(57)【要約】【課題】温度変化による像面シフトを抑制する。【解決手段】回折レンズ３の主走査方向の屈折パワーφｎＭと回折パワーφｄＭの比φｎＭ／φｄＭが、Ａ（Ｚ）＝（１．８９７×１０７）Ｚ２＋６７４４Ｚ＋０．５２５５Ｂ（Ｚ）＝（２．９６４×１０７）Ｚ２＋５６４５Ｚ＋０．６４９４Ｃ（Ｚ）＝（３．２７０×１０７）Ｚ２＋３５８９Ｚ＋０．５２５０Ｄ（Ｚ）＝（５．０１６×１０７）Ｚ２＋４５７１Ｚ＋０．８１３９ｇ１（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｄ（Ｚ）−Ｂ（Ｚ）｝／１２−５Ｄ（Ｚ）／６＋１１Ｂ（Ｚ）／６ｇ２（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｃ（Ｚ）−Ｄ（Ｚ）｝／１２−５Ｃ（Ｚ）／６＋１１Ａ（Ｚ）／６としたとき、焦点距離ｆｉ＝１０〜２２［ｍｍ］の範囲で、ｇ２（ｆｉ）≦φｎＭ／φｄＭ≦ｇ１（ｆｉ）を満たす。【選択図】図１
2014115364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源からの光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、前記光源と前記偏向手段の間に設けられ前記光源からの光ビームを主走査方向には僅かに収束する光ビームとし、副走査方向には偏向手段近傍で結像させる入射光学系と、前記偏向手段により偏向された光ビームを被走査面上に点状に結像させる走査レンズとを備えた走査光学装置であって、
前記走査レンズは、主走査方向の像側主点から像点までの距離をｓ′、主走査方向の焦点距離をｆｍとして、
０．２≦１−ｓ′／ｆｍ≦０．５
を満たし
前記入射光学系は、回転対称回折面とアナモルフィック屈折面とを少なくとも１つずつ有し、主走査方向の焦点距離をｆｉ［ｍｍ］として、
１０≦ｆｉ≦２２
を満たし、
光学系全体の主走査方向の横倍率をｍＭ、副走査方向の横倍率をｍＳとして、ｍＭとｍＳの比ｍＭ／ｍＳは、
ｍＭ／ｍＳ≧１．３８
を満たし、
前記光源と前記入射光学系の間隔を保持する保持部材の線膨張係数Ｚ［１／Ｋ］は、
３．０５×１０−５≦Ｚ≦９．５０×１０−５
を満たし、
前記入射光学系の主走査方向の屈折パワーφｎＭと回折パワーφｄＭの比φｎＭ／φｄＭが、
Ａ（Ｚ）＝（１．８９７×１０７）Ｚ２＋６７４４Ｚ＋０．５２５５
Ｂ（Ｚ）＝（２．９６４×１０７）Ｚ２＋５６４５Ｚ＋０．６４９４
Ｃ（Ｚ）＝（３．２７０×１０７）Ｚ２＋３５８９Ｚ＋０．５２５０
Ｄ（Ｚ）＝（５．０１６×１０７）Ｚ２＋４５７１Ｚ＋０．８１３９
ｇ１（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｄ（Ｚ）−Ｂ（Ｚ）｝／１２−５Ｄ（Ｚ）／６＋１１Ｂ（Ｚ）／６
ｇ２（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｃ（Ｚ）−Ｄ（Ｚ）｝／１２−５Ｃ（Ｚ）／６＋１１Ａ（Ｚ）／６
としたとき、前記焦点距離ｆｉの範囲で、
ｇ２（ｆｉ）≦φｎＭ／φｄＭ≦ｇ１（ｆｉ）
を満たすことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記入射光学系は、回転対称回折面を前記光源に最も近い側のレンズ面に有し、アナモルフィック屈折面を光ビームが射出する側のレンズ面に有することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記線膨張係数Ｚの範囲は、
３．０５×１０−５≦Ｚ≦７．４０×１０−５
であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の走査光学装置。
【請求項４】
前記入射光学系は、１枚の樹脂レンズからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【請求項５】
基準温度を２５℃として、温度変化±３０℃での主像面シフト量が１［ｍｍ］以内、副像面シフト量が４［ｍｍ］以内であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置などに用いられる走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる走査光学装置は、光源からの光ビームを感光体ドラムなどの被走査面上に点状に結像させ、この像を感光体ドラムの軸方向（主走査方向）に走査させる。走査光学装置は、主走査方向に光ビームを偏向させる偏向器を有し、偏向器の前段には、入射光学系が設けられ、後段には、走査光学系が設けられる。入射光学系は、偏向器の近傍において光ビームを副走査方向に結像させるとともに、主走査方向には光ビームを略平行光にしている。一方、走査光学系は、偏向器からの光ビームを被走査面上に点状に結像させる機能を有する。
【０００３】
ところで、走査光学装置が用いられる環境温度が変化すると、各部の寸法変化や、光学素子の性能の変化などにより結像点が被走査面から前後にずれるという問題がある。このずれは、特に、コストダウンのために入射光学系に樹脂レンズを用いると顕著になる。この問題の解決のため、特許文献１の技術では、入射光学系に屈折面と回折面を設けて、温度変化による結像点のずれ（像面シフト）を抑えている。特許文献１においては、入射光学系の主走査方向についての屈折パワーφｒＭと回折パワーφｄＭの比φｒＭ／φｄＭが１．４３７〜２．６６９の範囲であり、副走査方向についての屈折パワーφｒＳと回折パワーφｄＳの比φｒＳ／φｄＳが１．４３７〜２．６６９の範囲であるのがよいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８１９４３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の走査光学装置は、光源と入射光学系の距離を保持する部材の線膨張係数や走査光学系の温度変化についてまったく考慮されておらず、走査光学装置の筐体を樹脂で形成した場合など、線膨張係数が大きい場合に、良好な性能を得られなかった。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑みて創案されたもので、良好な温度補償がなされた走査光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決する本発明は、光源と、光源からの光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、光源と偏向手段の間に設けられ光源からの光ビームを主走査方向には僅かに収束する光ビームとし、副走査方向には偏向手段近傍で結像させる入射光学系と、偏向手段により偏向された光ビームを被走査面上に点状に結像させる走査レンズとを備えた走査光学装置である。この走査光学装置において、走査レンズは、主走査方向の像側主点から像点までの距離をｓ′、主走査方向の焦点距離をｆｍとして、
０．２≦１−ｓ′／ｆｍ≦０．５  ・・・（１）
を満たす。そして、入射光学系は、回転対称回折面とアナモルフィック屈折面とを少なくとも１つずつ有し、主走査方向の焦点距離をｆｉ［ｍｍ］として、
１０≦ｆｉ≦２２  ・・・（２）
を満たす。また、光学系全体の主走査方向の横倍率をｍＭ、副走査方向の横倍率をｍＳとして、ｍＭとｍＳの比ｍＭ／ｍＳは、
ｍＭ／ｍＳ≧１．３８  ・・・（３）
を満たす。さらに、光源と入射光学系の間隔を保持する保持部材の線膨張係数Ｚ［１／Ｋ］は、
３．０５×１０−５≦Ｚ≦９．５０×１０−５  ・・・（４）
を満たす。そして、入射光学系の主走査方向の屈折パワーφｎＭと回折パワーφｄＭの比φｎＭ／φｄＭが、
Ａ（Ｚ）＝（１．８９７×１０７）Ｚ２＋６７４４Ｚ＋０．５２５５
Ｂ（Ｚ）＝（２．９６４×１０７）Ｚ２＋５６４５Ｚ＋０．６４９４
Ｃ（Ｚ）＝（３．２７０×１０７）Ｚ２＋３５８９Ｚ＋０．５２５０
Ｄ（Ｚ）＝（５．０１６×１０７）Ｚ２＋４５７１Ｚ＋０．８１３９
ｇ１（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｄ（Ｚ）−Ｂ（Ｚ）｝／１２−５Ｄ（Ｚ）／６＋１１Ｂ（Ｚ）／６
ｇ２（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｃ（Ｚ）−Ｄ（Ｚ）｝／１２−５Ｃ（Ｚ）／６＋１１Ａ（Ｚ）／６
としたとき、焦点距離ｆｉの範囲で、
ｇ２（ｆｉ）≦φｎＭ／φｄＭ≦ｇ１（ｆｉ）  ・・・（５）
を満たす。
【０００８】
このような構成によると、線膨張係数Ｚが前記（４）式を満たす場合において、主走査方向の横倍率ｍＭと副走査方向の横倍率ｍＳの比ｍＭ／ｍＳが、前記（３）式を満たすとともに、主走査方向についての屈折パワーφｎＭと回折パワーφｄＭの比φｎＭ／φｄＭが前記（５）式を満たすことで、温度変化および光ビームの波長変化（モードホップ）による像面位置の変化である像面シフトを主走査方向について良好に抑えることができる。
【０００９】
また、１−ｓ´／ｆｍは横倍率βを示すところ、前記式（１）のように、横倍率βが０．２以上であることで、走査光学装置をコンパクト化することができる。さらに、横倍率βが０．５以下であることで、ポリゴンミラーのミラー面の取付誤差によるジッターを小さく抑えることができる。
【００１０】
前記した走査光学装置において、入射光学系は、回転対称回折面を光源に最も近い側のレンズ面に有し、アナモルフィック屈折面を光ビームが射出する側のレンズ面に有することが望ましい。
【００１１】
このような構成により、入射光学系の収差を小さくすることができる。
【００１２】
また、前記した走査光学装置において、前記線膨張係数Ｚの範囲は、
３．０５×１０−５≦Ｚ≦７．４０×１０−５  ・・・（６）
であることがより望ましい。線膨張係数Ｚが小さいことで、温度変化があったときの像面シフト量を小さく抑えることができる。
【００１３】
前記走査光学装置において、入射光学系は、１枚の樹脂レンズからなることが望ましい。入射光学系を１枚の樹脂レンズで構成することで、走査光学装置のコストを抑えることができる。
【００１４】
前記した走査光学装置は、基準温度を２５℃として、温度変化±３０℃での主像面シフト量が１［ｍｍ］以内、副像面シフト量が４［ｍｍ］以内であることで、実使用温度範囲において十分な露光性能を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、走査光学装置の良好な温度補償をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る走査光学装置の主走査断面図である。
【図２】走査レンズの横倍率を説明する図である。
【図３】一実施形態における入射光学系を示す斜視図である。
【図４】実施例１の像面シフトの温度依存性を示すグラフである。
【図５】線膨張係数Ｚが３．０５×１０−５の場合に、主走査方向のパワー比φｎＭ／φｄＭと像面シフト量の関係を示したグラフである。
【図６】線膨張係数Ｚが６．５０×１０−５の場合に、主走査方向のパワー比φｎＭ／φｄＭと像面シフト量の関係を示したグラフである。
【図７】線膨張係数Ｚが９．５０×１０−５の場合に、主走査方向のパワー比φｎＭ／φｄＭと像面シフト量の関係を示したグラフである。
【図８】主走査方向の像面シフトが±１［ｍｍ］以内となるときの主走査方向のパワー比φｎＭ／φｄＭの範囲を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、一実施形態に係る走査光学装置１０は、樹脂製の一体の筐体８に、光源の一例としての半導体レーザ１、開口絞り２、入射光学系の一例としての回折レンズ３、偏向手段の一例としてのポリゴンミラー５、走査レンズの一例としてのｆθレンズ６が設けられてなり、これらにより、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を感光体ドラム９の被走査面９Ａに点状に集光し、走査するように構成されている。開口絞り２は、筐体８の内部に設けられたリブに形成された貫通孔により筐体８と一体に設けられている。回折レンズ３は、直接、筐体８に接着されている。
【００１８】
筐体８は、光源である半導体レーザ１と入射光学系である回折レンズ３の間隔を保持する保持部材であり、保持部材の温度変化による膨張・収縮は、被走査面９Ａでの結像状態に影響を及ぼす。本実施形態の走査光学装置１０において、線膨張係数Ｚは、
３．０５×１０−５≦Ｚ≦９．５０×１０−５  ・・・（４）
の範囲にある。すなわち、構造材の中では比較的線膨張係数Ｚが大きい場合である。もっとも、温度変化があったときの像面シフト量のばらつきを小さく抑えるために、線膨張係数Ｚは、可能であれば小さい方が望ましく、
３．０５×１０−５≦Ｚ≦７．４０×１０−５  ・・・（６）
の範囲にあるとよい。
【００１９】
なお、保持部材は１つの部材から構成されている必要はなく、複数部品の組合せにより構成されていてもよい。例えば、金属と樹脂の組合せにより保持部材が構成されていてもよく、この場合、光源と入射光学系の間隔を保持する各部材の線膨張係数の合成が、上記の線膨張係数Ｚとなる。
【００２０】
半導体レーザ１は、やや発散性のレーザ光（光ビーム）を発する装置である。半導体レーザ１の発光素子は、図示しない制御装置により、感光体ドラム９の被走査面９Ａに露光すべき画像に対応して明滅される。
【００２１】
開口絞り２は、半導体レーザ１からのレーザ光の副走査方向の大きさを規定する開口を有する部材である。
【００２２】
回折レンズ３は、半導体レーザ１とポリゴンミラー５の間に設けられ、半導体レーザ１から出射され、開口絞り２を通過した光ビームを、主走査方向（図１の紙面内で光ビームの進行方向に対して左右に振れる方向であり、ポリゴンミラー５により偏向される方向）には僅かに収束する光ビームとし、副走査方向（主走査方向に直交する方向で、図１の紙面奥行き方向）にはポリゴンミラー５のミラー面５Ａの近傍で結像させるレンズである。
【００２３】
図３に示すように、回折レンズ３は、一方の面、例えば、光ビームの入射面３Ａが回転対称回折面であり、射出面３Ｂがアナモルフィック屈折面として形成されている。回折レンズ３は、コスト削減の観点からは、望ましくは１枚の樹脂レンズからなる。もっとも、本発明にいう入射光学系は、１枚の樹脂レンズには限られず、ガラスからなるレンズであってもよいし、屈折面が少なくとも１つ、回折面が少なくとも１つある限り、レンズの枚数は問わない。入射光学系の球面収差などの収差を小さくするためには、回転対称回折面を光源に最も近い側のレンズ面に有し、アナモルフィック屈折面を光ビームが射出する側のレンズ面に有することが望ましい。
【００２４】
回折レンズ３は、主走査方向の焦点距離をｆｉ［ｍｍ］として、ｆｉが、
１０≦ｆｉ≦２２  ・・・（２）
の範囲にある。焦点距離ｆｉが１０［ｍｍ］以上であることで、横倍率が大きくなりすぎることを抑制でき、２２［ｍｍ］以下であることで、装置のコンパクト化を実現でき、半導体レーザ１の光利用効率の低下を抑制できる。
【００２５】
また、光学系（回折レンズ３〜ｆθレンズ６）全体の主走査方向の横倍率をｍＭ、副走査方向の横倍率をｍＳとして、ｍＭとｍＳの比である倍率比ｍＭ／ｍＳは、
ｍＭ／ｍＳ≧１．３８  ・・・（３）
を満たす。後述する実施例からわかるように、主走査方向の倍率比ｍＭ／ｍＳが１．３８以上であることで、環境温度の変化による像面シフトの量を小さくすることができる。
【００２６】
回折レンズ３の主走査方向の屈折パワーφｎＭと回折パワーφｄＭの比φｎＭ／φｄＭは、
Ａ（Ｚ）＝（１．８９７×１０７）Ｚ２＋６７４４Ｚ＋０．５２５５
Ｂ（Ｚ）＝（２．９６４×１０７）Ｚ２＋５６４５Ｚ＋０．６４９４
Ｃ（Ｚ）＝（３．２７０×１０７）Ｚ２＋３５８９Ｚ＋０．５２５０
Ｄ（Ｚ）＝（５．０１６×１０７）Ｚ２＋４５７１Ｚ＋０．８１３９
ｇ１（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｄ（Ｚ）−Ｂ（Ｚ）｝／１２−５Ｄ（Ｚ）／６＋１１Ｂ（Ｚ）／６
ｇ２（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｃ（Ｚ）−Ｄ（Ｚ）｝／１２−５Ｃ（Ｚ）／６＋１１Ａ（Ｚ）／６
としたとき、焦点距離ｆｉの範囲で、
ｇ２（ｆｉ）≦φｎＭ／φｄＭ≦ｇ１（ｆｉ）  ・・・（５）
を満たす。
【００２７】
この（５）式を満たすことにより、温度変化およびモードホップによる像面位置の変化である像面シフトを主走査方向について良好に抑えることができる。具体的には、基準温度を２５℃として、温度変化±３０℃での主像面シフト量が１［ｍｍ］以内、副像面シフト量が４［ｍｍ］以内であることで、実使用温度範囲において十分な露光性能を発揮することができる。
【００２８】
ポリゴンミラー５は、複数のミラー面５Ａが、回転軸５Ｂから等距離に配置された部材であり、図１では、４つミラー面５Ａを有するものを例示している。ポリゴンミラー５は、回転軸５Ｂを中心に一定速度で回転され、回折レンズ３を通過した光ビームを主走査方向に偏向する。
【００２９】
ｆθレンズ６は、本実施形態では、走査光学装置１０に１つのみ設けられている。ｆθレンズ６は、ポリゴンミラー５で反射されることで偏向された光ビームを被走査面９Ａ上に点状に結像させ、かつ、ポリゴンミラー５のミラー面５Ａの面倒れを補正している。また、ｆθレンズ６は、ポリゴンミラー５により等角速度で偏向された光ビームを、被走査面９Ａ上に等速で走査するようなｆθ特性を有している。
【００３０】
ｆθレンズ６は、図２に示すように、物点ＯＢから主走査方向の物体側主点Ｈまでの距離をｓ、主走査方向の像側主点Ｈ′から像点ＩＭまでの距離をｓ′、ｆθレンズ６の主走査方向の焦点距離をｆｍとして、
１／ｆｍ＝１／ｓ′−１／ｓ
である。このとき、ｆθレンズ６の主走査方向の横倍率βは、
β＝ｓ′／ｓ＝１−ｓ′／ｆｍ
で表される。
【００３１】
そして、本実施形態においては、主走査方向の横倍率β（＝１−ｓ′／ｆｍ）は、
０．２≦１−ｓ′／ｆｍ≦０．５  ・・・（１）
である。横倍率βが０．２以上であることで、走査光学装置１０をコンパクト化することができ、０．５以下であることで、ポリゴンミラー５のミラー面５Ａの振れによるジッターを小さく抑えることができる。
【００３２】
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００３３】
例えば、前記実施形態においては、回折レンズ３の入射側を回折面とし、出射側を屈折面としたが、これを逆にして、入射側を屈折面とし、射出側を回折面としてもよい。
【００３４】
また、ポリゴンミラー５のミラー面数は６つであってもよいし、偏向手段としてポリゴンミラー５の代わりに振動ミラーを用いてもよい。
【実施例】
【００３５】
本願の発明者等は、回折レンズ３（入射光学系）の主走査方向の屈折パワーφｎＭと回折パワーφｄＭの比φｎＭ／φｄＭ（以下、「主走査方向パワー比」という。）を調整することによる、環境温度の変化に伴う像面シフトへの影響について調べた。
【００３６】
具体的には、下記の実施例１〜５などのように、入射光学系として、回折面とアナモルフィック屈折面を有する１枚のレンズを採用した光学系を用い、（１）倍率比ｍＭ／ｍＳ、（２）主走査方向パワー比φｎＭ／φｄＭ、（３）回折レンズの主走査方向の焦点距離ｆｉの大きさを変化させて、像面シフト量を計算した。例えば、実施例１の各条件および光学系は以下の通りである。
【００３７】
［実施例１］
半導体レーザの波長                    ７９２．６［ｎｍ］
温度範囲                              −５〜５５［℃］
半導体レーザの波長変化率              ０．２３８［ｎｍ／℃］
回折レンズの主走査方向の焦点距離ｆｉ        ２２［ｍｍ］
半導体レーザ〜回折レンズの間隔を保持する部材の線膨張係数Ｚ
３．０５×１０−５［１／Ｋ］
光学系全体の主走査方向の横倍率ｍＭ        ６．６９
光学系全体の副走査方向の横倍率ｍＳ        ４．８５
倍率比ｍＭ／ｍＳ                          １．３８
回折レンズの主走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０２１
回折レンズの主走査方向の回折パワーφｄ    ０．０２６
主走査方向パワー比φｎ／φｄ              ０．８００
回折レンズの副走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０３２６７
回折レンズの副走査方向の回折パワーφｄ    ０．０２５６４
副走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．２７
【００３８】
回折面の位相関数
【数１】
2014115364.tif 000003
Ｃ１＝−０．０１２８
【００３９】
【表１】
2014115364.tif 000004
【００４０】
この実施例１における、主走査方向の像面シフト量の温度依存性を、図４に示した。図４では、室温（２５℃）のときの像面位置を基準として、−５℃と５５℃における主走査方向の焦点位置をプロットしてある。
【００４１】
図４に示す温度による像面シフトの値のうち、絶対値が大きい値を選択し、図５に示すように主走査方向のパワー比φｎＭ／φｄＭと像面シフトの最大絶対値の関係を示すグラフを作成した。例えば、図４においては、主走査方向については、−５℃のときの像面シフト０．３［ｍｍ］が絶対値の最大値であり、副走査方向については、５５℃のときの像面シフト３．４［ｍｍ］が絶対値の最大値である。図５のグラフにおいては、この０．３［ｍｍ］（◆マークの実線）と３．４［ｍｍ］（◇マークの実線）を、φｎＭ／φｄＭ＝０．８０の位置にプロットしている。
【００４２】
その他の焦点距離ｆｉ、倍率比ｍＭ／ｍＳ、主走査方向パワー比φｎＭ／φｄＭについても同様にプロットすると、図５のように、倍率比ｍＭ／ｍＳが大きい程、像面シフトの最大絶対値（像面シフト量）が小さいことが分かる。この傾向は、線膨張係数Ｚが異なる場合も同様であったので、線膨張係数Ｚが６．５０×１０−５［１／Ｋ］と９．５０×１０−５［１／Ｋ］の場合については、図６、図７において、計算した中で最も倍率比が小さいｍＭ／ｍＳ＝１．３８の場合のみ示した。
【００４３】
図５から図７に示した各計算例において、像面シフト量が主走査方向で１［ｍｍ］以内、副走査方向で４［ｍｍ］以内となる範囲を空間的に図示したのが図８である。なお、主走査方向で像面シフト量が１［ｍｍ］以内となる場合には、必ず副走査方向で像面シフト量が４［ｍｍ］以内となっていた。
図８における稜線Ａ（Ｚ），Ｂ（Ｚ），Ｃ（Ｚ），Ｄ（Ｚ）は、線膨張係数Ｚが３．０５×１０−５，６．５０×１０−５，９．５０×１０−５の３つの場合におけるプロット点を２次式で近似した曲線である。そこで、稜線Ａ（Ｚ），Ｂ（Ｚ），Ｃ（Ｚ），Ｄ（Ｚ）を使用し、
Ａ（Ｚ）＝（１．８９７×１０７）Ｚ２＋６７４４Ｚ＋０．５２５５
Ｂ（Ｚ）＝（２．９６４×１０７）Ｚ２＋５６４５Ｚ＋０．６４９４
Ｃ（Ｚ）＝（３．２７０×１０７）Ｚ２＋３５８９Ｚ＋０．５２５０
Ｄ（Ｚ）＝（５．０１６×１０７）Ｚ２＋４５７１Ｚ＋０．８１３９
ｇ１（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｄ（Ｚ）−Ｂ（Ｚ）｝／１２−５Ｄ（Ｚ）／６−１１Ｂ（Ｚ）／６
ｇ２（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｃ（Ｚ）−Ｄ（Ｚ）｝／１２−５Ｃ（Ｚ）／６−１１Ａ（Ｚ）／６
としたとき、焦点距離ｆｉが１０〜２２［ｍｍ］の範囲で、
ｇ２（ｆｉ）≦φｎＭ／φｄＭ≦ｇ１（ｆｉ）
を満たす範囲を図８に示した。
【００４４】
この図８の範囲の主走査方向パワー比φｎＭ／φｄＭであれば、線膨張係数Ｚが３．０５×１０−５≦Ｚ≦９．５０×１０−５の範囲、かつ、入射光学系の焦点距離ｆｉが１０〜２２［ｍｍ］の範囲で、像面シフト量を主走査方向で１［ｍｍ］以内、副走査方向で４［ｍｍ］以内に抑えることができる。すなわち、走査光学装置の良好な温度補償をすることができる。
【００４５】
この条件内において、良好な温度補償がなされる、上記の実施例１以外のいくつかの実施例について以下説明する。
【００４６】
［実施例２］
実施例２は、線膨張係数Ｚが６．５０×１０−５［１／Ｋ］で、焦点距離ｆｉが２２［ｍｍ］の場合である。計算の条件は下記の通りである。
【００４７】
半導体レーザの波長                    ７９２．６［ｎｍ］
温度範囲                              −５〜５５［℃］
半導体レーザの波長変化率              ０．２３８［ｎｍ／℃］
回折レンズの主走査方向の焦点距離ｆｉ        ２２［ｍｍ］
半導体レーザ〜回折レンズの間隔を保持する部材の線膨張係数Ｚ
６．５０×１０−５［１／Ｋ］
光学系全体の主走査方向の横倍率ｍＭ        ６．７０
光学系全体の副走査方向の横倍率ｍＳ        ４．８５
倍率比ｍＭ／ｍＳ                          １．３８
回折レンズの主走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０２４
回折レンズの主走査方向の回折パワーφｄ    ０．０２２
主走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．１００
回折レンズの副走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０３６２１
回折レンズの副走査方向の回折パワーφｄ    ０．０２１９８
副走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．６５
【００４８】
回折面の位相関数
【数２】
2014115364.tif 000005
Ｃ１＝−０．０１１０
【００４９】
【表２】
2014115364.tif 000006
【００５０】
この実施例２では、像面シフト量は、主走査方向で０．３［ｍｍ］、副走査方向で３．５［ｍｍ］となった。
【００５１】
［実施例３］
実施例３は、線膨張係数Ｚが６．５０×１０−５［１／Ｋ］で、焦点距離ｆｉが１０［ｍｍ］の場合である。計算の条件は下記の通りである。
【００５２】
半導体レーザの波長                    ７９２．６［ｎｍ］
温度範囲                              −５〜５５［℃］
半導体レーザの波長変化率              ０．２３８［ｎｍ／℃］
回折レンズの主走査方向の焦点距離ｆｉ        １０［ｍｍ］
半導体レーザ〜回折レンズの間隔を保持する部材の線膨張係数Ｚ
６．５０×１０−５［１／Ｋ］
光学系全体の主走査方向の横倍率ｍＭ      １５．１１
光学系全体の副走査方向の横倍率ｍＳ      １０．９５
倍率比ｍＭ／ｍＳ                          １．３８
回折レンズの主走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０５４
回折レンズの主走査方向の回折パワーφｄ    ０．０４９
主走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．１００
回折レンズの副走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０６６４９
回折レンズの副走査方向の回折パワーφｄ    ０．０４９２９
副走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．３５
【００５３】
回折面の位相関数
【数３】
2014115364.tif 000007
Ｃ１＝−０．０２４６
【００５４】
【表３】
2014115364.tif 000008
【００５５】
この実施例３では、像面シフト量は、主走査方向で０．７［ｍｍ］、副走査方向で３．７［ｍｍ］となった。
【００５６】
［実施例４］
実施例４は、線膨張係数Ｚが９．５０×１０−５［１／Ｋ］で、焦点距離ｆｉが２２［ｍｍ］の場合である。計算の条件は下記の通りである。
【００５７】
半導体レーザの波長                    ７９２．６［ｎｍ］
温度範囲                              −５〜５５［℃］
半導体レーザの波長変化率              ０．２３８［ｎｍ／℃］
回折レンズの主走査方向の焦点距離ｆｉ        ２２［ｍｍ］
半導体レーザ〜回折レンズの間隔を保持する部材の線膨張係数Ｚ
９．５０×１０−５［１／Ｋ］
光学系全体の主走査方向の横倍率ｍＭ        ６．７１
光学系全体の副走査方向の横倍率ｍＳ        ４．８６
倍率比ｍＭ／ｍＳ                          １．３８
回折レンズの主走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０２８
回折レンズの主走査方向の回折パワーφｄ    ０．０１８
主走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．５００
回折レンズの副走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０３９５８
回折レンズの副走査方向の回折パワーφｄ    ０．０１８４５
副走査方向パワー比φｎ／φｄ              ２．１５
【００５８】
回折面の位相関数
【数４】
2014115364.tif 000009
Ｃ１＝−０．００９２
【００５９】
【表４】
2014115364.tif 000010
【００６０】
この実施例４では、像面シフト量は、主走査方向で０．５［ｍｍ］、副走査方向で３．６［ｍｍ］となった。
【００６１】
［実施例５］
実施例５は、線膨張係数Ｚが７．４０×１０−５［１／Ｋ］で、焦点距離ｆｉが２２［ｍｍ］の場合である。計算の条件は下記の通りである。
【００６２】
半導体レーザの波長                    ７９２．６［ｎｍ］
温度範囲                              −５〜５５［℃］
半導体レーザの波長変化率              ０．２３８［ｎｍ／℃］
回折レンズの主走査方向の焦点距離ｆｉ        ２２［ｍｍ］
半導体レーザ〜回折レンズの間隔を保持する部材の線膨張係数Ｚ
７．４０×１０−５［１／Ｋ］
光学系全体の主走査方向の横倍率ｍＭ        ６．７０
光学系全体の副走査方向の横倍率ｍＳ        ４．８５
倍率比ｍＭ／ｍＳ                          １．３８
回折レンズの主走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０２５
回折レンズの主走査方向の回折パワーφｄ    ０．０２１
主走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．２００
回折レンズの副走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０３７１７
回折レンズの副走査方向の回折パワーφｄ    ０．０２０９８
副走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．７７
【００６３】
回折面の位相関数
【数５】
2014115364.tif 000011
Ｃ１＝−０．０１０５
【００６４】
【表５】
2014115364.tif 000012
【００６５】
この実施例５では、像面シフト量は、主走査方向で０．４［ｍｍ］、副走査方向で３．５［ｍｍ］となった。
【００６６】
［実施例６］
実施例６は、入射光学系を回転対称回折面を有するコリメータレンズと、アナモルフィック屈折面を有するシリンダレンズの２枚で構成した場合である。線膨張係数Ｚは６．５０×１０−５［１／Ｋ］で、焦点距離ｆｉは２２［ｍｍ］とした。計算の条件は下記の通りである。
【００６７】
半導体レーザの波長                    ７９２．６［ｎｍ］
温度範囲                              −５〜５５［℃］
半導体レーザの波長変化率              ０．２３８［ｎｍ／℃］
回折レンズの主走査方向の焦点距離ｆｉ        ２２［ｍｍ］
半導体レーザ〜回折レンズの間隔を保持する部材の線膨張係数Ｚ
６．５０×１０−５［１／Ｋ］
光学系全体の主走査方向の横倍率ｍＭ        ６．６３
光学系全体の副走査方向の横倍率ｍＳ        ４．８１
倍率比ｍＭ／ｍＳ                          １．３８
回折レンズの主走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０２４
回折レンズの主走査方向の回折パワーφｄ    ０．０２２
主走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．１００
回折レンズの副走査方向の屈折パワーφｎ    ０．０３７９１
回折レンズの副走査方向の回折パワーφｄ    ０．０２１９８
副走査方向パワー比φｎ／φｄ              １．７２
【００６８】
回折面の位相関数
【数６】
2014115364.tif 000013
Ｃ１＝−０．０１１０
【００６９】
【表６】
2014115364.tif 000014
【００７０】
この実施例６では、像面シフト量は、主走査方向で０．３［ｍｍ］、副走査方向で３．１［ｍｍ］となった。
【符号の説明】
【００７１】
１      半導体レーザ
３      回折レンズ
３Ａ    入射面
３Ｂ    射出面
５      ポリゴンミラー
６      ｆθレンズ
８      筐体
９      感光体ドラム
９Ａ    被走査面
１０    走査光学装置
【図１】
2014115364.tif 000015
【図２】
2014115364.tif 000016
【図３】
2014115364.tif 000017
【図４】
2014115364.tif 000018
【図５】
2014115364.tif 000019
【図６】
2014115364.tif 000020
【図７】
2014115364.tif 000021
【図８】
2014115364.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月28日(2014.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
この実施例１における、主走査方向および副走査方向の像面シフト量の温度依存性を、図４に示した。図４では、室温（２５℃）のときの像面位置を基準として、−５℃と５５℃における主走査方向および副走査方向の焦点位置をプロットしてある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図５から図７に示した各計算例において、像面シフト量が主走査方向で１［ｍｍ］以内、副走査方向で４［ｍｍ］以内となる範囲を空間的に図示したのが図８である。なお、主走査方向で像面シフト量が１［ｍｍ］以内となる場合には、必ず副走査方向で像面シフト量が４［ｍｍ］以内となっていた。
図８における稜線Ａ（Ｚ），Ｂ（Ｚ），Ｃ（Ｚ），Ｄ（Ｚ）は、線膨張係数Ｚが３．０５×１０−５，６．５０×１０−５，９．５０×１０−５の３つの場合におけるプロット点を２次式で近似した曲線である。そこで、稜線Ａ（Ｚ），Ｂ（Ｚ），Ｃ（Ｚ），Ｄ（Ｚ）を使用し、
Ａ（Ｚ）＝（１．８９７×１０７）Ｚ２＋６７４４Ｚ＋０．５２５５
Ｂ（Ｚ）＝（２．９６４×１０７）Ｚ２＋５６４５Ｚ＋０．６４９４
Ｃ（Ｚ）＝（３．２７０×１０７）Ｚ２＋３５８９Ｚ＋０．５２５０
Ｄ（Ｚ）＝（５．０１６×１０７）Ｚ２＋４５７１Ｚ＋０．８１３９
ｇ１（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｄ（Ｚ）−Ｂ（Ｚ）｝／１２−５Ｄ（Ｚ）／６＋１１Ｂ（Ｚ）／６
ｇ２（ｆｉ）＝ｆｉ｛Ｃ（Ｚ）−Ｄ（Ｚ）｝／１２−５Ｃ（Ｚ）／６＋１１Ａ（Ｚ）／６
としたとき、焦点距離ｆｉが１０〜２２［ｍｍ］の範囲で、
ｇ２（ｆｉ）≦φｎＭ／φｄＭ≦ｇ１（ｆｉ）
を満たす範囲を図８に示した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2014115364.tif 000023