JP2013057700A - 光源装置、光走査装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで、光利用効率を高めることができる光源装置を提供する。
【解決手段】 光源装置２２００ａは、面発光レーザアレイ１０ａを有する光源１０と、該光源１０から射出された複数の光束の一部を透過（通過）させる透過部ＣＧａ（通過部）と、該透過部ＣＧａに隣接して配置され、複数の光束の残りを光源１０に戻る方向とは異なる方向に反射する反射ミラーＲＭ（反射部）とを有する分離光学素子１２（光学素子）と、前記反射ミラーＲＭからの反射光束を受光するフォトダイオードＰＤ（受光素子）とを備える。低コストで、光利用効率を高めることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、光源装置、光走査装置、及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、面発光レーザアレイを有する光源を備える光源装置、該光源装置を備える光走査装置、及び前記光源装置又は前記光走査装置を備える画像形成装置に関する。

従来、面発光レーザアレイから射出された複数の光束で例えば感光体ドラム等の像担持体の表面を走査する光走査装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

これらの光走査装置では、面発光レーザアレイからの複数の光束の一部をビームスプリッタ、ハーフミラー等の光学素子で分岐させて受光素子に導き、その受光素子の出力に基づいて、面発光レーザアレイの光出力の変動を抑制するＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌ）が行われている。

しかしながら、面発光レーザアレイからの複数の光束の一部をビームスプリッタ、ハーフミラー等の光学素子で分岐させているので、光利用効率が低かった。

本発明は、面発光レーザアレイを有する光源と、前記光源から射出された複数の光束の一部を通過させる通過部と、前記通過部に隣接して配置され、前記複数の光束の残りを前記光源に戻る方向とは異なる方向に反射する反射部とを有する光学素子と、前記反射部からの反射光束を受光する受光素子とを備える光源装置である。

本発明によれば、低コストで、光利用効率を高めることができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。 図１における光走査装置を説明するための図（その１）である。 図１における光走査装置を説明するための図（その２）である。 図１における光走査装置を説明するための図（その３）である。 図１における光走査装置を説明するための図（その４）である。 図６（Ａ）は、光走査装置が備える光源装置を説明するための図であり、図６（Ｂ）は、光源装置が有する分離光学素子を説明するための図である。 光源装置が有する光源に含まれる面発光レーザアレイを説明するための図である。 光源から射出され反射ミラーで反射された反射光（戻り光）の到達位置を算出するための図である。 光源装置が有する分離光学素子上での光強度分布を示す図である。 光走査装置が備える開口板上での光強度分布を示す図である。 光源装置が有するフォトダイオード上での光強度分布を示す図である。 フォトダイオード上での合成光束幅を説明するための図である。 図１３（Ａ）は、光源からの光束の飛散角に対する開口部を通過した書込用光束の光パワーの変化を示すグラフであり、図１３（Ｂ）は、飛散角に対するモニタ用光束の光パワーの変化を示す図である。 図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、それぞれ発散角に対する書込用光束及びモニタ用光束の光パワーの変化を示すグラフである。 透過部を透過した光束の光パワーとフォトダイオードで受光された光束の光パワーとの比の飛散角に対する変化を示すグラフである。 図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、第１の変形例（その１〜その３）における分離光学素子の取り付け方を説明するための図である。 第２の変形例の光源装置を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１５に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、転写前ローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向として説明する。

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、転写前ローラ対２０５６に搬送する。該転写前ローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次、積み重ねられる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。

光走査装置２０１０は、一例として図２〜図５に示されるように、４つの光源装置（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、６枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｂ、２１０８ｃ）、及び走査制御装置（図示省略）などを備えている。そして、これらは、例えば４つの感光体ドラム２０３０ａ〜２０３０ｄの上方に配置された光学ハウジングＯＨ（図１参照）の所定位置に組み付けられている。

すなわち、光走査装置２０１０は、以下に詳しく説明するように、４つの感光体ドラムに個別に対応する４つの光学系を備えており、各光源装置からの光で対応する感光体ドラムの表面（被走査面）をその長手方向（Ｙ軸方向）に沿って走査する。そこで、以下、各感光体ドラムの長手方向（Ｙ軸方向）を主走査方向、回転方向を副走査方向と称し、各光学系における主走査方向に対応する方向を主走査対応方向、副走査方向に対応する方向を副走査対応方向と称する。

４つの光源装置（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）は、配置が異なる点を除いて、実質的に同じ構成を有しているので、以下では、主に光源装置２２００ａについて説明する。

光源装置２２００ａは、図６（Ａ）に示されるように、光源１０、分離光学素子１２（光学素子）、フォトダイオードＰＤ（受光素子）などを含む。

光源１０は、図７に示されるように、１つの基板上に２次元配列されている複数（例えば４０個）の発光部１０ａ_１を有する面発光レーザアレイ１０ａを含む。すなわち、各発光部１０ａ_１は、例えば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。ここでは、面発光レーザアレイ１０ａの主走査対応方向の寸法は、例えば０．４ｍｍに設定されている。

面発光レーザアレイ１０ａでは、一例として、主走査対応方向に対して傾斜角αを成す方向に等間隔で並んだ複数の発光部１０ａ_１から成る発光部列が、副走査対応方向に複数列（例えば６列）並んでいる。

すなわち、面発光レーザアレイ１０ａは、複数の発光部１０ａ_１を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに発光部間隔（２つの発光部１０ａ_１の中心間距離）が等間隔となるように配置されている。

また、複数の発光部１０ａ_１からの光束の射出方向、すなわち面発光レーザアレイ１０ａからの複数の光束の射出方向は、一例として、水平面に略平行となっている。以下、面発光レーザアレイ１０ａの射出方向をＲ軸方向と称する。

図６（Ａ）に戻り、一例として、光学ハウジングＯＨの側壁ＯＨａには、光源１０及びフォトダイオードＰＤを保持する例えば樹脂製、セラミックス製などの無蓋の箱状部材から成る光源パッケージＯＰの底壁が固定されている。

面発光レーザアレイ１０ａは、光源パッケージＯＰの＋Ｒ側の面（鉛直面に平行な内底面）に、半導体のダイボンド技術により、数十ミクロン以下の高精度で、複数の発光部１０ａ_１が上述した配置となるように形成（固定）されている。

ここで、光源パッケージＯＰの開放端には、例えば金属製の無蓋の箱状部材から成るＣＡＮパッケージＣＰ（保持部材）の開放端が例えば溶融電着等で固定されている。すなわち、光源パッケージＯＰとＣＡＮパッケージＣＰとは、一体に接合され、外気に対し密封された空間を形成している。なお、この密封された空間を、酸化、吸湿等から保護するため、必要に応じて、例えば真空吸引、ドライエアー、窒素封入などを行っても良い。

ＣＡＮパッケージＣＰにおける光源１０に対向する側壁ＣＰａは、Ｒ軸方向に垂直な面（鉛直面）に対して所定角度θ（例えば鋭角、好ましくは１０°以上）で傾斜しており、その中央部に開口ＣＰｂが形成されている。

分離光学素子１２は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、光源１０に対応する位置（光源１０の＋Ｒ側）に配置されている。

分離光学素子１２は、透明又は半透明の円板状のガラス材から成るカバーガラスＣＧと、カバーガラスＣＧより一回り小さい略円板状のミラー部材（アルミ、銀等の反射率が高い材料からなる部材）から成り、カバーガラスＣＧの光源１０側（−Ｒ側）の面にほぼ同心となるように取り付けられた反射ミラーＲＭ（鏡面ミラー）とを含む。

反射ミラーＲＭの中央部には、矩形開口ＲＭａが形成されており、分離光学素子１２を光源１０側（−Ｒ側）から見ると、矩形開口ＲＭａを介してカバーガラスＣＧの矩形状の中央部ＣＧａ（矩形開口ＲＭａと同一面積）が見えるようになっている。

換言すると、反射ミラーＲＭは、カバーガラスＣＧの光源１０側の面（−Ｒ側の面）における矩形状の中央部ＣＧａの周囲に取り付けられている。

この矩形状の中央部ＣＧａは、主走査対応方向を長手方向とし、副走査対応方向を短手方向としている。ここでは、中央部ＣＧａの大きさ（面積）は、例えば２．６ｍｍ×１．２ｍｍに設定されている。

カバーガラスＣＧは、その矩形状の中央部ＣＧａが、光源１０からの複数の光束のうち、光強度が大きい中央の光束の光路上に位置し、かつ反射ミラーＲＭが、Ｒ軸方向に垂直な面（鉛直面）に対して上記所定角度θで傾斜するように、ＣＡＮパッケージＣＰの側壁ＣＰａに形成された開口ＣＰｂに例えば接着剤等を介して嵌め込まれている。

すなわち、分離光学素子１２は、光源１０から射出された複数の光束のうち、光強度が大きい中央の光束をカバーガラスＣＧの矩形状の中央部ＣＧａを介して通過させ、光強度が小さい外周部分の光を反射ミラーＲＭで光源１０に戻る方向とは異なる方向（例えば−Ｚ側かつ−Ｒ側の斜め下方）に反射する。そこで、以下、カバーガラスＣＧの矩形状の中央部ＣＧａを透過部ＣＧａとも称する。

ここで、図８に示されるように、ｍ、Ｌ、β、θが設定されると、ｍ＝２Ｌｓｉｎ（β−θ）の関係式が成立する。この場合、ｍの値が十分に大きければ、分離光学素子１２（反射ミラーＲＭ）での反射光が光源１０に戻らないことが分かる。なお、Ｌは、光源１０と分離光学素子１２との距離、βは、光源１０からの光束の拡がり角度、θは、反射ミラーＭＲの傾斜角度である。一例として、Ｌ＝１５ｍｍ、β＝５°、θ＝１０°とすると、ｍの絶対値は、約２．６ｍｍとなる。この場合、光源１０の最も近くに戻る反射光は、光源１０の２．６ｍｍ下方の位置に到達することになり、光源１０には戻らない。

図６（Ａ）に戻り、フォトダイオードＰＤは、一例として、反射ミラーＲＭで反射された光束の光路上に位置し、かつその受光面が面発光レーザアレイ１０ａの複数の発光部１０ａ_１の射出面（鉛直面）と略平行になるように、光源パッケージＯＰの＋Ｒ側の面（鉛直面に平行な内底面）に、半導体のダイボンド技術により、数十ミクロン以下の高精度で形成（固定）されている。フォトダイオードＰＤの受光面の形状は、一例として、矩形である（図１１参照）。

ここでは、フォトダイオードＰＤは、一例として、光源１０の−Ｚ側に配置されている。そして、光源１０とフォトダイオードＰＤとのＺ軸方向に関する距離をｎとすると（図９参照）、ｎ＝ｍの関係が満足されている。すなわち、分離光学素子１２での反射光束が、フォトダイオードＰＤに入射するように、ｍ、Ｌ、α、θの値が設定されている。

フォトダイオードＰＤにより受光された光の出力信号は、前述した走査制御装置に送信され、該走査制御装置により、光出力の変動を抑制する制御、すなわちＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌ）が行われる。

以上のように、光源１０、分離光学素子１２及びフォトダイオードＰＤは、光源パッケージＯＰ及びＣＡＮパッケージＣＰを介して単一のモジュールとして一体的に構成されている。

この場合、光源１０から反射ミラーＲＭを経てフォトダイオードＰＤに到る光路長は短いため、上記所定角度θの精度は、１°〜２°程度の一般公差で構わない。但し、カバーガラスＣＧの中央部ＣＧａに入射する光束の径は小さいため、カバーガラスＣＧの設置面（ＣＡＮパッケージＣＰの側壁ＣＰａの傾斜面）に沿って、光束中心と開口中心との位置決めは必要となる場合もある。

ここで、光源１０からは、主走査対応方向及び副走査対応方向の発散角がほぼ等しい複数の円形の光束（円形ビーム）が射出される。この光束は、ガウシアン強度分布を示す。この光束の強度分布の積分パワーをＰ０とする。

光源１０からの光束は、図９に示されるように、直径Ａ１の大きさ（ここでは１／ｅ^２強度）の円形ビームとして分離光学素子１２に入射し、透過部ＣＧａで、Ｄ１ｍ×Ｄ１ｓの面積の矩形ビームに整形されて（光束幅が制限されて）射出される。

なお、Ｄ１ｍは、透過部ＣＧａの主走査対応方向の幅（長さ）であり、Ｄ１ｓは、透過部ＣＧａの副走査対応方向の幅（長さ）である。そして、Ａ１＞Ｄ１ｍ＞Ｄ１ｓである。透過部ＣＧａを透過した光束の強度分布の積分パワーを、光パワーＰ１と称する。

以上の説明から分かるように、光源装置２２００ａの透過部ＣＧａを透過した光束が、光源装置２２００ａから射出された光束であり、光源装置２２００ａの反射ミラーＲＭで反射された光束が、光源装置２２００ａの光出力のモニタ用光束である（図６参照）。

同様に、他の光源装置の透過部を透過した光束が、該光源装置から射出された光束であり、該光源装置の反射ミラーで反射された光束が、該光源装置の光出力のモニタ用光束である。

カップリングレンズ２２０１ａは、光源装置２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｂは、光源装置２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｃは、光源装置２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｄは、光源装置２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

開口板２２０２ａは、主走査対応方向を長手方向とする矩形状の開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｂは、主走査対応方向を長手方向とする矩形状の開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｃは、主走査対応方向を長手方向とする矩形状の開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｄは、主走査対応方向を長手方向とする矩形状の開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。

すなわち、各カップリングレンズを介した光束は、図１０に示されるように、Ａ２ｍ×Ａ２ｓの面積の矩形ビーム（光パワーＰ１）として対応する開口板に入射し、Ｄ２ｍ×Ｄ２ｓの面積の矩形状に整形されて（光束幅が制限されて）、該開口板の開口部を通過する。この通過光束の強度分布の積分パワーを、光パワーＰ２と称する。

なお、Ｄ２ｍは、開口部の主走査対応方向に関する幅（長さ）であり、Ｄ２ｓは、開口部の副走査対応方向に関する幅（長さ）である。そして、Ａ２ｍ＞Ｄ２ｍ、Ａ２ｓ＞Ｄ２ｓである。

各開口板の開口部は、ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置されている後述する走査光学系の実質上の開口（アパーチャ）となっており、像面上（各感光体ドラムの表面上）で所望のビームスポット径が得られるようにＤ２ｍ及びＤ２ｓが設定されている。以下、各開口板の開口部を、開口部ＡＰと称する。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な軸まわりに回転する２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。

また、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの各光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの各光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

各走査レンズはそれぞれ、光束を対応する感光体ドラム近傍に集光する光学的パワー、及びポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するような光学的パワーを有している。

走査レンズ２１０５ａ及び走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、走査レンズ２１０５ｃ及び走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。

そして、走査レンズ２１０５ａと走査レンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｂは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ａは２段目の４面鏡に対向している。また、走査レンズ２１０５ｃと走査レンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｃは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ｄは２段目の４面鏡に対向している。

ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、走査レンズ２１０５ａ、折り返しミラー２１０６ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ及び折り返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ及び折り返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。

ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置されている光学系は、走査光学系とも呼ばれている。ここでは、走査レンズ２１０５ａと折り返しミラー２１０６ａとからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、走査レンズ２１０５ｂと２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、走査レンズ２１０５ｃと２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、走査レンズ２１０５ｄと折り返しミラー２１０６ｄとからＹステーションの走査光学系が構成されている。なお、各走査光学系において、走査レンズが複数のレンズから構成されていても良い。

一方、各光源装置では、前述したように、光源１０から射出された光束のうち、分離光学素子１２の透過部ＣＧａの周囲に入射した光束は、反射ミラーＲＭで反射され、モニタ用光束として利用される。このモニタ用光束は、光源１０からの円形ビームの中央部から透過部ＣＧａの面積Ｄ１ｍ×Ｄ１ｓの矩形に相当する部分が切り取られたような形状のビームとなっている。このモニタ用光束の強度分布の積分パワーを、光パワーＰ３と称する。

そして、このモニタ用光束は、図１１に示されるように、矩形状の中央部が切り取られた直径Ａ３（＞直径Ａ１）の大きさ（ここでは１／ｅ^２強度）の略円形ビーム（光パワーＰ３）として、Ｄｐｍ×Ｄｐｓの面積の矩形状の外形（受光面）を有するフォトダイオードＰＤに入射する。フォトダイオードＰＤで受光される光の強度分布の積分パワーを、光パワーＰｐと称する。

ここで、各光源装置の透過部ＣＧａのＮＡ（開口数）を、光源１０から透過部ＣＧａまでの光路長をＬ１として、以下のように定義する。なお、本明細書中、「ＮＡ（開口数）」は、レンズの分野における開口数そのものではなく、該開口数に類似する概念として用いられている。
透過部ＣＧａの主走査対応方向に関するＮＡ：ＮＡ１ｍ＝Ｄ１ｍ／２÷Ｌ１
透過部ＣＧａの副走査対応方向に関するＮＡ：ＮＡ１ｓ＝Ｄ１ｓ／２÷Ｌ１

また、各光源装置の開口部ＡＰのＮＡ（開口数）を、対応するカップリングレンズの焦点距離をｆとして、以下のように定義する。
開口部ＡＰの主走査対応方向に関するＮＡ：ＮＡ２ｍ＝Ｄ２ｍ／２÷ｆ
開口部ＡＰの副走査対応方向に関するＮＡ：ＮＡ２ｓ＝Ｄ２ｓ／２÷ｆ

ところで、透過部ＣＧａの周辺に入射する光束をモニタ用光束として用いるためには、透過部ＣＧａの主走査対応方向及び副走査対応方向に関するＮＡを極力小さくして、モニタ用光束を極力多く得ることが望まれる。

また、開口部ＡＰを実質上の走査光学系の開口（アパーチャ）とするためには、主走査対応方向及び副走査対応方向に関して、透過部ＣＧａのＮＡを開口部ＡＰのＮＡよりも大きくする必要がある。

そこで、本実施形態では、下記の（１）式が満たされるように、Ｄ１ｍ、Ｄ１ｓ、Ｄ２ｍ、Ｄ２ｓ、Ｌ１、ｆの値が設定されている。
ＮＡ１ｍ＞ＮＡ２ｍ、かつＮＡ１ｓ＞ＮＡ２ｓ……（１）

この場合、透過部ＣＧａの主走査対応方向及び副走査対応方向に関するＮＡ（ＮＡ１ｍ及びＮＡ１ｓ）を極力小さくしても、開口部ＡＰを実質上の走査光学系の開口（アパーチャ）とすることができる。

なお、透過部ＣＧａを走査光学系の実質上の開口（アパーチャ）とすることも可能であるが、透過部ＣＧａでは光束のビーム径が十分に大きくなっていないため、透過部ＣＧａの中心と光束の中心との高精度なアライメントが必要である。

一方、本実施形態のように、透過部ＣＧａを通過した光束のビーム径がある程度の大きさに広がって平行光束になる位置（各カップリングレンズの後段）に開口板を配置し、その開口部を走査光学系の実質上の開口（アパーチャ）とすれば、開口部の中心と光束の中心との高精度なアライメントの必要がなく、かつ開口板の開口部の大きさ（アパーチャサイズ）の選択幅を広げることができる。この結果、光学系の設計変更、仕様変更等に容易に対応することができる。以下に、本実施形態の実施例１を説明する。

［実施例１］
実施例１では、一例として、以下のように設定されている。
・面発光レーザアレイ１０ａの射出面とカバーガラスＣＧ（透過部ＣＧａ）の入射面との間の光路長Ｌ１：１５ｍｍ
・各カップリングレンズの焦点距離ｆ：４５ｍｍ
・透過部ＣＧａの主走査対応方向の寸法Ｄ１ｍ：２．６ｍｍ
・透過部ＣＧａの副走査対応方向の寸法Ｄ１ｓ：１．２ｍｍ
・開口部ＡＰの主走査対応方向の寸法Ｄ２ｍ：５．８ｍｍ
・開口部ＡＰの副走査対応方向の寸法Ｄ２ｓ：２．４ｍｍ

この場合、透過部ＣＧａのＮＡの値は、以下のようになる。
主走査対応方向のＮＡ：ＮＡ１ｍ＝Ｄ１ｍ／２÷Ｌ１＝２．６／２÷１５＝０．０８７
副走査対応方向のＮＡ：ＮＡ１ｓ＝Ｄ１ｓ／２÷Ｌ１＝１．２／２÷１５＝０．０４０

また、開口部ＡＰのＮＡの値は、以下のようになる。
主走査対応方向のＮＡ：ＮＡ２ｍ＝Ｄ２ｍ／２÷ｆ＝５．８／２÷４５＝０．０６４
副走査対応方向のＮＡ：ＮＡ２ｓ＝Ｄ２ｓ／２÷ｆ＝２．４／２÷４５＝０．０２７

すなわち、実施例１では、ＮＡ１ｍ及びＮＡ１ｓの数値を極力小さくするとともに、ＮＡ１ｍ、ＮＡ１ｓ、ＮＡ２ｍ、ＮＡ２ｓの各数値が（１）式を満足している。これにより、透過部ＣＧａ周辺での反射光束としてのモニタ用光束を極力多く得ることができ、ＡＰＣの際のＳ／Ｎを向上させることができるとともに、開口部ＡＰを実質上の走査光学系の開口（アパーチャ）とすることでアパーチャサイズの選択幅を広げることができる。

ところで、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）の端面発光レーザに対するメリット（優位点）は、多数の発光部を２次元的に配列することができるため、レーザプリンタ、複写機等の書き込み用光源として用いる場合、高速化及び高密度化に適用させ易いことである。

例えば、４０ビームのＶＣＳＥＬの場合では、１５０ｐｐｍ（Ｐｒｉｎｔ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）以上の高速化、４８００ｄｐｉ以上の高密度化に適用できる。

しかしながら、フォトダイオードＰＤで多数のビーム（光束）の光量をモニタして、精度の高いＡＰＣを行うためには、各ビーム（光束）のモニタ光量のばらつきを低減する必要がある。なお、高精度なＡＰＣ動作が行えない場合は、複数ビームで感光体ドラム上を一括して（同時に）書き込みを行う際に、周期的な画像濃度むらが発生し、所謂バンディング（濃淡の縞）などの異常画像の発生を招いてしまう。

ところで、仮に各ビームがフォトダイオードＰＤ上で位置ずれを起こし、該ビームのモニタ光量にばらつきが生じたとしても、光源装置の組立時に、各ビームのＩＬ特性（電流−光出力特性）のばらつきを、例えば補正係数などをルックアップテーブルに記憶させることで、ある程度は補正することができる。

しかしながら、例えば環境温度変化、経時変化などを考慮した場合は、フォトダイオードＰＤの受光面積（受光面の面積）を十分に大きくしないと、不安定なＡＰＣ動作を招いてしまう。

そこで、面発光レーザアレイ１０ａからの複数の光束を受光するフォトダイオードＰＤの幅を、少なくとも副走査対応方向において、フォトダイオードＰＤの受光面上における複数ビーム（複数の光束）の例えば１／ｅ^２強度の部分を合成した合成光束幅よりも大きくすることが好ましい。

ここで、図１２には、面発光レーザアレイ１０ａからの複数の光束のうち、反射ミラーＲＭで反射された複数の反射光束のフォトダイオードＰＤの受光面上における到達位置が示されている。図１２から分かるように、上記合成光束幅（１／ｅ^２強度）は、主走査対応方向に関してＡｐｍであり、副走査対応方向に関してＡｐｓである。また、フォトダイオードＰＤの幅は、主走査対応方向に関してＤｐｍであり、副走査対応方向に関してＤｐｓである。この場合、以下の関係式が成立する。
Ｄｐｓ＞Ａｐｓ……（２）

すなわち、本実施形態では、フォトダイオードＰＤの副走査対応方向の幅Ｄｐｓは、複数ビームの副走査対応方向の合成光束幅（１/ｅ^２強度）Ａｐｓよりも大きく設定されている。

この結果、モニタ光束のフォトダイオードＰＤ上での蹴られロスがなく、且つアライメント精度の許容誤差が大きいモニタ光学系（反射ミラーＲＭ及びフォトダイオードＰＤを含む光学系）を実現することができる。

ここで、主走査対応方向に関しても同様に、Ｄｐｍ＞Ａｐｍ……（３）の関係式を満足するように、Ｄｐｍ及びＡｐｍを設定することも可能である。

しかしながら、後述するように、書込用光束の光パワーＰ２とモニタ用光束の光パワーＰ３の比率は、例えば環境温度変化、経時変化などに起因する発散角変化によるばらつきを低減するためには、（３）式を満足するように、Ｄｐｍ及びＡｐｍの値を設定することは、必ずしも得策ではない。

以上より、面発光レーザアレイ１０ａからの多ビームのモニタを行う場合に、少なくとも副走査対応方向において、複数ビームの合成光束幅よりも十分広いフォトダイオードＰＤの受光面積を確保することにより、安定したＡＰＣ動作を実現することができる。

ところで、光源１０から出射される光束の発散角は、例えば環境温度変化、光出力変化、経時変化などにより変化する。図１３（Ａ）〜図１４（Ｂ）に示されるように、光源１０から出射される光束の発散角が大きくなると、開口部ＡＰを通過する書込用光束の光パワーＰ２は減少する。一方、透過部ＣＧａ周辺の反射ミラーＲＭで反射するモニタ用光束の光パワーＰ３は増大する。逆に、光源１０から出射される光束の発散角が小さくなると、光パワーＰ２は増大し、光パワーＰ３は減少する。

このため、全てのモニタ用光束を、十分に広い受光面を有するフォトダイオードＰＤで受光する場合、走査光学系の実質上の開口（アパーチャ）である開口部ＡＰを透過した光束の光パワーＰ２と、フォトダイオードＰＤで受光される光束の光パワーＰｐとの比Ｐ２／Ｐｐの変化量Δ［Ｐ２／Ｐｐ］は、発散角の変化によって、ほぼリニアに（飛散角の変化に比例して）大きく変化する。

これは、例えば環境温度変化、光出力変化、経時変化などによる発散角変化により、モニタ用光束の光パワーＰｐと、書込用光束の光パワーＰ２がずれてくるため、一見正確にＡＰＣ動作されているようでも、実際には、書き込みパワーが狂っていることを意味する。

この場合、多ビームの環境温度変化、光出力変化、経時変化などによる発散角変化が、揃って同じ方向に変化する場合は、単に多ビームの総合パワーが狙いよりもずれているだけなので、電子写真プロセスなどでは中間転写上の画像濃度を検出し、レーザーパワーにフィードバックするなどの、所謂、電子写真プロセスコントロール（プロコン）で補正することができる。

しかしながら、実際には、多ビームの各ビーム毎に、環境温度変化、光出力変化、経時変化などによる発散角変化の方向が異なるため、各ビームの出力がばらつき、周期的な画像濃度むらが発生し、所謂バンディングなどの異常画像を招いてしまう。

この場合、前述の電子写真プロセスコントロール（プロコン）では、補正することが困難である。

そこで、本実施形態では、以下に説明するように、透過部ＣＧａの透過光束の光パワーＰ１と、フォトダイオードＰＤ上で検出される光パワーＰｐとの比率が、発散角変化が生じても、ほぼ一定に保たれるように、フォトダイオードＰＤの形状及び大きさを設定することとしている。

なお、Ｐ１とＰｐとの比率を一定に保つよりも、走査光学系の実質上の開口（アパーチャ）である開口部ＡＰを透過した光束の光パワーＰ２とＰｐとの比率を一定に保つほうがより効果的であるが、前述のように、各光源装置は、光源１０と、透過部ＣＧａを有する分離光学素子１２と、フォトダイオードＰＤとが一体的に構成されることが望ましく、併せてアパーチャサイズの選択幅を広げることを考慮すると、光源装置の構成部品で閉じた（規定される）Ｐ１とＰｐとの比率を一定に保つようにすることが望ましい。

ここで、フォトダイオードＰＤの開口数ＮＡを、光源１０からフォトダイオードＰＤまでの光路長をＬｐとしたとき、次のように定義する。
フォトダイオードＰＤの主走査対応方向のＮＡ：ＮＡｐｍ＝Ｄｐｍ／２÷Ｌｐ
フォトダイオードＰＤの副走査対応方向のＮＡ：ＮＡｐｓ＝Ｄｐｓ／２÷Ｌｐ

なお、ＮＡ１ｍは、透過部ＣＧａの主走査対応方向に関するＮＡであり、ＮＡ１ｓは、透過部ＣＧａの副走査対応方向に関するＮＡであり、ＮＡｐｍは、フォトダイオードＰＤの主走査対応方向に関するＮＡであり、ＮＡｐｓは、フォトダイオードＰＤの副走査対応方向に関するＮＡである。

そこで、本実施形態では、前述のように定義された透過部ＣＧａのＮＡと、フォトダイオードＰＤのＮＡが、以下の関係式を満足することとしている。
ＮＡ１ｍ＞ＮＡｐｍ、かつＮＡ１ｓ＜ＮＡｐｓ……（４）

すなわち、（４）式では、発散角変化による透過部ＣＧａを透過した光束の光パワーＰ１の変化と、飛散角変化によるフォトダイオードＰＤ上で受光される光パワーＰｐの変化とをキャンセルするように、ＮＡ１ｍ、ＮＡｐｍ、ＮＡ１ｓ、ＮＡｐｓの値が設定されている。

この結果、書込用光束の光量とモニタ用光束の光量の比率がほぼ一定に保たれ、ＡＰＣ動作を高精度に行うことができる。以下に、本実施形態の実施例２を説明する。

［実施例２]
実施例２では、実施例１における条件に、光源１０、フォトダイオードＰＤの条件が加えられており、以下のように設定されている。
・面発光レーザアレイ１０ａの射出面とカバーガラスＣＧ（透過部ＣＧａ）の入射面との間の光路長Ｌ１：１５ｍｍ
・各カップリングレンズの焦点距離f：４５ｍｍ
・透過部ＣＧａの主走査対応方向の寸法Ｄ１ｍ：２．６ｍｍ
・透過部ＣＧａの副走査対応方向の寸法Ｄ１ｓ：１．２ｍｍ
・開口部ＡＰの主走査対応方向の寸法Ｄ２ｍ：５．８ｍｍ
・開口部ＡＰの副走査対応方向の寸法Ｄ２ｓ：２．４ｍｍ
・面発光レーザアレイ１０ａの発光部１０ａ_１の数（チャンネル数）：４０ビーム
・面発光レーザアレイ１０ａの射出面から反射ミラーＲＭの入射面を経てフォトダイオードＰＤの受光面に到る光路長Ｌｐ：２５ｍｍ
・面発光レーザアレイ１０ａの平均発散角α’：７．７°（半値全角）
・半値全角７．７°のときの１／ｅ^２（１３．５%）強度発散角α：約１２°（１／ｅ^２全角）
・フォトダイオードＰＤの受光面の主走査対応方向の寸法Ｄｍｙ：３．０ｍｍ
・フォトダイオードＰＤの受光面の副走査対応方向の方向Ｄｍｚ：５．０ｍｍ

この場合、透過部ＣＧａのＮＡの値は、以下のようになる。
主走査対応方向のＮＡ：ＮＡ１ｍ＝Ｄ１ｍ／２÷Ｌ１＝２．６／２÷１５=０．０８７
副走査対応方向のＮＡ：ＮＡ１ｓ＝Ｄ１ｓ／２÷Ｌ１＝１．２／２÷１５=０．０４０

また、開口部ＡＰのＮＡの値は、以下のようになる。
主走査対応方向のＮＡ：ＮＡ２ｍ＝Ｄ２ｍ／２÷ｆ＝５．８／２÷４５=０．０６４
副走査対応方向のＮＡ：ＮＡ２ｓ＝Ｄ２ｓ／２÷ｆ＝２．４／２÷４５=０．０２７

また、フォトダイオードＰＤのＮＡの値は、以下のようになる。
主走査対応方向のＮＡ：ＮＡｐｍ＝Ｄ２ｍ／２÷Ｌｐ＝３／２÷２５=０．０６
副走査対応方向のＮＡ：ＮＡｐｓ＝Ｄ２ｓ／２÷Ｌｐ＝５／２÷２５=０．１０

また、透過部ＣＧａ上のビーム径Ａ１（１／ｅ^２強度）は、以下のようになる。
Ａ１＝Ｌ１×２×ｓｉｎ（α/２）＝１５×２×ｓｉｎ(１２°／２)＝３．１ｍｍ

また、開口部ＡＰ上のビーム幅（１／ｅ^２強度）Ａ２ｙ、Ａ２ｚは、以下のようになる。
Ａ２ｙ＝ｆ×Ｄ１ｙ／Ｌ１＝４５×２．４／１５＝７．２ｍｍ
Ａ２ｚ＝f×Ｄ１ｚ／Ｌ１＝４５×１．２／１５＝３．６ｍｍ

また、フォトダイオードＰＤ上のビーム径（１／ｅ^２強度）Ａｍは、以下のようになる。
Ａｍ＝Ｌｍ×２×ｓｉｎ（α/２）＝２５×２×sin(１２°／２)＝５．２ｍｍ

以上より、(ＮＡ１ｍ＝０．０８７）＞（ＮＡｐｍ＝０．０６）、かつ(ＮＡ１ｓ＝０．０４０）＜（ＮＡｐｓ＝０．１０）が成り立つ。

すなわち、実施例２では、（４）式を満足するように各数値が設定されており、発散角変化による透過部ＣＧａの透過光束の光パワーＰ１の変化と、発散角変化によるフォトダイオードＰＤ上で検出される光パワーＰｐの変化とが互いにキャンセルされ（相殺され）、結果として、発散角変化が生じても、Ｐ１とＰｐの比率を常に一定に保つことができる。

ここで、発散角変化に対するＰ１とＰｐの比率の変化量であるΔ[Ｐ１／Ｐｐ]が、図１５の実線（ｂ）で示されている。Δ[Ｐ１／Ｐｐ]は、画像濃度変化（バンディングなど）を抑制する観点から、少なくとも１０％以下にすることが望ましい。

全モニタ光束をフォトダイオードＰＤで取り込んだ場合、図１５の破線（ａ）から分かるように、Δ[Ｐ１／Ｐｐ]は、面発光レーザアレイ１０ａの発散角が５．０°〜９．０°の範囲で、約−２０％〜＋２０％変化している。

一方、実施例２の場合は、図１５の実線（ｂ）から分かるように、Δ[Ｐ１／Ｐｐ]を、面発光レーザアレイ１０ａの発散角が５．０°〜９．０°の範囲で、約−３％〜＋３％の変化に抑えることができている。

この結果、書込用光束の光パワーとモニタ用光束の光パワーとをほぼ一定にでき、安定したＡＰＣを行うことができる。

以上説明した本実施形態の光源装置は、面発光レーザアレイ１０ａを有する光源１０と、光源１０から射出された複数の光束の一部を透過（通過）させる透過部ＣＧａ（通過部）と、該透過部ＣＧａに隣接して配置され、複数の光束の残りを光源１０に戻る方向とは異なる方向に反射する反射ミラーＲＭ（反射部）とを有する分離光学素子１２（光学素子）と、反射ミラーＲＭからの反射光束を受光するフォトダイオードＰＤとを備えている。

この場合、透過部ＣＧａに隣接する位置に入射した光束を、反射ミラーＲＭで反射させて、モニタ用光束とすることができる。すなわち、光源から射出された光束をハーフミラー、ビームスプリッタ等で分割（分離）してモニタ用光束を得る従来の方式に比べて、光量ロスが小さく、低コストで、光利用効率を高めることができる。

ここで、面発光レーザは、端面発光レーザに比べて、共振器長が短く、一般に、可干渉性が高いため、他の光学部品などからの戻り光が僅か（例えば１％程度）であったとしても、発振モードが不安定になる。

本実施形態では、反射ミラーＲＭからの反射光束が光源１０に戻ること（光源１０への戻り光の発生）が抑制されるため、結果として、発振モードの不安定性を低減でき、安定したＡＰＣを行うことができる。

本実施形態では、特に、反射ミラーＲＭを、面発光レーザアレイ１０ａの射出方向（Ｒ軸方向）に垂直な面に対して傾射させて配置することで、光源１０からの複数の光束の一部をフォトダイオードＰＤに向けて反射させるとともに、光源１０への戻り光の発生を抑制している。

また、本実施形態では、特に、分離光学素子１２は、扁平なガラス部材から成るカバーガラスＣＧと、カバーガラスＣＧの一面に取り付けられた反射材から成る反射ミラーＭＲとで構成されているため、材料費が安く、かつ製造が非常に簡単である。結果として、コストダウンを図ることができる。

また、光源１０、分離光学素子１２（カバーガラスＣＧ及び反射ミラーＲＭ）、並びにフォトダイオードＰＤが単一のモジュールとして一体的に構成されているので、端面発光レーザとほぼ同様の取り扱いで、面発光レーザの２次元配列、多ビーム化を実現することができる。すなわち、例えば、光源１０と、分離光学素子１２及びフォトダイオードＰＤを含むモニタ光学系とが一体化されているので（予め位置決めされているので）、光走査装置の組立時に、光源１０と上記モニタ光学系との間の位置決め、上記モニタ光学系を構成する分離光学素子１２及びフォトダイオードＰＤの位置決めなどをする必要がない。

そして、光源から受光素子に至る光路長を、従来よりも短くできるため、光学部品（光源１０、カバーガラスＣＧ、反射ミラーＲＭ、フォトダイオードＰＤ）間の位置決めのアライメント精度が多少ラフでも、モニタ用光束をフォトダイオードＰＤ上に良好に結像させることができる。すなわち、上記光学部品間の高精度な位置決めをする必要がない。

また、面発光レーザから射出された光束をハーフミラー、ビームスプリッタ等で分割（分離）して受光素子を含むモニタ光学系でモニタする従来の方式に比べ、部品点数を少なくできるため、光走査装置を小型化でき、かつ光走査装置における光学部品間の位置調整が容易である。結果として、大幅なコストダウンを図ることができる。

本発明は、上記実施形態に特に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、扁平形状のカバーガラスＣＧが、反射ミラーＲＭがＲ軸方向に垂直な面に対して所定角度θで傾斜するように、ＣＡＮパッケージＣＰの側壁ＣＰａに形成された開口ＣＰｂに嵌め込まれているが、これに限られず、要は、透過部ＣＧａ及び反射ミラーＲＭが開口ＣＰｂに対応する位置に位置し、かつ反射ミラーＲＭがＲ軸方向に垂直な面に対して所定角度θで傾斜するように、分離光学素子１２を、ＣＡＮパッケージＣＰに保持させることとすれば良い。

《第１の変形例（その１）》
具体的には、図１６（Ａ）に示されるように、カバーガラスＣＧに取り付けられた反射ミラーＲＭを、ＣＡＮパッケージＣＰの側壁ＣＰａの傾斜面（Ｒ軸方向に垂直な面に対する傾斜角度が所定角度θ）に沿うように該傾斜面に突き当てて固定することとしても良い。この場合、Ｒ軸方向に垂直な面に対する反射ミラーＲＭの傾斜角度を、カバーガラスの形状に関わらず、簡単に、所定角度θとすることができる。この結果、反射ミラーＲＭでの反射光束を、光源１０ではなく、フォトダイオードＰＤに確実に入射させることができる。

《第１の変形例（その２）》
また、図１６（Ｂ）に示されるように、カバーガラスＣＧに取り付けられた反射ミラーＲＭを、ＣＡＮパッケージＣＰの側壁ＣＰａの傾斜面に、例えば接着剤Ｑを介して固定しても良い。この場合、接着剤Ｑの量を適宜調整することにより、反射ミラーＲＭの側壁ＣＰａに対する角度を微調整できるため、カバーガラスの形状に関わらず、Ｒ軸方向に垂直な面に対する反射ミラーＲＭの傾斜角度を、所定角度θとすることができる。この結果、反射ミラーＲＭでの反射光束を、光源１０ではなく、フォトダイオードＰＤに確実に入射させることができる。

《第１の変形例（その３）》
また、図１６（Ｃ）にしめされるように、反射ミラーＲＭが取り付けられたカバーガラスＣＧを、ＣＡＮパッケージＣＰの側壁ＣＰａの傾斜面に、例えば接着剤Ｑを介して固定しても良い。この場合、接着剤Ｑの量を適宜調整することにより、反射ミラーＲＭの側壁ＣＰａに対する角度を微調整できるため、カバーガラスの形状に関わらず、Ｒ軸方向に垂直な面に対する反射ミラーＲＭの傾斜角度を、所定角度θとすることができる。この結果、反射ミラーＲＭでの反射光束を、光源１０ではなく、フォトダイオードＰＤに確実に入射させることができる。

《第２の変形例》
また、図１７に示されるように、ＲＺ断面形状がテーパ形状のガラス材から成るカバーガラスＣＧ２を、光源１０に対向する傾斜面のＲ軸方向に垂直な面に対する傾斜角度が所定角度θになるように、ＣＡＮパッケージＣＰ２の側壁ＣＰ２ａに形成された開口ＣＰ２ｂに例えば接着剤等を介して嵌め込み、その傾斜面に、反射ミラーＲＭを、該傾斜面に沿うように（該傾斜面に突き当てて）固定することとしても良い。この結果、反射ミラーＲＭでの反射光束を、光源１０ではなく、フォトダイオードＰＤに確実に入射させることができる。

また、上記実施形態における光源装置の配置は、一例であって、これに限られない。例えば、上記実施形態では、＋Ｚ方向（鉛直上向き）は、図６（Ａ）の紙面に平行な一方向に設定されているが、図６（Ａ）の紙面に平行な他方向に設定されても良いし、図６（Ａ）の紙面に交差する方向に設定されても良い。

また、上記実施形態では、分離光学素子１２は、カバーガラスＣＧと反射ミラーＲＭとで構成されているが、これに限らず、例えば、分離光学素子を、開口部（通過部）を有する開口板と、該開口部の周囲に取り付けられた反射ミラー（反射部）とで構成することとしても良い。

また、上記実施形態では、反射ミラーＲＭは、カバーガラスＣＧにおける透過部ＣＧａの周囲に取り付けられているが、これに限らず、例えば、透過部ＣＧａの周囲の一部に取り付けられていても良く、要は、透過部ＣＧａに隣接して配置されていれば良い。

また、上記実施形態では、カバーガラスＣＧの中央部を透過部ＣＧａとしているが、これに限らず、カバーガラスの他の部位を透過部としても良い。この場合も、透過部に隣接する位置に反射ミラーを配置すれば良い。

また、上記実施形態では、カバーガラスＣＧ及び反射ミラーＲＭの形状が円板状とされているが、他の形状であっても良い。

また、上記実施形態では、透過部ＣＧ及び開口部ＡＰの形状が矩形とされているが、他の形状であっても良い。

また、上記実施形態では、フォトダイオードＰＤの受光面の形状が矩形とされているが、他の形状であっても良い。

また、光源、分離光学素子及びフォトダイオードは、必ずしも一体化されていなくても良い。

また、光源及びフォトダイオードは、必ずしも外気から密封された空間内に配置されていなくても良い。

上記実施形態では、光走査装置２０１０は、４つの感光体ドラムに個別に対応する４つの光源装置及び４系統の光学系を備えているが、これに限れない。すなわち、光走査装置は、１つ又は２つの光源装置と、該光源装置から射出された光を分離する少なくとも１つの光分離手段（例えばハーフミラー、ビームスプリッタ等）とを備えていても良い。この場合、１系統又は２系統の光学系を４系統の光学系に変換することができる。

上記各実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタが採用されているが、これに限らず、モノクロプリンタを採用することとしても良い。この場合、画像形成装置は、１つの感光体ドラムと、その表面（被走査面）を走査するための１つの光学系と、１つの光源装置とを備えるのみで良い。

上記各実施形態では、画像形成装置としてプリンタが採用されているが、これに限らず、例えば、複写機、複写機と用紙処理装置（例えば、綴じ処理、折り処理、パンチ処理、裁断処理などの機能を有する装置）との複合機などを採用することとしても良い。

１０…光源、１０ａ…面発光レーザアレイ、１２…分離光学素子（光学素子）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…ポリゴンミラー（偏光器）、２２００ａ〜２２００ｄ…光源装置、２２０１ａ〜２２０１ｄ…カップリングレンズ、２２０２ａ〜２２０２ｄ…開口板、ＣＧ…カバーガラス、ＣＧａ…透過部（通過部）、ＲＭ…反射ミラー（反射部）、ＰＤ…フォトダイオード、ＣＡＮパッケージ（保持部材）、ＡＰ…開口部。

特開２００２−０４０３５０号公報 特開２００７−０７９２９５号公報 特開２００９−０６５０６４号公報

Claims (9)

1. 面発光レーザアレイを有する光源と、
   前記光源から射出された複数の光束の一部を通過させる通過部と、前記通過部に隣接して配置され、前記複数の光束の残りを前記光源に戻る方向とは異なる方向に反射する反射部とを有する光学素子と、
   前記反射部からの反射光束を受光する受光素子とを備える光源装置。
2. 前記通過部には、前記複数の光束のうち、中央の光束が入射することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記光学素子は、カバーガラスと、該カバーガラスの一部の周囲に取り付けられたミラーとを含み、
   前記ミラーは、前記光源からの前記複数の光束の射出方向に垂直な面に対して傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
4. 前記光学素子を保持する保持部材を更に備え、
   前記保持部材は、前記射出方向に垂直な面に対して傾斜する傾斜面を有し、
   前記ミラーは、前記傾斜面に沿うように該傾斜面に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 前記光源、前記光学素子及び前記受光素子が、単一のモジュールとして一体的に構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
6. 前記受光素子の少なくとも１つの方向における幅は、前記受光素子上における前記反射部からの複数の光束の合成光束幅よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源装置と、
   前記光源装置の前記通過部を通過した前記光束の光路上に配置されたカップリングレンズと、
   前記カップリングレンズを介した前記光束の光束幅を規定する開口部が設けられた開口板と、
   前記開口部を通過した前記光束を偏向する偏向器と、
   前記偏向器により偏向された前記光束を被走査面に導く走査光学系とを備え、
   前記通過部の主走査対応方向に関する開口数ＮＡ１ｍ、前記通過部の副走査対応方向に関する開口数ＮＡ１ｓ、前記開口部の主走査対応方向に関する開口数ＮＡ２ｍ、及び前記開口部の副走査対応方向に関する開口数ＮＡ２ｓは、ＮＡ１ｍ＞ＮＡ２ｍ、かつＮＡ１ｓ＞ＮＡ２ｓの関係を満足する光走査装置。
8. 前記通過部の主走査対応方向に関する開口数ＮＡ１ｍ、前記通過部の副走査対応方向に関する開口数ＮＡ１ｓ、前記受光素子の主走査対応方向に関する開口数ＮＡｐｍ、及び前記受光素子の副走査対応方向に関する開口数ＮＡｐｓは、ＮＡ１ｍ＞ＮＡｐｍ、かつＮＡ１ｓ＜ＮＡｐｓの関係を満足することを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
9. 像担持体と、
   前記像担持体を光により走査する請求項７又は８に記載の光走査装置とを備える画像形成装置。