(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光ビームをカップリングする第１光学系と、該第１光学系からの光ビームを偏向手段に導く第２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集光させて光スポットを形成する第３光学系とを備えた光走査装置において、
前記第１光学系と前記第２光学系を構成するレンズの少なくとも１つを樹脂製レンズとし、該樹脂製レンズの少なくとも１つは以下の条件（１）〜（４）を満足することを特徴とする光走査装置。
（１）該樹脂製レンズの一面は回折面を有し、他面は回折面を有さない、
（２）｜Ｐ３｜≧｜Ｐ１＋Ｐ２｜、
（３）｜Ｐ１｜＞｜Ｐ１＋Ｐ２｜かつ｜Ｐ２｜＞｜Ｐ１＋Ｐ２｜、
（４）Ｐ１×Ｐ３＞０。
ただし、Ｐ１は該樹脂製レンズの回折面における回折部の主走査方向または副走査方向のパワー、Ｐ２は前記Ｐ１で定義した方向の回折面における屈折部のパワー、Ｐ３は該樹脂製レンズの回折面でない面における前記Ｐ１で定義した方向のパワー。
【請求項２】
前記樹脂製レンズがＰ３＞０を満足することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記第３光学系を構成するレンズの少なくとも１つを、主走査方向または副走査方向に正のパワーを持つ樹脂製レンズとしたことを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記回折面の面形状は、階段構造でほぼノンパワーとなる形状であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項５】
前記回折面の少なくとも１つは前記第１光学系の樹脂製レンズに採用され、該第１光学系の樹脂製レンズに採用されている前記回折面は回転対称面となっていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項６】
前記第１光学系の樹脂製レンズの回折面と反対側の面は、回転対称な非球面であることを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
前記回折面の少なくとも１つは前記第２光学系の樹脂製レンズに採用され、該第２光学系の樹脂製レンズに採用されている前記回折面は副走査断面形状が主走査方向の位置によらず同一であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項８】
前記回折面と反対側の面は主走査方向にノンパワーであり、副走査方向に正のパワーを有する屈折面であることを特徴とする請求項７記載の光走査装置。
【請求項９】
前記回折面の少なくとも１つは回折溝が楕円形状をしていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記回折面の反対側の面は主走査方向よりも副走査方向の方がパワーが強い屈折面であることを特徴とする請求項９記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記第１光学系と前記第２光学系と前記第３光学系を構成する全てのレンズが樹脂製レンズであることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記回折面を有する樹脂製レンズの少なくとも１つは複数のビームが通過するものであることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの画像担持体と、該画像担持体に対応させて走査結像光学系が設けられる光走査装置とを備え、前記画像担持体に対して光走査を行うことにより画像形成を行う画像形成装置において、
少なくとも１つの前記光走査装置に請求項１〜１２いずれか１項記載の光走査装置を採用した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、光ビームにて被走査面上を走査する光走査装置、および光走査装置を搭載する画像形成装置に係り、特に、それらの装置における光学系を構成する樹脂製レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置は、従来から、光プリンタ，デジタル複写機あるいは光プロッタなどの画像形成装置に広く用いられているが、近年、低価格化、および環境変動の影響を受け難く、かつ高精細な画像を形成することに対応できる構成のものが求められている。
【０００３】
光走査装置に用いられる各種のレンズを樹脂材料で形成すると、樹脂製レンズは、軽量であり、低コストで形成することができると共に、非球面に代表される特殊な面形状の形成が容易であるため、樹脂製レンズに特殊面を採用することにより、光学的な特性を向上させると共に、光学系を構成するレンズ枚数を低減させることができる。すなわち、樹脂製レンズの採用は、光走査装置のコンパクト化、軽量化、低コスト化に資する。
【０００４】
しかし反面、樹脂製レンズは、環境変化、特に温度変化に伴って、形状が変化したり、屈折率が変化したりするため、光学特性、特にパワーが設計値から変化し、光ビームを被走査面上に集光させたときの光スポットの径であるビームスポット径が環境変動により変動するという問題がある。
【０００５】
温度変化に伴う樹脂製レンズのパワー変動は、正レンズと負レンズとで互いに逆に発生するため、光走査装置の光学系内に、正と負の樹脂製レンズを含め、これら正・負樹脂製レンズにおいて発生する、環境変化に起因する光学特性変化を互いに相殺させる方法が知られている。
【０００６】
また、光走査装置の光源として一般的な半導体レーザは、温度が上昇すると発光波長が長波長側へずれるという性質（温度変化による波長変化）があり、また、モードホップによる波長変化もある。光源における波長変化は、光走査装置に用いられる光学系の色収差による特性変化を惹起し、この特性変化もビームスポット径変動の原因となる。
【０００７】
したがって、光学系内に樹脂製レンズを備え、かつ光源に半導体レーザを用いる光走査装置では、温度変化に伴う光学特性の変化と共に、光源における波長変化に伴う光学特性の変化をも考慮した光学設計を行う必要がある。
【０００８】
温度変化に伴う光学特性の変化と光源における波長変化とを考慮し、回折面を採用して光学特性を安定させた光走査装置（レーザ走査装置）として、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００９】
特許文献１には、レーザ光源から出射されたレーザ光を主走査方向に平行光とし、また副走査方向に光偏向器の偏向反射面近傍に集光させる光源光学系を、「回転対称軸を持たない１面以上の反射面と、２面の透過面とを有し、透過面にパワー回折面を設け、樹脂で構成された１つの光学素子」とした光走査装置が記載され、さらに比較例として、「半導体レーザからの光ビームをコリメートする樹脂製のコリメータレンズと、コリメートされた光ビームを副走査方向に集束させる樹脂製のシリンドリカルレンズの各々に１面ずつ回折面を設けた光走査装置」が記載されている。回折面は回折によるレンズパワーを持つ回折面である。
【００１０】
特許文献２には、偏向器前に回折面を有するレンズを配備する構成の光走査装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２８７０６２号公報
【特許文献２】特開２００５−２５８３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に記載された「回転対称軸を持たない１面以上の反射面と、２面の透過面とを有し、透過面にパワー回折面を設け、樹脂で構成された１つの光学素子」による光源光学系は、１つの光学素子内に透過面と反射面とを形成しなければならず、曲面形状の反射面が含まれるため、製造が必ずしも容易ではなく、光走査装置の低コスト化の面からしてなお改善の余地がある。
【００１２】
また、一般に回折面は微細加工の技術が必要な上に、その精度も極めて高いものが要求される。例えば、図１０（ａ）のような球面レンズと等価なパワーを有するパワー回折面は、図１０（ｂ）のような形状である。すなわち、球面を基盤に対して均一の高さとなるように折り返した形状である。
【００１３】
図１０（ｂ）から明らかなように、このパワー回折面は光軸から離れるに従い溝の間隔が狭くなり加工が飛躍的に難しくなる。さらに、バックカットに挟まれたパワー回折面は、いずれも球面の一部をなしている必要がある。これを直線として近似することもできるが、この場合には回折効率の低下を免れない。
【００１４】
しかし、球面の一部をなすようにパワー回折面を形成すると、面形状に粗さが目立ち、波面収差の劣化によりビームスポット径が太ったり、散乱光の発生によりゴーストの発生や光の伝達効率の低下などの問題が発生する。
【００１５】
また、回折面と逆面がパワーを有する屈折面となっている場合、２面間の偏心により光学特性が劣化する。
【００１６】
また、特許文献２に記載の光走査装置では、偏向器前に回折面を用いた光学素子を用いているが、回折面のパワーが強いため、面間偏心に対して許容度が少ない回折レンズとなってしまう。また、回折面の各セグメントが平面から大きくずれるため、加工、計測が困難になり、結果として良好な光学特性が得られない。
【００１７】
本発明は、前記従来の技術の課題に鑑み、光学系に用いられる光学素子における回折面の形状精度を高くすることなく、安価で成形しやすいものにし、しかも温度変動によるビームスポット径の変動のみならず、モードホップによる発振波長の変化によるビームスポット径の変動をも低減し、より安定したビームスポット径で光走査を行い得る光走査装置、およびその光走査装置を搭載する画像形成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】
【００１８】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、光源からの光ビームをカップリングする第１光学系と、該第１光学系からの光ビームを偏向手段に導く第２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集光させて光スポットを形成する第３光学系とを備えた光走査装置において、前記第１光学系と前記第２光学系を構成するレンズの少なくとも１つを樹脂製レンズとし、該樹脂製レンズの少なくとも１つは以下の条件（１）〜（４）を満足することを特徴とする。
（１）該樹脂製レンズの一面は回折面を有し、他面は回折面を有さない、
（２）｜Ｐ３｜≧｜Ｐ１＋Ｐ２｜、
（３）｜Ｐ１｜＞｜Ｐ１＋Ｐ２｜かつ｜Ｐ２｜＞｜Ｐ１＋Ｐ２｜、
（４）Ｐ１×Ｐ３＞０。
【００１９】
ただし、Ｐ１は該樹脂製レンズの回折面における回折部の主走査方向または副走査方向のパワー、Ｐ２は前記Ｐ１で定義した方向の回折面における屈折部のパワー、Ｐ３は該樹脂製レンズの回折面でない面における前記Ｐ１で定義した方向のパワー。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、樹脂製レンズがＰ３＞０を満足することを特徴とする。
【００２１】
前記構成により、温度変動によるビームウェスト位置変化が少なく（条件（４））、光利用効率が高く、高速化への対応が容易となり（条件（１））、面間偏心が発生しても、ビームスポット径劣化が少なく（条件（２），（３））、加工、計測に優れた面形状となり（条件（３））、マルチビーム間での光学特性の差が少なくなり、複数のビームに対して同じ光学特性を得ることができる（条件（３））。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、第３光学系を構成するレンズの少なくとも１つを、主走査方向または副走査方向に正のパワーを持つ樹脂製レンズとしたことを特徴とし、この構成により、低コスト化、軽量化が実現でき、なおかつ、請求項１または２記載の条件（１）〜（４）を満たすことにより、小径ビームスポット化が図れる。さらに、樹脂製走査レンズは、非球面、自由曲面への対応が容易で、初期特性としては小径ビームスポットをはじめとした良好な光学特性の確保が可能であり、本構成により、唯一問題であった温度特性まで含めた光学特性を得ることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の光走査装置において、回折面の面形状は、階段構造でほぼノンパワーとなる形状であることを特徴とし、この構成によって、面間偏心が発生してもビームスポット径の劣化が少なく、マルチビーム間での光学特性の差が少なくなり、複数のビームに対して良好な光学特性を得ることができる。また、回折面がノンパワーとなっているため、マルチビーム採用時に回折レンズを通過する位置が相対的に異なっていても、面間の偏心の影響を受けにくく良好な光学特性を有する光走査装置を提供することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の光走査装置において、回折面の少なくとも１つは第１光学系の樹脂製レンズに採用され、該第１光学系の樹脂製レンズに採用されている回折面は回転対称面となっていることを特徴とし、この構成によって、光軸まわりに光学素子が回転しても良好な光学特性が得られる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の光走査装置において、第１光学系の樹脂製レンズの回折面と反対側の面は、回転対称な非球面であることを特徴とし、この構成によって、面間の偏心に強く、かつ波面収差を良好に補正し、ビームスポットの小径化が実現できる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の光走査装置において、回折面の少なくとも１つは第２光学系の樹脂製レンズに採用され、該第２光学系の樹脂製レンズに採用されている回折面は副走査断面形状が主走査方向の位置によらず同一であることを特徴とし、この構成によって、回折レンズが主走査方向にずれても、光学特性は全く変化せず、組付誤差を緩和することが可能になる。また、マルチビーム時には複数のビームが主走査方向に離れて通過するが、主走査方向にビームが離れても、複数のビームの温度補正効果が全く同じで、かつ同じ光学特性を得ることができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、請求項７記載の光走査装置において、回折面と反対側の面は主走査方向にノンパワーであり、副走査方向に正のパワーを有する屈折面であることを特徴とし、この構成によって、回折面の反対側の面は副走査方向に正のパワーを有することにより、線像形成の機能を果たし、主走査方向にノンパワーとすることにより、副走査断面形状を主走査方向の位置によらず、同一とすることができる。また、マルチビーム時には複数のビームが主走査方向に離れて通過するが、主走査方向にビームが離れても、複数のビームの温度補正効果が全く同じで、かつ同じ光学特性を得ることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の光走査装置において、回折面の少なくとも１つは回折溝が楕円形状をしていることを特徴とし、この構成によって、回折溝を楕円状とすることにより、回折面採用を１面のみとしても任意の温度補正効果を得ることができる。また、回折面の採用を１面のみとすることができるため、光量を確保することができ、高速化が容易になる。さらに階段状とすることにより、請求項４の説明にて記載した作用効果を奏する。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の光走査装置において、回折面の反対側の面は主走査方向よりも副走査方向の方がパワーが強い屈折面であることを特徴とし、この構成によって、主走査方向のパワーよりも副走査方向のパワーを大きくすることにより、線像形成機能を回折レンズに持たせることができる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０いずれか１項記載の光走査装置において、第１光学系と第２光学系と第３光学系を構成する全てのレンズが樹脂製レンズであることを特徴とし、この構成によって、全てのレンズを樹脂製レンズとすることにより、低コスト化、軽量化が実現でき、かつリサイクルが容易になる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１いずれか１項記載の光走査装置において、回折面を有する樹脂製レンズの少なくとも１つは複数のビームが通過するものであることを特徴とし、この構成によって、マルチビーム化することにより、高速対応が可能になる。
【００３２】
請求項１３に記載の発明は、少なくとも１つの画像担持体と、該画像担持体に対応させて走査結像光学系が設けられる光走査装置とを備え、前記画像担持体に対して光走査を行うことにより画像形成を行う画像形成装置において、少なくとも１つの前記光走査装置に請求項１〜１２いずれか１項記載の光走査装置を採用したことを特徴とし、この構成によって、常に安定したビームスポット径を得ることができ、高精細な印字に適した画像形成装置をコンパクトで、かつ安価に提供することが実現する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る光走査装置によれば、回折面を用いた光走査装置において、温度変動によるビームスポット径の変動のみならず、モードホップによる発振波長の変化によるビームスポット径変動を低減し、より安定したビームスポット径で光走査を行うことができる。
【００３４】
また、搭載される光学素子に採用される回折面の形状精度を高くすることなく、安価で成形しやすい構成となる。また、回折面を１面にしか用いていないため、光量ロスがなく、高速書き込みに対応できる。回折面をノンパワーに近くすることにより、面間の偏心が発生してもビームスポット径劣化が少ない。マルチビーム採用時に回折レンズを通過する位置が相対的に異なっていても、面間の偏心の影響を受けにくく、良好な光学特性を有するなどの効果を奏する光走査装置が実現する。
【００３５】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る光走査装置を用いることにより、常に安定したビームスポット径を得ることができ、高精細な印字に適し、かつコンパクトで安価な画像形成装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
図１は本発明に係る光走査装置の実施形態の光学系の概略構成図であり、１は光源である半導体レーザ、２は第１光学系に含まれるカップリングレンズ、３はアパーチュア、４は第２光学系に含まれるアナモフィック光学素子、５は光偏向器である回転多面鏡のポリゴンミラー、６は第３光学系に含まれる走査レンズ、８は被走査面を示す。
【００３８】
また、Ｇ１はポリゴンミラー５を収納する防音ハウジング（図示せず）の窓を塞ぐ防音ガラス、Ｇ２は光学系全体を収納するハウジング（図示せず）の偏向光ビームの出射部に設けられた防塵ガラスを示している。
【００３９】
図１において、半導体レーザ１から出射した発散性の光ビームＬは、カップリングレンズ２により所望の形態の光ビームＬに変換され、アパーチュア３によりビーム整形されてアナモフィック光学素子４に入射する。アナモフィック光学素子４を透過した光ビームＬは、副走査方向に集束しつつ防音ガラスＧ１を透過して、ポリゴンミラー５の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像する。そして光ビームＬは、ポリゴンミラー５の偏向反射面に反射されて防音ガラスＧ１を透過して走査レンズ６に入射する。
【００４０】
走査レンズ６は１枚のレンズにより構成され、走査レンズ６を透過した光ビームＬは防塵ガラスＧ２を通って被走査面８に入射し、走査レンズ６の作用により被走査面８上に光スポットを形成する。
【００４１】
ポリゴンミラー５が等速回転すると、偏向反射面により反射された光ビームＬは等角速度的に偏向する。走査レンズ６は、等角速度的に偏向しつつ入射する光ビームＬによる光スポットが、被走査面上において主走査方向（図の上下方向）へ等速的に移動するようにするｆθ特性を有している。この構成により、光スポットは被走査面８を等速的に光走査する。
【００４２】
走査レンズ６はアナモフィックな光学素子であり、副走査方向においてはポリゴンミラー５の偏向反射面位置と被走査面位置とを幾何光学的な共役関係としており、これによりポリゴンミラー５の面倒れを補正している。また、被走査面８は、例えば電子写真式画像形成装置では感光性媒体の感光面である。
【００４３】
前記カップリングレンズ２は、一面が階段形状の同心円状のパワー回折面、また他面が回転対称非球面の樹脂製レンズである。
【００４４】
図２（ａ），（ｂ）は本実施形態における前記カップリングレンズの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であって、左右方向が主走査方向、上下方向が副走査方向である。
【００４５】
図２（ａ），（ｂ）において、カップリングレンズ２の一方の面２ａには、階段形状に構成された同心円状の溝の集合による同心円状のパワー回折面が形成され、他方の面２ｂには、回転対称非球面形状の屈折面が形成されている。
【００４６】
半導体レーザ１からカップリングレンズ２に入射する光ビーム（発散光ビーム）Ｌは、カップリングレンズ２を透過すると、所望の形態の光ビームＬに変換され、第２光学系に導光される。回折面のパワーは、半導体レーザ１におけるモードホップや温度変化に起因する、主走査方向および／または副走査方向のビームウェスト位置の変動を略ゼロとするように設定される。
【００４７】
このようにカップリングレンズ２は、一面が回折面２ａ、また他面が屈折面２ｂとなっているが、回折面２ａは、加工誤差が光源の波長ばらつきにより、どうしても光利用効率が低下する。このように、回折面２ａを一面のみに採用することにより（条件（１））、光利用効率の向上を図ることができる。さらに、カップリングレンズ２の回折面２ａのパワーは以下の条件（２）〜（４）を満足する。
（２）｜Ｐ３｜≧｜Ｐ１＋Ｐ２｜
（３）｜Ｐ１｜＞｜Ｐ１＋Ｐ２｜かつ｜Ｐ２｜＞｜Ｐ１＋Ｐ２｜
（４）Ｐ１×Ｐ３＞０→温度補正効果
ただし、Ｐ１：該樹脂製レンズの回折面の回折部の主走査方向または副走査方向のパワー、Ｐ２：Ｐ１で定義した方向の回折面の屈折部のパワー、Ｐ３：該樹脂製レンズの回折面でない面のＰ１で定義した方向のパワーである。
【００４８】
ここで、条件（３）の式は、回折面２ａの回折部のパワーと屈折部のパワーが相殺されるように設定されるということを示す。｜Ｐ１｜＞｜Ｐ１＋Ｐ２｜は回折部のパワーの絶対値は屈折部のパワーを追加することにより相殺されることを示し、｜Ｐ２｜＞｜Ｐ１＋Ｐ２｜は屈折部のパワーの絶対値は回折部のパワーを追加することにより相殺されることを示す。このとき、回折面２ａの全体としてのパワーが小さくなる。
【００４９】
さらに、条件（２）の式は、｜Ｐ３｜≧｜Ｐ１＋Ｐ２｜を満足することにより、屈折部に面全体のパワーを配分することができ、面間の偏心に強い光学素子とすることができる。
【００５０】
また、条件（３）の式を満足することにより、回折面２ａのパワーは低減されるが、このとき回折面形状は階段状に近づいていく。最も理想的な形状としては、階段状になるのがよいが、（３）式を満足するだけで、シェーパー加工のような加工痕を発生させないような形成方法を採用することができ、これにより加工時間の短縮化もできる。加工時間の短縮化は、加工時の熱の発生の低減など副次的なメリットも派生し、高精度の回折面２ａを得るためには好ましい。回折面２ａの面精度も非常に滑らかに仕上げることにより、散乱光の発生やビームスポット径太りが殆ど発生しないようにすることができる。
【００５１】
条件（４）の式は屈折部と回折部のパワーの符号を同じにするということを示している。
【００５２】
通常、正のパワーを有する屈折レンズは温度上昇に伴い、以下のように変化する。
・膨張による曲率半径増大
・屈折率減少
・半導体レーザの波長増加
これらの変化は全て、屈折レンズの焦点距離を増大させる方向に作用する。一方、正のパワーを有する回折部は波長増加に伴い焦点距離が短くなる。したがって、屈折部と回折部とのパワーの符号が同じであれば、温度上昇時に焦点距離の変動が相殺され、トータルとして焦点距離の変動を低減することができる。温度が下がるときは、屈折部と回折部による焦点距離変動は、それぞれ温度上昇時とは逆方向に変動し、やはり、トータルとして焦点距離変動が低減される。
【００５３】
一般的に第１光学系（カップリングレンズ２）は発散光束をカップリングする機能が必要であり、主走査方向／副走査方向に正のパワーを有することが必要である。第２光学系（アナモフィック光学素子４）は第１光学系からの光ビームを、光偏向器（ポリゴンミラー５）の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として形成させることが必要であって、そのためには、少なくとも副走査方向に正のパワーを有することが必要である。つまり、温度補償だけでなく、カップリング機能、または線像形成機能を果たすためには、全体のパワーとしてはＰ１＋Ｐ２＋Ｐ３が正のパワーとする必要がある。ここで、Ｐ３＞０とすれば前記条件（２）の式より、Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３を満たすことができる。
【００５４】
前述したように、第１光学系または第２光学系に回折レンズを用いることにより、素子単体として温度によるビームウエスト位置変動を低減することができるが、素子単体としての温度補正効果を補正過剰とすることにより、光走査装置全系における温度補償が可能になる。したがって、第３光学系（走査レンズ６）に少なくとも１つの主走査方向、または副走査方向に正のパワーを有する樹脂製レンズを採用することにより、低コスト化、軽量化を実現することができ、かつ前記条件（１）〜（４）を満たすことにより、ビームスポットの小径化が図れる。
【００５５】
さらに、樹脂製走査レンズは、非球面および自由曲面への対応が容易であって、初期特性としては小径ビームスポットをはじめとした良好な光学特性の確保が可能であり、本構成により、唯一問題であった温度特性まで含めた光学特性を得ることができる。
【００５６】
既述したように、屈折面２ｂの屈折部に面全体のパワーを配分することにより、面間の偏心に強い光学素子とすることができるが、最も望ましいのは、回折面２ａのパワーをゼロとするのがよく、具体的にはＰ１＝−Ｐ２とすればよい。このようにすることにより、屈折面２ｂに対し、回折面２ａが偏心していてもビームスポット径の劣化が少ない光走査装置を提供することができる。
【００５７】
また、回折面２ａが階段構造であれば、シェーパー加工のような加工痕を発生させないような形成方法を採用することができ、加工時間の短縮化も図ることができる。加工時間の短縮化は、加工時の熱の発生の低減など副次的なメリットも派生し、高精度のパワー回折面２ａを得るために好ましい。
【００５８】
また、レンズそのもののパワーは、入射面と出射面のパワーの合成として与えられるが、一方の面がノンパワーでも反対側の面のパワーを適切に設定することで、所望のレンズパワーを得ることができる。したがって、このような階段構造のパワー回折面は、いかなるパワーのレンズにも採用することができる。
【００５９】
もちろん、回折面２ａの面精度も局所的に非平面であるところがないため、非常に滑らかに仕上げることができ、散乱光の発生やビームスポット径太りの発生も殆どない。
【００６０】
前記第１光学系（カップリングレンズ２）は、半導体レーザ１からの発散光束をカップリングするための光学系である。通常、第１光学系に含まれる光学素子は、主走査方向および／または副走査方向および／または光軸方向に調整が必要であり、このように調整な調整が必要な場合は、調整中に光軸回りに光学素子が回転してしまうおそれがある。アナモフィックな面が光軸回りに回転すると、ビームスポット径が劣化するため、できるだけ回転対称な面形状とした方がよい。また、第１光学系における回折面は全体のパワーをできるだけ小さくした方がよく、最も望ましいのは回折面のパワーをゼロとする場合であるため、波面収差を補正するためには、回折面と反対側の屈折面２ｂを回転対称な非球面とすればよい。
【００６１】
図３（ａ），（ｂ）は本実施形態に係る第２光学系に含まれるアナモフィック光学素子４に使用可能なシリンドリカルレンズの構成を示す説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図であって、第１面が副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ面（屈折面）４ｂであり、第２面が主走査方向に長く伸びる階段状の回折面４ａとなっており、このとき、副走査方向のパワーは前記条件（１）〜（４）を満たしており、これにより、温度変動に対し、副走査ビームスポット径の変動が小さく、かつ面間偏心に強い光学素子とすることができる。
【００６２】
また、第２光学系（アナモフィック光学素子４）に採用されているレンズの回折面は、副走査断面形状が主走査方向の位置によらず、同一としている。これにより、このレンズが主走査方向にずれても、光学特性は全く変化せず、組付誤差を緩和することが可能になる。また、マルチビーム時には複数のビームが主走査方向に離れて通過するが、主走査方向にビームが離れても、複数のビームの温度補正効果が全く同じで、かつ同じ光学特性を得ることができる。また、回折面の反対側の面は副走査方向に正のパワーを有することにより、線像形成の機能を果たし、主走査方向にノンパワーとすることにより、副走査断面形状を主走査方向の位置によらず、同一とすることができて、前述の効果を得ることができる。
【００６３】
また、回折面４ａは階段状としており、これにより既述したと同様に、シェーパー加工のような加工痕を発生させないような形成方法を採用することができ、加工時間の短縮化も図ることができる。加工時間の短縮化は、加工時の熱の発生の低減など副次的なメリットも派生し、高精度のパワー回折面２ａを得るために好ましい。
【００６４】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は本実施形態に係る回折レンズの構成例を示す説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図であって、回折レンズ１０は、図示したように回折面１０ａに形成した回折溝が楕円形状であり、かつ階段状となっている。１０ｂが屈折面である。
【００６５】
回折面１０ａにおける回折溝を楕円状とすることによって、回折面１０ａの採用を１面のみとしても任意の温度補正効果を得ることができる。また、回折面１０ａの採用を１面のみとしたことにより、光量を確保することができ、高速化が容易になる。さらに回折溝を階段状としたことにより、前述と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
本実施形態において、第１光学系（カップリングレンズ２）と第２光学系（アナモフィック光学素子４）により、半導体レーザ１から出射した発散光束は偏向面近傍で主走査方向に長い線像となるため、第１光学系と第２光学系との合成パワーとしては、副走査方向の方が主走査方向よりも大きくなる。回折面側のパワーはゼロに近くなるため、屈折面側は主走査方向のパワーよりも副走査方向のパワーを大きくすることにより、線像形成機能を回折レンズに持たせることができる。
【００６７】
また、本実施形態において第１光学系（カップリングレンズ２）と第２光学系（アナモフィック光学素子４）と第３光学系（走査レンズ６）の全てのレンズを樹脂製レンズとすることにより、低コスト化および軽量化を図ることができ、かつリサイクルが容易になる。
【００６８】
また、本実施形態において、光源を複数の光ビームを出射するマルチビーム化することにより、高速対応が可能になる。特に、レンズの回折面の面形状を、階段構造でほぼノンパワーとなる形状にすることによって、マルチビーム採用時に回折レンズを通過する位置が相対的に異なっていても、面間の偏心の影響を受けにくく良好な光学特性を有する光走査装置を提供できる。
【００６９】
さらに、第２光学系（アナモフィック光学素子４）の樹脂製レンズに採用されている回折面を、副走査断面形状が主走査方向の位置によらず同一にしたり、回折面と反対側の面を、主走査方向にノンパワーにし、かつ副走査方向に正のパワーを有する屈折面にすることにより、マルチビーム時には複数のビームが主走査方向に離れて通過するが、主走査方向にビームが離れても、複数のビームの温度補正効果が全く同じで、かつ同じ光学特性を得ることができる。
【００７０】
図５は本発明に係る図１に示すような光走査装置を搭載した画像形成装置の実施形態の概略構成図であって、タンデム型フルカラー光プリンタを例示している。
【００７１】
装置本体の下側部には、水平方向に配設され、給紙カセット１１から給紙される転写紙（図示せず）を搬送する搬送ベルト１２が設けられている。搬送ベルト１２の上部には、イエローＹ用の感光体１３Ｙ、マゼンタＭ用の感光体１３Ｍ、シアンＣ用の感光体１３Ｃ、およびブラックＫ用の感光体１３Ｋが上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下において、符号中のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋでイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックを区別する。
【００７２】
感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは全て同一径に形成され、その周囲に、電子写真プロセスに従いプロセス部材が順に配設されている。感光体１３Ｙを例に採れば、帯電チャージャ１４Ｙ、光走査装置１５Ｙ、現像装置１６Ｙ、転写チャージャ１７Ｙ、クリーニング装置１８Ｙなどが順に配設されている。他の感光体１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋについても同様の構成になっている。
【００７３】
本画像形成装置は、感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを各色ごとに設定された被走査面とするものであり、各々に対して光走査装置１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋが１対１の対応関係で設けられている。これら光走査装置は、それぞれが図１に示したような光学配置を有するものを独立に用いることもできるし、例えば、図１を参照すれば、光偏向器（回転多面鏡）であるポリゴンミラー５を共用し、各光走査装置における走査光学系の走査レンズ６を、感光体１３Ｍと１３Ｙ、および感光体１３Ｋと１３Ｃの光走査に共有する構成のものを採用することもできる。
【００７４】
搬送ベルト１２の周囲には、感光体１３Ｙよりも上流側に位置させてレジストローラ２０と、ベルト帯電チャージャ２１が設けられ、感光体１３Ｋよりも下流側にベルト分離チャージャ２２、除電チャージャ２３、クリーニング装置２４などが設けられている。ベルト分離チャージャ２２よりも転写紙搬送方向下流側には定着装置２５が設けられ、さらに定着装置２５から搬送される転写紙を排紙トレイ２６に排出する排紙ローラ２７が設けられている。
【００７５】
このような構成において、例えば、フルカラーモード時であれば、各感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに対し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像信号に基づき各光走査装置１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋから出射する光ビームによる光走査により静電潜像が形成される。これら静電潜像は対応する色トナーで現像されてトナー顕像となり、搬送ベルト１２上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に、順次転写されることにより重ね合わせられてフルカラー画像が形成され、転写後の転写紙は定着装置２５を通って定着された後、排紙ローラ２７により排紙トレイ２６上に排紙される。
【００７６】
本画像形成装置に、本発明に係る光走査装置を用いることにより、各感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの表面に、常に安定したビームスポット径を得ることができ、高精細な印字に適した画像形成装置がコンパクトでかつ安価に実現することになる。
【００７７】
本発明に係る光走査装置は、走査光学系が複数あり、かつ像担持体（感光体）が複数設置されているような多色対応の画像形成装置に好適である。なお、このとき、偏向手段（ポリゴンミラー）の設置数は１つであっても、複数個あってもよい。
【００７８】
以下、具体的な実施例にて、より詳細に説明する。
【００７９】
（実施例１）
実施例１において用いるガラス材料（ガラス（１）と称する）、および樹脂材料（樹脂（１）と称する）のデータを（表１）に示す。
【００８０】
【表１】
0004713377.tif 000002
（表１）において「中央値」は基準温度：２５℃における使用波長に対する屈折率、「波長飛び」はモードホップにより波長飛びを生じたときの屈折率、「温度変動」は温度が基準温度から２０度上昇したときの屈折率である。モードホップによる「波長飛び」は、余裕を見て０．８ｎｍの波長変化を想定している。
【００８１】
また、（表２）に、図１に示す光学系の構成におけるポリゴンミラー（光偏向器）５以降の光学系のデータを示す。
【００８２】
【表２】
0004713377.tif 000003
（表２）において、Ｒｍは「主走査方向の近軸曲率」、Ｒｓは「副走査方向の近軸曲率」であり、Ｄｘ，Ｄｙは「各光学素子の原点から次の光学素子の原点までの相対距離」を表している。単位はｍｍである。
【００８３】
例えば、ポリゴンミラー５に対するＤｘ、Ｄｙについてみると、ポリゴンミラー５の回転軸から見て、走査レンズ６の入射面の原点（入射側面の光軸位置）は、光軸方向（ｘ方向、図１の左右方向）に４２．９９ｍｍ離れ、主走査方向（ｙ方向、図１の上下方向）に６．９１ｍｍ離れている。
【００８４】
また、走査レンズ６の光軸上の肉厚は１３．５ｍｍ、走査レンズ６から被走査面８までの距離は１７６ｍｍである。なお、走査レンズ６と被走査面８の間には、図１に示すように前記ガラス（１）を材質とする厚さ：１．９ｍｍの防塵ガラスＧ２が配置される。
【００８５】
走査レンズ６は、各面が非球面であり、各面ともに主走査方向には、前記条件（１）の非円弧形状であり、副走査断面（光軸と副走査方向とに平行な仮想的断面）内の曲率が主走査方向に条件（２）の式に従って変化する特殊面である。
・非円弧形状について、
主走査断面内の近軸曲率半径：Ｒｍ、光軸からの主走査方向の距離：Ｙ、円錐定数：Ｋ、高次の係数：Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、…、光軸方向のデプス：Ｘとして下記（数１）式で表現される。
【００８６】
【数１】
0004713377.tif 000004
・副走査断面における曲率の変化について、
副走査断面内の曲率：Ｃｓ（Ｙ）（Ｙ：光軸位置を原点とする主走査方向の座標）が主走査方向に変化する状態を表現する式は、光軸を含む副走査断面内の曲率半径：Ｒｓ（０）、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を係数として下記（数２）式の通りである。
【００８７】
【数２】
0004713377.tif 000005
走査レンズ６の入射側面（特殊面）の係数を（表３）に示す。
【００８８】
【表３】
0004713377.tif 000006
走査レンズ６の射出側面（共軸非球面）の係数を（表４）に示す。
【００８９】
【表４】
0004713377.tif 000007
光学素子として図２にて説明した構成のものが形成される。回折面２ａのパワーは、半導体レーザ１におけるモードホップや温度変化に起因する、主走査方向および／または副走査方向のビームウエスト位置の変動を低減するように設定される。
【００９０】
実施例１における光学系の各要素は以下のような構成のものである。なお、ポリゴンミラー５前の光学系の光学素子の配置は、全光学系の主走査／副走査の結像位置が被走査面８近傍になるように適切に配置している。
・光源について、
光源である半導体レーザ１は、設計上の発光波長：７８５ｎｍであり、標準温度：２５℃に対して温度が１℃上昇すると、発光波長が０．２５ｎｍ、長波長側へずれる。モードホップは前記のように０．８ｎｍの波長変化を想定している。
・カップリングレンズについて、
カップリングレンズ２は、前記のようなパワー回折面を有する樹脂製レンズであり、焦点距離：１２．５ｍｍで弱い発散性の光ビームに変換する機能を有するように配置される。カップリングレンズ２の片側の面には非球面が用いられ、カップリングされた光ビームの波面収差を非球面により十分に補正している。
【００９１】
半導体レーザ１とカップリングレンズ２とは、線膨張係数：２．３×１０−５の例えばアルミなどの材質による保持部材に固定的に保持されている。
【００９２】
入射面のパワー回折面は、位相関数：ｗｉｎ
ｗｉｎ＝Ｃ０・ｒ２
で表されるものであり、ｒは、
ｒ２＝Ｙ２＋Ｚ２
であり、Ｙは光軸を原点とする主走査方向の座標、Ｚは光軸を原点とする副走査方向の座標で、係数：Ｃ０は、Ｃ０＝５．４１５×１０−２である。この回折部２ａは、曲率半径−９．２３４ｍｍの球面を構成している屈折部に形成される。このとき、Ｐ１＝−Ｐ２となり、形成された回折面は階段形状になる。つまり、第１面のパワーはノンパワーとなる。
【００９３】
出射面の屈折面２ｂは、回転対称非球面であり、前記条件（式３）の式で与えられる非円弧形状である。
・回転対称非球面について、
近軸曲率半径：Ｒ、光軸からの距離：Ｈ、円錐定数：Ｋ、高次の係数をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、…、光軸方向のデプス：Ｘとして下記（数３）式で表される。
【００９４】
【数３】
0004713377.tif 000008
カップリングレンズ２の射出側面の係数を以下に挙げる。
【００９５】
Ｋｍ＝−４．２９３×１０−１，Ｒｍ＝−９．２３２，Ａ１＝Ａ２＝Ａ３＝０，Ａ４＝−１．８９６×１０−４，Ａ６＝４．２５８×１０−６，Ａ８＝−２．３４７×１０−６，Ａ１０＝２．２６９×１０−７
・アパーチュアについて、
アパーチュア３は、主走査方向の開口径：２．７６ｍｍ、副走査方向の開口径：２．３６ｍｍの長方形形状の開口を有し、カップリングレンズ２によりカップリングされた光ビームをビーム整形する。
・アナモフィック光学素子について、
アナモフィック光学素子４は、入射側面が副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカル面であり、出射側面が副走査断面を主走査方向の位置によらず同一な階段状回折面としたものである。
【００９６】
入射面の副走査方向の曲率半径は１９．７２３ｍｍである。入射面の回折面は、位相関数：ｗが下式（４）で表されるものである。
ｗ＝Ｃｚ・Ｚ２‥‥（４）
係数：ＣｚはＣｚ＝−２．８２×１０−２である。
【００９７】
この回折部は、曲率半径１７．６７５ｍｍのシリンドリカル面を構成している屈折部に形成される。このとき、Ｐ１＝−Ｐ２となり、形成された回折面は階段形状になる。つまり、第２面の副走査方向のパワーはノンパワーとなる。
・光偏向器について、
光偏向器のポリゴンミラー５は、反射面数：６面で内接円半径：１３ｍｍのものである。
【００９８】
また、光偏向器の防音ガラスＧ１はガラス１を材質とし、厚さ：１．９ｍｍで、図１におけるｙ方向（図の上下方向）からの傾き角：αは１２度である。
【００９９】
また、光源の半導体レーザ１側から入射する光ビームの進行方向と、偏向反射面により被走査面８における像高：ゼロの位置へ向けて反射される光ビームの進行方向のなす角：θは６８度である。
【０１００】
実施例１における、主走査方向および副走査方向のビームウェスト位置変動は（表５）に示すようになっている。
【０１０１】
【表５】
0004713377.tif 000009
回折面の効果で、それぞれのビームウェスト位置変動が低減されていることが分る。
【０１０２】
実施例１のデフォーカスに対する主走査ビームスポット径について図６（ａ）に示し、実施例１のデフォーカスに対する副走査ビームスポット径について図６（ｂ）に示した。
【０１０３】
次に、実施例１の回折面が加工誤差を有している場合について考察する。
【０１０４】
例えば、実施例１のアナモフィック光学素子４の入射面側に採用されている球面に形成された同心円状のパワー回折面の溝間隔は、光軸から離れるに従い徐々に短くなるが、この溝間隔は、本実施例においては最小値としても１００ｍ程度である。これに対して２μｍ、４μｍ、６μｍの加工誤差を有したとする。この加工誤差はアナモフィック光学素子のパワーを大きく変動させ、そのまま光走査装置に搭載させると光ビームの集光点は被走査面から大きくずれてしまい、ビームスポットが大きくなってしまう。
【０１０５】
このような光走査装置を、特にカラー光プリンタなどに展開すると、色再現性が劣化し階調性が失われてしまう。しかし、この光ビームの集光点のずれは、全像高に亘ってほぼ同量であるから、このアナモフィック光学素子を光軸方向に変位させれば、誤差を吸収することができる。
【０１０６】
図７はアナモフィック光学素子を変位させるための変位構造を示す斜視図である。
【０１０７】
図７において、３０はアナモフィック光学素子、３１はアナモフィック光学素子を固定するホルダであり、ホルダ３１は、ハウジングに設けられた突き当て基準ピン３２とギア３３によって、図示しないバネにより反対側から付勢力を受けて位置決めされている。また、ホルダ３１の側面には、ギア３３と噛合する部分にギア部３１ａが刻設されており、ギア３３と噛み合う構成をしている。
【０１０８】
したがって、ギア３３を回転させると、それに伴ってホルダ３１が光軸方向に沿って移動するため、アナモフィック光学素子３０を光軸方向に変位させることができ、アナモフィック光学素子３０に採用されているパワー回折面が加工誤差を有している場合でも、所望のビームスポットを被走査面上に得ることができる。
【０１０９】
もちろん、このようなメカニカルな機構でなく、アナモフィック光学素子を光走査装置に固定する際に調整を実施し、接着剤で固定するという方法もある。このようにすると調整機構がなくなり、不要な部品を光走査装置内に残さない点で有利である。
【０１１０】
なお、この方式の前提として、アナモフィック光学素子に加工誤差があっても、所望の回折効果が得られなければならない。しかし、溝間隔に２μｍ，４μｍ，６μｍの加工誤差があったとしても、設計中央値と全く変わらない回折効果が期待できる。
【０１１１】
（実施例２）
図８は実施例２の光学系の全体を示す構成図である。図８の説明において図１にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。実施例２が実施例１と異なる構成は、走査レンズ６として第１走査レンズ６−１と第２走査レンズ６−２との２枚を設けた点である。
【０１１２】
実施例２において用いるガラス材料（ガラス（２）と称する）、および樹脂材料（樹脂（２）と称する）のデータを表６に示す。
【０１１３】
【表６】
0004713377.tif 000010
（表６）において、「中央値」は基準温度：２５℃における使用波長に対する屈折率、「波長飛び」はモードホップにより波長飛びを生じたときの屈折率、「温度変動」は、温度が基準温度から２０度上昇したときの屈折率である。モードホップによる「波長飛び」は、余裕を見て０．８ｎｍの波長変化を想定している。
【０１１４】
また、（表７）に光偏向器以降の光学系データを示す。
【０１１５】
【表７】
0004713377.tif 000011
（表７）において、Ｒｍは主走査方向の近軸曲率、Ｒｓは副走査方向の近軸曲率であり、Ｄｘ，Ｄｙは各光学素子の原点から次の光学素子の原点までの相対距離を表している。単位はｍｍである。
【０１１６】
例えば、ポリゴンミラー５に対するＤｘ，Ｄｙについてみると、光偏向器（ポリゴンミラー５）の回転軸から見て、走査レンズ６−１の入射面の原点（入射側面の光軸位置）は、光軸方向（ｘ方向、図８の左右方向）に４３．３ｍｍ離れ、主走査方向（ｙ方向、図８の上下方向）に２．９ｍｍ離れている。
【０１１７】
なお、図８に示すように、走査レンズ６−１と被走査面８の間には、前記ガラス（２）を材質とする厚さ：１．９ｍｍの防塵ガラスＧ２が配置される。
【０１１８】
走査レンズ６−１，走査レンズ６−２は、各面が非球面であり、全面ともに主走査方向には前記条件（１）で与えられる非円弧形状であり、副走査断面（光軸と副走査方向とに平行な仮想的断面）内の曲率が、主走査方向に前記条件（２）の式に従って変化する特殊面である。
【０１１９】
走査レンズ６−１の入射側面（特殊面）の係数を（表８）に示す。
【０１２０】
【表８】
0004713377.tif 000012
走査レンズ６−１の射出側面（特殊面）の係数を（表９）に示す。
【０１２１】
【表９】
0004713377.tif 000013
走査レンズ６−２の入射側面（特殊面）の係数を（表１０）に示す。
【０１２２】
【表１０】
0004713377.tif 000014
走査レンズ６−２の射出側面（特殊面）の係数を（表１１）に示す。
【０１２３】
【表１１】
0004713377.tif 000015
実施例２における光学系の各要素は以下のような構成のものである。
【０１２４】
なお、ポリゴンミラー５前の光学系の光学素子の配置は、全光学系の主走査／副走査の結像位置が被走査面８近傍になるように適切に配置している。
・光源について、
光源である半導体レーザ１は、設計上の発光波長：６５５ｎｍであり、標準温度：２５℃に対して温度が１℃上昇すると、発光波長が０．２０ｎｍ、長波長側へずれる。モードホップは前記のように０．８ｎｍの波長変化を想定している。
・カップリングレンズについて、
カップリングレンズ２はガラス製であり、（表６）記載の屈折率となり、焦点距離：１5ｍｍで略平行の光ビームに変換する機能を有するように配置される。カップリングレンズ２は両面とも非球面が用いられ、非球面係数は開示しないが、カップリングされた光ビームの波面収差を非球面により十分に補正している。
【０１２５】
半導体レーザ１とカップリングレンズ２とは、線膨張係数：２．３×１０−５の例えばアルミなどの材質による保持部材に固定的に保持されている。
・アパーチュアについて、
アパーチュア３は、主走査方向の開口径：５．４ｍｍ、副走査方向の開口径：２．２８ｍｍの長方形形状の開口を有し、カップリングレンズ２によりカップリングされた光ビームをビーム整形する。
・アナモフィック光学素子について、
アナモフィック光学素子４は、入射側面が副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカル面であり、出射側面において回折溝が楕円状となる階段状回折面となっている。
【０１２６】
入射面の副走査方向の曲率半径は６３．４ｍｍである。出射面は回折面であり、回折面の位相関数φ（ｙ，ｚ）は、下式で表される。
φ（ｙ，ｚ）＝Ｃ１・Ｙ２＋Ｃ２・Ｚ２
Ｃ１＝−０．０００６１９９，Ｃ２＝−０．００７５３７
この回折面は、主走査曲率半径が４２５．４，副走査曲率半径が３５のトロイダル面上に形成され、回折溝が楕円状となる階段状回折面となる面が形成される。
【０１２７】
このとき、主走査、副走査方向ともＰ１＝−Ｐ２となり、形成された回折面は階段形状になる。つまり、第２面の副走査方向のパワーはノンパワーとなる。
・光偏向器について、
光偏向器は反射面数：４面で内接円半径：７ｍｍのものである。
【０１２８】
ポリゴンミラー５の防音ガラスＧ１は前記ガラス（１）を材質とし、厚さ：１．９ｍｍで、ｙ方向（図の上下方向）からの傾き角：αは１６度である。
【０１２９】
また、半導体レーザ１側から入射する光ビームの進行方向と、偏向反射面により被走査面８における像高：ゼロの位置へ向けて反射される光ビームの進行方向とのなす角：θは６０．５５度である。
【０１３０】
実施例２における、主走査方向及び副走査方向のビームウェスト位置変動は（表１２）に示すようになっている。
【０１３１】
【表１２】
0004713377.tif 000016
回折面の効果により、それぞれのビームウェスト位置変動が低減されていることが分る。
【０１３２】
実施例２のデフォーカスに対する主走査ビームスポット径について図９（ａ）に示し、実施例２のデフォーカスに対する副走査ビームスポット径について図９（ｂ）に示した。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明は、樹脂製レンズを使用する光走査装置に適用され、例えばデジタル複写機，レーザプリンタ，レーザファクシミリ装置などの光書込系に用いられる光走査装置に用いることができ、またカラー画像を形成する多色画像形成装置にも実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明に係る光走査装置の実施形態の光学系の概略構成図
【図２】（ａ），（ｂ）は本実施形態におけるカップリングレンズの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図３】（ａ），（ｂ）は本実施形態に係る第２光学系に含まれるアナモフィック光学素子に使用可能なシリンドリカルレンズの構成を示す説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本実施形態に係る回折レンズの構成例を示す説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図
【図５】本発明に係る光走査装置を搭載した画像形成装置の実施形態の概略構成図
【図６】（ａ）は本発明に係る走査装置の実施例１のデフォーカスに対する主走査ビームスポット径を示す図、（ｂ）は実施例１のデフォーカスに対する副走査ビームスポット径を示す図
【図７】本実施例におけるアナモフィック光学素子の変位構造を示す斜視図
【図８】本発明に係る光走査装置の実施例２における光学系の概略構成を示す構成図
【図９】（ａ）は実施例２のデフォーカスに対する主走査ビームスポット径を示す図、（ｂ）は実施例２のデフォーカスに対する副走査ビームスポット径を示す図
【図１０】（ａ），（ｂ）は球面レンズと等価なパワーを有するパワー回折面との説明図
【符号の説明】
【０１３５】
１  半導体レーザ（光源）
２  カップリングレンズ（第１光学系）
２ａ，４ｂ，１０ａ  回折面
２ｂ，４ａ，１０ｂ  屈折面
３  アパーチュア
４  アナモフィック光学素子（第２光学系）
５  ポリゴンミラー（光偏向器）
６，６−１，６−２  走査レンズ（第３光学系）
８  被走査面
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ  感光体
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ  光走査装置
３０  アナモフィック光学素子
【図１】
0004713377.tif 000017
【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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【図９】
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【図１０】
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