(57)【要約】【課題】小型化及び部品点数削減を達成しつつ、良好な性能を有する光走査装置を提供する。【解決手段】本発明に係る光走査装置１００は、第１及び第２の光源１Ａ及び１Ｂからの第１及び第２の光束Ｒａ及びＲｂを偏向して第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂを主走査方向に走査する偏向器４と、偏向器４によって偏向された第１及び第２の光束Ｒａ及びＲｂを第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂに導光する第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂと、を有し、主走査断面内において、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂのそれぞれの軸上像高での部分倍率に対する最軸外像高での部分倍率の比の値をｄＹ１ｍ及びｄＹ２ｍとするとき、  ｄＹ１ｍ＞ｄＹ２ｍなる条件を満たすことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の光源からの第１及び第２の光束を偏向して第１及び第２の被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、
前記偏向器によって偏向された前記第１及び第２の光束を前記第１及び第２の被走査面に導光する第１及び第２の結像光学系と、
を有し、
主走査断面内において、前記第１及び第２の結像光学系のそれぞれの軸上像高での部分倍率に対する最軸外像高での部分倍率の比の値をｄＹ１ｍ及びｄＹ２ｍとするとき、
ｄＹ１ｍ＞ｄＹ２ｍ
なる条件を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記偏向器の偏向面における前記第１及び第２の光束の軸上偏向点から前記第１及び第２の被走査面の軸上像高までの光路長は、互いに異なる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】
前記偏向器の偏向面における前記第１及び第２の光束の軸上偏向点から前記第１及び第２の被走査面の軸上像高までの光路長をＴ１及びＴ２としたとき、
Ｔ２＞Ｔ１
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
１．０５＜ｄＹ１ｍ／ｄＹ２ｍ＜１．５
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
１．１＜ｄＹ１ｍ＜１．７
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記偏向器の偏向面における前記第１及び第２の光束の軸上偏向点から前記第１及び第２の被走査面の軸上像高までの光路長をＴ１及びＴ２としたとき、
０．７＜（ｄＹ１ｍ×Ｔ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｔ２）＜１．３
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の結像光学系のそれぞれは、単一の結像光学素子から成ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の結像光学系のそれぞれは、単一の結像光学素子から成り、
前記第１及び第２の結像光学系それぞれの該結像光学素子は、互いに一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記第１及び第２の結像光学素子の入射面同士及び／又は出射面同士は、互いに形状が異なることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の被走査面上それぞれの軸上像高における単位走査画角に対する主走査方向に沿った走査量をＫ１及びＫ２としたとき、
Ｋ２＞Ｋ１
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２の被走査面上それぞれの軸上像高における単位走査画角に対する主走査方向に沿った走査量をＫ１及びＫ２としたとき、
０．６＜（ｄＹ１ｍ×Ｋ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｋ２）＜１．３
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記第１の被走査面上における軸上像高での主走査ＬＳＦスポット径に対する最軸外像高での主走査ＬＳＦスポット径の比の値をＤ１、前記第２の被走査面上における軸上像高での主走査ＬＳＦスポット径に対する最軸外像高での主走査ＬＳＦスポット径の比の値をＤ２としたとき、
１．０５＜Ｄ１／Ｄ２＜１．５
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１３】
主走査断面内における前記第１の結像光学系の後側主平面から前記第１の被走査面の軸上像高までの光路に沿った距離をＳｋ１、主走査断面内における前記第２の結像光学系の後側主平面から前記第２の被走査面の軸上像高までの光路に沿った距離をＳｋ２、前記第１及び第２の結像光学系それぞれの主走査断面内における焦点距離をｆ１及びｆ２とし、前記第１及び第２の結像光学系それぞれの収束度ｍ１及びｍ２をそれぞれｍ１＝１−Ｓｋ１／ｆ１、ｍ２＝１−Ｓｋ２／ｆ２と定義したとき、
ｍ１＞ｍ２
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１４】
主走査断面内における前記第１の結像光学系の後側主平面から前記第１の被走査面の軸上像高までの光路に沿った距離をＳｋ１、主走査断面内における前記第２の結像光学系の後側主平面から前記第２の被走査面の軸上像高までの光路に沿った距離をＳｋ２、前記第１及び第２の結像光学系それぞれの主走査断面内における焦点距離をｆ１及びｆ２とし、前記第１及び第２の結像光学系それぞれの収束度ｍ１及びｍ２をそれぞれｍ１＝１−Ｓｋ１／ｆ１、ｍ２＝１−Ｓｋ２／ｆ２と定義したとき、
０．１０＜｜ｍ１−ｍ２｜＜０．５０
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１５】
前記第１の被走査面上における軸上像高での主走査ＬＳＦスポット径に対する最軸外像高での主走査ＬＳＦスポット径の比の値をＤ１としたとき、
Ｄ１＜ｄＹ１ｍ
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１６】
前記第１の被走査面は、前記第２の被走査面よりも前記偏向器から遠いことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の光走査装置と、該光走査装置により前記第１及び第２の被走査面に形成される静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の光走査装置と、外部機器から出力されたコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力するプリンタコントローラと、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置に関し、特にレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）等の画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光走査装置として、小型化や部品点数削減を達成するために、１つの偏向器で複数の光束を偏向して複数の被走査面を走査するものが知られている。
【０００３】
特許文献１は、偏向器から各被走査面に至る光路長を互いに異ならせることで、結像光学系を構成する光学素子の配置自由度を高めて装置全体を小型化した光走査装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０９２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている光走査装置では、各被走査面上を等速走査するためには、対応する各結像光学系を構成する結像レンズの形状を互いに大きく異ならせる必要がある。
また、装置の小型化に加えて部品点数を削減するために、複数の被走査面に対して共通化させるように、複数の結像レンズ部を一体成形した多段結像レンズを用いると、複数の結像レンズ部の間の形状差が大きくなり、また複数の結像レンズ部の間の境界部における段差が大きくなる。そのため、射出成形時の成形安定性が悪化して良好な性能の結像レンズを得ることが困難になるという課題が発生する。
そこで、本発明は、小型化及び部品点数削減を達成しつつ、良好な性能を有する光走査装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光走査装置は、第１及び第２の光源からの第１及び第２の光束を偏向して第１及び第２の被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、偏向器によって偏向された第１及び第２の光束を第１及び第２の被走査面に導光する第１及び第２の結像光学系と、を有し、主走査断面内において、第１及び第２の結像光学系のそれぞれの軸上像高での部分倍率に対する最軸外像高での部分倍率の比の値をｄＹ１ｍ及びｄＹ２ｍとするとき、
ｄＹ１ｍ＞ｄＹ２ｍ
なる条件を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、小型化及び部品点数削減を達成しつつ、良好な性能を有する光走査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一実施形態に係る光走査装置の一部副走査断面図及び一部主走査断面展開図。
【図２】第一実施形態に係る光走査装置の結像光学系の部分倍率比と像高との関係を示した図。
【図３】第一実施形態に係る光走査装置の結像光学系における各像高での主走査射出側Ｆナンバーを示した図。
【図４】第一実施形態に係る光走査装置が走査する被走査面上の各像高における主走査及び副走査ＬＳＦスポット径を示した図。
【図５】第一実施形態に係る光走査装置における多段結像レンズの光軸を含む主走査断面内での第１及び第２の結像レンズ部それぞれの入射面の母線形状の間隔及び出射面の母線形状の間隔を示した図。
【図６】第一実施形態に係る光走査装置が走査する被走査面上における主走査方向及び副走査方向それぞれの像面湾曲を示した図。
【図７】第一実施形態に係る光走査装置が走査する被走査面上における走査線湾曲を示した図。
【図８】第二実施形態に係る光走査装置の結像光学系の部分倍率比と像高との関係を示した図。
【図９】第二実施形態に係る光走査装置の結像光学系における各像高での主走査射出側Ｆナンバーを示した図。
【図１０】第二実施形態に係る光走査装置が走査する被走査面上の各像高における主走査ＬＳＦスポット径を示した図。
【図１１】第三実施形態に係る光走査装置の一部副走査断面図。
【図１２】第三実施形態に係る光走査装置の結像光学系の部分倍率比と像高との関係を示した図。
【図１３】第三実施形態に係る光走査装置の結像光学系における各像高での主走査射出側Ｆナンバーを示した図。
【図１４】第三実施形態に係る光走査装置が走査する被走査面上の各像高における主走査ＬＳＦスポット径を示した図。
【図１５】第一乃至第三実施形態のいずれかに係る光走査装置が搭載されたカラー画像形成装置の要部副走査断面概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本実施形態に係る光走査装置を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【００１０】
［第一実施形態］
図１（ａ）は、第一実施形態に係る光走査装置１００の一部副走査断面図である。また、図１（ｂ）及び（ｃ）は、第一実施形態に係る光走査装置１００の一部主走査断面展開図である。図１（ｄ）は、第一実施形態に係る光走査装置１００の一部副走査断面図である。
【００１１】
なお、以下の説明において、主走査方向（Ｙ方向）とは偏向器の回転軸（又は揺動軸）及び結像光学系の光軸に垂直な方向（回転多面鏡で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）である。副走査方向（Ｚ方向）とは偏向器の回転軸（又は揺動軸）と平行な方向である。また、主走査断面とは副走査方向に垂直な断面である。また、副走査断面とは主走査方向に垂直な断面である。
【００１２】
光走査装置１００は、光源１Ａ（第１の光源）、１Ｂ（第２の光源）、１Ｃ及び１Ｄ、アナモフィックレンズ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄ、開口絞り３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び３Ｄを備えている。また、光走査装置１００は、偏向器４、結像レンズ５及び５’、折り返しミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ’１、Ｍ’２及びＭ’３を備えている。
また、結像レンズ５は、第１の結像レンズ部（第１の結像光学素子）５Ａ及び第２の結像レンズ部（第２の結像光学素子）５Ｂから構成される多段レンズである。同様に、結像レンズ５’は、第３の結像レンズ部５Ｃ及び第４の結像レンズ部５Ｄから構成される多段レンズである。
アナモフィックレンズ２Ａ、開口絞り３Ａによって、本実施形態に係る光走査装置１００の第１の入射光学系７５ａが構成される。また、アナモフィックレンズ２Ｂ、開口絞り３Ｂによって、本実施形態に係る光走査装置１００の第２の入射光学系７５ｂが構成される。また、アナモフィックレンズ２Ｃ、開口絞り３Ｃによって、本実施形態に係る光走査装置１００の第３の入射光学系７５ｃが構成される。また、アナモフィックレンズ２Ｄ、開口絞り３Ｄによって、本実施形態に係る光走査装置１００の第４の入射光学系７５ｄが構成される。なお、第１の入射光学系７５ａ、第２の入射光学系７５ｂ、第３の入射光学系７５ｃ及び第４の入射光学系７５ｄを合わせて、本実施形態に係る光走査装置１００の入射光学系７５と呼ぶ場合がある。
また、第１の結像レンズ部５Ａによって、本実施形態に係る光走査装置１００の第１の結像光学系８５ａが構成される。第２の結像レンズ部５Ｂによって、本実施形態に係る光走査装置１００の第２の結像光学系８５ｂが構成される。第３の結像レンズ部５Ｃによって、本実施形態に係る光走査装置１００の第３の結像光学系８５ｃが構成される。第４の結像レンズ部５Ｄによって、本実施形態に係る光走査装置１００の第４の結像光学系８５ｄが構成される。なお、第１の結像光学系８５ａ、第２の結像光学系８５ｂを合わせて、本実施形態に係る光走査装置１００の結像光学系ＳＲと呼ぶ場合がある。さらに、第３の結像光学系８５ｃ及び第４の結像光学系８５ｄを合わせて、本実施形態に係る光走査装置１００の結像光学系ＳＬと呼ぶ場合がある。
また、折り返しミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ’１、Ｍ’２及びＭ’３によって、本実施形態に係る光走査装置１００の反射光学系９５が構成される。
【００１３】
図１（ａ）乃至（ｄ）において、Ｃ０は、偏向器４の偏向面４ａ上における軸上光束の主光線の偏向点(基準点)である。後述するように、第１及び第２の光源１Ａ及び１Ｂそれぞれから出射した第１及び第２の光束Ｒａ及びＲｂは、副走査断面内において、主走査断面に対して角度を有して偏向器４の偏向面４ａに斜入射している。そして、副走査断面内において、第１及び第２の光束Ｒａ及びＲｂは基準点Ｃ０において互いに交差する。また、偏向点Ｃ０は第１乃至第４の結像光学系８５ａ乃至８５ｄの基準点でもある。また、基準面Ｐ０は、基準点Ｃ０を含む偏向器４の回転軸に垂直な面である。
【００１４】
本実施形態に係る光走査装置１００は、偏向器４を挟んで結像光学系ＳＲ及びＳＬが両側に配置された両側走査系を採用している。そして、１つの偏向器４によって４本の光束Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄをそれぞれ偏向走査し、対応する被走査面６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄを走査する。
【００１５】
偏向器４の偏向面４ａによって偏向反射された第１の光束Ｒａは、第１の結像レンズ部５Ａを通過し、折り返しミラーＭ１により折り返され、第１の被走査面６Ａに導光（集光）される。また、偏向器４の偏向面４ａによって偏向反射された第２の光束Ｒｂは、第２の結像レンズ部５Ｂを通過後、折り返しミラーＭ２及びＭ３により折り返され、第２の被走査面６Ｂに導光される。
一方、結像光学系ＳＬにおいても結像光学系ＳＲと同じ光路の取り回し方を行なっている。すなわち、偏向器４の偏向面４ｂで偏向反射された第４の光束Ｒｄは、第４の結像レンズ部５Ｄを通過し、折り返しミラーＭ’１により折り返され、第４の被走査面６Ｄに導光される。また、偏向器４の偏向面４ｂで偏向反射された第３の光束Ｒｃは、第３の結像レンズ部５Ｃを通過後、折り返しミラーＭ’２及びＭ’３により折り返され、第３の被走査面６Ｃに導光される。
【００１６】
なお、本実施形態に係る光走査装置１００では、偏向器４から遠い位置にある第１及び第４の被走査面６Ａ及び６Ｄそれぞれに結像するように第１及び第４の結像光学系８５ａ及び８５ｄをそれぞれ配置し、偏向器４に近い位置にある第２及び第３の被走査面６Ｂ及び６Ｃそれぞれに結像するように第２及び第３の結像光学系８５ｂ及び８５ｃをそれぞれ配置している。
【００１７】
本実施形態に係る光走査装置１００では、結像光学系ＳＲ及びＳＬの構成及び光学的作用は互いに同じであるため、以下では、主に結像光学系ＳＲについて説明する。
【００１８】
結像レンズ５は、第１及び第２の結像レンズ部５Ａ及び５Ｂを副走査方向に並べて配置し、それぞれの入射面及び出射面を一体に形成した多段レンズである。このようにする事で、結像レンズ５を第１の結像光学系８５ａ及び第２の結像光学系８５ｂで共用することができ、それにより、結像レンズの枚数を削減して光走査装置１００の小型化及びローコスト化を達成している。
【００１９】
本実施形態に係る光走査装置１００では、偏向器４の同一の偏向面４ａで反射された第１及び第２の光束Ｒａ及びＲｂをそれぞれ、第１の結像光学系８５ａにより第１の被走査面６Ａに、及び第２の結像光学系８５ｂにより第２の被走査面６Ｂに導光している。このように、偏向器４を複数の結像光学系及び被走査面に対して共用化することでコストダウンを図っている。
【００２０】
本実施形態に係る光走査装置１００は、偏向器４に近い位置にある第２の被走査面６Ｂに第２の光束Ｒｂを導光する第２の結像光学系８５ｂの光路長が偏向器４から遠い位置にある第１の被走査面６Ａに第１の光束Ｒａを導光する第１の結像光学系８５ａの光路長よりも長くなるように、設計されている。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置１００は、偏向器４の偏向面４ａにおける第１及び第２の光束Ｒａ及びＲｂの軸上偏向点から第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂの軸上像高までの光路長が互いに異なるように、設計されている。
ここで、軸上偏向点とは、軸上光束の主光線（軸上主光線）の偏向点を意味している。
これにより、結像レンズ５と第２の光束Ｒｂとの干渉を回避するための折り返しミラーＭ２によって反射された第２の光束Ｒｂの進行方向と基準面Ｐ０とがなす角度を、互いの光路長を同一にした場合に比べて小さくすることができる。
本実施形態に係る光走査装置１００では、これにより、第２の光束Ｒｂを第２の被走査面６Ｂへ導光するための折り返しミラーを、２つの折り返しミラーＭ２及びＭ３の最小限の枚数で構成することができる。また、折り返しミラーＭ３を基準面Ｐ０に近い位置に配置することができるため、光走査装置１００の高さを低減することができる。
これにより、本実施形態に係る光走査装置１００では、従来の光走査装置に比べて、ミラーの枚数を削減することによって、ローコスト化と小型化を図っている。
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、各結像光学系を１枚の結像レンズのみで構成することで、光学部品点数を削減し、装置のコストダウンを図っている。
【００２１】
従来の光走査装置では、少ないレンズ枚数、特に１枚の結像レンズのみでｆθ特性を満たすように、結像レンズのレンズ面を主走査方向にうねりの大きい形状にしていた。このうねりの周期は光路長に応じて変わるため、光路長が互いに異なる複数の結像光学系それぞれで用いる複数の結像レンズを副走査方向に並べて一体成形した多段レンズにした場合、副走査方向上下のレンズ部のレンズ面の間の段差が大きくなってしまう。
【００２２】
そこで本実施形態に係る光走査装置１００では、あえて結像レンズ５及び５’がｆθ特性を満たさないように、すなわち、偏向器４によって等角速度で偏向される光束が被走査面上を非等速に走査することにより、結像レンズ５及び５’のレンズ面をうねりの小さい単純な形状のまま、結像性能を満たすようにしている。これにより、本実施形態に係る光走査装置１００では、多段結像レンズ５及び５’の副走査方向上下のレンズ部のレンズ面の間の形状差を低減することができ、それによって結像レンズ５及び５’の成形安定性を良好に高めている。
【００２３】
本実施形態に係る光走査装置１００では、各結像光学系がｆθ特性を満たしていないことに起因する画像の歪曲成分及び濃度ムラを、各光源の発光タイミングを電気的に制御して補正することで良好な画像を形成している。具体的には、像高毎に画像クロックを変調することによって画像の歪曲成分を補正し、また、像高毎に光源の発光光量を変化させることにより、画像の濃度ムラを低減している。この発光タイミングの制御による補正を以後、電気的補正と記載する。
【００２４】
図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置１００の第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれの軸上像高（Ｙ＝０）での主走査方向の（主走査断面内における）部分倍率に対する各像高での主走査方向の部分倍率の比の値（以下、部分倍率比と称する場合がある。）と像高Ｙとの関係を示している。なお、図２（ａ）及び（ｂ）ではそれぞれ、電気的補正を行う前の部分倍率比及び電気的補正を行った後の部分倍率比が示されている。
【００２５】
図２（ａ）及び（ｂ）からわかるように、本実施形態に係る光走査装置１００は、軸外像高にいくにつれて、部分倍率比が大きくなるように設計されている。
ここで、主走査断面内において、偏向器４から遠い第１及び第４の被走査面６Ａ及び６Ｄに対応する第１及び第４の結像光学系８５ａ及び８５ｄの最軸外像高における部分倍率比をｄＹ１ｍ、偏向器４に近い第２及び第３の被走査面６Ｂ及び６Ｃに対応する第２及び第３の結像光学系８５ｂ及び８５ｃの最軸外像高における部分倍率比をｄＹ２ｍとする。なお、両端の最軸外像高で部分倍率が異なる場合には、大きい方の値をｄＹ１ｍ及びｄＹ２ｍに採用する。
一般的に、部分倍率比は、最軸外像高で最も大きくなる。そこで、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（１）を満たすように設計されている。
ｄＹ１ｍ＞ｄＹ２ｍ  ・・・・（１）
本実施形態に係る光走査装置１００は、条件式（１）を満たすことにより、各被走査面に対応した各結像レンズ部のレンズ面の間の形状差を低減する効果を得ることができる。
なお、具体的には、本実施形態に係る光走査装置１００では、ｄＹ１ｍ＝１.４０、ｄＹ２ｍ＝１.２１となっている。
【００２６】
次に、条件式（１）の物理的な意味を説明する。
各像高における主走査方向の部分倍率とは、各像高に対応する結像光学系の局所的な主走査方向の倍率を表している。ここで、結像光学系の倍率とは、偏向面上での像に対する被走査面上での像の倍率を意味している。また、「部分」とは、各像高において倍率が異なっていることを意味している。もし、全像高において部分倍率比が１である場合には、光束が被走査面上を等速度で走査することを意味し、そうでない場合には、光束が被走査面上を非等速に走査することを意味する。
さらに、各被走査面上において部分倍率比ｄＹ１ｍ及びｄＹ２ｍが互いに異なるとき、各被走査面に対応する各結像光学系におけるｆθ特性からのずれが互いに異なることを意味している。
本実施形態に係る光走査装置１００は、ｄＹ１ｍ及びｄＹ２ｍが条件式（１）を満たすように設計されることで、偏向器４に近い第２及び第３の被走査面６Ｂ及び６Ｃに対応する第２及び第３の結像光学系８５ｂ及び８５ｃよりも偏向器４から遠い第１及び第４の被走査面６Ａ及び６Ｄに対応する第１及び第４の結像光学系８５ａ及び８５ｄのｆθ特性からのずれが大きくなるように設計されている。
本実施形態に係る光走査装置１００では、このようにｆθ特性からのずれを互いに異ならせることによって、各被走査面に対応する各結像光学系の結像レンズ部のレンズ面の間の形状差を低減している。
【００２７】
図１（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置１００における、第１及び第２の光束Ｒａ及びＲｂに対応する光学系の主走査断面図である。
図１（ｂ）及び（ｃ）に示されているように、本実施形態に係る光走査装置１００では、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂの光路長を互いに異ならせることで、光学部品の配置自由度を高めている。また本実施形態に係る光走査装置１００では、第１及び第２の結像レンズ部５Ａ及び５Ｂそれぞれのレンズ面は主走査断面内及び副走査断面内双方において互いに形状を異ならせている。
【００２８】
ここで、基準点Ｃ０から被走査面の軸上像高までの光路に沿った距離を、結像光学系の光路長と定義する。そのとき、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂの光路長をそれぞれＴ１及びＴ２とすると、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式(２)を満たすように設計されている。
Ｔ２＞Ｔ１  ・・・・（２）
すなわち、本実施形態に係る光走査装置１００では、偏向器４から遠い第１の被走査面６Ａに第１の光束Ｒａを導光する第１の結像光学系８５ａの光路長Ｔ１に対して、偏向器４に近い第２の被走査面６Ｂに第２の光束Ｒｂを導光する第２の結像光学系８５ｂの光路長Ｔ２を長く設定している。こうすることで、第２の光束Ｒｂの折り返しミラーＭ２による反射角度を浅くしつつ、第２の光束Ｒｂと結像レンズ５との干渉を防ぐことができる。その結果、必要最低限のミラー枚数で光走査装置１００の高さを低減することができ、低コストでコンパクトな光走査装置を得ることができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、条件式（１）及び（２）を満たす事により、光路長が互いに異なる第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂに対応する第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれの第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差を低減する効果を得ることができる。
【００３０】
なお、本実施形態に係る光走査装置１００では、Ｔ１＝１３４．３３０ｍｍ及びＴ２＝１８２．９１５ｍｍと設定されており、条件式（２）が満たされている。
【００３１】
第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上それぞれにおいて、同一の走査幅を光走査するためには、第１の結像光学系８５ａは光路長が短い分、第２の結像光学系８５ｂに比べて、より走査画角を広げる必要がある。
もし、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂのｆθ特性からのずれが互いに同一である場合、走査画角が大きくなるほどｆθ補正しなければならない量が相対的に大きくなる。そのため、第１の結像光学系８５ａの第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面の形状と第２の結像光学系８５ｂの第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面の形状とは、互いに大きく異なってしまう。
そこで、本実施形態に係る光走査装置１００では、光路長の短い第１の結像光学系８５ａのｆθ特性からのずれ量に対応するｄＹ１ｍを、光路長の長い第２の結像光学系８５ｂのｆθ特性からのずれ量に対応するｄＹ２ｍよりも大きくなるように設定している。
即ち、本実施形態に係る光走査装置１００では、条件式（１）及び（２）を満たす事で、必要となるｆθ補正量の相対差を低減し、第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差を低減する効果を得ている。
【００３２】
また、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（３）を満たすように設計されている。
１．０５＜ｄＹ１ｍ／ｄＹ２ｍ＜１．５  ・・・・（３）
もし、条件式（３）の下限値を下回ると、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれのｆθ特性からのずれの間の差が小さくなりすぎ、第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差が大きくなりすぎる。そのため、レンズ面の形状差及びそれに起因するレンズ面間の境界部の段差によって、レンズ成形の安定性を良好に高めることができなくなる。
一方、条件式（３）の上限値を上回ると、第１の結像光学系８５ａ及び／又は第２の結像光学系８５ｂのｆθ特性からのずれを電気的に大きく補正しなければならなくなる。そのため、第１の光源１Ａ及び／又は第２の光源１Ｂのレーザのダイナミックレンジが足りなくなり、製品として許容できなくなる。
本実施形態に係る光走査装置１００では、ｄＹ１ｍ／ｄＹ２ｍ＝１．１５と設定されており、条件式（３）が満たされている。
このように、本実施形態に係る光走査装置１００は、条件式（３）を満たすことで、良好な性能を得ることができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（４）を満たすように設計されている。
１．１＜ｄＹ１ｍ＜１．７  ・・・・（４）
１＜ｄＹ１ｍの場合には、偏向器４が等角速度で回転している際に、軸上像高に対して軸外像高の方が被走査面上での走査速度が速くなる。
もし、条件式（４）の下限値を下回ると、第１の結像光学系８５ａのｆθ特性からのずれを達成するために必要となる第１の結像レンズ部５Ａの主走査形状のうねりが大きくなりすぎる。そのため、第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差が大きくなりすぎ、且つ、結像レンズ５の肉厚が厚くなりすぎるため、結像レンズの製造コストが高くなってしまう。
一方、条件式（４）の上限値を上回ると、第１の結像光学系８５ａのｆθ特性からのずれを電気的に大きく補正しなければならなくなるため、光源１Ａのレーザのダイナミックレンジが足りなくなり、製品として許容できなくなる。
本実施形態に係る光走査装置１００では、ｄＹ１ｍ＝１．４０と設定されており、条件式（４）が満たされている。
【００３４】
このように、本実施形態に係る光走査装置１００は、条件式（４）を満たすことで、低コストで良好な性能を得ることができる。
【００３５】
結像光学系が所定の主走査屈折力を有している場合において、結像光学系の光路長が短いほど、対応する被走査面の同一幅を走査するために必要となる走査画角は広くなり、軸上像高に対する軸外像高での走査速度は速くなる。
そこで、本実施形態に係る光走査装置１００では、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂの間の光路長差に合わせて、部分倍率比の差を適切に設定することで、第１の結像光学系８５ａの第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面との第２の結像光学系８５ｂの第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差を低減している。
【００３６】
具体的には、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（５）を満たすように設計されている。
０．７＜（ｄＹ１ｍ×Ｔ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｔ２）＜１．３  ・・・・（５）
もし、条件式（５）の下限値を下回ると、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれのｆθ特性からのずれの間の差が小さくなりすぎ、第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差が大きくなりすぎる。そのため、レンズ面形状差及びそれに起因するレンズ面間の境界部の段差によって、レンズ成形の安定性を良好に高めることができなくなる。
一方、条件式（５）の上限値を上回ると、第１の結像光学系８５ａ及び／又は第２の結像光学系８５ｂのｆθ特性からのずれを電気的に大きく補正しなければならなくなる。そのため、第１の光源１Ａ及び／又は第２の光源１Ｂのレーザのダイナミックレンジが足りなくなり、製品として許容できなくなる。
本実施形態に係る光走査装置１００では、（ｄＹ１ｍ×Ｔ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｔ２）＝０．８５と設定されており、条件式（５）が満たされている。
【００３７】
このように、本実施形態に係る光走査装置１００は、条件式（５）を満たすことで、良好な性能を得ることができる。
【００３８】
本実施形態に係る光走査装置１００では、上記のように、多段結像レンズ５及び５’を、副走査断面内形状が上下のレンズ面で互いに異なる上下非対称形状に設計することで、偏向器４から遠い被走査面と近い被走査面とに対応するように、互いに光路長が異なる結像光学系それぞれにおいて良好な結像性能を得ている。
さらに本実施形態に係る光走査装置１００では、複数の光束を副走査断面内において、主走査断面に対して角度を有して偏向器４の同一偏向面に斜入射させることによって、偏向器４を共用化している。そして、斜入射による結像性能の劣化を各々の結像光学系において最適に補正するために、各結像レンズのレンズ面の子線曲率や子線チルトといった子線断面形状を上下で非対称に設定している。
【００３９】
次に、被走査面上の軸上像高における単位走査画角ｄθに対する主走査方向に沿った走査量ｄＹをＫθ係数（ｍｍ/Ｒａｄ）で定義する。
第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれのＫθ係数をＫ１、Ｋ２（ｍｍ/Ｒａｄ）とすると、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（６）を満たすように設計されている。
Ｋ２＞Ｋ１  ・・・・（６）
結像光学系が所定の主走査屈折力を有している場合において、結像光学系の光路長が長くなるほど、軸上像高における走査速度は速くなる。このため、本実施形態に係る光走査装置１００では、光路長が長い第２の結像光学系８５ｂのＫθ係数Ｋ２を、光路長が短い第１の結像光学系８５ａのＫθ係数Ｋ１よりも大きくしている。それにより、第１の結像光学系８５ａの第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像光学系８５ｂの第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差を低減している。
なお、本実施形態に係る光走査装置１００では、Ｋ１＝１１７．６８２、Ｋ２＝１５９．２２４と設定されており、条件式（６）が満たされている。
【００４０】
一方で、結像光学系が所定の主走査屈折力を有している場合において、結像光学系の光路長が短くなるほど、被走査面上の同一幅を走査するために必要となる走査画角は広くなる。また、軸上像高に対する軸外像高における走査速度は速くなる一方で、軸上像高における走査速度自体は遅くなる。
【００４１】
そこで、本実施形態に係る光走査装置１００では、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれの部分倍率比に合わせて、それぞれのＫθ係数を適切に設定している。それにより、第１の結像光学系８５ａの第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像光学系８５ｂの第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差を低減している。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（７）を満たすように設計されている。
０．６＜（ｄＹ１ｍ×Ｋ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｋ２）＜１．３  ・・・・（７）
もし、条件式（７）の下限値を下回ると、第１の結像光学系８５ａと第２の結像光学系８５ｂとの間のパワー差が大きくなり、第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差が大きくなりすぎる。そのため、レンズ面形状差及びそれに起因するレンズ面間の境界部の段差によって、レンズ成形の安定性を良好に高めることができなくなる。
一方、条件式（７）の上限値を上回ると、Ｋ１に対してＫ２が小さくなりすぎる。そのため、第１の被走査面６Ａと同一幅分第２の被走査面６Ｂ上を走査することができなくなってしまう、あるいは、第２の結像光学系８５ｂの走査画角をさらに広げるためにレンズ幅が大きくなり、結像レンズ５の作製コストが上がってしまう。
本実施形態に係る光走査装置１００では、（ｄＹ１ｍ×Ｋ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｋ２）＝０．８５と設定されており、条件式（７）が満たされている。
【００４２】
このように、本実施形態に係る光走査装置１００は、条件式（７）を満たすことで、低コストで良好な性能を得ることができる。
【００４３】
図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置１００の第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂにおける各像高での主走査方向の射出側Ｆナンバーを示している。
一般的に、開口絞りの像を射出瞳といい、後側焦点から射出瞳までの距離を射出瞳径で割った値を、射出側Ｆナンバーという。以降、主走査断面内における結像光学系の射出側Ｆナンバーを主走査射出側Ｆナンバーと呼ぶこととする。
【００４４】
図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置１００が走査する第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上の各像高における主走査方向及び副走査方向のＬＳＦ（Ｌｉｎｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）スポット径を示している。
ここで、主走査方向のＬＳＦスポット径(主走査ＬＳＦスポット径)とは、スポットプロファイルを各像高で副走査方向に積算して得られた光量プロファイルを、その最大値に対して１／ｅ２（１３．５％）の位置でスライスした時の幅のことである。
同様に、副走査方向のＬＳＦスポット径(副走査ＬＳＦスポット径)とは、スポットプロファイルを各副走査方向位置で主走査方向に積算して得られた光量プロファイルを、その最大値に対して１／ｅ２（１３．５％）の位置でスライスした時の幅のことである。
【００４５】
主走査ＬＳＦスポット径は、光学系による収差の影響を考慮しないと、主走査射出側Ｆナンバーに反比例し、主走査方向部分倍率に比例する。
そのため、上述の主走査方向部分倍率の条件と同様に、本実施形態に係る光走査装置１００では、主走査ＬＳＦスポット径を以下のように設定する。
【００４６】
第１の被走査面６Ａ上において、軸上像高及び最軸外像高それぞれにおける主走査ＬＳＦスポット径をＤ１ｏ及びＤ１ｍとし、それぞれの比の値をＤ１（＝Ｄ１ｍ／Ｄ１ｏ）とする。
また、第２の被走査面６Ｂ上において、軸上像高及び最軸外像高それぞれにおける主走査ＬＳＦスポット径をＤ２ｏ及びＤ２ｍとし、それぞれの比の値をＤ２（＝Ｄ２ｍ／Ｄ２ｏ）とする。
このとき、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（８）を満たすように設計されている。
１．０５＜Ｄ１／Ｄ２＜１．５  ・・・・（８）
【００４７】
もし、条件式（８）の下限値を下回ると、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれのｆθ特性からのずれの間の差が小さくなりすぎ、第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差が大きくなりすぎる。そのため、レンズ面形状差及びそれに起因するレンズ面間の境界部の段差によって、レンズ成形の安定性を良好に高めることができなくなる。
一方、条件式（８）の上限値を上回ると、第１の被走査面６Ａ上の最軸外像高における主走査ＬＳＦスポット径が大きくなりすぎるため、第１の結像光学系８５ａのｆθ特性を電気的に補正したとしても良好な画像を形成することができない。
本実施形態に係る光走査装置１００では、Ｄ１ｏ＝６４．４μｍ、Ｄ１ｍ＝９０．９μｍ、Ｄ１＝１．４１、Ｄ２ｏ＝６６．３μｍ、Ｄ２ｍ＝８４．９μｍ、Ｄ２＝１．２８、Ｄ１／Ｄ２＝１．１０と設定されており、条件式（８）が満たされている。
【００４８】
このように、本実施形態に係る光走査装置１００は、条件式（８）を満たすことで、良好な性能を得ることができる。
【００４９】
また、主走査ＬＳＦスポット径は、光学系による収差の影響を除けば、部分倍率に比例する関係である。
そこで、本実施形態に係る光走査装置１００では、以下の条件式（９）
Ｄ１＜ｄＹ１ｍ  ・・・・（９）
を満たすように、軸上像高での収差を最軸外像高での収差よりも大きく設定することで、部分倍率比ｄＹ１ｍに起因する主走査ＬＳＦスポット径比Ｄ１を低減して、本実施形態に係る光走査装置１００を画像形成装置に組み込んだ際に画像ムラを小さくしている。
【００５０】
上述のように、本実施形態に係る光走査装置１００では、光路長が互いに異なる第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれの第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差を低減するために、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれが走査する第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上の部分倍率比を互いに異ならせている。
それに加えて、本実施形態に係る光走査装置１００では、偏向器４の偏向面４ａに入射する第１及び第２の光束Ｒａ及びＲｂの主走査方向の収束度を互いに異ならせている。
【００５１】
主走査断面内における、第１の結像光学系８５ａの後側主平面から第１の被走査面６Ａの軸上像高までの光路に沿った距離をＳｋ１（ｍｍ）、第２の結像光学系８５ｂの後側主平面から第２の被走査面６Ｂの軸上像高までの光路に沿った距離をＳｋ２（ｍｍ）とする。そして、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれの主走査断面内の焦点距離をｆ１及びｆ２（ｍｍ）としたとき、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれの収束度ｍ１及びｍ２は、以下の式（１０ａ）及び（１０ｂ）によって定義される。
ｍ１＝１−Ｓｋ１／ｆ１  ・・・・（１０ａ）
ｍ２＝１−Ｓｋ２／ｆ２  ・・・・（１０ｂ）
ｍ１＝０、ｍ１＜０、及び、ｍ１＞０、それぞれの場合、偏向器４に入射する第１の光束Ｒａは主走査方向において平行光束、発散光束及び収束光束となる。なお、ｍ２についても同様である。
【００５２】
本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（１１）を満たすように設計されている。
ｍ１＞ｍ２  ・・・・（１１）
即ち、本実施形態に係る光走査装置１００では、第２の結像光学系８５ｂに比べて、光路長の短い第１の結像光学系８５ａの収束度ｍ１を大きくすることで、第１の結像光学系８５ａの第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像光学系８５ｂの第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差を低減しつつ、主走査断面内のピントを良好な位置に調整している。
なお、本実施形態に係る光走査装置１００では、ｍ１＝０．６１、ｍ２＝０．４１と設定しており、条件式（１１）が満たされている。
【００５３】
また、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（１２）を満たすように設計されている。
０．１０＜｜ｍ１−ｍ２｜＜０．５０  ・・・・（１２）
条件式（１２）は、光路長の短い第１の結像光学系８５ａの収束度ｍ１と、光路長の長い第２の結像光学系８５ｂの収束度ｍ２との間の差に関するものである。
【００５４】
条件式（１２）の下限値を下回ると、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれの光路長の間の差に合わせて、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれの部分倍率比の差を著しく大きくする必要があり、良好な画像が得られなくなる。あるいは、第１の結像光学系８５ａの第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像光学系８５ｂの第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差が大きくなりすぎ、結像レンズ５を一体成形することが困難となってくる。
一方で、条件式（１２）の上限値を上回ると、収束度ｍ１及びｍ２のいずれかの絶対値が大きくなりすぎ、偏向器４の偏向面の面偏心による主走査方向のジッタ−が大きく発生してしまうため、光走査装置１００を画像形成装置に用いた際にモアレが生じてしまう。
本実施形態に係る光走査装置１００では、ｍ１−ｍ２＝０．２０と設定されており、条件式（１２）が満たされている。
【００５５】
このように、本実施形態に係る光走査装置１００は、条件式（１２）を満たすことで、光走査装置１００の高さを抑えつつ、レンズ及びミラーの枚数を削減することが可能となる。
【００５６】
本実施形態に係る光走査装置１００では、偏向器４から遠い第１の被走査面６Ａに対応する第１の結像光学系８５ａの光路長Ｔ１に対して、偏向器４に近い第２の被走査面６Ｂに対応する結像光学系８５ｂの光路長Ｔ２を長く設定している。こうすることで、第２の結像光学系８５ｂの第２の結像レンズ部５Ｂを通過した後の第２の光束Ｒｂの折り返しミラーＭ２の反射角度を浅くしつつ、反射後の第２の光束Ｒｂと結像レンズ５の干渉を防ぐことができる。
その結果、ミラーの枚数を必要最低限に抑えて、光走査装置１００の高さを低くすることができ、低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
【００５７】
図５は、本実施形態に係る光走査装置１００における多段結像レンズ５の光軸を含む主走査断面内での第１及び第２の結像レンズ部５Ａ及び５Ｂそれぞれの入射面の母線形状の間隔及び出射面の母線形状の間隔を示している。
なお、図５においては、第１の結像レンズ部５Ａの母線の光軸方向位置が第２の結像レンズ部５Ｂの母線の光軸方向位置よりも偏向器４から遠い（に近い）ときを正（負）としている。
図５から分かるように、本実施形態に係る光走査装置１００では、入射面及び出射面それぞれの母線形状の間隔が最大でも１．５ｍｍと十分小さく抑えられている。換言すると、第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面と第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面との間の形状差は、多段結像レンズ５の一体成形に問題ないレベルまで、十分小さく抑えられており、かつ各種結像性能が満たされている。
【００５８】
なお、本実施形態に係る光走査装置１００では、各結像光学系を１枚の結像レンズ（単一の結像光学素子）のみで構成することで部品点数を必要最低限に抑えてレンズコストを低減しているが、結像光学系を２枚以上の結像レンズで構成しても構わない。
【００５９】
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、各結像光学系の光路上において、対応する被走査面に最も近い結像レンズ部５Ａ、５Ｂ、５Ｃ及び５Ｄを、対応する反射光学系の全ての反射ミラーよりも偏向器４側（偏向器側）に配置している。
これにより、結像レンズ部５Ａ、５Ｂ、５Ｃ及び５Ｄの主走査方向の長さを短くし、結像レンズの小型化及び光走査装置全体の小型化を図っている。
【００６０】
なお、上記では結像光学系ＳＲについて説明したが、偏向器４に対してもう一方の側の結像光学系ＳＬについても結像光学系ＳＲと同じ光学的作用をするため、同様の議論が適用される。
【００６１】
本実施形態に係る光走査装置１００では、上記のように、一つの偏向器の複数の偏向面４ａ及び４ｂに複数の光源１Ａ乃至１Ｄそれぞれから出射した光束Ｒａ乃至Ｒｄをそれぞれ対応する入射光学系を介して入射させ、偏向器４を挟んで両側に配置されている複数の被走査面６Ａ乃至６Ｄをそれぞれ偏向走査している。これによって、画像形成装置に搭載した際にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応して同時に走査することができる光走査装置を達成している。
【００６２】
本実施形態に係る光走査装置１００では、第１及び第２の光源１Ａ及び１Ｂそれぞれから出射した第１及び第２の光束Ｒａ及びＲｂはそれぞれ、副走査断面内において、基準面Ｐ０に対してαｓＡ＝−３．０°、αｓＢ＝＋３．０°の角度を有して偏向器４の偏向面４ａに斜入射している。同様に、第３及び第４の光源１Ｃ及び１Ｄそれぞれから出射した第３及び第４の光束Ｒｃ及びＲｄはそれぞれ、副走査断面内において、基準面Ｐ０に対してαｓＣ＝＋３．０°、αｓＤ＝−３．０°の角度を有して偏向器４の偏向面４ｂに斜入射している。
ここで、斜入射角が大きすぎると、波面収差の捩れによるスポットの崩れを補正することが困難となり、一方で、斜入射角が小さすぎるとそれぞれの光路を分離することが困難となる。
本実施形態に係る光走査装置１００では、斜入射角度αＳＡ乃至αｓＤの絶対値をそれぞれ３．０°と同一に設定し、折り返しミラーＭ２又はＭ’２によるそれぞれの光路の分離を容易にしている。
【００６３】
本実施形態に係る光走査装置１００では、光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄとして半導体レーザを使用している。
アナモフィックレンズ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄはそれぞれ、光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄそれぞれから出射した光束Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄを平行光束に変換している。なおここで、平行光束とは、厳密な平行光束だけでなく、弱発散光束や弱収束光束等の略平行光束を含むものとする。
【００６４】
また、アナモフィックレンズ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄはそれぞれ、主走査断面内において、光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄそれぞれから出射した光束Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄを収束状態の光束に変換している。アナモフィックレンズ２Ａ乃至２Ｄは、出射面をアナモフィック面にし、且つ、アナモフィック出射面の主走査方向の曲率半径を異ならせることで、光束Ｒａ乃至Ｒｄの主走査方向の収束度を所望の値に設定している。
なお、アナモフィックレンズ２Ａ及び２Ｄそれぞれで変換された光束Ｒａ及びＲｄの主走査方向の収束度は、アナモフィックレンズ２Ｂ及び２Ｃそれぞれで変換された光束Ｒｂ及びＲｃの主走査方向の収束度よりも強い。
【００６５】
また、アナモフィックレンズ２Ａ及び２Ｂはそれぞれ、副走査断面内において、光源１Ａ及び１Ｂそれぞれから出射した光束Ｒａ及びＲｂを偏向器４の偏向面４ａの近傍においてに集光している。同様に、アナモフィックレンズ２Ｃ及び２Ｄはそれぞれ、副走査断面内において、光源１Ｃ及び１Ｄそれぞれから出射した光束Ｒｃ及びＲｄを偏向器４の偏向面４ｂの近傍においてに集光している。
【００６６】
また、開口絞り３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び３Ｄはそれぞれ、アナモフィックレンズ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄを通過した光束Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの光束径を制限する。なお、開口絞り３Ａ及び３Ｂはそれぞれ、被走査面６Ａ及び６Ｂ上でのスポット径が略等しくなるように、副走査方向に互いに異なる開口径を有している。同様に、開口絞り３Ｃ及び３Ｄはそれぞれ、被走査面６Ｃ及び６Ｄ上でのスポット径が略等しくなるように、副走査方向に互いに異なる開口径を有している。
【００６７】
また、本実施形態に係る光走査装置１００は、主走査断面内において、開口絞り３Ａ及び３Ｂそれぞれを通過して偏向面４ａに入射する光束Ｒａ及びＲｂの主光線それぞれと、第１の結像レンズ部５Ａ及び第２の結像レンズ部５Ｂそれぞれの光軸とのなす角度αは９０°となるように設計されている。同様に、主走査断面内において、開口絞り３Ｃ及び３Ｄそれぞれを通過して偏向面４ｂに入射する光束Ｒｃ及びＲｄの主光線それぞれと、第３の結像レンズ部５Ｃ及び第４の結像レンズ部５Ｄそれぞれの光軸とのなす角度αは９０°となっている。
【００６８】
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、第１乃至第４の入射光学系７５ａ、７５ｂ、７５ｃ及び７５ｄは、アナモフィックレンズ２Ａ乃至２Ｄの出射面と開口絞り３Ａ乃至３Ｄ以外は互いに同一の構成であり、且つ、光軸方向の距離も同一である。
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、図１（ｄ）に示されているように、アナモフィックレンズ２Ａ及び２Ｂ、アナモフィックレンズ２Ｃ及び２Ｄを互いに一体成形した樹脂レンズで構成して、光学部品点数の削減によるコストダウンを図っている。しかしながら、本実施形態の効果はこの構成に限られるものではない。
このように、本実施形態に係る光走査装置１００では、光学部品の配置を共通化することにより、部品保持部の種類と組み立て工具の種類を削減し、生産性を向上させている。
【００６９】
偏向器４は、外接円半径１０ｍｍの４面構成のポリゴンミラーである。また、偏向器４は、モーターにより図１（ｂ）及び（ｃ）に示した矢印Ａ方向に一定速度で回転することで、被走査面６Ａ乃至６Ｄを矢印Ｂ方向に走査している。
結像光学系８５ａ、８５ｂ、８５ｃ及び８５ｄはそれぞれ、偏向器４によって偏向走査された光束Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄを主走査断面内(主走査方向)において被走査面６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄ上にスポットが形成されるように、集光している。また、結像光学系８５ａ、８５ｂ、８５ｃ及び８５ｄは、副走査断面内において、偏向器４の偏向面４ａ及び４ｂと被走査面６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄとの間を光学的に共役関係にすることにより、面倒れ補正を行っている。
ポリゴンミラーなどの複数の偏向面を有する偏向器を用いる場合、偏向面毎に副走査方向への偏向面の倒れ角が異なるため、面倒れ補正光学系を採用することが一般的である。
【００７０】
次に、本実施形態に係る光走査装置１００の諸元値、光学配置及びレンズ面形状を以下の表１、表２、表３及び表４に示す。
ここで、表１は、第１の入射光学系７５ａ及び第１の結像光学系８５ａの諸元値及びレンズ配置を示しており、表２は、第１の入射光学系７５ａ及び第１の結像光学系８５ａのレンズ面形状を示している。また、表３は、第２の入射光学系７５ｂ及び第２の結像光学系８５ｂの諸元値及びレンズ配置を示し、表４は、第２の入射光学系７５ｂ及び第２の結像光学系８５ｂのレンズ面形状を示している。
なお、第３の入射光学系７５ｃ及び第３の結像光学系８５ｃ、及び第４の入射光学系７５ｄ及び第４の結像光学系８５ｄについては、それぞれ、第２の入射光学系７５ｂ及び第２の結像光学系８５ｂ、及び第１の入射光学系７５ａ及び第１の結像光学系８５ａに対応しているため、省略する。
【００７１】
【表１】
2018128516.tif 000003
【００７２】
【表２−１】
2018128516.tif 000004
【表２−２】
2018128516.tif 000005
【００７３】
【表３】
2018128516.tif 000006
【００７４】
【表４−１】
2018128516.tif 000007
【表４−２】
2018128516.tif 000008
【００７５】
本実施形態に係る光走査装置１００では、発明を理解し易くするために、レンズ面は全て屈折面のみで構成したが、例えば昇温時のピントずれを補正するために、アナモフィックレンズ２Ａ乃至２Ｄの入射面として回折格子を形成した回折面を設けてもよい。
【００７６】
第１及び第２の結像レンズ部５Ａ及び５Ｂの入射面及び出射面の母線形状（主走査断面内でのレンズ面の形状）は、以下の式（１２）のような、１６次までの関数として表すことができる非球面形状である。
【数１】
2018128516.tif 000009
【００７７】
ここで、各レンズ面と各結像レンズ部の光軸との交点を原点としたときの、光軸方向、主走査断面内において光軸と直交する軸、及び副走査断面内において光軸と直交する軸をそれぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸としている。
また、Ｒは母線曲率半径、Ｋは離心率、Ｂｉ（ｉ＝１、２、…、１６）は非球面係数である。
【００７８】
なお、ｙに関して、光走査装置１００の光源が配置されている側及び配置されていない側をそれぞれ、ｕｐｐｅｒ側及びｌｏｗｅｒ側とする。そして、ｕｐｐｅｒ側とｌｏｗｅｒ側とで非球面係数Ｂｉを異ならせた場合、母線形状は、主走査方向において非対称な形状となる。
【００７９】
また、第１及び第２の結像レンズ部５Ａ及び５Ｂの入射面及び出射面の子線形状（任意の像高における副走査断面内でのレンズ面の形状）は、以下の式（１３）のような非球面形状である。
【数２】
2018128516.tif 000010
ここで、Ｓは母線方向の各々の位置における母線の法線を含み主走査断面と垂直な面内に定義される子線形状であり、ｍｊｋは非球面係数である。
【００８０】
また、子線曲率半径ｒ’は、レンズ面のｙ座標に従って、以下の式（１４）のように連続的に変化する。
【数３】
2018128516.tif 000011
ここで、ｒは光軸上における子線曲率半径，Ｅｊ（ｊ＝１、２、…、１６）は子線変化係数である。
【００８１】
なお、ｙに関して、光走査装置１００の光源が配置されている側及び配置されていない側をそれぞれ、ｕｐｐｅｒ側及びｌｏｗｅｒ側とする。そして、ｕｐｐｅｒ側とｌｏｗｅｒ側とで非球面係数Ｅｊを異ならせた場合、子線形状は、主走査方向において非対称な形状となる。
【００８２】
式（１３）のＺの１次の関数からなる項は、子線方向のチルト量を与える項である。本実施形態に係る光走査装置１００では、この子線チルト量に関しても、 ｍｊ１（ｊ＝１、２、…、１６）は、ｕｐｐｅｒ側とｌｏｗｅｒ側とで互いに数値が異なっている。それにより、主走査方向において非対称な形状としている。
【００８３】
本実施形態に係る光走査装置１００では、表２及び表４からわかるように、第１の結像レンズ部５Ａと第２の結像レンズ部５Ｂとで、入射面及び出射面の母線形状、子線形状及び子線チルト形状を互いに異ならせている。
このように、多段結像レンズ５の副走査方向上下２つの結像レンズ部５Ａ及び５Ｂのレンズ面間で非球面係数を互いに異ならせることで、光路長が互いに異なる第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂの光学特性を補正するように、それぞれ互いに異なる最適な面形状に構成している。
【００８４】
本実施形態に係る光走査装置１００では、結像光学系ＳＲに用いられる多段結像レンズ５の第１及び第２の結像レンズ部５Ａ及び５Ｂの入射面及び出射面を、上記のような表現式で表された互いに異なる面形状に設計することで、第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれにおいて良好な結像性能を得ている。これは、結像光学系ＳＬについても同様である。
なお、本実施形態に係る光走査装置１００では、各結像レンズ部の面形状の関数を上記定義式により定義したが、これに限られず、別の定義式を用いても構わない。
【００８５】
図６（ａ）は、本実施形態に係る光走査装置１００が走査する第１の被走査面６Ａ上における主走査方向及び副走査方向それぞれの像面湾曲を示している。また、図６（ｂ）は、本実施形態に係る光走査装置１００が走査する第２の被走査面６Ｂ上における主走査方向及び副走査方向それぞれの像面湾曲を示している。
【００８６】
図６（ａ）及び（ｂ）に示されているように、全像高（画像の有効幅２１０ｍｍ）において、第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂそれぞれにおいて、主走査方向及び副走査方向の像面湾曲が共に±２．０ｍｍの範囲に収まっている。すなわち、第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂのいずれにおいても、良好に像面補正されていることがわかる。
【００８７】
図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置１００が走査する第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上における走査線湾曲を示している。
ここで、走査線湾曲としては、各像高での副走査方向の結像位置から軸上像高での副走査方向の結像位置を引いた差分で示している。
図６（ａ）及び（ｂ）に示されているように、第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上において、共に最大で２０μｍ程度の走査線湾曲が発生しているが、どちらも画像形成上問題となるレベルのものではない。
【００８８】
本実施形態に係る光走査装置１００では、表１乃至表４のように各光学部材のパワー配置、各結像レンズ部の入射面及び出射面の母線形状、子線形状及び子線チルト形状、加えて図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように各結像光学系の部分倍率を最適化することで、像面湾曲や走査線湾曲などに関して満足する結像性能を得ている。
なお、本実施形態に係る光走査装置１００では、結像光学系を１枚の結像レンズのみで構成して前述のレベルで性能補正できているが、もちろん結像レンズの枚数を増やしてさらに結像性能を改善しても構わない。
【００８９】
本実施形態に係る光走査装置１００では、第１及び第２の結像レンズ部５Ａ及び５Ｂそれぞれレンズ幅全域にわたって表２及び表４に示される非球面形状で設計している。
しかしながら、図１（ｂ）及び（ｃ）に示されているように、第２の結像レンズ部５Ｂでは、第１の結像レンズ部５Ａよりも狭い範囲しか走査光束は通過していない。
このため、例えば、第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面の有効領域外をスプライン形状にすることによって、第１の結像レンズ部５Ａのレンズ面との間の形状差をさらに低減してもよい。
【００９０】
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、光源１Ａ乃至１Ｄそれぞれから出射した光束Ｒａ乃至Ｒｄをそれぞれ、副走査断面内において、主走査断面に対して角度を有して偏向器４の偏向面４ａ及び４ｂに斜入射させる斜入射光学系を採用している。しかしながら、これに限られない。
例えば、偏向器として、２つのポリゴンミラーを上下に配置して、４つの光束それぞれを、２つのポリゴンミラーそれぞれの２つの偏向面それぞれに対して垂直に光束を入射させる垂直入射光学系を採用しても、本実施形態の効果は得られる。
【００９１】
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、光源１Ａ乃至１Ｄとして、一つの発光点を有する半導体レーザを用いているが、複数の発光点を有するモノリシックマルチビームレーザを用いても構わない。
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、偏向器４を挟んで両側に対向して結像光学系を配置した両側走査系を採用しているが、片側のみに結像光学系を配置した片側走査系を採用しても、本実施形態の効果は得られる。
【００９２】
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、図１（ａ）に示されているように、第２及び第３の結像光学系８５ｂ及び８５ｃにおいて、光路を４の字に折り曲げているが、本実施形態の効果はこの構成に限られない。
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、各結像光学系がｆθ特性を有していないことに起因する画像の歪曲成分や濃度ムラなどを電気的に補正している。しかしながら、発生する歪曲成分や濃度ムラが画像として許容できる範囲内である場合には、電気的な補正を行わなくても本実施形態の効果は十分得られる。
【００９３】
［第二実施形態］
図８（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第二実施形態に係る光走査装置２００の第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上における部分倍率比と像高Ｙとの関係を示している。なお、図８（ａ）では、電気的補正を行う前の部分倍率比及び電気的補正を行った後の部分倍率比が示されている。
本実施形態に係る光走査装置２００は、第一実施形態に係る光走査装置１００と同一の構成を有している。本実施形態に係る光走査装置２００が第一実施形態に係る光走査装置１００と異なる点は、第１の結像光学系８５ａの部分倍率比は各像高において同様に１００％以上に設定しているのに対して、第２の結像光学系８５ｂの部分倍率比は全像高で略１００％としていることである。そのため、第２の結像光学系８５ｂに対しては、電気的補正は行っていない。
即ち、本実施形態に係る光走査装置２００では、第２の結像光学系８５ｂはｆθ特性を満たすよう設計されており、それに対応するように第２の結像レンズ部５Ｂのレンズ面の非球面形状が第一実施形態に係る光走査装置１００のものとは異なっている。
【００９４】
本実施形態に係る光走査装置２００では、部分倍率比ｄＹ１ｍ及びｄＹ２ｍをそれぞれ、１．１７及び１．０２と設定している。
従って、本実施形態に係る光走査装置２００も、条件式（１）が満たされている。これにより、本実施形態に係る光走査装置２００においても、第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂそれぞれに対応した第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれが備える第１及び第２の結像レンズ部５Ａ及び５Ｂそれぞれのレンズ面の間の形状差を低減する効果を得ることができる。
また、本実施形態に係る光走査装置２００では、第２の結像光学系８５ｂに対して電気的なｆθ補正が不要となるため、電気回路の機能向上にかかるコストを低減することができる。
【００９５】
また、本実施形態に係る光走査装置２００では、光路長Ｔ１及びＴ２をそれぞれ、１６２．１４０ｍｍ及び１８２．１４０ｍｍ、Ｋθ係数Ｋ１及びＫ２をそれぞれ、１４６．７ｍｍ／Ｒａｄ及びＫ２＝１６４．３ｍｍ／Ｒａｄと設定している。
このとき、ｄＹ１ｍ／ｄＹ２ｍ＝１．１５、（ｄＹ１ｍ×Ｔ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｔ２）＝１．０２、（ｄＹ１ｍ×Ｋ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｋ２）＝１．０３が得られる。
従って、本実施形態に係る光走査装置２００は、条件式（２）乃至（７）も満たしていることがわかる。
これにより、本実施形態に係る光走査装置２００でも、第１及び第２の結像レンズ部５Ａ及び５Ｂそれぞれのレンズ面の間の形状差を低減し、良好な性能を得ることができる。
【００９６】
図９（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置２００の第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂにおける各像高での主走査射出側Ｆナンバーを示している。
図１０（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置２００が走査する第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上の各像高における主走査ＬＳＦスポット径を示している。
【００９７】
図１０（ａ）及び（ｂ）に示されているように、本実施形態に係る光走査装置２００では、主走査ＬＳＦスポット径Ｄ１ｏ及びＤ１ｍはそれぞれ、６４．０μｍ及び７３．４μｍと設定している。また、主走査ＬＳＦスポット径Ｄ２ｏ及びＤ２ｍはそれぞれ、７０．７μｍ及び７４．８μｍと設定している。
このとき、Ｄ１＝１．１５、Ｄ２＝１．０６となり、Ｄ１／Ｄ２＝１．０９が得られる。従って、本実施形態に係る光走査装置２００は、条件式（８）を満たしていることがわかる。
これにより、本実施形態に係る光走査装置２００でも、良好な性能を得ることができる。
【００９８】
また、本実施形態に係る光走査装置２００でも、条件式（９）を満たすように、軸上像高での収差を最軸外像高での収差よりも大きく設定している。
それにより、部分倍率比ｄＹ１ｍに起因する主走査ＬＳＦスポット径比Ｄ１を低減して、本実施形態に係る光走査装置２００を画像形成装置に組み込んだ際に画像ムラを小さくしている。
【００９９】
［第三実施形態］
図１１は、第三実施形態に係る光走査装置３００の一部副走査断面図である。
なお、第三実施形態に係る光走査装置３００は、偏向器４の代わりに偏向器４０を用い、また、多段結像レンズ５及び５’の代わりに１段結像レンズ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ及び５０Ｄを用い、さらに結像レンズ７及び７’を新たに設けている以外は、第一実施形態に係る光走査装置１００と同一の構成を有しているため、同一の部材の同一の符番を付して、説明を省略する。
【０１００】
図１１に示されているように、本実施形態に係る光走査装置３００が備える偏向器４０は、２つの偏向部４１及び４２が副走査方向に配列した多段偏向器である。
そして、光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄそれぞれから出射した光束Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄはそれぞれ、偏向部４１の偏向面４１ａ、偏向部４２の偏向面４２ａ、偏向部４２の偏向面４２ｂ及び偏向部４１の偏向面４１ｂに垂直に入射している。
この構成により、本実施形態に係る光走査装置３００では、斜入射に伴う結像性能の劣化は発生しなくなる。
【０１０１】
また、本実施形態に係る光走査装置３００では、多段結像レンズ５及び５’の代わりに、１段結像レンズ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ及び５０Ｄを設けて、各々最適な位置に配置することで副走査倍率を下げ、より結像性能を改善している。
また、結像レンズ５０Ａ乃至５０Ｄは、１つのレンズ成形金型の異なるキャビティーによって同時に射出成形されたレンズであり、同一の成形条件（型保圧、型温度、成形タクトなど）で成形されている。
レンズ形状に応じて成形安定性と量産性のバランスの良い最適な成形条件が存在するため、本実施形態のような同一金型による同時成形の場合には、複数のキャビティー間の形状差を極力小さくしないと、良好なレンズ精度及びレンズ生産力が得られない。
このため、本実施形態に係る光走査装置３００では、第１の結像レンズ５０Ａのレンズ面と第２の結像レンズ５０Ｂのレンズ面との間、及び第３の結像レンズ５０Ｃのレンズ面と第４の結像レンズ５０Ｄのレンズ面との間の形状差を極力小さくするために、以下のように各パラメータを設定している。
【０１０２】
図１２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置３００の第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上における部分倍率比と像高Ｙとの関係を示している。なお、図１２（ａ）及び（ｂ）では、電気的補正を行う前の部分倍率比及び電気的補正を行った後の部分倍率比が示されている。
【０１０３】
図１２（ａ）及び（ｂ）に示されているように、本実施形態に係る光走査装置３００では、第１の被走査面６Ａ上において軸外像高にいくにつれて軸上像高に対する部分倍率比が大きくなるように第１の結像光学系８５ａを設計している。一方で、第２の被走査面６Ｂ上においては軸外像高にいくにつれて軸上像高に対する部分倍率比が小さくなるように第２の結像光学系８５ｂを設計している。
即ち、第１の結像光学系８５ａは、軸上像高に対して軸外像高に行くにつれて走査速度が速くなるように設計され、一方で第２の結像光学系８５ｂでは、軸上像高に対して軸外像高に行くにつれて走査速度が遅くなるように設定されている。
ただし、本実施形態に係る光走査装置３００においても、最軸外像高における部分倍率比は、偏向器４０に近い、すなわち光路長の長い第２の結像光学系８５ｂよりも、偏向器４０から遠い、すなわち光路長の短い第１の結像光学系８５ａの方が大きい。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置３００も、条件式（１）を満たしている。
これにより、光路長が互いに異なる第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂそれぞれの第１及び第２の結像レンズ５０Ａ及び５０Ｂのレンズ面の間の形状差を低減しつつ、結像性能を満たし、低コスト化及び小型化を達成している。
【０１０４】
図１３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置３００の第１及び第２の結像光学系８５ａ及び８５ｂにおける各像高での主走査射出側Ｆナンバーを示している。
図１４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置３００が走査する第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上の各像高における主走査ＬＳＦスポット径を示している。
【０１０５】
本実施形態に係る光走査装置３００では、第１及び第２の被走査面６Ａ及び６Ｂ上それぞれの主走査ＬＳＦスポット径比Ｄ１及びＤ２は、条件式（８）を満たすように設定されている。
【０１０６】
本実施形態に係る光走査装置３００では、光路長Ｔ１及びＴ２はそれぞれ、１８０．０００ｍｍ及び２００．０００ｍｍ、部分倍率比ｄＹ１ｍ及びｄＹ２ｍはそれぞれ、１．２０及び０．９０と設定している。また、Ｋθ係数Ｋ１及びＫ２はそれぞれ、１６２．８６２ｍｍ／Ｒａｄ及び１８０．３５７ｍｍ／Ｒａｄと設定している。また、主走査ＬＳＦスポット径Ｄ１ｏ及びＤ１ｍはそれぞれ、６０．０μｍ及び７２．０μｍ、主走査ＬＳＦスポット径Ｄ２ｏ及びＤ２ｍはそれぞれ、６０.０μｍ及び５４．０μｍと設定している。
このとき、ｄＹ１ｍ／ｄＹ２ｍ＝１．３３、（ｄＹ１ｍ×Ｔ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｔ２）＝１．２０、（ｄＹ１ｍ×Ｋ１）／（ｄＹ２ｍ×Ｋ２）＝１．２０、Ｄ１＝１．２０、Ｄ２＝０．９０、Ｄ１／Ｄ２＝１．３３が得られる。
従って、本実施形態に係る光走査装置３００は、条件式（１）乃至（８）を満たしている。
【０１０７】
本実施形態に係る光走査装置３００は、条件式（１）乃至（８）を満たすように設計することで、第１及び第２の結像レンズ５０Ａ及び５０Ｂそれぞれのレンズ面の間の形状差を低減し、良好な性能を得ている。
【０１０８】
また、本実施形態に係る光走査装置３００では、第１及び第２の結像レンズ５０Ａ及び５０Ｂと偏向器４０との間、及び第３及び第４の結像レンズ５０Ｃ及び５０Ｄと偏向器４０との間にそれぞれ、結像光学系ＳＲ及びＳＬで共用される結像レンズ７及び７’が設けられている。
これにより、本実施形態に係る光走査装置３００では、結像性能がより良好に補正される。
このように、本実施形態に係る光走査装置３００では、１つの結像光学系の光路上において２枚の結像レンズを配設しているが、３枚以上の結像レンズを配置しても本実施形態の効果を得ることができる。
【０１０９】
以上、好ましい種々の実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１１０】
［画像形成装置］
図１５は、第一乃至第三実施形態のいずれかに係る光走査装置が搭載されたカラー画像形成装置６０の要部副走査断面概略図を示している。
【０１１１】
カラー画像形成装置６０は、光走査装置１０により４ビームを走査して各々並行して像担持体である感光体上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。
カラー画像形成装置６０は、第一乃至第三実施形態のいずれかに係る光走査装置１０、互いに異なる色の画像を形成する像担持体としての感光ドラム２１（第１の感光体）、２２（第２の感光体）、２３及び２４、現像器３１、３２、３３及び３４、及び搬送ベルト５１を備えている。
【０１１２】
図１５に示されているように、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２から出力されたＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号（コードデータ）が入力される。
これらの色信号は、カラー画像形成装置６０内のプリンタコントローラ５３によって、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。
これらの画像データは、光走査装置１０に入力される。そして、光走査装置１０からは、各画像データに応じて変調された光ビーム６１、６２、６３、６４がそれぞれ射出され、これらの光ビームによって感光ドラム２１、２２、２３、２４それぞれの感光面が主走査方向に走査される。
【０１１３】
カラー画像形成装置６０は、光走査装置１０により４ビームが走査され、各々がＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応している。そして各々並行して感光ドラム２１、２２、２３、２４それぞれの感光面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字している。
カラー画像形成装置６０は、上述の如く光走査装置１０により各々の画像データに基づいた複数の光ビームを用いて各色の静電潜像を各々対応する感光ドラム２１、２２、２３、２４の感光面上に形成している。各色の静電潜像が現像器３１乃至３４によって各色トナー像に現像され、現像された各色トナー像が被転写材に転写器によって多重転写され、転写されたトナー像が定着器によって定着され、１枚のフルカラー画像が形成される。
【０１１４】
なお、カラー画像形成装置６０では、外部機器５２として、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【符号の説明】
【０１１５】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  光源
４  偏向器
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ  被走査面
８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄ  結像光学系
１００  光走査装置
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ  光束
【図１】
2018128516.tif 000012
【図２】
2018128516.tif 000013
【図３】
2018128516.tif 000014
【図４】
2018128516.tif 000015
【図５】
2018128516.tif 000016
【図６】
2018128516.tif 000017
【図７】
2018128516.tif 000018
【図８】
2018128516.tif 000019
【図９】
2018128516.tif 000020
【図１０】
2018128516.tif 000021
【図１１】
2018128516.tif 000022
【図１２】
2018128516.tif 000023
【図１３】
2018128516.tif 000024
【図１４】
2018128516.tif 000025
【図１５】
2018128516.tif 000026