JP2003066356A - 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置Info
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- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明では、型内の組み付け精度不足により
入射面に対する出射面のＺ方向（副走査方向）の偏心に
より発生する走査線湾曲を微小に抑えることができる光
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。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明で
は、単レンズの２つの光学面のうち光軸上の副走査方向
屈折力が大きい光学面において、該単レンズの光軸上の
副走査方向屈折力をφｐ、該単レンズの最軸外の副走査
方向屈折力をφｍ、該単レンズの光軸上の副走査方向屈
折力が大きい光学面の光軸上の副走査方向屈折力をφｐ
ｘ、該単レンズの光軸上の副走査方向屈折力が大きい光
学面の最軸外の副走査方向屈折力をφｍｘとした場合、 ０．９φｍ／φｐ≦φｍｘ／φｐｘ≦１．１φｍ／φｐ を満足するように、該単レンズの光学面の形状が設定さ
れている。
入射面に対する出射面のＺ方向（副走査方向）の偏心に
より発生する走査線湾曲を微小に抑えることができる光
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。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明で
は、単レンズの２つの光学面のうち光軸上の副走査方向
屈折力が大きい光学面において、該単レンズの光軸上の
副走査方向屈折力をφｐ、該単レンズの最軸外の副走査
方向屈折力をφｍ、該単レンズの光軸上の副走査方向屈
折力が大きい光学面の光軸上の副走査方向屈折力をφｐ
ｘ、該単レンズの光軸上の副走査方向屈折力が大きい光
学面の最軸外の副走査方向屈折力をφｍｘとした場合、 ０．９φｍ／φｐ≦φｍｘ／φｐｘ≦１．１φｍ／φｐ を満足するように、該単レンズの光学面の形状が設定さ
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は走査光学装置に関
し、特に光源手段から放射した光束を偏向素子で偏向さ
せｆθ特性を持った結像素子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、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ーやデジタル
複写機やマルチファンクションプリンタ等の画像形成装
置に好適な走査光学装置に関するものである。
し、特に光源手段から放射した光束を偏向素子で偏向さ
せｆθ特性を持った結像素子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、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ーやデジタル
複写機やマルチファンクションプリンタ等の画像形成装
置に好適な走査光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりレーザービームプリンター（Ｌ
ＢＰ）等の走査光学装置においては画像信号に応じて光
源手段から放射した光束を光変調している。そして該光
変調された光束を例えばポリゴンミラーから成る光偏向
器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する結像光学
系によって感光性の記録媒体面上にスポット状に集束さ
せ光走査して画像記録を行っている。
ＢＰ）等の走査光学装置においては画像信号に応じて光
源手段から放射した光束を光変調している。そして該光
変調された光束を例えばポリゴンミラーから成る光偏向
器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する結像光学
系によって感光性の記録媒体面上にスポット状に集束さ
せ光走査して画像記録を行っている。
【０００３】図１８は従来の走査光学装置の概略図であ
る。同図において光源手段１から放射した発散光束はコ
リメーターレンズ２により略平行光となり、絞り３によ
って該光束を制限して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４に入射した平行光束のうち
主走査面内においてはそのままの状態で射出する。また
副走査面内においては集束してポリゴンミラーから成る
光偏向器５の反射面にほぼ線像として結像する。光偏向
器５の反射面で反射偏向された光束はｆθ特性を有する
走査光学素子（ｆθレンズ）６を介して被走査面８に導
光される。そして光偏向器５を矢印方向に回転させるこ
とによって被走査面８上を走査している。
る。同図において光源手段１から放射した発散光束はコ
リメーターレンズ２により略平行光となり、絞り３によ
って該光束を制限して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４に入射した平行光束のうち
主走査面内においてはそのままの状態で射出する。また
副走査面内においては集束してポリゴンミラーから成る
光偏向器５の反射面にほぼ線像として結像する。光偏向
器５の反射面で反射偏向された光束はｆθ特性を有する
走査光学素子（ｆθレンズ）６を介して被走査面８に導
光される。そして光偏向器５を矢印方向に回転させるこ
とによって被走査面８上を走査している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この様な走査光学装置
において、高精度な画像情報の記録を行なうためには、 ・被走査面全域に渡って像面湾曲が良好に補正されてい
ること ・走査角θと像高Ｙとの間に等速性をともなう歪曲特性
（ｆθ特性）を有していること ・像面上でのスポット径が各像高において均一であるこ
と 等が必要である。この様な光学特性を満足する走査光学
装置、もしくはその補正光学系（走査光学素子）は従来
より種々提案されている。
において、高精度な画像情報の記録を行なうためには、 ・被走査面全域に渡って像面湾曲が良好に補正されてい
ること ・走査角θと像高Ｙとの間に等速性をともなう歪曲特性
（ｆθ特性）を有していること ・像面上でのスポット径が各像高において均一であるこ
と 等が必要である。この様な光学特性を満足する走査光学
装置、もしくはその補正光学系（走査光学素子）は従来
より種々提案されている。
【０００５】一方、レーザービームプリンターやデジタ
ル複写機の装置のコンパクト化や低下価格化に伴い走査
光学装置に対しても同様の要求がなされている。この様
な要望を満足する構成として、走査光学素子を１枚から
構成した走査光学装置が例えば特開平４−５０９０８号
公報や特開平９−３３８５０号公報等で提案されてい
る。
ル複写機の装置のコンパクト化や低下価格化に伴い走査
光学装置に対しても同様の要求がなされている。この様
な要望を満足する構成として、走査光学素子を１枚から
構成した走査光学装置が例えば特開平４−５０９０８号
公報や特開平９−３３８５０号公報等で提案されてい
る。
【０００６】特開平４−５０９０８号公報では、走査光
学素子の主走査方向に高次の非球面を用い収差特性を比
較的良好に補正しているが、光偏向器と被走査面間の副
走査方向の倍率が一定となっていないために、副走査方
向のスポット径が像高によって変化してしまう傾向があ
った。
学素子の主走査方向に高次の非球面を用い収差特性を比
較的良好に補正しているが、光偏向器と被走査面間の副
走査方向の倍率が一定となっていないために、副走査方
向のスポット径が像高によって変化してしまう傾向があ
った。
【０００７】一方、特開平９−３３８５０号公報におい
ては、走査光学装置において走査光学素子のレンズ面の
うち少なくとも２つの面において、副走査方向の曲率が
結像レンズの有効部で主走査方向に沿って連続的にかつ
主走査方向の曲率と独立に変化する事によって、副走査
方向の主平面の位置を２つの面のベンディングによって
制御し、各像高における副走査倍率を一定とすることに
よりスポット径を一定にする方法が提案されている。
ては、走査光学装置において走査光学素子のレンズ面の
うち少なくとも２つの面において、副走査方向の曲率が
結像レンズの有効部で主走査方向に沿って連続的にかつ
主走査方向の曲率と独立に変化する事によって、副走査
方向の主平面の位置を２つの面のベンディングによって
制御し、各像高における副走査倍率を一定とすることに
よりスポット径を一定にする方法が提案されている。
【０００８】しかしながら上記提案においては、副走査
倍率を一定とするために少なくとも２つの面のベンディ
ングさせ、主平面の位置を倍率が一定となる様に制御し
ているため主走査と副走査の形状を完全に独立に設定し
ており、レンズの肉厚を小さく押さえるために主走査方
向のレンズ形状が比較的大きな非球面量有する場合が多
かった。
倍率を一定とするために少なくとも２つの面のベンディ
ングさせ、主平面の位置を倍率が一定となる様に制御し
ているため主走査と副走査の形状を完全に独立に設定し
ており、レンズの肉厚を小さく押さえるために主走査方
向のレンズ形状が比較的大きな非球面量有する場合が多
かった。
【０００９】上記の様な主走査方向の非球面量の大きな
レンズでは、各レンズ面およびレンズの配置誤差により
光学的な性能の劣化が大きく発生する。光学的な性能の
劣化の中で特に副走査方向の走査線湾曲は走査線高さの
ずれや走査線の傾き等と異なり、装置本体で配置するミ
ラー等の調整により補正することができないため大きな
問題点となる。このため走査線湾曲を微小に抑える為に
は各レンズ面、及びレンズの配置を設計値通りに精度良
く配置するか、もしくはレンズに調整機構を設けて設計
上の配置になるように調整する必要が生じる。
レンズでは、各レンズ面およびレンズの配置誤差により
光学的な性能の劣化が大きく発生する。光学的な性能の
劣化の中で特に副走査方向の走査線湾曲は走査線高さの
ずれや走査線の傾き等と異なり、装置本体で配置するミ
ラー等の調整により補正することができないため大きな
問題点となる。このため走査線湾曲を微小に抑える為に
は各レンズ面、及びレンズの配置を設計値通りに精度良
く配置するか、もしくはレンズに調整機構を設けて設計
上の配置になるように調整する必要が生じる。
【００１０】更に４本の感光体（感光ドラム）を用いて
各々に光走査装置を配置してレーザー光により潜像を形
成し、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シア
ン），Ｂｋ（ブラック）の各色の原稿の画像を各々対応
する感光体面上に形成するカラー画像形成装置の場合、
各感光体面上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの４色の画
像を紙等の転写体上に重ね合わせるため、各感光体に対
応した走査装置の走査線に湾曲が発生していると４色間
での走査線の形状に誤差を生じ、転写体上での画像にお
いて色ずれが生じるため著しい画像性能の劣化を招くと
いう問題点がある。
各々に光走査装置を配置してレーザー光により潜像を形
成し、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シア
ン），Ｂｋ（ブラック）の各色の原稿の画像を各々対応
する感光体面上に形成するカラー画像形成装置の場合、
各感光体面上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの４色の画
像を紙等の転写体上に重ね合わせるため、各感光体に対
応した走査装置の走査線に湾曲が発生していると４色間
での走査線の形状に誤差を生じ、転写体上での画像にお
いて色ずれが生じるため著しい画像性能の劣化を招くと
いう問題点がある。
【００１１】図１９は同公報の実施例における、走査光
学素子、および各光学面が主走査方向と垂直な方向（副
走査方向）へ偏心（５０μｍ）したときの被走査面上に
おける走査線移動量を示す。同図より光学面の偏心時に
走査線湾曲が大きく発生し、高品位な画像を得るために
は配置精度の向上や、偏心調整を必要とすることが分か
る。
学素子、および各光学面が主走査方向と垂直な方向（副
走査方向）へ偏心（５０μｍ）したときの被走査面上に
おける走査線移動量を示す。同図より光学面の偏心時に
走査線湾曲が大きく発生し、高品位な画像を得るために
は配置精度の向上や、偏心調整を必要とすることが分か
る。
【００１２】図１９において、Ｒ１曲線は、ｆθレンズ
６の入射面のみが副走査方向へ偏心した場合の走査線湾
曲量を示し、Ｒ２曲線は、ｆθレンズ６の出射面のみが
偏心した場合の走査線湾曲量を示し、ｂｌｏｃｋ曲線
は、ｆθレンズ６の入射面及び出射面の両面が偏心した
場合の走査線湾曲量を示している。
６の入射面のみが副走査方向へ偏心した場合の走査線湾
曲量を示し、Ｒ２曲線は、ｆθレンズ６の出射面のみが
偏心した場合の走査線湾曲量を示し、ｂｌｏｃｋ曲線
は、ｆθレンズ６の入射面及び出射面の両面が偏心した
場合の走査線湾曲量を示している。
【００１３】本発明では、第１に、モールドレンズにお
いて型内の組み付け精度不足により入射面に対する出射
面のＺ方向（副走査方向）の偏心が生じた場合でも、走
査レンズの各面における副走査倍率を略一定とすること
で、同様に被走査面における副走査方向への偏心による
走査線曲がりを無くすことが可能である走査光学装置及
びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
いて型内の組み付け精度不足により入射面に対する出射
面のＺ方向（副走査方向）の偏心が生じた場合でも、走
査レンズの各面における副走査倍率を略一定とすること
で、同様に被走査面における副走査方向への偏心による
走査線曲がりを無くすことが可能である走査光学装置及
びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【００１４】第２に、本発明では、光学系の特性である
像面湾曲特性、等速走査を行なうためのｆθ特性、波面
収差も良好に補正し、走査光学素子を適切な形状にする
ことにより、モールドレンズの配置誤差により発生する
走査線湾曲も微小に抑えることができる走査光学装置及
びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
像面湾曲特性、等速走査を行なうためのｆθ特性、波面
収差も良好に補正し、走査光学素子を適切な形状にする
ことにより、モールドレンズの配置誤差により発生する
走査線湾曲も微小に抑えることができる走査光学装置及
びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の発明では、光源と、該光源から出射
した光束を偏向走査する偏向素子と、偏向光束を被走査
面上にスポット状に結像する走査光学素子と、を具備す
る走査光学装置において、前記走査光学素子はモールデ
ィングプロセスで製造された単レンズであり、前記走査
光学素子の副走査方向結像倍率の軸上と最軸外における
差が１０％以内であり、かつ、該単レンズの２つの光学
面のうち光軸上の副走査方向屈折力が大きい光学面にお
いて、該単レンズの光軸上の副走査方向屈折力をφｐ、
該単レンズの最軸外の副走査方向屈折力をφｍ、該単レ
ンズの光軸上の副走査方向屈折力が大きい光学面の光軸
上の副走査方向屈折力をφｐｘ、該単レンズの光軸上の
副走査方向屈折力が大きい光学面の最軸外の副走査方向
屈折力をφｍｘとした場合、０．９φｍ／φｐ ≦ φ
ｍｘ／φｐｘ ≦ １．１φｍ／φｐを満足するよう
に、該単レンズの光学面の形状が設定されていることを
特徴とする。
に、本発明の第１の発明では、光源と、該光源から出射
した光束を偏向走査する偏向素子と、偏向光束を被走査
面上にスポット状に結像する走査光学素子と、を具備す
る走査光学装置において、前記走査光学素子はモールデ
ィングプロセスで製造された単レンズであり、前記走査
光学素子の副走査方向結像倍率の軸上と最軸外における
差が１０％以内であり、かつ、該単レンズの２つの光学
面のうち光軸上の副走査方向屈折力が大きい光学面にお
いて、該単レンズの光軸上の副走査方向屈折力をφｐ、
該単レンズの最軸外の副走査方向屈折力をφｍ、該単レ
ンズの光軸上の副走査方向屈折力が大きい光学面の光軸
上の副走査方向屈折力をφｐｘ、該単レンズの光軸上の
副走査方向屈折力が大きい光学面の最軸外の副走査方向
屈折力をφｍｘとした場合、０．９φｍ／φｐ ≦ φ
ｍｘ／φｐｘ ≦ １．１φｍ／φｐを満足するよう
に、該単レンズの光学面の形状が設定されていることを
特徴とする。
【００１６】更に、前記単レンズの光軸上の副走査方向
屈折力が大きい光学面は出射面であることを特徴とす
る。
屈折力が大きい光学面は出射面であることを特徴とす
る。
【００１７】更に、前記走査光学素子の全系の副走査方
向のパワーをφｓ、前記単レンズの出射面の副走査方向
のパワーをφｓ２としたとき、該単レンズの出射面の副
走査方向のパワーは、０．９≦φｓ２／φｓ≦１．１を
満足していることを特徴とする。
向のパワーをφｓ、前記単レンズの出射面の副走査方向
のパワーをφｓ２としたとき、該単レンズの出射面の副
走査方向のパワーは、０．９≦φｓ２／φｓ≦１．１を
満足していることを特徴とする。
【００１８】更に、前記単レンズの出射面の副走査方向
のパワーは、０．９５≦φｓ２／φｓ≦１．０５を満足
していることを特徴とする。
のパワーは、０．９５≦φｓ２／φｓ≦１．０５を満足
していることを特徴とする。
【００１９】更に、光軸上における前記偏向素子から前
記単レンズの出射面までの空気換算距離をＬａ０、該単
レンズの出射面から前記被走査面までの距離をＬｂ０と
し、軸外における該偏向素子から該単レンズの出射面ま
での空気換算距離をＬａθ、該単レンズの出射面から該
被走査面までの距離をＬｂθとしたとき、該単レンズの
出射面の主走査方向の形状は、
記単レンズの出射面までの空気換算距離をＬａ０、該単
レンズの出射面から前記被走査面までの距離をＬｂ０と
し、軸外における該偏向素子から該単レンズの出射面ま
での空気換算距離をＬａθ、該単レンズの出射面から該
被走査面までの距離をＬｂθとしたとき、該単レンズの
出射面の主走査方向の形状は、
【００２０】
【外５】
【００２１】を満足していることを特徴とする。
【００２２】更に、前記単レンズの出射面の主走査方向
の形状は、
の形状は、
【外６】
【００２３】を満足していることを特徴とする。
【００２４】更に、前記偏向素子には、主走査方向に長
手の線像が形成された光束が入射することを特徴とす
る。
手の線像が形成された光束が入射することを特徴とす
る。
【００２５】更に、前記出射面の副走査方向のパワー又
は／及び前記入射面の副走査方向のパワーが主走査方向
の形状に相関無く変化していることを特徴とする。
は／及び前記入射面の副走査方向のパワーが主走査方向
の形状に相関無く変化していることを特徴とする。
【００２６】更に、前記出射面の副走査方向の曲率半径
が軸上から軸外に向って変化していることを特徴とす
る。
が軸上から軸外に向って変化していることを特徴とす
る。
【００２７】更に、前記入射面及び前記出射面がアナモ
フィック面であることを特徴とする。
フィック面であることを特徴とする。
【００２８】更に、前記単レンズの出射面の形状が円弧
であることを特徴とする。
であることを特徴とする。
【００２９】更に、前記単レンズの出射面の形状が非円
弧であることを特徴とする。
弧であることを特徴とする。
【００３０】更に、前記単レンズの出射面の主走査方向
の形状は、前記偏向素子側に曲率中心を有する円弧形状
であることを特徴とする。
の形状は、前記偏向素子側に曲率中心を有する円弧形状
であることを特徴とする。
【００３１】更に、前記光源は独立に変調可能な複数の
発光点を有するマルチビーム光源であることを特徴とす
る。
発光点を有するマルチビーム光源であることを特徴とす
る。
【００３２】本発明の第２の発明として、光源と、該光
源から出射した光束を偏向走査する偏向素子と、偏向光
束を被走査面上にスポット状に結像する走査光学素子
と、を具備する走査光学装置において、前記走査光学素
子はモールディングプロセスで製造された単レンズであ
り、前記走査光学素子の副走査方向結像倍率の画像有効
域内における差が１０％以内であり、かつ、該単レンズ
の２つの光学面のうち光軸上の副走査方向屈折力が大き
い光学面の副走査方向結像倍率の画像有効域内における
差が１０％以内となるように、該単レンズの光学面の形
状が設定されていることを特徴とする。
源から出射した光束を偏向走査する偏向素子と、偏向光
束を被走査面上にスポット状に結像する走査光学素子
と、を具備する走査光学装置において、前記走査光学素
子はモールディングプロセスで製造された単レンズであ
り、前記走査光学素子の副走査方向結像倍率の画像有効
域内における差が１０％以内であり、かつ、該単レンズ
の２つの光学面のうち光軸上の副走査方向屈折力が大き
い光学面の副走査方向結像倍率の画像有効域内における
差が１０％以内となるように、該単レンズの光学面の形
状が設定されていることを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】（第１実施例）図１は本発明の第
１実施例の走査光学装置の主走査方向の断面図、図２は
副走査方向の断面図である。
１実施例の走査光学装置の主走査方向の断面図、図２は
副走査方向の断面図である。
【００３４】本実施例の単レンズは、モールドプロセス
で成形されたプラスチィックレンズである。但し、モー
ルドレンズであればガラスモールドレンズにも本発明は
適用できる。
で成形されたプラスチィックレンズである。但し、モー
ルドレンズであればガラスモールドレンズにも本発明は
適用できる。
【００３５】同図において１は光源手段であり、例えば
半導体レーザーによって成り立っている。２はコリメー
ターレンズである。３は絞りであり光束（光量）を制限
している。４はシリンドリカルレンズである。
半導体レーザーによって成り立っている。２はコリメー
ターレンズである。３は絞りであり光束（光量）を制限
している。４はシリンドリカルレンズである。
【００３６】５は光偏向器でポリゴンミラーより成って
おりモーター等の駆動手段により矢印方向に回転してい
る。６１はｆθ特性を有する走査光学素子であり本実施
例では単レンズで構成されている。８は被走査面である
感光ドラムである。
おりモーター等の駆動手段により矢印方向に回転してい
る。６１はｆθ特性を有する走査光学素子であり本実施
例では単レンズで構成されている。８は被走査面である
感光ドラムである。
【００３７】光源手段である半導体レーザー１から出射
した発散光束はコリメーターレンズ２によって略平行光
に変換される。この光束は絞り３によって光量を制限さ
れリンドリカルレンズ４に入射する。このうち主走査方
向の光束はそのまま光偏向器であるポリゴンミラー５に
入射するが、副走査方向の光束はシリンドリカルレンズ
４によりポリゴンミラー面付近に結像される。したがっ
てポリゴンミラー５に入射する光束は主走査方向に長手
の線像となる。
した発散光束はコリメーターレンズ２によって略平行光
に変換される。この光束は絞り３によって光量を制限さ
れリンドリカルレンズ４に入射する。このうち主走査方
向の光束はそのまま光偏向器であるポリゴンミラー５に
入射するが、副走査方向の光束はシリンドリカルレンズ
４によりポリゴンミラー面付近に結像される。したがっ
てポリゴンミラー５に入射する光束は主走査方向に長手
の線像となる。
【００３８】このポリゴンミラー５に入射した光束はモ
−タ−によるポリゴンミラー５の矢印方向の回動によっ
て走査光学素子に向け偏向走査され、ｆθ特性を有する
走査光学素子６１に入射される。走査光学素子６１は主
走査方向と副走査方向に異なる屈折力を持ち、ポリゴン
ミラーからの偏向光束を被走査面に結像させるとともに
ポリゴンミラー面の倒れを補正している。走査光学素子
６１に入射した光束は、該走査光学素子６１により被走
査面８上に結像して、感光ドラム等からなる被走査面８
上を該光束で光走査する。
−タ−によるポリゴンミラー５の矢印方向の回動によっ
て走査光学素子に向け偏向走査され、ｆθ特性を有する
走査光学素子６１に入射される。走査光学素子６１は主
走査方向と副走査方向に異なる屈折力を持ち、ポリゴン
ミラーからの偏向光束を被走査面に結像させるとともに
ポリゴンミラー面の倒れを補正している。走査光学素子
６１に入射した光束は、該走査光学素子６１により被走
査面８上に結像して、感光ドラム等からなる被走査面８
上を該光束で光走査する。
【００３９】本発明における屈折面の面形状は以下の形
状表現式により表されている。
状表現式により表されている。
【００４０】光軸との交点を原点とし、光軸方向をｘ
軸、主走査面内において光軸と直交する軸をｙ軸、副走
査面内において光軸と直交する軸をｚ軸としたとき、主
走査方向と対応する母線方向が、
軸、主走査面内において光軸と直交する軸をｙ軸、副走
査面内において光軸と直交する軸をｚ軸としたとき、主
走査方向と対応する母線方向が、
【００４１】
【外７】
【００４２】（但し、Ｒは光軸上の母線曲率半径、Ｋ、
Ｂ４、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ１０は非球面係数） 副走査方向（光軸を含み主走査方向に対して直交する方
向）と対応する子線方向が、
Ｂ４、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ１０は非球面係数） 副走査方向（光軸を含み主走査方向に対して直交する方
向）と対応する子線方向が、
【００４３】
【外８】
【００４４】ここでｒ’＝ｒ０（１＋Ｄ２Ｙ２＋Ｄ４Ｙ
４＋Ｄ６Ｙ６＋Ｄ８Ｙ８＋Ｄ１０Ｙ １０） （但し、ｒ０は光軸上の子線曲率半径、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ
６、Ｄ８、Ｄ１０は係数） なお光軸外の子線曲率半径ｒ’は各々の位置における母
線の法線を含み主走査面と垂直な面内に定義されてい
る。また形状表現式における多項式は１０次までの関数
で表現しているが、次数はこれ以上でも以下でも差し支
えない。
４＋Ｄ６Ｙ６＋Ｄ８Ｙ８＋Ｄ１０Ｙ １０） （但し、ｒ０は光軸上の子線曲率半径、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ
６、Ｄ８、Ｄ１０は係数） なお光軸外の子線曲率半径ｒ’は各々の位置における母
線の法線を含み主走査面と垂直な面内に定義されてい
る。また形状表現式における多項式は１０次までの関数
で表現しているが、次数はこれ以上でも以下でも差し支
えない。
【００４５】ここで本発明の走査光学素子では前記課題
を解決するために副走査方向に以下の３つの機能を持た
せている。 ａ）副走査像面湾曲、面倒れの補正 ポリゴン反射面近傍にある線像を被走査面近傍に再結像
させ、画像有効域内において副走査方向の像面湾曲を補
正すると共に、ポリゴンミラー面の倒れ補正を行う。 ｂ）走査光学素子の画像有効域内における副走査倍率の
一定化 走査光学素子の副走査方向の結像倍率（以下、副走査倍
率）を画像有効域内で略一定とすることにより、被走査
面に入射する光束の副走査方向Ｆｎｏを揃え、画像有効
域内での副走査スポット径を均一にするとともにマルチ
ビーム走査光学装置においては隣接走査線の間隔を一定
とする。この画像有効域内における副走査方向の結像倍
率の差は走査光学装置としての実用上、１０％以下、望
ましくは５％以下に抑えることが必要である。
を解決するために副走査方向に以下の３つの機能を持た
せている。 ａ）副走査像面湾曲、面倒れの補正 ポリゴン反射面近傍にある線像を被走査面近傍に再結像
させ、画像有効域内において副走査方向の像面湾曲を補
正すると共に、ポリゴンミラー面の倒れ補正を行う。 ｂ）走査光学素子の画像有効域内における副走査倍率の
一定化 走査光学素子の副走査方向の結像倍率（以下、副走査倍
率）を画像有効域内で略一定とすることにより、被走査
面に入射する光束の副走査方向Ｆｎｏを揃え、画像有効
域内での副走査スポット径を均一にするとともにマルチ
ビーム走査光学装置においては隣接走査線の間隔を一定
とする。この画像有効域内における副走査方向の結像倍
率の差は走査光学装置としての実用上、１０％以下、望
ましくは５％以下に抑えることが必要である。
【００４６】また光学箱（筐体）へのレンズ組み付け誤
差、レンズ自体の製造誤差により走査光学素子全体が主
走査面と垂直な方向（以下、Ｚ方向）へ偏心した場合、
走査光学素子の副走査倍率を略一定とすることで被走査
面上における走査線は一律シフトし偏心による走査線曲
がりを無くすことが可能となる。 ｃ）走査光学素子の各光学面の画像有効域内における副
走査倍率の一定化 モールドレンズにおいて型内の組み付け精度不足により
入射面に対する出射面のＺ方向偏心が生じた場合、走査
レンズの各光学面における副走査倍率を略一定とするこ
とで、同様に被走査面における偏心による走査線曲がり
を無くすことが可能となる。特に光軸上の副走査方向屈
折力の大きい面は偏心に対する敏感度が高いため、同光
学面の副走査倍率の一定化は必須である。
差、レンズ自体の製造誤差により走査光学素子全体が主
走査面と垂直な方向（以下、Ｚ方向）へ偏心した場合、
走査光学素子の副走査倍率を略一定とすることで被走査
面上における走査線は一律シフトし偏心による走査線曲
がりを無くすことが可能となる。 ｃ）走査光学素子の各光学面の画像有効域内における副
走査倍率の一定化 モールドレンズにおいて型内の組み付け精度不足により
入射面に対する出射面のＺ方向偏心が生じた場合、走査
レンズの各光学面における副走査倍率を略一定とするこ
とで、同様に被走査面における偏心による走査線曲がり
を無くすことが可能となる。特に光軸上の副走査方向屈
折力の大きい面は偏心に対する敏感度が高いため、同光
学面の副走査倍率の一定化は必須である。
【００４７】この画像有効域内における光軸上の副走査
方向屈折力の大きい光学面の副走査方向の結像倍率（副
走査倍率）の差は走査光学装置としての実用上、１０％
以下、望ましくは５％以下に抑えることが必要である。
ここで光学面の副走査倍率とは該光学面に対する物体距
離と像距離との比で表される尺度であり、該光学面をＺ
方向に偏心させた時の単位量当たりの被走査面上での照
射位置変化量とも対応する量である。
方向屈折力の大きい光学面の副走査方向の結像倍率（副
走査倍率）の差は走査光学装置としての実用上、１０％
以下、望ましくは５％以下に抑えることが必要である。
ここで光学面の副走査倍率とは該光学面に対する物体距
離と像距離との比で表される尺度であり、該光学面をＺ
方向に偏心させた時の単位量当たりの被走査面上での照
射位置変化量とも対応する量である。
【００４８】またこの尺度の代わりに走査光学素子の副
走査方向の屈折力比を光軸上の副走査方向屈折力が大き
い光学面（ｘ面）において一定にすることでも同様の効
果が得られ、その場合は下記の条件式を満足させること
が必要である。
走査方向の屈折力比を光軸上の副走査方向屈折力が大き
い光学面（ｘ面）において一定にすることでも同様の効
果が得られ、その場合は下記の条件式を満足させること
が必要である。
【００４９】
０．９φｍ／φｐ≦φｍｘ／φｐｘ≦１．１φｍ／φｐ……（１）
第３の光学素子の副走査方向屈折力 光軸上：φｐ 最
軸外：φｍ 同素子ｘ面の副走査方向屈折力 光軸上：φｐｘ 最軸
外：φｍｘ ここでφｍは、φｍｘは主走査方向の屈折を考慮する必
要があり、例えば、 φｍｘ＝（ｎｉｃｏｓθｉ−ｎｏｃｏｓθ０）／ｒ ｎｏ：物体側屈折率 ｎｉ：像側屈折率 θｏ：物体側入射角 θｉ：像側入射角 で算出することが可能である。
軸外：φｍ 同素子ｘ面の副走査方向屈折力 光軸上：φｐｘ 最軸
外：φｍｘ ここでφｍは、φｍｘは主走査方向の屈折を考慮する必
要があり、例えば、 φｍｘ＝（ｎｉｃｏｓθｉ−ｎｏｃｏｓθ０）／ｒ ｎｏ：物体側屈折率 ｎｉ：像側屈折率 θｏ：物体側入射角 θｉ：像側入射角 で算出することが可能である。
【００５０】次に本発明ではこれらを実施する具体的な
手法として、走査光学素子を単レンズから構成し、 １）走査光学素子の出射面の主走査方向の形状を画像有
効域内で副走査倍率が略一定となるよう決定すること、 ２）走査光学素子の出射面に副走査方向のほぼ全ての屈
折力を配すること、 ３）走査光学素子の出射面の副走査方向の曲率を主走査
方向の軸上から軸外に向け連続的に変化させること、 により上記ａ），ｂ），ｃ）３項目を満足させている。
手法として、走査光学素子を単レンズから構成し、 １）走査光学素子の出射面の主走査方向の形状を画像有
効域内で副走査倍率が略一定となるよう決定すること、 ２）走査光学素子の出射面に副走査方向のほぼ全ての屈
折力を配すること、 ３）走査光学素子の出射面の副走査方向の曲率を主走査
方向の軸上から軸外に向け連続的に変化させること、 により上記ａ），ｂ），ｃ）３項目を満足させている。
【００５１】副走査倍率が一定となるような主走査形状
とは図３で示すように、ポリゴンミラー面（偏向面）か
ら走査光学素子出射面までの空気換算距離Ｐ１又はＭ１
（レンズ内部は実距離／屈折率で換算）と出射面から被
走査面までの距離Ｐ２又はＭ２との比が画像有効域内で
略一定となるような面形状であり、偏向器側に曲率中心
を有する略円形状の光学面となる。そして同面に副走査
方向のほぼ全てのパワーを配することによって走査光学
素子の副走査倍率を画像有効域内で略一定とするととも
に、出射面における副走査倍率も略一定となる。ポリゴ
ンミラー面（偏向面）から走査光学素子の出射面までの
空気換算距離と出射面から被走査面までの距離との比の
変動量は走査光学装置として実用上１０％以下、望まし
くは５％以下に押さえることが必要である。
とは図３で示すように、ポリゴンミラー面（偏向面）か
ら走査光学素子出射面までの空気換算距離Ｐ１又はＭ１
（レンズ内部は実距離／屈折率で換算）と出射面から被
走査面までの距離Ｐ２又はＭ２との比が画像有効域内で
略一定となるような面形状であり、偏向器側に曲率中心
を有する略円形状の光学面となる。そして同面に副走査
方向のほぼ全てのパワーを配することによって走査光学
素子の副走査倍率を画像有効域内で略一定とするととも
に、出射面における副走査倍率も略一定となる。ポリゴ
ンミラー面（偏向面）から走査光学素子の出射面までの
空気換算距離と出射面から被走査面までの距離との比の
変動量は走査光学装置として実用上１０％以下、望まし
くは５％以下に押さえることが必要である。
【００５２】これにより、走査光学素子６１の副走査方
向のパワーを出射面６１ｂに集中させ、且つ主走査方向
に光軸から離れるに従って子線曲率半径を連続的に変化
させる構成をとるだけで、副走査方向の像面湾曲ならび
に副走査倍率を被走査面８上の走査有効全域における均
一性（副走査倍率一定）の両方を同時に且つ良好に補正
することができる。
向のパワーを出射面６１ｂに集中させ、且つ主走査方向
に光軸から離れるに従って子線曲率半径を連続的に変化
させる構成をとるだけで、副走査方向の像面湾曲ならび
に副走査倍率を被走査面８上の走査有効全域における均
一性（副走査倍率一定）の両方を同時に且つ良好に補正
することができる。
【００５３】ここでポリゴンミラー５面上に回転中心が
無いことによる走査中の偏向面の出入りは量が小さいた
め無視して考えても差し支えない。
無いことによる走査中の偏向面の出入りは量が小さいた
め無視して考えても差し支えない。
【００５４】走査線の湾曲の敏感度を低減させるために
は、結像光学系の副走査方向のパワーが、単レンズの１
面に略集中していることが望ましい。副走査方向のパワ
ーが複数の光学素子または複数の面で分担されている場
合には、それぞれの光学素子の配置誤差により発生する
走査線湾曲が積算されるばかりか、光偏向器側に配置さ
れる光学素子により発生する走査線湾曲が被走査面側に
配置される光学素子の配置誤差により増幅する場合があ
るからである。したがって結像光学系が単レンズにより
構成され、かつ単レンズの１面に副走査方向のパワーが
略集中していることが、走査線湾曲の敏感度を低減させ
る最適な方法である。副走査方向のパワーの集中の度合
いは、単レンズの全副走査パワーに対して、走査光学装
置として実用上９０％以上、望ましくは９５％以上であ
ることが必要である。
は、結像光学系の副走査方向のパワーが、単レンズの１
面に略集中していることが望ましい。副走査方向のパワ
ーが複数の光学素子または複数の面で分担されている場
合には、それぞれの光学素子の配置誤差により発生する
走査線湾曲が積算されるばかりか、光偏向器側に配置さ
れる光学素子により発生する走査線湾曲が被走査面側に
配置される光学素子の配置誤差により増幅する場合があ
るからである。したがって結像光学系が単レンズにより
構成され、かつ単レンズの１面に副走査方向のパワーが
略集中していることが、走査線湾曲の敏感度を低減させ
る最適な方法である。副走査方向のパワーの集中の度合
いは、単レンズの全副走査パワーに対して、走査光学装
置として実用上９０％以上、望ましくは９５％以上であ
ることが必要である。
【００５５】図４に本実施例における設計データを示
す。
す。
【００５６】本実施例では走査光学素子６１は入射面は
主走査方向が非球面形状、副走査方向が平面のシリンダ
ー面、出射面は主走査方向が円形状、副走査方向が主走
査方向とは異なる円形状でかつ主走査方向に対応して曲
率が変化する変形トーリック面により構成されている。
主走査方向が非球面形状、副走査方向が平面のシリンダ
ー面、出射面は主走査方向が円形状、副走査方向が主走
査方向とは異なる円形状でかつ主走査方向に対応して曲
率が変化する変形トーリック面により構成されている。
【００５７】出射面の主走査形状は上記項目１）に従
い、画像有効域内で副走査倍率が略一定となるよう決定
されており、また副走査方向の屈折力も出射面に集中さ
せている。
い、画像有効域内で副走査倍率が略一定となるよう決定
されており、また副走査方向の屈折力も出射面に集中さ
せている。
【００５８】また走査光学素子全体、光軸上の副走査方
向の屈折力が最も大きい出射面における副走査方向の屈
折力は、
向の屈折力が最も大きい出射面における副走査方向の屈
折力は、
【００５９】
【表１】
【００６０】となり条件式（１）を満足する。
【００６１】本実施例における走査光学装置では、光軸
上におけるポリゴンミラーの偏向面５ａから走査光学素
子６１の出射面６１ｂまでの空気換算距離（レンズ中は
実距離／屈折率）はＬａ０＝６３．１９３ｍｍ、前記走
査光学素子６１の出射面６１ｂから前記被走査面８まで
の距離はＬｂ０＝１４７．２８３ｍｍであり、軸外にお
けるポリゴンミラーの偏向面５ａから走査光学素子６１
の出射面６１ｂまでの空気換算距離はＬａθ＝７２．８
４３ｍｍ、走査光学素子６１の出射面６１ｂから前記被
走査面８までの距離はＬｂθ＝１７０．７４２ｍｍであ
って、
上におけるポリゴンミラーの偏向面５ａから走査光学素
子６１の出射面６１ｂまでの空気換算距離（レンズ中は
実距離／屈折率）はＬａ０＝６３．１９３ｍｍ、前記走
査光学素子６１の出射面６１ｂから前記被走査面８まで
の距離はＬｂ０＝１４７．２８３ｍｍであり、軸外にお
けるポリゴンミラーの偏向面５ａから走査光学素子６１
の出射面６１ｂまでの空気換算距離はＬａθ＝７２．８
４３ｍｍ、走査光学素子６１の出射面６１ｂから前記被
走査面８までの距離はＬｂθ＝１７０．７４２ｍｍであ
って、
【００６２】
【外９】
【００６３】となり、
【外１０】
【００６４】なる条件を満足するように両面６１ａ・６
１ｂ（特に出射面６１ｂ）の主走査方向形状（母線形
状）を決定している。最軸外を走査する時の入射光線の
主光線と偏向面５ａとの交点をＸ、Ｙ座標の原点とし算
出している。
１ｂ（特に出射面６１ｂ）の主走査方向形状（母線形
状）を決定している。最軸外を走査する時の入射光線の
主光線と偏向面５ａとの交点をＸ、Ｙ座標の原点とし算
出している。
【００６５】副走査方向のＦｎｏの比は、
Ｆｍｉｎ／Ｆｍａｘ＝０．９８２≧０．９
となり、副走査倍率の一定の条件を満足することを示し
ている。
ている。
【００６６】前記結像光学系の光路長をＬ、焦点距離を
ｆとしたとき、 １．３５ｆ≦Ｌ＝１．４５≦１．５５ｆ であり、出射面の主走査方向の形状を副走査倍率を一定
とするように決定し、かつ主走査方向の像面湾曲及びｆ
θ特性も良好に補正する、光路長と焦点距離の関係を満
足している。
ｆとしたとき、 １．３５ｆ≦Ｌ＝１．４５≦１．５５ｆ であり、出射面の主走査方向の形状を副走査倍率を一定
とするように決定し、かつ主走査方向の像面湾曲及びｆ
θ特性も良好に補正する、光路長と焦点距離の関係を満
足している。
【００６７】前記結像光学系の全系の副走査方向のパワ
ーをφｓ、出射面（第２面）の副走査方向のパワーをφ
ｓ２としたとき ０．９≦φｓ２／φｓ＝１．０≦１．１ であり、副走査方向のパワーが出射面に集中しているこ
とによって、走査線湾曲の配置敏感度の低い系が実現さ
れている。
ーをφｓ、出射面（第２面）の副走査方向のパワーをφ
ｓ２としたとき ０．９≦φｓ２／φｓ＝１．０≦１．１ であり、副走査方向のパワーが出射面に集中しているこ
とによって、走査線湾曲の配置敏感度の低い系が実現さ
れている。
【００６８】図５は本実施例における、幾何収差、走査
光学素子の副走査倍率差を示しており、いづれも良好に
補正されている。また画像有効域内における各光学面の
副走査倍率差は、 入射面：０％（平面） 出射面：１．４％ となり、光軸上の副走査方向屈折力が最も大きい出射面
において画像有効域内での副走査倍率が略一定となって
いることが伺える。
光学素子の副走査倍率差を示しており、いづれも良好に
補正されている。また画像有効域内における各光学面の
副走査倍率差は、 入射面：０％（平面） 出射面：１．４％ となり、光軸上の副走査方向屈折力が最も大きい出射面
において画像有効域内での副走査倍率が略一定となって
いることが伺える。
【００６９】図６は本実施例における走査光学素子全
体、及び各光学面をＺ方向に偏心（偏心量５０μｍ）さ
せたときの被走査面上における走査線の移動量（Ｚ方
向）を示す図である。同図より偏心により照射位置は変
動するものの、走査線湾曲（曲がり）の発生は微量であ
ることが分かる。
体、及び各光学面をＺ方向に偏心（偏心量５０μｍ）さ
せたときの被走査面上における走査線の移動量（Ｚ方
向）を示す図である。同図より偏心により照射位置は変
動するものの、走査線湾曲（曲がり）の発生は微量であ
ることが分かる。
【００７０】図６において、Ｒ１曲線は、ｆθレンズ６
１の入射面のみが偏心した場合の走査線湾曲量を示し、
Ｒ２曲線は、ｆθレンズ６１の出射面のみが偏心した場
合の走査線湾曲量を示し、ｂｌｏｃｋ曲線は、ｆθレン
ズ６１の入射面及び出射面の両面が偏心した場合の走査
線湾曲量を示している。
１の入射面のみが偏心した場合の走査線湾曲量を示し、
Ｒ２曲線は、ｆθレンズ６１の出射面のみが偏心した場
合の走査線湾曲量を示し、ｂｌｏｃｋ曲線は、ｆθレン
ズ６１の入射面及び出射面の両面が偏心した場合の走査
線湾曲量を示している。
【００７１】つまり、図６の結果から、光学箱（筐体）
へのレンズ組み付け誤差、レンズ自体の製造誤差により
走査レンズ全体が走査面と垂直な方向（Ｚ方向）へ偏心
した場合でも、走査レンズの副走査倍率を略一定とする
ことで被走査面上における走査線は一律シフトし偏心に
よる走査線曲がりを無くすことが可能であることが判
る。
へのレンズ組み付け誤差、レンズ自体の製造誤差により
走査レンズ全体が走査面と垂直な方向（Ｚ方向）へ偏心
した場合でも、走査レンズの副走査倍率を略一定とする
ことで被走査面上における走査線は一律シフトし偏心に
よる走査線曲がりを無くすことが可能であることが判
る。
【００７２】また、図６の結果から、特にモールドレン
ズにおいて型内の組み付け精度不足により入射面に対す
る出射面のＺ方向偏心が生じた場合でも、走査レンズの
各面における副走査倍率を略一定とすることで、同様に
被走査面における副走査方向への偏心による走査線曲が
りを無くすことが可能であることが判る。
ズにおいて型内の組み付け精度不足により入射面に対す
る出射面のＺ方向偏心が生じた場合でも、走査レンズの
各面における副走査倍率を略一定とすることで、同様に
被走査面における副走査方向への偏心による走査線曲が
りを無くすことが可能であることが判る。
【００７３】以上、本実施例では走査光学素子をシリン
ダー面、変形トーリック面からなる単レンズより構成
し、走査光学素子、及び同素子の各光学面の副走査倍率
を画像有効域内で略一定とすることにより、走査光学素
子全体、及び各光学面に配置誤差、製造誤差による偏心
が生じても走査線湾曲を生じない走査光学装置を単玉レ
ンズを使用し安価に実現することが可能となる。
ダー面、変形トーリック面からなる単レンズより構成
し、走査光学素子、及び同素子の各光学面の副走査倍率
を画像有効域内で略一定とすることにより、走査光学素
子全体、及び各光学面に配置誤差、製造誤差による偏心
が生じても走査線湾曲を生じない走査光学装置を単玉レ
ンズを使用し安価に実現することが可能となる。
【００７４】（第２実施例）図７は本発明の第２実施例
の走査光学装置の主走査方向の断面図、図８は副走査方
向の断面図である。第２実施例において第１実施例と異
なる点は、光源にマルチビームレーザーを用いた点、さ
らに走査光学装置をカラー画像形成装置に搭載した点、
走査光学素子の入射面、出射面の形状を変更した点であ
り他は第１実施例と同様である。
の走査光学装置の主走査方向の断面図、図８は副走査方
向の断面図である。第２実施例において第１実施例と異
なる点は、光源にマルチビームレーザーを用いた点、さ
らに走査光学装置をカラー画像形成装置に搭載した点、
走査光学素子の入射面、出射面の形状を変更した点であ
り他は第１実施例と同様である。
【００７５】同図において１１は光源であるマルチビー
ムレーザーであり、独立に変調された２本の光束を同時
に出射している（図中では１本の光束のみ記載）。また
本実施例ではこの走査光学装置を図９に示すカラー画像
形成装置に搭載している。同装置は複数の走査光学装置
からの複数の光束をそれぞれ対応する像担持体上に導光
し、異なった色光の画像情報を記録するカラー画像形成
装置である。
ムレーザーであり、独立に変調された２本の光束を同時
に出射している（図中では１本の光束のみ記載）。また
本実施例ではこの走査光学装置を図９に示すカラー画像
形成装置に搭載している。同装置は複数の走査光学装置
からの複数の光束をそれぞれ対応する像担持体上に導光
し、異なった色光の画像情報を記録するカラー画像形成
装置である。
【００７６】図１０に本実施例における設計データを示
す。
す。
【００７７】本実施例では走査光学素子６２は入射面は
主走査方向が非球面形状、副走査方向が微小の屈折力を
有する凸面のトーリック面、出射面は主走査方向が非球
面形状、副走査方向が主走査方向とは異なる円形状でか
つ主走査方向に対応して曲率が変化する変形トーリック
面により構成されている。
主走査方向が非球面形状、副走査方向が微小の屈折力を
有する凸面のトーリック面、出射面は主走査方向が非球
面形状、副走査方向が主走査方向とは異なる円形状でか
つ主走査方向に対応して曲率が変化する変形トーリック
面により構成されている。
【００７８】出射面の主走査形状は上記項目１）に従
い、画像有効域内で副走査倍率が略一定となるよう決定
されており、また副走査方向の屈折力も入射面側に微少
量配分しているものの大半を出射面に集中させている。
入射面側の屈折力配分は走査光学素子の屈折力の１割以
下であれば実質上、本発明の効果を得られる。
い、画像有効域内で副走査倍率が略一定となるよう決定
されており、また副走査方向の屈折力も入射面側に微少
量配分しているものの大半を出射面に集中させている。
入射面側の屈折力配分は走査光学素子の屈折力の１割以
下であれば実質上、本発明の効果を得られる。
【００７９】図１１は本実施例における、幾何収差、走
査光学素子の副走査倍率差を示しており、いづれも良好
に補正されている。また走査光学素子全体、光軸上の副
走査方向の屈折力が最も大きい出射面における副走査方
向の屈折力は、
査光学素子の副走査倍率差を示しており、いづれも良好
に補正されている。また走査光学素子全体、光軸上の副
走査方向の屈折力が最も大きい出射面における副走査方
向の屈折力は、
【００８０】
【表２】
【００８１】となり条件式（１）を満足する。
【００８２】また、本実施例においても、Ｌｂθ／Ｌ
ａθ＝０．９７４８×Ｌｂ０／Ｌａ０となり、
ａθ＝０．９７４８×Ｌｂ０／Ｌａ０となり、
【外１１】
【００８３】を満たす。
【００８４】また、前記結像光学系の全系の副走査方向
のパワーをφｓ、出射面（第２面）の副走査方向のパワ
ーをφｓ２としたとき ０．９≦φｓ２／φｓ＝０．９３２≦１．１ である。
のパワーをφｓ、出射面（第２面）の副走査方向のパワ
ーをφｓ２としたとき ０．９≦φｓ２／φｓ＝０．９３２≦１．１ である。
【００８５】図１２は本実施例における走査光学素子全
体、及び各光学面をＺ方向に偏心（偏心量５０μｍ）さ
せたときの被走査面上における走査線の移動量（Ｚ方
向）を示す図である。同図より偏心により照射位置は変
動するものの、走査線湾曲（曲がり）の発生は微量であ
ることが分かる。
体、及び各光学面をＺ方向に偏心（偏心量５０μｍ）さ
せたときの被走査面上における走査線の移動量（Ｚ方
向）を示す図である。同図より偏心により照射位置は変
動するものの、走査線湾曲（曲がり）の発生は微量であ
ることが分かる。
【００８６】以上、本実施例では走査光学素子をトーリ
ック面、変形トーリック面からなる単レンズより構成
し、走査光学素子、及び同素子の各光学面の副走査倍率
を画像有効域内で略一定とすることにより、走査光学素
子全体、及び各光学面に偏心が生じても走査線湾曲を生
じない走査光学装置を単玉レンズを使用し安価に実現す
ることが可能となる。
ック面、変形トーリック面からなる単レンズより構成
し、走査光学素子、及び同素子の各光学面の副走査倍率
を画像有効域内で略一定とすることにより、走査光学素
子全体、及び各光学面に偏心が生じても走査線湾曲を生
じない走査光学装置を単玉レンズを使用し安価に実現す
ることが可能となる。
【００８７】さらに本実施例固有の効果として、画像有
効域内における走査光学素子の副走査倍率の一定化によ
り、マルチビームを用いた走査光学装置における複数光
束間の被走査面上での走査線間隔が均一化され、高精細
な画像形成が可能な走査光学装置が実現できる。
効域内における走査光学素子の副走査倍率の一定化によ
り、マルチビームを用いた走査光学装置における複数光
束間の被走査面上での走査線間隔が均一化され、高精細
な画像形成が可能な走査光学装置が実現できる。
【００８８】また走査光学素子の各光学面の副走査倍率
を一定化することで素子の製造誤差等により走査線湾曲
を生じない、そして走査線湾曲（曲がり）調整を必要と
しない色ずれの少ないカラー画像形成装置の実現が可能
となる。
を一定化することで素子の製造誤差等により走査線湾曲
を生じない、そして走査線湾曲（曲がり）調整を必要と
しない色ずれの少ないカラー画像形成装置の実現が可能
となる。
【００８９】（第３実施例）図１３は本発明の第３実施
例の走査光学装置における主走査方向の断面図、図１４
は副走査方向の断面図である。第３実施例において第１
実施例と異なる点は、走査光学素子の入射面と出射面の
形状を変更した点、さらに走査光学装置を画像形成装置
に搭載した点であり他は第１実施例と同様である。
例の走査光学装置における主走査方向の断面図、図１４
は副走査方向の断面図である。第３実施例において第１
実施例と異なる点は、走査光学素子の入射面と出射面の
形状を変更した点、さらに走査光学装置を画像形成装置
に搭載した点であり他は第１実施例と同様である。
【００９０】図１５に本実施例における設計データを示
す。
す。
【００９１】本実施例では走査光学素子６３は入射面は
主走査方向が非球面形状、副走査方向が凸面のトーリッ
ク面、出射面は主走査方向が円形状、副走査方向が主走
査方向とは異なる円形状でかつ主走査方向に対応して曲
率が変化する変形トーリック面により構成されている。
主走査方向が非球面形状、副走査方向が凸面のトーリッ
ク面、出射面は主走査方向が円形状、副走査方向が主走
査方向とは異なる円形状でかつ主走査方向に対応して曲
率が変化する変形トーリック面により構成されている。
【００９２】また走査光学素子全体、光軸上の副走査方
向の屈折力が最も大きい出射面における副走査方向の屈
折力は、
向の屈折力が最も大きい出射面における副走査方向の屈
折力は、
【００９３】
【表３】
【００９４】となり条件式（１）を満足する。
【００９５】また、本実施例においても、Ｌｂθ／Ｌａ
θ＝１．００５７×Ｌｂ０／Ｌａ０となり、
θ＝１．００５７×Ｌｂ０／Ｌａ０となり、
【外１２】
【００９６】を満たす。
【００９７】また、前記結像光学系の全系の副走査方向
のパワーをφｓ、出射面（第２面）の副走査方向のパワ
ーをφｓ２としたとき ０．９≦φｓ２／φｓ＝０．９２９≦１．１ である。
のパワーをφｓ、出射面（第２面）の副走査方向のパワ
ーをφｓ２としたとき ０．９≦φｓ２／φｓ＝０．９２９≦１．１ である。
【００９８】出射面の主走査形状は上記項目１）に従
い、画像有効域内で副走査倍率が略一定となるよう決定
されており、また副走査方向の屈折力も出射面に集中さ
せている。
い、画像有効域内で副走査倍率が略一定となるよう決定
されており、また副走査方向の屈折力も出射面に集中さ
せている。
【００９９】図１６は本実施例における、幾何収差、走
査光学素子の副走査倍率差を示しており、いづれも良好
に補正されている。また画像有効域内における各光学面
の副走査倍率差は、 入射面：６５％ 出射面：５．３％ となり、光軸上の副走査方向屈折力が最も大きい出射面
において画像有効域内での副走査倍率が略一定となって
いることが伺える。なお入射面に付けている副走査方向
の屈折力は微量であり同面の偏心による走査線移動量自
体が少ないため、入射面の副走査倍率差は大きくても差
し支えない。入射面側の屈折力配分は走査光学素子の屈
折力の１割以下であれば実質上、本発明の効果を得られ
る。
査光学素子の副走査倍率差を示しており、いづれも良好
に補正されている。また画像有効域内における各光学面
の副走査倍率差は、 入射面：６５％ 出射面：５．３％ となり、光軸上の副走査方向屈折力が最も大きい出射面
において画像有効域内での副走査倍率が略一定となって
いることが伺える。なお入射面に付けている副走査方向
の屈折力は微量であり同面の偏心による走査線移動量自
体が少ないため、入射面の副走査倍率差は大きくても差
し支えない。入射面側の屈折力配分は走査光学素子の屈
折力の１割以下であれば実質上、本発明の効果を得られ
る。
【０１００】図１７は本実施例における走査光学素子全
体、及び各光学面をＺ方向に偏心（偏心量５０μｍ）さ
せたときの被走査面上における走査線の移動量（Ｚ方
向）を示す図である。同図より偏心により照射位置は変
動するものの、走査線湾曲（曲がり）の発生は微量であ
ることが分かる。
体、及び各光学面をＺ方向に偏心（偏心量５０μｍ）さ
せたときの被走査面上における走査線の移動量（Ｚ方
向）を示す図である。同図より偏心により照射位置は変
動するものの、走査線湾曲（曲がり）の発生は微量であ
ることが分かる。
【０１０１】（第４実施例）図２１は本発明の光走査装
置の実施例４の主走査方向の要部断面図（主走査断面
図）、図２２は図２１の副走査方向の要部断面図（副走
査断面図）である。
置の実施例４の主走査方向の要部断面図（主走査断面
図）、図２２は図２１の副走査方向の要部断面図（副走
査断面図）である。
【０１０２】実施例４が実施例１と異なる点は、走査光
学素子の第１面の主走査方向が円弧、第２面が非球面と
なっている点である。 主走査方向の形状が実施例１と
異なるが、良好な収差特性を示しており、十分な結像特
性を示している。
学素子の第１面の主走査方向が円弧、第２面が非球面と
なっている点である。 主走査方向の形状が実施例１と
異なるが、良好な収差特性を示しており、十分な結像特
性を示している。
【０１０３】図２３に本実施例における走査光学素子６
４の非球面係数を表す各係数及びその他の諸特性を示
す。
４の非球面係数を表す各係数及びその他の諸特性を示
す。
【０１０４】図２４に本実施例における走査光学素子６
４を通過する主光線の座標と偏向面５ａから各面までの
光線距離を示している。
４を通過する主光線の座標と偏向面５ａから各面までの
光線距離を示している。
【０１０５】また走査光学素子全体、光軸上の副走査方
向の屈折力が最も大きい出射面における副走査方向の屈
折力は、
向の屈折力が最も大きい出射面における副走査方向の屈
折力は、
【０１０６】
【表４】
【０１０７】本実施例における走査光学装置では、光軸
上におけるポリゴンミラーの偏向面５ａから走査光学素
子６４の出射面６４ｂまでの空気換算距離（レンズ中は
実距離／屈折率）はＬａ０＝６７．２８８ｍｍ、前記走
査光学素子６４の出射面６４ｂから前記被走査面８まで
の距離はＬｂ０＝１４７．１８７ｍｍであり、軸外にお
けるポリゴンミラーの偏向面５ａから走査光学素子６４
の出射面６４ｂまでの空気換算距離はＬａθ＝７７．０
９４ｍｍ、走査光学素子６４の出射面６４ｂから前記被
走査面８までの距離はＬｂθ＝１７１．０９５ｍｍであ
って、
上におけるポリゴンミラーの偏向面５ａから走査光学素
子６４の出射面６４ｂまでの空気換算距離（レンズ中は
実距離／屈折率）はＬａ０＝６７．２８８ｍｍ、前記走
査光学素子６４の出射面６４ｂから前記被走査面８まで
の距離はＬｂ０＝１４７．１８７ｍｍであり、軸外にお
けるポリゴンミラーの偏向面５ａから走査光学素子６４
の出射面６４ｂまでの空気換算距離はＬａθ＝７７．０
９４ｍｍ、走査光学素子６４の出射面６４ｂから前記被
走査面８までの距離はＬｂθ＝１７１．０９５ｍｍであ
って、
【外１３】
【０１０８】となり、
【外１４】
【０１０９】なる条件を満足するように両面６４ａ・６
４ｂ（特に出射面６４ｂ）の主走査方向形状（母線形
状）を決定している。
４ｂ（特に出射面６４ｂ）の主走査方向形状（母線形
状）を決定している。
【０１１０】図２５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は各々本実
施例における光走査装置の近軸収差（像面湾曲、歪曲収
差、副走査倍率差）を示す諸収差図であり、像面湾曲に
おける実線は副走査方向、点線は主走査方向を示してい
る。この諸収差図から分かるように本実施例では近軸収
差が良好に補正されており、高精細印字に適した良好な
る光走査装置を実現させている。
施例における光走査装置の近軸収差（像面湾曲、歪曲収
差、副走査倍率差）を示す諸収差図であり、像面湾曲に
おける実線は副走査方向、点線は主走査方向を示してい
る。この諸収差図から分かるように本実施例では近軸収
差が良好に補正されており、高精細印字に適した良好な
る光走査装置を実現させている。
【０１１１】副走査方向のＦｎｏの比は、
Ｆｍｉｎ／Ｆｍａｘ＝１≧０．９
となり、副走査倍率の一定の条件を満足することを示し
ている。
ている。
【０１１２】走査光学素子の光路長をＬ、焦点距離をｆ
としたとき、 １．３５ｆ≦Ｌ＝１．４７８≦１．５５ｆ であり、出射面の主走査方向の形状を副走査倍率を一定
とするように決定し、かつ主走査方向の像面湾曲及びｆ
θ特性も良好に補正する、光路長と焦点距離の関係を満
足している。
としたとき、 １．３５ｆ≦Ｌ＝１．４７８≦１．５５ｆ であり、出射面の主走査方向の形状を副走査倍率を一定
とするように決定し、かつ主走査方向の像面湾曲及びｆ
θ特性も良好に補正する、光路長と焦点距離の関係を満
足している。
【０１１３】走査光学素子の全系の副走査方向のパワー
をφｓ、出射面（第２面）の副走査方向のパワーをφｓ
２としたとき ０．９≦φｓ２／φｓ＝１≦１．１ であり、副走査方向のパワーが出射面に集中しているこ
とによって、走査線湾曲の配置敏感度の低い系が実現さ
れている。
をφｓ、出射面（第２面）の副走査方向のパワーをφｓ
２としたとき ０．９≦φｓ２／φｓ＝１≦１．１ であり、副走査方向のパワーが出射面に集中しているこ
とによって、走査線湾曲の配置敏感度の低い系が実現さ
れている。
【０１１４】走査光学素子６４を副走査断面内において
光軸と直交するＺ軸方向に移動した場合の走査線湾曲量
の図は省略したが、図６と同様に走査線湾曲はほとんど
発生せず、装置上問題となるレベルには達することはな
い。
光軸と直交するＺ軸方向に移動した場合の走査線湾曲量
の図は省略したが、図６と同様に走査線湾曲はほとんど
発生せず、装置上問題となるレベルには達することはな
い。
【０１１５】図２０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１
０４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Ｄ
ｃ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、実施例に示した構成を有する走査光学
装置１００に入力される。そして、この走査光学装置１
００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビー
ム１０３が出射され、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。
態を示す副走査方向の要部断面図である。図において、
符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１
０４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Ｄ
ｃ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、実施例に示した構成を有する走査光学
装置１００に入力される。そして、この走査光学装置１
００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビー
ム１０３が出射され、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。
【０１１６】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、前記走査光学装置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。
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、前記走査光学装置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。
【０１１７】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
の回転方向の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。
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
の回転方向の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。
【０１１８】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３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１１
０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１
２を搬送路へ送り込む。
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３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１１
０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１
２を搬送路へ送り込む。
【０１１９】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とで構成されており、転写部から搬送されて
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１１
２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。
された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図に
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とで構成されており、転写部から搬送されて
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１１
２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。
【０１２０】図においては図示していないが、プリント
コントローラ１１１は、先に説明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、走査
光学装置内のポリゴンモータなどの制御を行う。
コントローラ１１１は、先に説明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、走査
光学装置内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１２１】以上、本実施例では走査光学素子をトーリ
ック面、変形トーリック面からなる単レンズより構成
し、走査光学素子、及び同素子の各光学面の副走査倍率
を画像有効域内で略一定とすることにより、走査光学素
子全体、及び各光学面に配置誤差、製造誤差による偏心
が生じても走査線湾曲を生じない走査光学装置を実現す
ることが可能となる。さらに本走査光学装置を画像形成
装置へ搭載することにより、走査線湾曲の少ない高品位
な装置の実現が可能となる。
ック面、変形トーリック面からなる単レンズより構成
し、走査光学素子、及び同素子の各光学面の副走査倍率
を画像有効域内で略一定とすることにより、走査光学素
子全体、及び各光学面に配置誤差、製造誤差による偏心
が生じても走査線湾曲を生じない走査光学装置を実現す
ることが可能となる。さらに本走査光学装置を画像形成
装置へ搭載することにより、走査線湾曲の少ない高品位
な装置の実現が可能となる。
【０１２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、走
査光学装置中の走査光学素子の主走査形状、及び副走査
パワー配置を適切に設定することにより、モールドレン
ズの基本性能が良好に補正されかつ、型内の組み付け精
度不足により入射面に対する出射面のＺ方向（副走査方
向）の偏心により発生する走査線湾曲を微小に抑えるこ
とができる走査光学装置及びそれを用いたカラー画像形
成装置の実現が可能となる。
査光学装置中の走査光学素子の主走査形状、及び副走査
パワー配置を適切に設定することにより、モールドレン
ズの基本性能が良好に補正されかつ、型内の組み付け精
度不足により入射面に対する出射面のＺ方向（副走査方
向）の偏心により発生する走査線湾曲を微小に抑えるこ
とができる走査光学装置及びそれを用いたカラー画像形
成装置の実現が可能となる。
【図１】第１実施例における走査光学装置の主走査方向
の断面図。
の断面図。
【図２】第１実施例における走査光学装置の副走査方向
の断面図。
の断面図。
【図３】副走査倍率が一定となる主走査形状の説明図。
【図４】第１実施例における設計データ。
【図５】第１実施例における幾何収差、及び副走査倍率
差を示す図。
差を示す図。
【図６】第１実施例における走査光学素子偏心時の走査
線移動量を示す図。
線移動量を示す図。
【図７】第２実施例における走査光学装置の主走査方向
の断面図。
の断面図。
【図８】第２実施例における走査光学装置の副走査方向
の断面図。
の断面図。
【図９】カラー画像形成装置の断面図。
【図１０】第２実施例における設計データ。
【図１１】第２実施例における幾何収差、及び副走査倍
率差を示す図。
率差を示す図。
【図１２】第２実施例における走査光学素子偏心時の走
査線移動量を示す図。
査線移動量を示す図。
【図１３】第３実施例における走査光学装置の主走査方
向の断面図。
向の断面図。
【図１４】第３実施例における走査光学装置の副走査方
向の断面図。
向の断面図。
【図１５】第３実施例における設計データ。
【図１６】第３実施例における幾何収差、及び副走査倍
率差を示す図。
率差を示す図。
【図１７】第３実施例における走査光学素子偏心時の走
査線移動量を示す図。
査線移動量を示す図。
【図１８】従来の走査光学装置の概略図である。
【図１９】従来技術における走査光学素子偏心時の走査
線移動量を示す図。
線移動量を示す図。
【図２０】画像形成装置の断面図。
【図２１】第４実施例における走査光学装置の主走査方
向の断面図。
向の断面図。
【図２２】第４実施例における走査光学装置の副走査方
向の断面図。
向の断面図。
【図２３】第４実施例における設計データ。
【図２４】第４実施例における光線の座標、光線距離を
示す図。
示す図。
【図２５】第４実施例における幾何収差、及び副走査倍
率差を示す図。
率差を示す図。
１ 光源（半導体レーザー）
２ コリメーターレンズ
３ 絞り
４ シリンドリカルレンズ
５ 偏向器（ポリゴンミラー）
Ｏ ポリゴン回転軸
Ａ ポリゴン回転方向
６ 走査光学素子
６１〜６３ 走査光学素子（プラスチックトーリックレ
ンズ） ８ 被走査面（感光体ドラム）
ンズ） ８ 被走査面（感光体ドラム）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 下村 秀和
東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ
ン株式会社内
(72)発明者 石原 圭一郎
東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ
ン株式会社内
Ｆターム(参考） 2H045 AA01 BA02 CA04 CA34 CA55
CA68 CB15
2H087 KA08 KA19 LA01 LA22 LA28
RA08 RA44 RA45
Claims (34)
- 【請求項１】 光源と、該光源から出射した光束を偏向
走査する偏向素子と、偏向光束を被走査面上にスポット
状に結像する走査光学素子と、を具備する走査光学装置
において、 前記走査光学素子はモールディングプロセスで製造され
た単レンズであり、 前記走査光学素子の副走査方向結像倍率の軸上と最軸外
における差が１０％以内であり、かつ、該単レンズの２
つの光学面のうち光軸上の副走査方向屈折力が大きい光
学面において、 該単レンズの光軸上の副走査方向屈折力をφｐ、該単レ
ンズの最軸外の副走査方向屈折力をφｍ、該単レンズの
光軸上の副走査方向屈折力が大きい光学面の光軸上の副
走査方向屈折力をφｐｘ、該単レンズの光軸上の副走査
方向屈折力が大きい光学面の最軸外の副走査方向屈折力
をφｍｘとした場合、 ０．９φｍ／φｐ≦φｍｘ／φｐｘ≦１．１φｍ／φｐ を満足するように、該単レンズの光学面の形状が設定さ
れていることを特徴とする走査光学装置。 - 【請求項２】 前記単レンズの光軸上の副走査方向屈折
力が大きい光学面は出射面であることを特徴とする請求
項１記載の走査光学装置。 - 【請求項３】 前記走査光学素子の全系の副走査方向の
パワーをφｓ、前記単レンズの出射面の副走査方向のパ
ワーをφｓ２としたとき、該単レンズの出射面の副走査
方向のパワーは、０．９≦φｓ２／φｓ≦１．１を満足
していることを特徴とする請求項１又は２記載の走査光
学装置。 - 【請求項４】 前記単レンズの出射面の副走査方向のパ
ワーは、０．９５≦φｓ２／φｓ≦１．０５を満足して
いることを特徴とする請求項３記載の走査光学装置。 - 【請求項５】 光軸上における前記偏向素子から前記単
レンズの出射面までの空気換算距離をＬａ０、該単レン
ズの出射面から前記被走査面までの距離をＬ ｂ０とし、
軸外における該偏向素子から該単レンズの出射面までの
空気換算距離をＬａθ、該単レンズの出射面から該被走
査面までの距離をＬｂθとしたとき、該単レンズの出射
面の主走査方向の形状は、 【外１】 を満足していることを特徴とする請求項１〜４のいづれ
か１項に記載の走査光学装置。 - 【請求項６】 前記単レンズの出射面の主走査方向の形
状は、 【外２】 を満足していることを特徴とする請求項５に記載の走査
光学装置。 - 【請求項７】 前記偏向素子には、主走査方向に長手の
線像が形成された光束が入射する請求項１〜６のいづれ
か１項記載の走査光学装置。 - 【請求項８】 前記出射面の副走査方向のパワー又は／
及び前記入射面の副走査方向のパワーが主走査方向の形
状に相関無く変化していることを特徴とする請求項１〜
７のいづれか１項に記載の走査光学装置。 - 【請求項９】 前記出射面の副走査方向の曲率半径が軸
上から軸外に向って変化していることを特徴とする請求
項１〜８のいづれか１項に記載の光走査装置。 - 【請求項１０】 前記入射面及び前記出射面がアナモフ
ィック面であることを特徴とする請求項１〜９のいづれ
か１項に記載の走査光学装置。 - 【請求項１１】 前記単レンズの出射面の形状が円弧で
あることを特徴とする請求項１〜１０のいづれか１項に
記載の走査光学装置。 - 【請求項１２】 前記単レンズの出射面の形状が非円弧
であることを特徴とする請求項１〜１０のいづれか１項
に記載の走査光学装置。 - 【請求項１３】 前記単レンズの出射面の主走査方向の
形状は、前記偏向素子側に曲率中心を有する円弧形状で
あることを特徴とする請求項１１記載の走査光学装置。 - 【請求項１４】 前記光源は独立に変調可能な複数の発
光点を有するマルチビーム光源であることを特徴とする
請求項１〜１３のいづれか１項記載の走査光学装置。 - 【請求項１５】 請求項１〜１５のいづれか１項に記載
の走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体
と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感
光体上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、前記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
る定着器とから成る画像形成装置。 - 【請求項１６】 請求項１〜１５のいづれか１項に記載
の走査光学装置と、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走査光学装置に入力せしめる
プリンタコントローラとから成る画像形成装置。 - 【請求項１７】 請求項１〜１６のいづれか１項に記載
の走査光学装置から成る複数の走査光学装置と、各々の
走査光学装置の被走査面に配置され、互いに異なった色
の画像を形成する複数の像担持体とから成るカラー画像
形成装置。 - 【請求項１８】 光源と、該光源から出射した光束を偏
向走査する偏向素子と、偏向光束を被走査面上にスポッ
ト状に結像する走査光学素子と、を具備する走査光学装
置において、 前記走査光学素子はモールディングプロセスで製造され
た単レンズであり、 前記走査光学素子の副走査方向結像倍率の画像有効域内
における差が１０％以内であり、かつ、該単レンズの２
つの光学面のうち光軸上の副走査方向屈折力が大きい光
学面の副走査方向結像倍率の画像有効域内における差が
１０％以内となるように、該単レンズの光学面の形状が
設定されていることを特徴とする走査光学装置。 - 【請求項１９】 前記単レンズの光軸上の副走査方向屈
折力が大きい光学面は出射面であることを特徴とする請
求項１８記載の走査光学装置。 - 【請求項２０】 前記走査光学素子の全系の副走査方向
のパワーをφｓ、前記単レンズの出射面の副走査方向の
パワーをφｓ２としたとき、該単レンズの出射面の副走
査方向のパワーは、０．９≦φｓ２／φｓ≦１．１を満
足していることを特徴とする請求項１９又は２０記載の
走査光学装置。 - 【請求項２１】 前記単レンズの出射面の副走査方向の
パワーは、０．９５≦φｓ２／φｓ≦１．０５を満足し
ていることを特徴とする請求項２０記載の光走査装置。 - 【請求項２２】 光軸上における前記偏向素子から前記
単レンズの出射面までの空気換算距離をＬａ０、該単レ
ンズの出射面から前記被走査面までの距離をＬｂ０と
し、軸外における該偏向素子から該単レンズの出射面ま
での空気換算距離をＬａθ、該単レンズの出射面から該
被走査面までの距離をＬｂθとしたとき、該単レンズの
出射面の主走査方向の形状は、 【外３】 を満足していることを特徴とする請求項１８〜２２のい
づれか１項に記載の走査光学装置。 - 【請求項２３】 前記単レンズの出射面の主走査方向の
形状は、 【外４】 を満足していることを特徴とする請求項２２に記載の走
査光学装置。 - 【請求項２４】 前記偏向素子には、主走査方向に長手
の線像が形成された光束が入射する請求項１８〜２３の
いづれか１項記載の走査光学装置。 - 【請求項２５】 前記出射面の副走査方向のパワー又は
／及び前記入射面の副走査方向のパワーが主走査方向の
形状に相関無く変化していることを特徴とする請求項１
８〜２４のいづれか１項に記載の走査光学装置。 - 【請求項２６】 前記出射面の副走査方向の曲率半径が
軸上から軸外に向って変化していることを特徴とする請
求項１９〜２５のいづれか１項に記載の光走査装置。 - 【請求項２７】 前記入射面及び前記出射面がアナモフ
ィック面であることを特徴とする請求項１８〜２６のい
づれか１項に記載の走査光学装置。 - 【請求項２８】 前記単レンズの出射面の形状が円弧で
あることを特徴とする請求項１８〜２７のいづれか１項
に記載の走査光学装置。 - 【請求項２９】 前記単レンズの出射面の形状が非円弧
であることを特徴とする請求項１８〜２７のいづれか１
項に記載の走査光学装置。 - 【請求項３０】 前記単レンズの出射面の主走査方向の
形状は、前記偏向素子側に曲率中心を有する円弧形状で
あることを特徴とする請求項２８記載の走査光学装置。 - 【請求項３１】 前記光源は独立に変調可能な複数の発
光点を有するマルチビーム光源であることを特徴とする
請求項１８〜３１のいづれか１項記載の走査光学装置。 - 【請求項３２】 請求項１８〜３１のいづれか１項に記
載の走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体
と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感
光体上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、前記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
る定着器とから成る画像形成装置。 - 【請求項３３】 請求項１８〜３２のいづれか１項に記
載の走査光学装置と、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走査光学装置に入力せしめ
るプリンタコントローラとから成る画像形成装置。 - 【請求項３４】 請求項１８〜３３のいづれか１項に記
載の走査光学装置から成る複数の走査光学装置と、各々
の走査光学装置の被走査面に配置され、互いに異なった
色の画像を形成する複数の像担持体とから成るカラー画
像形成装置。
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