(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向走査する回転多面鏡と、前記光源手段から出射された光束を前記回転多面鏡の偏向面に入射させる入射光学手段と、前記回転多面鏡の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面に結像させる結像光学手段と、を有する光走査装置において、
主走査断面内において、前記回転多面鏡の偏向面に入射する光束は前記結像光学手段の光軸に対して有限の角度傾いて前記偏向面に入射しており、
前記結像光学手段のｆθ係数をｋ、有効走査幅をＷとしたとき、
ｋ／Ｗ≦０．６
なる条件を満足し、
前記結像光学手段は、前記回転多面鏡側に配置された第１のレンズと前記被走査面側に配置された第２のレンズからなり、
前記第１のレンズ及び前記第２のレンズは、共に入射面及び出射面の両面がトーリック面であり、
前記第１のレンズの入射面の主走査断面内の形状が前記結像光学手段の光軸を挟んで対称な形状であり、前記第１のレンズの出射面の主走査断面内の形状と前記第２のレンズの入射面及び出射面の主走査断面内の形状が前記結像光学手段の光軸を挟んで非対称な形状であり、
前記第１のレンズの入射面及び出射面の主走査断面内の形状と前記第２のレンズの入射面及び出射面の主走査断面の形状は、全て有効端部のレンズ面位置が面頂点のレンズ面位置よりも前記回転多面鏡側へ変位した形状であり、前記第１のレンズの主走査方向のパワーは、有効走査域全域において、正のパワーであり、負の非球面を設けることにより光軸から周辺部に向かうにつれて正のパワーが小さくなる形状であり、
前記第２のレンズの主走査方向のパワーは、有効走査域全域において、正のパワーであり、正の非球面を設けることにより光軸から周辺部に向かうにつれて正のパワーが大きくなる形状であり、
前記第１のレンズの光軸上の副走査方向のパワーが負であり、前記第２のレンズの光軸上の副走査方向のパワーが正であり、
前記第１のレンズの入射面の主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、前記第１のレンズの入射面の副走査方向の曲率半径をＲ１ｓ、前記第１のレンズの出射面の主走査方向の曲率半径をＲ２ｍ、前記第１のレンズの出射面の副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前記第２のレンズの入射面の主走査方向の曲率半径をＲ３ｍ、前記第２のレンズの入射面の副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、前記第２のレンズの出射面の主走査方向の曲率半径をＲ４ｍ、前記第２のレンズの出射面の副走査方向の曲率半径をＲ４ｓとしたとき、
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ
有効走査域全域において、Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０
有効走査域全域において、Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０
光軸上において、Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０
光軸上において、｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向走査する回転多面鏡と、前記光源手段から出射された光束を前記回転多面鏡の偏向面に入射させる入射光学手段と、前記回転多面鏡の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面に結像させる結像光学手段と、を有する光走査装置において、
主走査断面内において、前記回転多面鏡の偏向面に入射する光束は前記結像光学手段の光軸に対して有限の角度傾いて前記偏向面に入射しており、
前記回転多面鏡の偏向面から前記被走査面までの距離をＬ、有効走査幅をＷとしたとき、
Ｌ／Ｗ≦０．８
なる条件を満足し、
前記結像光学手段は、前記回転多面鏡側に配置された第１のレンズと前記被走査面側に配置された第２のレンズからなり、
前記第１のレンズ及び前記第２のレンズは、共に入射面及び出射面の両面がトーリック面であり、
前記第１のレンズの入射面の主走査断面内の形状が前記結像光学手段の光軸を挟んで対称な形状であり、前記第１のレンズの出射面の主走査断面内の形状と前記第２のレンズの入射面及び出射面の主走査断面内の形状が前記結像光学手段の光軸を挟んで非対称な形状であり、
前記第１のレンズの入射面及び出射面の主走査断面内の形状と前記第２のレンズの入射面及び出射面の主走査断面の形状は、全て有効端部のレンズ面位置が面頂点のレンズ面位置よりも前記回転多面鏡側へ変位した形状であり、
前記第１のレンズの主走査方向のパワーは、有効走査域全域において、正のパワーであり、負の非球面を設けることにより光軸から周辺部に向かうにつれて正のパワーが小さくなる形状であり、
前記第２のレンズの主走査方向のパワーは、有効走査域全域において、正のパワーであり、正の非球面を設けることにより光軸から周辺部に向かうにつれて正のパワーが大きくなる形状であり、
前記第１のレンズの光軸上の副走査方向のパワーが負であり、前記第２のレンズの光軸上の副走査方向のパワーが正であり、
前記第１のレンズの入射面の主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、前記第１のレンズの入射面の副走査方向の曲率半径をＲ１ｓ、前記第１のレンズの出射面の主走査方向の曲率半径をＲ２ｍ、前記第１のレンズの出射面の副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前記第２のレンズの入射面の主走査方向の曲率半径をＲ３ｍ、前記第２のレンズの入射面の副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、前記第２のレンズの出射面の主走査方向の曲率半径をＲ４ｍ、前記第２のレンズの出射面の副走査方向の曲率半径をＲ４ｓとしたとき、
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ
有効走査域全域において、Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０
有効走査域全域において、Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０
光軸上において、Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０
光軸上において、｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーが正であり、前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーが前記第２のレンズの光軸上の主走査方向のパワーより大きい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】
前記結像光学手段の光軸上の主走査方向のパワーをφｍ、前記第２のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ２ｍとしたとき、
−０．５≦φ２ｍ／φｍ≦０．１５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光走査装置。 
【請求項５】
前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ１ｍ、前記結像光学手段の光軸上の主走査方向のパワーをφｍとしたとき、
０．８５≦φ１ｍ／φｍ≦１．３
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光走査装置。 
【請求項６】
前記第１のレンズの光軸上の副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２のレンズの光軸上の副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、
−０．８≦φ１ｓ／φ２ｓ≦−０．４
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光走査装置。 
【請求項７】
前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ１ｍ、光軸上の副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ２ｍ、光軸上の副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、
φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光走査装置。 
【請求項８】
前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ１ｍ、前記第１のレンズの光軸上の副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ２ｍ、前記第２のレンズの光軸上の副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、
｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の光走査装置。 
【請求項９】
前記第１のレンズ及び前記第２のレンズは、前記結像光学手段の光軸方向において前記回転多面鏡の偏向面から前記被走査面までの距離の中間点よりも前記回転多面鏡側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記回転多面鏡の偏向面から前記第２のレンズの被走査面側の面までの距離をｄとしたとき、
ｄ／Ｗ≦０．２
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の光走査装置。 
【請求項１１】
前記回転多面鏡の偏向面から前記第２のレンズの被走査面側の面までの距離をｄ、前記回転多面鏡の偏向面から前記被走査面までの距離をＬとしたとき、
ｄ／Ｌ≦０．２５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記光源手段から複数の光束が出射されたことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項１３】
前記入射光学手段は前記光源手段から出射された光束を収束光束に変換する集光レンズを備え、前記回転多面鏡の偏向面から前記集光レンズによる収束点までの距離をＳ、前記結像光学手段のｆθ係数をｋとしたとき、
｜Ｓ｜／ｋ≦５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の光走査装置。 
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光束によって前記感光体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の光走査装置と、外部機器から入力し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せしめるプリンタコントローラとを有してい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及びそれを用いた画像形成装置に関する。特に光源手段から出射した光束（単一もしくは複数）を光偏向器としてのポリゴンミラーにより反射偏向させ、ｆθ特性を有するｆθレンズ系を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした画像形成装置に関する。例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタやデジタル複写機等の装置に好適なものである。
【０００２】
特に本発明は走査光学手段を構成する複数枚のレンズの形状を適切に設定することにより、主走査方向及び副走査方向の像面湾曲収差、ｆθ特性、そして副走査方向の倍率の変動等を補正して良好なる画像が常に得られる光走査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来よりレーザービームプリンタ等の光走査装置においては光源手段から画像信号に応じて光変調され出射した光束を、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成る光偏向器により周期的に偏向させている。そして、ｆθ特性を有するｆθレンズ系によって感光性の記録媒体（感光ドラム）面上にスポット状に収束させ、該記録媒体面上を光走査して画像記録を行なっている（特許文献１〜４）。
【０００４】
図１８は従来の光走査光学系の要部概要図である。同図において光源手段９１から出射した発散光束はコリメーターレンズ９２によって略平行光束とされ、開口絞り９３によって該光束（光量）を整形して副走査方向のみに屈折力を有するシリンドリカルレンズ９４に入射している。シリンドリカルレンズ９４に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で出射し、副走査断面内においては収束して回転多面鏡（ポリゴンミラー）から成る光偏向器９５の偏向面９５ａ近傍にほぼ線像として結像している。
【０００５】
そして光偏向器９５の偏向面９５ａで反射偏向された光束をｆθ特性を有するｆθレンズ系９６を介して被走査面としての感光ドラム面９７上へ導光している。そして、該光偏向器９５を矢印Ａ方向に回転させることによって該感光ドラム面９７上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光走査して画像情報の記録を行っている。
【０００６】
この種の光走査装置において高精度な画像情報の記録を行うには被走査面全域に渡って像面湾曲が良好に補正されスポット径が揃っていることが重要である。更に、感光ドラム面上を光走査する際に等速性が保たれていること（ｆθ特性）、副走査方向の横倍率を有効走査全域に渡って均一に補正されて副走査方向のスポット径が揃っていることが重要である。また複数の光束を出射する光源手段を用いたマルチビーム走査装置においては副走査方向の横倍率を有効走査全域に渡って均一に補正されて走査線のピッチ間隔を一定とすることが重要である。このような光学特性を満たす光走査装置もしくはｆθレンズ系は従来より種々と提案されている（特許文献５）。
【０００７】
例えば特許文献５には入射面側にシリンドリカルレンズ面、出射面側にトーリック面を有するガラストーリックレンズとプラスチックトーリックレンズとの組み合わせからなるｆθレンズ系について開示されている。しかしながら同公報においては１面をシリンドリカル面としているため、上記の収差補正に関して自由度が少なく上記の収差補正が困難であるという問題点があった。そこで本発明では後述するようにｆθレンズ系を構成する全てのｆθレンズを両面共にトーリック面を有したトーリックレンズとしている。更に前記ｆθレンズを両面共に主走査断面形状を非円弧とすることや、副走査方向の曲率半径を連続的に変化させることにより上述の収差を良好に補正している。また同公報には副走査倍率に関する記載がなく、副走査方向のピント変動の敏感度を低減させることや副走査倍率を被走査面上の有効走査領域において均一に補正することを考慮するものではなかった。本発明はこれらを考慮にいれたものであり、高精度な画像情報の記録に適した光走査装置を構成できる。
【０００８】
また、特許文献５の実施形態１では、被走査面１４側のガラストーリックレンズ２２の主走査方向のパワーがポリゴンミラー１２側のプラスチックトーリックレンズ２１の主走査方向のパワーよりも大きいので、コンパクト化を図る上で問題が残る。特許文献５の実施形態２では、プラスチックトーリックレンズ２１の副走査方向のパワーとガラストーリックレンズ２２の副走査方向のパワーが共に正なので、２枚のレンズ２１，２２をポリゴンミラー１２側に近づけると、副走査倍率が増大してしまう問題が起きる。
【０００９】
また一方でレ−ザービームプリンタやデジタル複写機等のコンパクト化及び低コスト化に伴い、画像形成装置にも同様のことが求められている。
【００１０】
これらの要望を両立させるものが、例えば特許文献６〜１０に提案されている。特許文献６においては像面湾曲や歪曲収差を良好に補正すると共に像高によるスポット径の変化等の影響を小さく抑えている。
【特許文献１】特開２００１−１４２０１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１２５０２９号公報
【特許文献３】特開２００１−１２５０２８号公報
【特許文献４】特開２００１−１０８９２７号公報
【特許文献５】特開平０７−３１８７９６号公報
【特許文献６】特開平１０−２３２３４６号公報
【特許文献７】特開平０４−６０６０８号公報
【特許文献８】特開平０９−２６５０４１号公報
【特許文献９】特開平１０−３３３０６９号公報
【特許文献１０】特開平０５−５８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら光走査装置の更なるコンパクト化を図るにはｆθレンズ系の焦点距離を短くし、画角を広げ、ｆθレンズを偏向手段であるポリゴンミラーヘ近づける必要がある。これらは全て収差補正を困難とさせる要因であり、コンパクト化した際に広画角領域における像面湾曲、ｆθ特性、及び副走査方向の倍率の変動等が良好に補正されないという問題点があった。
【００１２】
また広画角化に伴いもう一つ問題点が発生する。従来より光源手段から出射した光束はポリゴンミラーの偏向面へｆθレンズ系の光軸に対して斜めから入射しているが、このとき該偏向面で光束が反射される反射位置が連続的、且つ走査中心に対して非対称に変化する。この反射位置の非対称変化は特に結像位置に影響を与え平坦な像面湾曲を得ることが困難となる。
【００１３】
上記反射位置の非対称変化はそもそも光源手段からの光束をｆθレンズ系の光軸に対して斜めから入射させることによって生じるので、該光源手段からの光束をｆθレンズ系の光軸方向から入射させることによって無くすことができる。しかしながら、配置上の無理があり、ｆθレンズ系の外側から入射させなくてはならないため、反射位置の非対称変化が像面湾曲に与える非対称性を無くすことができない。
【００１４】
そこで、例えば特許文献７、８ではｆθレンズ系を構成するｆθレンズの母線形状に上下非対称性が導入された例が種々と開示されている。
【００１５】
しかしながらｆθレンズ系のコンパクト化を図る上では画角±４７°を越える広画角領域においても像面湾曲、ｆθ特性、そして副走査方向の倍率の変動等が良好に補正されていなければならず、これらは必ずしも満足するものではなかった。
【００１６】
また光走査装置をマルチビームに対応させるためには主走査方向におけるジッターを低減させるためにコリメーターレンズから出射された光束を略平行光束にする必要があった。
【００１７】
また、特許文献９では、マルチビーム走査光学系で起きる走査線の相対的な間隔が走査位置によって変化する問題を解決するために、走査レンズと補正レンズの副走査方向のパワー配分を副走査方向の像面湾曲補正効果が得られるようにする構成を開示している。しかし、最も走査対象面に近い補正レンズの主走査方向のパワーが最も大きいので、コンパクト化を図る上で問題が残る。
【００１８】
また、特許文献１０では、明るいｆθレンズ系を実現するために、ｆθレンズ系を２群・２枚構成とし、副走査倍率βと副走査方向に関する合成焦点距離ｆｓと第３、第４面の副走査方向の曲率半径ｒｙ３、ｒｙ４の関係を規定している。しかし、回転多面鏡に近い第１レンズの主走査方向のパワーが、被走査面に近い第２レンズの主走査方向のパワーよりも小さいので、コンパクト化を図る上で問題が残る。
【００１９】
本発明は走査光学手段を構成する複数のレンズの形状を適切に設定している。これにより、主走査方向の像面湾曲や歪曲収差ならびに副走査方向の像面湾曲や倍率の変動等を良好に補正すると共にコンパクトな構成にも関わらず、副走査倍率を低く抑えた高精細な印字に適した光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１の発明の光走査装置は、
光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向走査する回転多面鏡と、前記光源手段から出射された光束を前記回転多面鏡の偏向面に入射させる入射光学手段と、前記回転多面鏡の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面に結像させる結像光学手段と、を有する光走査装置において、
主走査断面内において、前記回転多面鏡の偏向面に入射する光束は前記結像光学手段の光軸に対して有限の角度傾いて前記偏向面に入射しており、
前記結像光学手段のｆθ係数をｋ、有効走査幅をＷとしたとき、
ｋ／Ｗ≦０．６
なる条件を満足し、
前記結像光学手段は、前記回転多面鏡側に配置された第１のレンズと前記被走査面側に配置された第２のレンズからなり、
前記第１のレンズ及び前記第２のレンズは、共に入射面及び出射面の両面がトーリック面であり、
前記第１のレンズの入射面の主走査断面内の形状が前記結像光学手段の光軸を挟んで対称な形状であり、前記第１のレンズの出射面の主走査断面内の形状と前記第２のレンズの入射面及び出射面の主走査断面内の形状が前記結像光学手段の光軸を挟んで非対称な形状であり、
前記第１のレンズの入射面及び出射面の主走査断面内の形状と前記第２のレンズの入射面及び出射面の主走査断面の形状は、全て有効端部のレンズ面位置が面頂点のレンズ面位置よりも前記回転多面鏡側へ変位した形状であり、前記第１のレンズの主走査方向のパワーは、有効走査域全域において、正のパワーであり、負の非球面を設けることにより光軸から周辺部に向かうにつれて正のパワーが小さくなる形状であり、
前記第２のレンズの主走査方向のパワーは、有効走査域全域において、正のパワーであり、正の非球面を設けることにより光軸から周辺部に向かうにつれて正のパワーが大きくなる形状であり、
前記第１のレンズの光軸上の副走査方向のパワーが負であり、前記第２のレンズの光軸上の副走査方向のパワーが正であり、
前記第１のレンズの入射面の主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、前記第１のレンズの入射面の副走査方向の曲率半径をＲ１ｓ、前記第１のレンズの出射面の主走査方向の曲率半径をＲ２ｍ、前記第１のレンズの出射面の副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前記第２のレンズの入射面の主走査方向の曲率半径をＲ３ｍ、前記第２のレンズの入射面の副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、前記第２のレンズの出射面の主走査方向の曲率半径をＲ４ｍ、前記第２のレンズの出射面の副走査方向の曲率半径をＲ４ｓとしたとき、
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ
有効走査域全域において、Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０
有効走査域全域において、Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０
光軸上において、Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０
光軸上において、｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２１】
請求項２の発明の光走査装置は、
光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向走査する回転多面鏡と、前記光源手段から出射された光束を前記回転多面鏡の偏向面に入射させる入射光学手段と、前記回転多面鏡の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面に結像させる結像光学手段と、を有する光走査装置において、
主走査断面内において、前記回転多面鏡の偏向面に入射する光束は前記結像光学手段の光軸に対して有限の角度傾いて前記偏向面に入射しており、
前記回転多面鏡の偏向面から前記被走査面までの距離をＬ、有効走査幅をＷとしたとき、
Ｌ／Ｗ≦０．８
なる条件を満足し、
前記結像光学手段は、前記回転多面鏡側に配置された第１のレンズと前記被走査面側に配置された第２のレンズからなり、
前記第１のレンズ及び前記第２のレンズは、共に入射面及び出射面の両面がトーリック面であり、
前記第１のレンズの入射面の主走査断面内の形状が前記結像光学手段の光軸を挟んで対称な形状であり、前記第１のレンズの出射面の主走査断面内の形状と前記第２のレンズの入射面及び出射面の主走査断面内の形状が前記結像光学手段の光軸を挟んで非対称な形状であり、
前記第１のレンズの入射面及び出射面の主走査断面内の形状と前記第２のレンズの入射面及び出射面の主走査断面の形状は、全て有効端部のレンズ面位置が面頂点のレンズ面位置よりも前記回転多面鏡側へ変位した形状であり、
前記第１のレンズの主走査方向のパワーは、有効走査域全域において、正のパワーであり、負の非球面を設けることにより光軸から周辺部に向かうにつれて正のパワーが小さくなる形状であり、
前記第２のレンズの主走査方向のパワーは、有効走査域全域において、正のパワーであり、正の非球面を設けることにより光軸から周辺部に向かうにつれて正のパワーが大きくなる形状であり、
前記第１のレンズの光軸上の副走査方向のパワーが負であり、前記第２のレンズの光軸上の副走査方向のパワーが正であり、
前記第１のレンズの入射面の主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、前記第１のレンズの入射面の副走査方向の曲率半径をＲ１ｓ、前記第１のレンズの出射面の主走査方向の曲率半径をＲ２ｍ、前記第１のレンズの出射面の副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前記第２のレンズの入射面の主走査方向の曲率半径をＲ３ｍ、前記第２のレンズの入射面の副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、前記第２のレンズの出射面の主走査方向の曲率半径をＲ４ｍ、前記第２のレンズの出射面の副走査方向の曲率半径をＲ４ｓとしたとき、
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ
有効走査域全域において、Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０
有効走査域全域において、Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０
光軸上において、Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０
光軸上において、｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２２】
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、
前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーが正であり、前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーが前記第２のレンズの光軸上の主走査方向のパワーより大きいことを特徴としている。
【００２３】
請求項４の発明は請求項１乃至３のいずれか１項の発明において、
前記結像光学手段の光軸上の主走査方向のパワーをφｍ、前記第２のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ２ｍとしたとき、
−０．５≦φ２ｍ／φｍ≦０．１５
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２４】
請求項５の発明は請求項１乃至４のいずれか１項の発明において、
前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ１ｍ、前記結像光学手段の光軸上の主走査方向のパワーをφｍとしたとき、
０．８５≦φ１ｍ／φｍ≦１．３
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２５】
請求項６の発明は請求項１乃至５のいずれか１項の発明において、
前記第１のレンズの光軸上の副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２のレンズの光軸上の副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、
−０．８≦φ１ｓ／φ２ｓ≦−０．４
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２６】
請求項７の発明は請求項１乃至６のいずれか１項の発明において、
前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ１ｍ、光軸上の副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ２ｍ、光軸上の副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、
φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ
なる条件を満足することを特徴としている。
請求項８の発明は請求項１乃至７のいずれか１項の発明において、
前記第１のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ１ｍ、前記第１のレンズの光軸上の副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２のレンズの光軸上の主走査方向のパワーをφ２ｍ、前記第２のレンズの光軸上の副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、
｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜
なる条件を満足することを特徴としている。
請求項９の発明は請求項１乃至８のいずれか１項の発明において、
前記第１のレンズ及び前記第２のレンズは、前記結像光学手段の光軸方向において前記回転多面鏡の偏向面から前記被走査面までの距離の中間点よりも前記回転多面鏡側に配置されていることを特徴としている。
請求項１０の発明は請求項１乃至９のいずれか１項の発明において、
前記回転多面鏡の偏向面から前記第２のレンズの被走査面側の面までの距離をｄとしたとき、
ｄ／Ｗ≦０．２
なる条件を満足することを特徴としている。
請求項１１の発明は請求項１乃至１０のいずれか１項の発明において、
前記回転多面鏡の偏向面から前記第２のレンズの被走査面側の面までの距離をｄ、前記回転多面鏡の偏向面から前記被走査面までの距離をＬとしたとき、
ｄ／Ｌ≦０．２５
なる条件を満足することを特徴としている。
請求項１２の発明は請求項１乃至１１のいずれか１項の発明において、
前記光源手段から複数の光束が出射されたことを特徴としている。
請求項１３の発明は請求項１乃至１２のいずれか１項の発明において、
前記入射光学手段は前記光源手段から出射された光束を収束光束に変換する集光レンズを備え、前記回転多面鏡の偏向面から前記集光レンズによる収束点までの距離をＳ、前記結像光学手段のｆθ係数をｋとしたとき、
｜Ｓ｜／ｋ≦５
なる条件を満足することを特徴としている。
請求項１４の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光束によって前記感光体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴としている。
請求項１５の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の光走査装置と、外部機器から入力し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せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば前述の如く光源手段から出射された光束を偏向手段を介して複数のレンズを有する走査光学手段により被走査面上に結像させる際、該複数のレンズの形状を適切に設定している。これにより、主走査方向の像面湾曲や歪曲収差ならびに副走査方向の像面湾曲や倍率の変動等を良好に補正することができる。これによりコンパクトな構成にも関わらず、副走査倍率を低く抑えた高精細な印字に適した光走査装置及びそれを用いた画
像形成装置を達成することができる。
【００２８】
［作用］
（全長短縮について）
走査光学手段（ｆθレンズ系）は２枚（又は３枚以上）のレンズ（又はミラー、回折光学素子、等の光学素子）で構成されており各レンズの合成の焦点距離が走査光学手段の焦点距離ｆとなる。つまり、走査光学手段の後側（像側）主平面は被走査面から偏向手段（ポリゴンミラー）側に走査光学手段の焦点距離ｆだけ離れた位置にある。
【００２９】
このとき、ｆを固定値とすると全長（偏向手段から被走査面までの距離）を短縮するためには偏向手段から走査光学手段の前側（物体側）主平面までの距離を短縮する必要がある。
【００３０】
以下に詳細に図１を用いて説明する。
【００３１】
このとき、第１、第２の２枚のレンズ６，７のパワー配置（パワー配分）により、走査光学手段９の前側及び後側主平面の位置が決まり、よりパワーの強い方のレンズに各主平面が近接する。よって、第１のレンズ６の主走査方向のパワーφ１ｍを第２のレンズ７の主走査方向のパワーφ２ｍよりも大きくする（φ１ｍ＞φ２ｍ）ことで、各主平面を第１のレンズ６近傍に位置させている。これにより、偏向手段５から走査光学手段９の前側主平面までの距離を短縮することができる。
【００３２】
つまりは、全長を短縮することができて光走査装置の小型化が図れる。
【００３３】
また、全長を短縮する方法として、走査光学手段９の焦点距離ｆを短くする方法がある。走査光学手段９の焦点距離ｆを短くすると、Ｙ＝ｆθという関係で被走査面８上の走査有効範囲は同じであることから画角θは大きくなる。このとき、第１のレンズ６の主走査方向のパワーφ１ｍを第２のレンズ７の主走査方向のパワーφ２ｍよりも大きくする（φ１ｍ＞φ２ｍ）。これにより、広画角な像高においても主走査方向の性能補正が容易となり、全長を短縮した走査光学手段９を構成することが可能となる。更に、第１、第２のレンズ６，７の肉厚を薄くすることができるので光走査装置の小型化とコストダウンが図れる。
【００３４】
第２のレンズ７は、第１のレンズ６で補正しきれない主走査性能（特にｆθ特性）を良好に補正する役割を担う。ここで、第２のレンズ７は被走査面８近傍に配置することもできるのだが、第１のレンズ６近傍に配置してレンズの有効径や光学箱を小さくして光走査装置の小型化とコストダウンを図ることができる。
（副走査倍率低減について）
ここで、副走査倍率について以下に詳細に図１を用いて説明する。
【００３５】
副走査倍率βｓは走査光学手段９の前側（物体側）主平面から物体側ピント位置までの距離ａと後側（像側）主平面から像側ピント位置までの距離ｂとから
βｓ＝ｂ／ａ
なる式で表され、通常の走査光学手段９では負の符号であるが、ここでは、その絶対値を取って副走査倍率とする。また、通常の走査光学手段９では物体側ピント位置を偏向手段５の偏向面５ａ近傍に配置し、像側ピント位置を被走査面８近傍に配置している。
【００３６】
本発明の実施形態の様に、走査光学手段９のコンパクト化を図り、第１のレンズ６や第２のレンズ７を偏向手段５近傍に配置すると、距離ａが短く距離ｂが長くなって副走査倍率が高い構成となる。
【００３７】
次に、副走査倍率と副走査方向のピント移動や面倒れ量との関係を説明する。
【００３８】
偏向手段（ポリゴンミラー）５の面倒れの影響は副走査倍率に比例して大きくなる。副走査方向のピント移動は副走査倍率の二乗に比例して大きくなる。本発明の実施形態の様に、第１のレンズ６や第２のレンズ７を偏向手段５近傍に配置した走査光学手段９では、副走査方向のピント移動や偏向手段５の面倒れによる影響が顕著に表れてしまい問題となる。副走査倍率が高い場合、副走査倍率が「距離の比」であることから、距離ａや距離ｂの距離を少量変えるだけでも副走査倍率は大きく変化する。つまり、第１のレンズ６の副走査方向のパワーを負、第２のレンズ７の副走査方向のパワーを正とし、副走査方向の各主平面を被走査面側へ移動させることによる副走査倍率の低減効果は、副走査倍率が高い走査光学手段９ほど大きい。また、副走査倍率の二乗に比例する副走査方向のピント移動の敏感度を低減する効果は、ことさら大きい。
【００３９】
よって、本発明の効果はコンパクトな走査光学手段９において有効性が高い。
（被走査面８側に凸を向けたメニスカス形状について）
以下に詳細に図１を用いて説明する。
【００４０】
また、主走査方向において偏向手段５から走査光学手段９の前側主平面までの距離を短縮した場合、第１のレンズ６を被走査面８側に凸を向けたメニスカスレンズとすることにより、主走査性能（特に主走査方向の像面湾曲）を良好に補正することができる。メニスカスレンズは凸を向けた方向に該レンズの主平面があり、第１のレンズ６は偏向手段５に近づけて配置させることになる。第１のレンズ６は副走査方向にもパワーを有しているので、副走査倍率はますます高くなり、副走査方向のピント移動ならびに面倒れ量の敏感度が増大する。そこで、第１のレンズ６の副走査方向のパワーを負、第２のレンズ７の副走査方向のパワーを正とすることにより、副走査倍率を低減することが重要となる。
（非球面の効果について）
以下に詳細に図１を用いて説明する。
【００４１】
第１のレンズ６の主走査方向のパワーは有効走査領域において正であり、負の非球面を設け、光軸から周辺部へ向かうにつれて正のパワーが小さくなる形状として広画角な像高における主走査方向の像面湾曲を補正している。
【００４２】
また、第２のレンズ７の主走査方向のパワーは有効走査領域において正であり、正の非球面を設け、光軸から周辺部へ向かうにつれて正のパワーが大きくなる形状として広画角な像高におけるｆθ特性を補正している。
【００４３】
第１、第２のレンズ６，７の両面を非球面形状とし、入射面と出射面とで形状をベンディングさせて主走査方向の性能補正に最適な形状を構成している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１（Ａ）は本発明の参考例１の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００４５】
尚、本明細書において偏向手段によって光束が反射偏向（偏向走査）される方向を主走査方向（母線方向）、走査光学手段の光軸及び主走査方向と直交する方向を副走査方向（子線方向）と定義する。
【００４６】
図中、１は光源手段であり、例えば１つの半導体レーザーより成っている。３は開口絞りであり、通過光束径を整えている。２は集光レンズとしてのコリメーターレンズであり、光源手段１から出射された光束を略平行光束に変換している。４はシリンドリカルレンズ（アナモフィックなレンズ）であり、副走査方向にのみ所定のパワーを有しており、コリメーターレンズ２を通過した略平行光束を副走査断面内で後述する光偏向器５の偏向面（反射面）５ａ近傍にほぼ線像として結像させている。尚、開口絞り３、コリメーターレンズ２、そしてシリンドリカルレンズ４等の各要素は入射光学手段１１の一要素を構成している。
【００４７】
５は偏向手段としての光偏向器であり、例えば４面構成のポリゴンミラー（回転多面鏡）より成っており、モータ等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。
【００４８】
９は集光機能とｆθ特性を有する走査光学手段（ｆθレンズ系）（結像光学手段）であり、後述する形状より成る第１、第２の２枚のレンズ６，７を有している。本実施形態における第１、第２のレンズ６，７は共に両面がトーリック面を有するトーリックレンズより成り、該第１のレンズ６は主走査方向に正のパワー、副走査方向に負のパワーを有している。そして、該第２のレンズ７は副走査方向に正のパワーを有している。そして、光偏向器５によって反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面としての感光ドラム面８上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと被走査面８との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【００４９】
８は被走査面としての感光ドラム面（感光体）である。
【００５０】
図１から明らかのように入射光学系１１の光軸と結像光学手段９の光軸とは０度でない有限の角度で傾いている。
【００５１】
本参考例において半導体レーザー１から出射した光束は開口絞り３によって該光束（光量）が制限され、コリメーターレンズ２により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した略平行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で出射する。また副走査断面内においては収束して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された光束は第１，第２のレンズ６，７を介して感光ドラム面８上にスポット状に結像され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面８上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面８上に画像記録を行なっている。
【００５２】
尚、図１から明らかのように、光偏向器５の偏向面５ａに入射する入射光学手段１１からの光束は結像光学系９の光軸に対して０度でない有限の角度傾いている。
【００５３】
次に本参考例におけるｆθレンズ系９を構成する第１、第２のｆθレンズ６，７の特徴について説明する。
【００５４】
本参考例ではｆθレンズ系９の持つ正のパワー（屈折力）を第１のレンズ６及び第２のレンズ７に適切に配分して良好なる主走査方向及び副走査方向の像面湾曲特性を得ている。
【００５５】
また本参考例においては主走査断面内において第１のレンズ６をポリゴンミラー５側へ凹を向けた正のメニスカスレンズとし、第２のレンズ７の光軸近傍をポリゴンミラー５側へ凸を向けたほとんどパワーを有さないメニスカスレンズとしている。特に第１のレンズ６の主走査方向のパワーφ１ｍを第２のレンズ７の主走査方向のパワーφ２ｍよりも大きくしており、コンパクトな光走査装置においても主走査方向の像面湾曲特性とｆθ特性を良好に補正できる構成としている。
【００５６】
また副走査断面内において第１のレンズ６をポリゴンミラー５側へ凹を向けた負のメニスカスレンズとし、第２のレンズ７を両凸レンズとしている。これにより後側主平面の位置を第２のレンズ７よりも被走査面８側に位置させている。そして、ポリゴンミラー５近傍（ｄ＝３１．４ｍｍ  ｄはポリゴンミラー５の偏向面５ａから第２のレンズ７の被走査面８側の面７ｂまでの距離）にｆθレンズ系９を配置したコンパクトな走査光学系としている。そしてこのときの副走査方向の倍率をβ＝−３．２９と小さく抑えている。
【００５７】
本参考例では第１、第２の２枚のレンズ６，７の母線形状は１６次までの関数として表せる非球面形状より構成している。例えば第１、第２のレンズ６，７と光軸との交点を原点とし、光軸方向をＸ軸、主走査断面内において光軸と直交する軸をＹ軸としたとき主走査方向と対応する母線方向が
【００５８】
【数１】
0004402126.tif 000002
【００５９】
（但し、Ｒは母線曲率半径，Ｋ，Ｂ４，Ｂ６，Ｂ８，Ｂ１０，Ｂ１２，Ｂ１４，Ｂ１６は非球面係数）なる式で表されるものであり、主走査方向に光軸からＹ離れた位置における副走査方向の曲率半径Ｒｓ＊が、
Ｒｓ＊＝Ｒｓ×（１＋Ｄ２Ｙ２＋Ｄ４Ｙ４＋Ｄ６Ｙ６＋Ｄ８Ｙ８＋Ｄ１０Ｙ１０）    …（イ）
（但し、Ｒｓは光軸上の副走査方向の曲率半径，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１０子線変化係数）なる式で表わされるものである。
【００６０】
表−１に本参考例におけるｆθレンズ系９の非球面形状を表す各係数及びその他の諸特性を示す。
【００６１】
【表１】
0004402126.tif 000003
【００６２】
本参考例においてはｆθレンズ系９の光軸は被走査面８の有効走査幅の中心へ向かう光線上に重ねて配置されており、第１、第２のレンズ６、７にシフト及びチルトを与えていない。
【００６３】
第１、第２のレンズ６，７は共に両面の母線形状（主走査断面形状）が非円弧である。そして、共に両面の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）が光軸を挟んだ少なくとも一方で主走査方向に沿って光軸を離れるに従い連続的に、かつ母線形状とは相関なく変化する非球面レンズである。そして、母線の非球面量及び子線の変化量の配分を適切に行って更に良好なる像面湾曲特性、ｆθ特性、及び副走査倍率の一定を得ている。
【００６４】
図２は第１のレンズ６の各面６ａ，６ｂの母線に与えられた非球面変位量を示す説明図、図３は第２のレンズ７の各面７ａ，７ｂの母線に与えられた非球面変位量を示す説明図である。図２、図３において横軸は主走査方向における光軸からの距離であり、光源手段側・反光源手段側（レンズの上下、主走査方向）共に絶対値で示している。縦軸は母線形状が光軸方向に変位した量であり、符号＋（プラス）が被走査面８側へ変位したことを示し、符号−（マイナス）はポリゴンミラー側に変位したことを示す。
【００６５】
ここで光源手段側の母線形状を実線で示し、反光源手段（ｆθレンズ系９の光軸に対して光源手段とは反対）側の母線形状を破線で示してある。第１のレンズ６のポリゴンミラー５側の面６ａは光軸を挟んだ上下（主走査方向）で対称な形状をしている。それ以外の面６ｂ，７ａ，７ｂは光軸から主走査方向に等距離を離れた位置における母線形状が光軸を挟んだ上下（主走査方向）で異なる量を光軸方向に変位（主走査断面形状が光軸を挟んだ上下（主走査方向）で非対称に変化）した母線非対称面である。また第１、第２のレンズ６，７の全ての面６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの有効端部（被走査面８の有効走査端へ向かう光線が通過するレンズ面上の位置）では面頂点（光軸との交点）よりもポリゴンミラー５側へ変位した母線形状としている。これによって主走査方向の像面湾曲特性、及びｆθ特性を更に良好に補正している。
【００６６】
図４は第１のレンズ６の各面６ａ，６ｂの子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示した説明図、図５は第２のレンズ７の各面７ａ，７ｂの子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示した説明図である。第１のレンズ６の両面６ａ、６ｂは光源手段側（横軸＋側）の子線Ｒが大きく、主走査方向に沿って光軸へ向かうにつれて連続的に小さくなり、反光源手段側に向かうにつれて更に小さくなるように子線Ｒを変化させている。第２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面７ａは反光源手段側の子線Ｒが大きく、主走査方向に沿って光軸へ向かうにつれて連続的に小さくなる。そして、光軸上から光源手段側に向かうにつれては子線Ｒがいったん小となり、途中で変極点を有して子線Ｒが大となるように変化させている。また第２のレンズ７の被走査面８側の面７ｂは光軸を挟んだ上下（主走査方向）で子線Ｒが非対称に大きくなるように変化させている。
【００６７】
このとき第１、第２のレンズ６，７の全ての面６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは共に光軸から主走査方向に沿って離れるに従い子線Ｒが変化する非球面である。そして、該第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂ及び第２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面７ａの３面の子線Ｒを光軸を挟んだ上下（主走査方向）で非対称に変化させており、子線非対称変化面としている。更に第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂを光源手段側の子線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大、反光源手段側の子線Ｒを光軸上よりも小とした子線変形面としている。
【００６８】
即ち、第１のレンズ６の入射面６ａと出射面６ｂは副走査方向（子線）の曲率半径ＲＳｏが光軸を挟んで主走査方向に非対称に変化する非対称変化面である。
【００６９】
そして第２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面７ａを反光源手段側の子線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大、光源手段側の子線Ｒを光軸上よりも小とした子線変形面としている。更に、かつ第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂの子線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大となる側及び小となる側を光軸に対して同一の側に揃えている。これによって副走査方向の像面湾曲ならびに副走査倍率の均一性を良好に補正している。
【００７０】
このように本参考例におけるｆθレンズ系９は上述の如く母線非対称面で、かつ子線非対称変化面でもある主副非対称面を複数有して構成されている。
【００７１】
尚、本参考例において更に主走査方向の像面湾曲や歪曲収差ならびに副走査方向の像面湾曲や倍率の変動等を良好に補正し、また広画角及び装置全体のコンパクト化を図る為には、次の条件のうち少なくとも１つの条件を満足させるのが良い。
【００７２】
（Ａ１）第１のレンズ６の光軸上の主走査方向のパワーをφ１ｍ、ｆθレンズ系９の光軸上の主走査方向のパワーをφｍとしたとき、
０．８５≦φ１ｍ／φｍ≦１．３                      …（１）
なる条件を満足することである。
【００７３】
条件式（１）は主走査方向の像面湾曲とｆθ特性を共に良好に補正する為の条件である。条件式（１）を外れると、これらを両立することが困難と成る。特に条件式（１）の上限値を外れるとｆθ特性を補正するのが困難と成り、下限値を外れると像面湾曲を補正するのが困難と成る。
【００７４】
本参考例ではφｍ＝０．００９２３、φ１ｍ＝０．００８９８であって
φ１ｍ／φｍ＝０．９７４
であり、上記条件式（１）を満足するパワー配置で構成されている。
【００７５】
（Ａ２）第１のレンズ６の光軸上の副走査方向のパワーをφ１ｓ、第２のレンズ７の光軸上の副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、
−０．８≦φ１ｓ／φ２ｓ≦−０．４                      …（２）
なる条件を満足することである。
【００７６】
条件式（２）は副走査倍率を低減させる為の条件である。条件式（２）の上限値を外れると副走査方向の像面湾曲を補正するのが困難と成り、下限値を外れると副走査倍率を低減する効果が小さくなる。
【００７７】
本参考例ではφ１ｓ＝―０．０２４４７、φ２ｓ＝０．０４７１３であって
φ１ｓ／φ２ｓ＝―０．５１９
であり、上記条件式（２）を満足するパワー配置で構成されている。
【００７８】
（Ａ３）第１のレンズ６の光軸上の主走査方向のパワーをφ１ｍ、光軸上の副走査方向のパワーをφ１ｓ、第２のレンズ７の主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、
φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ                      …（３）
なる条件を満足することである。
【００７９】
条件式（３）は主走査、副走査方向の像面湾曲、ｆθ特性、副走査倍率の低減を満足させる為の条件である。条件式（３）を満足させることにより、コンパクトな光走査装置ならびにｆθレンズ系であっても上記項目を満足させることができる。条件式（３）を外れると上記項目を同時に満足させることが困難となる。
【００８０】
本参考例ではφ１ｍ＝０．００８９８、φ１ｓ＝−０．０２４４７、φ２ｍ＝３．０３Ｅ−６、φ２ｓ＝０．０４７１３であって、上記条件式（３）を満足するパワー配置で構成されている。
【００８１】
（Ａ４）第１のレンズ６の光軸上の主走査方向のパワーをφ１ｍ、光軸上の副走査方向のパワーをφ１ｓ、第２のレンズ７の光軸上の主走査方向のパワーをφ２ｍ、光軸上の副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、
｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜      …（４）
なる条件を満足することである。
【００８２】
条件式（４）は主走査、副走査方向の像面湾曲、ｆθ特性、副走査倍率の低減を満足させる為の条件である。条件式（４）を満足させることにより、コンパクトな光走査装置ならびにｆθレンズ系であっても上記項目を満足させることができる。条件式（４）を外れると上記項目を同時に満足させることが困難となる。
【００８３】
本参考例ではφ１ｍ＝０．００８９８、φ１ｓ＝−０．０２４４７、φ２ｍ＝３．０３Ｅ−６、φ２ｓ＝０．０４７１３であって、上記条件式（４）を満足するパワー配置で構成されている。
【００８４】
上記条件式（１）又は／及び（２）を満足させることによりコンパクトなｆθレンズ系９で主走査方向及び副走査方向の像面湾曲ならびにｆθ特性が良好に補正された走査光学系（光走査装置）を構成することができる。更に、且つ副走査方向の倍率の変動を低減して、副走査方向のピント移動の敏感度を小さく抑えることができる。
【００８５】
（Ａ５）ｆθレンズ系９のｆθ係数をｋ、被走査面８上の有効走査幅をＷとしたとき、
ｋ／Ｗ≦０．６      …（５）
なる条件を満足することである。
【００８６】
尚、ｆθ係数（ｍｍ／ｒａｄ）とは画角θ（ｒａｄ）、被走査面８上の像高をＹ（ｍｍ）としたとき、次
式の関係が成り立つ係数である。
【００８７】
Ｙ＝ｋ×θ
このとき主走査方向において偏向手段５へ入射する光束が平行光束であればｆθ係数ｋはｆθレンズ系９の焦点距離と等しくなる。
【００８８】
本参考例では有効走査幅ｗ＝２１４（ｍｍ）、ｆθ係数ｋ＝１１０（ｍｍ／ｒａｄ）であって、
ｋ／Ｗ＝０．５１
であり、上記条件式（５）を満足する広画角（±５６．２°）で構成されている。
【００８９】
（Ａ６）ポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離をＬ、有効走査幅をＷとしたとき、
Ｌ／Ｗ≦０．８      …（６）
なる条件を満足することである。本実施形態ではポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離ＬはＬ＝１３４ｍｍであって、
Ｌ／Ｗ＝０．６３
であり、上記条件式（６）を満足させて装置全体のコンパクト化を図っている。
【００９０】
（Ａ７）ポリゴンミラー５の偏向面５ａから第２のレンズ７の被走査面８側の面７ｂまでの距離をｄ、有効走査幅をＷとしたとき、
ｄ／Ｗ≦０．２      …（７）
なる条件を満足することである。本参考例ではポリゴンミラー５の偏向面５ａからレンズ７の被走査面８側の面７ｂまでの距離ｄ＝３０．７２ｍｍであって、
ｄ／Ｗ＝０．１４
であり、上記条件式（７）を満足させて装置全体のコンパクト化を図っている。
【００９１】
（Ａ８）ポリゴンミラー５の偏向面５ａから第２のレンズ７の被走査面８側の面７ｂまでの距離をｄ、ポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離をＬとしたとき、
ｄ／Ｌ≦０．２５      …（８）
なる条件を満足することである。本実施形態では
ｄ／Ｌ＝０．２３
であり、上記条件式（８）を満足させて装置全体のコンパクト化を図っている。
【００９２】
図６は本参考例における主走査及び副走査方向の像面湾曲、歪曲収差（ｆθ特性）及び副走査倍率の収差図である。同図において像高の＋側は光源手段側を示し、−側は反光源手段側を示している。各収差とも実用上問題無いレベルまで補正されていることが分かる。これにより被走査面８上の有効走査域全域に渡って主走査及び副走査方向のスポット径が均一となり、常に良好なる画像が得られる光走査装置を提供することができる。
【００９３】
（Ａ９）ｆθレンズ系９の光軸上の主走査方向のパワーをφｍ、第２のレンズ７の光軸上の主走査方向の
パワーをφ２ｍとしたとき、
−０．５≦φ２ｍ／φｍ≦０．１５  ・・・（１６）
なる条件を満足することである。
【００９４】
条件式（１６）は、ｆθレンズ系９を更にコンパクトに構成する為の条件である。条件式（１６）を外れると更にコンパクトなｆθレンズ系９を構成することが困難となる。特に条件式（１６）の上限値を外れると、第２のレンズ７を第１のレンズ６に近接させて配置することが困難となり、下限値を外れると第１のレンズ６の曲率がきつくなりすぎて、主走査方向の収差補正が困難となる。
【００９５】
また、第１のレンズ６と第２のレンズ７は、ポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離の中間点よりもポリゴンミラー５側に配置されている。
【００９６】
［実施形態１］
図７（Ａ）は本発明の実施形態１の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。同図（Ａ），（Ｂ）において前記図１（Ａ），（Ｂ）に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００９７】
本実施形態において前述の参考例１と異なる点は第１、第２のレンズ（トーリックレンズ）６，７の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を異ならせたことである。その他の構成及び光学的作用は参考例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００９８】
即ち、本実施形態における光走査装置では、副走査断面内において第１のレンズ６をポリゴンミラー５側へ凹を向けた負のメニスカスレンズとし、第２のレンズ７をポリゴンミラー５側へ凹を向けた正のメニスカスレンズとしている。これにより後側主平面位置を第２のレンズ７よりも被走査面８側に位置させ、ポリゴンミラー５近傍（ｄ＝３１．４ｍｍ）にｆθレンズ系９を配置したコンパクトな走査光学系でありながら副走査倍率をβ＝−３．２１と更に小さく抑えている。これによって副走査方向のピント変動の敏感度ならびにポリゴンミラーの面倒れの影響等を低減することができる。
【００９９】
このとき第１のレンズ６のポリゴンミラー５側の面の主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ１ｓ、被走査面８側の面の主走査方向の曲率半径をＲ２ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ２ｓとする。そして、第２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面の主走査方向の曲率半径をＲ３ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、被走査面８側の面の主走査方向の曲率半径をＲ４ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ４ｓとする。このとき、表−２の値から明らかのように
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ  …（９）
有効走査域全域において、Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０  …（１０）
有効走査域全域において、Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０  …（１１）
光軸上において、Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０  …（１２）
光軸上において、Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０  …（１３）
光軸上において、｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ  …（１４）
なる条件を満足させている。
【０１００】
条件式（９）はコンパクトなｆθレンズ系９にて主走査方向の像面湾曲とｆθ特性を良好に補正するための条件であり、条件式（１０），（１１）は副走査方向の倍率を低減させるための条件である。条件式（１２），（１３），（１４）は副走査方向の像面湾曲を満足させるのに効果的な条件である。
【０１０１】
図８は第１のレンズ６の各面６ａ，６ｂの子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示した説明図、図９は第２のレンズ７の各面７ａ，７ｂの子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示した説明図である。第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂは光源手段側の子線Ｒが大きく、主走査方向に沿って光軸へ向かうにつれて連続的に小さくなり、反光源手段側に向かうにつれて更に小さくなるように子線Ｒを変化させている。第２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面７ａは光源手段１側の子線Ｒが大きく、主走査方向に沿って光軸へ向かうにつれて連続的に小さくなり、光軸上から反光源手段側に向かうにつれては子線Ｒが一定となるように子線Ｒを変化させている。また第２のレンズ７の被走査面８側の面７ｂは光軸を挟んだ上下（主走査方向）で子線Ｒが対称に大きくなるように変化させている。
【０１０２】
このとき第１、第２のレンズ６、７の全ての面６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは共に光軸から主走査方向に沿って離れるに従い子線Ｒが変化する非球面である。そして、該第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂ及び第２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面７ａの３面の子線Ｒを光軸を挟んだ上下（主走査方向）で非対称に変化させており、子線非対称変化面としている。更に第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂを光源手段１側の子線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大、反光源手段側の子線Ｒを光軸上よりも小とした子線変形面としている。そして、第２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面７ａを光源手段側の子線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大、反光源手段側の子線Ｒを光軸上と同一曲率半径（子線Ｒ一定）とした子線変形面としている。更に、第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂの子線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大となる側及び小となる側を光軸に対して同一の側に揃えている。また第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂの子線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大となる側と第２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面７ａの子線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大となる側とを合わせている。これによって副走査方向の像面湾曲ならびに副走査倍率の均一性を良好に補正している。
【０１０３】
表−２に本実施形態におけるｆθレンズ系９の非球面形状を表す各係数及びその他の諸特性を示す。
【０１０４】
【表２】
0004402126.tif 000004
【０１０５】
図１０は本実施形態における主走査及び副走査方向の像面湾曲、歪曲収差（ｆθ特性）及び副走査倍率の収差図である。同図において像高の＋側は光源手段側を示し、−側は反光源手段側を示している。各収差とも実用上問題無いレベルまで補正されていることが分かる。これにより被走査面８上の全域に渡って主走査及び副走査方向のスポット径が均一となり、常に良好なる画像が得られる光走査装置を提供することができる。
【０１０６】
［実施形態２］
図１１（Ａ）は本発明の実施形態２のマルチビーム走査装置の主走査方向の要部断面図
（主走査断面図）、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の副走査方向の要部断面図（副走査断面
図）である。同図（Ａ），（Ｂ）において前記図７（Ａ），（Ｂ）に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１０７】
本実施形態において前述の実施形態１と異なる点は光源手段１を２つの光束が出射するマルチ半導体レーザーより構成した点と、第１、第２のレンズ（トーリックレンズ）６，７の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を異ならせた点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態２と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１０８】
即ち、本実施形態において半導体レーザー３１から出射した２つの光束は開口絞り３によって該光束（光量）が制限され、コリメーターレンズ２により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した略平行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で出射する。また副走査断面内においては収束して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された２つの光束は第１，第２のレンズ６，７を介して感光ドラム面８上にスポット状に結像され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させる。これによって、該感光ドラム面８上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面８上に画像記録を行なっている。
【０１０９】
マルチビームを用いた光走査装置においては、各ビームで走査するラインのピッチ間隔が一定となるのが好ましく、副走査方向の像面湾曲ならびに副走査倍率が各像高において均一であることが重要となる。そこで本実施形態では第１、第２のレンズ６，７の副走査方向の曲率半径を図１２、図１３に示すように最適に設定している。
【０１１０】
図１２は第１のレンズ６の各面６ａ，６ｂの子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示した説明図、図１３は第２のレンズ７の各面７ａ，７ｂの子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示した説明図である。
【０１１１】
本実施形態においては図１２、図１３に示すようにｆθレンズ系９を構成する第１、第２のレンズ６，７の全ての面６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを光軸を挟んだ上下（主走査方向）で副走査方向の曲率半径の大小関係が変化する子線変化面としている。更に光軸を挟んだ上下（主走査方向）で副走査方向の曲率半径が非対称に変化する子線非対称変化面としている。
【０１１２】
表−３に本実施形態におけるｆθレンズ系９の非球面形状を表す各係数及びその他の諸特性を示す。
【０１１３】
【表３】
0004402126.tif 000005
【０１１４】
図１４は本実施形態における主走査及び副走査方向の像面湾曲、歪曲収差（ｆθ特性）及び副走査倍率の収差図である。同図において像高の＋側は光源手段側を示し、−側は反光源手段側を示している。同図に示すように副走査方向の像面湾曲及び倍率の変動等を更に良好に補正しており、各走査線の間隔及び副走査方向のスポット径が常に一定なｆθレンズ系９を構成し、常に良好なるマルチビーム走査装置を提供することができる。
【０１１５】
［実施形態３］
図１５（Ａ）は本発明の実施形態３のマルチビーム走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。同図（Ａ），（Ｂ）において前記図１１（Ａ），（Ｂ）に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１１６】
本実施形態において前述の実施形態２と異なる点は光源手段３１から出射した２つの光束を集光レンズ４２により弱収束光束としたことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態２と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１１７】
即ち、同図において４２は集光レンズであり、光源手段３１から出射した複数の光束を弱収束光束に変換している。
【０１１８】
本実施形態において半導体レーザー３１から出射した２つの光束は開口絞り３によって該光束（光量）が制限され、集光レンズ４２により弱収束光束に変換され、シリンドリカルレンズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した略平行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で出射する。また副走査断面内においては収束して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された２つの光束は第１，第２のレンズ６，７を介して感光ドラム面８上にスポット状に結像され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させる。これによって、該感光ドラム面８上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面８上に画像記録を行なっている。
【０１１９】
本実施形態においてはマルチ半導体レーザ３１から出射した２本の光束を集光レンズ４２によって弱収束光束に変換させて、ｆθレンズ系９のパワーを分担させている。また主走査断面内において第１のレンズ６をポリゴンミラー５側へ凹を向けた正のメニスカスレンズとし、第２のレンズ７の光軸近傍をポリゴンミラー５側へ凸を向けた弱い負のメニスカスレンズとしている。これによりポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離Ｌ（全長）、及びポリゴンミラー５の偏向面５ａから第２のレンズ７の被走査面側の面７ｂまでの距離ｄ（レンズ最終面位置）をコンパクトに設定している。
【０１２０】
本実施形態では全長Ｌ＝１３０ｍｍであり、レンズ最終面位置ｄ＝３０．００ｍｍであり、前述した実施形態１〜３よりもコンパクトなマルチビーム走査装置としている。
【０１２１】
本実施形態においても実施形態１、２と同様に第１のレンズ６の主走査方向のパワーを第２のレンズ７の主走査方向のパワーよりも大きくしており、コンパクトな光走査装置においても主走査方向の像面湾曲特性とｆθ特性を良好に補正できる構成としている。
【０１２２】
更に本実施形態ではポリゴンミラー５の偏向面５ａから集光レンズ４２による収束点までの距離をＳ、ｆθレンズ系９のｆθ係数をｋとしたとき、
｜Ｓ｜／ｋ≧５      …（１５）
なる条件を満足するように各要素を設定している。
【０１２３】
条件式（１５）はマルチビームが感光ドラム上に照射する際に生じる主走査方向のジッターを収束光束による主走査方向のジッターでキャンセルする為の条件である。条件式（１５）を外れると光源手段から発せられた光束の収束度がきつくなり、収束光束による主走査方向のジッターが大きくなりすぎて、感光ドラム上へ入射する際に生じる主走査方向のジッターをキャンセルできなくなる。
【０１２４】
本実施形態ではポリゴンミラー５の偏向面５ａから集光レンズ４２の透過後の収束光束の収束点までの距離をＳ＝７５１ｍｍとし、またｆθ係数ｋ＝１０９（ｍｍ／ｒａｄ）であって、
｜Ｓ｜／ｋ＝６．８９
であり、上記条件式（１５）を満足させており、収束光束によって生じる２ビーム間のジッターを実用上問題の無い範囲に収めている。
【０１２５】
表−４に本実施形態におけるｆθレンズ系９の非球面形状を表す各係数及びその他の諸特性を示す。
【０１２６】
【表４】
0004402126.tif 000006
【０１２７】
図１６は本実施形態における主走査及び副走査方向の像面湾曲、歪曲収差（ｆθ特性）及び副走査方向の倍率の収差図である。同図において像高の＋側は光源手段側を示し、−側は反光源手段側を示している。各収差とも実用上問題無いレベルまで補正されていることが分かる。これにより被走査面８上の全域に渡って主走査及び副走査方向のスポット径が均一となり、常に良好なる画像が得られるマルチビーム走査装置を提供することができる。
【０１２８】
図１１（Ｃ）に実施形態３、４のマルチ半導体レーザーの配置を示す。図１１（Ｃ）の如く、２つの発光点Ａ、Ｂは、主走査方向及び副走査方向の両方向に間隔を有している。
【０１２９】
本発明は、３つ以上の発光点を有する光源手段にも適用できる。
【０１３０】
［参考例２］
本参考例は、上記に示した実施形態１のｆθレンズ系９が第１のレンズ６と第２のレンズ７からなる２枚系に限定されない。第１のレンズ６と第２のレンズ７の間に１枚以上のレンズが配置されていても良い。
【０１３１】
つまり、本参考例のｆθレンズ系９は、３枚以上のレンズ（光学素子）で構成されていても良い。
【０１３２】
図１９にｆθレンズ系９が３枚のレンズである例を示す。
【０１３３】
図１９（Ａ）は本発明の参考例２の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。同図（Ａ），（Ｂ）において前記図１（Ａ），（Ｂ）に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１３４】
本参考例において前述の実施形態１と異なる点は第１、第２のレンズ（トーリックレンズ）６，７の間に第３のレンズ１０を配置したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１３５】
また、第１のレンズ６と第２のレンズ７と第３のレンズ１０は、ポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離の中間点よりもポリゴンミラー５側に配置されている。
【０１３６】
即ち、本参考例においては、主走査断面内において第１のレンズ６をポリゴンミラー５側へ凹を向けた正のメニスカスレンズとし、第２のレンズ７の光軸近傍をポリゴンミラー５側へ凸を向けたほとんどパワーを有さないメニスカスレンズとしている。そして、３枚のレンズの中で第１のレンズ６の主走査方向のパワーを最も大きくしており、コンパクトな光走査装置においても主走査方向の像面湾曲特性とｆθ特性を良好に補正できる構成としている。
【０１３７】
また副走査断面内において第１のレンズ６をポリゴンミラー５側へ凹を向けた負のメニスカスレンズとし、第２のレンズ７をポリゴンミラー５側へ凹を向けた正のメニスカスレンズとしている。これにより後側主平面の位置を第２のレンズ７よりも被走査面８側に位置させ、ポリゴンミラー５近傍にｆθレンズ系９を配置したコンパクトな走査光学系でありながら副走査方向の倍率を小さく抑えている。これによって副走査方向のピント変動の敏感度ならびにポリゴンミラー５の面倒れの影響等を低減することができる。
【０１３８】
本参考例は、ポリゴンミラー５に最も近い第１のレンズ６は主走査方向に正のパワーを有し、副走査方向に負のパワーを有している。そして、３枚のレンズ６、７、１０の中でポリゴンミラー５に最も近い第１のレンズ６の主走査方向のパワーを最も大きく、被走査面８に最も近い第２のレンズ７は副走査方向に正のパワーを有するように設計している。これにより、ｆθレンズ系９をポリゴンミラー５側に近づけても、ｆθレンズ系９の副走査方向の主平面位置を被走査面８側に持ってくることができ、副走査倍率を低く抑えたコンパクトな光走査装置を実現できる。
【０１３９】
つまり、ポリゴンミラー５からｆθレンズ系９の前側主平面までの距離を短縮して、ｆθレンズ系９を小型化することを考えると、３枚のレンズの中で、ポリゴンミラー５に最も近い第１のレンズ６の主走査方向のパワーが最も大きいことが好ましい。そして、副走査方向は、小型化したｆθレンズ系９の副走査方向の偏心敏感度を低減する構成として第１のレンズ６に負、第２のレンズ７に正のパワーを持たせることが好ましい。
【０１４０】
また、主走査方向又は副走査方向のどちらか一方にパワーを備えた第３のレンズ１０を主走査方向又は副走査方向のどちらか一方にパワーを備えたミラー、又は主走査方向又は副走査方向のどちらか一方にパワーを備えた回折光学素子に置換しても良い。
【０１４１】
また、本参考例は、マルチ半導体レーザーを光源として用いたマルチビーム走査装置にも適用できる。
【０１４２】
また、参考例２でも参考例１の条件式（３）、（４）、（５）、（６）、（９）〜（１４）が成立する。
【０１４３】
上述のような参考例２の構成でも参考例１と同様の効果が得られる。
【０１４４】
更に、図１９のように、第１のレンズ６と第２のレンズ７と第３のレンズ１０がポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離の中間点よりもポリゴンミラー５側に配置されている場合、参考例２でも参考例１の条件式（７）、（８）を満たす。
【０１４５】
［参考例３］
本参考例は、上記に示した実施形態１〜３のｆθレンズ系９が第１のレンズ６と第２のレンズ７からなる２枚系レンズに限定されない。実施形態１〜３の第１のレンズ６又は第２のレンズ７のどちらか一方を、主走査方向又は副走査方向のどちらか一方に少なくともパワーを備えた反射ミラー、又は主走査方向又は副走査方向のどちらか一方に少なくともパワーを備えた回折光学素子に置換しても良い。
【０１４６】
また、第１のレンズ６及び第２のレンズ７の両方を反射ミラー又は回折光学素子に置換しても良い。
【０１４７】
つまり、ｆθレンズ系９において、ポリゴンミラー５に最も近い第１の光学素子は、第１のレンズ６に限定されず、主走査方向に正のパワーを有し、副走査方向に負のパワーを有していれば、ミラー又は回折光学素子でも良い。被走査面８に最も近い第２の光学素子は、第２のレンズ７に限定されず、副走査方向に正のパワーを有していれば、ミラー又は回折光学素子でも良い。
【０１４８】
但し、ポリゴンミラー５に最も近い第１の光学素子の主走査方向のパワーが最も大きい必要がある。
【０１４９】
更に、本参考例のｆθレンズ系は、第１の光学素子と第２の光学素子からなる２枚系に限定されない。
【０１５０】
参考例２のように、第１の光学素子と第２の光学素子の間に１枚以上の主走査方向又は副走査方向のどちらか一方に少なくともパワーを備えたミラーを配置しても良い。又は主走査方向又は副走査方向のどちらか一方に少なくともパワーを備えた回折光学素子を有する光学素子、又は主走査方向又は副走査方向のどちらか一方に少なくともパワーを備えたレンズが配置されていても良い。
【０１５１】
上述のような参考例３の構成でも参考例１と同様の効果が得られる。
【０１５２】
また、本参考例においては、第１の光学素子と第２の光学素子が、ポリゴンミラー５と被走査面８との間に配置されていれば良い。又、第１の光学素子と第２の光学素子がポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離の中間点よりもポリゴンミラー５側に配置されている形態に限定されない。被走査面８に最も近い第２の光学素子がポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離の中間点よりも被走査面８側に配置される形態にも適用できる。
【０１５３】
但し、好ましくは、副走査倍率の低減の効果を考慮すると、第１の光学素子と第２の光学素子がポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離の中間点よりもポリゴンミラー５側に配置されている形態での効果はより顕著に得られる。
【０１５４】
また、参考例３でも参考例１の条件式（３）、（４）、（５）、（６）が成立する。
【０１５５】
更に、第１の光学素子と第２の光学素子がポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離の中間点よりもポリゴンミラー５側に配置されている場合、参考例３でも参考例１の条件式（７）、（８）を満たす。
【０１５６】
ポリゴンミラー５に最も近い第１の光学素子が回折光学素子である場合は次のようにするのが良い。主走査方向の像面湾曲を補正するために、ポリゴンミラー５側の回折光学素子の回折面の主走査方向のパワーをφｄ１、被走査面８側の回折光学素子の回折面の主走査方向のパワーをφｄ２とする。このとき、
φｄ１×φｄ２＜０
｜φｄ２｜＞｜φｄ１｜
なる条件を満足することが好ましい。
【０１５７】
［画像形成装置］
図１７は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図１７において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータＤｃが入力する。このコードデータＤｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Ｄｉに変換される。この画像データＤｉは、実施形態１〜６に示した構成を有する光走査ユニット１００に入力される。そして、この光走査ユニット（光走査装置）１００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビーム（光束）１０３が射出され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。
【０１５８】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。
【０１５９】
先に説明したように、光ビーム１０３は、画像データＤｉに基づいて変調されており、この光ビーム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転断面内における下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。
【０１６０】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ（転写器）１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図１７において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
【０１６１】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図１７において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されている。そして、転写部から撒送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。
【０１６２】
図１７においては図示していないが、プリンタコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、光走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制御を行う。プリンタコントローラは、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して光走査装置に入力している。
【０１６３】
各実施例によれば主走査及び副走査方向の像面湾曲、ｆθ特性、副走査倍率の均一性を良好に補正することができ、かつ副走査倍率を小さく抑えて副走査方向のピント変動に対する敏感度を低減することができる。
【０１６４】
更に主走査方向の像面湾曲ならびにｆθ特性を良好に補正することができ、またコンパクトな光走査装置においても同様に前述の収差補正を良好に補正できる。
【０１６５】
各実施例によれば主走査方向の像面湾曲ならびにｆθ特性を良好に補正することができ、またコンパクトな光走査装置においても同様に前述の収差補正を良好に補正できる。
【０１６６】
各実施例によれば主走査方向の像面湾曲ならびにｆθ特性を更に良好に補正することができ、またコンパクトな光走査装置においても同様に前述の収差補正を良好に補正できる。
【０１６７】
各実施例によれば偏向手段による主走査方向の像面湾曲特性、及びｆθ特性の非対称性を補正することができる。
【０１６８】
各実施例によれば偏向手段による主走査方向の像面湾曲特性、及びｆθ特性の非対称性の補正効果を大きくすることができる。
【０１６９】
各実施例によれば偏向手段による副走査方向の像面湾曲特性、及び副走査倍率の非対称性を補正することができる。
【０１７０】
各実施例によれば偏向手段による副走査方向の像面湾曲特性、及び副走査倍率の非対称性の補正効果を大きくすることができる。
【０１７１】
各実施例によれば２面以上にわたって副走査方向の曲率半径を同一方向にベンディングさせて、偏向手段による副走査方向の像面湾曲特性、及び副走査倍率の非対称性の補正効果を大きくすることができる。
【０１７２】
各実施例によれば偏向手段による主走査、副走査方向の像面湾曲特性、及びｆθ特性、副走査倍率の非対称性の補正効果を大きくすることができる。
【０１７３】
各実施例によれば主走査方向の広画角領域における像面湾曲、ｆθ特性を満足させることができる。
【０１７４】
各実施例によればマルチビームが感光ドラム上に照射する際に生じる主走査方向のジッターを収束光束による主走査方向のジッターでキャンセルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】本発明の参考例１の要部断面図
【図２】本発明の参考例１におけるｆθレンズ各面母線の非球面変位量を示す図
【図３】本発明の参考例１におけるｆθレンズ各面母線の非球面変位量を示す図
【図４】本発明の参考例１におけるｆθレンズ各面の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図
【図５】本発明の参考例１におけるｆθレンズ各面の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図
【図６】本発明の参考例１におけるｆθレンズ系の収差図
【図７】本発明の実施形態１の要部断面図
【図８】本発明の実施形態１におけるｆθレンズ各面の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図
【図９】本発明の実施形態１におけるｆθレンズ各面の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図
【図１０】本発明の実施形態１におけるｆθレンズ系の収差図
【図１１】本発明の実施形態２の要部断面図
【図１２】本発明の実施形態２におけるｆθレンズ各面の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図
【図１３】本発明の実施形態２におけるｆθレンズ各面の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図
【図１４】本発明の実施形態２におけるｆθレンズ系の収差図
【図１５】本発明の実施形態３の要部断面図
【図１６】本発明の実施形態３におけるｆθレンズ系の収差図
【図１７】本発明の光走査光学系を用いた電子写真プリンタの構成例を示す副走査方向の要部断面図
【図１８】従来の光走査装置の要部概略図
【図１９】本発明の参考例２の要部断面図
【符号の説明】
【０１７６】
１，３１    光源手段
２，４２    集光レンズ（コリメーターレンズ）
３    開口絞り
４    シリンドリカルレンズ
５    偏向手段（ポリゴンミラー）
６    第１のレンズ
７    第２のレンズ
８    被走査面（感光ドラム面）
９    走査光学手段（ｆθレンズ系）
１０  第３のレンズ
１１    入射光学手段
１００  光走査装置（マルチビーム走査装置）
１０１  感光ドラム
１０２  帯電ローラ
１０３  光ビーム
１０７  現像装置
１０８  転写ローラ
１０９  用紙カセット
１１０  給紙ローラ
１１２  転写材（用紙）
１１３  定着ローラ
１１４  加圧ローラ
１１６  排紙ローラ
【図１】
0004402126.tif 000007
【図２】
0004402126.tif 000008
【図３】
0004402126.tif 000009
【図４】
0004402126.tif 000010
【図５】
0004402126.tif 000011
【図６】
0004402126.tif 000012
【図７】
0004402126.tif 000013
【図８】
0004402126.tif 000014
【図９】
0004402126.tif 000015
【図１０】
0004402126.tif 000016
【図１１】
0004402126.tif 000017
【図１２】
0004402126.tif 000018
【図１３】
0004402126.tif 000019
【図１４】
0004402126.tif 000020
【図１５】
0004402126.tif 000021
【図１６】
0004402126.tif 000022
【図１７】
0004402126.tif 000023
【図１８】
0004402126.tif 000024
【図１９】
0004402126.tif 000025