(57)【要約】    【課題】  成形金型で長尺形状のレンズを製造するとき、製造が容易で成形後にレンズ外形状が変化しても所定の光学性能を良好に維持することができるモールドレンズを得ること。    【解決手段】  偏向手段で偏向走査された光束を被走査面に結像する結像光学系に用いられ、光束の入射面と出射面の外形状が長方形状でアナモフィックなパワーを有するモールドレンズにおいて、モールドレンズは外形状において、長手方向中央部における短手方向中央位置と、長手方向両端部における短手方向中央位置との短手方向の差の平均値を外形の反り量ΔＺ１、入射面と出射面のうち長手方向中央部における短手方向のパワーの絶対値が大きい方の光学面では、光学面上で短手方向の面頂点を長手方向に連ねてできる母線の形状において、母線の長手方向中央部おける短手方向位置と、母線の長手方向両端部の短手方向位置との短手方向の差の平均値を母線の反り量ΔＺ２を適切に設定すること。【選択図】    図１
2012185199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏向手段で偏向走査された光束を被走査面に結像する結像光学系に用いられ、光束の入射面と出射面の外形状が長方形状で、アナモフィックなパワーを有するモールドレンズにおいて、該モールドレンズは外形状において、長手方向中央部における短手方向中央位置と、長手方向両端部における短手方向中央位置との短手方向の差の平均値を外形の反り量ΔＺ１、前記入射面と出射面のうち、長手方向中央部における短手方向のパワーの絶対値が大きい方の光学面では、該光学面上で、短手方向の面頂点を長手方向に連ねてできる母線の形状において、該母線の長手方向中央部おける短手方向位置と、該母線の長手方向両端部の短手方向位置との短手方向の差の平均値を母線の反り量ΔＺ２とするとき、
０．９×ΔＺ１＞ΔＺ２
であることを特徴とするモールドレンズ。
【請求項２】
前記モールドレンズは長手方向中央部での短手方向のパワーをφ、前記モールドレンズの入射面と出射面のうち、長手方向中央部での短手方向のパワーの大きい方の光学面の短手方向の屈折力をφ１とするとき、
φ１／φ＞０．６
であることを特徴とする請求項１のモールドレンズ。
【請求項３】
前記入射面と前記出射面の長手方向中央部における短手方向のパワーはともに正であり、そのうち絶対値が大きい光学面での母線を湾曲させて、両面の外形の反りによる被走査面に形成される光スポットの走査線湾曲を補正しており、前記母線の反り量ΔＺ２が、
ΔＺ２＜０
であることを特徴とする請求項２のモールドレンズ。
【請求項４】
前記入射面と前記出射面の長手方向中央部における短手方向のパワーは、入射面が負、出射面が正であり、そのうち絶対値が大きい光学面の母線を湾曲させて、両面の外形の反りによる被走査面に形成する光スポットの走査線湾曲を補正しており、前記母線の反り量ΔＺ２が、
ΔＺ２＞０
であることを特徴とする請求項２のモールドレンズ。
【請求項５】
前記モールドレンズは、短手方向に非対称な形状よりなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のレンズ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項のモールドレンズを有する結像光学系を用いて、偏向手段で偏向走査された光束を被走査面に結像させることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
前記モールドレンズは前記結像光学系が有する複数のレンズのうち、主走査方向中央部における副走査方向のパワーの絶対値が最も大きいことを特徴とする請求項６の光走査装置。
【請求項８】
前記モールドレンズは前記結像光学系を構成する複数のレンズのうち、前記被走査面に最も近くに配置されているレンズであることを特徴とする請求項６又は７の光走査装置。
【請求項９】
偏向手段で偏向走査された光束を被走査面に結像する結像光学系に用いられ、光束の入射面と出射面の外形状が長方形状で、アナモフィックなパワーを有するモールドレンズを金型を用いて製造するモールドレンズの製造方法において、前記金型の光学面のうち、長手方向中央部における短手方向のパワーの絶対値が大きい方の金型の光学面は短手方向の面頂点を長手方向に連ねてできる母線の形状が成形による外形の反りを打ち消す方向にあらかじめ湾曲させた形状よりなることを特徴とするモールドレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモールドレンズ及びそれを有する光走査装置に関し、特に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、マルチファンクションプリンタ等の画像形成装置に搭載される走査光学系に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザービームプリンタや複写機といった画像形成装置には光走査装置が用いられている。これらの光走査装置では、画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した光束（レーザービーム）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特性を有する結像光学系（走査レンズ系）によって被走査面としての感光性の記録媒体（感光ドラム）面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査して画像記録を行っている。
【０００３】
この光走査装置においては、まず光源手段から射出した発散光束がコリメータレンズにより平行光束とされ、絞り（アパーチャ）によって該光束（光量）を制限して副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズに入射する。シリンドリカルレンズに入射した平行光束のうち主走査断面内においてはそのまま平行光束の状態で射出する。また副走査断面内においては集束して回転多面鏡から成る光偏向器の偏向面にほぼ線像として結像している。
【０００４】
そして光偏向器の偏向面で偏向反射された光束を結像光学系を介して被走査面としての感光ドラム面上に導光し、該光偏向器を回転させることによって、該感光ドラム面上を主走査方向に光走査して画像情報の記録を行っている。この種の光走査装置に用いられる結像光学系は光束を被走査面上に集光させるとともに該被走査面上の主走査方向の光スポットの走査速度を等速にする、所謂ｆθ特性を有している。また走査線全域にわたり微小な光スポットが形成されるよう像面湾曲が良好に補正されている。
【０００５】
更にほとんどの光走査装置に用いられる結像光学系は光偏向器の各偏向面の加工誤差や回転軸のブレ等によって生ずる走査位置の副走査方向（走査線と直交する方向）のズレを補正する、いわゆる面倒れ補正機能を有している。このため結像光学系は主走査方向と副走査方向とで互いに異なった結像特性を有するアナモフィックなレンズ系より構成されている。アナモフィックなレンズ系を構成するには、レンズ系を構成する複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズ面がトーリック面、あるいはシリンドリカル面よりなるアナモフィックレンズを用いる必要がある。
【０００６】
従来よりアナモフィックレンズは、製造が容易なため金型を用い樹脂よりモールド成形で製造されている。すなわちモールドレンズより成っている。樹脂は成形が容易な材料であり、また研削や研磨が必要なガラスに対して製造が容易である。一方、高画質の画像形成のためモールドレンズには高い製作精度が求められている。特に成形時におけるモールドレンズの光学面の面形状を精度良く制御できることが求められている。金型を用い射出成形によってモールドレンズを製造するとき、金型から取り出されたモールドレンズは直後に収縮する。このためモールドレンズの形状は金型の形状と厳密に一致しない。
【０００７】
特に光走査装置に用いられるアナモフィックレンズは装置全体のコンパクト化のため兆尺形状なものになっている。このため、モールド成形されたモールドレンズの形状は金型の形状と大きく異なる傾向がある。従来よりこのときの形状変化を金型の形状を調整することによって補正し、高い光学性能が得られるようにした長尺形状の樹脂製レンズの製造方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１０３３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
長尺形状の樹脂製レンズをモールド成形で製造すると、金型やレンズの温度ムラ、冷却ムラによって成形後にレンズに反りが生じ、外形状が変化する場合がある。このときの外形状の変化は、金型における駒の配置起因のもの、レンズの形状起因のもの等、さまざまな要因で生ずる。これらの要因によってレンズが反り、光学面に設計からの誤差が生じると、高精細で忠実な画像形成が困難となる。特許文献１の樹脂製レンズの製造方法では、成形による反りを、成形金型の光学面にあたる部分を反りと逆方向に湾曲させ補正する方法を用いている。この方法を用いることで光学面の形状変化は補正できるが、両面についてこの技術を適用すると金型の加工、補正が複雑となり製造が難しくなる傾向がある。
【００１０】
本発明は、成形金型で長尺形状のレンズを製造するとき、製造が容易で成形後にレンズ外形状が変化しても所定の光学性能を良好に維持することができるモールドレンズ及びそれを有する光走査装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のモールドレンズは、偏向手段で偏向走査された光束を被走査面に結像する結像光学系に用いられ、光束の入射面と出射面の外形状が長方形状で、アナモフィックなパワーを有するモールドレンズにおいて、該モールドレンズは外形状において、長手方向中央部における短手方向中央位置と、長手方向両端部における短手方向中央位置との短手方向の差の平均値を外形の反り量ΔＺ１、前記入射面と出射面のうち、長手方向中央部における短手方向のパワーの絶対値が大きい方の光学面では、該光学面上で、短手方向の面頂点を長手方向に連ねてできる母線の形状において、該母線の長手方向中央部おける短手方向位置と、該母線の長手方向両端部の短手方向位置との短手方向の差の平均値を母線の反り量ΔＺ２とするとき、
０．９×ΔＺ１＞ΔＺ２
であることを特徴としている。
【００１２】
また本発明のモールドレンズの製造方法は、偏向手段で偏向走査された光束を被走査面に結像する結像光学系に用いられ、光束の入射面と出射面の外形状が長方形状で、アナモフィックなパワーを有するモールドレンズを金型を用いて製造するモールドレンズの製造方法において、前記金型の光学面のうち、長手方向中央部における短手方向のパワーの絶対値が大きい方の金型の光学面は短手方向の面頂点を長手方向に連ねてできる母線の形状が成形による外形の反りを打ち消す方向にあらかじめ湾曲させた形状よりなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、成形金型で長尺形状のレンズを製造するとき、製造が容易で成形後にレンズ外形状が変化しても所定の光学性能を良好に維持することができるモールドレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のアナモフィックレンズの形態を説明するための図である。
【図２】実施例１の光走査装置の主走査断面図である。
【図３】実施例１において、アナモフィックレンズに反りが生じた場合のレンズの湾曲を説明する図である。
【図４】実施例１において、アナモフィックレンズに反りが生じた場合の走査線湾曲を説明する図と、アナモフィックレンズＲ１面、Ｒ２面の母線を略直線にした場合の走査線湾曲を説明する図である。
【図５】実施例１における、アナモフィックレンズの光学面を説明する図である。
【図６】実施例２の光走査装置の主走査断面図である。
【図７】実施例２における、アナモフィックレンズの母線の湾曲を説明する図である。
【図８】実施例２において、アナモフィックレンズに反りが生じた場合の走査線湾曲と、アナモフィックレンズＲ１面、Ｒ２面で走査線湾曲をそれぞれ補正した場合の走査線湾曲を説明する図である。
【図９】実施例２において、アナモフィックレンズＲ１面、Ｒ２面で走査線湾曲をそれぞれ補正した場合の母線の湾曲を説明する図である。
【図１０】実施例２における、アナモフィックレンズの光学面を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明のモールドレンズは、偏向手段で偏向走査された光束を被走査面に結像する結像光学系に用いられる。そして光束の入射面と出射面の外形状が主走査方向（走査方向）に長い長方形状で、アナモフィックなパワーを有する。モールドレンズは外形状において、長手方向中央部における短手方向中央位置と、長手方向両端部における短手方向中央位置との短手方向の差の平均値を外形の反り量ΔＺ１とする。
【００１６】
モールドレンズの入射面と出射面のうち、長手方向中央部における短手方向のパワーの絶対値が大きい方を光学面とする。この光学面上で、短手方向の面頂点を長手方向に連ねてできる母線の形状において、母線の長手方向中央部おける短手方向位置と、母線の長手方向両端部の短手方向位置との短手方向の差の平均値を母線の反り量ΔＺ２とする。このとき、
０．９×ΔＺ１＞ΔＺ２      ・・・（１）
である。
【００１７】
また本発明のモールドレンズの製造方法では、モールドレンズを金型を用いて製造する。金型の光学面のうち、長手方向中央部における短手方向のパワーの絶対値が大きい方を金型の光学面Ａとする。金型の光学面Ａは短手方向の面頂点を長手方向に連ねてできる母線の形状が成形による外形の反りを打ち消す方向にあらかじめ湾曲させた形状よりなっている。
【００１８】
図１は本発明に係るアナモフィックレンズのＹＺ断面内の説明図である。本発明に係るアナモフィックレンズはモールド成形によって製造される。図１において、２０１はアナモフィックレンズである。２０２はアナモフィックレンズ２０１の主走査方向（長手方向）（Ｙ方向）中央部における副走査方向（短手方向）（Ｚ方向）のパワーの絶対値が大きい側のレンズ面（アナモフィック光学面）（光学面）である。
【００１９】
図１において、１はアナモフィックレンズ１０１の外形の長手方向中央部における短手方向中央位置であり、Ｚ外形中央部に相当している。２，３は外形の長手方向両端部における短手方向中央位置であり、それぞれＺ外形端部１、Ｚ外形端部２である。この二つのＺ外形端部１，２の平均をＺ外形端部とする。このとき外径の反り量ΔＺ１は、
ΔＺ１＝Ｚ外形中央部（１）−Ｚ外形端部（２，３）
である。２０３は母線であり、アナモフィック光学面２０２上で、短手方向の面頂点を長手方向に連ねてできる線である。７は母線２０３の長手方向中央部における短手方向中央位置でありＺ母線中央部（主走査方向中央部）に相当している。
【００２０】
８，９は母線２０３の長手方向両端部における短手方向中央位置であり、それぞれＺ母線端部１、Ｚ母線端部２である。この二つのＺ母線端部１，２の平均をＺ母線端部とする。このとき母線の反り量ΔＺ２は、
ΔＺ２＝Ｚ母線中央部（７）−Ｚ母線端部（８，９）
である。本実施例のアナモフィックレンズ２０１は外形の反り量ΔＺ１が正となるよう座標を決めたとき、
０．９×ΔＺ１＞ΔＺ２    ・・・（１）
である。
【００２１】
本実施例のアナモフィックレンズは、成形によって外形が反っても、母線２０３の反り量ΔＺ２が外形の反り量ΔＺ１に対して小さくなっている。母線２０３が直線あるいは略直線となっている。このようにアナモフィックレンズ２０１を加工、成形することで、成形によって外形に反りが生じても、光学面に十分な精度を持たせることができ、片面のみの補正でも十分な光学性能が得られるようにしている。
【００２２】
本実施例のアナモフィックレンズは、主走査方向中央部７での副走査方向のパワーをφ、入射面と出射面のうち、主走査方向（長手方向）中央部での副走査方向（短手方向）のパワーの大きい方の光学面の副走査方向（短手方向）のパワーをφ１とする。このとき、
φ１／φ＞０．６      ・・・（２）
である。
【００２３】
本実施例ではアナモフィックレンズを金型で加工製造する時において、副走査方向のパワーの大きい面（光学面）にのみ、成形による外形の反りを打ち消す方向にあらかじめ光学面の母線を湾曲させている。本実施例において、副走査方向のパワーの絶対値が大きな面については金型で母線の反り補正を行い、成型後のアナモフィックレンズの反りと逆方向に湾曲させており、成形後の光学面の母線は略直線になっている。これに対し、副走査方向のパワーの絶対値が小さな面は金型で母線の反りの補正を行わないため、成型後のアナモフィックレンズは外形が反り、光学面における母線も外形と同程度に反る。
【００２４】
以上のように副走査方向のパワーの絶対値が大きい面で母線の反りの補正を行うことで、走査線湾曲に影響のある光学面に十分な精度を持たせることができる。さらに一方の金型のみで反りの補正を行なうため、製造が容易になる。本実施例ではアナモフィックレンズが主走査方向中央部における副走査方向のパワーが両面ともに正となるときは、その絶対値が大きい面で、両面の反りによる光スポットの走査線湾曲を補正している。
【００２５】
副走査方向のパワーの絶対値が大きい面によって、両面の反りの影響を補正することで、補正量を小さくすることができるため、より高性能なアナモフィックレンズを得ることが容易になる。一般的に、主走査方向中央部における副走査方向（短手方向）のパワーが両面ともに正となるレンズにおいて、外形の反りによる走査線湾曲を片面で補正しようとすると、補正に用いる面はレンズ外形の反りに対して逆方向に湾曲する。つまり外径の反り量ΔＺ１が正のとき、母線の反り量ΔＺ２は負の値をとる。すなわち
０＜ΔＺ１
ΔＺ２＜０
となる。
【００２６】
本実施例ではアナモフィックレンズが主走査方向中央部における副走査方向のパワーが入射面において負、出射面が正となるときは、その絶対値が大きい面で、両面の反りによる走査線湾曲を補正している。副走査方向のパワーの絶対値が大きい面によって、両面の反りの影響を補正することで、補正量を小さくすることができるため、より高性能なアナモフィックレンズを得ることが容易になる。一般的に、主走査方向中央部における副走査方向のパワーとして一方の面が負、他方の面が正となるレンズにおいて、外形の反りによる走査線湾曲を片面で補正しようとすると、補正に用いる面はレンズ外形の反りに対して同方向に湾曲する。
【００２７】
つまり外形の反り量ΔＺ１が正のとき、母線の反り量ΔＺ２は正の値をとる。すなわち、
０＜ΔＺ１
０＜ΔＺ２
となる。
【００２８】
本実施例では成形金型の温度・冷却ムラによる母線の反りΔＺ２を、前述した方法によって補正している。成形金型中の温度分布を完璧に均一にするのは難しく、残存した温度分布、冷却ムラに起因するレンズの反りが発生しやすい。本実施例のアナモフィックレンズでは、このような場合も、そりによる影響を低減することができる。本実施例のアナモフィックレンズの一態様としては、レンズ短手方向に非対称である。短手方向に非対称な形状のレンズは、その厚みが短手方向に非対称であるため、冷却ムラによりそりを生じやすい。
【００２９】
本実施例によれば前述した方法で加工、成形することで、成形によって外形に反りが生じても、光学面に十分な精度を持たせている。本実施例のアナモフィックレンズは、光走査装置の結像光学系が有する複数のレンズのうち、主走査方向中央部における副走査方向のパワーの絶対値が大きいレンズである。本実施例のアナモフィックレンズは、結像光学系に用いる走査レンズのうち、被走査面に最も近いレンズである。一般的に、被走査面に最も近い走査レンズは、偏向器側のレンズに比べ長尺になり、反りが生じやすいためである。次に、本発明のアナモフィックレンズを用いた光走査装置について説明する。
【００３０】
［実施例１］
図２は本発明の光走査装置の実施例１の主走査方向の要部断面図である。尚、以下の説明において、主走査方向（Ｙ方向）とは偏向手段の回転軸（揺動軸）及び結像光学系の光軸（Ｘ方向）に垂直な方向（偏向手段で光ビームが偏向反射（偏向走査）される方向）である。副走査方向（Ｚ方向）とは偏向手段の回転軸（揺動軸）と平行な方向である。主走査断面とは結像光学系の光軸と主走査方向とを含む平面である。副走査断面とは結像光学系の光軸を含み主走査断面に垂直な断面である。
【００３１】
図２において６１は光源手段であり、例えば半導体レーザーよりなっている。６２は開口絞りであり、通過光束を制限してビーム形状を整形している。６３はカップリングレンズであり、開口絞り６２を通過した発散光束を主走査方向には平行光束または略平行光束に変換し副走査方向には後述する光偏向器６４の偏向面（反射面）６４ａにほぼ線像として結像させている。尚、開口絞り６２、カップリングレンズ６３の各要素は入射光学手段ＬＡの一要素を構成している。
【００３２】
６４は偏向手段としての光偏向器であり、例えば５面構成のポリゴンミラー（回転多面鏡）より成っており、モーター等の駆動手段（不図示）により一定速度で回転している。６６は集光機能とｆθ特性とを有する結像光学系としてのｆθレンズ系（走査レンズ系）であり、光偏向器６４側より順にプラスチック材より成る第１、第２のｆθレンズ（アナモフィックレンズ）６６ａ，６６ｂを有している。
【００３３】
第１、第２のｆθレンズ６６ａ，６６ｂのレンズ面は共に主走査断面内で非球面形状のトーリック面で形成され、光偏向器６４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６８上にスポット状に結像させている。また結像光学系６６は副走査断面内において光偏向器６４の偏向面６４ａと感光ドラム面６８との間を共役関係にすることにより、偏向面６４ａの倒れを補正する倒れ補正機能を有している。
【００３４】
第１のｆθレンズ６６ａは少なくとも１面が主走査断面内で非円弧（非球面係数が０でないこと、また平面でもないこと）で、かつ主走査断面内で光偏向器６４側へ凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズより成っている。６７はカバーガラスである。６８は被走査面としての感光ドラム面である。
【００３５】
本実施例において半導体レーザー６１から射出した発散光束は開口絞り６２によって該光束（光量）が制限され、カップリングレンズ６３により主走査断面内には平行光束又は、略平行光束に変換される。また副走査断面内においては収束して光偏向器６４の偏向面６４ａ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６４の偏向面６４ａで反射偏向された光束は第１、第２のｆθレンズ６６ａ，６６ｂ、およびカバーガラス６７を介して感光ドラム面６８上にスポット状に結像される。そして光偏向器６４を回転させることによって、感光ドラム面６７上を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６８上に画像記録を行なっている。
【００３６】
本実施例における各光学部材の光学配置および、第１、第２のｆθレンズ６６ａ，６６ｂの数値実施例を表１、表２に示す。第１、第２のｆθレンズ６６ａ，６６ｂの入射面Ｒ１、出射面Ｒ２の母線形状は、１０次までの関数として表せる非球面形状により構成している。結像レンズ６６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、
【００３７】
【数１】
2012185199.tif 000003
【００３８】
（但し、Rは母線曲率半径，K，B4，B6，B8，B10は非球面係数）
なる式で表されるものである。また、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（子線曲率半径）Ｒｓ＊が、
ｒ'Z＝ｒZ（１＋Ｄ2Ｙ2＋Ｄ4Ｙ4＋Ｄ6Ｙ6＋Ｄ8Ｙ8＋Ｄ10Ｙ10）
なる式で表されるものである。
（但し、Ｒｓは光軸上の子線曲率半径，Ｄ2，Ｄ4，Ｄ6，Ｄ8，Ｄ10は子線変化係数）
本実施例では光源手段６１として波長λ＝７９０ｎｍの光束を発する赤外光源を用い、有効走査全域において主走査方向及び副走査方向の像面湾曲を共に良好に補正している。
【００３９】
尚、本実施例では第１、第２のｆθレンズ６６ａ，６６ｂの面形状を上記数式にて定義したが、本実施例における非球面形状は、他の表現式でも定義可能である。第２のｆθレンズ６６ｂは金型の母線を補正しない通常成形によって成形すると、金型における温度分布に起因すると見られる成形後の反りが生じ、レンズ外形における外形反り量ΔＺ１が約３０μｍとなっていた。
【００４０】
本実施例では被走査面に最も近く、走査線湾曲に影響が大きい第２のｆθレンズ６６ｂについて、反りに対する金型の補正を行った。第２のｆθレンズ６６ｂの入射面Ｒ１、および出射面Ｒ２の主走査方向中央部での副走査方向（短手方向）のパワーはそれぞれ５．３×１０−４、１．３２×１０−２である。出射面Ｒ２のパワーの絶対値が入射面Ｒ１に比べて２倍以上大きい。ここで
φ１＝１．３２×１０-2  、φ＝1.37×10-2
であり、φ１／φ＞０．６の条件を満たす。
【００４１】
そこで第２のｆθレンズ６６ｂの出射面Ｒ２において、金型の母線を外形の反りとは逆に３０μｍ曲げて補正し、この結果成形後の第２のｆθレンズ６６ｂの出射面Ｒ２における母線の湾曲が略０となっている。
【００４２】
図３は、補正後の第２のｆθレンズ６６ｂにおける光学面の母線の湾曲を示している。補正前は両面とも外形と同程度で母線の反り量ΔＺ２＝約３０μｍの反りが生じているのに対し、補正後では入射面Ｒ１は外形と同様に母線の反り量ΔＺ２＝３０μｍの湾曲、出射面Ｒ２の母線の反り量はほぼ０の湾曲となっている。
【００４３】
図４（ａ）は両面が均等に反り、外径の反り量ΔＺ１と母線の反り量ΔＺ２がΔＺ１＝ΔＺ２＝３０μｍとなった場合の走査線湾曲、および反りが発生しない、設計値における走査線湾曲を示しており、横軸に像高、縦軸に副走査方向の照射位置をとっている。図８ａより、軸上に相当する像高と最軸外の像高とで約５５μｍの湾曲が発生することがわかる。
【００４４】
図４（ｂ）は、金型における入射面Ｒ１の母線を曲げている。これにより、成形された第２のｆθレンズの入射面Ｒ１のみを略直線にした場合の走査線湾曲、および金型における出射面Ｒ２の母線を曲げて、成形された第２のｆθレンズのＲ２のみを略直線にした場合の走査線湾曲を示す図である。図４（ｂ）から、入射面Ｒ１の母線を略直線にした場合、軸上に相当する像高と最軸外の像高とで約５５μｍの湾曲が発生する。また出射面Ｒ２を略直線にした場合の走査線はほぼ設計値に習う。
【００４５】
本実施例において、成形後のレンズの反りによる走査線湾曲は出射面Ｒ２による部分が大きく、出射面Ｒ２のみを略直線に成形するほうが、走査線湾曲の効果的な低減が可能であり型の補正も一方で済むため製造が容易となる。図５は、補正後の第２のｆθレンズ６６ｂにおける入射面Ｒ１、出射面Ｒ２の外形、母線２０３の反りを説明する図である。補正によって出射面Ｒ２の母線２０３は略直線になっており、外径の反り量ΔＺ１が正値をとるのに対し、母線２０３の反り量ΔＺ２ほぼ０となり、ΔＺ２＜０．９×ΔＺ１を満たす。
【００４６】
［実施例２］
実施例２では、実施例１において片面の補正で残存した走査線湾曲が大きい場合、残存した走査線湾曲を金型の母線の補正をする面を用いて補正することを特徴としている。図６は実施例２の主走査方向の断面図である。図６において１０１は光源手段であり、例えば半導体レーザーよりなっている。１０２は開口絞りであり、通過光束を制限してビーム形状を整形している。
【００４７】
１０３はカップリングレンズであり、開口絞り１０２を通過した発散光束を主走査方向には平行光束又は略平行光束に変換し副走査方向には後述する光偏向器１０４の偏向面（反射面）１０４ａにほぼ線像として結像させている。尚、開口絞り１０２、カップリングレンズ１０３の各要素は入射光学手段ＬＡの一要素を構成している。１０４は偏向手段としての光偏向器であり、例えば５面構成のポリゴンミラー（回転多面鏡）より成っており、モーター等の駆動手段（不図示）により一定速度で回転している。
【００４８】
１０６は集光機能とＦθ特性とを有する結像光学系としてのＦθレンズ系（走査レンズ系）であり、光偏向器１０４側より順にプラスチック材より成る第１、第２のＦθレンズ（アナモフィックレンズ）１０６ａ，１０６ｂを有している。第１、第２のｆθレンズ１０６ａ，１０６ｂのレンズ面は共に主走査断面内で非球面形状のトーリック面で形成され、光偏向器１０４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１０８上にスポット状に結像させている。
【００４９】
また結像光学系１０６は副走査断面内において光偏向器１０５の偏向面１０５ａと感光ドラム面１０８との間を共役関係にすることにより、偏向面１０４ａの倒れを補正する倒れ補正機能を有している。第１のｆθレンズ１０６ａは少なくとも１面が主走査断面内で非円弧（非球面係数が０でないこと、また平面でもないこと）で、かつ主走査断面内で光偏向器１０４側へ凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズより成っている。１０７はカバーガラスである。１０８は被走査面としての感光ドラム面である。
【００５０】
本実施例において半導体レーザー１０１から射出した発散光束は開口絞り１０２によって該光束（光量）が制限され、カップリングレンズ１０３により主走査断面内には平行光束又は略平行光束に変換される。また副走査断面内においては収束して光偏向器１０４の偏向面１０４ａ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。
【００５１】
そして光偏向器１０４の偏向面１０４ａで反射偏向された光束は第１、第２のｆθレンズ１０６ａ，１０６ｂ、およびカバーガラス１０７を介して感光ドラム面１０８上にスポット状に結像される。そして該光偏向器１０４を回転させることによって、該感光ドラム面１０７上を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１０８上に画像記録を行なっている。
【００５２】
本実施例における光学配置および走査レンズの数値実施例を表３、表４に示す。第１、第２のｆθレンズ１０６ａ，１０６ｂの入射面Ｒ１、出射面Ｒ２の母線形状は、１０次までの関数として表せる非球面形状により構成している。結像レンズ１０６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、実施例１と同様の式（１ａ）で表されるものである。また、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（子線曲率半径）Ｒｓ＊が、実施例１と同様の式（２ａ）で表されるものである。
【００５３】
本実施例では光源手段１０１として波長λ＝７９０ｎｍの光束を発する赤外光源を用い、有効走査全域において主走査方向及び副走査方向の像面湾曲を共に良好に補正している。尚、本実施例では第１、第２のｆθレンズ１０６ａ，１０６ｂの面形状を上記数式にて定義したが、本実施例における非球面形状は、他の表現式でも定義可能である。
【００５４】
本実施例の第２のｆθレンズ１０６ｂは、光学面が短手方向に非対称な形状をしており、母線が短手方向中央から偏心し、肉厚中心が短手方向中央からずれたところに存在する。第２のｆθレンズ１０６ｂは金型の母線を補正しない通常成形によって成形すると、レンズ冷却のムラに起因すると見られる成形後の反りが生じ、レンズ外形における外形反り量ΔＺ１が３０μｍとなっていた。
【００５５】
本実施例では被走査面に最も近く、走査線湾曲に影響が大きい第２のｆθレンズ１０６ｂについて、反りに対する金型の補正を行った。第２のｆθレンズ１０６ｂの入射面Ｒ１、および出射面Ｒ２の主走査方向中央部での副走査方向のパワーはそれぞれ２．６６×１０−３、１．１２×１０−２である。出射面Ｒ２のパワーの絶対値が入射面Ｒ１に比べて２倍以上大きい。ここでφ１＝１．１２×１０-2、φ＝1.37×10-2      であり、φ１／φ＞０．６の条件を満たす。
【００５６】
第２のｆθレンズ１０６ｂの出射面Ｒ２において、金型の母線を外形の反りとは逆に曲げ、成形後の第２のｆθレンズ１０６ｂの出射面Ｒ２における母線の反り量ΔＺ２がΔＺ２＝３０μｍの湾曲となっている。
【００５７】
図７は、補正後の第２のｆθレンズ１０６ｂにおける光学面の母線の湾曲を示している。補正前は両面とも外形と同程度で母線の反り量ΔＺ２がΔＺ２＝３０μｍの反りが生じていた。これに対し、補正後では入射面Ｒ１は外形と同様にΔＺ２＝３０μｍの湾曲、出射面Ｒ２は外形とは逆に反り、ΔＺ２＝−６μｍの湾曲となっている。図８（ａ）は両面が均等に反り、外径の反り量ΔＺ１と母線の反り量ΔＺ２がΔＺ１＝ΔＺ２＝３０μｍとなった場合の走査線湾曲、および反りが発生しない、設計値における走査線湾曲を示しており、横軸に像高、縦軸に副走査方向の照射位置をとっている。
【００５８】
図８（ａ）より、軸上に相当する像高と最軸外の像高とで約５０μｍの湾曲が発生することがわかる。図８（ｂ）は、金型における入射面Ｒ１の母線のみを湾曲させて、走査線湾曲を設計値に近づけた場合の走査線湾曲、および金型における出射面Ｒ２の母線のみを湾曲させて、走査線湾曲を設計値に近づけた場合の走査線湾曲を示す図である。同図において、横軸に像高、縦軸に副走査方向の照射位置の、設計値からの差分をとっている。どちらの場合も、走査線湾曲は設計値からほぼ５μｍ以内に補正されており、母線を湾曲させる効果は確認できる。
【００５９】
図９は、金型における入射面Ｒ１の母線のみを湾曲させ、走査線湾曲を設計値に近づけた場合の入射面Ｒ１の母線形状、および金型における出射面Ｒ２の母線のみを湾曲させて、走査線湾曲を設計値に近づけた場合の出射面Ｒ２の母線形状を示す図である。入射面Ｒ１のみで補正を行った場合、外形の反り量ΔＺ１とは逆方向に約１５５μｍ湾曲させなくてはならないのに対し、出射面Ｒ２のみで補正する場合、外形の反り量ΔＺ１とは逆方向約６μｍ曲げれば、走査線湾曲は補正される。以上から、出射面Ｒ２の母線を湾曲させて走査線湾曲を設計値に近づけた場合、より補正量が小さく、効果的に走査線湾曲の補正ができていることがわかる。
【００６０】
図１０は、補正後の第２のｆθレンズ１０６ｂにおける入射面Ｒ１、出射面Ｒ２の外形、母線の反りを説明する図である。補正によって出射面Ｒ２の母線は外形と逆に反り、外径の反り量ΔＺ１が正値をとるのに対し、母線の反り量ΔＺ２は負の値となる。以上から、本実施例において、成形後のレンズの反りによる走査線湾曲は出射面Ｒ２による部分が大きく、出射面Ｒ２によって走査線湾曲を設計値に近づけたほうが、走査線湾曲の効果的な低減が可能であり、型の補正も一方で済むため製造が容易となる。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
【表２】
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【００６３】
【表３】
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【００６４】
【表４】
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【符号の説明】
【００６５】
１  長尺アナモフィックレンズの長手方向中央部における短手方向中央位置
２，３  長尺アナモフィックレンズの長手方向両端部における短手方向中央位置
４  長尺アナモフィックレンズの光学面
５  長尺アナモフィックレンズの光学面における母線
７  長尺アナモフィックレンズの母線の長手方向中央部における短手方向中央位置
８，９  長尺アナモフィックレンズの母線の長手方向両端部における短手方向中央位置
６１  光源部        ６２  絞り      ６３カップリングレンズ      ６４  光偏向器
６４ａ  偏向面      ６６ａ  第１のｆθレンズ        ６６ｂ  第２のｆθレンズ
６７  カバーガラス      ６８  感光ドラム面      １０１  光源部      １０２  絞り
１０３  カップリングレンズ      １０４  光偏向器      １０４ａ  偏向面
１０６ａ  第１のｆθレンズ      １０６ｂ  第２のｆθレンズ
１０７  カバーガラス      １０８  感光ドラム面
【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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