JPH09146129A

JPH09146129A - 光走査装置及び画像形成装置

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Publication number: JPH09146129A
Application number: JP29872995A
Authority: JP
Inventors: Masao Watabe; 雅夫渡部
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波信号によって表面弾性波を励起する場
合であっても所定の光ビームの強度を安定して得る。【解決手段】光走査装置は、励起用ＩＤＴ２０及び検
出用ＩＤＴ２２が設けられた光導波路１０と、光導波路
内に光ビームを入射させるレーザー１２と、ＩＤＴ２０
にＳＡＷを励起させる高周波信号を入力するＶＣＯ３４
と、一定の強度のレーザー・ビームが射出されるように
ＩＤＴ２２で検出されたＳＡＷ１８の強度に応じてＶＣ
Ｏ３４からの出力信号を補正する制御回路３２とを備え
ている。光導波路１０中を伝搬する光ビームはＩＤＴ２
０によって励起されたＳＡＷ１８により偏向された後に
射出され、Ｆ・θレンズ等の光学系を経て感光体３０を
露光する。励起されるＳＡＷ１８はＩＤＴ２２からの強
度信号に応じて補正され、一定強度の回折光が射出され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置及び画
像形成装置にかかり、特に、薄膜で形成された光導波路
内に入射された光ビームを、光導波路内で励起された表
面弾性波によって偏向する光走査装置、及びレーザー・
プリンター、デジタル複写機、ファクシミリ等の光走査
装置を用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザー・ビーム・プリンター、デジタ
ル複写機、ファクシミリ等に用いられる光ビームによる
光走査装置としては、気体レーザーや半導体レーザーか
らの光ビームを偏向する回転多面鏡（ポリゴンミラー）
と、その回転多面鏡により反射された光ビームを感光体
等の結像面上において等速度直線運動の状態に集光する
ｆθレンズとで構成されたものが代表的に用いられてい
る。このようなポリゴンミラーを用いた光走査装置は、
モーターによってポリゴンミラーを高速回転させるため
に、耐久性に問題があると共に高速回転の際の騒音が発
生する。また、これら耐久性や騒音を考慮すると、光走
査速度はモーターの回転数によって制限されるという問
題がある。

【０００３】このため、音響光学効果を利用した光導波
路型の光偏向素子が期待されている（C.S.Tsai,IEEE Tr
ans.Circuits and Syst.vol.CAS-26(1979)1072. 、特開
昭５２−６８３０７号公報や特公昭６３−６４７６５号
公報等参照）。この光導波路型の光偏向素子は、ＬｉＮ
ｂＯ₃やＺｎＯ等よりなる光導波路と、この光導波路内
に光ビームをカップリング（入射）させるための入射手
段と、光導波路中の光ビームを音響光学効果により偏向
するための表面弾性波を励起するくし形電極（トランス
デューサ）と、偏向された光ビームを光導波路中より射
出するための射出手段とを備えたものであり、この他に
必要に応じて薄膜レンズ等が光偏向素子へ付加される。

【０００４】このような光導波路型の光偏向素子におい
て、光ビームの偏向角度と表面弾性波の周波数とは略比
例の関係がある。一方、偏向された光ビームの強度は周
波数依存特性を有し、偏向角度によって強度が変化す
る。この周波数特性は、くし型電極の形状や個数およ
び、表面弾性波を励起するくし型電極に入力される電
圧、例えば電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controll
ed Oscllator）の出力電圧のレベルの周波数特性等に依
存している。従って、数十ｍｒａｄ以上の角度範囲で偏
向するようにすると、高帯域で周波数を変化させること
になり、偏向された光ビームの強度は１０〜２０％程度
変化する。この変化はレーザビーム・プリンタやファク
シミリ等にとっては、印字ムラ等になって現れる。

【０００５】この問題を解消するため、プリンター等へ
の応用が検討された光走査素子が提案されている（野崎
他，信学技報，OQE85-177(1986)43.、羽鳥他，信学技
報，OQE88-139(1989)9. ）。この技術では、予め表面弾
性波の周波数特性を測定し、その測定値に基づいてＶＣ
Ｏに相当する高周波アンプの出力特性を制御することに
よって、約±５％の光ビームの強度の安定性を得てい
る。しかしながら、この方法では、さらに高い光ビーム
の強度の安定度を得ることができない。また、導波路の
偏向部位等からのジュール熱による導波路の温度変化
や、駆動回路等の経時変化によって、導波路の材料の性
能指数及び実効屈折率が変化して、回折効率（偏向時の
光強度）が変化するという動的な変化に対応することが
できない。

【０００６】このような動的な変化に対応するために、
特開昭５７−１４６２３号公報には、励起用のトランス
デューサ（ＩＤＴ）の対向側に検出用トランスデューサ
を設置し、導波路上を伝搬してきた表面弾性波の速度変
化を検出し、その検出結果から光偏向素子の温度変化を
求めて、光偏向素子の温度を制御することで、導波路の
材料の性能指数及び実効屈折率の変化を抑制する方法が
提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術のように温度を制御する方法では、ペルチェ素
子等の電熱変換素子が必要であると共にそれを制御する
ために装置が複雑になり、コスト高になる。また、高周
波信号によって表面弾性波を励起する場合、各々の周波
数においてブラック反射を満足させることができるよう
に異なった角度で表面弾性波が進行する。このため、偏
向させるための光ビームの幅を広くすると、表面弾性波
の広がりがトランスデューサの幅に比べて大きくなり、
対向側に設置した検出用トランスデューサだけでは良好
に信号を検出することができないことがある。また、高
周波信号によって表面弾性波を励起する場合には、トラ
ンスデューサに検出されない、すなわち検出用トランス
デューサで吸収されない表面弾性波が散乱して回折時の
ノイズとなり、偏向の妨げとなることがある。

【０００８】本発明は、上記事実を考慮して、高周波信
号によって表面弾性波を励起する場合であっても所定の
光ビームの強度を安定して得ることができる光走査装置
及び画像形成装置を得ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光走査装置は、入力された高周波信号に応じ
て表面弾性波を励起するトランスデューサと、薄膜で形
成された光導波路とを備え、前記高周波信号に応じて励
起された表面弾性波により偏向させた光ビームを射出し
て投影面上で走査する光走査装置において、前記光導波
路上の前記トランスデューサの表面弾性波の伝搬側に設
けられかつ、前記光導波路上を伝搬した表面弾性波の強
度変化を検出する検出手段と、検出した表面弾性波の強
度変化に基づいて、励起する表面弾性波の強度が所定値
になるように、前記トランスデューサへ入力する高周波
信号の強度を補正する補正手段と、を備えたことを特徴
としている。

【００１０】本発明によれば、入力された高周波信号で
くし形電極等で構成されるトランスデューサにより励起
された表面弾性波が光導波路上を伝搬する。この光導波
路上を伝搬した表面弾性波の強度変化を、検出手段によ
り検出する。トランスデューサによって励起される表面
弾性波は、偏向する角度、入力された高周波信号の変動
や光導波路の材料等の特性によって強度変化する。この
ように強度変化すると、射出された光ビームの強度が変
化する。そこで、補正手段は、検出した表面弾性波の強
度変化に基づいて、励起する表面弾性波の強度が所定値
になるように、すなわち、所定強度の光ビームが射出さ
れるように、トランスデューサへ入力する高周波信号の
強度を補正する。従って、検出手段によって検出された
強度変化によって、励起される表面弾性波の強度は所定
値に補正され、安定した所定強度の光ビームを射出する
ことができる。

【００１１】ここで、入射した光ビームの幅が広いとき
や表面弾性波の広がりがトランスデューサの幅に比べて
大きくなるときには、検出手段だけでは全ての表面弾性
波を検出することができずに良好に信号を検出すること
ができないことがある。また、検出手段に検出されな
い、すなわち吸収されない表面弾性波が散乱して回折時
のノイズとなり、偏向の妨げとなることがある。

【００１２】そこで、請求項２にも記載したように、前
記トランスデューサにより励起された表面弾性波を当該
表面弾性波が伝搬するに従って当該表面弾性波のビーム
幅が狭くなるように導く弾性波ビーム幅変換手段を、前
記光導波路の前記検出手段の検出側にさらに設ける。こ
のようにすることによって、励起され伝搬された表面弾
性波は、ビーム幅が狭くなり、効率的に検出手段に導か
れる。

【００１３】また、請求項３にも記載したように、前記
トランスデューサにより励起された表面弾性波を収束さ
せる表面弾性波収束手段を、前記光導波路の前記検出手
段の検出側にさらに備えるようにしてもよい。このよう
にすることによって、励起され伝搬された表面弾性波
は、前記検出手段へ向けて収束され、ビーム幅が狭くな
り、効率的に検出手段に導かれる。この表面弾性波収束
手段は、光導波路上に、レンズ作用を有するように屈折
率を異ならせた材料を用いることや屈折率を段階または
連続的に変化させた部位を形成するようにしてもよい。
また、表面弾性波を反射収束させるために弧状に形成さ
れた表面弾性波反射溝を用いてもよい。

【００１４】前記補正手段は、請求項４にも記載したよ
うに、射出する光ビームの強度を所定強度に補正するた
めの補正量を各周波数毎に記憶した記憶手段を備え、前
記検出手段で検出した表面弾性波の変化及び記憶手段に
記憶した補正量に基づいて補正することができる。すな
わち、記憶手段は、前記高周波信号の各周波数毎に、補
正量を記憶し、検出手段で検出した表面弾性波の変化及
び記憶手段に記憶した補正量に基づいて補正する。この
記憶手段に記憶した補正量は、各周波数に対応して光ビ
ームの強度を所定強度に補正するためのものであり、検
出手段で検出した表面弾性波の強度変化から定まる高周
波信号に対応する補正量を用いてトランスデューサに入
力する高周波信号を周波数毎に補正する。従って、記憶
手段に記憶された補正量を読みだすのみで高周波信号を
補正でき、演算負荷を軽減できる。また、周波数変動に
対応する光ビームの変動を予め検出し、射出する光ビー
ムの強度を所定強度に補正するための補正量を記憶した
記憶手段を備え、前記検出手段で検出した表面弾性波の
変化及び記憶手段に記憶した補正量に基づいて補正する
ことができる。すなわち、表面弾性波の周波数変動に対
応する光ビームの変動を予め検出して、光ビームの強度
が所定強度にするための高周波信号の補正量を求め、記
憶手段に記憶する。検出手段で検出した表面弾性波の強
度変化によって定まる補正量を記憶手段から読み取り、
読み取った補正量によりトランスデューサに入力する高
周波信号を補正する。

【００１５】また、本発明の画像形成装置は、画像を形
成するための感光体と、前記感光体を一様に帯電する帯
電手段と、前記感光体に光を照射して潜像を形成する露
光手段と、前記潜像を可視化する現像手段とを備えた画
像形成装置において、前記露光手段は、薄膜で形成され
た薄膜光導波路と、入力された高周波信号に応じて表面
弾性波を励起するトランスデューサと、前記薄膜光導波
路に少なくとも１本の光ビームを入射するための光源
と、前記光導波路上の前記トランスデューサの表面弾性
波の伝搬側に設けられかつ、前記光導波路上を伝搬した
表面弾性波の強度変化を検出する検出手段と、検出した
表面弾性波の強度変化に基づいて、励起する表面弾性波
の強度が所定値になるように、前記トランスデューサへ
入力する高周波信号の強度を補正する補正手段と、前記
高周波信号の供給により励起された表面弾性波により偏
向した光ビームを薄膜導波路外に出射する出射手段と、
から構成する。従って、高周波信号により偏向された光
ビームであってもその強度は安定することになり、印字
ムラや色村が生じることなく画像を形成することができ
る。

【００１６】なお、上記の光ビームを射出するための装
置としてはレーザー装置があり、Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レ
ーザーや、ＡｌＧａＡｓ等の化合物半導体レーザーまた
はこれらのレーザー・アレイ等を用いることができる。
薄膜で形成された光導波路の材料としてはＬｉＮｂ
Ｏ₃、ＬｉＴａＯ₃、ＺｎＯ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃
（ＰＺＴ）、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃（ＰＬ
ＺＴ）等が代表的であり、例えば、ＬｉＮｂＯ₃の場合
は、ＬｉＮｂＯ₃単結晶ウエハーにＴｉを蒸着した後、
Ｔｉを約１０００°ＣにてＬｉＮｂＯ₃に拡散すること
によって作製した光導波路、ＬｉＴａＯ₃単結晶基板上
へＬｉＮｂＯ₃薄膜をＲｆ−マグネトロン・スパッタリ
ングによって気相エピタキシャル成長した光導波路、α
−Ａｌ₂Ｏ₃単結晶基板上へＬｉＮｂＯ₃薄膜をゾルゲ
ル法によって固相エピタキシャル成長した光導波路等を
用いることができる。ＺｎＯの場合は、ガラス基板上へ
電子ビーム蒸着またはＲｆ−マグネトロン・スパッタリ
ングによって作製したｃ軸配向性のＺｎＯ薄膜を光導波
路としたもの、ＰＬＺＴの場合には、ＭｇＯ基板上へＰ
ＬＺＴ薄膜をイオンビーム・スパッタリングによって気
相エピタキシャル成長した光導波路、ＧａＡｓ基板上エ
ピタキシャルＭｇＯバッファ層へＰＬＺＴ薄膜をＲｆマ
グネトロン・スパッタリングによって気相エピタキシャ
ル成長した光導波路、ＳｒＴｉＯ₃基板上へＰＬＺＴ薄
膜をゾルゲル法によって固相エピタキシャル成長した光
導波路等を用いることができる。

【００１７】レーザー装置の発振によって射出される光
ビーム、すなわちレーザー・ビームはプリズム・カップ
リング、バット・カップリング（またはエンド・カップ
リング）、グレーティング・カップリング、エバーネッ
セント・フィールド・カップリング等によって光導波路
に入射される。薄膜レンズとしては、モード・インデッ
クス・レンズ、ルネブルク・レンズ、ジオデシック・レ
ンズ、フレネル・レンズ、グレーティング・レンズ等が
適している。光導波路中の光ビームを回折偏向するため
の表面弾性波（ＳＡＷ）を励起用のトランスデューサ、
または伝搬された表面弾性波を検出する検出手段として
のトランスデューサは、平行くし形電極、表面弾性波の
伝搬方向に電極指間ピッチを変化させたチャープ電極、
この電極を角度を変えて複数配置した電極、各電極指間
の角度が傾斜したチャープ電極、湾曲したすだれ状電
極、各電極指間隔が電極長さ方向に変化する湾曲電極、
電極指間ピッチの異なる複数個の電極を角度を変えて配
置した電極等を用いることができ、さらにいずれかの電
極を用いて光導波路中の光ビームを多重回折することも
可能である。また、検出手段としての検出用トランスデ
ューサは信号を検出するだけでなく光ビーム回折後の表
面弾性波を吸収することで、光導波路内での表面弾性波
の余分な散乱を防ぐ機能をも有している。変調はデジタ
ルおよびアナログの何れかを必要に応じて選択すること
が可能である。出射手段は、プリズム・カップラー、グ
レーティング・カップラー、フォーカシング・カップラ
ー、ＳＡＷグレーティング・カップラー等が適してい
る。表面弾性波のフィードバック制御を行う為には、具
体的には、トランスデューサに入力される高周波の発振
回路であるＶＣＯ（電圧制御発振器）の出力電圧レベル
を調整できるような回路をＶＣＯに組み込み、制御ルー
プを構成すること等によって達成される。

【００１８】前記請求項２に記載の弾性波ビーム幅変換
手段に相当する、表面弾性波の幅を変換する表面弾性波
導波路は、薄膜導波路の上に薄膜を設け、導波部の速度
を遅くすることによって、エネルギーを導波路内に閉じ
込めようとするものでＴａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、等の薄
膜をリフトオフ法等を用いて、高周波スパッタ法等によ
り作製することができる。

【００１９】前記請求項３に記載の表面弾性波収束手段
に相当する、弾性波反射溝は、たとえばフォトリソグラ
フィー、イオンビーム加工、レーザ加工等によって形成
される。反射溝の内側面は反射面となるから、表面弾性
波の乱反射を防ぎ効率の良い反射を確保する為に、滑ら
かにしておくと良い。また、反射溝の深さは表面弾性波
の波長（周期）λに対して２λ程度で十分である。更
に、この反射溝を円弧状に形成することで、拡散してい
る表面弾性波を検出用トランスデューサに収束させるこ
とができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。第１実施の形態は、入射したレー
ザー・ビームを薄膜導波路によって所定の角度範囲で偏
向する光走査装置に本発明を適用したものである。

【００２１】まず、表面弾性波（以下、ＳＡＷとい
う。）を用いて偏向を行うときの薄膜導波路の回折効率
（偏向時の光強度）について説明する。

【００２２】一般的には、音響光学効果（ＡＯ効果）に
よる光変調素子としての光学素子内での回折効率ηは近
似的に次の（１）式で表される。

【００２３】 η＝ｓｉｎ²［π／４・Ｉ｛Ｍ・Ｐ・Ｌ／（ｄ・λ²）｝^1/2］・・・（１）但し、Ｉ：導波光とＳＡＷの重なり積分Ｍ：次の式で示す薄膜導波路材料の性能指数（音響光学
良度指数）Ｍ＝ｎｉ³ｎｄ³／ρｖ³ （ρ：薄膜の密度、ｖ：表面弾性波の速度、ｎｉ：入射
光に対する実効屈折率、ｎｄ：回折光に対する実効屈折
率）Ｐ：表面弾性波の強度Ｌ：導波光とＳＡＷの相互作用長

【００２４】ここで、上記の（１）式より、入力する高
周波信号の強度（高周波パワー）に対して発生する表面
弾性波の強度（以下、ＳＡＷパワーという。）Ｐの変換
は、１００％の効率で行われず、全高周波パワーのおよ
そ数１０％がＳＡＷパワーに変換されるのみである。ま
た、ＳＡＷを励起するためのトランスデューサ（ＩＤＴ
電極）の形状に起因して、使用する周波数帯域でＳＡＷ
パワーが５％〜２０％程度変化する。そのため、回折効
率も周波数依存性を有することになり、５％〜２０％程
度変化する。また、このときＳＡＷに変換されなかった
入力した高周波パワーはジュール熱等になり、導波路自
体の温度変化を生じさせる。このことにより、薄膜導波
路材料の性能指数及び実効屈折率に変化が生じ、その結
果回折効率に変化が生じる。

【００２５】この問題点を解消するために、本発明者等
は、上記の（１）式より回折効率を変化させるものとし
ては薄膜導波路の材料の性能指数及び実効屈折率と、Ｓ
ＡＷパワーとがある点に着眼し、ＳＡＷパワーを変化さ
せることで、薄膜導波路材料の性能指数及び実効屈折率
の変化を補正して、回折効率を一定とさせることが可能
であるという知見を得た。

【００２６】図１に示すように、第１実施の形態にかか
る光走査装置は、２０ｍＷの出力の半導体レーザー１２
を備えている。この半導体レーザー１２からはコリメー
トされたレーザー・ビームが射出される。なお、光導波
路１０上に入力されたレーザー・ビームをコリメート等
のビーム整形をするための薄膜レンズを設けてもよい。
半導体レーザー１２の射出側には、α−Ａｌ₂Ｏ₃単結
晶基板上にＬｉＮｂＯ ₃薄膜導波路である光導波路１０
が設けられた光学素子が設けられている。この光導波路
１０上には、半導体レーザー１２から射出されたレーザ
ー・ビームを光導波路１０内へ入射させるための入射用
グレーティング１４が形成されている。半導体レーザー
１２から射出されたレーザー・ビーム１６は入射用グレ
ーティング１４のグレーティング・カップリングにより
光導波路１０へ入射される。光導波路１０上に入射され
たレーザー・ビーム１６ａの進行方向に沿った所定位置
には射出用グレーティング２８が設けられている。従っ
て、光導波路１０内を進行したレーザー・ビーム１６ａ
は、射出用グレーティング２８によって光導波路１０外
へ射出される。この光導波路１０外へ射出されたレーザ
ー・ビーム１６ｂの射出方向に沿った所定位置には円筒
状の感光体３０が位置している。なお、図示は省略した
が、光導波路１０のレーザー・ビームの射出側で感光体
３０までの間にはＦ・θレンズ等の光学系が設けられて
いる。

【００２７】上記光導波路１０内を進行するレーザー・
ビーム１６ａから所定方向（図１では紙面の上方向）へ
所定間隔を隔てた位置の光導波路１０上には、電極指間
ピッチを変化させたトランスデューサとしての励起用チ
ャープＩＤＴ電極（以下、励起用ＩＤＴ電極という。）
２０が設けられている。この励起用ＩＤＴ電極２０と対
向する位置の光導波路１０上には検出用チャープＩＤＴ
電極（以下、検出用ＩＤＴ電極という。）２２が設けら
れている。

【００２８】上記の励起用ＩＤＴ電極２０は整合回路３
６を介してＶＣＯ３４の出力端子３４Ａに接続されてい
る。検出用ＩＤＴ電極２２は、制御回路３２の入力端子
３２Ａに接続されている。この制御回路３２の第１出力
端子３２ＡはＶＣＯ３４の入力端子３４Ｂに接続され、
第２出力端子３２Ｃは半導体レーザー１２に接続されて
いる。半導体レーザー１２は、制御回路３２から出力さ
れた信号に応じて一定の光量のレーザー・ビームが射出
されるように駆動する。

【００２９】励起用ＩＤＴ電極２０は、入力された信号
に応じてＳＡＷ１８を励起する。すなわち、ＶＣＯ３４
から出力された高周波信号が整合回路３６で励起用ＩＤ
Ｔ電極２０を駆動するための信号に整合され、励起用Ｉ
ＤＴ電極２０へ入力されて、ＳＡＷ１８を励起する。こ
のＶＣＯ３４の出力周波数はＶＣＯ３４の入力端子３４
Ｂに入力される電圧値によって定まる。制御回路３２
は、検出用ＩＤＴ電極２２からの検出信号に基づいてＶ
ＣＯ３４へ補正量を出力する（詳細後述）。ＶＣＯ３４
は、補正量を含む電圧値に基づいて所定周波数の高周波
信号を出力する。従って、信号がＶＣＯ３４の入力端子
３４Ｂに入力されると、ＶＣＯ３４から補正量を含む電
圧値に基づいて所定周波数の高周波信号が出力され、そ
の高周波信号が励起用ＩＤＴ電極２０に印加されると、
光導波路１０に同じ周波数のＳＡＷ１８が励起される。

【００３０】これによって、光導波路１０へ入射された
レーザー・ビーム１６は、光導波路１０に励起されたＳ
ＡＷ１８によりブラッグ回折されることによって偏向さ
れる。この偏向されるレーザー・ビームは、励起用ＩＤ
Ｔ電極２０に入力された高周波信号により所定角度範囲
（図１では角度θ）内で偏向される。そして、光導波路
１０から射出されたレーザー・ビーム１６ｂは、図示を
省略したＦ・θレンズ等の光学系を通過し感光体３０上
へ至る。従って、レーザー・ビームは偏向によって感光
体３０上を走査することになり、偏向されたレーザー・
ビームによって感光体３０上に走査線を形成できる。

【００３１】なお、本実施の形態では、図示は省略した
駆動手段によって感光体３０は所定の回転速度で所定方
向（図１では矢印Ａ方向）に回転可能とされている。従
って、上記の偏向による走査を主走査とし、感光体の回
転による副走査をすることによって、感光体３０上に走
査線が副走査方向に複数連続した画像面（投影面）を形
成することができる。

【００３２】次に、上記ＶＣＯ３４の一例を図２を参照
し説明する。図２に示したＶＣＯ３４は、ゲイン調節端
子を設けた回路の一例である。ＶＣＯ３４は、電圧入力
端子５２及びゲイン調整端子５４を備えており、電圧入
力端子５２は信号レベル変換器４０を介して発振回路４
２に接続されている。信号レベル変換器４０は、電圧入
力端子５２から入力された電圧値を発振回路４２へ入力
するための入力レベルに変換するための変換器である。
また、発振回路４２は入力された信号レベルに応じた高
周波信号を発振するための回路である。発振回路４２の
出力端子はＤＢＭ（Double Balanced Modelation）４４
及び増幅器（ＡＭＰ）４６を介して出力端子３４Ａに接
続されている。ＤＢＭ４４はゲイン調整端子５４に接続
されており、このＤＢＭ４４とゲイン調整端子５４との
間は信号安定化のためにコンデンサ４８及び抵抗５０を
介して接地されている。ＤＢＭはゲイン調節端子５４か
ら入力される電流によってＤＢＭ４４の入力信号（高周
波信号）に対する出力信号の減衰率が変化する。従っ
て、電圧入力端子５２に入力された電圧値に応じて発振
回路４２において高周波が発振される。発振回路４２で
発振された高周波信号は、ＤＢＭ４４でゲイン調節端子
５４から入力される電流に応じてゲイン調整され、ＡＭ
Ｐ４６を通して出力端子３４Ａから出力される。

【００３３】次に、上記制御回路の一例を図３を参照し
説明する。制御回路３２は、半導体レーザー１２が射出
するレーザービーム１６の強度を一定に保持するための
オートパワーコントローラ（ＡＰＣ）等の駆動回路７０
を備えている。なお、この駆動回路７０は、後述するメ
モリ６６やホストコンピュータからの制御信号によって
レーザー・ビーム１６の強度を定めるようにしてもよ
い。なお、感光体３０上に画像を形成する場合には、図
示しないホストコンピュータ等から形成するための画像
の濃度等に応じた画像データが入力されるようにして、
感光体３０の走査（主走査及び副走査）と同期して、駆
動回路７０において画像データに応じてレーザー・ビー
ム１６の強度を変更すればよい。

【００３４】また、制御回路３２は、メモリ６６を備え
ており、このメモリ６６は変換器６４の入力端子及び演
算器６８の第１入力端子に接続されている。この演算器
６８の第２入力端子は強度検出器７２を介して検出用Ｉ
ＤＴ電極２２に接続されている。変換器６４の出力端子
は電圧入力端子５２（図２）に接続する端子６０に接続
されている。また、演算器６８の出力端子はゲイン調整
端子５４（図２）に接続する端子６２に接続されてい
る。

【００３５】メモリ６６には光導波路１０から射出され
るレーザー・ビーム（回折光）の強度を一定に保持する
ように予め定められた基準信号ｙ₀が記憶されている。
この基準信号ｙ₀は光導波路１０から射出されるレーザ
ー・ビーム（回折光）の強度が予め定めた一定値である
ときに強度検出器７２から出力される信号に一致されて
いる。強度変換器７２は検出用ＩＤＴ電極２２から出力
された信号の強度を検出するものである。なお、検出用
ＩＤＴ電極２２から出力された信号は、ＳＡＷ１８の周
波数と強度であるが、本実施の形態では説明を簡単にす
るため、強度検出器７２は検出されたＳＡＷ１８の、あ
る周波数における強度信号を出力するものとして説明す
る。また、周波数毎に強度を検出するようにしてもよ
い。この場合にはＳＡＷ１８の周波数と強度に応じた強
度信号を出力するようにすればよい。変換器６４はメモ
リ６６から入力された信号に応じた電圧をＶＣＯ３４の
電圧入力端子５２にレベル校正した信号Ｙとして変換出
力するための回路である。演算器６８は第１及び第２の
入力端子から入力された信号を減算した演算結果に応じ
た信号ｇを出力する回路である。

【００３６】次に、本実施の形態の光走査装置の作動を
説明する。光導波路１０へ入射された一定強度のレーザ
ー・ビーム１６ａは、ＳＡＷ１８によるブラッグ回折の
作用により偏向される。すなわち、光導波路１０内を通
過するレーザー・ビームは、励起用ＩＤＴ電極２０に入
力された高周波信号に応じて励起されるＳＡＷ１８によ
って光導波路１０内でブラッグ回折されて、偏向され
る。このとき、光導波路１０から射出されるレーザー・
ビーム（回折光）の強度を一定に保持するための基準信
号ｙ₀に対応する信号Ｙが制御回路３２から出力されて
おり、ＶＣＯ３４はその信号Ｙに応じた高周波信号を出
力し、励起用ＩＤＴ電極２０で励起されたＳＡＷ１８が
伝搬される。

【００３７】この導波路１０上を伝搬するＳＡＷ１８
は、検出用ＩＤＴ電極２２に伝搬して、この検出用ＩＤ
Ｔ電極２２から出力信号が出力される。この出力信号に
応じて制御回路３２の強度検出器７２から強度信号ｙａ
が出力される。演算器６８ではメモリ６６からの基準信
号ｙ₀から強度信号ｙａを減算し、その減算結果である
信号ｇ（＝ｙ₀−ｙａ）をゲイン調整端子５４へ向けて
出力する。

【００３８】ＶＣＯ３４では信号Ｙにより発振回路で高
周波が発振されると共に、ＤＢＭ４４において信号ｇに
応じてゲイン調整され（出力信号の減衰率が変化さ
れ）、整合回路３６を介して励起用ＩＤＴ電極２０に入
力される。

【００３９】従って、制御回路３２では、光導波路１０
から射出されるレーザー・ビームの強度が一定であれば
強度検出器７２からは基準信号ｙ₀と一致する強度信号
ｙａが出力される。一方、ＳＡＷ１８の強度が変動する
と、射出されるレーザー・ビームの強度が変動し、強度
検出器７２から出力される強度信号ｙａは基準信号ｙ ₀
と不一致となる。このように不一致となる強度信号が出
力されると、演算器６８で差分が求められ、ＶＣＯ３４
の出力信号の減衰率が変化するように信号ｇが出力され
る。このようにして出力信号の減衰率が変化された高周
波信号が励起用ＩＤＴ電極２０に入力されると、略一定
の強度のレーザー・ビームを射出するようなＳＡＷ１８
が励起される。これによって、光導波路１０から射出さ
れるレーザー・ビームの強度、すなわち、回折光の強度
は、基準信号に略一致し安定する。

【００４０】本発明者等は、本実施の形態にかかる光走
査装置において、トランスデュサーの帯域Δｆ＝１００
０ＭＨｚ、レーザーの波長λ０＝７８０ｎｍ、レーザー
・ビーム幅１０ｍｍの条件で実験を行い、光導波路から
射出されたレーザー・ビームは、偏向角度が約１３°で
走査され、レーザー・ビームの光強度分布の均一性が良
好な走査線を形成することができる、という結果を得
た。

【００４１】なお、上記検出用ＩＤＴ電極２２で検出さ
れる出力信号は、ＳＡＷの周波数と強度であるが、伝搬
速度を求め、求めた伝搬速度から温度変化を求めて、上
記の（１）式を補正することも可能である。一例として
は、レーザー・ビーム１６ａを偏向するとき以外の時
間、例えば回折光の帰線時間（ＴＶ信号の走査線の帰線
時間に相当する）を利用して、この帰線時間内に励起用
ＩＤＴ電極２０にトリガーパルス等の標準信号を入力す
る。そして、出力用チャープＩＤＴ２２から標準信号を
抽出することによって、ＳＡＷ１８の伝搬速度ｖＡを求
めることができる。すなわち、出力用チャープＩＤＴ２
２から抽出された標準信号の遅延時間をτ、励起チャー
プＩＤＴ２０と検出用ＩＤＴ電極２２の間の距離をＬＡ
とすると、伝搬速度ｖ_Aは次の（２）式で表せる。

【００４２】ｖ_A＝ＬＡ／τ ・・・（２）

【００４３】このＳＡＷの伝搬速度ｖ_Aの所定時間にお
ける速度変化量Δｖと温度変化量ΔＴとの関係は次の
（３）式で表せる。

【００４４】 Δｖ＝Ｒ｛ΔＴ｝² ・・・（３）但し、Ｒ：定数

【００４５】ここで、上記の（１）式の密度や屈折率は
温度変動によって変化する。従って、上記の（３）式か
ら求めた温度変化量を用いて密度や屈折率の変化による
回折効率の変化を補正するようにすれば、より正確にＳ
ＡＷの出力安定性を得ることができる。

【００４６】また、上記の、高周波信号駆動回路の経時
変動や温度変動、及び励起用ＩＤＴ電極２０の形状から
予測されるＳＡＷ１８の変動は予め実験等によって求め
ることができるので、これら予め求めた変動による補正
量を制御回路３２にさらに記憶しておけば、ＳＡＷ１８
をさらに安定させることができ、射出されるレーザー・
ビームの安定性を向上させることができる。

【００４７】なお、本実施の形態の光走査装置を用いて
感光体３０上に画像を形成する場合には、ＳＡＷの偏向
による主走査及び感光体３０の回転による副走査に同期
して画像信号に基づいてレーザー・ビームを投影するよ
うにすればよい。例えば、２値画像形成の場合には、画
像信号の画素毎に感光体３０上に投影されるレーザー・
ビームをオンオフしたり、レーザー・ビームの強度を感
光体３０上に潜像形成が可能な強度とそれ未満の強度と
に強弱させる。また、階調画像の場合には階調度に応じ
てレーザー・ビームの強度を設定する。これらレーザー
・ビームをオンオフしたり、レーザー・ビームの強度を
強弱または設定したりすることは、半導体レーザー自体
を制御したり、励起用ＩＤＴ電極へ入力する高周波信号
の強度を変更することで、可能である。

【００４８】次に、第２実施の形態を説明する。上記実
施の形態における光導波路で大きな角度範囲で偏向しよ
うとすると、励起用ＩＤＴ電極２０へ入力する信号の周
波数帯域が広帯域になり、制御が複雑化すると共に、光
導波路への負荷が増大する。そこで、本実施の形態で
は、単純な構成で、より広範囲の走査を可能とする光走
査装置を提供するものである。なお、本実施の形態は上
記実施の形態と略同様の構成であるため、同一部分は詳
細な説明を省略する。

【００４９】図４に示すように、第２実施の形態にかか
る光走査装置は、半導体レーザー１２として、２０ｍＷ
の出力の半導体レーザー１２₁，１２₂，１２₃を備え
ている。これらの各半導体レーザー１２₁〜１２₃から
はコリメートされたレーザー・ビームが射出される。

【００５０】半導体レーザー１２₁の射出側には、上記
光導波路１０と同様の構成の光導波路１０ａが設けられ
た光学素子が設けられており、光導波路１０ａ上には、
半導体レーザー１２₁〜１２₃の各々から射出されたレ
ーザー・ビームを光導波路１０ａ内へ入射させるための
入射用グレーティング１４₁が形成されている。この光
導波路１０ａ上に入射されたレーザー・ビームの進行方
向に沿った所定位置には射出用グレーティング２８₁が
設けられている。光導波路１０ａ外へ射出されたレーザ
ー・ビームの射出方向に沿った所定位置には円筒状の感
光体３０₁が位置している。

【００５１】光導波路１０上には、上記実施の形態にお
ける励起用ＩＤＴ電極２０及び検出用ＩＤＴ電極２２と
同様の配置であり、半導体レーザー１２₁を担当する励
起用ＩＤＴ電極２０₁及び検出用ＩＤＴ電極２２₁、半
導体レーザー１２₂を担当する励起用ＩＤＴ電極２０₂
及び検出用ＩＤＴ電極２２₂、半導体レーザー１２₃を
担当する励起用ＩＤＴ電極２０₃及び検出用ＩＤＴ電極
２２₃が並列して設けられている。これら励起用ＩＤＴ
電極２０₁〜２０₃及び検出用ＩＤＴ電極２２ ₁〜２２
₃は、偏向角度範囲θで感光体３０₁を走査したとき
に、走査線が連続するように配置される。

【００５２】励起用ＩＤＴ電極２０₁は整合回路３６₁
を介してＶＣＯ３４₁に接続され、検出用ＩＤＴ電極２
２₁は制御回路３２₁に接続される。同様に、励起用Ｉ
ＤＴ電極２０₂は整合回路３６₂を介してＶＣＯ３４₂
に接続され、励起用ＩＤＴ電極２０₃は整合回路３６₃
を介してＶＣＯ３４₃に接続され、検出用ＩＤＴ電極２
２₂、２２₃は、制御回路３２₁に接続されている。こ
の制御回路３２₁の出力端子はＶＣＯ３４₁〜３４₃の
入力端子に各々接続されている。また、半導体レーザー
を駆動するための出力端子３２Ｃは半導体レーザー１２
₁〜１２₃の各々に接続されている。

【００５３】図５に示すように、制御回路３２₁は、上
記制御回路３２（図３）と同様の構成である制御部８２
₁、８２₂、８２₃を有し、これら制御部８２₁、８２
₂、８２₃にはタイミング回路８０が接続されている。
制御部８２₁は検出用ＩＤＴ電極２２₁からの検出信号
に基づいてＶＣＯ３４₁へ補正量を出力し、制御部８２
₂は検出用ＩＤＴ電極２２₂からの検出信号に基づいて
ＶＣＯ３４₂へ補正量を出力し、制御部８２₃は、検出
用ＩＤＴ電極２２₃からの検出信号に基づいてＶＣＯ３
４₃へ補正量を出力する。ＶＣＯ３４₁〜３４₃の各々
は、補正量を含む電圧値に基づいて高周波信号を出力す
る。タイミング回路８０は、制御部８２ ₁〜８２₃から
出力される信号を投影面上で１本の走査線を形成するよ
うに同期させるための回路である。例えば、制御部８２
₁〜８２₃から順に信号を出力するように同期信号を出
力したり、制御部８２₁〜８２₃の各々が一致して動作
するように同期信号を出力したりする。このように、Ｖ
ＣＯ３４₁〜３４₃の各々に信号が入力されると、各Ｖ
ＣＯから高周波信号が出力され、その高周波信号が励起
用ＩＤＴ電極に印加され、光導波路１０に同じ周波数の
ＳＡＷが励起される。すなわち、励起用ＩＤＴ電極２０
₁はＳＡＷ１８₁を励起し、励起用ＩＤＴ電極２０₂は
ＳＡＷ１８₂を励起し、励起用ＩＤＴ電極２０₃はＳＡ
Ｗ１８₃を励起する。

【００５４】これによって、例えば制御部８２₁〜８２
₃から順に信号が出力される場合、光導波路１０へ入射
された半導体レーザー１２₁からのレーザー・ビームが
ＳＡＷ１８₁によりブラッグ回折されることによって偏
向され、その後半導体レーザー１２₂からのレーザー・
ビームがＳＡＷ１８₂によりブラッグ回折されることに
よって偏向され、その後半導体レーザー１２₃からのレ
ーザー・ビームがＳＡＷ１８₃によりブラッグ回折され
ることによって偏向されるというように順次偏向され
る。これらの偏向されたレーザー・ビームは、各励起用
ＩＤＴ電極に入力された高周波信号により略同一の所定
角度範囲（図４では角度θ）内で偏向される。そして、
光導波路１０から射出されたレーザー・ビームは、図示
を省略したＦ・θレンズ等の光学系を通過し感光体３０
₁上へ至る。

【００５５】従って、ＳＡＷ１８₁、ＳＡＷ１８₂、そ
してＳＡＷ１８₃によりレーザー・ビームがブラッグ回
折されることによって順次偏向され、感光体３０₁上を
走査することになり、角度範囲３θで偏向したレーザー
・ビームにより形成される走査線に等価な走査線を感光
体３０上に形成できる。

【００５６】本実施の形態では、３つのの励起用ＩＤＴ
電極に対向して、各々対応する検出用ＩＤＴ電極を設置
している。これらの検出用ＩＤＴ電極は、各々ＳＡＷを
検出することを主な機能とするが、これらの検出用ＩＤ
Ｔ電極はＳＡＷの検出だけではなく、ＳＡＷ吸収層とし
ての機能を有している。すなわち、励起用ＩＤＴ電極２
０₁で励起されたＳＡＷ１８₁は、検出用ＩＤＴ電極２
２₁で検出されることによって光導波路１０ａ内の不要
な伝搬を抑制している。同様に、励起用ＩＤＴ電極２０
₂で励起されたＳＡＷ１８₂は、検出用ＩＤＴ電極２２
₂で検出されることによって光導波路１０ａ内の不要な
伝搬を抑制し、励起用ＩＤＴ電極２０₃で励起されたＳ
ＡＷ１８₃は、検出用ＩＤＴ電極２２₃で検出されるこ
とによって光導波路１０ａ内の不要な伝搬を抑制してい
る。従って、励起用ＩＤＴ電極２０₁〜２０₃の各々で
励起されたＳＡＷ１８₁〜１８₃は検出によって吸収さ
れ、後続のＳＡＷへ影響することがない。このため、各
ＳＡＷは安定して伝搬する。

【００５７】なお、本発明者等は、本実施の形態にかか
る光走査装置において、励起用ＩＤＴ電極の帯域Δｆ＝
１０００ＭＨｚ、レーザーの波長λ０＝７８０ｎｍ、レ
ーザー・ビーム幅１ｍｍとする条件で実験を行い、各レ
ーザー・ビームは偏向角度が約１３°で走査されること
により、３本のレーザー・ビームによる見かけの走査角
度は約３９°を得ることができ、レーザー・ビームもＳ
ＡＷノイズ等で回折が乱されることなく、感光体上にて
均一な強度の一本の走査線を形成することができる、と
いう結果を得た。

【００５８】図６には、第２実施の形態の比較例とし
て、検出用ＩＤＴ電極を設けない光導波路１０_Hによる
光走査装置を示した。なお、比較例の制御回路３２
_Hは、検出用ＩＤＴ電極の検出信号によってＶＣＯで信
号を出力するものではなく、所定の信号を出力するもの
である。

【００５９】比較例では、励起用ＩＤＴ電極２０₁でＳ
ＡＷ１８₁を励起し、励起用ＩＤＴ電極２０₂でＳＡＷ
１８₂を励起し、励起用ＩＤＴ電極２０₃でＳＡＷ１８
₃を励起することによって広範囲で走査線を形成するよ
うに偏向することができるが、実際には励起用ＩＤＴ電
極２０₁、２０₂から励起されたＳＡＷ１８₁、１８ ₂
が光ビーム偏向後も光導波路１０_H内を進行し存在して
いるため、伝搬方向で励起されるＳＡＷに対してノイズ
となり、良好な回折が行われず、レーザビーム強度も制
御できずばらつくという問題を生じる。

【００６０】次に、第３実施の形態を説明する。本第３
実施の形態は、励起用ＩＤＴ電極で励起され伝搬するＳ
ＡＷを効率的に検出するものである。なお、本実施の形
態は、上記第１実施の形態と同様の構成のため、同一部
分には同一符号を付し詳細な説明を省略する。

【００６１】光導波路を用いた光走査装置では、チャー
プ傾斜型ＩＤＴ等の励起用ＩＤＴ電極を用いた場合、励
起されたＳＡＷは入射されたレーザ・ビームに対してブ
ラッグ反射の条件を満たすように、入射されたレーザ・
ビームの光軸（進行方向に沿う中心軸）に対して、各周
波数毎に異なる角度で広がる。

【００６２】例えば、上記第１実施の形態において、励
起用ＩＤＴ電極として電極幅２．５μｍのチャープ傾斜
型ＩＤＴを用いて、帯域Δｆ＝１０００ＭＨｚ、レーザ
ーの波長λ０＝７８０ｎｍ、レーザー・ビーム幅２０ｍ
ｍの条件でＳＡＷを励起させた場合、ＳＡＷは４〜５°
の角度で放射され、検出側では、このブラッグ反射角の
広がりによる広がりと、ＳＡＷの拡散による広がりによ
って、３ｍｍ以上の広がりを伴って伝搬される。このと
き、励起用ＩＤＴ電極に対向して設けられた検出用ＩＤ
Ｔ電極で検出できないＳＡＷは光導波路内で反射し、レ
ーザー・ビームの回折に対してノイズとなる。このた
め、射出されるレーザー・ビームは安定した強度を得る
ことができない。

【００６３】そこで、本実施の形態では、図７に示すよ
うに、ＳＡＷ１８を効率よく検出するため、光導波路１
０上でかつ検出用ＩＤＴ電極２２の検出側に、ＳＡＷ幅
変換導波路９０を設けている。このＳＡＷ幅変換導波路
９０は、光導波路１０上に、ＳＡＷ１８の伝搬方向の上
流側の部位の巾が最も広くなると共に、ＳＡＷ１８の伝
搬方向に向かって徐々に巾が狭くなりかつ、端面が円弧
状に形成された導波路部を形成することによって実現で
きる。これにより、ＳＡＷ幅変換導波路９０は、励起用
ＩＤＴ電極２０で励起され伝搬されたＳＡＷ１８を検出
用ＩＤＴ電極２２に収束させる機能を有することにな
る。また、このＳＡＷ幅変換導波路９０の形状はＳＡＷ
１８の伝搬損失ができるだけ少なくなるように形成する
ことが好ましい。例えば、伝搬損失を抑制したＳＡＷ幅
変換導波路９０の一例は、光導波路１０上に厚さ１μｍ
のＴａ₂Ｏ₅を装荷することにより形成することができ
る。この装荷膜の真下がＳＡＷ１８が伝搬される導波路
部分となる。この装荷膜は、通常のリフトオフ法を用い
て、Ｔａをターゲットにして高周波反応性スパツタリン
グにより作製することができる。

【００６４】このように、ＳＡＷ幅変換導波路９０を形
成することによって、ＳＡＷ幅変換導波路９０ではＳＡ
Ｗ１８の伝搬速度が遅くなり、光導波路内で拡散するこ
となく、導波路内にＳＡＷ１８のエネルギーが閉じ込め
られる。そして、ＳＡＷ１８の伝搬方向に向かって徐々
に巾が狭く形成されているので、導波路内のＳＡＷ１８
は効率よく検出用ＩＤＴ電極２２へ導くことができる。

【００６５】上記のように構成したＳＡＷ幅変換導波路
９０を用いることで、励起用ＩＤＴ電極２０より励起さ
れ光導波路１０上を伝搬し広がったＳＡＷ１８が、効率
よく収束かつ伝搬され、検出用ＩＤＴ電極２２によって
検出される。本発明者等は、本実施の形態にかかる光走
査装置において、上記のようにして検出したＳＡＷ１８
の周波数と強度信号によって、上記実施の形態と同様に
動作させて回折光が一定となるように高周波信号を入力
（ＶＣＯ３４をフィードバック）する実験を行い、レー
ザー・ビームは偏向角度１３°にて走査され、レーザー
・ビームもＳＡＷノイズ等で回折が乱されることなく、
感光体上にて均一な強度の一本の走査線を形成すること
ができる、という結果を得た。

【００６６】なお、本実施の形態では、装荷膜の形成に
よるＳＡＷ幅変換導波路９０によって伝搬されているＳ
ＡＷを収束させているが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、異なる屈折率の材料をレンズ機能を有する
ように光導波路を形成することやＳＡＷ１８の伝搬方向
の上流側の部位の巾が最も広くなると共にＳＡＷ１８の
伝搬方向に向かって徐々に巾が狭くなる光導波路に形成
することで、伝搬されたＳＡＷを検出用ＩＤＴ電極２２
へ導くようにしてもよい。

【００６７】次に、第４実施の形態を説明する。第３実
施の形態ではＳＡＷ１８を効率よく検出するため、導波
路部を形成したが、本第４実施の形態は、検出側に反射
溝を設けることによって励起用ＩＤＴ電極で励起され伝
搬するＳＡＷを効率的に検出するものである。なお、本
実施の形態は、上記第１実施の形態と同様の構成のた
め、同一部分には同一符号を付し詳細な説明を省略す
る。

【００６８】本実施の形態では、図８に示すように、Ｓ
ＡＷ１８を効率よく検出するため、光導波路１０上でか
つ検出用ＩＤＴ電極２２の検出側に、ＳＡＷ反射溝９２
を設けている。ＳＡＷ反射溝９２は、５ｍｍの幅を有し
検出用ＩＤＴ電極２２の中心に収束するように円弧で形
成されている。

【００６９】このＳＡＷ反射溝９２は、例えばフォトリ
ソグラフィー、イオンビーム加工、レーザ加工等によっ
て形成することができる。なお、ＳＡＷ反射溝９２の反
射面となる内側面は、ＳＡＷ１８の乱反射を防止しかつ
効率の良くＳＡＷを反射させるために、滑らかに形成す
ることが好ましい。また、光導波路１０に形成するＳＡ
Ｗ反射溝９２の深さはＳＡＷ１８の波長（周期）λに対
して２λ程度で十分である。本実施の形態では、このＳ
ＡＷ反射溝９２を円弧状に形成しているので、拡散して
いるＳＡＷ１８をＳＡＷ反射溝９２の反射作用によって
検出用ＩＤＴ電極２２に収束させることができる。な
お、ＳＡＷ反射溝９２の形成する位置関係によってＳＡ
Ｗ反射溝９２による反射方向を変更可能である。従っ
て、励起用ＩＤＴ電極２０から伝搬されるＳＡＷ１８の
伝搬方向を自由に設定することができ、検出用ＩＤＴ電
極２２の位置をＳＡＷ反射溝９２による反射方向に応じ
て変更が可能である。また、ＳＡＷ反射溝９２の円弧の
曲率を変更することによって、収束されるＳＡＷ１８の
集波の大きさを変更することができ、検出用ＩＤＴ電極
２２の形状（大きさ）を変更することができる。従っ
て、光導波路を設計するときの自由度が増加する。

【００７０】上記のように構成したＳＡＷ反射溝９２を
用いることで、励起用ＩＤＴ電極２０より励起され光導
波路１０上を伝搬し広がったＳＡＷ１８が、反射作用に
よって効率よく収束かつＳＡＷ反射溝９２の反射方向に
伝搬され、検出用ＩＤＴ電極２２によって検出される。
本発明者等は、本実施の形態にかかる光走査装置におい
て、上記のようにして検出したＳＡＷ１８の周波数と強
度信号によって、上記実施の形態と同様に動作させて回
折光が一定となるように高周波信号を入力（ＶＣＯ３４
をフィードバック）する実験を行い、レーザー・ビーム
は偏向角度１３°にて走査され、レーザー・ビームもＳ
ＡＷノイズ等で回折が乱されることなく、感光体上にて
均一な強度の一本の走査線を形成することができる、と
いう結果を得た。

【００７１】なお、本実施の形態では、ＳＡＷ反射溝を
形成することによって伝搬されているＳＡＷを反射させ
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、レ
ンズ機能を有するグレーティングを形成し、伝搬された
ＳＡＷを屈折させて検出用ＩＤＴ電極２２へ収束させる
ようにしてもよい。

【００７２】以上説明したように、上記実施の形態によ
る光走査装置は、励起用ＩＤＴ電極及び検出用ＩＤＴ電
極が設けられた光導波路と、この光導波路内にレーザー
・ビームを入射させる半導体レーザー等の光源と、励起
用ＩＤＴ電極にＳＡＷを励起させる高周波信号を入力す
るためのＶＣＯと、一定の強度のレーザー・ビームが射
出されるように検出用ＩＤＴ電極で検出されたＳＡＷの
強度に応じてＶＣＯからの出力信号を補正するための制
御回路とを備えている。この光走査装置によれば、光導
波路中を伝搬するレーザー・ビームは励起用ＩＤＴ電極
によって励起されたＳＡＷによって偏向された後に射出
され、そしてＦ・θレンズ等の光学系を経て感光体を露
光する。なお、光導波路中には必要に応じて光ビームの
整形を行う薄膜レンズを設けることが可能である。ま
た、検出用ＩＤＴ電極は回折光の強度の補正及びＳＡＷ
を吸収するための機能を有しており、この検出用ＩＤＴ
電極にＳＡＷを効率よく収束させるために、ＳＡＷ幅変
換導波路や、ＳＡＷ反射溝を設けることが可能である。
このように、光走査装置を構成することによって、光導
波路から射出されるレーザー・ビームは所定範囲の偏向
角度（上記実施の形態では約１３°）にて走査され、レ
ーザー・ビームもＳＡＷノイズ等で回折が乱されること
なく、感光体上にて均一な強度の一本の走査線を形成す
ることができる。

【００７３】本実施の形態の光走査装置は、レーザー・
ビーム・プリンター、デジタル複写機、ファクシミリ等
の光ビームによる光走査部分に用いることが好適であ
る。すなわち、従来、ポリゴンミラーにより反射された
光ビームを感光体等の結像面上において等速度直線運動
の状態に集光して走査線を形成しているが、モーターに
よりポリゴンミラーを高速回転させるために、耐久性に
問題があると共に高速回転の際の騒音が発生していた。
本実施の形態の光走査装置によれば、音響光学効果を利
用した光導波路を用いて、励起用ＩＤＴ電極で励起され
たＳＡＷによってレーザー・ビームを偏向すると共に、
検出用ＩＤＴ電極を光導波路上に設け、検出したＳＡＷ
の強度変化に基づいてレーザー・ビーム強度が一定にな
るように高周波信号を補正しているので、感光体上にて
均一な強度の一本の走査線を形成でき、信頼性に優れ、
無騒音であり、かつ小型の光走査装置を提供できる。ま
た、本実施の形態の光走査装置は機械的な耐久性や騒音
を抑制できるので、光走査速度をモーターの回転数等に
よって制限する必要はない。

【００７４】また、本実施の形態の光走査装置を、表示
装置や複写装置等の画像を形成するための画像形成装置
に用いれば、レーザー・ビームによって形成される走査
線は均一性が良好であるので、濃度むらや色むら等の画
像形成時点における問題が解消された装置を提供するこ
とができる。

【００７５】なお、上記実施の形態では、１つの半導体
レーザーから射出されたレーザー・ビームで所定長さの
走査線を形成可能な場合を説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、複数のレーザー・ビームを合
波して１本のレーザ・ビームを形成するようにしてもよ
い。例えば、カラー画像を形成する場合にＲ，Ｇ，Ｂの
３色に対応する半導体レーザーを用いて１本のレーザ・
ビームを形成して感光体へ射出する場合への適用も容易
である。この場合、画像を形成するための画像データは
３色の各々について用意し、各色に対応する半導体レー
ザーを画像データに応じて駆動するようにすればよい。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ランスデューサの表面弾性波の伝搬側に検出手段を設
け、検出した表面弾性波の強度変化に基づいて高周波信
号を補正しているので、高周波信号によって表面弾性波
を励起する場合であっても光ビームの強度を安定して提
供することができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施の形態の光走査装置の構成を示す概略
図である。

【図２】ＶＣＯの構成の一例を示すブロック図である。

【図３】第１実施の形態の制御回路の構成の一例を示す
ブロック図である。

【図４】第２実施の形態の光走査装置の構成を示す概略
図である。

【図５】第２実施の形態の制御回路の構成の一例を示す
ブロック図である。

【図６】比較例の光走査装置の構成を示す概略図であ
る。

【図７】第３実施の形態の光走査装置の構成を示す概略
図である。

【図８】第４実施の形態の光走査装置の構成を示す概略
図である。

【符号の説明】

１０光導波路１８ＳＡＷ２０励起用チャープＩＤＴ２２検出用チャープＩＤＴ３２制御回路３４ＶＣＯ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された高周波信号に応じて表面弾性
波を励起するトランスデューサと、薄膜で形成された光
導波路とを備え、前記高周波信号に応じて励起された表
面弾性波により偏向させた光ビームを射出して投影面上
で走査する光走査装置において、前記光導波路上の前記トランスデューサの表面弾性波の
伝搬側に設けられかつ、前記光導波路上を伝搬した表面
弾性波の強度変化を検出する検出手段と、検出した表面弾性波の強度変化に基づいて、励起する表
面弾性波の強度が所定値になるように、前記トランスデ
ューサへ入力する高周波信号の強度を補正する補正手段
と、を備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】前記トランスデューサにより励起された
表面弾性波を当該表面弾性波が伝搬するに従って当該表
面弾性波のビーム幅が狭くなるように導く弾性波ビーム
幅変換手段を、前記光導波路の前記検出手段の検出側に
さらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の光走査
装置。
【請求項３】前記トランスデューサにより励起された
表面弾性波を収束させる表面弾性波収束手段を、前記光
導波路の前記検出手段の検出側にさらに備えたことを特
徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項４】前記補正手段は、射出する光ビームの強
度を所定強度に補正するための補正量を各周波数毎に記
憶した記憶手段を備え、前記検出手段で検出した表面弾
性波の変化及び前記記憶手段に記憶した補正量に基づい
て補正することを特徴とする請求項第１項記載の光走査
装置。
【請求項５】画像を形成するための感光体と、前記感
光体を一様に帯電する帯電手段と、前記感光体に光を照
射して潜像を形成する露光手段と、前記潜像を可視化す
る現像手段とを備えた画像形成装置において、前記露光手段は、薄膜で形成された薄膜光導波路と、入力された高周波信号に応じて表面弾性波を励起するト
ランスデューサと、前記薄膜光導波路に少なくとも１本の光ビームを入射す
るための光源と、前記光導波路上の前記トランスデューサの表面弾性波の
伝搬側に設けられかつ、前記光導波路上を伝搬した表面
弾性波の強度変化を検出する検出手段と、検出した表面弾性波の強度変化に基づいて、励起する表
面弾性波の強度が所定値になるように、前記トランスデ
ューサへ入力する高周波信号の強度を補正する補正手段
と、前記高周波信号の供給により励起された表面弾性波によ
り偏向した光ビームを薄膜導波路外に出射する出射手段
と、から構成したことを特徴とする画像形成装置。