JP2013037025A - Light source device, optical scanner, and image forming apparatus - Google Patents

Light source device, optical scanner, and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device that can be reduced in size without decreasing accuracy for detecting the amount of light.SOLUTION: A light source device includes a surface light-emission laser 2 that comprises a plurality of light sources, half mirror means that reflects a part of outgoing beams from the light sources, and a light-receiving unit 10 that receives reflection beams from the half mirror means. The half mirror means is configured on cover glass 18 that protects the surface light-emission laser 2 and the light-receiving unit 10, and set to be inclined to a surface orthogonal to an emission direction of the light source. The reflection ratio of the half mirror is 10% or less. The light-receiving unit 10 includes a light-receiving element and amplifying means for amplifying a weak current. The surface light-emission laser 2, the cover glass 18, and the light-receiving unit 10 are integrally configured as a module.

Description

本発明は、光源装置、該光源装置を有する光走査装置、該光走査装置を具備した複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a light source device, an optical scanning device having the light source device, a copier equipped with the optical scanning device, a printer, a facsimile machine, and a plotter, and a multifunction machine including at least one of them.

電子写真の画像記録では、レーザを光源に用いた画像形成装置が広く用いられている。この場合、画像形成装置は、光源から射出され、偏向器で偏向された光束（走査用光束）で感光体ドラムの表面を走査し、感光体ドラムの表面に潜像を形成するために光走査装置を備えている。
ところで、この種の画像形成装置では、温度変化や経時変化に伴って走査用光束の光量が変化し、最終的に出力される画像（出力画像）に濃度むらが発生する虞がある。
そこで、従来の端面発光レーザを用いた光走査装置では、端面発光レーザから後方に射出される光をモニタし、光出力の変動を抑制するＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌ）を行っていた。 In electrophotographic image recording, an image forming apparatus using a laser as a light source is widely used. In this case, the image forming apparatus scans the surface of the photosensitive drum with a light beam (scanning light beam) emitted from a light source and deflected by a deflector, and performs optical scanning to form a latent image on the surface of the photosensitive drum. Equipment.
By the way, in this type of image forming apparatus, the amount of light of the scanning light beam changes with temperature change or time-dependent change, and there is a possibility that density unevenness occurs in the finally output image (output image).
Therefore, in the conventional optical scanning device using the edge emitting laser, light emitted backward from the edge emitting laser is monitored, and APC (Auto Power Control) is performed to suppress fluctuations in the light output.

しかしながら、面発光レーザではその構造上、後方への射出光が生じないため、面発光レーザを用いた光走査装置では、従来の端面発光レーザのようにモニタ受光部を内蔵した光源装置を実現することが難しかった。
面発光レーザを用いた場合の光量制御方法としては、面発光レーザから射出された光束の一部を、ビームスプリッタやハーフミラー等の光学素子を用いて分岐させて光検出器に導き、その光検出器の出力に基づいてＡＰＣを行うという方法が一般的である。 However, since the surface emitting laser does not emit backward light due to its structure, the optical scanning device using the surface emitting laser realizes a light source device with a built-in monitor light receiving portion like a conventional end surface emitting laser. It was difficult.
As a method of controlling the amount of light in the case of using a surface emitting laser, a part of a light beam emitted from the surface emitting laser is branched using an optical element such as a beam splitter or a half mirror and guided to a photodetector. A method of performing APC based on the output of the detector is common.

特許文献１には、モニタ光束の分岐素子のハーフミラーとコリメータレンズとの間にアパーチャを設ける構成が開示されている。アパーチャを設けることにより、面発光レーザを駆動する駆動電流が変化して、レーザの広がり角度やプロファイルが変化しても、ハーフミラーを透過して感光体ドラムへ向かうレーザビームとハーフミラーで反射されて受光素子に向かう２つのレーザビームの光量比は変化せず、安定したＡＰＣ制御を狙っている。
特許文献２には、複数の発光源を主走査方向にモノリシックに配列した光源手段と、光源手段からの複数の光ビームを所定の集束状態に変換するカップリングレンズと、光源手段及びカップリングレンズを一体的に保持する支持部材とを備えるマルチビーム光源装置が開示されている。
このマルチビーム光源装置では、支持部材は、カップリングレンズを保持し、光源手段から射出される光軸を中心に回動調整可能となるようにして取り付けられた第１の部材と、光源手段を保持し、第１の部材の主走査断面における傾きが調整可能となるように取り付けられた第２の部材とを有している。
特許文献３には、VCSEL光源から射出された光束の最も光強度の大きい部分がそのほぼ中央を通る開口部を有し、該開口部の周囲に入射した光束をモニタ用光束として反射する分離光学素子と、該分離光学素子で反射されたモニタ用光束のビーム径を制限するための第２の開口部を通過したモニタ用光束を受光することにより、光束の光量を精度良く検出するモニタ装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration in which an aperture is provided between a half mirror of a branch element for a monitor light beam and a collimator lens. By providing an aperture, even if the drive current that drives the surface emitting laser changes and the laser spread angle and profile change, the laser beam that passes through the half mirror and goes to the photosensitive drum is reflected by the half mirror. Thus, the light quantity ratio of the two laser beams directed to the light receiving element does not change, and aims for stable APC control.
Patent Document 2 discloses a light source unit in which a plurality of light emitting sources are monolithically arranged in the main scanning direction, a coupling lens that converts a plurality of light beams from the light source unit into a predetermined focused state, a light source unit, and a coupling lens. A multi-beam light source device is disclosed that includes a support member that integrally holds the beam.
In this multi-beam light source device, the support member holds the coupling lens, and includes a first member attached so as to be rotatable about the optical axis emitted from the light source means, and the light source means. And a second member attached so that the inclination of the first member in the main scanning section can be adjusted.
In Patent Document 3, a portion of the luminous flux emitted from the VCSEL light source has a portion where the light intensity is the highest, and has an opening that passes through substantially the center thereof. And a monitor device for detecting the light quantity of the light beam accurately by receiving the element and the monitor light beam that has passed through the second opening for limiting the beam diameter of the monitor light beam reflected by the separation optical element. It is disclosed.

しかしながら、特許文献１に開示されているモニタ検出光学系では、光源から光検出手段までの光路長が長くなり、装置の小型化が困難であるという問題があった。
特許文献２に開示されているマルチビーム光源装置では、発散角の変動による影響が大きいという問題があった。
特許文献３に記載の構成では、書込に用いない光束を用いてモニタするため光利用効率が高く、且つ第２開口部により、発散角変動に対する光量検出精度劣化を抑えることができるが、光源ユニットは、光源、第１開口部（光路分岐）、第２開口、受光レンズ、受光部の多部品で構成され、光源〜受講部に到る光路長さが長くなるため、光源ユニットが大型化し、且つ高コストになるという問題があった。また、モニタ光束がＰＤ上に良好に結像するように受光レンズ、ＰＤ位置の調整を高い精度で実施する必要があった。 However, the monitor detection optical system disclosed in Patent Document 1 has a problem that the optical path length from the light source to the light detection means becomes long and it is difficult to reduce the size of the apparatus.
The multi-beam light source device disclosed in Patent Document 2 has a problem that it is greatly affected by fluctuations in the divergence angle.
In the configuration described in Patent Document 3, the light utilization efficiency is high because monitoring is performed using a light beam that is not used for writing, and the second opening can suppress deterioration in light amount detection accuracy with respect to divergence angle fluctuation. The unit is made up of multiple components: a light source, a first opening (optical path branch), a second opening, a light receiving lens, and a light receiving unit. In addition, there is a problem of high cost. In addition, it is necessary to adjust the light receiving lens and the PD position with high accuracy so that the monitor light beam is well imaged on the PD.

本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、光量検出精度を低下させることなく、小型化を図ることができる光源装置を提供することを、その主な目的とする。   The present invention has been made in view of such a current situation, and a main object of the present invention is to provide a light source device that can be miniaturized without reducing the light amount detection accuracy.

上記目的を達成するために、本発明は、複数の光源からなる面発光レーザと、前記光源からの出射光束の一部を反射するハーフミラー手段と、前記ハーフミラー手段からの反射光束を受光する受光部と、を有する光源装置において、前記ハーフミラー手段は、前記面発光レーザと前記受光部とを保護するカバーガラス上に構成され、且つ、前記光源の出射方向に垂直な面に対して傾けて設定され、ハーフミラーの反射率は１０％以下であり、前記受光部は、受光素子と、微弱電流を増幅するアンプ手段とを備え、前記面発光レーザ、前記カバーガラス、前記受光部は、１つのモジュールとして一体的に構成されていること特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention receives a surface emitting laser comprising a plurality of light sources, half mirror means for reflecting a part of a light beam emitted from the light source, and a reflected light beam from the half mirror means. In the light source device having a light receiving portion, the half mirror means is formed on a cover glass that protects the surface emitting laser and the light receiving portion, and is inclined with respect to a surface perpendicular to the emission direction of the light source. The reflectance of the half mirror is 10% or less, the light receiving unit includes a light receiving element and an amplifier that amplifies a weak current, and the surface emitting laser, the cover glass, and the light receiving unit are It is characterized by being integrally formed as one module.

本発明によれば、モニタ光学系を内蔵した一体構造のため、従来のように面発光レーザからの光束を分割して別光学系でモニタする方式に対し、部品点数が少なく、小型、且つ調整容易なため大幅なコストダウンが狙える。
アンプ内蔵のため、微弱光に対してもＡＰＣに必要なモニタ信号が得られると共に、外部で増幅する方式に対してノイズ（配線の抵抗、浮遊容量による）が低減できる。
また、カバーガラスからの戻り光によるレーザ発振モードの不安定性を低減できる。 According to the present invention, the monitor optical system is integrated into an integrated structure, so that the number of parts is small, and the adjustment is small compared with the conventional method in which the light beam from the surface emitting laser is divided and monitored by another optical system. Because it is easy, the cost can be significantly reduced.
Since the amplifier is built in, a monitor signal necessary for APC can be obtained even for weak light, and noise (due to wiring resistance and stray capacitance) can be reduced as compared with a method of amplifying externally.
Further, instability of the laser oscillation mode due to the return light from the cover glass can be reduced.

本発明の一実施形態に係る光源装置に用いられる面発光レーザの概要平面図である。It is an outline top view of a surface emitting laser used for a light source device concerning one embodiment of the present invention. 上記光源装置の光学配置の概要構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical arrangement | positioning of the said light source device. 上記光源装置の概要断面図である。It is a schematic sectional drawing of the said light source device. 面発光レーザから出射した光束の各段階における形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the shape in each step of the light beam radiate | emitted from the surface emitting laser. 上記光源装置を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows the said light source device, (a) is a top view, (b) is sectional drawing. 受光素子のアンプ内蔵構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the amplifier built-in structure of a light receiving element. アパーチャ上での光強度分布を示す図である。It is a figure which shows light intensity distribution on an aperture. 受光素子上での光強度分布を示す図である。It is a figure which shows light intensity distribution on a light receiving element. 実施例でのモニタ光量比変動を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the monitor light quantity ratio fluctuation | variation in an Example. 光走査装置の概要平面図である。1 is a schematic plan view of an optical scanning device. 画像形成装置の概要構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus.

以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態における面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）２は、複数個の発光部（光源）４が１つの基板６上に形成された２次元アレイ構造を有している。
本実施形態では、４０個の光源が傾斜角αをなして、２次元上に配列されている。各発光部は、７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。
すなわち、２次元アレイは、４０個の発光部を有する面発光レーザアレイである。ここでは、２次元アレイの主走査方向（ｍ方向）のサイズは、０．４ｍｍである。
面発光レーザはその構造上、端面発光レーザのように後方への射出光が生じないため、面発光レーザをから出射した光束を分岐して、モニタ光を得る必要がある。
図１において、符号ｓは副走査方向を示している（他の図において同じ）。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the surface emitting laser (VCSEL) 2 in this embodiment has a two-dimensional array structure in which a plurality of light emitting units (light sources) 4 are formed on one substrate 6.
In the present embodiment, 40 light sources are arranged two-dimensionally with an inclination angle α. Each light emitting unit is a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) of 780 nm band.
That is, the two-dimensional array is a surface emitting laser array having 40 light emitting units. Here, the size of the two-dimensional array in the main scanning direction (m direction) is 0.4 mm.
Since the surface emitting laser does not generate backward emission light unlike the edge emitting laser due to its structure, it is necessary to branch the light beam emitted from the surface emitting laser to obtain monitor light.
In FIG. 1, the symbol s indicates the sub-scanning direction (the same applies to other drawings).

図２に光走査装置の一部を模式的に示す。面発光レーザ２から射出された光Ｐ０は、ハーフミラー手段８でその一部が反射され、反射光Ｐ２は受光部１０に入射する。ハーフミラー手段８を透過した光Ｐ１は、カップリングレンズ１２で収束され、アパーチャ１４で開口を制限されて光束Ｐａとなって図示しない光変更手段へ導かれる。
図３に示すように、光源装置１６は、密封構造を有する１つのモジュールとして構成されている。光源の損傷を防止し、酸化、吸湿等から保護するためのカバーガラス１８が設定されている。
カバーガラス１８はハーフミラーを構成し、ここでは約１０％の光量の光束を反射し、モニタ用光束Ｐ２として反射（分岐）している。カバーガラス１８を透過する約９０％の光量の光束Ｐ１は書き込みに用いられる。 FIG. 2 schematically shows a part of the optical scanning device. A part of the light P0 emitted from the surface emitting laser 2 is reflected by the half mirror means 8, and the reflected light P2 enters the light receiving unit 10. The light P1 transmitted through the half mirror means 8 is converged by the coupling lens 12, and the aperture is limited by the aperture 14 to be converted into a light beam Pa and guided to a light changing means (not shown).
As shown in FIG. 3, the light source device 16 is configured as one module having a sealing structure. A cover glass 18 is set to prevent damage to the light source and protect it from oxidation, moisture absorption, and the like.
The cover glass 18 constitutes a half mirror, which reflects a light beam having a light amount of about 10% and reflects (branches) as a monitor light beam P2. A light beam P1 having a light amount of about 90% that passes through the cover glass 18 is used for writing.

ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）は、端面発光レーザに比べて、
・構造上、後方への射出光をモニタ光として用いることができず、一般にハーフミラーなどでモニタ光を分岐するため光量ロスが大きいことと、
・ＶＣＳＥＬ自体、端面発光よりも、１光源当たりの光出力が小さいこと、
が課題であった。
本発明ではモニタ用光量を得るためのハーフミラーでのロスをできるだけ最小限に抑えるため、カバーガラス１８の第１面（入射面）での反射率を１０％以下とし、且つ、受光素子（ＰＤ）での光量不足を補うためアンプ手段（後述）を内蔵した構造を採っている。
また、カバーガラス１８の第２面（射出面）は無反射コーティングを施すことで、書き込みに用いる光量を確保すると共に、カバーガラス内での多重干渉を抑えている。 VCSELs (surface emitting lasers), compared to edge emitting lasers,
・ Because of the structure, the light emitted backward cannot be used as the monitor light, and generally the monitor light is branched by a half mirror etc.
-VCSEL itself has a smaller light output per light source than edge emission,
Was an issue.
In the present invention, the reflectance at the first surface (incident surface) of the cover glass 18 is set to 10% or less and the light receiving element (PD) in order to minimize the loss at the half mirror for obtaining the light amount for monitoring. In order to make up for the shortage of light quantity in (), an amplifier means (described later) is incorporated.
Further, the second surface (exit surface) of the cover glass 18 is provided with a non-reflective coating, so that the amount of light used for writing is secured and multiple interference in the cover glass is suppressed.

図６にアンプを備えた受光部１０の構成を示す。
受光部１０の受光素子２０はＰＤ（フォトダイオード）からなり、モニタ光に基づき光電変換された微弱電流が、アンプ手段としての電流増幅用オペアンプ２２にて規定値まで増幅される。
一般に、アンプ無しでは約0.02mW程度を受光する必要があるが、通常、受光面積はΦ１．０mm2以上が要求される。本発明ではこれより面積の小さいＰＤを用いており、受光素子２０に一体内蔵されたアンプにて規定値まで増幅している。
ここで、一体化することにより、ＰＤと増幅部を結合する配線長さが最短ですむため、抵抗や浮遊容量による応答性劣化、ノイズ低減が可能となる。なお、アンプ内蔵のＰＤでも、暗電流ノイズの限界から、増幅倍率は２０倍程度以下に抑えるのが望ましい。 FIG. 6 shows a configuration of the light receiving unit 10 including an amplifier.
The light receiving element 20 of the light receiving unit 10 is composed of a PD (photodiode), and a weak current photoelectrically converted based on the monitor light is amplified to a specified value by a current amplification operational amplifier 22 as an amplifier means.
Generally, it is necessary to receive about 0.02 mW without an amplifier, but usually the light receiving area is required to be Φ1.0 mm 2 or more. In the present invention, a PD having a smaller area is used, and is amplified to a specified value by an amplifier integrated in the light receiving element 20.
Here, the integration requires the shortest wiring length for coupling the PD and the amplifying unit, so that it is possible to reduce the response and noise due to resistance and stray capacitance. Even in a PD with a built-in amplifier, it is desirable to suppress the amplification magnification to about 20 times or less because of the limitation of dark current noise.

また、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）は、端面発光レーザ光源に対して、共振器長が短く、可干渉性が一般的に高いため、他の光学部品などからの戻り光が僅か（１％程度）であったとしても、発振モードが不安定になる課題がある。そのため従来の端面レーザのように光源出射方向に対してほぼ垂直に配置した場合、モニタ光を正しく検出できたとしても、発振が不安定となりＡＰＣ動作が正しく行えない課題があった。
そこで、カバーガラス１８は光源からの光出射方向に垂直な面に対して、ここでは１０°以上傾いて設定されているため、カバーガラスからの戻り光がＶＣＳＥＬ光源に到達することが避けられるため、レーザ発振モードの不安定性を低減でき、安定したＡＰＣ動作を行うことができる。 In addition, the surface emitting laser (VCSEL) has a shorter resonator length and generally higher coherence than the edge emitting laser light source, so that only a small amount of light is returned from other optical components (about 1%). However, there is a problem that the oscillation mode becomes unstable. For this reason, when it is arranged substantially perpendicular to the light source emission direction as in the case of a conventional end face laser, there is a problem that even if the monitor light can be detected correctly, the oscillation becomes unstable and the APC operation cannot be performed correctly.
Therefore, since the cover glass 18 is set to be inclined by 10 ° or more with respect to a plane perpendicular to the light emission direction from the light source, it is possible to prevent return light from the cover glass from reaching the VCSEL light source. Instability of the laser oscillation mode can be reduced and stable APC operation can be performed.

本実施形態に係る面発光レーザ光源装置１６は、図５に示すように、開口部付き、且つ反射部付きのカバーガラス１８が面発光レーザ出射方向に対して傾けて配置され、受光素子２０の受光平面と面発光レーザ２の配列面とが略平行に配置されている。
さらに上記のように、光源部（面発光レーザ２）、カバーガラス１８、受光部１０を１つのモジュールとして一体的に構成したたことを特徴としている。
本実施形態に係る光源装置は、特許文献３の構成に比べ、部品点数が少なく、光源部〜カバーガラス〜受光部に到る光路長さを短くできるため、光源装置を小型化でき、且つ低コストに実現することが可能となる。
また、光路長が短いため、各光学素子（光源、カバーガラス、ＰＤ）の位置精度は、比較的緩いアライメント精度でも、モニタ用ＰＤ上に良好に結像することができる。すなわち、高い調整精度は不要である。 As shown in FIG. 5, the surface emitting laser light source device 16 according to the present embodiment is arranged such that a cover glass 18 with an opening and a reflector is inclined with respect to the surface emitting laser emission direction. The light receiving plane and the arrangement surface of the surface emitting laser 2 are arranged substantially in parallel.
Further, as described above, the light source unit (surface emitting laser 2), the cover glass 18, and the light receiving unit 10 are integrally configured as one module.
The light source device according to the present embodiment has a smaller number of parts than the configuration of Patent Document 3, and can shorten the optical path length from the light source unit to the cover glass to the light receiving unit. It can be realized at cost.
In addition, since the optical path length is short, the position accuracy of each optical element (light source, cover glass, PD) can be favorably imaged on the monitor PD even with relatively loose alignment accuracy. That is, high adjustment accuracy is not necessary.

図５に示すように、樹脂製、セラミックス製の光源パッケージ２４上に、面発光レーザ２、及び受光部１０が設置される。この際、半導体のダイボンド技術により、通常数十ミクロン以下の高精度で配置される。次に金属製のＣＡＮパッケージ２６上に、出射方向に対して傾けてカバーガラス１８が設置される。
ＣＡＮパッケージ２６には予め一定角度の傾きをもった設置面が形成されており、カバーガラス１８は該設置面に接着剤等で固定される。光源部〜カバーガラス〜受光部に到る光路長は短いため、傾き精度は１°〜２°程度の一般公差でかまわない。 As shown in FIG. 5, the surface emitting laser 2 and the light receiving unit 10 are installed on a light source package 24 made of resin or ceramics. At this time, they are usually arranged with high accuracy of several tens of microns or less by a semiconductor die bonding technique. Next, the cover glass 18 is installed on the metal CAN package 26 while being inclined with respect to the emission direction.
An installation surface having a predetermined angle of inclination is formed in advance on the CAN package 26, and the cover glass 18 is fixed to the installation surface with an adhesive or the like. Since the optical path length from the light source part to the cover glass to the light receiving part is short, the inclination accuracy may be a general tolerance of about 1 ° to 2 °.

次に、カバーガラス１８を取り付けたＣＡＮパッケージ２６と、光源パッケージ２４を溶融電着等で固定し、密封構造をとる。密封された空間は、酸化、吸湿等から保護するため、必要に応じて真空、ドライエアー、窒素封入などをしてもよい。
以上のように、光源部〜カバーガラス〜受光部までを一体化した光源ユニット（光源装置１６）は、従来の端面発光レーザとほぼ同様の扱いで、２次元、多ビーム化を実現することができる。
また従来の面発光レーザからの光束を分割して別光学系でモニタする方式に対し、部品点数が少なく、小型、且つ調整容易なため大幅なコストダウンが狙える。 Next, the CAN package 26 to which the cover glass 18 is attached and the light source package 24 are fixed by fusion electrodeposition or the like to take a sealed structure. In order to protect the sealed space from oxidation, moisture absorption, and the like, vacuum, dry air, nitrogen sealing, or the like may be performed as necessary.
As described above, the light source unit (light source device 16) in which the light source unit, the cover glass, and the light receiving unit are integrated can be realized in a two-dimensional and multi-beam manner by handling almost the same as a conventional edge-emitting laser. it can.
Compared to the conventional method in which the light beam from the surface emitting laser is divided and monitored by a separate optical system, the number of parts is small, the size is small, and the adjustment is easy.

図２、図３に示すように、開口部付きのカバーガラス１８を透過した光束は、カップリングレンズ１２にて略平行光化される。該光束は、略平行光に変換されたのち、アパーチャ１４にてビーム光束幅を制限されビーム成形される。
アパーチャ１４は走査光学系全系の像面上（感光体上）で所望のビームスポット径が得られるよう設定されている。
受光素子（ＰＤ）上の照射ビームは、図８に示すように、長軸Ｄｍ、短軸Ｄｓの楕円形状でＰＤを照射する。この光束を、受光素子２０がＰｍ×Ｐｓ、面積Ｓｐの矩形形状でモニタ光束として受光する。
本実施形態では、受光素子２０の受光面積をＳp[mm2]としたとき、以下の関係を満足することを特徴とする。
０．５[mm2]＞Ｓp[mm2]＞０．１[mm2] （式１） As shown in FIGS. 2 and 3, the light beam that has passed through the cover glass 18 with the opening is converted into substantially parallel light by the coupling lens 12. The luminous flux is converted into substantially parallel light, and then the beam luminous flux width is limited by the aperture 14 to form a beam.
The aperture 14 is set so that a desired beam spot diameter can be obtained on the image plane (on the photosensitive member) of the entire scanning optical system.
As shown in FIG. 8, the irradiation beam on the light receiving element (PD) irradiates the PD with an elliptical shape having a long axis Dm and a short axis Ds. The light receiving element 20 receives this light beam as a monitor light beam in a rectangular shape of Pm × Ps and area Sp.
In this embodiment, when the light receiving area of the light receiving element 20 is Sp [mm 2 ], the following relationship is satisfied.
0.5 [mm 2 ]> Sp [mm 2 ]> 0.1 [mm 2 ] (Formula 1)

受光素子の面積は大きいほど、必要なモニタ光量を高いＳ／Ｎで得ることができるが、その反面、
・受光素子面積が大きいと、１パッケージに収納できず、小型化、低コスト化を実現できない。
・特に面発光レーザの環境温度、経時に伴う発散角特性の変動がある場合、図４において、走査光学系に設置されたアパーチャを透過した光束の光量Ｐａと、受光素子上の光束の光量Ｐｐとが等価でなくなり、ＡＰＣ動作が不正確となる。
という問題が生じる。
そこで、本実施形態では、アンプ手段内蔵の受光素子を採用し、且つ（式１）の条件を満足することにより、ＡＰＣに必要な光量を確保しつつ、面発光レーザの環境温度、経時に伴う発散角特性の変動に対しても安定したＡＰＣ動作を行うことができ、小型・低コストのモニタ付き面発光レーザ方式の光源装置を実現することができる。 As the area of the light receiving element is larger, the necessary monitor light amount can be obtained with a higher S / N.
-If the area of the light receiving element is large, it cannot be housed in one package, and miniaturization and cost reduction cannot be realized.
In particular, when there is a variation in the divergence angle characteristic with the ambient temperature and time of the surface emitting laser, in FIG. 4, the light amount Pa of the light beam transmitted through the aperture installed in the scanning optical system and the light amount Pp of the light beam on the light receiving element. Are not equivalent, and the APC operation becomes inaccurate.
The problem arises.
Therefore, in this embodiment, a light receiving element with a built-in amplifier means is employed and the condition of (Equation 1) is satisfied, so that the amount of light necessary for APC is secured and the ambient temperature of the surface emitting laser is increased with time. A stable APC operation can be performed even when the divergence angle characteristic fluctuates, and a small-sized and low-cost surface-emitting laser type light source device with a monitor can be realized.

（式１）の上限の０．５[mm2]を超えると、書き込みに用いる光束の光量と、光量モニタに用いる光束の光量の比率が一定に保たれなくなり、特に面発光レーザの環境温度、経時に伴う発散角特性の変動に対するＡＰＣ動作が不正確となる。また下限の０．１[mm2]を超えると、ＡＰＣ動作に必要なモニタ信号が得られず、アンプ手段で増幅したとしても暗電流ノイズなどで安定したＡＰＣ動作が行えない。 If the upper limit of 0.5 [mm 2 ] in (Equation 1) is exceeded, the ratio of the amount of light beam used for writing and the amount of light beam used for the light amount monitor cannot be kept constant, especially the ambient temperature of the surface emitting laser, The APC operation with respect to the variation of the divergence angle characteristic with time becomes inaccurate. If the lower limit of 0.1 [mm 2 ] is exceeded, a monitor signal necessary for the APC operation cannot be obtained, and even if it is amplified by the amplifier means, a stable APC operation cannot be performed due to dark current noise or the like.

アパーチャ１４上の照射ビームは、図７に示すように、φＤの円形ビーム形状でアパーチャを照射する。さらに、この光束は、アパーチャ形状がＡｍ×Ａｓ、面積Ｓａの矩形形状で、光束幅が制限され、像面上（感光体上）で所望のビームスポット径が得られる。
また、受光素子（ＰＤ）上の照射ビームは、図８に示すように、長軸Ｄｍ、短軸Ｄｓの楕円形状でＰＤを照射する。この光束は、受光素子がＰｍ×Ｐｓ、面積Ｓｐの矩形形状でモニタ光束Ｐ２を受光する。
ここでＳａは、ビーム強度分布のピーク強度の１／ｅ２強度での面積を示す。 The irradiation beam on the aperture 14 irradiates the aperture with a circular beam shape of φD as shown in FIG. Further, this light beam has a rectangular shape with an aperture shape of Am × As and an area Sa, the light beam width is limited, and a desired beam spot diameter can be obtained on the image plane (on the photoconductor).
Further, as shown in FIG. 8, the irradiation beam on the light receiving element (PD) irradiates the PD with an elliptical shape having a long axis Dm and a short axis Ds. This light beam receives the monitor light beam P2 in a rectangular shape with a light receiving element Pm × Ps and area Sp.
Here, Sa represents the area at 1 / e 2 intensity of the peak intensity of the beam intensity distribution.

開口数ＮＡは、近似的に次のように表される。
・受光素子上のＮＡは、光源からカバーガラスで反射し、受光素子に至る光路長をＬとしたとき、
受光素子上のＮＡ：ＮＡａ＝√（Ｓｐ／２Ｌ）
・一方、アパーチャ上のＮＡは、カップリングレンズの焦点距離をｆとしたとき、
アパーチャ上のＮＡ：ＮＡｐ＝√（Ｓａ／２ｆ）
そこで、本実施形態では、以下の関係を満足することを特徴とする。
１．３＞[(√Ｓp／Ｌ)／(√Ｓa／ｆ)]＞０．７ （式２）
特に面発光レーザの環境温度、経時に伴う発散角特性の変動がある場合、図４において、走査光学系に設置されたアパーチャを透過した光束の光量Ｐａと、受光素子上の光束の光量Ｐｐとが等価でなくなり、ＡＰＣ動作が不正確となる。
アパーチャを透過して、書き込みに用いられる光パワー（エネルギー）Ｐａと、受光素子でモニタされる光束のパワー（エネルギー）Ｐｐを略等価とすることで安定したＡＰＣ動作を行うことが可能となる。
上式において、書き込みパワーとモニタパワーがほぼ等価になるのは１．０のときである。１．３〜０．７の範囲に設定することで、安定したＡＰＣ動作を行うことが可能となる。
すなわち、等価となるＮＡ比に対し±３０％程度の範囲であれば、出力画像の濃度むらが殆ど目立たない良好なＡＰＣ動作を行うことができる。 The numerical aperture NA is approximately expressed as follows.
The NA on the light receiving element is reflected by the cover glass from the light source, and the optical path length reaching the light receiving element is L,
NA on light receiving element: NAa = √ (Sp / 2L)
On the other hand, the NA on the aperture is f where the focal length of the coupling lens is f
NA on the aperture: NAp = √ (Sa / 2f)
Therefore, the present embodiment is characterized in that the following relationship is satisfied.
1.3> [(√Sp / L) / (√Sa / f)]> 0.7 (Formula 2)
In particular, when there are fluctuations in the ambient temperature of the surface emitting laser and the divergence angle characteristic with time, in FIG. 4, the light amount Pa of the light beam transmitted through the aperture installed in the scanning optical system and the light amount Pp of the light beam on the light receiving element Are not equivalent and the APC operation is inaccurate.
A stable APC operation can be performed by making the optical power (energy) Pa used for writing and the power (energy) Pp of the light beam monitored by the light receiving element substantially equivalent through the aperture.
In the above equation, the write power and the monitor power are almost equivalent when 1.0. By setting in the range of 1.3 to 0.7, it is possible to perform a stable APC operation.
That is, if the range is about ± 30% with respect to the equivalent NA ratio, it is possible to perform a good APC operation in which the density unevenness of the output image is hardly noticeable.

特に面発光レーザは環境温度、経時で変動する各光源の発散角変動により、アパーチャを透過した光量Ｐａと、受光素子（ＰＤ）上のモニタ光量Ｐｐが変化し、電子写真プロセスで出力した画像の濃度変動を起こし、バンディングやページ内濃度むらを起こす課題がある。
そこで、ＡＰＣ時の書き込みパワーとモニタパワーの比率を、モニタ光量比変動｜(ΔＰp／ΔＰａ)−１｜と定義したとき、モニタ光量比変動を５％以下に抑えることが可能となり、濃度変動の殆ど目立たない出力画像を得ることができる。
したがって、発散角変動Δθに対するアパーチャ通過後の光量変動をΔＰa、受光素子上の光量変動をΔＰｐとしたとき、
以下の関係を満足するようにした。
０．０５＞｜(ΔＰp／ΔＰａ)−１｜ （式３）
図９に受光素子（ＰＤ）面積を変えた時のモニタ光量比変動を示す。
この結果、０．５[mm2]以下の面積で５％以下のモニタ光量比変動に抑えることができる。
ただし、モニタ光量は非常に微弱となるため、アンプ手段による増幅との併用が必要となる。
発散角変動に対しても安定したＡＰＣ動作を行うためには、モニタ光量比変動を５％以下に設定する必要がある。これを超えると、出力画像の濃度変動が顕著となり、良好な画像を得ることができない。 In particular, in the surface emitting laser, the light amount Pa transmitted through the aperture and the monitor light amount Pp on the light receiving element (PD) change due to the fluctuation of the divergence angle of each light source that varies with the environmental temperature and time, and the image output by the electrophotographic process changes. There is a problem of causing density fluctuations and banding and uneven density in the page.
Therefore, when the ratio of the write power and the monitor power at the time of APC is defined as the monitor light quantity ratio fluctuation | (ΔPp / ΔPa) -1 |, the monitor light quantity ratio fluctuation can be suppressed to 5% or less, and the density fluctuation can be reduced. An almost inconspicuous output image can be obtained.
Therefore, when the light amount variation after passing the aperture with respect to the divergence angle variation Δθ is ΔPa, and the light amount variation on the light receiving element is ΔPp,
The following relationship was satisfied.
0.05> | (ΔPp / ΔPa) -1 | (Formula 3)
FIG. 9 shows the monitor light quantity ratio fluctuation when the area of the light receiving element (PD) is changed.
As a result, the monitor light quantity ratio fluctuation of 5% or less can be suppressed in an area of 0.5 [mm 2 ] or less.
However, since the amount of monitor light is very weak, it is necessary to use it together with amplification by the amplifier means.
In order to perform a stable APC operation even with respect to the divergence angle variation, it is necessary to set the monitor light amount ratio variation to 5% or less. If it exceeds this, the density fluctuation of the output image becomes remarkable, and a good image cannot be obtained.

［実施例１］
・光源素子面〜カバーガラス入射面に到る光路長L：８．３mm
・カップリングレンズの焦点距離f：４５ｍｍ
・アパーチャの主走査方向に対応する方向Ａm：５．５ｍｍ
・アパーチャの副走査方向に対応する方向Ａｓ：１．２ｍｍ
・Ｓａ＝６．６[mm2]
・受光素子の主走査方向に対応する方向Ｐｍ：０．５ｍｍ
・受光素子の副走査方向に対応する方向Ｐｓ：０．５ｍｍ
・Ｓｐ＝０．２５[mm2]
に設定されている。 [Example 1]
-Optical path length L from the light source element surface to the cover glass incident surface: 8.3 mm
-Focal length f of coupling lens: 45mm
A direction Am corresponding to the main scanning direction of the aperture: 5.5 mm
-Direction As corresponding to the sub-scanning direction of the aperture: 1.2 mm
・ Sa = 6.6 [mm 2 ]
-Direction Pm corresponding to the main scanning direction of the light receiving element: 0.5 mm
A direction Ps corresponding to the sub-scanning direction of the light receiving element: 0.5 mm
・ Sp = 0.25 [mm 2 ]
Is set to

［実施例２］
・光源素子面〜カバーガラス入射面に到る光路長L：１０．５mm
・カップリングレンズの焦点距離f：４５ｍｍ
・アパーチャの主走査方向に対応する方向Ａm：５．０ｍｍ
・アパーチャの副走査方向に対応する方向Ａｓ：０．８ｍｍ
・Ｓａ＝４．０[mm2]
・受光素子の主走査方向に対応する方向Ｐｍ：０．７ｍｍ
・受光素子の副走査方向に対応する方向Ｐｓ：０．７ｍｍ
・Ｓｐ＝０．４９[mm2]
に設定されている。
この場合、（式１）は、
実施例１：Ｓｐ＝０．２５[mm2]
実施例２：Ｓｐ＝０．４９[mm2] [Example 2]
-Optical path length from the light source element surface to the cover glass incident surface L: 10.5 mm
-Focal length f of coupling lens: 45mm
-Direction Am corresponding to the main scanning direction of the aperture: 5.0 mm
A direction As corresponding to the sub-scanning direction of the aperture: 0.8 mm
・ Sa = 4.0 [mm 2 ]
-Direction Pm corresponding to the main scanning direction of the light receiving element: 0.7 mm
-Direction Ps corresponding to the sub-scanning direction of the light receiving element: 0.7 mm
・ Sp = 0.49 [mm 2 ]
Is set to
In this case, (Equation 1) is
Example 1: Sp = 0.25 [mm 2 ]
Example 2: Sp = 0.49 [mm 2 ]

以上の実施例では、（式１）を満足する構成としており、これにより、１パッケージに収納できる受光素子面積とし、小型化、低コスト化を実現できるとともに、面発光レーザの環境温度、経時に伴う発散角特性の変動に対し安定したＡＰＣ動作が行える。
（式２）は、
実施例１：[(√Ｓp／Ｌ)／(√Ｓa／ｆ)]＝（√0.25/8.3）÷（√6.6/45）=1.06
実施例２：[(√Ｓp／Ｌ)／(√Ｓa／ｆ)]＝（√0.49/10.5）÷（√4/38）=1.26 In the above embodiment, the structure satisfying (Equation 1) is adopted, so that the area of the light receiving element that can be accommodated in one package can be reduced, the size and cost can be reduced, and the ambient temperature and time of the surface emitting laser can be reduced. Stable APC operation can be performed against the fluctuation of the divergence angle characteristic.
(Equation 2) is
Example 1: [(√Sp / L) / (√Sa / f)] = (√0.25 / 8.3) ÷ (√6.6 / 45) = 1.06
Example 2: [(√Sp / L) / (√Sa / f)] = (√0.49 / 10.5) ÷ (√4 / 38) = 1.26

以上の実施例では、（式２）を満足する構成としており、これにより、書き込みパワーとモニタパワーがほぼ等価に維持できるため、特に面発光レーザの環境温度、経時に伴う発散角特性の変動に対しも良好なＡＰＣ動作を行うことができる。
また、環境温度変動（特に光発散角変動）Δθ（＝２°）によるアパーチャ通過後の光量の変化をΔＰa、受光素子の光量の変化をΔＰｐとした時、モニタ光量比変動を、|（ΔＰｐ／ΔＰa）−１|（％）と定義する。
上記の実施例１の条件にて、受光素子の面積Ｓｐのみを振ったときの、モニタ光量比変動のシミュレーション結果を図９に示す。この条件ではＳｐが0.25mm2近傍でモニタ光量比変動は最も低く、画像濃度変動が殆ど目立たない範囲５％を実現できるのは、受光面積０．５mm2近傍までである。
以上のように、本発明によれば、書き込み光量とモニタ光量が一定で、安定したＡＰＣを行うことができ、且つ、モニタ内蔵の小型、低コストのＶＣＳＥＬ光源装置を提供できる。 In the above embodiments, (Equation 2) is satisfied, so that the write power and the monitor power can be maintained approximately equivalent to each other. On the other hand, a good APC operation can be performed.
Also, when the change in the amount of light after passing the aperture due to the environmental temperature fluctuation (particularly the light divergence angle fluctuation) Δθ (= 2 °) is ΔPa, and the change in the light amount of the light receiving element is ΔPp, the monitor light quantity ratio fluctuation is | (ΔPp / ΔPa) −1 | (%).
FIG. 9 shows a simulation result of the monitor light quantity ratio fluctuation when only the area Sp of the light receiving element is swung under the conditions of the first embodiment. Under this condition, the monitor light quantity ratio fluctuation is the lowest when Sp is around 0.25 mm 2 , and the 5% range in which the image density fluctuation is hardly noticeable can be realized up to the light receiving area near 0.5 mm 2 .
As described above, according to the present invention, it is possible to perform a stable APC with a constant write light amount and monitor light amount, and to provide a small and low-cost VCSEL light source device with a built-in monitor.

図１０に基づいて上述した光源装置を有する光走査装置について説明する。光走査装置３０において、光源装置１６から発した光線Ｐ１は、カップリングレンズ１２で平行光にされ、ビーム整形手段としてのアパーチャ１４を通過し所定のビーム幅に整形され、副走査方向のみ所定の曲率をもつシリンドリカルレンズ３２を通り、光偏向手段としての回転多面鏡３４によって偏向走査される。
偏向走査された光３６は、走査光学系の一部をなすＦθレンズ３８を通り、同じく走査光学系の一部をなす折り返しミラー４４で反射し、図示しない後述する感光体上に結像され静電潜像を作成する。
図１０中、符号Ｘで示す矢印方向は、光の走査方向（主走査方向）を示している。なお、偏向走査された光線の一部は、ミラー４０によって光センサ４２へ導かれ、その信号により光源装置１６から発する光線Ｐ１の変調を開始する。 An optical scanning device having the light source device described above will be described with reference to FIG. In the optical scanning device 30, the light beam P1 emitted from the light source device 16 is collimated by the coupling lens 12, passes through the aperture 14 as beam shaping means, is shaped to a predetermined beam width, and is predetermined only in the sub-scanning direction. It passes through a cylindrical lens 32 having a curvature and is deflected and scanned by a rotating polygon mirror 34 as an optical deflecting means.
The deflected and scanned light 36 passes through an Fθ lens 38 that forms part of the scanning optical system, is reflected by a folding mirror 44 that also forms part of the scanning optical system, and forms an image on a photoconductor (not shown) that is described later. Create an electrostatic latent image.
In FIG. 10, the arrow direction indicated by the symbol X indicates the light scanning direction (main scanning direction). A part of the light beam deflected and scanned is guided to the optical sensor 42 by the mirror 40, and modulation of the light beam P1 emitted from the light source device 16 is started by the signal.

次に、図１１に基づいて、光走査装置３０を備えた画像形成装置の概略構成を説明する。
トナー像を形成するための像担持体としてのドラム形状の感光体６４は、図示しないモータによって一定の周速度で時計回り方向に回転している。感光体６４の表面は帯電装置５０によって特定の極性に均一に帯電された後、光走査装置３０からの光線（露光光）により露光され、画像情報に対応した静電潜像が形成される。
露光位置の感光体回転方向下流側には現像装置５２が配置され、現像装置５２により感光体６４上の前記静電潜像が顕像化されてトナー像が形成される。被記録媒体である印刷用紙５４は、搬送ローラ対５６で搬送される。 Next, a schematic configuration of the image forming apparatus including the optical scanning device 30 will be described with reference to FIG.
A drum-shaped photoreceptor 64 as an image carrier for forming a toner image is rotated clockwise at a constant peripheral speed by a motor (not shown). The surface of the photosensitive member 64 is uniformly charged to a specific polarity by the charging device 50 and then exposed to light rays (exposure light) from the optical scanning device 30 to form an electrostatic latent image corresponding to the image information.
A developing device 52 is disposed downstream of the exposure position in the rotation direction of the photoconductor. The developing device 52 visualizes the electrostatic latent image on the photoconductor 64 to form a toner image. The printing paper 54 that is a recording medium is conveyed by a conveyance roller pair 56.

その後、転写装置５８で印刷用紙５４の背面からトナーと反対の極性の帯電を行い、感光体６４上のトナー像を印刷用紙５４上に転写する。
転写後、転写されなかった感光体６４上の残留トナーはクリーニング装置６０によって除去され、次の画像形成プロセスに備えられる。
感光体６４からトナー像が転写された印刷用紙５４は定着装置６２へ搬送される。定着装置６２は、一定温度に加熱制御されたヒートローラ６２ａと、それに圧接する加圧ローラ６２ｂとから構成されている。ヒートローラ６２ａと加圧ローラ６２ｂの間を通過するとき、印刷用紙５４上に保持されたトナー像は加圧溶融され印刷用紙５４上に定着される。
定着処理後に印刷用紙５４は、画像形成装置の外部に排出される。 Thereafter, the transfer device 58 charges the reverse of the toner from the back surface of the printing paper 54, and transfers the toner image on the photoconductor 64 onto the printing paper 54.
After the transfer, the residual toner on the photoreceptor 64 that has not been transferred is removed by the cleaning device 60 and is prepared for the next image forming process.
The printing paper 54 onto which the toner image is transferred from the photoreceptor 64 is conveyed to the fixing device 62. The fixing device 62 includes a heat roller 62a that is controlled to be heated to a constant temperature, and a pressure roller 62b that presses the heat roller 62a. When passing between the heat roller 62 a and the pressure roller 62 b, the toner image held on the printing paper 54 is pressurized and melted and fixed on the printing paper 54.
After the fixing process, the printing paper 54 is discharged outside the image forming apparatus.

上記実施形態では、画像形成装置としてモノクロ機を例示したが、複数の感光体を並置してなるタンデム型にも同様に実施することができる。   In the above embodiment, a monochrome machine is exemplified as the image forming apparatus. However, the present invention can be similarly applied to a tandem type in which a plurality of photoconductors are juxtaposed.

２ 面発光レーザ
８ ハーフミラー手段
１０ 受光部
１２ カップリングレンズ
１４ アパーチャ
１６ 光源装置
１８ カバーガラス
２０ 受光素子
２２ アンプ手段
３０ 光走査装置
３４ 光偏向手段
６４ 像担持体 2 surface emitting laser 8 half mirror means 10 light receiving part 12 coupling lens 14 aperture 16 light source device 18 cover glass 20 light receiving element 22 amplifier means 30 light scanning device 34 light deflecting means 64 image carrier

特開２００２−０４０３５０号公報JP 2002-040350 A 特開２００７−０７９２９５号公報JP 2007-079295 A 特開２００９−０６５０６４号公報JP 2009-065064 A

Claims (5)

複数の光源からなる面発光レーザと、
前記光源からの出射光束の一部を反射するハーフミラー手段と、
前記ハーフミラー手段からの反射光束を受光する受光部と、
を有する光源装置において、
前記ハーフミラー手段は、前記面発光レーザと前記受光部とを保護するカバーガラス上に構成され、且つ、前記光源の出射方向に垂直な面に対して傾けて設定され、ハーフミラーの反射率は１０％以下であり、
前記受光部は、受光素子と、微弱電流を増幅するアンプ手段とを備え、
前記面発光レーザ、前記カバーガラス、前記受光部は、１つのモジュールとして一体的に構成されていること特徴とする光源装置。 A surface emitting laser comprising a plurality of light sources;
Half mirror means for reflecting a part of the luminous flux emitted from the light source;
A light receiving portion for receiving a reflected light beam from the half mirror means;
In the light source device having
The half mirror means is configured on a cover glass that protects the surface emitting laser and the light receiving unit, and is set to be inclined with respect to a plane perpendicular to the emission direction of the light source. 10% or less,
The light receiving unit includes a light receiving element and an amplifier unit that amplifies a weak current,
The surface emitting laser, the cover glass, and the light receiving unit are integrally configured as one module. 請求項１に記載の光源装置において、
前記受光素子の受光面積をＳp[mm2]としたとき、以下の関係を満足することを特徴とする光源装置。
０．５[mm2]＞Ｓp[mm2]＞０．１[mm2] The light source device according to claim 1,
A light source device satisfying the following relationship when the light receiving area of the light receiving element is Sp [mm 2 ].
0.5 [mm 2 ]> Sp [mm 2 ]> 0.1 [mm 2 ] 光源装置と、該光源装置から出射する光を収束するカップリングレンズと、該カップリングレンズからの光束の開口を制限するアパーチャと、該アパーチャを透過後の光束を偏向走査する光偏向手段と、該光偏向手段からの光を被走査面に結像する走査光学系とを有する光走査装置において、
前記光源装置が請求項１又は２に記載のものであり、
前記アパーチャの開口面積をＳa、前記受光素子の受光面積をＳp、前記光源から前記受光素子に至る光路長をＬ、前記カップリングレンズの焦点距離をfとしたとき、以下の関係を満足することを特徴とする光走査装置。
１．３＞[(√Ｓp／Ｌ)／(√Ｓa／ｆ)]＞０．７ A light source device, a coupling lens for converging the light emitted from the light source device, an aperture for limiting the aperture of the light beam from the coupling lens, and a light deflection means for deflecting and scanning the light beam after passing through the aperture, In an optical scanning device having a scanning optical system that forms an image of light from the light deflecting unit on a surface to be scanned,
The light source device according to claim 1 or 2,
When the aperture area of the aperture is Sa, the light receiving area of the light receiving element is Sp, the optical path length from the light source to the light receiving element is L, and the focal length of the coupling lens is f, the following relationship is satisfied. An optical scanning device characterized by the above.
1.3> [(√Sp / L) / (√Sa / f)]> 0.7 光源装置と、該光源装置から出射する光を収束するカップリングレンズと、該カップリングレンズからの光束の開口を制限するアパーチャと、該アパーチャを透過後の光束を偏向走査する光偏向手段と、該光偏向手段からの光を被走査面に結像する走査光学系とを有する光走査装置において、
前記光源装置が請求項１又は２に記載のものであり、
発散角変動Δθに対する前記アパーチャを通過後の光量変動をΔＰa、受光素子上の光量変動をΔＰｐとしたとき、以下の関係を満足することを特徴とする光走査装置。
０．０５＞｜(ΔＰp／ΔＰａ)−１｜ A light source device, a coupling lens for converging the light emitted from the light source device, an aperture for limiting the aperture of the light beam from the coupling lens, and a light deflection means for deflecting and scanning the light beam after passing through the aperture, In an optical scanning device having a scanning optical system that forms an image of light from the light deflecting unit on a surface to be scanned,
The light source device according to claim 1 or 2,
An optical scanning device characterized by satisfying the following relationship, where ΔPa is a light amount variation after passing through the aperture with respect to the divergence angle variation Δθ and a light amount variation on the light receiving element is ΔPp.
0.05> | (ΔPp / ΔPa) −1 | 像担持体に光を照射し、潜像を形成する光走査装置を備えた画像形成装置において、
前記光走査装置が、請求項３又は４に記載のものであることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus including an optical scanning device that irradiates an image carrier with light and forms a latent image,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the optical scanning device is a device according to claim 3.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018022006A (en) * 2016-08-02 2018-02-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Optical scanner and image forming apparatus including the optical scanner
JP2019185057A (en) * 2019-07-09 2019-10-24 ミツミ電機株式会社 Optical scanning control device
US11769984B2 (en) 2021-07-30 2023-09-26 Panasonic Holdings Corporation Laser module, laser oscillator and laser processing system

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0499082A (en) * 1990-08-07 1992-03-31 Nec Corp Stem for semiconductor laser
JP2002040350A (en) * 2000-07-28 2002-02-06 Fuji Xerox Co Ltd Optical scanner
JP2002252412A (en) * 2001-02-23 2002-09-06 Ricoh Co Ltd Electronic device, optical output control circuit using the same and electronic apparatus
JP2005085942A (en) * 2003-09-08 2005-03-31 Seiko Epson Corp Optical module and optical transmitter
JP2007185850A (en) * 2006-01-12 2007-07-26 Ricoh Co Ltd Light source device, optical scanner, and image forming device using the same
JP2007298563A (en) * 2006-04-27 2007-11-15 Ricoh Co Ltd Light source system, optical scanner, image forming apparatus, method of controlling light quantity, method of scanning light and method of forming image
JP2008083279A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Single core bi-directional transmission/reception module
JP2009216511A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Ricoh Co Ltd Monitoring device, light source device, optical scanning device, and image forming device
JP2009223215A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Ricoh Co Ltd Image forming device
JP2009294327A (en) * 2008-06-03 2009-12-17 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming apparatus

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0499082A (en) * 1990-08-07 1992-03-31 Nec Corp Stem for semiconductor laser
JP2002040350A (en) * 2000-07-28 2002-02-06 Fuji Xerox Co Ltd Optical scanner
JP2002252412A (en) * 2001-02-23 2002-09-06 Ricoh Co Ltd Electronic device, optical output control circuit using the same and electronic apparatus
JP2005085942A (en) * 2003-09-08 2005-03-31 Seiko Epson Corp Optical module and optical transmitter
JP2007185850A (en) * 2006-01-12 2007-07-26 Ricoh Co Ltd Light source device, optical scanner, and image forming device using the same
JP2007298563A (en) * 2006-04-27 2007-11-15 Ricoh Co Ltd Light source system, optical scanner, image forming apparatus, method of controlling light quantity, method of scanning light and method of forming image
JP2008083279A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Single core bi-directional transmission/reception module
JP2009216511A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Ricoh Co Ltd Monitoring device, light source device, optical scanning device, and image forming device
JP2009223215A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Ricoh Co Ltd Image forming device
JP2009294327A (en) * 2008-06-03 2009-12-17 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018022006A (en) * 2016-08-02 2018-02-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Optical scanner and image forming apparatus including the optical scanner
JP2019185057A (en) * 2019-07-09 2019-10-24 ミツミ電機株式会社 Optical scanning control device
US11769984B2 (en) 2021-07-30 2023-09-26 Panasonic Holdings Corporation Laser module, laser oscillator and laser processing system

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