JP2001272621A

JP2001272621A - 光走査装置

Info

Publication number: JP2001272621A
Application number: JP2000085523A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Yamakawa; 博充山川
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2001-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】光偏向反射面と被走査面の間に第２の結像光
学系を配した光走査装置において、２，３枚構成からな
る第２の結像光学系の最も光偏向反射面側のレンズ面形
状を規定することにより、主走査方向の等速性を確保し
つつ、被走査面においてビームスポットサイズの均一化
を図る。【構成】第２の結像光学系６の最も被走査面７側に配
設されたレンズＬ_２は、一方の面が、主走査方向断面に
おいて非円弧状をなし、副走査方向断面において光軸付
近より主走査方向に離れた周辺部の曲率半径の絶対値が
大きい凹面となるように、光軸に直交しかつ主走査方向
に平行な回転軸を有する面からなり、他方の面が、副走
査方向断面において凸となるような、光軸および主走査
方向に直交する回転軸を有するトーリック面またはシリ
ンドリカル面からなり、レンズ全体として光軸近傍にお
ける副走査方向断面が正の屈折力を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置に関
し、特に光源から発せられた光束を光偏向手段により反
射偏向した後、ｆθ特性を有する走査光学手段を介して
被走査面上を光走査することにより画像情報を記録する
ようにした電子写真プロセスを有するレーザビームプリ
ンタ、デジタル複写機およびレーザ製版装置等に好適に
用いられる光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、レーザビーム等の光ビームを
感光材料等の被走査面上において走査し、この被走査面
上に画像を形成するレーザビームプリンタ、デジタル複
写機およびレーザ製版装置等の光走査装置が知られてい
る。このような光走査装置は、光源から発せられた光束
を反射偏向して被走査面上を走査せしめる回転多面鏡等
の光偏向手段と、光束を被走査面上に結像させる結像光
学系とを備えている。

【０００３】このような光走査装置として、本出願人は
特願平１１−３３８２１号明細書において、トーリック
および非球面レンズを光偏向反射面側に配設し、副走査
方向断面にのみ正のパワーをもつシリンドリカルレンズ
を配設し、主に副走査方向の成分光の像面湾曲を補正し
得る光走査装置を提案している。

【０００４】また、特開昭６１−１２０１１２号公報等
に記載されたように、副走査方向断面において曲率半径
の絶対値が光軸近傍から主走査方向に離れるにしたがっ
て大きくなる凸面、あるいは、特開平３−３３７１２号
公報等に記載されたように、副走査方向断面において曲
率半径の絶対値が光軸近傍から主走査方向に離れるにし
たがって小さくなる凹面を用いたレンズを被走査面近く
に配して、光軸から主走査方向に離れるにしたがって副
走査方向断面の正のパワーを小さくしていくか、または
負のパワーを大きくしていくことにより、主に副走査方
向成分の像面湾曲を補正した光学系が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した特願平１１−
３３８２１号明細書において開示した光走査装置では、
像面湾曲および被走査面上のビームスポットの等速性に
関する歪曲収差を良好に補正しているが、さらに、有効
走査領域内のあらゆる走査角に対応する被走査面におい
て、ビームスポットサイズの均一化を図ることが望まれ
ている。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、主走査方向の等速性を確保しつつ、被走査面にお
いてビームスポットサイズの均一化を図ることができる
光走査装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光走査装置
は、上述した目的を達成するため、光源からの光束を略
平行な光束として射出するコリメータレンズと、該光束
を所定位置において副走査方向に結像させる第１の結像
光学系と、前記所定位置またはその近傍に配設された光
偏向反射面を有する光偏向手段と、前記光偏向手段によ
り反射偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の
結像光学系とを有する光走査装置において、前記第２の
結像光学系は、２または３枚のレンズからなり、該レン
ズのうちの最も被走査面側に配設されたレンズは、その
一方の面が、主走査方向断面において非円弧状をなし、
副走査方向断面において光軸付近から主走査方向に離れ
た周辺部の曲率半径の絶対値が大きい凹面となるよう
に、光軸に対して直交しかつ主走査方向に対して平行な
回転軸を有する面からなり、他方の面が、副走査方向断
面において凸となるような、光軸および主走査方向に対
して直交する回転軸を有するトーリック面またはシリン
ドリカル面からなり、該レンズ全体として光軸近傍にお
ける副走査方向断面が正の屈折力を有することを特徴と
するものである。

【０００８】また、前記第２の結像光学系のうちの最も
被走査面側に配設されたレンズは、光偏向反射面側の面
が、主走査方向断面において非円弧状をなし、副走査方
向断面において光軸付近から主走査方向に離れた周辺部
の曲率半径の絶対値が大きい凹面となるように、光軸に
対して直交し主走査方向に対して平行な回転軸を有する
面からなり、被走査面側の面が、主走査方向断面におい
て凹、副走査方向断面において凸となるような、光軸お
よび主走査方向に対して直交する回転軸を有するトーリ
ック面からなり、該レンズ全体として光軸近傍における
主走査方向断面が負、副走査方向断面が正の屈折力を有
するように構成することが可能である。

【０００９】また、前記第２の結像光学系のうちの最も
被走査面側に配設されたレンズは、光偏向反射面側の面
が、主走査方向断面において直線状をなし、副走査方向
断面において凸のシリンドリカル面からなり、被走査面
側の面が、主走査方向断面において非円弧状をなし、副
走査方向断面において、光軸付近より主走査方向に離れ
た周辺部の曲率半径の絶対値が大きい凹面となるよう
な、光軸に対して直交しかつ主走査方向に対して平行な
回転軸を有する面からなり、該レンズ全体として主走査
方向断面の光軸近傍においてほとんど屈折力を有せず、
副走査方向断面が正の屈折力を有するように構成するこ
とが可能である。

【００１０】また、前記第２の結像光学系のうちの最も
光偏向手段側に配設されたレンズは、光偏向反射面側の
面が、主走査方向断面において円弧状または非円弧状を
なし、光軸に対して直交し主走査方向に対して平行な回
転軸を有する面からなり、被走査面側の面が、光軸およ
び主走査方向に対して直交する回転軸を有するトーリッ
ク面からなり、全体として、主走査方向断面および副走
査方向断面が正の屈折力を有し、光軸近傍において被走
査面側が凸のメニスカス形状をなすことが好ましい。さ
らに、前記第２の結像光学系を構成する各レンズは、プ
ラスチック材料からなることが好ましい。

【００１１】ここで、「主走査方向」とは、偏向された
光束の被走査面上における軌跡に平行な方向を意味し、
「副走査方向」とは、被走査面上で主走査方向と略直交
する方向を意味する。また、「主走査方向断面」とは、
光軸を含む主走査方向の断面を意味し、「副走査方向断
面」とは、主走査方向断面に垂直で光軸を含む断面を意
味する。

【００１２】また、「非円弧」とは、所定の断面におい
て円弧でない線の形状を意味する。さらに、後述する
「非球面」とは、光軸を回転軸として非円弧を回転させ
た回転対称である面の形状を意味する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の実施形態に係る光走査装
置の構成を示す概略図である。本発明に係る光走査装置
は、図１に示すように、光源１からの光束を略平行な光
束として射出するコリメータレンズ２と、この略平行光
束を所定位置またはその近傍において副走査方向に結像
させる第１の結像光学系であるシリンドリカルレンズ３
と、当該所定位置の近傍に複数の光偏向反射面４を有
し、コリメータレンズ２からの光束を反射偏向して被走
査面７上に走査する光偏向手段であるポリゴンミラー５
と、ポリゴンミラー５により反射偏向された光束を被走
査面７上に結像させ、この光束を略等速に被走査面７上
に走査させるように作用する第２の結像光学系６とを備
えている。

【００１５】この第２の結像光学系６は、光偏向反射面
４側の第１レンズＬ_１と、被走査面７側の第２レンズＬ
_２の２枚のレンズからなる。なお、第２の結像光学系６
は２枚のレンズに限らず、３枚のレンズにより構成して
もよい。

【００１６】次に、図２、３を用いて、第２の結像光学
系６について説明する。図２、３は、本発明の実施形態
に係る光走査装置の第２の結像光学系６の構成を示すも
ので、図２は第２の結像光学系６を２枚のレンズにより
構成した場合の構成図（平面図（ａ）および縦断面図
（ｂ））、図３は第２の結像光学系６を３枚のレンズに
より構成した場合の構成図（平面図（ａ）および縦断面
図（ｂ））である。

【００１７】まず、第２の結像光学系６を２枚のレンズ
により構成した場合について説明する。２枚構成からな
る第２の結像光学系６は、図２に示すように、光偏向反
射面４側に配設された第１レンズＬ_１と被走査面７側に
配設された第２レンズＬ_２からなる。

【００１８】上記第１レンズＬ_１は、光偏向反射面４側
の面が、主走査方向断面において非円弧状をなし、光軸
に対して直交しかつ主走査方向に対して平行な回転軸を
有する面からなり、被走査面７側の面が、光軸および主
走査方向に対して直交する回転軸を有するトーリック面
からなる。また、第１レンズＬ_１全体として、主走査方
向断面および副走査方向断面が正のパワーを有し、光軸
近傍において被走査面７側が凸のメニスカス形状をなし
ている。なお、光偏向反射面４側の面は、主走査方向断
面において円弧状をなすように構成してもよい。

【００１９】上記第２レンズＬ_２は、光偏向反射面４側
の面が、主走査方向断面において非円弧状をなし、副走
査方向断面において光軸に対して直交しかつ主走査方向
に対して平行な回転軸を有する面からなり、被走査面７
側の面が、主走査方向断面において凹、副走査方向断面
において凸となるような、光軸および主走査方向に対し
て直交する回転軸を有するトーリック面からなる。ま
た、第２レンズＬ_２全体として、光軸近傍における主走
査方向断面が負、副走査方向断面が正のパワーを有する
ようになっている。なお、被走査面７側の面は、シリン
ドリカル面となるように構成してもよい。さらに、光偏
向反射面４側の面形状と被走査面７側の面形状とを入れ
替えて構成してもよい。

【００２０】また、第２の結像光学系６を構成する第１
レンズＬ_１、第２レンズＬ_２は、プラスチック材料によ
り構成することが好ましい。このように第２の結像光学
系６をプラスチック材料からなるレンズにより構成する
ことにより、各レンズの加工性が向上して製造が容易に
なるとともに、コストを低減することができる。

【００２１】次に、第２の結像光学系６を３枚のレンズ
により構成した場合について説明する。３枚構成からな
る第２の結像光学系６は、図３に示すように、光偏向反
射面４側から順に、第１レンズＬ_１、第２レンズＬ_２、
第３レンズＬ_３を配設してなる。

【００２２】上記第１レンズＬ_１は、光偏向反射面４側
の面が、主走査方向断面において非円弧状をなし、光軸
に対して直交しかつ主走査方向に対して平行な回転軸を
有する面からなり、被走査面７側の面が、光軸および主
走査方向に対して直交する回転軸を有するトーリック面
からなる。また、第１レンズＬ_１全体として、主走査方
向断面および副走査方向断面が正のパワーを有し、光軸
近傍において被走査面７側が凸のメニスカス形状をなし
ている。なお、光偏向反射面４側の面は、主走査方向断
面において円弧状をなすように構成してもよい。

【００２３】上記第３レンズＬ_３は、光偏向反射面４側
の面が、主走査方向断面において直線状をなし、副走査
方向断面において凸のシリンドリカル面からなり、被走
査面側７の面が、主走査方向断面において非円弧状をな
し、副走査方向断面において凹となり、光軸付近より主
走査方向に離れた周辺部の曲率半径の絶対値が大きい凹
面となるような、光軸に対して直交しかつ主走査方向に
対して平行な回転軸を有する面からなる。また、第３レ
ンズＬ_３全体として主走査方向断面の光軸近傍において
ほとんどパワーを有せず、副走査方向断面が正のパワー
を有するようになっている。なお、被走査面７側の面
は、シリンドリカル面となるように構成してもよい。さ
らに、光偏向反射面４側の面形状と被走査面７側の面形
状とを入れ替えて構成してもよい。

【００２４】また、第２の結像光学系６を構成する第１
レンズＬ_１、第２レンズＬ_２、第３レンズＬ_３は、プラ
スチック材料により構成することが好ましい。このよう
に第２の結像光学系６をプラスチック材料からなるレン
ズにより構成することにより、各レンズの加工性が向上
して製造が容易になるとともに、コストを低減すること
ができる。

【００２５】以下、本発明に係る光走査装置の光学系に
おいて、特にその特徴となる第２の結像光学系６につい
て、その実施例を具体的数値を用いて説明する。なお、
以下の各実施例における数値データは、主走査方向の焦
点距離で規格化されている。

【００２６】＜実施例１＞実施例１における第２の結像
光学系６は、２枚のレンズＬ_１、Ｌ_２からなり、上述し
た図２に示す構成となっている。この実施例１における
第２の結像光学系６の各レンズ面の曲率半径Ｒ_Ｈ、Ｒ_Ｖ
（Ｒ_Ｈは主走査方向断面における曲率半径、Ｒ_Ｖは副走
査方向断面における曲率半径であり、以下の実施例２〜
４においても同様である。）、各レンズのレンズ間隔
（もしくはレンズ厚）Ｄ、および各レンズの波長７８０
ｎｍにおける屈折率Ｎを表１の上段に示す。ただし、こ
の表１および後述する表２〜４において、各記号Ｒ、
Ｄ、Ｎに対応させた数字は光偏向反射面４側から順に増
加するようになっている。また、曲率半径Ｒ_Ｈ、Ｒ
_Ｖは、後述するように、レンズ面が主走査方向断面形状
において非円弧となる面または非球面の場合は、光軸付
近の曲率半径の数値を示している。

【００２７】

【表１】

【００２８】ここで、各レンズ面について説明する。各
レンズ面において、所定断面における形状が非円弧とな
る面の非円弧形状は、下記の、非円弧／非球面式により
表される。なお、この非円弧／非球面式は、以下の実施
例２〜４における非円弧形状および非球面形状において
も同様である。

【００２９】

【数１】

【００３０】上記表１の中段に、この実施例１における
上記非円弧／非球面式に示される各非円弧の各係数１／
Ｒ、Ｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０の値を示す。

【００３１】第１面、すなわち、光偏向反射面４側に配
設された第１レンズＬ_１の光偏向反射面４側の面は、上
記非円弧／非球面式および各係数により表される主走査
方向断面上の非円弧を、この非円弧が光軸と交わる点か
ら光軸上に曲率半径Ｒ_Ｖ１だけ離れた点を含み同断面に
おいて光軸に対して直交しかつ主走査方向に対して平行
な直線を回転軸として回転させて形成される形状をな
す。

【００３２】第２面、すなわち、光偏向反射面４側に配
設された第１レンズＬ_１の被走査面７側の面は、曲率半
径Ｒ_Ｖ２なる円弧を、この円弧が光軸と交わる点から光
軸上に曲率半径Ｒ_Ｈ２だけ離れた点を含む主走査方向断
面に直交する直線を回転軸として回転させて形成される
形状をなす。

【００３３】第３面、すなわち、被走査面７側に配設さ
れた第２レンズＬ_２の光偏向反射面４側の面は、上記非
円弧／非球面式および各係数により表される主走査方向
断面上の非円弧を、この非円弧が光軸と交わる点から光
軸上に曲率半径Ｒ_Ｖ３だけ離れた点を含み同断面におい
て光軸に対して直交しかつ主走査方向に対して平行な直
線を回転軸として回転させて形成される形状をなす。

【００３４】第４面、すなわち、被走査面７側に配設さ
れた第２レンズＬ_２の被走査面７側の面は、曲率半径Ｒ
_Ｖ４なる円弧を、この円弧が光軸と交わる点から光軸上
に曲率半径Ｒ_Ｈ４だけ離れた点を含む主走査方向断面に
直交する直線を回転軸として回転させて形成される形状
をなす。

【００３５】上記表１の下段に、本実施例１における光
偏向反射面４から第１面までの面間隔Ｄ_０、主走査方向
の焦点距離ｆ_Ｈ、副走査方向の焦点距離ｆ_Ｖ、光偏向反
射面４と被走査面７との間の副走査方向断面の倍率
β_Ｖ、半画角θの各値を示す。

【００３６】＜実施例２＞実施例２における第２の結像
光学系６は、２枚のレンズからなり、上述した実施例１
とほぼ同様の構成とされている。この実施例２における
第２の結像光学系６の各レンズ面の曲率半径Ｒ_Ｈ、
Ｒ_Ｖ、各レンズのレンズ間隔（もしくはレンズ厚）Ｄ、
および各レンズの波長７８０ｎｍにおける屈折率Ｎを表
２の上段に示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】また、上記表２の中段に、この実施例２に
おける上記非円弧／非球面式に示される各非円弧の各係
数１／Ｒ、Ｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０の値を示し、
表２の下段に、本実施例２における光偏向反射面４から
第１面までの面間隔Ｄ_０、主走査方向の焦点距離ｆ_Ｈ、
副走査方向の焦点距離ｆ_Ｖ、光偏向反射面４と被走査面
７との間の副走査方向断面の倍率β_Ｖ、半画角θの各値
を示す。

【００３９】＜実施例３＞実施例３における第２の結像
光学系６は、２枚のレンズからなり、上述した実施例１
と比較して、第２レンズＬ_２の面形状において光偏向反
射面４側と被走査面７側とが入れ替わっている。

【００４０】この実施例３における第２の結像光学系６
の各レンズ面の曲率半径Ｒ_Ｈ、Ｒ_Ｖ、各レンズのレンズ
間隔（もしくはレンズ厚）Ｄ、および各レンズの波長７
８０ｎｍにおける屈折率Ｎを表３の上段に示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】また、上記表３の中段に、この実施例３に
おける上記非円弧／非球面式に示される各非円弧の各係
数１／Ｒ、Ｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０の値を示す。

【００４３】第１面、すなわち、光変更反射面４側に配
設された第１レンズＬ_１の光偏向反射面４側の面は、主
走査方向断面上の曲率半径Ｒ_Ｈ１なる円弧を、この円弧
が光軸と交わる点から光軸上に曲率半径Ｒ_Ｖ１だけ離れ
た点を含み、同断面において光軸に直交しかつ主走査方
向に対して平行な直線を回転軸として回転させて形成さ
れる形状をなす。

【００４４】第２面、すなわち、光変更反射面４側に配
設された第１レンズＬ_１の被走査面７側の面は、曲率半
径Ｒ_Ｖ２なる円弧を、この円弧が光軸と交わる点から光
軸上に曲率半径Ｒ_Ｈ２だけ離れた点を含む主走査方向断
面に直交する直線を回転軸として回転させて形成される
形状をなす。

【００４５】第３面、すなわち、被走査面７側に配設さ
れた第２レンズＬ_２の光偏向反射面４側の面は、主走査
方向断面において直線状をなし、副走査方向断面におい
て曲率半径Ｒ_Ｖ３なるシリンドリカル面の形状をなす。

【００４６】第４面、すなわち、被走査面７側に配設さ
れた第２レンズＬ_２の被走査面７側の面は、上記非円弧
／非球面式および各係数により表される主走査方向断面
上の非円弧を、この非円弧が光軸と交わる点から光軸上
に曲率半径Ｒ_Ｖ４だけ離れた点を含み同断面において光
軸に対して直交しかつ主走査方向に対して平行な直線を
回転軸として回転させて形成される形状をなす。

【００４７】上記表３の下段に、本実施例１における光
偏向反射面４から第１面までの面間隔Ｄ_０、主走査方向
の焦点距離ｆ_Ｈ、副走査方向の焦点距離ｆ_Ｖ、光偏向反
射面４と被走査面７との間の副走査方向断面の倍率
β_Ｖ、半画角θの各値を示す。

【００４８】＜実施例４＞実施例４における第２の結像
光学系６は、３枚のレンズからなり、上述した図３に示
す構成となっている。この実施例４における第２の結像
光学系６の各レンズ面の曲率半径Ｒ_Ｈ、Ｒ_Ｖ、各レンズ
のレンズ間隔（もしくはレンズ厚）Ｄ、および各レンズ
の波長７８０ｎｍにおける屈折率Ｎを表４の上段に示
す。

【００４９】

【表４】

【００５０】また、上記表４の中段に、この実施例４に
おける上記非円弧／非球面式に示される各非円弧／非球
面の各係数１／Ｒ、Ｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０の値
を示す。

【００５１】第１面、すなわち、最も光偏向反射面４側
に配設された第１レンズＬ_１の光偏向反射面４側の面
は、上記非円弧／非球面式および各係数により表される
主走査方向断面上の非円弧を、この非円弧が光軸と交わ
る点から光軸上に曲率半径Ｒ_Ｖ _１だけ離れた点を含み同
断面において光軸に対して直交しかつ主走査方向に対し
て平行な直線を回転軸として回転させて形成される形状
をなす。

【００５２】第２面、すなわち、最も光偏向反射面４側
に配設された第１レンズＬ_１の被走査面７側の面は、曲
率半径Ｒ_Ｖ２なる円弧を、この円弧が光軸と交わる点か
ら光軸上に曲率半径Ｒ_Ｈ２だけ離れた点を含む主走査方
向断面に直交する直線を回転軸として回転させて形成さ
れる形状をなす。

【００５３】第３面および第４面、すなわち、中間に配
設された第２レンズＬ_２の両面は、上記非円弧／非球面
式および各係数により表される主走査方向断面上の非円
弧を、光軸を回転軸として回転させて形成される非球面
形状をなす。

【００５４】第５面、すなわち、最も被走査面７側に配
設された第３レンズＬ_３の光偏向反射面４側の面は、主
走査方向断面において直線状をなし、副走査方向断面に
おいて曲率半径Ｒ_Ｖ５なるシリンドリカル面の形状をな
す。

【００５５】第６面、すなわち、最も被走査面７側に配
設された第３レンズＬ_３の被走査面７側の面は、上記非
円弧／非球面式および各係数により表される主走査方向
断面上の非円弧を、この非円弧が光軸と交わる点から光
軸上に曲率半径Ｒ_Ｖ６だけ離れた点を含み同断面におい
て光軸に対して直交しかつ主走査方向に対して平行な直
線を回転軸として回転させて形成される形状をなす。

【００５６】上記表４の下段に、本実施例４における光
偏向反射面４から第１面までの面間隔Ｄ_０、主走査方向
の焦点距離ｆ_Ｈ、副走査方向の焦点距離ｆ_Ｖ、光偏向反
射面４と被走査面７との間の副走査方向断面の倍率
β_Ｖ、半画角θの各値を示す。

【００５７】図４〜７に、本実施例１〜４に係る光走査
装置の光学系の各収差図（像面湾曲および歪曲収差）を
示す。なお、像面湾曲の各収差図では、主走査方向およ
び副走査方向の収差をそれぞれ示している。

【００５８】図４〜７から明らかなように、各実施例１
〜４によれば、各収差が良好に補正されている。

【００５９】なお、上記実施例では、副走査方向断面に
おいて曲率半径の絶対値が光軸近傍から主走査方向に離
れるにしたがって大きくなる凹面である面を用いたレン
ズを被走査面近くに配している。これに対して、副走査
方向断面の曲率半径が、光軸近傍から主走査方向に離れ
るにしたがって大きくなっていくが、途中で再び小さく
なるような形状としてもよい。

【００６０】また、本発明に係る光走査装置としては、
上記実施例のものに限られるものではなく種々の態様の
変更が可能であり、例えば各レンズの曲率半径Ｒ_Ｈ、Ｒ
_Ｖおよびレンズ間隔（もしくはレンズ厚）Ｄを適宜変更
することが可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光走
査装置によれば、光偏向反射手段と被走査面との間に配
設した２枚または３枚のレンズからなる第２の結像光学
系において、最も被走査面側に配設されたレンズは、そ
の一方の面が、主走査方向断面において非円弧状をな
し、副走査方向断面において光軸付近より主走査方向に
離れた周辺部の曲率半径の絶対値が大きい凹面となるよ
うに、光軸に対して直交しかつ主走査方向に対して平行
な回転軸を有する面からなり、他方の面が、副走査方向
断面において凸となるような、光軸および主走査方向に
対して直交する回転軸を有するトーリック面またはシリ
ンドリカル面であり、該レンズ全体として光軸近傍にお
ける副走査方向断面が正の屈折力を有するような構成と
することにより、主走査方向の等速性を確保しつつ、被
走査面においてビームスポットサイズの均一化を図るこ
とが可能となる。

【００６２】また、２枚または３枚のレンズからなる第
２の結像光学系のうちの最も光偏向手段側に配設された
レンズは、光偏向反射面側の面が、主走査方向断面にお
いて円弧状または非円弧状をなし、光軸に対して直交し
かつ主走査方向に対して平行な回転軸を有する面からな
り、被走査面側の面が、光軸および主走査方向に対して
直交する回転軸を有するトーリック面からなるような構
成とすることにより、上述した最も被走査面側に配設さ
れたレンズが奏する効果と相乗して、被走査面における
ビームスポットサイズをさらに均一化することが可能と
なる。

【００６３】また、最も光偏向手段側に配設されたレン
ズにおいて、主走査方向断面および副走査方向断面が正
の屈折力を有し、光軸近傍において被走査面側が凸のメ
ニスカス形状をなすような構成とすることにより、当該
レンズに対する光線の入射角および出射角を比較的小さ
くすることができ、レンズ加工における誤差の許容度を
大きくすることが可能となる。

【００６４】また、第２の結像光学系をプラスチック材
料からなるレンズにより構成することにより、各レンズ
の加工性が向上して製造が容易になるとともに、コスト
を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る光走査装置の構成を示
す概略図

【図２】本発明の実施形態に係る光走査装置において、
第２の結像光学系を２枚のレンズにより構成した場合の
構成図

【図３】本発明の実施形態に係る光走査装置において、
第２の結像光学系を３枚のレンズにより構成した場合の
構成図

【図４】実施例１に係る光走査装置における光学系の収
差図

【図５】実施例２に係る光走査装置における光学系の収
差図

【図６】実施例３に係る光走査装置における光学系の収
差図

【図７】実施例４に係る光走査装置における光学系の収
差図

【符号の説明】

Ｌ_１〜Ｌ_３第２の結像光学系を構成するレンズＲ_Ｈ１〜Ｒ_Ｈ６レンズ面の主走査方向の曲率半径Ｒ_Ｖ１〜Ｒ_Ｖ６レンズ面の副走査方向の曲率半径Ｄ_０〜Ｄ_３レンズ面間隔（レンズ厚）１光源２コリメータレンズ３シリンドリカルレンズ４光偏向反射面５ポリゴンミラー６第２の結像光学系７被走査面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA26 AA40 BA86 BB14 BB22 2H045 AA01 BA02 CA04 CA34 CA55 CA68 CB15 2H087 KA19 LA22 PA02 PA03 PA17 PB02 PB03 QA03 QA05 QA06 QA07 QA12 QA22 QA32 QA33 QA38 QA41 QA45 RA05 RA07 RA08 RA12 RA13 RA45 UA01 5C072 AA03 BA17 DA02 HA02 HA08 HA13 HB10 XA01 XA05 9A001 BB06 KK16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光束を略平行な光束として射
出するコリメータレンズと、該光束を所定位置において
副走査方向に結像させる第１の結像光学系と、前記所定
位置またはその近傍に配設された光偏向反射面を有する
光偏向手段と、前記光偏向手段により反射偏向された光
束を被走査面上に結像させる第２の結像光学系とを有す
る光走査装置において、前記第２の結像光学系は、２または３枚のレンズからな
り、該レンズのうちの最も被走査面側に配設されたレンズ
は、その一方の面が、主走査方向断面において非円弧状
をなし、副走査方向断面において光軸付近より主走査方
向に離れた周辺部の曲率半径の絶対値が大きい凹面とな
るように、光軸に対して直交しかつ主走査方向に対して
平行な回転軸を有する面からなり、他方の面が、副走査
方向断面において凸となるような、光軸および主走査方
向に対して直交する回転軸を有するトーリック面または
シリンドリカル面からなり、該レンズ全体として光軸近
傍における副走査方向断面が正の屈折力を有することを
特徴とする光走査装置。
【請求項２】前記第２の結像光学系のうちの最も被走
査面側に配設されたレンズは、光偏向反射面側の面が、
主走査方向断面において非円弧状をなし、副走査方向断
面において光軸付近より主走査方向に離れた周辺部の曲
率半径の絶対値が大きい凹面となるように、光軸に対し
て直交しかつ主走査方向に対して平行な回転軸を有する
面からなり、被走査面側の面が、主走査方向断面におい
て凹、副走査方向断面において凸となるような、光軸お
よび主走査方向に対して直交する回転軸を有するトーリ
ック面からなり、該レンズ全体として光軸近傍における
主走査方向断面が負、副走査方向断面が正の屈折力を有
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２の結像光学系のうちの最も被走
査面側に配設されたレンズは、光偏向反射面側の面が、
主走査方向断面において直線状をなし、副走査方向断面
において凸のシリンドリカル面からなり、被走査面側の
面が、主走査方向断面において非円弧状をなし、副走査
方向断面において、光軸付近より主走査方向に離れた周
辺部の曲率半径の絶対値が大きい凹面となるような、光
軸に対して直交しかつ主走査方向に対して平行な回転軸
を有する面からなり、該レンズ全体として主走査方向断
面の光軸近傍においてほとんど屈折力を有せず、副走査
方向断面が正の屈折力を有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４】前記第２の結像光学系のうちの最も光偏
向手段側に配設されたレンズは、光偏向反射面側の面
が、主走査方向断面において円弧状または非円弧状をな
し、光軸に対して直交しかつ主走査方向に対して平行な
回転軸を有する面からなり、被走査面側の面が、光軸お
よび主走査方向に対して直交する回転軸を有するトーリ
ック面からなり、全体として、主走査方向断面および副
走査方向断面が正の屈折力を有し、光軸近傍において被
走査面側が凸のメニスカス形状をなすことを特徴とする
請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の光走査装
置。
【請求項５】前記第２の結像光学系を構成する各レン
ズは、プラスチック材料からなることを特徴とする請求
項１〜４のうちのいずれか１項に記載の光走査装置。