(57)【要約】【課題】レンズ内部に屈折率分布を有するにも拘わらず、光学特性上問題のない光走査用レンズを実現する。【解決手段】光偏向器２０により偏向される光束を被走査面４０近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズ３０であって、プラスチック成形により形成され、光束が通過するレンズ領域内において、レンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、Δｎ(x)が極大値を有する。【選択図】図１
2007079602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズであって、プラスチック成形により形成され、
光束が通過するレンズ領域内において、レンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、Δｎ(x)が極大値を有することを特徴とする光走査用レンズ。
【請求項２】
光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズであって、プラスチック成形により形成され、
光束が通過するレンズ領域内において、レンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、Δｎ(x)が極大値と極小値とを有することを特徴とする光走査用レンズ。
【請求項３】
光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズであって、プラスチック成形により形成され、
光束が通過するレンズ領域内において、レンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、上記レンズ領域内におけるΔｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最小値：min[Δｎ(x)]が、条件：
(１)        0.1×10-5＜LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]＜4×10-5
を満たす領域を有することを特徴とする光走査用レンズ。
【請求項４】
光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズであって、プラスチック成形により形成され、
光束が通過するレンズ領域内において、レンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、該Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最大値：max[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最小値：min[Δｎ(x)]が条件：
(２)        １≦{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}
/{LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}＜15
を満たす領域を有することを特徴とする光走査用レンズ。
【請求項５】
光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズであって、プラスチック成形により形成され、
光束が通過するレンズ領域内で、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x) とするとき、Δｎ(x)が極大値を有することを特徴とする光走査用レンズ。
【請求項６】
光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズであって、プラスチック成形により形成され、
光束が通過するレンズ領域内の、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、Δｎ(x)が極大値と極小値とを有することを特徴とする光走査用レンズ。
【請求項７】
光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズであって、プラスチック成形により形成され、
光束が通過するレンズ領域内の、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、該Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最小値：min[Δｎ(x)]が、条件：
(１)        0.1×10-5＜LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]＜4×10-5
を満たすことを特徴とする光走査用レンズ。
【請求項８】
光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズであって、プラスチック成形により形成され、
光束が通過するレンズ領域内の、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、該Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最大値：max[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最小値：min[Δｎ(x)]が条件：
(２)        １≦{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}
/{LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}＜15
を満たすことを特徴とする光走査用レンズ。
【請求項９】
光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズであって、プラスチック成形により形成され、
光束が通過するレンズ領域内の、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、該Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最大値：max[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最小値：min[Δｎ(x)]が条件：
(１)        0.1×10-5＜LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]＜4×10-5
(２)        １≦{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}
/{LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}＜15
を満たすことを特徴とする光走査用レンズ。
【請求項１０】
光源側からの光束を偏向反射面を持つ光偏向器により等角速度的に偏向させ、偏向光束を走査結像光学系により被走査面上に光スポットとして集光して上記被走査面の等速的な光走査を行う光走査装置において、
走査結像光学系の少なくとも一部として、請求項１または２または３または４記載の光走査用レンズを搭載したことを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
光源側からの光束を偏向反射面を持つ光偏向器により等角速度的に偏向させ、偏向光束を走査結像光学系により被走査面上に光スポットとして集光して上記被走査面の等速的な光走査を行う光走査装置において、
走査結像光学系の少なくとも一部として、請求項５または６または７または８または９記載の光走査用レンズを搭載したことを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の光走査装置において、
光走査用レンズが走査結像光学系を構成することを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
感光媒体の感光面に光走査装置による光走査を行って潜像を形成し、上記潜像を可視化して画像を得る画像形成装置であって、
感光媒体の感光面の光走査を行う光走査装置として、請求項１０または１１または１２記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の画像形成装置において、
感光媒体が光導電性の感光体であり、感光面の均一帯電と光走査装置の光走査とにより形成される静電潜像が、トナー画像として可視化され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】
この発明は、光走査用レンズ・光走査装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、デジタル複写装置等に関連して広く知られた光走査装置は、光源側からの光束を光偏向器により偏向させ、偏向光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光し、被走査面上に光スポットを形成して光走査を行う。  
近来、走査結像光学系あるいは「走査結像光学系の一部」としてプラスチック製の光走査用レンズが使用されるようになってきている。  
プラスチック製の光走査用レンズはプラスチック成形により形成され、大量生産が容易で安価に製造できる。従って、プラスチック製の光走査用レンズの使用は、走査結像光学系ひいては光走査装置のコストを低減化する上で有効である。また、プラスチック製の光走査用レンズは、プラスチック成形により、非球面に代表される特殊なレンズ面形状を容易に形成できるため、走査結像光学系の簡易化(レンズ枚数の少数化)や光学性能の向上を図ることができる。  
このようなプラスチック製の光走査用レンズの問題点の１つとして、形成された光走査用レンズの内部に屈折率分布が生じる問題がある。  
プラスチック成形では、熱溶融したプラスチック材料を金型内に射出して成形し、金型内で冷却させるが、金型内で成形されたプラスチックは金型に接している部分から冷却が始まるため、プラスチック中心部は周辺部に比して相対的に冷却が遅い。このためプラスチック内部に密度の不均一な分布（冷却の速い部分の密度が、冷却の遅い部分の密度に対して相対的に高くなる）を生じ、形成されたレンズの内部で屈折率が均一にならない。形成されたレンズでは、その表面部分の密度が中心部の密度よりも高くなるので、レンズ内に生じる屈折率の分布は一般にレンズ中心部で屈折率が低く、レンズ表面に近いほど屈折率が高くなる。  
プラスチックレンズ内の「屈折率分布」を後述する方法で測定してみると、レンズ光軸方向、主走査方向、副走査方向について見ると、各方向とも略２次曲線的な変化になっている。  
プラスチック製の光走査用レンズは、内部の屈折率を均一として設計されるので、レンズ内に屈折率分布があると設計通りの性能を発揮できない。即ち、具体的には、偏向光束の結像位置が設計上の位置からずれる「デフォーカス」を生じ、偏向光束のビームウエスト位置が被走査面に対して変化し、光スポット径が増大する。  
上記の如きレンズ内部の屈折率分布を軽減させるのに、例えば、成形後のプラスチックを金型もろとも恒温室に入れ、ゆっくりと時間(例えば、１０数時間)をかけて冷却を行うことが考えられるが、このような方法では当然に光走査用レンズの生産性が悪くなり、生産コストも高くなるので、プラスチック製の光走査用レンズの低コスト性という利点を生かせない。
【０００３】
屈折率分布：Δｎ(ｘ)の測定方法としては特許文献１記載のものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０４４６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、レンズ内部に比較的大きな屈折率分布を有するにも拘わらず、光学特性上問題のない光走査用レンズの実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の光走査用レンズは「光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズ」であって、プラスチック成形により形成され、光束が通過するレンズ領域内において、レンズ内部に屈折率分布：Δｎ(x)が存在する。  
「走査結像光学系」は上記の如く、光偏向器により偏向される光束を被走査面近傍に集光させる光学系であり、１枚のレンズとして構成することも、複数枚のレンズとして構成することも、１枚以上のレンズと結像機能を持つ鏡面（凹面・凸面）との組合せとして構成することもできる。  
「光走査用レンズ」は、走査結像光学系の構成要素として用いられるレンズであり、走査結像光学系中に１枚以上が配備される。走査結像光学系が１枚のレンズで構成される場合には「光走査用レンズ自体が走査結像光学系」である。  
光走査用レンズの材料となるプラスチック材料としては、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ、脂環状アクリル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリオレフィン樹脂（通常ポリオレフィンと脂環状ポリオレフィン）等を用いることができる。  
これら樹脂材料をプラスチック成形してレンズを形成した場合、アクリル系樹脂は「光弾性定数が小さく複屈折が生じ難い」という長所を有する。ＰＣは「高屈折率で吸湿率も小さく、レンズの光学特性が環境変動に影響され難い」という長所を有する。ポリオレフィン系樹脂は「吸湿率も小さく、複屈折も生じ難い」という長所を有する。  
プラスチック成形の過程でレンズ内に生じる屈折率分布の観点からすると、上記材料は何れも屈折率分布を生じるが、中でもポリオレフィン系樹脂では屈折率分布の発生が顕著である。この発明の光走査用レンズは、ポリオレフィン系樹脂を材料とする場合に効果が顕著である。
【０００７】
上記「光束が通過するレンズ領域」は、光偏向器により偏向された光束が「偏向に伴い光走査用レンズを通過する領域」である。具体的には、主走査方向に関しては「被走査面上の有効書込幅に対応して、レンズ上での偏向光束が通過する範囲」を言い、副走査方向に対しては「光源の射出角のぶれや、偏光器の面倒れを考慮した領域」を指す。副走査方向における「光束が通過するレンズ領域」は、レーザプリンタ等の走査光学系では通常、光軸を含み主走査方向に平行な面を中心として±２ｍｍ程度とするのがよい。勿論、有効書込幅やビームスポット径などの光学的な仕様が変われば、それに応じて「光束が通過するレンズ領域」の大きさも変わる。  
上記レンズ領域内に存在する屈折率分布：Δｎ(ｘ)の定義は後述する。  
請求項１記載の光走査装置は「光束が通過するレンズ領域内に存在する屈折率分布：Δｎ(ｘ)が極大値を有する」ことを特徴とする。  
ここに「Δｎ(ｘ)が極大値を有する」とは、Δｎ(x)を「光束が通過するレンズ領域内」で変数：ｘの３次以上（実用的には４次以上１０次以下の偶数次）の多項式で近似したときに「ｄｎ/ｄｘ＝０、且つ、ｄ2ｎ/ｄｘ2＜０」となる領域を有することを意味する。以下の説明においても同様である。  
請求項２記載の光走査用レンズは「光束が通過するレンズ領域内に存在する屈折率分布：Δｎ(ｘ)が、極大値と極小値とを有する」ことを特徴とする。  
「Δｎ(ｘ)が極小値を有する」とは、Δｎ(x)を「光束が通過するレンズ領域内」で変数：ｘの３次以上（実用的には４次以上１０次以下の偶数次）の多項式で近似したときに「ｄｎ/ｄｘ＝０、且つ、ｄ2ｎ/ｄｘ2＞０」となる領域を有することを意味する。以下の説明においても同様である。  
請求項３記載の光走査用レンズは「光束が通過するレンズ領域内における屈折率分布：Δｎ(x)の、上記レンズ領域内における極大値：LMAX[Δｎ(x)]、最小値：min[Δｎ(x)]が、条件：
(１)        0.1×10-5＜LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]＜4×10-5
を満たす領域を有する」ことを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の光走査用レンズは「光束が通過するレンズ領域内において、レンズ内部に存在する屈折率分布：Δｎ(x)の、上記レンズ領域内における極大値：LMAX[Δｎ(x)]、最大値：max[Δｎ(x)]、最小値：min[Δｎ(x)]が条件：
(２)        １≦{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}
/{LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}＜15  
を満たす領域を有する」ことを特徴とする。  
請求項５記載の光走査用レンズは「光束が通過するレンズ領域内で、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、Δｎ(x)が極大値を有する」ことを特徴とする。  
「副走査断面」は、光走査用レンズに対する「主走査方向に直交する仮想的な平断面」を言う。同様に、「光軸を含み主走査方向に平行な平断面」は「主走査断面」と称する。  
請求項６記載の光走査用レンズは「光束が通過するレンズ領域内の、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布：Δｎ(x)が極大値と極小値とを有する」ことを特徴とする。  
請求項７記載の光走査用レンズは「光束が通過するレンズ領域内の、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布：Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、最小値：min[Δｎ(x)]が、条件：
(１)        0.1×10-5＜LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]＜4×10-5
を満たす」ことを特徴とする。  
請求項８記載の光走査用レンズは「光束が通過するレンズ領域内の、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布：Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、最大値：max[Δｎ(x)]、最小値：min[Δｎ(x)]が条件：
(２)        １≦{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}
/{LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}＜15
を満たす」ことを特徴とする。
【０００９】
請求項９記載の光走査用レンズは「光束が通過するレンズ領域内の、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布：Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、最大値：max[Δｎ(x)]、最小値：min[Δｎ(x)]が条件：
(１)        0.1×10-5＜LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]＜4×10-5
(２)        １≦{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}
/{LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}＜15
を満たす」ことを特徴とする。  
この発明の光走査装置は「光源側からの光束を偏向反射面を持つ光偏向器により等角速度的に偏向させ、偏向光束を走査結像光学系により被走査面上に光スポットとして集光して被走査面の等速的な光走査を行う光走査装置」である。  
「光源」としては、各種の固体レーザやガスレーザ、ＬＥＤ等を用いることができるが、最も好適なものは「半導体レーザ」である。  
「被走査面」は、実体的には感光媒体（例えば光導電性の感光体等）の感光面である。
【００１０】
請求項１０記載の光走査装置は「走査結像光学系の少なくとも一部として、請求項１または２または３または４記載の光走査用レンズを搭載した」ことを特徴とする。  
請求項１１記載の光走査装置は「走査結像光学系の少なくとも一部として、請求項５または６または７または８または９記載の光走査用レンズを搭載した」ことを特徴とする。  
これら請求項１０または１１記載の光走査装置において「光走査用レンズが走査結像光学系を構成する」ことができる(請求項１２)。  
この発明の画像形成装置は「感光媒体の感光面に光走査装置による光走査を行って潜像を形成し、潜像を可視化して画像を得る画像形成装置」であって、感光媒体の感光面の光走査を行う光走査装置として、請求項１０または１１または１２記載のものを用いたことを特徴とする(請求項１３)。
【００１１】
請求項１３記載の画像形成装置において、感光媒体を光導電性の感光体とし、感光面の均一帯電と光走査装置の光走査とにより形成される静電潜像をトナー画像として可視化するように構成することができる（請求項１４）。トナー画像は、シート状の記録媒体（転写紙や「ＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート」等）に定着される。  
請求項１３記載の画像形成装置では、感光媒体として例えば「銀塩写真フィルム」を用いることもできる。この場合、光走査装置による光走査により形成された潜像は通常の銀塩写真プロセスの現像手法で可視化できる。このような画像形成装置は例えば「光製版装置」あるいは「光描画装置」として実施できる。  
請求項１４記載の画像形成装置は、具体的にはレーザプリンタやレーザプロッタ、デジタル複写装置、ファクシミリ装置等として実施できる。  
【発明の効果】
【００１２】
以上に説明したように、この発明によれば、新規な光走査用レンズ・光走査装置および画像形成装置を実現できる。  
この発明の光走査用レンズは、レンズ内部に比較的大きな屈折率分布を有するにも拘わらず、実用的に問題のない光学特性を発揮する。従って、このような光走査用レンズを搭載した光走査装置を用いる画像形成装置では、良好な画像形成を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は光走査装置の実施の１形態を説明図的に示している。  
「光源」である半導体レーザ１０から放射された発散性の光束は、カップリングレンズ１２により以後の光学系に適した光束形態（「平行光束」等）に変換され、アパーチュア１４の開口を通過して「ビーム整形」され、シリンダレンズ１６により副走査方向に集束されつつミラー１８により反射され、「光偏向器」である回転多面鏡２０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。
【００１４】
偏向反射面により反射された光束は、回転多面鏡２０の等速回転に伴い等角速度的に偏向しつつ「走査結像光学系」を構成する光走査用レンズ３０に入射し、同レンズ３０の作用により被走査面（実体的には「光導電性の感光体の感光面」等）４０近傍に集光され、被走査面４０上に光スポットを形成する。この光スポットにより被走査面４０が主走査される。被走査面の実体をなす感光面が副走査方向（図面に直交する方向）へ送られ、上記光走査が繰り返されることにより潜像の書込みが行われる。上記光スポットによる主走査は、走査結像光学系３０の等速化特性の作用により等速化される。  
この実施の形態においては「光走査用レンズ３０自体が走査結像光学系を構成」している。走査結像光学系が複数の光学素子（副数枚のレンズやレンズと凹面鏡の組合せ等）で構成される場合には、その中に１枚もしくは副数枚の光走査用レンズを含めることができる。  
光走査用レンズ３０は「プラスチック材料の成形」で形成されたものである。
【００１５】
光走査用レンズ３０は、光束が通過する領域（主走査方向に関しては、図の有効書込幅：Ｗに対応する領域）内に「屈折率分布」を有する。  
この屈折率分布を、図２に即して説明する。  
図２において、符号１はプラスチック成形で形成された光走査用レンズを示している。図２は「屈折率分布」を説明するための図であり、光走査用レンズ１は「この発明の光走査用レンズ」とは屈折率の分布状態が異なる。  
図２（ａ）は、光走査用レンズ１を前述の「主走査断面」により仮想的に切断したときの仮想切断面上における屈折率の分布を「等高線表示」で表している。レンズの内部ほど屈折率は低い。  
図２（ｃ）は、光走査用レンズ１を「光軸を含む副走査断面」で仮想的に切断したときの仮想切断面上における屈折率の分布を「等高線表示」で示している。ここでも、レンズの内部ほど屈折率は低い。
【００１６】
ここで、図２（ｃ）に示すようにｘ方向、ｙ方向を設定し、図面に直交する方向にｚ方向を設定する。ｙ方向は「光軸方向」、ｘ方向は「副走査方向」、従ってｚ方向は「主走査方向」になる。  
主走査方向の任意の位置：ｚにおいて副走査断面を考え、この副走査断面内における各位置（ｘ，ｙ）における絶対屈折率：ｎをｎ(ｘ，ｙ)と表す。  
絶対屈折率：ｎ(ｘ，ｙ)の「ｙ軸方向」の平均を、ｘ軸方向におけるレンズの肉厚をｄ(ｘ）として、
演算：［∫ｎ(ｘ，ｙ)ｄｙ］／ｄ(ｘ）
で定義する。積分は「レンズの肉厚：ｄ(ｘ)」にわたって行う。  
上記演算の結果に対し「適当な基準値」を設定し、この設置値と上記演算結果との差を取ると、上記「光軸と副走査方向に平行なｘｙ断面における２次元の絶対屈折率の値をｙ軸方向に平均化し、ｘ軸方向に対する１次元の相対屈折率として表現したもの」が得られる。これが屈折率分布：Δｎ(ｘ)である。  
図２（ｅ）に示されているのは、この屈折率分布：Δｎ(ｘ)である。  
なお、図２の（ｂ）は、演算：［∫ｎ(ｙ，ｚ)ｄｙ］／ｄ(ｚ)（ｄ(ｚ)は主走査方向の「光束の通過する領域の長さ」）の結果に対して、上記と同様の操作を加えたものを示しており、（ｄ）は演算：［∫ｎ(ｘ，ｙ)ｄｘ］／ｄ(ｙ)（ｄ(ｙ)はレンズ厚さ）の結果に対し、上記と同様の操作を加えたものを示している。  
図２（ｅ）に示す如く、図２の光走査用レンズ１の屈折率分布：Δｎ(ｘ)には極大が無い。この点で、光走査用レンズ１は「この発明の光走査用レンズ」とは異なるのである。
【００１７】
上述のように、屈折率分布：Δｎ(ｘ)は副走査方向の座標変数：ｘの関数であり、一般に、ｘの多項式「Ａ＋Ｂｘ2＋Ｃｘ3＋Ｄｘ4＋・・」で表すことができる。光走査用レンズの形状が光軸に関して副走査方向に対称的であり、屈折率の分布も光軸に関して副走査方向に対称的であると考えられることから、屈折率分布は、前述の如く「４次以上１０次以下の偶数次」の多項式、即ち「ａ＋ｂｘ2＋ｃｘ4＋ｄｘ6＋ｅｘ8＋ｆｘ10」で実用的には十分に表現できる。
【００１８】
次ぎに、屈折率分布：Δｎ(x)が「光走査用レンズの光学特性に与える影響」を説明する。  
この目的のため、屈折率分布：Δｎ(ｘ)を次ぎのように２次近似で表す。  
Δｎ(ｘ)＝ｎ0＋ｎ1・ｘ＋Δｎ・ｘ2＋δ(ｘ)
この式の右辺においてδ(x)は「２次近似に伴う残差」である。右辺の各項のうちで「光学性能に大きく影響を与える」のは２次の係数：Δｎである。１次の係数：ｎ1は、前述の対称性の考えに従い「おとす」ことができ、従って、上記式は、次ぎのように表すことができる。  
Δｎ(ｘ)≒ｎ0＋Δｎ・ｘ2 
これから、２次の係数：Δｎを算出することができる。  
上の式において、２次の係数：Δｎは「レンズパワー」として作用する。  
２次係数：Δｎがレンズ作用に及ぼす影響を、図３を参照して説明する。  
図３で、符号ＬＮはレンズ、符号Ｅ，Ｆはその前側および後側主点、符号Ｐは物点、符号Ｑは像点を示す。記号：ｆはレンズＬＮの設計上の焦点距離（即ち、レンズ内の屈折率が均一であるとしたときの焦点距離）、記号：Ｓ，Ｓ’は設計上の物体距離および像距離である。  
上述の如く、屈折率分布は「レンズの作用をする」とみなせるので「屈折率分布に等価なレンズ」を考えることができる。  
光偏向器の偏向面から被走査面までの距離（共役距離）を、図１に示すようにＬとし、走査レンズ３０の横倍率をβ、Δｎ（ｘ）の２次係数をΔｎ、レンズ肉厚をｔとすると、デフォーカス量：ΔＳ’は近似的に次のように表せる。  
ΔＳ′≒｛β／（β―１）・Ｌ｝2・（２Δｎ・ｔ）  
即ち、デフォーカス量：ΔＳ’と２次係数：Δｎは近似的に比例関係にある。
【００１９】
光走査用レンズ３０が正のパワーを持つと、上記の如く「レンズ中心部に比べて周辺部の屈折率が高くなる」場合、屈折率分布は凹レンズと等価に作用し、被走査面上に集光すべき光スポットの実際の集光位置を「設計上の位置よりも光偏向器から遠ざかる方向にずらす」ように作用する。  
図４において、縦軸は光スポット径、横軸はデフォーカス量（光スポットの結像位置（集光位置）と被走査面位置の差）を示している。縦軸は被走査面としての感光面と合致している。  
光走査用レンズ内部に屈折率分布がなく「屈折率がいたるところ均一である」ときは、デフォーカス量と光スポット径の関係は破線で示すように、被走査面位置（デフォーカス量：０の位置、実際は感光体面）で光スポット径が最小になるが、屈折率分布が存在すると、デフォーカス量と光スポット径の関係は「実線で示す」ようになり、被走査面上における光スポット径は「ビーム太り」により設計上の大きさ（破線と縦軸の交点）よりも大きくなってしまう。  
上記の如く、デフォーカス量：ΔＳ’と２次係数：Δｎは近似的に比例関係にあるから、デフォーカス量；ΔＳ’を小さくするには、２次係数：Δｎを小さくすればよい。  
上述の式：
Δｎ(ｘ)≒ｎ0＋Δｎ・ｘ2 
は「放物線」を表し、２次係数：Δｎが小さいほど、変数：ｘの変化に対する屈折率分布の変化率が小さい。換言すれば、レンズ内における屈折率の分布が「均一に近い」ほどデフォーカス量は小さいのであり、これは当然のことである。  
説明を先に進める前に、特許文献１記載の「屈折率分布：Δｎ(ｘ)の測定方法」を説明しておく。以下に説明する測定方法は、発明者らにより提案されたものである。  
図５は、上記測定方法を実施する「マッハツェンダ型の干渉計を基本構成とする屈折率分布測定装置」を説明図的に示している。
【００２０】
可干渉性の光であるレーザ光束がレーザ光源１Ａから放射され、ビームエキスパンダ３により「光束径を拡大された平行光束」となり、ビームスプリッタ５に入射する。ビームスプリッタ５は入射してくるレーザ光束を２分割する。即ち、ビームスプリッタ５によって直角に曲げられて参照波ａとなるレーザ光束と、ビームスプリッタ５を直進的に透過して反射ミラー９に反射された後、被検物Ａとしての「位相物体」を透過して被検波ｂとなる他方のレーザ光束とに分割する。
【００２１】
参照波ａと被検波ｂとは「それぞれの強度が略１：１となる」ように分割される。反射ミラー７はピエゾ素子等による電気・位置変位変換素子１９により支持され、位相シフト法による干渉縞解析を行うため、参照波ａの光路長を波長オーダで変更できるように配置されている。  
参照波ａは反射ミラー７で反射されてビームスプリッタ１１に達する。被検波ｂは反射ミラー９で反射され、被検物Ａを透過してビームスプリッタ１１に達する。ビームスプリッタ１１は参照波ａと被検波ｂを合流させて合流光束(ａ＋ｂ)とし、この合流光束を２分割する。電気・位置変位変換素子１９は、合流される参照波ａと被検波ｂの光路長間に「ｍを整数としてｍπ／２の位相差」ができるように調整される。ビームスプリッタ１１で分割された一方の合流光束は結像レンズ１３に入射し、干渉縞検出器１５の撮像面に（参照波ａと被検波ｂとの）干渉縞を結像する。干渉縞検出器１５には「干渉縞と直交する方向に配置されたリニアＣＣＤやアレイ状のセンサ」を用いる。ビームスプリッタ１１で分割された他方の合流光束は結像レンズ３１を経てモニター用のＣＣＤカメラ２３の撮像面に干渉縞を結像する。  
被検物Ａの屈折率は空気の屈折率とはかなり相違しており、被検物Ａの入射側面と射出側面とが平行でない限り、被検物Ａを透過した被検波ｂは、被検物Ａの形状に応じて不規則に収束・発散する。干渉縞検出器１５の受光面上で干渉縞を結像させるには被検波ｂは「略平行な光束」となっていなければならない。そこで、被検物Ａの形状に拘らず、被検物Ａを透過した被検波ｂが略平行な光束となるようにするため以下のようにする。
【００２２】
即ち、被検物Ａを、被検波ｂの光路上に設けられたセル２１内に設置し、セル２１内に「屈折率を被検物Ａの屈折率と略等しく調合」された試液Ｂを満たす。
【００２３】
セル２１の両端、即ち、被検波ｂの入射窓２５と射出窓２７には、互いに平行でそれぞれに面精度が高いオプチカルフラット２８，２９が取り付けられ、セル内は液密にシールドされる。  
従って、被検物Ａと試液Ｂで充填されたセル２１は「全体として均一な屈折率の物体」となり、入射面と射出面とが平行なので、セル２１内を透過した被検波ｂは略平行な光束となって射出される。このとき、被検物Ａ内の屈折率の分布が不均一であると、セル２１から射出した被検波ｂの波面は「屈折率分布に応じた曲面形状」となる。干渉縞検出器１５の受光面に結像する干渉縞は、上記曲面形状の検出波ｂと平面波である参照波ａとの干渉により生じるものであり、これを周知の干渉縞解析で解析することにより、被検波ｂの曲面形状を測定することができる。  
干渉縞像は干渉縞検出器１５で検出され、光電変換されて電気的な画像信号となり、Ａ／Ｄ変換器３３でデジタル信号化されて演算装置１７に入力される。  
演算装置１７は、干渉縞像の解析によって透過波面（被検波ｂの波面形状）の計測演算を行う透過波面計測部３５を含んでいる。即ち、この演算装置１７はパーソナルコンピュータ等「ＣＰＵを有し、ハードディスク等にインストールされたプログラムにしたがって各種の演算処理を行うもの」である。
【００２４】
被検物Ａとしての光走査用レンズの屈折率分布は以下の如くに計測される。  
光走査用レンズは、外形形状と屈折率データの設計値が分かっていることが望ましい。屈折率分布の計測において、外形形状で必要なデータは光軸方向の肉厚であるが、結果は肉厚に反比例する量として求められるので、光軸方向の肉厚を与える場合、与えた肉厚に誤差があっても結果に対する誤差としての影響は小さい。  
屈折率データは、屈折率が、被検物と略等しい最適な試液Ｂを選択するときに用いるが、計測誤差としての影響は小さい。  
被検物Ａとして光走査用レンズをセル２１内にセットし、レーザ光源１からのコヒーレント光を照射して、前述の如く干渉縞検出器１５上に干渉縞像を結像させる。干渉縞検出器１５が出力する干渉縞像の画像信号を演算処理装置１７に取り込み、演算処理装置内部の透過波面計測部３５により「干渉縞像の解析」を行い、透過波面：ＷＦ(ｘ)を計測する。ｘ軸は干渉縞と直交する方向、即ち、干渉縞検出器１５にリニアＣＣＤを用いた場合、その長手方向がｘ軸となるが、光走査用レンズに関して先に説明したｘ方向（副走査方向）に対応させる。  
被検物である光走査用レンズの光軸方向の肉厚：ｄ(ｘ)は、光走査用レンズの設計データ等により予め求めておく。  
上記の如く、干渉縞検出器１５のリニアＣＣＤの出力に基づき、透過波面計測部１８により透過波面：ＷＦ(ｘ)を計測したら、リニアＣＣＤの任意の位置をｘ＝０として基準の透過波面：ＷＦ(０)を求め、次式：
Δｎ(ｘ)＝｛ＷＦ(ｘ)−ＷＦ(０)｝・λ／ｄ(ｘ)
によりΔｎ(ｘ)を算出する。  
このようにして、任意の測定断面について屈折率分布：Δｎ(ｘ)を算出することができる。測定断面の(主走査方向（ｚ方向）へ)の変更はリニアＣＣＤをｚ方向へ変位させることにより行われる。  
上述の測定方式で、Δｎ(ｘ)は「光軸方向の厚み方向に積算された透過波面」から算出されるので、図２(ｄ)に示す如き「光軸方向の屈折率の分布状態」は把握できないが、それを光軸方向に積算した平均的なデータ：Δｎ(ｘ)でも、光走査用レンズの光学特性を把握するには十分である。またΔｎ(ｘ)は１次元であるため評価項目として管理し易い利点がある。上の式で、Δｎ(ｘ)はｘのみの関数であるが、(ｘ，ｚ)を変数とする２次元計測も可能である。
【００２５】
上記により算出したΔｎ(ｘ)は前述の如く、多項式即ち「ａ＋ｂｘ2＋ｃｘ4＋ｄｘ6＋ｅｘ8＋ｆｘ10」で実用的には十分に表現することができる。  
そして、各係数ａ、ｂ、ｃ等を（最小２乗法等で）求めれば、ｘ軸上の位置の座標：ｘの位置における屈折率分布：Δｎ(ｘ)を直ちに求めることができる。  
上記の如き測定方法で、プラスチック成形により形成された光走査用レンズの内部の屈折率分布：Δｎ(ｘ)の非破壊測定が可能になった。  
発明者はこのような測定を通じ、光走査用レンズの屈折率分布：Δｎ(ｘ)が、光走査用レンズの製造条件、就中「加熱されて金型内に注入されて成形された樹脂の冷却条件」により種々に変化することを見出した。  
成形後、金型を常温室内に放置して自然冷却すると、光走査用レンズの型抜きが可能な程度までの冷却は１〜数分で完了し、冷却時間が短いため、製造の効率もよいが、このような冷却方法であると図２に示したような「放物線状」の屈折率分布が生じる。  
成形後、光走査用レンズを金型から取り出して（あるいは金型に入れたまま）恒温室に入れ、１０数時間をかけて徐々に冷却すると、光走査用レンズ内に生じる屈折率分布は極めて小さくなる。しかしこの冷却方法では製造の効率が悪い。
【００２６】
成形後、光走査用レンズを金型から取り出して（あるいは金型に入れたまま）恒温室にいれ、室内の温度を徐々に落とし、１０〜６０分程度かけて冷却を行うと屈折率分布に「極大」が現れることが見出された。  
このように「屈折率分布：Δｎ(ｘ)が極大を有する」点が、この発明の光走査用レンズの特徴である。  
図２に即して説明した従来の屈折率分布形状では、一般的に「中心ほど屈折率が小さくなる２次曲線」となるので、２次の係数：Δｎの大きさがそのままデフォーカス量の増大につながってしまう。デフォーカス量低減のためには、屈折率分布：Δｎ(ｘ)における最大値：max[Δn(x)]と最小値：min[Δn(x)])の差：max[Δn(x)]-min[Δn(x)]を小さくすればよいが、このためには、上記の如く、冷却に長時間を要し、加工上・コスト上の問題を無視できない。  
これに対し、この発明の光走査用レンズのように、屈折率分布：Δｎ(ｘ)が極大値をもっていると、上記max[Δn(x)]-min[Δn(x)]自体は大きくても、デフォーカス量として影響を与える２次係数：Δｎは小さくてすむ。  
【実施例】
【００２７】
以下、具体的な実施例を挙げる。  
以下の、実施例１〜４の光走査用レンズは、図１に示す光走査装置の光走査用レンズ３０としての使用を前提としている。  
実施例１〜４のうち、実施例１〜３は「極大を有する屈折率分布：Δｎ(ｘ)として典型的なもの」をシミュレーションにより生成したものである。  
実施例１  
図６に、実施例１の光走査用レンズの屈折率分布(シミュレーション)を示す。
【００２８】
図の縦軸は屈折率分布：Δｎ(ｘ)を示す。横軸は光走査用レンズの「短手方向位置」即ち、副走査方向の位置であり前述したｘ方向である。６図に示されている屈折率分布：Δｎ(ｘ)は「光走査用レンズの光軸を含む副走査断面」上におけるものである。従って、横軸の原点は光軸に合致する。横軸のスケールは「副走査方向の有効径（光束が通過する領域）を１に規格化」して表しており、実長としては±２ｍｍ程度(スケール上で±１)を想定している。  
曲線６−１は、実施例１の光走査用レンズにおける上記屈折率分布：Δｎ(ｘ)を示している。曲線６−１は横軸の原点位置に極大値：LMAX[Δｎ(x)]＝0.16×10-5を有する。また、横軸の±０．６の近傍に極小値：０を有する。この極小値はまた、Δｎ(x)の最小値：min[Δｎ(x)]である。Δｎ(x)の最大値：max[Δｎ(x)]は横軸の±１の部分の値で0.71×10-5である。  
曲線６−２は曲線６−１を前述の２次式「Δｎ(ｘ)≒ｎ0＋Δｎ・ｘ2」で近似したものであり、このとき２次係数：Δｎ＝０．１である。  
曲線６−０は、実施例１の光走査用レンズの光学性能から要求される、屈折率分布形状を表す曲線である。即ち、実施例１の光走査用レンズを実際の使用する状況において「許容されるデフォーカスに対応する２次の係数：Δｎ」を求め、このように求められた係数：Δｎを用いて「Δｎ(ｘ)≒ｎ0＋Δｎ・ｘ2」を表したものである。なお、ｎ0＝０、Δｎ＝０．１である。「実施例１の光走査用レンズの光学性能から要求される、屈折率分布形状を表す曲線(即ち、上記曲線６−３)」は勿論、光学仕様によって変わる。ここで示したのは、屈折率分布の最大値：max[Δｎ(x)]＝0.4×10-5の場合である。
【００２９】
曲線６−０と曲線６−２とを比較すれば明らかなように、実施例１の光走査用レンズはそのレンズ内に、実際には曲線６−１で示されるような大きな屈折率の不均一「0.71×10-5」を有するにも拘わらず、実際に光学特性(デフォーカス)を決定付ける曲線６−２は「光走査用レンズの光学性能から要求される屈折率分布形状」である曲線６−０と実質的に同じであり、実施例１の光走査用レンズはレンズ内における「屈折率分の大きさ」にも拘わらず、光走査用レンズとして必要な光学特性を備えている。  
屈折率分布：Δｎ(ｘ)の最大値・最小値の差について見ると、光学特性上の曲線６−０を満足すべきレンズに比して、１．８（＝0.71/0.4）倍、最大値・最小値の差が大きい成形品であっても、デフォーカス量は曲線６−０を満足すべきレンズと同等であり、換言すれば、屈折率分布：Δｎ(ｘ)の最大値・最小値の差に関する許容量を１．８倍緩くできたことになる。  
実施例１では、条件(１)、（２）の値は、
LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]=0.16×10-5
{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝／｛LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝=4.4
である。  
実施例２
図７に、実施例２の光走査用レンズの屈折率分布(シミュレーション)を示す。
【００３０】
図７は、実施例１に関する図６に倣って描かれており、曲線７−１、７−２、７−０がそれぞれ、図６における曲線６−１、６−２、６−０に対応する。  
実施例２でも曲線７−２と曲線７−０における２次の係数：Δｎの値は０．１
である。条件（１）、（２）の値は、
LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]=2.2×10-5
{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝／｛LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝=0.66
と高い極大値を有し、屈折率分布における最大値・最小値の差の比率は８．４（＝3.4/0.4）となる。即ち、光学特性上の曲線７−０を満足すべきレンズに比して、８．４倍だけ、屈折率分布：Δｎ(ｘ)の最大値・最小値の差に関する許容量を緩くできたことになる。
【００３１】
実施例３
図８に、実施例３の光走査用レンズの屈折率分布(シミュレーション)を示す。
【００３２】
図８も、実施例１に関する図６に倣って描かれており、曲線８−１、８−２、８−０がそれぞれ、図６における曲線６−１、６−２、６−０に対応する。  
実施例３では曲線８−２と曲線８−０における２次の係数：Δｎの値は３．０である。条件（１）、（２）の値は、
LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]=1.0×10-5
{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝／｛LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝=14.5
であり、屈折率分布における最大値・最小値の差の比率は１．２（＝14.5/12）
となる。即ち、光学特性上の曲線８−０を満足すべきレンズに比して、屈折率分布：Δｎ(ｘ)の最大値・最小値の差に関する許容量を２０％程度緩くできたことになる。  
上記実施例１〜３を勘案すると、パラメータ：LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]の範囲は設計上及び加工上、条件（１）に示すように、
0.1×10-5<LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]<4×10-5
が好ましい。  
下限値：0.1×10-5を下回ると極大値が小さくなるため「デフォーカス量低減の効果」が小さく、計測誤差も無視できなくなる。上限値：4×10-5を上回ると加工がコスト上難しくなるだけでなく、例えば肉厚：５ｍｍのレンズでも波面収差が約0.3λとなり、波面収差劣化に伴うビーム太りの懸念も生じてくる。  
上記実施例２では、有効径の範囲を相対値で±１としたが、有効径の範囲を０．８に設定すると、レンズ内部に屈折率分布は生じていても２次の係数：Δｎは「実質的に殆ど無」くデフォーカスを生ぜず、さらに望ましい。この場合、
{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝／｛LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝≒1
となる。従って、パラメータ：{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}／｛LMAX[Δｎ(x)
]-min[Δｎ(x)]｝の望ましい範囲は、条件（２）に示すように
１≦｛max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝／｛LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝＜15
となる。上限値：１５(実施例３がこれに近い)より大きくなると、極大を持たせたことによるデフォーカス量低減の効果が殆ど見られなくなる。
【００３３】
更に、有効径の範囲を±０．５と設定し直すと「極小値となる領域」が存在しない。この場合には僅かながら「逆方向にデフォーカス量を発生」する。この場合でも、条件（１）の範囲：
0.1×10-5 < LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)] <4×10-5
を満足すれば、性能上の問題はない。  
しかし「極大値と極小値の両方が存在」する方が、デフォーカス量低減の効果が大きいことはいうまでもない。  
レンズ内に生じる屈折率の分布は「冷却速度に依存」する。図２を参照すると明らかなように、光走査用レンズは一般に、主走査方向に長い短冊状である。そして光軸方向の肉厚は光軸から離れるに従い減少する傾向を有するのが一般であり、副走査方向（ｘ方向）の幅は主走査方向に一定である。  
換言すると、成形したプラスチックが冷却されるとき、熱の移動が生じ易いのは副走査方向と肉厚方向であり、主走査方向の熱移動は起こり難い。  
このため、レンズ内部の屈折率の分布は図２（ｂ）に示すように、主走査方向においては比較的小さい。また、主走査方向の周辺部では一般にレンズ肉厚が減少することを考えると、デフォーカスの原因となる２次の係数：Δｎは、主走査方向において光軸から周辺部に向かうに従い減少していくものと考えられる。  
このように考えると、屈折率分布：Δｎ(ｘ)が極大値や極大値と極小値を有すること、条件（１）および/または（２）を満足すべきことは、光走査用レンズの主走査方向の有効領域(光束の通過する領域)の全域に渡って満足することは必ずしも必要ではない。  
即ち、主走査方向における光軸近傍の領域（例えば、光軸両側の２〜５ｍｍ）の範囲で「屈折率分布：Δｎ(ｘ)が極大値や極大値と極小値を有すること、条件（１）および/または（２）を満足する」のみでも実用上の問題は無い。さらに、屈折率分布：Δｎ(ｘ)の主走査方向の変化が連続かつ緩慢であることを考えると「光束が通過するレンズ領域内で、主走査方向中心付近における１副走査断面」において、屈折率分布：Δｎ(ｘ)が極大値や極大値と極小値を有し、条件（１）および/または（２）を満足すれば、そのような光走査用レンズは、デフォーカスに関しては何ら問題無く使用可能であることになる。
【００３４】
このように、主走査方向中心付近における１副走査断面でのみ光走査用レンズの適否を検査できると、量産検査工程において特に有効である。  
因みに、上述の実施例１〜３に関して図６〜図８に示した屈折率分布の曲線６−１，曲線７−１，曲線８−１は何れも「光軸を含む副走査断面」におけるものである。  
実施例４
図９に、実施例４の光走査用レンズの屈折率分布を、実施例１に関する図６に倣って示す。  
図９におけるグラフ線９Ａは、実施例４の光走査用レンズの「光軸を含む副走査断面」における屈折率分布の「実測値」を示している。この実測値を前述の多項式「ａ＋ｂｘ2＋ｃｘ4＋ｄｘ6＋ｅｘ8＋ｆｘ10」を用いて表した曲線が、図９に鎖線で示す曲線９−１であって、図６における曲線６−１に相当するものである。  
曲線９−１は、LMAX[Δｎ(x)]＝0.215、min[Δｎ(x)]＝0.03、{max[Δｎ(x)]＝0.69を有する。従って、条件（１）、（２）の値は、
LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]=0.19×10-5
{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝／｛LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]｝=3.47
また、曲線９−２は、曲線９−１を２次式「Δｎ(ｘ)≒ｎ0＋Δｎ・ｘ2」で近似したものであり、このとき２次係数：Δｎ＝０．１である。  
実施例４の光走査用レンズの材料樹脂はポリオレフィン樹脂であり、成形後、金型から取り出した光走査用レンズを恒温室に入れ、略１時間かけて徐々に冷却した。実施例４は、シミュレーションとして生成された実施例１の屈折率分布に近く、実施例１と略同様の効果を有する。  
因みに、シミュレーションを示した実施例１〜３の光走査用レンズは、実施例４の光走査用レンズの製造に用いた金型を用い、ポリオレフィン樹脂を材料とすることが前提とされている。  
上に図１，図６〜図９に即して説明した実施例１〜４の光走査用レンズは、光偏向器２０により偏向される光束を被走査面４０近傍に集光させる走査結像光学系に用いられる光走査用レンズ３０であって、プラスチック成形により形成され、光束が通過するレンズ領域内において、レンズ内部に存在する屈折率分布をΔｎ(x)とするとき、Δｎ(x)が極大値を有する(請求項１)。  
また、屈折率分布：Δｎ(x)は極大値と極小値とを有し(請求項２)、光束が通過するレンズ領域内における屈折率分布：Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]と最小値：min[Δｎ(x)]が、条件：
(１)        0.1×10-5＜LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]＜4×10-5
を満たす領域を有し（請求項３）、上記極大値：LMAX[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最大
値：max[Δｎ(x)]、上記最小値：min[Δｎ(x)]が条件：
(２)        １≦{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}
/{LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}＜15
を満たす領域を有する(請求項４)。  
また、光束が通過するレンズ領域内で、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布：Δｎ(x)が極大値を有し(請求項５)、さらに、Δｎ(x)が極大値と極小値とを有し(請求項６)、プラスチック成形により形成され、該Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最小値：min[Δｎ(x)]が、条件：
(１)        0.1×10-5＜LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]＜4×10-5
を満たし(請求項７)、該Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最大値：max[Δｎ(x)]、Δｎ(x)の最小値：min[Δｎ(x)]が条件：
(２)        １≦{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}
/{LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}＜15
を満たす(請求項８)。
【００３５】
さらに、実施例１〜４の光走査用レンズは、主走査方向中心付近における１副走査断面においてレンズ内部に存在する屈折率分布：Δｎ(x)の極大値：LMAX[Δｎ(x)]、最大値：max[Δｎ(x)]、最小値：min[Δｎ(x)]が条件：
(１)        0.1×10-5＜LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]＜4×10-5
(２)        １≦{max[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}
/{LMAX[Δｎ(x)]-min[Δｎ(x)]}＜15
を満たす(請求項９)。  
従って、図１に示す光走査装置における光走査用レンズ３０として、実施例１〜４の任意の１のものを用いた光走査装置は、光源１０側からの光束を偏向反射面を持つ光偏向器２０により等角速度的に偏向させ、偏向光束を走査結像光学系３０により被走査面４０上に光スポットとして集光して被走査面４０の等速的な光走査を行う光走査装置において、走査結像光学系の少なくとも一部として、請求項１または２または３または４記載の光走査用レンズを搭載したものであり（請求項１０）、走査結像光学系の少なくとも一部として、請求項５または６または７または８または９記載の光走査用レンズを搭載したものである(請求項１１)。そして、光走査用レンズ３０が走査結像光学系を構成する(請求項１２)。
【００３６】
なお、この発明の光走査装置は所謂「マルチビーム走査装置」として実施することも可能である。  
最後に、図１０を参照して画像形成装置の実施の１形態を説明する。  
この画像形成装置は「レーザプリンタ」である。  
レーザプリンタ１００は感光媒体１１１として「円筒状に形成された光導電性の感光体」を有している。感光媒体１１１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５が配備されている。帯電手段としては周知の「コロナチャージャ」を用いることもできる。  
また、レーザ光束ＬＢによる光走査装置１１７が設けられ、帯電ローラ１１２と現像装置１１３との間で「光走査による露光」を行うようになっている。  
図９において、符号１１６は定着装置、符号１１８はカセット、符号１１９はレジストローラ対、符号１２０は給紙コロ、符号１２１は搬送路、符号１２２は排紙ローラ対、符号１２３はトレイ、符号Ｐは記録媒体としての転写紙を示している。  
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である感光媒体１１１が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１２により均一帯電され、光走査装置１１７の光走査による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。  
この静電潜像は現像装置１１３により反転現像され、感光媒体１１１上にトナー画像が形成される。  
転写紙Ｐを収納したカセット１１８は、画像形成装置１００本体に着脱可能であり、図の如く装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０により給紙される。給紙された転写紙Ｐは先端部をレジストローラ対１１９に銜えられる。レジストローラ対１１９は、感光媒体１１１上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングをあわせて、転写紙Ｐを転写部へ送りこむ。送りこまれた転写紙Ｐは、転写部においてトナー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１１４の作用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転写された転写紙Ｐは定着装置１１６へ送られ、定着装置１１６においてトナー画像を定着され、搬送路１２１を通り、排紙ローラ対１２２によりトレイ１２３上に排出される。トナー画像が転写された後の感光媒体１１１の表面はクリーニン
グ装置１１５によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。  
なお、転写紙に代えて前述のＯＨＰシート等を用いることもでき、トナー画像の転写は、中間転写ベルト等の「中間転写媒体」を介して行うようにすることもできる。光走査装置１１７として、上記各実施例に示した光走査用レンズ３０を搭載した図１の如き光走査装置を用いることにより良好な画像形成を実行することができる。  
従って、この画像形成装置は、感光媒体１１１の感光面に光走査装置１１７による光走査を行って潜像を形成し、潜像を可視化して画像を得る画像形成装置であって、感光媒体の感光面の光走査を行う光走査装置１１７として、前述の請求項１０または１１または１２記載のものを用いることができるものである（請求項１３）。  
そして、この画像形成装置は、感光媒体１１１が光導電性の感光体であり、感光面の均一帯電と光走査装置の光走査とにより形成される静電潜像が、トナー画像として可視化される（請求項１４）。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】光走査用レンズ内部の屈折率の分布を説明するための図である。
【図３】光走査用レンズ内の屈折率分布の、光学特性への影響を説明するための図である。
【図４】光走査用レンズ内に存在する屈折率分布の影響による光スポットのスポット径の増大を説明するための図である。
【図５】レンズ内の屈折率分布の測定方法を説明するための図である。
【図６】実施例１における屈折率分布の様子を示す図である。
【図７】実施例２における屈折率分布の様子を示す図である。
【図８】実施例３における屈折率分布の様子を示す図である。
【図９】実施例４における屈折率分布の様子を示す図である。
【図１０】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０      半導体レーザ（光源）
２０      回転多面鏡(光偏向器)
３０      光走査用レンズ
４０      被走査面
【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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