく、この入射ビーム径内でのＰＶが、λ／４以下、望ましくはλ／８以下となるように、ストライプ状の各電極パターン毎に、個別に駆動電圧の実効値を可変すればよい。
【００５７】
その具体例について、図７を用いて説明する。
図７（ａ）は、液晶素子４３の端子１及び端子２に、ＣＨ１＝１．０［Ｖ］及びＣＨ２＝３．０［Ｖ］を印加した場合の透過波面収差の測定結果（非駆動時の透過波面収差を除去した例）を示す。横軸は入射ビーム径内の位置（副走査方向の座標）を表し、本実施例の場合には、副走査方向の全幅が８．０［ｍｍ］のレーザビームを液晶素子に入射した。縦軸は透過波面収差であるが、その最大値と最小値の差は、概ね3.2λ（λ＝６５５ｎｍ）であることを示す。このように位相変調されている場合、光路偏向角βは、
β＝tan-１(３．２×６５５［ｎｍ］／８．０［ｍｍ］)＝０．９［分］
である。
【００５８】
一方、図７（ｂ）は、同図（ａ）の傾き成分を除去した曲線と、この曲線を４次多項式にて近似した曲線を表す。本駆動条件においては、ＰＶにて０．２５λ＝λ／４程度の透過波面収差（正パワーレンズに相当する）が発生することが示されている。この液晶素子を光走査装置の光学系に適用すると、上記の透過波面収差により被走査面付近のビームウェスト位置（ピント位置）変動が発生し、ビームスポット形状の劣化をもたらす。
【００５９】
［３-3：液晶素子によるビームウェスト位置補正］
本発明に係る液晶素子４３は、ストライプ状の各電極パターン５６を独立に制御して「光路偏向手段」として使用するだけではなく、「出射ビームの収束（または発散）状態を変化させるための手段」として使用することも可能である。
この場合は、図８（ａ）の（iii）に示すように、屈折率分布が、少なくとも二次以上の次数を有する多項式で近似可能な曲線となるように、（ii）電位分布を制御すればよい。
【００６０】
このような液晶素子４３を光走査装置２０における光学系内に配備することにより、感光体ドラム１６の被走査面付近のビームウェスト位置（ピント位置）調整を行うことが可能となる。
その際、被走査面の近傍にビームウェスト位置を検出するビームウェスト位置検出センサを配備し、その検出結果に基づき液晶素子を制御／駆動すればよい。
【００６１】
なお、図８（ｂ）に示すように、（ii）の電位分布を制御し、（iii）の屈折率分布を補正することにより、レーザビームの透過波面に傾き成分と球面収差成分を発生させ、「出射ビームの光路を偏向させること」と「出射ビームの収束（または発散）状態を変化させること」の機能を同時に任意に実現することも可能である。
【００６２】
［IＶ：液晶素子駆動用ＩＣ］
［４-1：液晶素子駆動用ＩＣの構成］
図１に示すように、半導体レーザ１１ａ及び１１ｂは、画像データに基づき半導体レーザ制御部４６を介し、半導体レーザ駆動用ＩＣ４７により、変調／駆動され、２本のレーザビーム２１ａ，２１ｂが感光体ドラム１６の被走査面上を走査する。一方、感光体ドラム１６表面と光学的に等価な位置に、ビームピッチ検出センサ４１が配備されており、感光体ドラム１６の被走査面上での走査線間隔を検出することができる。この検出結果と所望の走査線間隔との偏差が、液晶素子制御部４４にて算出され、これを補正するための補正データに基づいて、液晶素子駆動用ＩＣ４５により液晶素子４３ａ，４３ｂが駆動される。
【００６３】
いま、上記液晶素子駆動用ＩＣ４５と半導体レーザ駆動用ＩＣ４７を、共通の回路基板４９に実装することにより、部品点数の低減を図ることが可能となり、低コスト化を実現することができる。さらには、図９に示す実施例のように、液晶素子と半導体レーザの駆動機能を共通のＩＣ（液晶素子及び半導体レーザ駆動用ＩＣ）４８に付与することにより、より部品コストの削減を図ることが可能となる。
【００６４】
［Ｖ：画像形成装置への適用］
［５-1：上記光走査装置の適用例（１）］
図１１は本発明に係る電子写真プロセスを利用した画像形成装置の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置は、像担持体として光導電性の感光体ドラム１６を有している。感光体ドラム１６の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ２２、現像手段としての現像装置２３、転写手段としての転写ローラ２４、クリーニング手段としてのクリーニング装置２５が配備されている。帯電手段としては帯電ローラ２２に代えて、コロナチャージャや帯電ブラシ等を用いることもできる。さらに、帯電した感光体ドラム１６上に画像情報に対応した潜像を形成するための光書込み手段として、レーザビームＬＢにより光走査を行う光走査装置２０が設けられ、帯電ローラ２２と現像装置２３との間で光書込による露光を行うようになっている。この光走査装置２０としては前述の図１または図９に示したような構成の光走査装置が用いられる。また、図１１において、符号２６は給紙カセット、２７は給紙コロ、２８はレジストローラ対、２９は定着装置、３０ａは排紙ローラ対、３０ｂは排紙トレイであり、符号Ｓは記録材としての記録紙を示している。
【００６５】
画像形成を行うときは、光導電性の感光体ドラム１６が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ２２により均一帯電され、光走査装置２０のレーザビームＬＢの光書込みによる露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置２３により現像され可視像化され、感光体ドラム１６上にトナー画像が形成される。
記録紙Ｓを収納した給紙カセット２６は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された記録紙Ｓの最上位の１枚が給紙コロ２７により給紙され、給紙された記録紙Ｓは、その先端部をレジストローラ対２８に捕らえられる。レジストローラ対２８は、感光体ドラム１６上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、記録紙Ｓを感光体ドラム１６と転写ローラ２４のニップ部である転写部へ送り込む。送り込まれた記録紙Ｓは、転写部において感光体ドラム１６上のトナー画像と重ね合わせられ、転写ローラ２４の作用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転写された記録紙Ｓは定着装置２９へ送られ、定着装置２９においてトナー画像を定着され、搬送路を通り、排紙ローラ対３０ａにより排紙トレイ３０ｂ上に排出される。一方、トナー画像を転写した後の感光体ドラム１６の表面は、クリーニング装置２５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。
【００６６】
このような電子写真プロセスを利用した画像形成装置において、上記光走査装置２０として、図１または図９に示すような構成の本発明に係る光走査装置を使用した場合には、前述したように、必要に応じて感光体ドラム１６上のビームスポット位置を可変することができるため、高品位な出力画像を得ることが可能となる。また、複数ビームを同時に走査する複数ビーム走査装置の場合には、プリント速度の高速化／高密度化を図ることが可能となる。
【００６７】
上記画像形成装置をプリンタやデジタル複写機等の実機として使用した場合、製品の工場出荷後の搬送時の振動またはユーザ先への設置場所の制限等により、出荷前の調整工程にて調整したビームスポット間隔（主として副走査方向の間隔、すなわち走査線間隔）が変動する恐れがある。また、ユーザ先での使用時の経時変化や、設置場所の温度環境／連続プリント時等での機内温度上昇等により、走査線間隔が変化する恐れがある。
このような場合には、画像形成装置に走査線間隔（副走査方向のビームピッチ）を検出する検出系（ビームピッチ検出センサ）４１を備えることで、上記の原因により発生する走査線間隔を検出し、その結果に基づき液晶素子４３ａ，４３ｂを駆動して走査線間隔を補正することが可能となる。
【００６８】
さらに、上記画像形成装置をプリンタと複写機（コピー機）の機能を併有する複合機に適用した場合、プリンタモード（複合機をプリンタとして使用する状態）とコピーモード（複合機を複写機として利用する状態）で、画素密度を切り替える場合がある。例えば「プリンタモードでは６００ｄｐｉ、コピーモードでは４００ｄｐｉ」のように画素密度を切り替えることにより、各モードに適した画素密度を実現することが可能となる。
また、画像形成装置に備えられた操作パネル等からオペレータが画素密度切替の指令を出すことにより、使用目的（求める機能）に応じて、「高画質対応（１２００ｄｐｉ）⇔高速度（多出力枚数）対応（６００ｄｐｉ）」のように、画素密度を切り替えたい場合もある。
このような場合には、本画像形成装置に具備された光路偏向素子（液晶素子）４３ａ，４３ｂを駆動／制御することで、容易に画素密度を切り替えることが可能となる。
【００６９】
［５-2：上記光走査装置の適用例（２）］
上記適用例（１）においては、一つの感光体ドラム１６の被走査面上を走査する複数ビーム間の相対位置（ビームピッチ）を所望の値に調整し、高品位な出力画像を得ることを目的とした。
一方、図１０及び図１２に示す適用例（２）においては、複数の感光体間の走査線位置（ステーション間の色ずれ）を補正することを目的としている。
ここで、図１０は４ドラムタンデム方式の画像形成装置に用いられる光走査装置２００の構成例を示す図であり、図１２はその光走査装置２００を用いた４ドラムタンデム方式の画像形成装置の構成例を示す図である。
【００７０】
画像形成装置内には略水平方向に配設された中間転写体である中間転写ベルト３１が設けられている。この中間転写ベルト３１の上にはブラックＫ用の感光体ドラム１６Ｋ、シアンＣ用の感光体ドラム１６Ｃ、マゼンタＭ用の感光体ドラム１６Ｍ及びイエローＹ用の感光体ドラム１６Ｙが上流側から順に等間隔で配設されている。尚、以下においては符号に対する添字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙを適宜付けて区別するものとする。
これらの感光体ドラム１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙは全て同一径に形成されたものであり、その周囲には、電子写真プロセスに従って画像形成を行なうためのプロセス部材が順に配設されており、各色の作像ステーションを構成している。ここで、ブラックＫ用の作像ステーションを例に挙げて説明すると、感光体ドラム１６Ｋの周囲には帯電チャージャ２２Ｋ、光走査装置２００の露光部、現像装置２３Ｋ、転写部材２４Ｋ、クリーニング装置２５Ｋ等が順に配設されている。また、他の色の作像ステーションの感光体ドラム１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙに対しても同様のプロセス部材が配設されている。
【００７１】
本実施例では、４つの感光体ドラム１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙを各色毎に設定された被走査面とするものであり、各々に対して光走査装置２００の光走査光学系が１対１の対応関係で設けられている。この光走査装置２００は、図１０に示すように、４つの感光体ドラム１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙに対応して、光源（例えば半導体レーザ）１１、カップリングレンズ１２、シリンドリカルレンズ１３、液晶素子４３を４つづつ備えている。また、４つのレーザビームに対して一つの光偏向器（ポリゴンミラー）１４を共通使用し、また、走査結像光学系のポリゴンミラー１４側の走査レンズ１５も４つのレーザビームで共通使用としている。また、必要に応じて各レーザビームの光路に像面湾曲や収差等の補正用のレンズが付加されるが、レンズに代えて光路折り返し用のミラーにこれらの機能を持たせることもできる。なお、４つの光源１１は、それぞれ複数のレーザビームを出射するマルチビーム光源（例えば半導体レーザアレイ等）であっても良い。
【００７２】
４つの光源１１から出射されたレーザビームは、カップリングレンズ１２、液晶素子４３、シリンドリカルレンズ１３を通過してポリゴンミラー１４の反射面に入射し、ポリゴンミラー１４で偏向走査され、走査レンズ１５を通過し、光路折り返し用のミラー６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ及び６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙを介して各感光体ドラム１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋの被走査面を露光走査し、静電潜像を形成する。また、各レーザビームに対応して、その走査開始位置を検知する同期検知センサ４２や、各レーザビームのビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔及び／又はビームウェスト位置を検出する検出センサ６３が設けられている。
【００７３】
各レーザビームの露光走査により各感光体ドラム１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙに形成された静電潜像は各色の現像装置２３Ｋ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙのトナーで現像され顕像化される。そして各感光体ドラム１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙに形成された各色のトナー画像は中間転写ベルト３１に順次重ね合わせて転写され、中間転写ベルト３１上に４色重ね合せのカラートナー画像が形成される。一方、トナー画像を転写した後の各感光体ドラム１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙの表面は、それぞれクリーニング装置２５Ｋ，２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙによりクリーニングされ、残留トナーが除去される。
【００７４】
記録紙Ｓを収納した給紙カセット２６は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された記録紙Ｓの最上位の１枚が給紙コロ２７により給紙され、給紙された記録紙Ｓは、その先端部をレジストローラ対２８に捕らえられる。レジストローラ対２８は、中間転写ベルト３１に転写されたトナー画像が二次転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、記録紙Ｓを中間転写ベルト３１と二次転写ローラ６４のニップ部である二次転写部へ送り込む。送り込まれた記録紙Ｓは、二次転写部において中間転写ベルト３１上のトナー画像と重ね合わせられ、二次転写ローラ６４の作用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転写された記録紙Ｓは定着装置２９へ送られ、定着装置２９においてトナー画像を定着され、搬送路を通り、排紙ローラ対３０ａにより排紙トレイ３０ｂ上に排出される。また、トナー画像を転写した後の中間転写ベルト３１の表面はベルトクリーニング装置６５によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉が除去される。
【００７５】
ところで、図１０及び図１２に示すような構成のカラー画像形成装置では中間転写ベルト３１の移動とポリゴンミラー１４の回転の位相が非同期である。そのため副走査方向の画像書込開始位置が、作像ステーション（各感光体ドラム）間にて最大で一走査分ずれる恐れがある。
そこで、図１０においては、各感光体ドラム１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙに至るレーザビームの光路内に、副走査方向の画像書込開始位置を補正するための液晶素子４３を配設した。この液晶素子４３は、一つの素子内に複数の有効エリアを有するものでも良いし、各レーザビーム毎に一つの有効エリアを有する独立した素子としても構わない。
【００７６】
このような構成を採用し液晶素子４３により各感光体ドラム１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ上のビームスポット位置を可変することで、中間転写ベルト３１の移動とポリゴンミラー１４の回転の位相の非同期に起因する作像ステーション間の書込開始位置偏差（すなわち感光体ドラム間の相対的なビームスポット位置）を補正することが可能となる。これにより、例えば中間転写ベルト３１上でのトナー像３２の色ずれを低減することが可能となり、その結果として高品位な出力画像（カラー画像）を得ることができる。
また、中間転写ベルト３１上の例えば３個所に形成された、作像ステーション間の色ずれを検知するためのトナー像３２を、それぞれ「発光素子と受光素子からなる色ずれ検知用センサ３３」にて検出し、その検出結果（作像ステーション間の色ずれの程度）に従い液晶素子４３を駆動することにより、副走査方向の書込開始タイミング（すなわち書込開始位置）を補正することができる。さらに、ビームウェスト位置（結像状態）を検出する目的のため、1ドットのトナー像を形成し、その面積を検出する検出センサを設けておき、その検出センサの検出結果に基づいてビームウェスト位置（結像状態）を補正する構成を採用することも可能である。
【００７７】
さらには、画像形成装置に具備された上記「色ずれ検知用センサ３３」に付加して、光走査装置に具備された被走査面上の「ビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔及び／又はビームウェスト位置」を検出するセンサ６３や、温度検知センサ（図示せず）での検出結果と併せて、ビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔及び／又はビームウェスト位置の補正を行うことで、より高精度なビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔及び／又はビームウェスト位置の補正を実現することができる。
なお、ビームスポット位置及び／又はビームスポット間隔及び／又はビームウェスト位置の補正を行う液晶素子４３は、全てのレーザビームの光路に配設する必要はなく、ある基準色（例えばブラックＫ）に対して位置合わせするために、他の色（シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ）の光路内にのみ液晶素子４３を配設する構成としても構わない。
【００７８】
［５-3：上記光走査装置の適用例（３）］
次に本発明の光走査装置の別の適用例として、図１３に示すように、２以上の光走査装置２０−１，２０−２を主走査方向に並列して配備し、有効書込幅を分割して走査する構成の画像形成装置に適用することができる。各光走査装置２０−１，２０−２の構成は、図１または図９に示した光走査装置と略同様の構成であり、光源としての半導体レーザ１１、カップリングレンズ１２、液晶素子４３、シリンドリカルレンズ１３、ポリゴンミラー１４、走査レンズ１５等で構成されている。なお、光源としては、複数の半導体レーザや、半導体レーザアレイを用いたマルチビーム光源としてもよい。
半導体レーザ１１から出射され、カップリングレンズ１２でカップリングされたレーザビームは、液晶素子４３を利用して微小角度偏向することができ、ビームスポット位置を可変して補正することができる。従って、初期調整時や、あるいは環境変動／経時変動等によって図１３に示す分割走査の繋ぎ目部の走査線位置にずれが生じた場合にも、液晶素子４３を駆動して、走査線位置のずれを補正することができる。
【００７９】
図１３に示す構成では、２以上の光走査装置２０−１，２０−２を並列して配備することにより、有効書込幅を大きくでき、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２等の大版の記録紙への画像形成が可能となる。また、同じ有効書込幅であれば、光学素子、偏向器を小型化でき、メカ公差や温度変動によるビームウエスト位置変動が小さくなり、波面収差が低減できる。結果として高品位な出力画像を得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上説明したように、本発明に係る光走査装置は、画像形成装置の光書込み手段として好適に利用することができ、高品位な出力画像を得ることができる画像形成装置を実現することができる。さらには、多色やフルカラー画像を形成でき、色ずれや色味の変化の発生を抑制し、色ずれの小さい画像形成装置を実現することができる。そして、本発明の画像形成装置は、光走査装置を具備するデジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ、レーザプロッタ、印刷装置等に応用することができる。また、本発明の光走査装置は、画像形成装置の他、画像表示装置、画像描画装置等に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施例を示す光走査装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る液晶素子の構成説明図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る液晶素子の断面構造及び液晶分子の配向状態と、液晶素子の有効エリアにおける液晶層内の電位分布及び屈折率分布を示す図であり、（ｂ）は一定勾配の屈折率分布を示す液晶素子によるレーザビームの光路偏向の様子をしめす図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ液晶素子の有効エリアにおける液晶層内の電位分布及び屈折率分布を示す図である。
【図５】（ａ）は液晶素子への電圧印加による液晶分子の（光学軸の）チルトの様子を示す図であり、（ｂ）は液晶（一軸性結晶）の屈折率を示す図である。
【図６】液晶素子による位相（波面）の変調の様子を示す図である。
【図７】液晶素子による補正前と補正後の、有効エリア内の位置に対する透過波面収差を示す図である。
【図８】本発明に係る液晶素子の断面構造及び液晶分子の配向状態と、液晶素子の有効エリアにおける液晶層内の電位分布及び屈折率分布を示す図である。
【図９】本発明の別の実施例を示す光走査装置の概略構成図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施例を示す図であって、４ドラムタンデム方式の画像形成装置に用いられる光走査装置の構成例を示す図である。
【図１１】本発明に係る電子写真プロセスを利用した画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図１２】図１０に示す構成の光走査装置を用いた４ドラムタンデム方式の画像形成装置の構成例を示す図である。
【図１３】本発明のさらに別の実施例を示す図であって、２以上の光走査装置を主走査方向に並列して配備し、有効書込幅を分割して走査する場合の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１１，１１ａ，１１ｂ：半導体レーザ
１２，１２ａ，１２ｂ：カップリングレンズ
１３：シリンドリカルレンズ
１４：ポリゴンミラー（偏向器）
１５：走査光学系（走査レンズ）
１５−１：第一走査レンズ
１５−２：第二走査レンズ
１６，１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ：感光体ドラム（像担持体）
１８：折り返しミラー
２０，２０−１，２０−２：光走査装置
２１ａ，２１ｂ：レーザビーム
２２：帯電ローラ
２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ：帯電チャージャ
２３：現像装置
２３Ｋ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ：各色の現像装置
２４：転写ローラ
２４Ｋ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ：転写部材
２５：クリーニング装置
２５Ｋ，２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ：クリーニング装置
２６：給紙カセット
２７：給紙コロ
２８：レジストローラ対
２９：定着装置
３０ａ：排紙ローラ対
３０ｂ：排紙トレイ
３１：中間転写ベルト
３２：トナー像
３３：色ずれ検知用センサ
４１：同期検知兼用のビームピッチ検出センサ
４２：同期検知センサ
４３，４３ａ，４３ｂ：液晶素子
４４：液晶素子制御部
４５：液晶素子駆動用ＩＣ
４６：半導体レーザ制御部
４７：半導体レーザ駆動用ＩＣ
４８：液晶素子及び半導体レーザ駆動用ＩＣ
４９：回路基板
５１−１，５１−２：ガラス基板
５２−１：ストライプ状の透明電極
５２−２：透明電極
５３：配向膜
５４：液晶層
５５：抵抗
５６：透明電極パターン
６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙ：光路折り返し用のミラー
６３：検出センサ
６４：二次転写ローラ
６５：ベルトクリーニング装置
【図１】
2005292349.tif 000003
【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】
2005292349.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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