(57)【要約】 【課題】  光の利用効率を高くすることができる光学装置を提供する。【解決手段】  ビーム偏向素子３１の状態を反射状態とすることによって、ビーム偏向素子３１に入射される光のほぼ全部がポリゴンミラー３３に向かって進む。これによって光の利用効率を向上して光を第１方向に出射することができる。またビーム偏向素子３１の状態を透過状態とすることによって、光検出素子３２にビーム偏向素子３１に入射する光を受光させることができる。光検出素子３２の検出結果に基づくことで、ビーム偏向素子３１ポリゴンミラー３３に向かって進む光の光量を予め定める光量に調整することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に応答して、入射される光の出射方向を、第１方向とする第１状態と、第１方向とは異なる第２方向とする第２状態とに切換可能なビーム偏向素子と、
ビーム偏向素子に一体に設けられ、ビーム偏向素子から第１方向に出射する光の光路を除いた空間に配置され、ビーム偏向素子から第２方向に出射した光を受光して、その光量を出力する光検出素子とを含むことを特徴とする光学部品。
【請求項２】
ビーム偏向素子は、入力信号に応答して、入射される光を反射する反射状態と、入射される光を透過させる透過状態とに切換可能であることを特徴とする請求項１記載の光学部品。
【請求項３】
光検出素子は、透過状態にあるビーム偏向素子を透過した光を受光することを特徴とする請求項２記載の光学部品。
【請求項４】
光検出素子の受光面は、ビーム偏向素子の入射面に対して傾斜して配設されることを特徴とする請求項３記載の光学部品。
【請求項５】
ビーム偏向素子は、導波モード共鳴格子型光スイッチであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光学部品。
【請求項６】
ビーム偏向素子は、入力信号に応答して、入射される光を第１方向に反射する第１反射状態と、入射される光を第１方向と異なる第２方向に反射する第２反射状態とに切換可能であることを特徴とする請求項１記載の光学部品。
【請求項７】
前記ビーム偏向素子が予め定める方向に複数並んで設けられ、光検出素子は、複数のビーム偏向素子から第２方向にそれぞれ出射した光を受光することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光学部品。
【請求項８】
前記ビーム偏向素子が予め定める方向に複数並んでそれぞれ設けられ、光検出素子は、各ビーム偏向素子ごとに対応してそれぞれ設けられ、対応するビーム偏向素子から第２方向に出射した光を受光することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光学部品。
【請求項９】
出射光の光量の調整が可能な光源と、
光源からの出射光が入射され、入射される光の出射方向を、第１方向とする第１状態と、第１方向とは異なる第２方向とする第２状態とに切換可能なビーム偏向素子と、
ビーム偏向素子から第１方向に出射する光の光路を除いた空間に配置され、ビーム偏向素子から第２方向に出射した光を受光して、その光量を出力する光検出素子と、
ビーム偏向素子から第１方向に出射する光を対象物に導く導光手段と、
光検出素子の出力結果に基づいて、光源から出射される出射光の光量を制御する光量制御手段とを含むことを特徴とする光学装置。
【請求項１０】
導光手段は、ビーム偏向素子から第１方向に出射される光を、露光部分と非露光部分とで状態が変化する露光対象物に導き、
光検出素子は、ビーム偏向素子から光検出素子の受光面に入射した光の反射光が、第１方向とは異なる方向であって露光対象物に対して離れる第３方向に進むように配置されることを特徴とする請求項９記載の光学装置。
【請求項１１】
前記ビーム偏向素子が予め定める方向に複数並んで設けられ、
光源からの出射光を複数に分割する光線分割素子と、
入力信号を各ビーム偏向素子にそれぞれ個別に与えて、露光対象物が予め定める露光状態となるように、各ビーム偏向素子を制御する露光制御手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーム偏向素子を用いた光学部品および光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、従来技術の露光装置２の構成を簡略化して示す斜視図である。露光装置２は、複写機などに搭載される。複写機は、露光工程において、露光用ドラム６の露光面に光源１からのレーザ光を導き、レーザ光を露光面上で走査させる。半導体レーザ１から出射されたレーザ光１０は、ハーフミラー８を透過して、回転動作するポリゴンミラー４へと導かれる。ポリゴンミラー４で反射したレーザ光１０は、ｆθレンズ５を介して露光用ドラム６に入射する。ポリゴンミラー４が回転することにより、レーザ光１０が図上で右側から左側へと繰り返し走査される。露光用ドラム６は連続回転しており、走査完了後、再びレーザ光１０が露光用ドラム６上を走査するときには、未走査の領域となるように設定されている。この動作を連続することにより、露光用ドラム６に潜像可能領域の全域の走査を実現している。また露光装置２は、駆動回路７によって、半導体レーザ１が制御されることで、レーザ光の出射および非出射状態が選択的に交互に切換えられる。これによって露光用ドラム６に静電潜像を形成する。
【０００３】
露光装置２は、光源として主に半導体レーザ１が使用されている。露光時に生じる半導体レーザ１の出力誤差は、露光精度に重大な影響を及ぼすことが知られている。しかしながら半導体レーザ１は、駆動時に一定の電流が供給されるだけでは、要求される出力誤差範囲内にその出力を保つことができない。
【０００４】
その理由として、半導体レーザ１は、その出力が温度に依存する温度特性をもっており、温度が高くなるほど一定の出力を得るための電流量は増加する。また半導体レーザ１は自己発熱するため、動作とともに変動する温度に応じて、出力が不所望に増加する。したがって一定の電流を供給するだけでは、要求される出力誤差範囲にその出力を保つことができない。
【０００５】
このために露光装置２は、露光時の半導体レーザ１の出力を一定にするために、レーザ出力を検出する光検出素子３と、駆動回路７と、ハーフミラー８とを有する。ハーフミラー８は、レーザ光１０のうち一部を露光用の光として透過させ、レーザ光１０のうち一部を光検出用の光として反射する。反射されたレーザ光１０の一部は、光検出素子３に入射する。光検出素子３は、受光したレーザ光の光量を検出し、検出結果を駆動回路７に与える。駆動回路７は、光検出素子３から与えられた検出結果から、半導体レーザ１の現在の出力を求める。駆動回路７は、現在のレーザ光の出力値を、所望とするレーザ光の出力値に近づけるように、半導体レーザ１に供給する駆動電流を補正し、補正した駆動電流を半導体レーザ１に入力する。これら、一連の自動出力制御動作によって、走査中の半導体レーザ１は連続的に自動出力制御（Automatic Power Control、略称ＡＰＣ）され、走査中の発光特性が全域にわたり一定になるように電流量が制御される。これによって半導体レーザ１の出力は均一に保持される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−７２７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１５は、従来技術の露光装置２に係る光学機器の一部を示す斜視図である。上述したように、従来技術では半導体レーザ１から出射したレーザ光１０は、ハーフミラー８によって２つに分割される。分割された一方の光が、露光用分割光１１としてポリゴンミラー４に与えられ、分割された他方の光が、モニタ用分割光１２として光検出素子３に与えられる。このようにハーフミラー８は、レーザ光源１から出射したレーザ光１０の一部を光検出素子３に導くので、露光用分割光１１は、ハーフミラー８を透過する前のレーザ光に比べて光量が少なくなる。したがって従来技術では、レーザ光源１から出射したレーザ光１０の全てを露光用分割光１１として用いることができないので、光の利用効率が低いという問題がある。
【０００８】
またハーフミラー８と光検出素子３とが別体に設けられる場合、ハーフミラー８からポリゴンミラー４まで光が進むための露光用光路とは別に、ハーフミラー８から光検出素子３まで光が進むためのモニタ用光路を設ける必要があり、露光装置全体が大形化してしまう。また露光装置製造時に、モニタ用分割光に関する光学系の調整工程が別途必要となるので、製造工程が複雑となり、製造コストが増大するという問題がある。また、露光装置以外の光学装置でも同様の問題が生じる。
【０００９】
したがって本発明の目的は、光の利用効率を高くすることができる光学装置を提供することである。また光学装置に用いられることで、光の利用効率を高くすることができる光学部品を提供することである。
【００１０】
また本発明の他の目的は、小形化ととともに製造工程の簡単化を実現できる光学装置を提供することである。また光学装置に用いられることで、小形化ととともに製造工程の簡単化を実現できる光学部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、入力信号に応答して、入射される光の出射方向を、第１方向とする第１状態と、第１方向とは異なる第２方向とする第２状態とに切換可能なビーム偏向素子と、
ビーム偏向素子に一体に設けられ、ビーム偏向素子から第１方向に出射する光の光路を除いた空間に配置され、ビーム偏向素子から第２方向に出射した光を受光して、その光量を出力する光検出素子とを含むことを特徴とする光学部品である。
【００１２】
また本発明は、ビーム偏向素子は、入力信号に応答して、入射される光を反射する反射状態と、入射される光を透過させる透過状態とに切換可能であることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、光検出素子は、透過状態にあるビーム偏向素子を透過した光を受光することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、光検出素子の受光面は、ビーム偏向素子の入射面に対して傾斜して配設されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、ビーム偏向素子は、導波モード共鳴格子型光スイッチであることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、ビーム偏向素子は、入力信号に応答して、入射される光を第１方向に反射する第１反射状態と、入射される光を第１方向と異なる第２方向に反射する第２反射状態とに切換可能であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記ビーム偏向素子が予め定める方向に複数並んで設けられ、光検出素子は、複数のビーム偏向素子から第２方向にそれぞれ出射した光を受光することを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記ビーム偏向素子が予め定める方向に複数並んでそれぞれ設けられ、光検出素子は、各ビーム偏向素子ごとに対応してそれぞれ設けられ、対応するビーム偏向素子から第２方向に出射した光を受光することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、出射光の光量の調整が可能な光源と、
光源からの出射光が入射され、入射される光の出射方向を、第１方向とする第１状態と、第１方向とは異なる第２方向とする第２状態とに切換可能なビーム偏向素子と、
ビーム偏向素子から第１方向に出射する光の光路を除いた空間に配置され、ビーム偏向素子から第２方向に出射した光を受光して、その光量を出力する光検出素子と、
ビーム偏向素子から第１方向に出射する光を対象物に導く導光手段と、
光検出素子の出力結果に基づいて、光源から出射される出射光の光量を制御する光量制御手段とを含むことを特徴とする光学装置である。
【００２０】
また本発明は、導光手段は、ビーム偏向素子から第１方向に出射される光を、露光部分と非露光部分とで状態が変化する露光対象物に導き、
光検出素子は、ビーム偏向素子から光検出素子の受光面に入射した光の反射光が、第１方向とは異なる方向であって露光対象物に対して離れる第３方向に進むように配置されることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記ビーム偏向素子が予め定める方向に複数並んで設けられ、
光源からの出射光を複数に分割する光線分割素子と、
入力信号を各ビーム偏向素子にそれぞれ個別に与えて、露光対象物が予め定める露光状態となるように、各ビーム偏向素子を制御する露光制御手段とをさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、入射される光の出射方向を第１方向に指定する第１状態信号が入力信号としてビーム偏向素子に与えられると、入射光を第１方向に出射する。光検出素子は、第１方向に出射する光の光路を除いた空間に配置されるので、第１方向に進む光の進行を阻害することがなく、光は第１方向に進む。また入射される光の出射方向を第２方向に指定する第２状態信号が入力信号としてビーム偏向素子に与えられると、入射光を第２方向に出射する。光検出素子は、第２方向に出射する光を受光する位置に配置されるので、受光した光の光量を出力する。
【００２３】
このように本発明の光学部品は、ビーム偏向素子の状態を入力信号によって切換えることによって、入射光を第１方向に出射する出射状態と、入射光の光量を検出する検出状態とを切換えることができる。第１状態信号が与えられる場合、ビーム偏向素子から第１方向に出射する光は、従来技術のように分割されることがなく、ビーム偏向素子に入射される光のほぼ全部であるので、従来技術に比べて、光の利用効率を向上して光を第１方向に出射することができる。
【００２４】
たとえば本発明の光学部品を光学装置に用いることによって、ビーム偏向素子から第１方向に出射する光の光量を予め定める光量に調整することができる。この場合、第２状態信号を与えて、ビーム偏向素子から第２方向に出射する光の光量を光検出素子によって検出する。次に、光検出素子の検出結果に基づいてビーム偏向素子に入射される光の光量を調節する。これによってビーム偏向素子から第２方向に出射する光の光量を予め定める第２設定値に調整することができる。ビーム偏向素子から第１方向に出射する光の光量と、ビーム偏向素子から第２方向に出射する光の光量とは、予め定める関係を有するので、第２方向に出射する光の光量を第２設定値に調整したあとで、第１状態信号を与えると、第１方向に出射する光の光量を予め定める第１設定値に調整することができる。
【００２５】
また本発明によれば、ビーム偏向素子と光検出素子とが一体に設けられることで、光学部品を光学装置本体に搭載する際に、ビーム偏向素子に対する光検出素子の位置調整を行う必要がなく、光学装置の製造工程を簡単化することができる。具体的には、ビーム偏向素子と光検出素子とを光学装置本体に別々に取り付ける場合に比べて、一度の取付作業でビーム偏向素子と光検出素子とを光学装置本体に取り付けることができ、取付作業および位置調整作業を簡単化することができる。
【００２６】
また本発明によれば、透過状態と反射状態とのいずれか一方が、入射される光の出射方向を第１方向にする第１状態となる。また透過状態と反射状態とのいずれか他方が、入射される光の出射方向を第２方向にする第２状態となる。たとえばビーム偏向素子を反射した光が進む方向が第１方向である場合、ビーム偏向素子を透過した光が進む方向が第２方向となる。またたとえばビーム偏向素子を透過した光が進む方向が第１方向である場合、ビーム偏向素子を透過した光が進む方向が第２方向となる。このようにビーム偏向素子の状態を、光透過および光反射状態に交互に切換えることによって、第１状態と第２状態とに交互に切換可能なビーム偏向素子を実現することができる。このようなビーム偏向素子を用いることによって、従来の光学装置に設けられるハーフミラーに替えて、本発明の光学部品に変更することが容易となる。
【００２７】
また本発明によれば、ビーム偏向素子を反射した光が進む方向が第１方向となり、ビーム偏向素子を透過した光が進む方向が第２方向となる。これによってビーム偏向素子が透過状態にある場合に、ビーム偏向素子に入射する入射光の方向にかかわらずに、光検出素子に光を導くことができ、光学部品の位置調整が容易となる。またビーム偏向素子と光検出素子との一体化を容易に実現できる。またたとえば、透過状態においてビーム偏向素子を透過する光の光量に比べて、反射状態においてビーム偏向素子を反射する光の光量のほうが大きい場合がある。このような場合に、ビーム偏向素子を反射した光が進む方向を第１方向とすることで、ビーム偏向素子を透過した光が進む方向を第１方向とする場合に比べて、第１方向に進む光における光利用効率を高くすることができる。
【００２８】
また本発明によれば、第２状態信号が与えられた場合に、ビーム偏向素子を透過した光は、光検出素子の受光面から光検出素子に入射する。本発明では、光検出素子の受光面は、ビーム偏向素子の入射面に対して傾斜している。これによってビーム偏向素子の入射面で反射した光が進む第１方向と、光検出素子の受光面で反射した光が進む第３方向とは異なる方向となる。したがって第２状態信号が与えられた場合に、光検出素子の受光面で反射した光が第１方向に進むことを防いで、光が不所望な方向に進むことを防止することができる。
【００２９】
また本発明によれば、ビーム偏向素子として導波モード共鳴格子型光スイッチを用いることで、入力信号に対する応答性を速くすることができ、第１状態と第２状態とを極めて短時間で切換えることができる。これによって光学部品が組み込まれた光学装置を高速で動作させることができる。
【００３０】
また本発明によれば、反射状態が第１反射状態となるような第１状態信号を入力信号としてビーム偏向素子に与えることで、ビーム偏向素子から出射される光の出射方向が第１方向となる第１状態とすることができる。また反射状態が第２反射状態となるような第２状態信号を入力信号としてビーム偏向素子に与えることで、ビーム偏向素子から出射される光の出射方向が第２方向となる第２状態とすることができる。このようにビーム偏向素子の状態を、第１反射状態と第２反射状態とのいずれかに切換えることによって、上述した光偏向機能を達成することができる。またたとえば第１反射状態と第２反射状態における反射率が一定である場合に、本発明の光学部品を光学装置に用いることによって、光検出素子で受光する光量と、第１方向に進む光の光量とが一致し、第１方向に進む光の光量を精度よく検出することができる。
【００３１】
また本発明によれば、複数のビーム偏向素子のうち少なくともいずれか１つが第２状態となると、光検出素子は、第２状態となったビーム偏向素子から第２方向に進む光の光量を検出することができる。１つの光源から分割された各光が各ビーム偏向素子にそれぞれ入射する場合、全てのビーム偏向素子が同時に第１状態とならない限り、いずれかのビーム偏向素子から光検出素子に光が入射する。この場合、第２状態となる１または複数のビーム偏向素子の数などに基づいて、光源から出射される光の光量を求めることができる。
【００３２】
これによって光学部品が搭載される光学装置が、光源からビーム偏向素子に入射する光の光量を自動出力制御する場合、光源から出射される光を予め定める値となるように調整することができる。この場合、全てのビーム偏向素子が同時に第１状態とならない限り、リアルタイムに光源から出射される出射光の光量を予め定める値に調整することができ、自動出力制御を精度よく行うことができる。また複数のビーム偏向素子から第２方向に進む光を１つの光検出素子が受光することで、光学的誤差を正規化することができ、受光状態の検出精度を高めることができる。
【００３３】
また本発明によれば、複数のビーム偏向素子のうち少なくともいずれか１つが第２状態となると、第２状態となったビーム偏向素子から第２方向を進む光の光量を、第２状態となったビーム偏向素子に対応する光検出素子が検出する。複数の光検出素子がそれぞれのビーム偏向素子からの第２方向に進む光の光量を検出することで、１つの光検出素子で全てのビーム偏向素子から第２方向に進む光の光量を検出する場合に比べて、光源から出射される光の光量を容易に求めることができる。
【００３４】
これによって光学部品が搭載される光学装置が、光源からビーム偏向素子に入射する光の光量を自動出力制御する場合、光源から出射される光を予め定める値となるように調整することができる。この場合、全てのビーム偏向素子が同時に第１状態とならない限り、リアルタイムに光源から出射される出射光の光量を予め定める値に調整することができ、自動出力制御を精度よく行うことができる。また複数の光検出素子のそれぞれの検出結果と、各ビーム偏向素子にそれぞれ入力した入力信号とに基づいて、複数のビーム偏向素子うちで、不良となるビーム偏向素子を判断することができる。
【００３５】
また本発明によれば、光源から出射された出射光がビーム偏向素子に入射する。ビーム偏向素子は、入力信号として第１状態信号が与えられると、光源からの光を第１方向に偏向して出射する。第１方向に出射した光は、導光手段によって対象物に導かれる。またビーム偏向素子は、入力信号として第２状態信号が与えられると、光源からの光を第２方向に偏向して出射する。第２方向に出射した光は、光検出素子に入射する。光検出素子は、受光した光の光量を光量制御手段に出力する。光量制御手段は、光検出素子からの検出結果に基づいて、光源から出射される光の光量が予め定める光量となるように光源を制御する。ビーム偏向素子から第１方向に進む光と、ビーム偏向素子から第２方向に進む光との光量は、対応関係にあるので、第２方向に進む光に基づいて光源を制御することによって、第１方向に進む光の光量を予め定める光量にすることができる。これによって対象物に導かれる光の光量を予め定める値にすることができる。
【００３６】
また本発明では、ビーム偏向素子の状態を入力信号によって切換えることによって、入射光を第１方向に出射する状態と、入射光の光量を検出する状態とを切換えることができる。第１状態に切換える第１状態信号が与えられた場合に、ビーム偏向素子から第１方向に出射する光は、ビーム偏向素子に入射される光のほぼ全部であるので、従来技術のように入射光の一部が失われて出射される場合に比べて、光の利用効率を向上して光を出射することができる。
【００３７】
また本発明によれば、ビーム偏向素子の入射面で反射した光が進む第１方向と、光検出素子の受光面で反射した光が進む第３方向とは異なる方向となる。第３方向に進む光は、露光対象物から遠ざかる。これによってビーム偏向素子が第２状態である場合に、光検出素子の受光面で反射した光が露光対象物に向かって進むことを防いで、露光対象物が不所望に露光することを防止することができ、露光対象物に生じる光学的ノイズを防いで露光精度を向上することができる。
【００３８】
また本発明によれば、光源から出射された複数の光が、それぞれ対応するビーム偏向素子に入射する。露光制御手段は、ビーム偏向素子をそれぞれ個別に制御することによって、各ビーム偏向素子から導光手段を介して露光対象物に入射する光を選択することができる。具体的には、第１状態としたビーム偏向素子から出射した光が露光対象物に達し、第２状態としたビーム偏向素子から出射した光が達することが防がれる。これによって露光対象物を多重露光することができ、露光時間を短縮することができる。またこのときビーム偏向素子を第２状態としたビーム偏向素子から出射した光が光検出素子に入射することによって、多重露光中であっても光源から出射される光の光量を予め定める値に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１は、本発明の第１実施形態である露光装置２０の構成を簡略化して示す斜視図であり、図２は、露光装置２０を有する画像形成装置２１を示すブロック図である。本発明の第１実施形態の露光装置２０は、電子写真方式の画像形成装置２１の一部を構成する光学装置である。電子写真方式の画像形成装置２１として、たとえば複写機、レーザプリンタおよびファクシミリ装置などがある。
【００４０】
図２に示すように、電子写真方式の画像形成装置２１は、円筒状に形成されて外周部に感光体が設けられる露光用ドラム２２と、露光用ドラム２２の外周面を帯電させる帯電装置２３と、露光用ドラム２２の外周面にレーザ光を照射して露光用ドラム２２を露光する露光装置２０と、露光用ドラム２２にトナーを付着させる現像装置２４と、露光用ドラム２２に付着したトナーを用紙１９に転写する転写装置２５と、露光用ドラム２２の除電を行う除電装置２６と、露光用ドラム２２に残留するトナーを除去するクリーニング装置２７と、画像を形成すべき用紙を転写装置２５および定着装置２９に順に搬送する用紙搬送装置２８と、用紙に転写されたトナーを定着させる定着装置２９とを含んで構成される。
【００４１】
露光用ドラム２２は、軸線まわりに回転駆動される。露光用ドラム２２は、回転することで、帯電装置２３によって外周面が一様に帯電されたあと、露光装置２０によって用紙に形成すべき画像に応じた部分に光が照射される。これによって光のあたった部分の表面電荷が消去され、露光用ドラム２２の外周面に静電潜像が形成される。次に、露光用ドラム２２は、現像装置２４によってトナーが外周面に供給され、静電潜像に応じたトナー像が感光体表面に形成される。続いてトナー像は、転写装置２５によって露光用ドラム２２から用紙に転写される。用紙に転写されたトナー像は、定着装置２９によって加熱されて用紙に定着される。これによって用紙に画像が形成される。また露光用ドラム２２は、トナー像を用紙に転写したあと、クリーニング装置２７による残留トナーの除去、除電装置２６による除電が行われ、再び帯電装置２３によって帯電される。
【００４２】
図１に示すように、露光装置２０は、光源である半導体レーザ３０と、ビーム偏向素子３１と、光検出素子３２と、ポリゴンミラー３３と、ｆθレンズ３４と、駆動回路３５とを含む。半導体レーザ３０は、レーザ光を出射光として出射し、出射するレーザ光４０の光量調整が可能に形成される。具体的には、半導体レーザ３０に与えられる電流に応じて、出射光の光量が変化する。ポリゴンミラー３３は、中心軸線に沿って短筒状に延び、中心軸線に垂直な断面形状が多角形に形成される。ポリゴンミラー３３は、多面鏡であって、その外周面は鏡面に形成される。ｆθレンズ３４は、シリンドリカルレンズの１つであって、焦点距離をｆ、ｆθレンズ３４の光軸に対する入射光の入射角をθとすると、像高ｈがｆ・θとなるレンズである。ポリゴンミラー３３およびｆθレンズ３４は、半導体レーザ３０から出射したレーザ光４０がビーム偏向素子３１によって反射したレーザ光４２を、露光用ドラム２２に導く導光手段となる。
【００４３】
ビーム偏向素子３１は、透過状態と反射状態とを交互に切換可能な空間光変調素子（
Special Light Modulator、略称ＳＬＭ）であって、入力信号に応答して、入射される光を反射方向に反射する反射状態と、入射される光を透過方向に透過させる透過状態とに切換可能に構成される。この場合、ビーム偏向素子３１は、反射状態である場合に、入射される光の出射方向を第１方向とする第１状態となり、透過状態である場合に、入射される光の出射方向を第１方向とは異なる第２方向とする第２状態となる。すなわち反射方向が第１方向となり、透過方向が第２方向となる。
【００４４】
本実施の形態では、ビーム偏向素子３１は、導波モード共鳴格子型光スイッチによって実現される。導波モード共鳴格子型光スイッチは、たとえば第５１回応用物理学講演会（２００４年、３月  ２８ａ−Ｄ１１）において、「電気光学効果を用いた導波モード共鳴格子型光スイッチ」として報告されている。光検出素子３２は、受光面から受光した光の光量を検出し、検出結果を出力する。本実施の形態では、光検出素子３２は、フォトダイオードによって実現される。
【００４５】
ビーム偏向素子３１と光検出素子３２とは、一体に固定されて１つの変調光学部品３６として用いられる。ビーム偏向素子３１と光検出素子３２とは、たとえば接着剤によって固定される。光検出素子３２は、ビーム偏向素子３１から反射したレーザ光４２の光路を除いた空間に配置され、ビーム偏向素子３１を反射したレーザ光４２を遮ることがない。また光検出素子３２は、ビーム偏向素子３１を透過した光を受光して、受光したレーザ光の光量を検出するとともに、ビーム偏向素子３１を透過した光を遮る。
【００４６】
露光装置２０を構成する各構成部品３０〜３４は、露光用ドラム２２に対する相対位置が予め調整されて、画像形成装置２１に装着される。具体的には、半導体レーザ３０から出射したレーザ光４０がビーム偏向素子３１の入射面４１に入射するように、半導体レーザ３０とビーム偏向素子３１との相対位置が調整される。また半導体レーザ３０から出射したレーザ光４０がビーム偏向素子３１で反射した場合、その反射したレーザ光４２が、ポリゴンミラー３３の外周面４３で反射して、反射光４４がｆθレンズ３４を透過して、透過した光４５が露光用ドラム２２の外周面の一点となる走査位置で集光するように、露光用ドラム２２に対して、ビーム偏向素子３１、ポリゴンミラー３３およびｆθレンズ３４の相対位置が調整される。以下、ビーム偏向素子３１が反射状態であると仮定した場合に、レーザ光が露光用ドラム２２上で集光される位置を走査位置と称する。
【００４７】
ポリゴンミラー３３が回転することで、ポリゴンミラー３３から反射するレーザ光４４の進行方向が変化する。これによって露光装置２０から露光用ドラム２２にレーザ光４５が集光される走査位置は、露光用ドラム２２の軸線方向に移動する。また等速回転するポリゴンミラー３３で反射したレーザ光４４がｆθレンズ３４を透過することによって、走査位置は、一定のビームスポット形状でかつ、一定速度で露光用ドラム２２を軸線方向に移動する。またポリゴンミラー３３が連続回転してレーザ光４４が露光用ドラム２２を繰返し移動するとともに、露光用ドラム２２が軸線まわりに回転することで、露光用ドラム２２のうち潜像形成可能領域の全面が露光可能となる。また半導体レーザ３０から出射したレーザ光４０がビーム偏向素子３１を透過した場合、その透過光は、光検出素子３２によって遮られることで、ビーム偏向素子３１を透過したレーザ光が露光用ドラム２２を露光することが防がれる。
【００４８】
駆動回路３５は、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光４０の光量が予め定める量となるように、半導体レーザ３０に与える駆動電流を調整する。具体的には駆動回路３５は、光検出素子３２から与えられる光量検出結果に基づいて、フィードバック制御して、半導体レーザ３０に与える電流を補正する。このように駆動回路３５は、半導体レーザ１が連続的に一定出力のレーザ光を出力するように、自動出力制御（Automatic Power
Control、略称ＡＰＣ）する光量制御手段となる。露光動作中において、駆動回路３５は、半導体レーザ１の発光特性が露光体ドラム２２の全域にわたり一定になるように、半導体レーザ３０に与える電流量を制御することによって、露光精度を向上することができ、静電潜像を精度よく形成することができる。これによって画像形成装置で形成される画像の品質を向上することができる。
【００４９】
駆動回路３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などによって実現される演算部と、ＲＡＭ（Read Only Memory）などによって実現される記憶部と、入出力部とを含んで構成される。入出力部は、用紙に形成すべき画像を示す画像情報が与えられるとともに、光検出素子３２から検出結果が与えられ、それら与えられた情報を演算部に与える。演算部は、入出力部から与えられた情報を基にして、記憶部に記憶される駆動プログラムを実行することによって、半導体レーザ３０およびビーム偏向素子３１の動作量および動作状態を演算する。入出力部は、演算部の演算結果に応じた動作量または動作状態となるように、半導体レーザ３０およびビーム偏向素子３１に駆動信号または駆動電力などを与える。
【００５０】
駆動回路３５は、ビーム偏向素子３１に入力信号を与える。上述したように、駆動回路３５が入力信号として反射指令信号をビーム偏向素子３１に与えることで、ビーム偏向素子３１は、入射光を反射する反射状態となる。また駆動回路３５が入力信号として透過指令信号をビーム偏向素子３１に与えることで、ビーム偏向素子３１は、入射光を透過する透過状態となる。したがって駆動回路３５は、露光用ドラム２２に形成すべき静電潜像に応じて、ビーム偏向素子３１の状態を切換える露光制御手段となる。
【００５１】
具体的には、駆動回路３５は、画像情報読取装置となるスキャナおよび画像情報記憶装置となるメモリなどの外部装置から、用紙に形成すべき画像の画像情報が与えられる。駆動回路３５は、与えられた画像情報に応じた静電潜像が露光用ドラム２２に形成されるように、ビーム偏向素子３１の状態を反射状態および透過状態のいずれかに切換える。ビーム偏向素子３１を反射状態とすることによって、露光用ドラム２２のうち走査位置近傍の部分が露光され、ビーム偏向素子３１を透過状態とすることによって、露光用ドラム２２のうち走査位置近傍の部分の露光が妨げられる。このようにして駆動回路３５がビーム偏向素子３１の状態を選択的に交互に切換えることによって、露光用ドラム２２の外周面上に、露光部分および非露光部分によって示される静電潜像を形成することができる。
【００５２】
図３は、変調光学部品３６を説明するための図である。図３（１）は、駆動回路３５から反射指令信号がビーム偏向素子３１に与えられた反射状態を示す。図３（２）は、駆動回路３５から透過指令信号がビーム偏向素子３１に与えられた透過状態を示す。
【００５３】
本実施の形態では、変調光学部品３６は、ビーム偏向素子３１と、光検出素子３２と、ビーム偏向素子３１に光検出素子３２を固定するホルダ３７とを含む。ホルダ３７は、接着剤を介して、ビーム偏向素子３１と光検出素子３２とを一体的に固定する。ビーム偏向素子３１は、半導体レーザ３０から出射されたレーザ光４０が入射する入射面４１と、入射面４１に対して反対側に形成される出射面４６とを有する。光検出素子３２は、光を受光する受光面４７が形成される。受光面４７は、ビーム偏向素子３１の出射面４６に対向する。本実施の形態では、光検出素子３２の受光面４７は、ビーム偏向素子３１の出射面４６に平行に形成される。
【００５４】
図３（１）に示すように、ビーム偏向素子３１が反射状態となる場合には、半導体レーザ３０から出射されたレーザ光４０は、ビーム偏向素子３１の入射面４１で反射する。反射したレーザ光４２は、ポリゴンミラー３３に向かって進む。このときビーム偏向素子３１を透過して出射面４６から出射する光は微量であり、半導体レーザ３０から出射されたレーザ光のほとんどの光が、ポリゴンミラー３３に向かって進む。本実施の形態では、反射状態では、半導体レーザ３０から出射されたレーザ光４０のうち、８０％がポリゴンミラー３３に向かって反射する。
【００５５】
図３（２）に示すように、ビーム偏向素子３１が透過状態となる場合には、半導体レーザ３０から出射されたレーザ光４０は、ビーム偏向素子３１の入射面４１からビーム偏向素子３１に透過する。ビーム偏向素子３１を透過したレーザ光４８は、出射面４６から出射して、光検出素子３２の受光面４７に入射する。この場合、光検出素子３２は、受光面４７に入射したレーザ光の光量を検出することができる。本実施の形態では、透過状態では、半導体レーザ３０から出射されたレーザ光４０のうち、９０％が光検出素子３２の受光面４７に入射する。
【００５６】
反射状態においてビーム偏向素子３１から反射する反射レーザ光４２の光量と、透過状態においてビーム偏向素子３１を透過する透過レーザ光４８の光量とは、予め定める関係を有する。たとえば透過状態で透過するレーザ光４８の光量Ｃｔを、反射状態で反射するレーザ光４２の光量Ｃｒで割算した値が規定値α（＝Ｃｔ／Ｃｒ）である場合、反射状態において反射レーザ光４２の光量が、予め定める第１設定値Ａ１となるようにするためには、透過状態において透過レーザ光４８の光量が、第１設定値Ａ１と前記規定値αとを乗算した値（Ａ１・α）である第２設定値Ａ２になるように半導体レーザ３０の光量を調整すればよい。本実施の形態では、前記規定値αは、０．８９となる。この時、反射レーザ光４２の光量が最大値である８０％と設定した場合、第１設定値Ａ１を８０、第２設定値Ａ２が、８１となるように調整することによって、反射状態の光量を第１設定値Ａ１とすることができる。
【００５７】
図４は、本実施の形態のビーム偏向素子３１を示す斜視図である。ビーム偏向素子３１は、透光性を有する誘電体基板５０と、誘電体基板５０の厚み方向一方に積層される電気光学効果および透光性を有する誘電体導波路層５１と、誘電体導波路層５１の厚み方向一方に設けられる対向くし型透明電極５２とを含んで構成される。誘電体導波路層５１の厚さ寸法および屈折率は、所定の波長の光が入射したときに共鳴反射が生じるように設定される。くし型透明電極５２は、駆動回路３５から電圧が印加される。誘電体導波路層５１は、くし型透明電極５２を介して駆動回路３５から電圧が印加されることによって、静電場が形成され、導波路層５１の屈折率が変化する。ビーム偏向素子３１は、透明電極５２が形成される面が入射面４１となり、透明電極５２が形成される面と反対の面が出射面４６となる。本実施の形態では、誘電体基板５０は、サファイヤ（ＡＬ３Ｏ３）基板が用いられる。また誘電体導波路層５１は、ＰＬＺＴ（ランタンドープジルコン酸チタン酸鉛）薄膜が用いられる。またくし型透明電極は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）が用いられる。
【００５８】
電圧を印加しない状態では、誘電体導波路層５１内は通常の薄膜状態であり、入射面４１から入射した予め定める波長の光は、理論上ではほぼ１００％の透過率となる。また電圧を印加した状態では、誘電体導波路層５１の屈折率が変化し、共鳴反射する波長が生成される。これによって予め定める波長の光の一部が、誘電体導波路層５１で結合することにより、反射されるようになる。すなわちビーム偏向素子３１は、駆動回路３５から電圧が印加されると、入射光を反射する反射状態となり、駆動回路３５から電圧が印加されないと、入射光を透過する透過状態となる。言い換えると、駆動回路３５は、電圧を印加することによってビーム偏向素子３１に反射指令信号を与えることができ、電圧の印加を解除することによってビーム偏向素子３１に透過指令信号を与えることができる。
【００５９】
図５は、第１実施形態における駆動回路３５の制御手順を示すフローチャートである。駆動回路３５は、画像形成装置本体に設けられる主制御回路から、露光動作を行うことを示す信号が与えられるとともに、用紙に形成すべき画像を示す画像情報が与えられると、ステップａ１に進み、制御動作を開始する。
【００６０】
ステップａ１では、駆動回路３５は、画像情報に基づいて、ビーム偏向素子３１を反射状態とした場合に、露光用ドラム２２のうちで、レーザ光が集光される走査位置を露光するかどうかを判断する。駆動回路３５は、走査位置を非露光とすべきであると判断すると、ステップａ２に進む。ステップａ２では、駆動回路３５は、ビーム偏向素子３１に電圧の印加を解除して透過状態とし、ステップａ３に進む。これによってビーム偏向素子３１からポリゴンミラー３３にレーザ光が進むことが防がれ、走査位置の露光が阻止される。
【００６１】
ステップａ３では、駆動回路３５は、光検出素子３２から与えられる検出結果と、予め設定されるレーザ光の設定光量とを比較する。そして光検出素子３２から与えられる検出結果が予め定めるレーザ光の設定光量となるように、半導体レーザ３０に与える電流値の補正量を演算し、ステップａ４に進む。ステップａ４では、ステップａ３で演算した補正量を考慮して半導体レーザ３０に与える電流値を設定する。そして設定した電流値の電流を半導体レーザ３０に流し、ステップａ６に進む。
【００６２】
またステップａ１において、駆動回路３５は、走査位置を露光すべきであると判断すると、ステップａ５に進む。ステップａ５では、駆動回路３５は、半導体レーザ３０に流す電流を前回の電流値に維持した状態で、ビーム偏向素子３１に電圧を印加して反射状態とし、ステップａ６に進む。これによってビーム偏向素子３１からポリゴンミラー３３にレーザ光が進み、走査位置が露光される。
【００６３】
ステップａ６では、駆動回路３５は、露光動作が終了したかどうかを判断する。ここで露光動作が終了した状態とは、用紙に形成すべき画像に対応する静電潜像の形成が完了した状態である。駆動回路３５は、露光動作が完了していないと判断すると、ステップａ１に戻る。またステップａ６において、駆動回路３５は、露光動作が終了したことを判断すると、ステップａ７に進み、駆動回路３５による制御動作を終了する。
【００６４】
走査位置を露光する期間が連続して続く場合などには、光検出素子３２はレーザ光を受光することができない。本実施の形態では、駆動回路３５は、走査位置が非露光領域、たとえば露光用ドラム２２の両端のうちのいずれかに達した場合に、形成すべき静電潜像にかかわらずにビーム偏向素子３１を透過状態とする。これによって静電潜像に影響を及ぼすことなく、レーザ光の光量を検出することができ、より精度よく自動出力制御を行うことができる。
【００６５】
このように本実施の形態の露光装置２０は、走査位置で露光用ドラム２２の露光を必要とするときに、ビーム偏向素子３１を反射状態として、露光用ドラム２２の表面へレーザ光を導くことによって走査位置を露光する。
【００６６】
また走査位置で露光用ドラム２２の露光を必要としないときに、ビーム偏向素子３１を透過状態として、レーザ光を光検出素子３２に導く。これによって、露光用ドラム２２の表面へのレーザ光の供給を遮断するとともに、露光を実施しないときの半導体レーザ３０の出力である光量を直接測定して、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光４０の光量を所定値に制御することができる。
【００６７】
図６は、露光装置２０の各構成部品の状態を模式的に示すタイミングチャートである。図６（１）はビーム偏向素子３１の状態を示し、図６（２）は光検出素子３２の受光量を示し、図６（３）は半導体レーザ３０に供給される供給電流を示し、図６（４）は露光用ドラム２２の受光量を示す。
【００６８】
図６（１）に示すように、ビーム偏向素子３１の反射状態と透過状態との切換タイミングは、露光用ドラム２２に形成すべき静電潜像によって決定される。露光部分を走査する場合には反射状態となり、非露光部分を走査する場合には透過状態となる。図６（２）に示すように、光検出素子３２は、ビーム偏向素子３１が透過状態となった場合に、レーザ光を受光してその光量を検出し、検出結果を駆動回路３５に与える。言い換えると、ビーム偏向素子３１が反射状態となった場合には、光検出素子３２は、レーザ光をほとんど受光せず、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量にかかわらず受光量がゼロまたはほぼゼロの一定値となる。
【００６９】
図６（３）に示すように、駆動回路３５は、光検出素子３２からレーザ光の光量を示す検出結果が与えられている間、すなわちビーム偏向素子３１が透過状態となっている間、光検出素子３２から与えられる検出結果に基づいて、光検出素子３２が受光するレーザ光の光量が予め定める値となるように、半導体レーザ３０をフィードバック制御し、半導体レーザ３０に与える電流値を調整する。具体的には、光検出素子３２で受光するレーザ光の光量が、前記第２設定値Ａ２となるようにする。たとえばレーザ光を連続出射する場合、時間が経過するとともに、半導体レーザが自己発熱するので、駆動回路３５は、光検出素子３２が受光する受光量を第２設定値Ａ２に維持するために、半導体レーザ３０に流す電流の電流値を時間経過とともに減少させる。
【００７０】
また駆動回路３５は、光検出素子３２からレーザ光の光量を示す検出結果が与えられていない間、すなわちビーム偏向素子３１が反射状態となっている間、ビーム偏向素子３１が反射状態に切換る直前に設定される電流値を半導体レーザ３０に与え続ける。これによってビーム偏向素子３１が反射状態となっている間に、露光用ドラム２２の受光量を前記第１設定値Ａ１に対して同じまたはほぼ同じ値にすることができる。これによって露光用ドラム２２に入射するレーザ光の光量を予め定める第１設定値Ａ１の近傍範囲に維持することができ、要求される露光精度を保つことができる。
【００７１】
また本実施の形態では、露光時において、半導体レーザ３０から出射されたレーザ光が、ビーム偏向素子３１によって反射されてポリゴンミラー３３に導かれる。これによって露光時においては、半導体レーザ３０から出射された光のほぼ全部を露光用ドラム２２に入射させることができ、光の利用効率を向上することができる。たとえば光量が第１設定値Ａ１のレーザ光を露光用ドラム２２に導く場合、ハーフミラーを用いる場合に比べて、半導体レーザ３０から出射するレーザ光の光量を低減することができる。この場合、露光装置２０の消費電力を低減することができるとともに、出射光量の低い半導体レーザ３０を露光装置２０の光源として用いることができ、製造コストを低減することができる。
【００７２】
また本実施の形態では、露光工程において、走査位置を非露光とする場合に生じる不要光を、自動出力制御に利用する。これによって実際に露光用ドラム２２に与えられるレーザ光の光量と対応した光量値に基づいて、自動出力制御を行うことができ、正確な光量制御が可能となり、露光精度を向上することができる。また走査位置を露光しない場合にいつも、光検出素子３２が検出結果を駆動回路３５に与えることによって、半導体レーザ３０を頻繁に自動出力制御することができ、走査中の出力変動に対応することができ、露光用ドラム２２の走査位置に入射するレーザ光の光量を、精度よく設定値Ａ１に近づけることができる。特に、文字画像を用紙に形成する場合など、露光部分と非露光部分とが頻繁に切換る静電潜像を形成する場合に、より好適に自動出力制御することができる。また走査位置が非露光領域に達した場合に、駆動回路３５がビーム偏向素子３１を透過状態とすることによって、静電潜像形成可能領域について走査位置を露光する期間が連続して続く場合であっても、精度よく自動出力動作を行うことができる。
【００７３】
また本実施の形態では、ビーム偏向素子３１と光検出素子３２とが一体に設けられた変調光学部品３６が露光装置２０に用いられる。これによって変調光学部品３６を露光装置２０に搭載するだけでよく、ビーム偏向素子３１に対する光検出素子３２の位置調整を行う必要がなく、露光装置の製造工程を簡単化することができる。具体的には、ビーム偏向素子３１と光検出素子３２とを露光装置本体に別々に取り付ける場合に比べて、一度の取付作業でビーム偏向素子３１と光検出素子３２とを露光装置本体に取り付けることができ、取付作業および位置調整作業を簡単化するとともに、露光装置２０に組み込まれる部品点数を削減することができる。またビーム偏向素子３１から光検出素子３２にレーザ光を導く光路を極めて短くすることができ、露光装置を小形化することができる。
【００７４】
また本実施の形態では、透過状態と反射状態とを切換可能なビーム偏向素子３１を用いる。従来の露光装置に用いられるハーフミラーに代えて、ビーム偏向素子３１に変えることで、露光装置２０の他の構成、および光学系を大きく変更する必要がなく、本実施の形態の露光装置２０を容易に実現することができる。また反射状態と透過状態とで、ビーム偏向素子３１に入射した光の出射方向が大きく異なるので、反射方向に進むレーザ光の光路を疎外することなく、透過方向に進むレーザ光を受光する位置に光検出素子３２を設けやすい。これによってビーム偏向素子３１と光検出素子３２とを一体に形成することが容易となる。
【００７５】
また本実施の形態では、ビーム偏向素子３１を透過したレーザ光を光検出素子３２が受光する。これによってビーム偏向素子３１が透過状態にある場合に、ビーム偏向素子３１に入射するレーザ光の入射方向にかかわらずに、光検出素子３２に光を導くことができ、ビーム偏向素子３１に対する光検出素子３２の許容取付誤差を大きくすることができ、ビーム偏向素子３１と光検出素子３２との一体化を容易に実現できる。また本実施の形態では、透過状態においてビーム偏向素子３１の透過率に比べて、反射状態においてビーム偏向素子３１の反射率のほうが大きい。このような場合に、ビーム偏向素子３１を反射した光がポリゴンミラー３３に進むようにし、ビーム偏向素子３１を透過した光が光検出素子３２に進むようにすることで、光利用効率をさらに高くすることができる。このようにビーム偏向素子３１のうち反射状態における反射光と、透過状態における透過光とを比較して大きいほうを露光用レーザ光として用いることが好ましい。
【００７６】
また本実施形態では、ビーム偏向素子３１として導波モード共鳴格子型光スイッチを用いることで、入力信号に対する応答性を速くすることができる。これによって透過状態と反射状態とを極めて短時間で切換えることができる。したがって走査位置の移動に応じて露光用ドラム２２の露光状態を高速で動作させることができ、画像形成装置２１によって用紙に形成される画像の解像度を向上することができる。
【００７７】
また本実施の形態では、ビーム偏向素子３１の状態を切換えることによって、静電潜像を形成する。これによって半導体レーザ３０の出射および非出射状態を切換えて、静電潜像を形成する場合に比べて、露光用ドラム２２に露光される露光光量のバラツキを少なくすることができ、露光品質を向上することができる。
【００７８】
また本実施の形態では、ビーム偏向素子３１の反射光をポリゴンミラー３３に導き、透過光を光検出素子３２に導くとしたが、ビーム偏向素子３１の反射光を光検出素子３２に導き、透過光をポリゴンミラー３３に導くようにしてもよい。また本実施の形態では、露光装置２０の光学系を構成する部品として、ポリゴンミラー３３、ｆθレンズ３４などを示したが、これに限定されない。直接または間接的に半導体レーザ３０からの出射光が、ビーム偏向素子３１に達し、ビーム偏向素子３１で第１方向に偏向された光が直接または間接的に対象物に入射すればよい。また駆動回路３５が、半導体レーザ３０のオンオフ状態、すなわちレーザ光出射状態およびレーザ光非出射状態を切換える場合にも、適用することができる。また本実施の形態では、光検出素子３２は、光の光量を駆動回路３５に与えたが、光量以外の光の情報、たとえば受光した光の波長、エネルギーなどを駆動回路３５に与えてもよい。また本実施の形態では、駆動回路３５は、駆動回路３５は、光検出素子３２から与えられた情報に基づいて、半導体レーザ３０以外の他の制御対象を制御してもよい。
【００７９】
図７は、本発明の第２実施形態の露光装置に用いられる変調光学部品６０を説明するための図である。図７（１）は、変調光学部品６０のビーム偏向素子３１が反射状態となる場合を示し、図７（２）変調光学部品６０のビーム偏向素子３１が透過状態となる場合を示す。図７（３）は、第１実施形態の変調光学部品３６のビーム偏向素子３１が透過状態となる場合を示す。
【００８０】
第２実施形態では、第１実施形態に比べて変調光学部品の構造が異なる。したがって変調光学部品以外の構成については、説明を省略するとともに第１実施形態と同様の参照符号を付する。第２実施形態の変調光学部品６０は、ビーム偏向素子３１の入射面４１と、光検出素子３２の受光面４７とが傾斜した状態で、ビーム偏向素子３１と光検出素子３２とが一体に固定される。
【００８１】
図７（２）に示すように、ビーム偏向素子３１を透過したレーザ光は、光検出素子３２の受光面４７に入射し、入射したレーザ光の一部が受光面４７から反射する。本実施の形態では、入射面４１と受光面４７とが傾斜しているので、受光面４７で反射したレーザ光４９は、入射面４１で反射したレーザ光４２と進行方向が異なる。これに対して、図７（３）に示すように、第１実施形態では、入射面４１と受光面４７とが平行であるので、受光面４７で反射したレーザ光４９は、入射面４１で反射したレーザ光４２と進行方向が同じとなる。
【００８２】
以上のように第２実施形態では、受光面４７で反射したレーザ光４９は、入射面４１で反射したレーザ光４２との進行方向を異ならせることによって、受光面４７で反射したレーザ光４９がポリゴンミラー３３に向かって進むことを防ぐことができる。これによって走査位置を非露光状態とする場合に、受光面４７で反射したレーザ光４９が迷光として露光用ドラム２２に達することを防ぐことができ、非露光時におけるノイズ成分を除去して、静電潜像のコントラストを明確化することができる。
【００８３】
本実施の形態では、ビーム偏向素子３１の入射面４１に対する半導体レーザ３０から出射されたレーザ光４０の入射角度が予め定める第１角度θ１に設定され、第１角度θ１は、９０度未満に設定される。この場合、ビーム偏向素子３１の入射面４１と光検出素子３２の受光面４７との成す角度θ２は、第１角度θ１以上に設定される。これによって光検出素子３２の受光面４７で反射したレーザ光４９は、ビーム偏向素子３１の入射面４１で反射したレーザ光３２に比べて、ビーム偏向素子３１を挟んで反対側に進ませることができる。これによって走査位置を非露光とする場合に、光検出素子３２の受光面を反射した迷光４９がポリゴンミラー３３に達することをより確実に防ぐことができる。またビーム偏向素子３１の出射面４１に反射防止膜を形成してもよい。これによっても、不所望な光が露光用ドラム２２に進むことを防ぐことができる。反射防止膜は、ビーム偏向素子３１の入射面４１から出射面４６に進む光を透過し、光検出素子４７の受光面４７からビーム偏向素子３１の出射面４６に進む光を反射する。
【００８４】
図８は、本発明の第３実施形態の露光装置に用いられるビーム偏向素子６１を示す断面図である。本発明の第３実施形態では、第１実施形態に比べてビーム偏向素子の構造が異なる。したがってビーム偏向素子以外の構成については、説明を省略する。第３実施形態のビーム偏向素子６１は、調光ミラー（Switch able Mirror）素子によって実現される。このビーム偏向素子６１は、第１実施形態と同様に、入力信号に応答して、入射される光を反射する反射状態と、入射される光を透過させる透過状態とに切換可能に構成される。調光ミラー素子は、触媒層を設けた希土類金属薄膜、マグネシウム・ニッケル合金薄膜などが、電気信号、温度または雰囲気ガスによって、反射状態と透過状態とが切換る性質を利用した素子である。
【００８５】
本実施の形態のビーム偏向素子６１は、離間して互いに対向して平行に延びる２つの透光性基板６８，６９と、２つの透光性基板６８，６９の間に密閉空間を形成するシール部材７０と、密閉空間に充填される電解液７１とを含んで構成される。
【００８６】
２つの透光性基板６８，６９のうち、一方の透光性基板６８は、透光性を有する基板本体６２と、基板本体６２の表面に設けられて他方の透光性基板６９に対向する透明電極６３とを含んで構成される。基板本体６２はたとえばガラス基板によって実現される。また透明電極６３は、ＩＴＯによって実現される。
【００８７】
他方の透光性基板６８は、透光性を有する基板本体６４と、基板本体６４の表面に設けられて一方の透光性基板に対向する透明電極６５と、透明電極６５の表面であって基板本体６４と反対側の表面に設けられるマグネシウム・ニッケル合金薄膜６６と、マグネシウム・ニッケル合金薄膜６６の表面であって透明電極６５と反対側の表面に設けられるパラジウム薄膜６７とを含んで構成される。基板本体６２はたとえばガラス基板によって実現される。また透明電極６３は、ＩＴＯによって実現される。
【００８８】
シール部材７０は、２つの透光性基板６８，６９と、シール部材７０とによって密閉される密封空間を形成する。この密封空間に電解液７１が充填される。一方の透光性基板６８の透明電極６５と、他方の透光性基板６９のパラジウム薄膜６７とが電解液７１に面する。電解液は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液である。
【００８９】
２つの透明電極６３，６６の間に電圧を印加することによって、ビーム偏向素子６１の透過率を高くすることができ、電圧の印加を解除することによって、ビーム偏向素子６１の透過率を低下、すなわち反射率を高くすることができる。このような調光ミラー素子は、たとえば産業技術総合研究所（独立行政法人）などで開発されている。
【００９０】
第１実施形態と同様に、第３実施形態のビーム偏向素子６１は、駆動回路３５から透明電極６３，６６間に印加される電圧の有無が調整されることによって、反射状態および透過状態が交互に選択的に切換る。このようなビーム偏向素子６１を露光装置２０に用いた場合であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また調光ミラー素子は、３次元の構造が一切必要なく、成膜工程のみで基本動作を行わせることができるので、ビーム偏向素子６１として用いることで、極めて安価に変調光学部品を実現することができる。また図８には、ビーム偏向素子６１しか示していないが、光検出素子３２がビーム偏向素子６１に一体化して設けられることは言うまでもない。また第２実施形態に示すように、第３実施形態においても、光検出素子３２の受光面と、ビーム偏向素子６１の入射面とが傾斜するほうが好ましい。
【００９１】
また第１実施形態で示した導波モード共鳴格子型光スイッチ、第３実施形態で示した調光ミラー素子のほか、入力信号に応答して、入射される光を反射する反射状態と、入射される光を透過させる透過状態とに切換可能な素子であれば、本実施の形態の露光装置に用いられるビーム偏向素子として好適に用いることができる。
【００９２】
図９は、本発明の第４実施形態の露光装置１８の一部を示すブロック図である。図９（１）は、露光用ドラム２２を部分的に露光とする場合を示し、図９（２）は、露光用ドラム２２を部分的に非露光とする場合を示す。
【００９３】
上述した第１〜第３実施形態では、反射状態と透過状態とを切換可能なビーム偏向素子が露光装置に用いられる。これに対して、本発明の第４実施形態では、入力信号に応答して、入射される光を第１方向に反射する第１反射状態と、入射される光を第１方向と異なる第２方向に反射する第２反射状態とに切換可能であるビーム偏向素子７２が露光装置に用いられる。第４実施形態では、第１実施形態に比べてビーム偏向素子の構造が異なり、その他の構成については第１実施形態と同様である。したがってビーム偏向素子以外の構成については、説明を省略し、第１実施形態と同様の参照符号を付する。
【００９４】
第４実施形態では、ビーム偏向素子７２は、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）素子によって実現される。ビーム偏向素子７２は、入力信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラー７３が半導体基板７４上に２次元的に配列されるミラーデバイスである。マイクロミラー７３ごとに設けられるメモリセルに蓄えた電荷によって静電気力で、マイクロミラー７３の反射面の角度を変化させるように構成される。
【００９５】
第４実施形態のビーム偏向素子７２は、駆動回路３５から与えられる入力信号に応答して、マイクロミラー７３の反射面の角度を変化させる。これによって駆動回路３５から与えられる入力信号に応答して、入射される光の出射方向を、第１方向とする第１状態と、第１方向とは異なる第２方向とする第２状態とに切換える。
【００９６】
露光装置１８は、ポリゴンミラー３３がビーム偏向素子７２に対して第１方向に配置される。また光検出素子３２がビーム偏向素子７２に対して第２方向に配置される。これによって図９（１）に示すように、ビーム偏向素子７２が第１状態となると、半導体レーザ３０から出射したレーザ光４０は、ビーム偏向素子７２で第１方向に反射して、その反射光４２がポリゴンミラー３３に導かれる。また図９（２）に示すように、ビーム偏向素子７２が第２状態となると、半導体レーザ３０から出射したレーザ光４０は、ビーム偏向素子７２で第２方向に反射して、その反射光１４８が光検出素子３２に導かれる。
【００９７】
露光装置１８は、走査位置で露光用ドラム２２の露光を必要とするときに、駆動回路３５によってビーム偏向素子７２を第１状態とする。これによって半導体レーザ３０から出射されるレーザ光を、露光用ドラム２２へ導き、走査位置を露光する。また走査位置で露光用ドラム２２の露光を必要としないときに、駆動回路３５によってビーム偏向素子７２を第２状態とする。これによって半導体レーザ３０から出射されるレーザ光を、光検出素子３２に導く。そして露光用ドラム２２の表面へのレーザ光の供給を遮断するとともに、露光を実施しないときの半導体レーザ３０の出力である光量を直接測定して、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光４０の光量を所定値に制御することができる。
【００９８】
このように本発明では、第１〜第３実施形態に示すように、反射状態および透過状態を交互に選択的に切換えるビーム偏向素子のほか、第４実施形態に示すように第１反射状態と、第１反射状態と異なる第２反射状態とを交互に選択的に切換えるビーム偏向素子７２を用いても、第１〜第３実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち露光装置１８の光の利用効率を向上するという効果を達成することができる。
【００９９】
また第４実施形態では、第１反射方向に進むレーザ光の光量と、第２反射方向に進むレーザ光の光量とが同じになる。したがって光検出素子３２には、ポリゴンミラー３３に導かれるレーザ光の光量と等しいレーザ光を受光することになる。これによって、より精度の高い光量制御を可能とすることができる。またビーム偏向素子７２と、光検出素子３２とは一体に形成されてもよいが、別々に形成されてもよい。
【０１００】
またビーム偏向素子は、ＤＭＤのほか、マイクロサイズのアクチュエータと制御回路を集積化した微細システム技術を利用したＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）タイプの空間光変調素子、たとえばグレーティングを一方向に複数配列して構成される反射回折格子型のＧＬＶ（Grating Light Valve）素子を用いてもよい。またこのようなＭＥＭＳタイプの空間光変調素子をビーム偏向素子７２として用いることで、第１反射状態と第２反射状態とを極めて短時間で切換えることができる。これによって走査位置の移動に応じて露光用ドラム２２の露光状態を高速で動作させることができ、画像形成装置２１によって用紙に形成される画像の解像度を向上することができる。
【０１０１】
図１０は、本発明の第５実施形態の露光装置１７を簡略化して示す斜視図である。第５実施形態の露光装置１７は、マルチビーム式走査光学系を有し、多重露光、すなわち露光用ドラム２２を複数の走査位置で同時に露光する。第５実施形態において第１実施形態と対応する構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。露光装置１７は、半導体レーザ３０と、光線分割素子８０と、複数のビーム偏向素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、光検出素子３２と、ポリゴンミラー３３と、ｆθレンズ３４と、駆動回路３５とを含む。
【０１０２】
光線分割素子８０は、半導体レーザ３０から出射したレーザ光４０が入射し、入射したレーザ光を複数に分割する。これによって光線分割素子８０からは、出射方向が異なる複数のレーザ光８２ａ，８２ｂ，８２ｃが出射する。光線分割素子８０は、たとえば回折格子が用いられる。本実施の形態では、光線分割素子８０は、入射したレーザ光４０を出射方向がそれぞれ異なる３のレーザ光８２ａ〜８２ｃとして出射する。
【０１０３】
複数のビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃは、光線分割素子８０によって分割される光の数と同数設けられ、予め定める方向に複数並んで、アレイ状に配置される。各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃは、入力信号に応答して、反射状態および透過状態が交互に選択可能に構成され、本実施の形態ではアレイ化された導波モード共鳴格子型光スイッチによって実現される。また各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃは、それぞれ個別に状態を変更可能に構成される。
【０１０４】
また光検出素子３２は、複数のビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃを透過した光を全て受光可能に構成される。本実施の形態では、複数のビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃと、光検出素子３２は、第１または第２実施形態と同様に一体的に固定されて、アレイ式変調光学部品８１となる。
【０１０５】
光線分割素子８０によって分割されたレーザ光８２ａ〜８２ｃは、対応するビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃにそれぞれ個別に入射する。各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃが反射状態である場合、各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃに入射したレーザ光は、対応する各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃで反射して、ポリゴンミラー３３およびｆθレンズ３４を介してそれぞれ個別に露光用ドラム２２に導かれる。
【０１０６】
またポリゴンミラー３３の回転動作によって、レーザ光の走査位置は、露光用ドラム２２の長手方向一方から他方へと繰返し移動する。また露光用ドラム２２が軸線まわりに回転することで、レーザ光が露光用ドラム２２を走査する走査位置は、未走査の領域となるように設定されている。この動作を連続することによって、露光用ドラム２２の全域の走査が実現される。本実施の形態では、分割されたレーザ光の各走査位置は、露光用ドラム２２の周方向にそれぞれ並ぶ。
【０１０７】
またビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃが透過状態である場合、各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃに入射したレーザ光は、ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃを透過して光検出素子３２の受光面に入射する。この場合、レーザ光が露光用ドラム２２に達することが防がれる。本実施の形態では、各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃの状態を個別に制御することができるので、光分割素子８０によって分割されたレーザ光８２ａ〜８２ｃのうち任意のレーザ光が露光用ドラム２２に達することを防ぐことができる。
【０１０８】
また駆動回路３５は、外部装置から与えられた画像情報に応じた静電潜像が露光用ドラム２２に形成されるように、各ビーム偏向素子３１の状態を個別に切換える。複数のビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃのうちで、露光すべき走査位置に対応するビーム偏向素子３１を反射状態とすることによって、露光用ドラム２２が部分的に露光され、複数のビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃのうちで、非露光とする走査位置に対応するビーム偏向素子３１を透過状態とすることによって、露光用ドラム２２の露光が部分的に妨げられる。
【０１０９】
このようにして駆動回路３５が複数のビーム偏向素子３１の状態を個別に切換えることによって、露光用ドラム２２の外周面上に、静電潜像を形成することができる。本実施の形態では、露光用ドラム２２に同時に複数のレーザ光を導くことを可能とすることで、一度に露光可能な面積を増やすことができ、静電潜像を形成する時間を短縮することができる。これによって最終的に用紙に画像を形成するまでの時間を短縮することができる。
【０１１０】
また駆動回路３５は、複数のビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃのうちで、透過状態および反射状態を切換える動作タイミングと、光検出素子３２が受光した光量とに基づくことによって、半導体レーザ３０の自動出力制御を行う。この場合、複数のビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃのうち、少なくとも１つのビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃが透過状態となることで、露光時であってもリアルタイムに半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量を予め定める設定値に維持することができる。
【０１１１】
図１１は、理想的な場合における動作タイミングと光検出素子３２の受光量との関係を示すタイミングチャートである。理想的な場合として、以下の条件とする。半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量が一定であり、光線分割素子８０によって分割された分割光は、分割前の光に比べてその光量が等分される。また各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃの透過状態における透過率が１００％で、反射状態における透過率が０％とする。
【０１１２】
図１１に示すように、３つのビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃが設けられる場合、３つのビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃのうち、少なくとも１つのビーム偏向素子３１が透過状態となる期間Ｔ２，Ｔ３，Ｔ６の光検出素子３２の受光量Ｐｐは、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量Ｐｌの１／３となる。また３つのビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃのうち、２つのビーム偏向素子３１が透過状態となる期間Ｔ４の光検出素子３２の受光量Ｐｐは、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量Ｐｌの２／３となる。３つのビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃのうち、３つのビーム偏向素子３１が透過状態となる期間Ｔ１，Ｔ５の光検出素子３２の受光量Ｐｐは、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量Ｐｌの３／３（＝１）となる。このように光検出素子３２は、全てのビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃを透過したレーザ光の光量の合計値を検出する。
【０１１３】
したがって理想的な場合には、ビーム偏向素子３１が設けられる数をｎとし、透過状態となるビーム偏向素子３１の数をｍとし、このときの光検出素子３２の受光量をＰｐとすると、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量Ｐｌは、（Ｐｐ／ｍ）・ｎとなる。このようにして、駆動回路３５は、動作タイミングと、光検出素子３２が受光した光量とに基づいて、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量Ｐｌが求められると、レーザ光量Ｐｌが予め定める光量となるように、半導体レーザ３０の自動出力制御を行う。実際には、光線分割素子８０による分割強度が不均一であり、透過率が１００％とならないので、レーザ光の光量ｐｌは、理想的な導出式（Ｐｐ／ｍ）・ｎを補正した導出式を用いて、半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量を求めることができる。
【０１１４】
図１２は、第５実施形態における駆動回路３５の制御手順を示すフローチャートである。駆動回路３５は、画像形成装置本体に設けられる主制御回路から、露光動作を行うことを示す信号が与えられるとともに、用紙に形成すべき画像を示す画像情報が与えられると、ステップｂ１に進み、制御動作を開始する。
【０１１５】
ステップｂ１では、駆動回路３５は、画像情報に基づいて、すべてのビーム偏向素子３１を反射状態とするかどうかを判断する。駆動回路３５は、少なくとも１つのビーム偏向素子３１を透過状態とする事を判断すると、ステップｂ２に進む。ステップｂ２では、各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃの状態を画像情報に基づいて切換え、ステップｂ３に進む。ステップｂ３では、透過状態に切換えたビーム偏向素子３１の数と、光検出素子３２の検出結果に基づいて、上述したように半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量を演算し、ステップｂ４に進む。
【０１１６】
ステップｂ４では、駆動回路３５は、ステップｂ３で演算した演算結果と、予め設定されるレーザ光の光量値とを比較する。そして半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量が予め定めるレーザ光の光量値となるように、半導体レーザ３０に与える電流値の補正量を演算し、ステップｂ５に進む。ステップｂ５では、ステップｂ４で演算した補正量を考慮して半導体レーザ３０に与える電流値を設定し、設定した電流値を半導体レーザ３０に与え、ステップｂ７に進む。
【０１１７】
またステップｂ１において、駆動回路３５は、全てのビーム偏向素子３１を反射状態とすべきであると判断すると、ステップｂ６に進む。ステップｂ６では、半導体レーザ３０に与える電流を前回の値に維持した状態で、各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃの状態を画像情報に基づいて切換え、ステップｂ７に進む。
【０１１８】
ステップｂ７では、駆動回路３５は、露光動作が終了したかどうかを判断する。ここで露光動作が終了した状態とは、用紙に形成すべき画像に対応する静電潜像の形成が完了した状態である。駆動回路３５は、露光動作が完了していないと判断すると、ステップｂ１に戻る。またステップｂ７において、駆動回路３５は、露光動作が終了したことを判断すると、ステップｂ８に進み、駆動回路３５による制御動作を終了する。
【０１１９】
全てのレーザ光によって走査位置を露光する期間が連続して続く場合などには、光検出素子３２はレーザ光を受光することができない。本実施の形態では、駆動回路３５は、全てのレーザ光のうち少なくともいずれか１つが、走査位置が非露光領域、たとえば露光用ドラム２２の両端のうちのいずれかに達した場合に、形成すべき静電潜像にかかわらずにビーム偏向素子３１を透過状態とする。これによって静電潜像に影響を及ぼすことなく、レーザ光の光量を検出することができ、より精度よく自動出力制御を行うことができる。
【０１２０】
第５実施形態では、少なくとも１つのビーム偏向素子３１が透過状態となることで、走査中の出力変動に、より確実に対応することができ、露光時であってもリアルタイムに半導体レーザ３０から出射されるレーザ光の光量を予め定める設定値に維持することができ、露光用ドラム２２に入射するレーザ光の光量を一定値に保つことができる。また複数に分割されたレーザ光の光量の合計値を測定することによって、光検出素子３２の受光する光量については、正規化がなされることとなり、光線分割素子８０とビーム偏向素子３１によって生じる光学的誤差要因が生じたとしても、精度の高い光量検出を行うことができる。これによってマルチビーム式露光装置１７における露光品質、ひいては画像形成装置における画像形成品質を向上することができる。
【０１２１】
また第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、光利用効率を低下することがなく、半導体レーザ３０から出射するレーザ光の出力を直接測定して自動出力制御することが可能となる。また複数のビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃと、光検出素子３２とが一体でコンパクトな自動出力制御装置が可能となる。
【０１２２】
また本実施の形態では、光線分割素子８０によって半導体レーザ３０から出射したレーザ光を分割して、分割されたレーザ光ごとに、ビーム偏向素子３１によってポリゴンミラー３３に導くことを選択する。これによって１つの半導体レーザ３０で多重露光を実現することができる。また半導体レーザ３０から出射するレーザ光を分割することによって分割された各レーザ光は、それぞれ光量が低い。本実施の形態では、ビーム偏向素子３１を用いることで、光の利用効率の低下を防ぎ、分割されたレーザ光の光量の低下を防いで、良好に多重露光を行うことができる。また各ビーム偏向素子３１の状態を形成すべき静電潜像に応じて、それぞれ切換えることによって、静電潜像を形成する。これによって半導体レーザ３０の出射および非出射状態を切換えて、静電潜像を形成する場合に比べて、露光用ドラム２２に露光される露光光量のバラツキが少なく、露光品質を向上することができる。
【０１２３】
また本実施の形態では、変調光学部品８１の一部に、アレイ化された導波モード共鳴格子型光スイッチを用いたが、他の実施形態として第４実施形態で示すＤＭＤ素子を用いることができる。ＤＭＤ素子は、多数のマイクロミラー７３を有するので、特別な構成にする必要がなく、光線分割素子８０によって分割された複数のレーザ光を選択可能にポリゴンミラー３３に導くことができる。
【０１２４】
図１３は、本発明の第６実施形態の露光装置１６を簡略化して示す斜視図である。第６実施形態の露光装置１６は、第５実施形態と類似した構成を有し、光検出素子３２の構成が異なる。したがって第５実施形態の露光装置１６と同様の構成については、説明を省略し、同様の参照符号を付する。
【０１２５】
光検出素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃに対応して複数設けられる。各光検出素子３２ａ〜３２ｃは、対応するビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃを透過したレーザ光のみをそれぞれ受光する。したがってアレイ式変調光学部品８１は、複数のビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃと、複数の光検出素子３２ａ〜３２ｃとを含んで構成され、各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃがアレイ状に並ぶとともに、各光検出素子３２ａ〜３２ｃがアレイ状に並ぶ。各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃと、各光検出素子３２ａ〜３２ｃは、一体に形成される。このように複数の光検出素子３２ａ〜３２ｃが設けられる場合であっても、第５実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
またビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃごとに、各光検出素子３２ａ〜３２ｃが設けられることで、光線分割素子８０によって分割されたレーザ光ごとの光量をそれぞれ個別に求めることができる。この場合、分光されたレーザ光ごとの分光特性の情報に基づくことによって、複数のうちの１つの光検出素子３２ａ〜３２ｃであっても、図５に示す制御手順と同様にして、半導体レーザ３０から出射する光量を演算することができる。また複数の光検出素子３２ａ〜３２ｃの検出結果によってそれぞれ求められる、半導体レーザ３０から出射する光量を平均化することによって、さらに精度よく半導体レーザ３０の出射光量を求めることができる。
【０１２７】
また光線分割素子８０による分光特性が把握できれば、複数の光検出素子３２ａ〜３２ｃのうちのいずれか１つで、半導体レーザ３０からの出射するレーザ光の出射光量を求めることができるので、動作タイミングを必要とすることがなく、半導体レーザ３０の導出計算を簡単化することができる。また複数のうちの１つの光検出素子が不良または故障した場合であっても、半導体レーザ３０から出射するレーザ光の光量を求めることができる。さらにレーザ光を分割したことに起因して生じる誤差を校正する必要がなく、組立工程の簡略化を図ることができる。
【０１２８】
また動作タイミングに基づくことによって、各ビーム偏向素子３１ａ〜３１ｃの故障による動作不良を検出することが可能となる。たとえばビーム偏向素子３１を透過状態とした場合に、対応する光検出素子３２が受光するレーザ光の受光量が予め定める第１しきい値以下であると、対応するビーム偏向素子３１の不良または故障を判断することができる。同様に、ビーム偏向素子３１を反射状態とした場合に、対応する光検出素子３２が受光するレーザ光の受光量が予め定める第２しきい値以上であると、対応するビーム偏向素子３１の不良または故障を判断することができる。
【０１２９】
第５実施形態および第６実施形態は、マルチビーム式の露光装置の一例であって、本発明はこれに限定されない。たとえば光線分割素子８０によって分割されるレーザ光の数は、３本に限られず、２本以上であれば全ての場合で同様の効果を得ることができる。また第５実施形態および第６実施形態では、複数のレーザ光によって生じる各走査位置は、露光用ドラムの周方向に並ぶとしたが、各走査位置は軸線方向に並べてもよく、その他の方向に並べてもよい。また光線分割素子８０で分割せずに、半導体レーザ３０が複数設けられる場合も、本発明の実施の形態に含まれる。
【０１３０】
また以上のような各実施形態は、本発明の例示に過ぎず発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば上述したビーム偏向素子は、一例であって、入力信号に応答して光の進行方向を切換可能であれば、他のビーム偏向素子を適用可能である。またビーム偏向素子を含む変調光学部品が搭載される光学装置として、露光装置を示したが、露光装置以外の光学装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の第１実施形態である露光装置２０の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図２】露光装置２０を有する画像形成装置２１を示すブロック図である。
【図３】変調光学部品３６を説明するための図である。
【図４】本実施の形態のビーム偏向素子３１を示す斜視図である。
【図５】第１実施形態における駆動回路３５の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】露光装置２０の各構成部品の状態を模式的に示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態の露光装置に用いられる変調光学部品６０を説明するための図である。
【図８】本発明の第３実施形態の露光装置に用いられるビーム偏向素子６１を示す断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態の露光装置１８の一部を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５実施形態の露光装置１７を簡略化して示す斜視図である。
【図１１】理想的な場合における動作タイミングと光検出素子３２の受光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１２】第５実施形態における駆動回路３５の制御手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第６実施形態の露光装置１６を簡略化して示す斜視図である。
【図１４】従来技術の露光装置２の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図１５】従来技術の露光装置２に係る光学機器の一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３２】
２０  露光装置
２１  画像形成装置
２２  露光用ドラム
３０  半導体レーザ
３１  ビーム偏向素子
３２  光検出素子
３３  ポリゴンミラー
３４  ｆθレンズ
３５  駆動回路
３６  変調光学部品
４１  入射面
４６  出射面
４７  受光面
【図１】
2007079487.tif 000003
【図２】
2007079487.tif 000004
【図３】
2007079487.tif 000005
【図４】
2007079487.tif 000006
【図５】
2007079487.tif 000007
【図６】
2007079487.tif 000008
【図７】
2007079487.tif 000009
【図８】
2007079487.tif 000010
【図９】
2007079487.tif 000011
【図１０】
2007079487.tif 000012
【図１１】
2007079487.tif 000013
【図１２】
2007079487.tif 000014
【図１３】
2007079487.tif 000015
【図１４】
2007079487.tif 000016
【図１５】
2007079487.tif 000017