(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源から射出された光を反射面にて反射させると同時にこの反射面を主走査方向に振ることによって偏向する偏向器と、この偏向器によって偏向された光を走査対象面上に収束させることによって走査線を描く走査レンズとを有する走査光学系において、
前記偏向器と前記走査対象面との間の光路中に、前記走査レンズの色収差を補正するための回折面を有する回折素子が、前記走査レンズの光軸に対して副走査方向に傾斜して配置されているとともに、
前記回折素子における前記回折面のベース形状及びその反対側面の形状のうちの一方は、前記傾斜に因って生じる前記走査線の湾曲を打ち消すために、アナモフィック面形状として形成されている
ことを特徴とする走査光学系。
【請求項２】
前記アナモフィック面形状は、中心位置から離れた位置での副走査方向の曲率半径が主走査方向の断面形状とは無関係に設定された形状である
ことを特徴とする請求項１記載の走査光学系。
【請求項３】
前記アナモフィック面形状における主走査方向の断面形状は非円弧な曲線である
ことを特徴とする請求項２記載の走査光学系。
【請求項４】
前記アナモフィック面形状の極における法線が、前記走査レンズの光軸に対して副走査方向に傾斜している
ことを特徴とする請求項２記載の走査光学系。
【請求項５】
前記回折素子における前記回折面のベース形状及びその反対側面の形状のうちの他方は、前記一方における前記アナモフィック面形状と相関して、前記傾斜に因って生じる前記走査線の湾曲を打ち消す曲面形状として形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の走査光学系。
【請求項６】
前記回折素子における前記回折面のベース形状及びその反対側面の形状のうちの他方は、主走査方向の断面形状を主走査方向を向いた軸を中心として回転させてなる曲面形状として形成されている
ことを特徴とする請求項５記載の走査光学系。
【請求項７】
前記回折素子における前記回折面のベース形状及びその反対側面の形状のうちの他方は、前記主走査方向の断面形状が直線である曲面形状として形成されている
ことを特徴とする請求項６記載の走査光学系。
【請求項８】
前記回折素子における前記回折面のベース形状及びその反対側面の形状のうちの他方は、前記主走査方向の断面形状が非円弧な曲線である曲面形状として形成されている
ことを特徴とする請求項６記載の走査光学系。
【請求項９】
前記回折素子における前記回折面のベース形状及びその反対側面の形状のうちの他方は、回転対称非球面形状として形成されている
ことを特徴とする請求項６記載の走査光学系。
【請求項１０】
前記回折面の回折構造は、前記アナモフィック面形状の極における法線を中心として回転対称な形状である
ことを特徴とする請求項２記載の走査光学系。
【請求項１１】
前記回折面の回折構造は、副走査方向を向いた縞形状である
ことを特徴とする請求項１記載の走査光学系。
【請求項１２】
前記回折面のベース形状が、前記回転対称な形状であり、
その反対側面の形状が、前記アナモフィック面形状である
ことを特徴とする請求項１０記載の走査光学系。
【請求項１３】
前記回折面のベース形状は、主走査方向の断面形状を主走査方向を向いた軸を中心として回転させてなる曲面形状であり、
その反対側面の形状が、前記アナモフィック面形状である
ことを特徴とする請求項１１記載の走査光学系。
【請求項１４】
前記回折面のベース形状が、前記アナモフィック面形状であり、
その反対側面の形状が、主走査方向断面形状を主走査方向を向いた軸を中心として回転させてなる曲面形状である
ことを特徴とする請求項１１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、レーザープリンタや半導体素子回路パターン用の走査描画装置等の光走査ユニットに用いられる走査光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光走査ユニットは、一般的に、レーザー光源からの光束をポリゴンミラー等の偏向器により偏向、走査させ、ｆθレンズのような走査レンズを介して感光体ドラム等の走査対象面上にスポットとして結像させる。走査対象面上のスポットは、ポリゴンミラーの回転に伴って主走査方向に走査し、この際、レーザービームがオンオフ変調されることにより、走査対象面上に静電潜像の一部をなす走査線を形成する。
【０００３】
このような光走査ユニットに用いられる走査光学系において、半導体レーザーの発光波長のばらつきに因る描画性能の変化を抑えるためには、光学系の倍率色収差を小さく抑える必要がある。一般に、色収差は分散の異なる複数の材質のレンズを組み合わせることにより補正されるが、このような要求を満たす走査光学系は、トーリック面を有する複雑な形状のレンズを複数個組合せたものでなければならないので、高精度に作成することが困難であるとともに、走査レンズの構成枚数も多くなってしまうという問題を生ずる。
【０００４】
そのため、近年では、屈折型の走査レンズと回折素子とを組み合わせることにより、倍率色収差を補正する技術が従来から知られている。例えば、特開平１１−０９５１４号公報に開示された光学系は、ポリゴンミラーと走査レンズとの間に回折面が形成された補正素子を有し、これによりｆθレンズの倍率色収差を補正している。
【０００５】
但し、この公報においては、補正素子が走査レンズの光軸に対して直交しているように記載されているが、実際問題として、このように略平行平面板状の補正素子が走査レンズの光軸に対して直交して配置されていると、補正素子の後面での反射光がポリゴンミラーによって再入射し、ゴースト光として走査対象面に達してしまいやすいという問題がある。そのため、ポリゴンミラーと走査レンズとの間に配置される補正素子を、走査レンズの光軸に対して斜めに配置することによって、補正素子の反射面での反射光がポリゴンミラーに再入射しないようにする提案も、本出願人によって多々なされている。例えば、特願2000-005448号では、補正素子を主走査方向において傾けることによってゴースト光を防止する提案が、なされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した提案と同様に、補正素子を副走査方向に傾けることも考えられるが、この場合には、補正素子を傾けることに起因して生ずる走査線の湾曲（ボウ）を補正しなければならない。即ち、略平行平面板状の補正素子が、走査レンズの光軸に対して副走査方向に傾いて配置されていると、ポリゴンミラーにて反射したレーザービームは、この補正素子の表裏両面にて夫々屈折されるために、副走査方向へ平行にシフトされることになる。このシフト量は、レーザービームの補正素子への入射角の副走査方向成分に依存して、変化する。従って、ポリゴンミラーによって偏向されているレーザビームが、補正素子への入射方向を刻々と変化させるので、そのシフト量も、主走査方向における向きの変化に従って変化することになる。その結果、走査対象面上において、レーザービームの集束位置が副走査方向に変化することに因り、走査線が湾曲してしまうのである。さらに、補正素子に形成されている回折面構造が回転対称形状であった場合には、レーザービームに対する回折効果も、レーザービームの入射角に依存して変化するので、走査対象面上において走査線を更に湾曲させることになる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、ゴースト光や走査線の湾曲を引き起こすことなく、倍率色収差を補正するための補正素子をポリゴンミラーと走査レンズとの間に配置することができる走査光学系を、提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、光源と、この光源から射出された光を反射面にて反射させると同時にこの反射面を主走査方向に振ることによって偏向する偏向器と、この偏向器によって偏向された光を走査対象面上に収束させることによって走査線を描く走査レンズとを有する走査光学系において、前記偏向器と前記走査対象面との間の光路中に、前記走査レンズの色収差を補正するための回折面を有する回折素子が、前記走査レンズの光軸に対して副走査方向に傾斜して配置されているとともに、前記回折素子における前記回折面のベース形状及びその反対側面の形状のうちの一方は、前記傾斜に因って生じる前記走査線の湾曲を打ち消すために、アナモフィック面形状として形成されていることを、特徴とする。
【０００９】
このように構成されると、色収差以外の収差が実用レベル以下に補正されている走査レンズを有する走査光学系に、上記構成の回折素子を走査レンズの光軸に対して斜めに挿入すれば、その回折面によって、上記走査レンズの色収差が補正される。この際、この回折素子の前面又は後面での反射光は、その面が走査レンズの光軸に対して斜めに配置されているので、レーザービームの光路から外れてしまい、ゴースト光として走査対象面に達することがない。しかも、走査レンズの光軸に対して斜めに回折素子が挿入されることによって生じるであろう走査線の湾曲は、この回折素子における走査面のベース形状又はその反対面の形状がアナモフィック面形状として形成されていることによって、打ち消される。
【００１０】
このアナモフィック形状は、それ単体で上記走査線の湾曲を補正できるものであっても良いし、反対側面の形状と相関して上記走査線の湾曲を補正するものであっても良い。
【００１１】
アナモフィック形状としては、中心位置から離れた位置での副走査方向の曲率半径が主走査方向の断面形状とは無関係に設定された形状とすることができる。この場合、主走査方向の断面形状は、円弧であっても良いし、非円弧な曲線であっても良い。
【００１２】
また、反対側面の形状としては、アナモフィック面であっても良いことは勿論のこととして、主走査方向の断面形状を主走査方向を向いた軸を中心として回転させてなる曲面形状として形成されていても良い。後者の場合、主走査方向の断面形状は、直線であっても良いし、円弧又は非円弧であっても良い。なお、主走査方向の断面形状とこれを回転させる軸との距離は、有限であることが望ましいが、主走査方向の断面形状が非円弧である場合には、無限とすることも可能である。
【００１３】
回折面の回折構造は、前記アナモフィック面形状の極における法線を中心とした回転対称形状又は副走査方向を向いた縞形状とすれば、切削加工が可能になるので望ましい。回折構造が回転対称形状である場合には、回折面のベース形状が回転対称非球面形状であれば、切削加工によって回折構造と同時に加工することが可能になる。また、回折構造が縞形状である場合には、回折面のベース形状が主走査方向の断面形状を主走査方向を向いた軸を中心として回転させてなる曲面形状であれば、切削加工によって回折構造と同時に加工することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる反射型走査光学系の実施の形態を、説明する。本実施形態による反射型走査光学系は、レーザープリンターのレーザー走査ユニットに使用され、同時に入力される複数ライン分の描画信号に従って夫々ON/OFF変調された複数本のレーザービームを、ポリゴンミラーによって偏向させることによって感光体ドラム等の走査対象面上で走査させ、静電潜像を形成するマルチビーム式の走査光学系である。この明細書では、走査対象面上でレーザ光が走査する方向を主走査方向（ｙ方向）、これに直交する方向を副走査方向（ｚ方向）と定義し、各光学素子の形状やパワーの方向性は、走査対象面上での方向を基準に説明される。
【００１５】
図１は、本実施形態による走査光学系の平面図（主走査方向を上下に向けるとともに副走査方向を紙面に直交させて示す図）であり、図２は、図１における矢印ＩＩの方向から見た状態を示す側面図（副走査方向を上下に向けるとともに主走査方向を紙面に直交させて示す図）である。これら各図に示されるように、本実施形態による反射型走査光学系は、光源である半導体レーザー１０から発した発散光をコリメートレンズ１１により平行光束とし、副走査方向に正のパワーを有するシリンドリカルレンズ１２を介して偏向器であるポリゴンミラー１４に入射させる。ポリゴンミラー１４の反射面１４ａで反射、偏向されたレーザー光は、ｆθレンズ２０及び補正用レンズ３０を介して集束され、走査対象面４０上に主走査方向に走査するスポットを形成する。
【００１６】
シリンドリカルレンズ１２は、コリメートレンズ１１側のレンズ面が副走査方向にのみ正のパワーを持つシリンダー面、ポリゴンミラー１４側のレンズ面が平面として構成されている。シリンドリカルレンズ１２のパワーは、シリンドリカルレンズ１２により形成される線像がポリゴンミラー１４の反射面１４ａの近傍に位置するよう定められている。
【００１７】
ポリゴンミラー１４は、シリンドリカルレンズ１２を透過したレーザービームを、何れかの反射面１４ａによって、主走査方向においては平行ビームとして、また、副走査方向においては発散ビームとして反射する。このようにしてレーザービームを反射している間に、ポリゴンミラー１４は、その中心軸を中心として回転する。これにより、ポリゴンミラー１４は、入射したレーザービームを、主走査方向において所定の角度範囲内で偏向する。
【００１８】
回折素子１６は、主走査方向に長手方向を向けた矩形の正面形状を有する光学素子である。この回折素子１６の前面又は後面には、レンズ面に相当する曲面が、これら各面の中心を貫く軸を中心として形成されている。即ち、各面の極における法線が互いに合致している。従って、軸（法線）のことを、以下、「光軸」と称する。この回折素子１６の後面（ｆθレンズ２０側の面）には、ｆθレンズ２０及び補正用レンズ３０からなる走査レンズの倍率色収差を補正するための回折構造が形成されている。また、回折素子１６は、その後面での反射光がポリゴンミラー１４の反射面に再入射しないように、図２に示すように、その光軸が副走査方向においてｆθレンズ２０の光軸に対して５度の角度をなすように、傾斜して配置されている。さらに、回折素子１６の後面における回折構造のベース形状，及び、前面の形状は、上記のように回折素子１６がｆθレンズ２０の光軸に対して傾斜していることに起因して生じるボウを打ち消すために、後述するような特殊な形状の組合せとなっている。
【００１９】
ｆθレンズ２０は、回折素子１６を透過したレーザービームを、主走査方向及び副走査方向に夫々収斂させるとともに、そのビーム軸の方向を、走査対象面４０上での主走査方向における像高がポリゴンミラー１４の回転角に比例した高さとなるように屈折させる。このｆθレンズ２０は、回折素子１６側から順に、第１レンズ２１と第２レンズ２２とが配列されることによって構成されている。これら第１レンズ２１及び第２レンズ２２は、いずれも、光軸回りに回転対称なレンズ面のみから構成されるレンズであり、ｆθレンズ２０は全体として正のパワーを有している。
【００２０】
補正用レンズ３０は、走査対象面４０側に近接して配置された像面湾曲補正用の長尺のレンズであり、そのｆθレンズ２０側のレンズ面は、副走査方向の実効的な屈折力が中心から周辺に向けて漸減するアナモフィック面であり、副走査方向に強い正のパワーを有する。補正用レンズ３０を透過した光束は、主走査、副走査の両方向に関して収束光となり、走査対象面４０上にビームスポットを形成する。
【００２１】
なお、本実施形態による走査光学系は、半導体レーザー１０の発光波長が設計波長に一致している場合には回折素子１５がなくても所定の性能が得られるように設計されている。即ち、本実施形態による走査光学系は、倍率色収差が補正されていない既存の走査光学系に回折素子１６を挿入することによって、構成されている。従って、回折素子１６は、色収差を補正するための作用のみを持ち、それ以外に関する走査光学系の性能には影響を及ぼさない。このように、回折素子１６を追加するのみで倍率色収差を補正することができるため、既存の走査光学系の設計を変更することなく、倍率色収差の補正がなされた走査光学系とすることができる。
【００２２】
次に、図３及び図４を参照して、回折素子１６の形状について説明する。本実施形態において回折素子１６の後面に形成可能な回折構造は、図３に示すように、回折素子１６の後面における中心位置（即ち、ｆθレンズ２０の光軸と合致する位置）を中心とした回転対称形状（以下、「第１種形状」という）のもの、及び、図４に示すように、副走査方向を向いた複数の縞を主走査方向に並べた格子状（以下、「第２種形状」という）のものに、大別される。
【００２３】
そして、これらの格子構造のベース形状は、上述したボウを打ち消す機能の一部を担うために、曲面として形成されている。但し、その具体的な形状は、格子構造と同時に加工される関係で、所定の形状に制限される。即ち、回折構造が第１種形状である場合には、回折素子１６の素材を回転させつつ切削加工によって格子構造が形成されるので、そのベース形状も、回転対称形状（球面又は回転対称非球面）に制限される。また、図４に示すように、回折構造が第２種形状である場合には、主走査方向（ｙ方向）を向いた回転軸５０ａを中心に回転するドラム５０の表面に回折素子１６の素材を固定した状態下にて切削加工すれば、回折構造の形成が容易となるので、そのベース形状は、副走査方向（ｚ方向）の曲率中心が一直線上（回転軸５０ａ上）に存在する形状（即ち、主走査方向の断面形状を主走査方向を向いた軸を中心として回転させてなる曲面形状）であることが望ましい。具体的には、主走査方向における曲率半径が無限大であるシリンダ面形状（即ち、主走査方向の断面形状が直線である曲面形状），又は、回転軸５０ａを含む面内にある非円弧の曲線（主走査方向の断面形状）を回転軸５０ａ（主走査方向を向いた軸）を中心として回転させることによって形成されるトーリック面形状（以下、「ｙトーリック非球面形状」と称する）であることが望ましい。なお、多少加工時間が掛かるが、研削加工によって回折構造を形成するならば、そのベース形状を、副走査方向の曲率半径が主走査方向の断面形状とは無関係に設定されているとともに回転軸を持たない非球面形状（以下、「累進トーリック非球面形状」と称する）とすることができる。なお、これら各種ベース形状における設計の自由度は、累進トーリック非球面形状，ｙトーリック非球面形状，シリンダ面形状，回転対称形状の順に、低くなっている。
【００２４】
回折素子１６の前面の形状は、後面における回折構造のベース形状と相関して上述したボウを打ち消すことができる形状として、設計される。但し、その形状は、後面における回折構造のベース形状における設計の自由度如何に依り、その自由度を補完するための制限を受ける。具体的には、後面における回折構造のベース形状が回転対称形状，シリンダ面形状又はｙトーリック非球面形状である場合には、それらの設計の自由度が低くなっているので、前面の形状は、設計の自由度が高い累進トーリック非球面形状でなければならない。これに対して、後面における回折構造のベース形状が累進トーリック面形状である場合には、設計の自由度が高くなっているので、前面の形状は、ｙトーリック非球面形状又はシリンダ面形状とすることができる。
【００２５】
以上をまとめると、次のようになる。即ち、回折構造が第１種形状である場合には、回折素子１６の回折面におけるベース形状は回転対称形状とされ、その裏側面は累進トーリック非球面形状とされる。また、回折構造が第２種形状である場合には、回折素子１６の回折面におけるベース形状及びその裏側面のうちの何れか一方が、副走査方向のみ円弧形状であるアナモフィック面形状（シリンダ面形状又はｙトーリック非球面形状）とされ、他方が、累進トーリック非球面形状とされる。なお、本発明において、ｙトーリック非球面形状とは、副走査方向の曲率半径が無限大である面をも含むものとする。
【００２６】
次に、上述した走査光学系の具体的な数値例を、上述した回折素子１６の前面及び後面の形状の組合せに夫々対応させて、４例、説明する。なお、各実施例において、回折素子１６の各面形状以外の数値は共通であるので、各実施例による回折素子１６の各面形状を個別説明する前に、各実施例に共通な部分の説明を行う。
【００２７】
表１は、実施例の走査光学系におけるシリンドリカルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示す。表中の記号ｆは走査光学系全体の主走査方向における焦点距離、Ｒyは各光学素子の主走査方向の近軸曲率半径[単位：mm]（曲率中心が面の後方に存在する場合の符号を＋とし、前方に存在する場合を−とする）、Ｒzは副走査方向の近軸曲率半径[単位：mm]（曲率中心が面の後方に存在する場合の符号を＋とし、前方に存在する場合を−とする）、ｄは面間の光軸上での距離、ｎは設計波長での屈折率である。また、画角は、ポリゴンミラー１４から走査対象面４０上に形成された走査線を見たときの画角を示す。また、表中、第１面及び第２面がシリンドリカルレンズ１２の各面、第３面がポリゴンミラー１４の反射面１４ａ、第４面面及び第５面が回折素子の各面、第６面及び第７面がｆθレンズ２０の第１レンズ２１における各面、第８面及び第９面が第２レンズ２２における各面、第１０面及び第１１面が補正用レンズ３０の各面を示す。
【００２８】
【表１】
0004463943.tif 000002
第６面及び第７面は、回転対称非球面であり、第１０面は、光軸から離れた位置での副走査方向の曲率半径が主走査方向の断面形状とは無関係に設定されているとともに回転軸を持たない非球面であり、他の面は球面又は平面である。
【００２９】
第６面及び第７面の形状は、径方向における光軸からの距離をｈ、光軸での接平面上のｈの位置から各面までのサグ量をX(h)として、下記式（１）によって表される。
【００３０】
X(h)=y2/(rh0(1+√(1-(κ+1)c2h2)))+A4h4+A6h6+A8h8          ……（１）
但し、rh0＝Ｒyであり、ｋは円錐係数であり、A4，A6，A8は夫々４次，６次．８次の非球面係数である。そして、第６面及び第７面におけるこれら各係数の値は、以下の表２に示される通りとなっている。
【００３１】
【表２】
0004463943.tif 000003
第１０面の主走査方向の断面形状は、主走査方向における光軸からの距離をｙ、光軸での接平面中のｙの位置から各面までのサグ量をx(y)として、下記式（２）によって表される。
【００３２】
X(y)=y2/(ry0(1+√(1-(κ+1)c2y2)))+A4y4+A6y6+…            ……（２）
但し、ry0＝Ｒyであり、ｋは円錐係数であり、A4，A6，…は夫々４次，６次，…の非球面係数である。また、第１０面の主走査方向の各位置ｙにおける副走査方向の曲率半径Rz(y)は、下記式（３）によって表される。
【００３３】
1/Rz(y)=1/rz0+B1y+B2y2+B3y3+B4y4+……                  ……（３）
但し、rz0＝Ｒｚであり、B1，B2，…は夫々１次，２次，…の非球面係数である。そして、第１０面におけるこれら各係数の値は、以下の表３に示される通りとなっている。
【００３４】
【表３】
0004463943.tif 000004
第４面の面形状は、実施例１乃至３では、累進トーリック非球面形状であり、実施例４では、ｙトーリック非球面形状である。第４面の主走査方向の断面形状は、主走査方向における光軸からの距離をｙ、光軸での接平面から各面までのサグ量をX(y)として、上記式（２）によって表される。また、実施例１乃至３の場合（累進トーリック非球面形状である場合）、第４面の主走査方向の各位置ｙにおける副走査方向の曲率半径Rz(y)は、上記式（３）によって表される。これに対して、実施例４の場合（ｙトーリック非球面形状である場合）、第４面の副走査方向の形状は、光軸位置（ｙ＝０）における副走査方向の曲率rz0によって表される。各実施例における具体的数値は、後述する。
【００３５】
第５面は回折面であり、その回折構造の形状は、実施例１では第１種形状であり、実施例２乃至４では第２種形状である。
【００３６】
第１種形状の回折構造を持つ回折面の径方向における断面形状は、光軸からの距離をｈとした場合、光軸での接平面上のｈの位置からのサグ量SAG(h)として、以下の式（４）によって、表すことができる。
【００３７】
SAG(h)＝X(h)＋S(h)                                        ……（４）
ここで、X(h)は回折面のベース形状であり、上記式（１）によって表される。また、S(h)は、ベース形状X(h)に付加されるサグ量を表し、下記式（５）によって表される。
【００３８】
S(h)=[|MOD(Δφ(h)＋C，−1)|−C]λ／[n−1]                ……（５）
ここで、MOD（a、b）はａをｂで割った剰余を与える関数、Ｃは輪帯の境界位置の位相を設定する定数であり、０から１の任意の値をとる(以下の実施例では、ｃ＝０．５）。Δφ(h)は、回折面が持つべき光路長付加量であり、下記式（６）によって表される。
【００３９】
Δφ(h)＝P2h2＋P4h4＋P6h6＋P8h8＋P10h10                         ……（６）
ここで、Pnは、ｎ次(偶数次)の光路差関数係数である。また、回折レンズ面の各輪帯の番号Ｎは、光軸上の領域を０として、以下の式（７）により表される。
【００４０】
Ｎ＝INT(｜Δφ(h)／λ＋C｜)                               ……（７）
ここで、INT(ｉ)は、ｉの整数部分を与える関数である。
【００４１】
一方、第２種形状の回折構造を持つ回折面の主走査方向における断面形状は、光軸からの距離をｙとした場合、光軸での接平面上のｙの位置からのサグ量SAG(ｙ)として、以下の式（４'）によって、表すことができる。
【００４２】
SAG(y)＝X(y)＋S(y)                                        ……（４'）
ここで、X(y)は回折面のベース形状であり、上記式（２）によって表される。また、S(y)は、ベース形状X(y)に付加されるサグ量を表し、下記式（５'）によって表される。
【００４３】
S(y)=[|MOD(Δφ(y)＋C，−1)|−C]λ／[n−1]                ……（５'）
ここで、Δφ(y)は、回折面が持つべき光路長付加量であり、下記式（６'）によって表される。
【００４４】
Δφ(y)＝P2y2＋P4y4＋P6y6＋P8y8＋P10y10                         ……（６'）
また、回折レンズ面の各輪帯の番号Ｎは、上記式（７）により表される。
【００４５】
また、第２種形状の回折構造を持つ回折面の副走査方向における断面形状は、ベース形状がシリンダ面形状又はｙトーリック面形状である場合には、光軸位置（ｙ＝０）における副走査方向の曲率rz0によって表され、ベース形状が累進トーリック面形状である場合には、上記式（３）によって表される。
【００４６】
【実施例１】
上述したように、実施例１においては、第４面の面形状が累進トーリック非球面形状であり、第５面のベース形状が回転対称非球面形状であり、回折構造が第１種形状である。また、第５面の回折成分そのものによる設計波長（780nm）での焦点距離は、1150.95mmとなっている。
【００４７】
表４は、実施例１の第４面に関して上記式（２）及び式（３）に適用される諸係数を示す。
【００４８】
【表４】
0004463943.tif 000005
表５は、実施例１の第５面に関して上記式（４），式（１），式（５）及び式（６）に適用される諸係数を示す。
【００４９】
【表５】
0004463943.tif 000006
図５乃至図７は、実施例１の構成による走査光学系の諸収差を示し、図５は倍率色収差、図６はボウ、図７はディファレンシャルボウを示す。これら各図において、各軸の単位は[mm]であり、縦軸は像高（走査対象面４０での光軸からの主走査方向における距離）を示し、横軸は各収差の発生量を示す。即ち、図５の横軸は、設計波長780nmのレーザービームにより走査対象面４０上に形成されるスポットの位置を基準として770nmのレーザービームにより走査対象面４０上に形成されるスポットの主走査方向におけるズレ量を示す。また、図６の横軸は、走査対象面４０上において光軸を通る走査線の副走査方向へのズレ量を示す。また、図７の横軸は、基準となる走査線とｙ＝０において副走査方向に単位距離：0.0423mmだけずれた位置を通る他の走査線との間の距離が単位距離に対してなす差分を示す。これら各図から明らかなように、実施例１によれば、各収差が良好に補正される。
【００５０】
【実施例２】
上述したように、実施例２においては、第４面の面形状が累進トーリック非球面形状であり、第５面のベース形状がシリンダー面形状であり、回折構造が第２種形状である。また、第５面の回折成分そのものによる設計波長（780nm）での焦点距離は、1150.95mmとなっている。
【００５１】
表６は、実施例２の第４面に関して上記式（２）及び式（３）に適用される諸係数を示す。
【００５２】
【表６】
0004463943.tif 000007
表７は、実施例２の第５面に関して上記式（４'），式（２），式（５'）及び式（６'）に適用される諸係数，及び、光軸における副走査方向の曲率半径を示す。
【００５３】
【表７】
0004463943.tif 000008
図８乃至図１０は、実施例２の構成による走査光学系の諸収差を示し、図８は倍率色収差、図９はボウ、図１０はディファレンシャルボウを示す。これら各図から明らかなように、実施例２によれば、各収差が良好に補正される。
【００５４】
【実施例３】
上述したように、実施例３においては、第４面の面形状が累進トーリック非球面形状であり、第５面のベース形状がｙトーリック非球面形状であり、回折構造が第２種形状である。また、第５面の回折成分そのものによる設計波長（780nm）での焦点距離は、1150.95mmとなっている。
【００５５】
表８は、実施例３の第４面に関して上記式（２）及び式（３）に適用される諸係数を示す。
【００５６】
【表８】
0004463943.tif 000009
表９は、実施例３の第５面に関して上記式（４'），式（２），式（５'）及び式（６'）に適用される諸係数，及び、光軸における副走査方向の曲率半径を示す。
【００５７】
【表９】
0004463943.tif 000010
図１１乃至図１３は、実施例３の構成による走査光学系の諸収差を示し、図１１は倍率色収差、図１２はボウ、図１３はディファレンシャルボウを示す。これら各図から明らかなように、実施例３によれば、各収差が良好に補正される。
【００５８】
【実施例４】
上述したように、実施例４においては、第４面の面形状がｙトーリック非球面形状であり、第５面のベース形状が累進トーリック非球面形状であり、回折構造が第２種形状である。また、第５面の回折成分そのものによる設計波長（780nm）での焦点距離は、1150.95mmとなっている。
【００５９】
表１０は、実施例４の第４面に関して上記式（２）に適用される諸係数，及び、光軸における副走査方向の曲率半径を示す。
【００６０】
【表１０】
0004463943.tif 000011
表１１は、実施例４の第５面に関して上記式（４'），式（２），式（３），式（５'）及び式（６'）に適用される諸係数，及び、光軸における副走査方向の曲率半径を示す。
【００６１】
【表１１】
0004463943.tif 000012
図１４乃至図１６は、実施例４の構成による走査光学系の諸収差を示し、図１４は倍率色収差、図１５はボウ、図１６はディファレンシャルボウを示す。これら各図から明らかなように、実施例４によれば、各収差が良好に補正される。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、走査光学系の倍率色収差を補正するための補正素子をポリゴンミラーと走査レンズとの間に配置しても、ゴースト光を防止するこができるとともに、走査線の湾曲も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態にかかる走査光学系の主走査方向の光学構成図
【図２】  同走査光学系の副走査方向の光学構成図
【図３】  回折素子の第１種形状の回折構造の説明図
【図４】  回折素子の第２種形状の回折構造の説明図
【図５】  実施例１の倍率色収差を示すグラフ
【図６】  実施例１のボウを示すグラフ
【図７】  実施例１のディファレンシャルボウを示すグラフ
【図８】  実施例２の倍率色収差を示すグラフ
【図９】  実施例２のボウを示すグラフ
【図１０】  実施例２のディファレンシャルボウを示すグラフ
【図１１】  実施例３の倍率色収差を示すグラフ
【図１２】  実施例３のボウを示すグラフ
【図１３】  実施例３のディファレンシャルボウを示すグラフ
【図１４】  実施例４の倍率色収差を示すグラフ
【図１５】  実施例４のボウを示すグラフ
【図１６】  実施例４のディファレンシャルボウを示すグラフ
【符号の説明】
１０  レーザー光源
１４  ポリゴンミラー
１６  回折素子
２０  ｆθレンズ
３０  補正用レンズ
４０  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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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