(57)【要約】【課題】走査光学系の本来の機能の為に必要な一枚のレンズを移動させることで走査対象面上での光束同士の間隔を調整することができる走査光学系を、提供する。【解決手段】レーザ光源１０の各発光点から発してコリメータレンズ１１によって平行光束にされたレーザー光束は、シリンドリカルレンズ１２によって、ポリゴンミラー１３の反射面近傍において副走査方向に収束される。各反射面によって反射されたレーザー光束は、主走査方向に動的に偏向されつつ、第２光学系２０に入射する。この第２光学系２０は、主に主走査方向にレーザー光束を収束させるパワーを有する第１レンズ群２１と、主に副走査方向にレーザー光束を収束させるパワーを有する第２レンズ群２２とから構成され、その全体としての副走査倍率が−０．９倍〜１．１倍に設計されている。この第２レンズ群２２を光軸方向に移動させることにより、走査対象面Ｓ上における走査線同士の間隔が調整される。【選択図】　図１
2004086019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発した複数の光束を走査対象面上で主走査方向に走査する走査光学系であって、
夫々光束を発する複数の発光点を有する光源と、
この光源の各発光点から発した光束を、前記主走査方向においては平行光とするとともに、前記主走査方向に直交する副走査方向においては収束させる第１光学系と、
この第１光学系によって前記各光束が前記副走査方向において収束される位置近傍において、これら各光束を同時に前記主走査方向へ動的に偏向する偏向器と、
この偏向器によって同時に偏向された前記各光束を前記主走査方向及び前記副走査方向において前記走査対象面近傍に収束させる第２光学系と
を備え、
前記第２光学系の副走査方向の倍率ｍｚが条件
−１．１＜ｍｚ＜−０．９
を満足する
ことを特徴とする走査光学系。
【請求項２】
前記第２光学系は、
偏向器側に配置され、主として前記主走査方向の結像作用を担う第１レンズ群と、
この第１レンズ群と前記走査対象面との間に配置され、主として前記副走査方向の結像作用を担う１枚構成の第２レンズ群と
からなることを特徴とする請求項１記載の走査光学系。
【請求項３】
前記第２レンズ群の設置位置が光軸方向に変更可能である
ことを特徴とする請求項２記載の走査光学系。
【請求項４】
前記第２レンズ群の副走査方向の倍率ｍｚ（２２）が条件
−１．１＜ｍｚ（２２）＜−０．９
を満足する
ことを特徴とする請求項４記載の走査光学系。
【請求項５】
前記第１レンズ群は１枚構成である
ことを特徴とする請求項２記載の走査光学系。
【請求項６】
前記第１レンズ群は２枚構成である
ことを特徴とする請求項２記載の走査光学系。
【請求項７】
前記光源は、前記複数の発光点が一体化して形成された素子である
ことを特徴とする請求項１記載の走査光学系。
【請求項８】
前記発光点の配列方向は副走査方向に一致している
ことを特徴とする請求項７記載の走査光学系。
【請求項９】
前記光源は、前記各発光点から夫々前記光束を発散光として発し、
前記第１光学系は、前記各発光点から発した各光束を夫々平行光にするコリメータレンズ，及び、このコリメータレンズによって夫々平行光とされた複数の光束を前記副走査方向にのみ収束させるシリンドリカルレンズからなる
ことを特徴とする請求項７記載の走査光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の発光点から発光した複数の光束を、夫々、第１光学系によって偏向器の反射面の近傍において副走査方向に収束させるとともに、この偏向器によって主走査方向へ動的に偏向し、第２光学系によって走査対象面上に点状に収束させる走査光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の走査光学系によると、偏向器の一反射面での走査によって同時に複数本の走査線を走査対象面上に描画することができるので、各光束を夫々変調することによって、高速な印字が可能になる。
【０００３】
このような走査光学系の光源としては、特開昭５７−５４９１４号公報第１０図に示される様に、複数の発光点を有する単一の素子を用いることも可能であるし、特開昭６０−１２６６２０号公報に示される様に、夫々一個の発光点を有する複数の素子を用いることも可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
但し、これらの何れの光源を用いる走査光学系によっても、走査対象面上での光束同士の間隔が、正確に（一反射面での走査の間における走査対象面の移動量／光束本数となるように）調整されていなければ、上記特開昭５７−５４９１４号公報の第４図に示されるように、走査対象面上での走査線同士のピッチが不均一となってしまい（即ち、同時に描画された走査線同士の間隔と、別走査によって描画された走査線同士の間隔とがズレてしまう）、印刷される画像の品質を劣化させる。従って、何らかの手段によって、走査対象面上での光束同士の間隔を調整する必要がある。
【０００５】
例えば、上記特開昭６０−１２６６２０号公報記載の走査光学系のように、複数の素子を用いる場合には、各素子の位置を夫々調整して相対位置を変化させることによって、走査対象面上での光束同士の間隔を調整することができる。しかしながら、素子そのものを移動するとなると、その移動量が光学系全体の横倍率によって拡大されて、走査対象面上での光束の移動量（走査線の方向に直行する副走査方向への移動量）として現れてしまう。そのため、各素子の調整は、シビアにならざるを得ないので、非熟練者が簡単にできるものではない。
【０００６】
一方、特開昭５７−５４９１４号公報第１０図記載の走査光学系のように、複数の発光点を有する単一の素子を用いる場合には、発光点同士の間隔は設計値に安定するものの、他の光学部品との関係で発生する光学系全体の製造上の倍率誤差に因って光束同士の間隔が設計値からズレてしまった場合には、発光点同士の間隔を調整することはできない。そこで、特開昭５７−５４９１４号公報第１０図記載の走査光学系では、同第５図に示すような３群構成を有するアフォーカル・アナモフィック・ズームレンズ系４３を、コリメータレンズ４２とシリンドリカルレンズ４４との間に配置して、光学系全体の倍率を補正することによって、走査対象面上でのレーザー光束同士の間隔を調整している。しかしながら、このようなアフォーカル・アナモフィック・ズームレンズ系４３は、本来の走査光学系の機能からは不要な構成であるので、徒にコストを上昇させてしまうものである。
【０００７】
そこで、本発明は、構成レンズ枚数を増やすことなく、走査光学系の本来の機能の為に必要な一枚のレンズを移動させることで、走査対象面上での光束同士の間隔を調整することができる走査光学系の提供を、課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために案出された本発明による走査光学系は、光源から発した複数の光束を走査対象面上で主走査方向に走査する走査光学系であって、夫々光束を発する複数の発光点を有する光源と、この光源の各発光点から発した光束を、前記主走査方向においては平行光とするとともに、前記主走査方向に直交する副走査方向においては収束させる第１光学系と、この第１光学系によって前記各光束が前記副走査方向において収束される位置近傍において、これら各光束を同時に前記主走査方向へ動的に偏向する偏向器と、この偏向器によって同時に偏向された前記各光束を前記主走査方向及び前記副走査方向において前記走査対象面近傍に収束させる第２光学系とを備え、前記第２光学系の副走査方向の倍率ｍｚが条件：−１．１＜ｍｚ＜−０．９を満足することを、特徴とする。
【０００９】
このように構成されると、偏向器と走査対象面との間において第２光学系をその光軸方向に移動させることによってその副走査方向における倍率（即ち、偏向器近傍にて副走査方向に収束された光束の線像と走査対象面との第２光学系による倍率）を変化させても、その焦点位置（即ち、偏向器近傍にて副走査方向に収束された光束の線像に対する第２光学系の焦点位置）は、その光軸方向にあまりずれない。従って、走査対象面上に形成される画像の画質を劣化させることなく、第２光学系の倍率を変化させることによって、走査対象面上における各光束の間隔（即ち、走査線同士の間隔）を調整することができる。
【００１０】
本発明において、第２光学系は、１群構成であっても２群構成であっても良い。１群構成である場合には、更に、１枚構成であっても２枚構成であっても良い。第２光学系が１枚のレンズからなる場合には、その倍率を変化させるためには、そのレンズが移動すれば良い。第２光学系が複数枚のレンズからなる場合には、その倍率を変化させるためには、そのうちの１枚のみが移動すれば良い。このように移動するレンズは、副走査方向の結像作用を担うレンズである必要があり、レンズ移動に起因する主走査方向における焦点位置への影響を防止するためには、主走査方向の結像作用を担わないレンズであることが望ましい。何れにしても、第２光学系全体の副走査倍率ｍｚが上記条件を満たしていれば良い。
【００１１】
また、本発明において、第１光学系は、光源が各発光点から平行光束を発するものであるならば、一枚のシリンドリカルレンズであれば良く、光源が各発光点から各光束を発散光として発するものであるならば、一枚のコリメータレンズと一枚のシリンドリカルレンズから構成されれば良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる走査光学系の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態による走査光学系の構成を示す光学構成図である。この図１に示すように、この走査光学系１は、複数のレーザー光束を発するレーザー光源１０，このレーザー光源１０から夫々発したレーザー光束を平行光にするコリメータレンズ１１，コリメータレンズ１１からの各レーザー光束を後述する副走査方向にのみ線状に収束するシリンドリカルレンズ１２，その各側面がレーザー光を反射する反射面として形成された正多角柱形状を有するともにその中心軸を中心に回転する偏向器であるポリゴンミラー１３，回転するポリゴンミラー１３の各反射面にて反射されることによって動的に偏向された各レーザー光束を夫々収束させる第２光学系２０，及び、その外周面が走査対象面Ｓとして機能する感光ドラムから、構成されている。なお、以下の説明の理解を容易にするために、走査対象面上でポリゴンミラー１３の中心軸１３ａに直交する面と平行な方向を「主走査方向」と定義し、中心軸１３ａと平行な方向を「副走査方向」と定義する。
【００１４】
レーザー光源１０は、副走査方向（図１の上下方向）に並ぶように形成された各発光点から夫々レーザー光束を発散光として射出する単一素子からなるモノリシックマルチビームレーザーダイオードである。
【００１５】
コリメータレンズ１１は、その前側焦点が、レーザー光源１０における各発光点同士を結ぶ線の中心に合致するように、配置されている。従って、各発光点から発散光として発した各レーザー光束は、コリメータレンズ１１を透過することによって平行光になるとともに、その後側焦点にて互いに交差するように進行する。
【００１６】
平行光としてシリンドリカルレンズ１２に入射した各レーザー光束は、このシリンドリカルレンズ１２を透過することにより、副走査方向において、シリンドリカルレンズ１２の焦点面（シリンドリカルレンズ１２の後側焦線を含みコリメータレンズ１１の光軸に直交する面）にて収束する。
【００１７】
ポリゴンミラー１３は、シリンドリカルレンズ１２から射出された各レーザー光束が、何れかの反射面に対して、主走査方向において斜めに、常時入射するとともに、その反射面の近傍にて副走査方向に収束するように、配置されている。このポリゴンミラー１３は、その中心軸１３ａを中心として回転するので、ある反射面に入射した各レーザー光束は、ポリゴンミラー１３の回転に伴ってその反射面に対する主走査方向の入射角が変化することによって、主走査方向へ動的に偏向される。
【００１８】
ポリゴンミラー１３によって動的に偏向された各レーザー光束は、主走査方向においては平行光束のまま、副走査方向においては収束点から発散しつつ、第２光学系としての第２光学系２０に入射する。この第２光学系２０は、主走査方向においては、入射した各レーザー光束を、走査対象面Ｓ上における光軸からｙ＝ｋ・θ（ｋ：走査係数，θ：光軸を基準としたレーザー光束の傾斜角）離れた位置に収束させ、副走査方向においては、入射した各レーザー光束を、光軸に対して反転させて走査対象面Ｓ上に収束させる。従って、各レーザー光束によって走査対象面Ｓ上に形成されたスポットは、この走査対象面Ｓ上を、主走査方向に等速度に走査する。また、副走査方向において、第２光学系２０によってポリゴンミラー１３の各反射面と走査対象面Ｓとがほぼ共役関係となっているために、各レーザー光束は、ポリゴンミラー１３のどの反射面によって反射されても、各反射面の僅かな傾き（いわゆる「面倒れ」）の有無に拘わらず、走査対象面Ｓにおける同一線上を走査する。
【００１９】
第２光学系２０は、より詳細には、第１レンズ群２１とこの第１レンズ群２１よりも走査対象面Ｓ側に配置される第２レンズ群２２とから、構成される。このうち、第１レンズ群２１は、主に主走査方向にレーザー光束を収束させるパワーを有する（主走査方向の結像作用を担う）レンズであり、第２レンズ群２２は、主に副走査方向にレーザー光束を収束させるパワーを有する（副走査方向の結像作用を担う）レンズである。第２光学系２０の光軸は、主走査方向においては、各反射面の中央にて反射されたレーザー光束のビーム軸と重なり、副走査方向においては、ポリゴンミラー１３の中心軸１３ａの中央に直交している。
【００２０】
なお、第２光学系２０を構成する各レンズ群２１，２２のレンズ面は、回転非対称非球面である場合もあるが、そのような形状を持つレンズ面には本来の意味での光軸を、定義することができない。そのため、以下、「光軸」との文言は、各レンズ面の面形状を式によって表現する時に設定される原点を通る軸（光学面基準軸）との意味で、用いられるものとする。
【００２１】
ところで、副走査方向において、各光学部材の形状や組み付けに誤差が生じると、走査光学系全体としての倍率が変化してしまう。例えば、第１光学系を構成するシリンドリカルレンズ１２が設計値に対して焦点距離誤差を持つと、第１光学系の倍率が変化するので、走査光学系全体としての倍率が変化してしまう。同様に、走査光学系２０を構成する各レンズ群２１，２２の位置が設計位置から光軸方向にずれると、第２光学系の倍率が変化するので、走査光学系全体としての倍率が変化してしまう。そのようにして走査光学系全体としての倍率が設計値から変化する結果、走査対象面Ｓ上における各レーザー光束のスポット間の距離が、設計値からずれてしまうのである。また、光源としての発光点間隔誤差もスポット間の距離に影響を与える。
【００２２】
このような走査光学系全体としての倍率変化を補正して、走査対象面Ｓ上における各レーザー光束のスポット間の距離を設計値に戻すために、本実施形態では、副走査方向における第２光学系２０全体の設計倍率を約−１倍（−１．１〜−０．９倍）にするとともに、主として副走査方向への結像作用を担う第２レンズ群２２を光軸方向へ移動調整することによって、主走査方向におけるスポット結像位置に影響を与えることなく（第２レンズ群２２が主として副走査方向への結像作用を担っていることに因る）、副走査方向において、焦点位置ズレを最小限に抑えつつ、第２光学系２０全体の倍率を設計倍率から変化させている。
【００２３】
以下、第２光学系２０の設計倍率を−１倍にすることによって、焦点位置ズレを最小限に抑えつつ倍率を変化させられる事を、数値を挙げて説明する。
【００２４】
いま、第２光学系２０全体を、厚さを有さないとともに６２．５ｍｍの副走査方向焦点距離を有する仮想の薄肉レンズに置換して、ポリゴンミラー１３から走査対象面Ｓまでの距離を２５０ｍｍに設定する。この場合、ポリゴンミラー１３から１２５ｍｍの位置に第２光学系２０を置くと、副走査方向におけるポリゴンミラー１３に対する第２光学系２０の横倍率（以下、「副走査倍率」という）ｍｚは丁度−１倍となる。従って、この設計倍率となる位置において、第２光学系２０の像距離（第２光学系２０の主点からポリゴンミラー１３と共役な点までの距離）Ｓ’は丁度１２５．００ｍｍとなるので、ポリゴンミラー１３の像と走査対象面Ｓとの焦点位置ズレ量ΔＰは０．００ｍｍとなる。この設計位置から１ｍｍづつ前後に夫々第２光学系２０を移動させた場合における副走査倍率ｍｚ，像距離Ｓ’，焦点位置ズレ量ΔＰ，及び、副走査倍率の変化率（即ち、設計状態での副走査倍率［−１倍］に対する移動後の副走査倍率ｍｚの比率，以下、「副走査倍率調整量」という）Δｍｚ／ｍｚを、夫々計算して表１に示す。
【００２５】
【表１】
2004086019.tif 000003
【００２６】
なお、この表１において、Ａは、ポリゴンミラー１３から第２光学系２０の主点までの距離であり、Ｂは、第２光学系２０の主点から走査対象面Ｓまでの距離である。また、焦点位置ズレ量ΔＰは、走査対象面Ｓよりも後方に焦点位置が存在する場合に正の符号をとる。
【００２７】
一方、第２光学系２０全体の副走査方向焦点距離を６０ｍｍとし、ポリゴンミラー１３から１５０ｍｍの位置に第２光学系２０を置くと、副走査倍率ｍｚは−０．６６６７倍となる。従って、この設計位置において、第２光学系２０の像距離Ｓ’は丁度１００．００ｍｍとなるので、ポリゴンミラー１３の像と走査対象面Ｓとの焦点位置ズレ量ΔＰは０．００ｍｍとなる。この設計倍率の位置から１ｍｍづつ前後に夫々第２光学系２０を移動させた場合における副走査倍率ｍｚ，像距離Ｓ’，焦点位置ズレ量ΔＰ，及び、副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚを、夫々計算して表２に示す。
【００２８】
【表２】
2004086019.tif 000004
【００２９】
図２は、表１及び表２に列挙された第２光学系２０の各位置毎の副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚ及び焦点位置ズレ量ΔＰを、横軸を副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚ，縦軸を焦点位置ズレ量ΔＰとして夫々プロットしたグラフである。図２において、実線は、表１に示された設計倍率＝−１倍の場合における副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚに対する焦点位置ズレ量ΔＰの変化曲線を示し、破線は、表２に示された設計倍率＝−０．６６７倍の場合における副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚに対する焦点位置ズレ量ΔＰの変化曲線を示す。
【００３０】
この図２から明らかなように、設計倍率＝−０．６６７倍の場合には、副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚに対して焦点位置ズレ量ΔＰが略リニアに変化する為に、設計倍率（副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚ＝０．０％）近辺における焦点位置ズレ量の変化率が大きく、しかも、焦点位置ズレ量ΔＰの絶対量も大きい。これに比べて、設計倍率＝−１倍の場合には、副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚに対して焦点位置ズレ量ΔＰが二次曲線的に変化して原点近傍において横軸と接するので、設計倍率（副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚ＝０．０％）近辺における焦点位置ズレ量ΔＰの変化率が小さく、しかも、焦点位置ズレ量ΔＰの絶対量は小さい。
【００３１】
このように、第２光学系２０の設計副走査倍率を−１倍とすれば、焦点位置ズレ量ΔＰを最小限に抑えつつ、その副走査倍率ｍｚを設計倍率から変化させることができる。このような効果は、副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚに対して焦点位置ズレ量ΔＰが曲線状に変化しさえすれば、設計副走査倍率が−１倍から変動しても、ある程度得られる。即ち、設計倍率が−１倍から−０．６６７倍に近づいていくと、図２上において、副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚに対する焦点位置ズレ量ΔＰの変化曲線は、実線に示す状態から全体的に時計方向に回転して破線に近づくが、その途中までは、原点付近において横軸と略平行である。逆に、設計倍率が−１倍よりも大きく（絶対値が大きく）なると、図２上において、副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚに対する焦点位置ズレ量ΔＰの変化曲線は、実線に示す状態から全体的に反時計方向に回転するが、その途中までは、原点付近において横軸と略平行である。
【００３２】
本発明者が様々にシュミレーションをした結果、設計副走査倍率が−１．１倍から−０．９倍までの範囲内であれば、副走査倍率ｍｚの設計副走査倍率からの変化に伴う焦点位置ズレ量ΔＰの変化率を、許容値内に抑えるられることが判った。
【００３３】
ところで、第２光学系２０全体の倍率は、その一部のレンズを光軸方向に移動させるだけでも変化させることができる。また、１枚のレンズのみを移動させることによって、レンズ移動に伴う各収差の発生も最小限に抑えることが可能となる。そこで、本実施形態においては、レンズ移動に伴う主走査方向における光学特性の変化をも防止すべく、第２光学系２０を構成する各レンズのうち、主に副走査方向にレーザー光束を収束させるパワーを有する１枚のレンズである第２レンズ群２２を、移動させている。
【００３４】
以下、設計副走査倍率を−１．１倍から−０．９倍までの範囲内に設定するとともに第２光学系２０中の第２レンズ群２２のみを移動する走査光学系の実施例を、３例示す。
【００３５】
【実施例１】
図３は、実施例１の走査光学系１の主走査方向における光学構成図である。
【００３６】
実施例１では、走査係数ｋは１８０であり、第２光学系２０全体としての焦点距離は１７９．９９ｍｍであり、走査対象面Ｓ上での走査幅（レーザー光束が走査される主走査方向幅）は２１６ｍｍである。
【００３７】
実施例１におけるシリンドリカルレンズ１２から走査対象面Ｓに至る光路上の各面の具体的数値構成を、表３に示す。
【００３８】
【表３】
2004086019.tif 000005
【００３９】
表３において、「面番号」の数字は、第２光学系（結像光学系）の面番号を示し、１乃至４が、第１レンズ群２１を構成する２枚のレンズの各レンズ面に対応し、５及び６が、第２レンズ群２２を構成する１枚のレンズの各レンズ面に対応する。また、表３において、「Ｒｙ」は、主走査方向における近軸曲率半径（単位［ｍｍ］）であり、「Ｒｚ」は、副走査方向における近軸曲率半径（単位　［ｍｍ］）であり、回転対称面においては省略されている。また、表３において、「面間隔」は、光軸上における次の面までの距離（単位　［ｍｍ］）であり、「屈折率」は、次の面までの間の媒質の設計波長：７８０ｎｍに対する屈折率（空気については省略）である。
【００４０】
表３に示されたシリンドリカルレンズ１２の前面は、シリンドリカル面であり、その後面は、平面である。
【００４１】
第１レンズ群２１を構成する面番号１及び２のレンズ面は、夫々、回転対称非球面である。従って、その断面形状は、光軸からの半径（ｈ）の点における光軸での接平面からのサグ量Ｘ（ｈ）として、下記式（１）により表される。
【００４２】
Ｘ（ｈ）＝１／Ｒｙ・ｈ２／［１＋√［１−（κ＋１）２ｈ２／Ｒｙ２］］＋Ａ４ｈ４＋Ａ６ｈ６＋Ａ８ｈ８　　…（１）
式（１）において、Ｒｙは表３に挙げられた主走査方向近軸曲率半径、κは円錐係数、Ａ４，ＡＭ６，ＡＭ８は、夫々、４次，６次，８次の非球面係数である。実施例１において面番号１及び２の各レンズ面の具体的形状を特定するために式（１）に適用される各係数を、表４に示す。
【００４３】
【表４】
2004086019.tif 000006
【００４４】
第１レンズ群２１を構成する面番号３及び４のレンズ面は、夫々、球面である。
【００４５】
第２レンズ群２２を構成する面番号５のレンズ面は、主走査方向に回転軸を持つトーリック面であり、面番号６のレンズ面は、球面である。
【００４６】
実施例１において、第２光学系２０全体の副走査倍率ｍｚ（設計副走査倍率）を計算すると、−０．９８倍となり、−１．１倍から−０．９倍までの範囲内に含まれる。
【００４７】
実施例１において、第２レンズ群２２を、第２光学系２０全体の副走査倍率ｍｚが設計副走査倍率（−０．９８倍）となる位置から光軸に沿って前後に１．０ｍｍづつ移動させた場合における第２光学系２０全体の副走査倍率ｍｚ，焦点位置ズレ量ΔＰ，及び第２レンズ群２２単独の副走査倍率を、表５に列挙した。
【００４８】
【表５】
2004086019.tif 000007
【００４９】
この表５に示すように、実施例１によると、第２レンズ群２２全体の副走査倍率を設計副走査倍率から上下約２％変化させても、焦点位置ズレ量は最大１．４４ｍｍに留まるので、焦点位置ズレに起因する解像度悪化を生じることなく、第２レンズ群２２全体の副走査倍率を調整することによって、走査対象面Ｓ上における走査線間隔を一定に揃えることが可能となる。
【００５０】
なお、実施例１の第２光学系２０の諸収差図を、図４に示す。図４（ａ）は、ｆθ誤差図（縦軸はｙ＝ｋθによって定まる走査対象面Ｓでの光軸からの高さｙ，横軸は走査対象面Ｓ上での実際のスポット位置とｙとのズレ量）であり、図４（ｂ）は、像面湾曲図（縦軸は走査対象面Ｓでの光軸からの高さｙ，横軸は光軸方向における焦点位置ズレであって、Ｓは副走査方向，Ｍは主走査方向のものである）である。
【００５１】
【実施例２】
図５は、実施例２の走査光学系１の主走査方向における光学構成図である。
【００５２】
実施例２では、走査係数ｋは２００であり、第２光学系２０全体としての焦点距離は２００．００ｍｍであり、走査対象面Ｓ上での走査幅（レーザー光束が走査される主走査方向幅）は３００ｍｍである。
【００５３】
実施例２におけるシリンドリカルレンズ１２から走査対象面Ｓに至る光路上の各面の具体的数値構成を、表６に示す。
【００５４】
【表６】
2004086019.tif 000008
【００５５】
表６における各欄の意味は、上述した表３のものと同じである。
【００５６】
表６に示されたシリンドリカルレンズ１２の前面は、シリンドリカル面であり、その後面は、平面である。
【００５７】
第１レンズ群２１を構成する面番号１及び２のレンズ面は、夫々、回転対称非球面である。実施例２において面番号１及び２の各レンズ面の具体的形状を特定するために上記式（１）に適用される各係数を、表７に示す。
【００５８】
【表７】
2004086019.tif 000009
【００５９】
第２レンズ群２２を構成する面番号３のレンズ面は、アナモフィック非球面（即ち、主走査断面は光軸からの主走査方向の関数，副走査断面は曲率が光軸からの主走査方向の距離の関数として、独立に定義される非球面）である。従って、その主走査断面における形状は、光軸からの高さ（ｙ）の点における光軸での接平面からのサグ量Ｘ（ｙ）として、下記式（２）により表され、主走査方向の各高さ（ｙ）での副走査方向における形状は、円弧の曲率１／［Ｒｚ（ｙ）］として、下記式（３）により表される。
【００６０】
Ｘ（ｙ）＝１／Ｒｙ・ｙ２／［１＋√［１−（κ＋１）２ｙ２／Ｒｙ２］］
＋ＡＭ１ｙ＋ＡＭ２ｙ２＋ＡＭ３ｙ３＋ＡＭ４ｙ４＋ＡＭ５ｙ５＋ＡＭ６ｙ６＋ＡＭ７ｙ７＋ＡＭ８ｙ８…　…（２）
１／［Ｒｚ（ｙ）］＝１／Ｒｚ
＋ＡＳ１ｙ＋ＡＳ２ｙ２＋ＡＳ３ｙ３＋ＡＳ４ｙ４＋ＡＳ５ｙ５＋ＡＳ６ｙ６＋ＡＳ７ｙ７＋ＡＳ８ｙ８…　　…　（３）
これら式（２），（３）において、Ｒｙは表６に挙げられた主走査方向近軸曲率半径であり、Ｒｚは副走査方向近軸曲率半径であり、κは円錐係数であり、ＡＭ１，ＡＭ２，ＡＭ３，ＡＭ４，ＡＭ５，ＡＭ６，ＡＭ７，ＡＭ８…は夫々主走査方向に関する１次，２次，３次，４次，５次，６次，７次，８次…の非球面係数であり、ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３，ＡＳ４，ＡＳ５，ＡＳ６，ＡＳ７，ＡＳ８…は夫々副走査方向に関する１次，２次，３次，４次，５次，６次，７次，８次…の非球面係数である。実施例２において面番号３のレンズ面の具体的形状を特定するためにこれら各式（２），（３）に適用される各係数を、表８に示す。
【００６１】
【表８】
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【００６２】
また、面番号４のレンズ面は、球面である。
【００６３】
実施例２において、第２光学系２０全体の副走査倍率ｍｚ（設計副走査倍率）を計算すると、−１．０５倍となり、−１．１倍から−０．９倍までの範囲内に含まれる。
【００６４】
実施例２において、第２レンズ群２２を、第２光学系２０全体の副走査倍率ｍｚ設計副走査倍率（−１．０５倍）となる位置から光軸に沿って前後に１．０ｍｍづつ移動させた場合における第２光学系２０全体の副走査倍率ｍｚ，焦点位置量ΔＰ，及び第２レンズ群２２単独の副走査倍率を、表９に列挙した。
【００６５】
【表９】
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【００６６】
この表９に示すように、実施例２によると、第２レンズ群２２全体の副走査倍率を設計副走査倍率から上下約２％変化させても、焦点位置ズレ量は最大１．４９ｍｍに留まるので、焦点位置ズレに起因する解像度悪化を生じることなく、第２レンズ群２２全体の副走査倍率を調整することによって、走査対象面Ｓ上における走査線間隔を一定に揃えることが可能となる。
【００６７】
なお、実施例２の第２光学系２０の諸収差図を、図６に示す。図６（ａ）は、ｆθ誤差図であり、図６（ｂ）は、像面湾曲図である。
【００６８】
【実施例３】
図７は、実施例３の走査光学系１の主走査方向における光学構成図である。
【００６９】
実施例３では、走査係数ｋは２００であり、第２光学系２０全体としての焦点距離は１９９．９９ｍｍであり、走査対象面Ｓ上での走査幅（レーザー光束が走査される主走査方向幅）は３００ｍｍである。
【００７０】
実施例３におけるシリンドリカルレンズ１２から走査対象面Ｓに至る光路上の各面の具体的数値構成を、表１０に示す。
【００７１】
【表１０】
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【００７２】
表１０における各欄の意味は、上述した表３のものと同じである。
【００７３】
表１０に示されたシリンドリカルレンズ１２の前面は、シリンドリカル面であり、その後面は、平面である。
【００７４】
第１レンズ群２１を構成する面番号１のレンズ面は、回転対称非球面である。実施例３において面番号１のレンズ面の具体的形状を特定するために上記式（１）に適用される各係数を、表１１に示す。
【００７５】
【表１１】
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【００７６】
また、面番号２のレンズ面は、シリンドリカル面である。
【００７７】
第２レンズ群２２を構成する面番号３のレンズ面は、アナモフィック非球面である。実施例３において面番号３のレンズ面の具体的形状を特定するために上記各式（２），（３）に適用される各係数を、表１２に示す。
【００７８】
【表１２】
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【００７９】
また、面番号４のレンズ面は、回転対称非球面である。実施例３において面番号４のレンズ面の具体的形状を特定するために上記式（１）に適用される各係数は、表１１に示した通りである。
【００８０】
実施例３において、第２光学系２０全体の副走査倍率ｍｚ（設計副走査倍率）を計算すると、−０．９８倍となり、−１．１倍から−０．９倍までの範囲内に含まれる。
【００８１】
実施例３において、第２レンズ群２２を、第２光学系２０全体の副走査倍率ｍｚが設計副走査倍率（−０．９８倍）となる位置から光軸に沿って前後に１．０ｍｍづつ移動させた場合における第２光学系２０全体の副走査倍率ｍｚ，焦点位置量ΔＰ，及び第２レンズ群２２単独の副走査倍率ｍｚ（２２）を、表１３に列挙した。
【００８２】
【表１３】
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【００８３】
この表１３に示すように、実施例３によると、第２レンズ群２２全体の副走査倍率を設計副走査倍率から上下約２％変化させても、焦点位置ズレ量は最大０．３０ｍｍに留まるので、焦点位置ズレに起因する解像度悪化を生じることなく、第２レンズ群２２全体の副走査倍率を調整することによって、走査対象面Ｓ上における走査線間隔を一定に揃えることが可能となる。
【００８４】
なお、実施例３の第２光学系２０の諸収差図を、図８に示す。図８（ａ）は、ｆθ誤差図であり、図８（ｂ）は、像面湾曲図である。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、走査光学系の本来の機能に必要のないレンズを追加することなく、走査光学系の本来の機能の為に必要な一枚のレンズのみを移動させることで、副走査方向における焦点位置ズレに起因する画像劣化を生じることなく、走査対象面上での光束同士の間隔を調整することが、可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である走査光学系の副走査方向における光学構成を示す光学構成図
【図２】各設計副走査倍率毎に副走査倍率調整量Δｍｚ／ｍｚに対する焦点位置ズレ量ΔＰの変化を示すグラフ
【図３】実施例１の光学構成を示す主走査方向における光学構成図
【図４】実施例１の諸収差図
【図５】実施例２の光学構成を示す主走査方向における光学構成図
【図６】実施例２の諸収差図
【図７】実施例３の光学構成を示す主走査方向における光学構成図
【図８】実施例３の諸収差図
【符号の説明】
１　　　　走査光学系
１０　　　　レーザー光源
１２　　　　シリンドリカルレンズ
１３　　　　ポリゴンミラー
２０　　　　第２光学系（結像光学系）
２１　　　　第１レンズ群
２２　　　　第２レンズ群
Ｓ　　　　走査対象面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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