JP2003232996A - 走査レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直線性誤差を小さく抑えつつ、主、副走査方
向の像面湾曲、特に副走査方向の像面湾曲を小さく抑え
ることができる走査レンズを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 偏向器により偏向された光束を被走査面
上に結像させる走査レンズにおいて、偏向器側から順
に、少なくとも主走査方向に関してそれぞれ負、正、
正、負のパワーを有し、副走査方向に関してそれぞれ
負、正、正、負のパワーを有する第１、第２、第３、第
４レンズが配列して構成され、第１レンズの被走査面側
の面が、副走査方向に負のパワーを持つシリンドリカル
面であり、第３レンズの被走査面側の面が、副走査方向
に回転軸を有して副走査方向に強い正のパワーを有する
正のトーリック面であり、第４レンズは、シリンドリカ
ル面とトーリック面とによって補正できずに残存する非
点収差を補正する作用を有する構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レーザープリンター
等の走査光学系に用いられる走査レンズに関し、特に、
高精細な描画が可能な走査レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種の走査光学系に用いら
れる走査レンズとしては、例えば特開平５−５３０７６
号公報に開示されるような３群構成のｆθレンズが知ら
れている。図２３は、この走査光学系の要部を示し、
(Ａ)は副走査方向、(Ｂ)は主走査方向の説明図である。

【０００３】図示せぬ半導体レーザーから発した光束は
コリメートレンズを介して平行光束とされ、シリンドリ
カルレンズ１で副走査方向にのみ収束されてポリゴンミ
ラー２で反射、偏向され、ｆθレンズ３を介して描画面
４上にスポットを形成するよう構成されている。ｆθレ
ンズ３は、負の第１レンズ３ａ、正の第２、第３レンズ
３ｂ，３ｃから構成されている。

【０００４】以下の表１は、上記の公報の実施例２に開
示される走査光学系の具体的構成である。表中、第１、
第２面がシリンドリカルレンズ１、第３面がポリゴンミ
ラー２のミラー面、第４、第５面がｆθレンズの第１レ
ンズ３ａ、第６、第７面が第２レンズ３ｂ、第８，９面
が第３レンズ３ｃを示す。

【０００５】表中の記号ｆはｆθレンズの主走査方向の
焦点距離、Ｋは走査係数、Ｒyは主走査方向の曲率半
径、Ｒzは副走査方向の曲率半径(空欄は回転対称面でＲ
z＝Ｒy)、ｄは面間の光軸上の距離、ｎはレンズの屈折
率である。

【０００６】図２４および図２５は、上記従来例の構成
による走査光学系の諸収差を示し、各図の縦軸Ｙは主走
査方向における像高(単位ｍｍ)を示す。図２４(Ａ)は直
線性(ｆθ特性)誤差を示し、横軸は主走査方向の像点位
置のずれ量(単位ｍｍ)を示す。図２４(Ｂ)は像面湾曲を
示し、破線が主走査方向、実線が副走査方向の焦点位置
を示す。図２４(Ｂ)の横軸は、光軸方向の焦点位置のず
れ量(単位ｍｍ)を示す。

【０００７】図２５(Ａ)は、Ｆナンバーの変化率を示
し、破線が主走査方向、実線が副走査方向の値を示す。
図２５(Ａ)の横軸は光軸上のＦナンバーに対する変化率
(％)を示す。従来例の光軸上でのＦナンバーは、主走査
方向が１：２５．０、副走査方向が１：３５．１であ
る。

【０００８】

【表１】

【０００９】図２５(Ｂ)は光軸から副走査方向に０．１
２ｍｍ離れた位置を走査する走査線の副走査方向の湾曲
を示す。図２５(Ｂ)の横軸は、湾曲がない理想的な走査
直線からの副走査方向のズレ量(単位ｍｍ)を示す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の３枚構成の走査レンズでは、図２４(Ｂ)から理解でき
るように、副走査方向の像面湾曲が比較的大きくなるた
め、描画密度を向上させることができないという問題が
ある。

【００１１】走査光学系の描画密度を向上させるために
は、スポット径を小さくする必要があり、そのためには
走査レンズの開口数ＮＡを大きくしてスポットを絞ると
共に、開口数ＮＡを大きくすることにより焦点深度が浅
くなった場合にもスポットが深度内から外れないよう像
面湾曲を小さく抑える必要がある。そのため、従来の３
枚構成の走査レンズでは、いずれかの面に負のパワーを
持つシリンドリカル面と正のパワーを持つトーリック面
を設けることにより上記像面湾曲の原因である非点収差
を補正しようと試みている。ところが、図２３に例示さ
れる従来の走査レンズでは、非点収差を完全に補正でき
ないため、副走査方向の像面湾曲と主走査方向の像面湾
曲とを同時に補正することが困難であった。

【００１２】

【発明の目的】この発明は、上記の課題に鑑みてなされ
たものであり、非点収差を小さく抑えることにより、
主、副走査方向の像面湾曲を小さく抑え、描画密度を向
上させることができる走査レンズの提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる走査レ
ンズは、上記の目的を達成させるため、偏向器により偏
向された光束を被走査面上に結像させる走査レンズにお
いて、偏向器側から順に、少なくとも主走査方向に関し
てそれぞれ負、正、正、負のパワーを有し、副走査方向
に関してそれぞれ負、正、正、負のパワーを有する第
１、第２、第３、第４レンズが配列して構成され、第
１、第２および第３レンズは、非点収差を補正するため
の負シリンドリカル面と正トーリック面とを含み、第４
レンズは、負シリンドリカル面および正トーリック面に
よって補正できずに残存する非点収差を補正する作用を
有すること、を特徴とする。

【００１４】より具体的には、本発明に係る走査レンズ
は、偏向器により偏向された光束を被走査面上に結像さ
せる走査レンズにおいて、偏向器側から順に、少なくと
も主走査方向に関してそれぞれ負、正、正、負のパワー
を有し、副走査方向に関してそれぞれ負、正、正、負の
パワーを有する第１、第２、第３、第４レンズが配列し
て構成され、第１レンズの被走査面側の面が、副走査方
向に負のパワーを持つシリンドリカル面であり、第３レ
ンズの被走査面側の面が、副走査方向に回転軸を有して
副走査方向に強い正のパワーを有する正のトーリック面
であり、第４レンズは、シリンドリカル面とトーリック
面とによって補正できずに残存する非点収差を補正する
作用を有することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる走査レン
ズの実施形態を説明する。この発明にかかる走査レンズ
は、例えば図１に示されるように、レーザープリンター
等の走査光学系の結像光学系として使用される。図１
(Ａ)は副走査断面、(Ｂ)は主走査断面を示す。

【００１６】半導体レーザー等の図示せぬ光源から発し
てコリメートレンズにより平行光束とされたレーザー光
は、副走査方向にのみパワーを持つシリンドリカルレン
ズ１を介してポリゴンミラー２に入射し、ポリゴンミラ
ー２で走査、偏向されて走査レンズである４枚構成のｆ
θレンズ５を介して被走査面である描画面４上に結像す
る。

【００１７】シリンドリカルレンズ１は、光源から発す
る光束をポリゴンミラー２のミラー面の近傍で線状に結
像させるために副走査方向の線像形成パワーを有する。
ｆθレンズ５は、副走査方向においてミラー面近傍で線
状に結像された光束を像面上に再結像させる。このよう
にミラー面と像面とをほぼ共役とすることにより、ポリ
ゴンミラー２の面倒れ誤差による走査線ズレを低減させ
ることができる。

【００１８】ｆθレンズ５は、ポリゴンミラー２側から
描画面４側に向けて順に、図２３に例示する従来の走査
レンズと同様、主走査方向、副走査方向の両方向に関し
てそれぞれ負、正、正のパワーを有する第１、第２、第
３レンズ５ａ，５ｂ，５ｃが配列して構成され、さら
に、主走査方向、副走査方向の両方向に関して共に負の
パワーを有する第４レンズ５ｄが設けられた構成となっ
ている。

【００１９】つまり、本実施形態のｆθレンズ５は、従
来の３枚構成に第４レンズ５ｄを付加している。このよ
うに構成することにより、図１に示すｆθレンズ５は、
負の第１レンズ５ａに設けられたシリンドリカル面と、
正の第３レンズ５ｃに設けられたトーリック面とのみで
は完全に補正できずに残存する非点収差を、第４レンズ
５ｄの負のパワーによって補正することができる。

【００２０】以上のように、この発明に係る走査レンズ
は、従来のような３枚構成の走査レンズでは十分に補正
しきれず残存してしまう非点収差を補正するための第４
レンズを設けたことを特徴としている。非点収差が補正
されれば、主走査方向と副走査方向との像面湾曲が小さ
く抑えられ、従来補正できなかった副走査方向の像面湾
曲を主走査方向の像面湾曲と同様に補正することが可能
となる。

【００２１】

【実施例１】図１は、実施例１にかかるｆθレンズを適
用した走査光学系の要部である。実施例１，２では、走
査レンズ５の各レンズの構成は以下の通りである。

【００２２】第１レンズ５ａは、ポリゴンミラー２側が
負のパワーを持つ球面、描画面４側が副走査方向にのみ
負のパワーを持つシリンダー面である負レンズであり、
主走査方向に比較的弱い負のパワーを有すると共に、副
走査方向に比較的強い負のパワーを有する。

【００２３】第２レンズ５ｂは、両面が球面である両凸
レンズであり、主走査、副走査両方向に等しい正のパワ
ーを有する。

【００２４】第３レンズ５ｃは、ポリゴンミラー２側が
平面、描画面４側が副走査方向に回転軸を有して副走査
方向に強い正のパワーを有する正のトーリック面である
平凸トーリックレンズであり、主走査方向に比較的弱い
正のパワーを有すると共に、副走査方向に比較的強い正
のパワーを有する。

【００２５】第４レンズ５ｄは、両面が球面であり、偏
向器側の面が強い負のパワーを有し、描画面４側の面が
弱い正のパワー持つ負メニスカスレンズである。第４レ
ンズ５ｄは、第１レンズ５ａの負シリンドリカル面と、
第３レンズ５ｃの正トーリック面とのみでは完全に補正
できずに残存する非点収差を補正する作用を持つ。

【００２６】また、実施例１，２のｆθレンズ５は、第
４レンズ５ｄの主走査方向の焦点距離をｆ4、走査レン
ズ全系の主走査方向の焦点距離をｆとして、以下の条件
を満たす。 −４．０ ＜ ｆ4／ｆ ＜ −０．８ …(１)

【００２７】この条件式(１)を満たすことにより、副走
査方向の像面湾曲を小さく抑えつつ、直線性(ｆθ特性)
誤差を良好に補正することができる。条件式の下限を下
回る場合には、副走査方向の像面湾曲が補正不足とな
り、中心部と周辺部との像面湾曲がオーバーとなる。上
限を越える場合には、直線性(ｆθ特性)誤差が大きくな
り、描画面上のスポットの走査速度が像高によって大き
く変化する。

【００２８】実施例１の走査レンズの具体的構成は表２
に示される。表中、第１、第２面がシリンドリカルレン
ズ１、第３面がポリゴンミラー２のミラー面、第４、第
５面がｆθレンズ５の第１レンズ５ａ、第６、第７面が
第２レンズ５ｂ、第８，９面が第３レンズ５ｃ、第１
０，１１面が第４レンズ５ｄを示す。図２は、実施例１
の構成による走査光学系の(Ａ)直線性誤差と(Ｂ)像面湾
曲とを示す。図中の座標軸の定義は、図２４と同一であ
る。

【００２９】

【表２】

【００３０】

【実施例２】図３は、実施例２にかかる走査レンズを適
用した走査光学系の要部を示し、(Ａ)が副走査断面、
(Ｂ)が主走査断面を示す。面番号とレンズの対応等は実
施例１と同一である。実施例２の具体的な数値構成は、
表３に示される。図４は、実施例２の構成による走査光
学系の(Ａ)直線性誤差と(Ｂ)像面湾曲とを示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】

【実施例３】前述した従来の走査レンズは、図２５(Ｂ)
に示されるように、光軸上を通らない軸外の走査線の副
走査方向湾曲が大きい。したがって、副走査方向に離間
する複数のビームを走査させて１走査で複数の走査線を
形成する、いわゆるマルチビームの走査光学系に用いた
場合、軸外を走査する走査線が湾曲し、精密な描画がで
きない。

【００３３】実施例３〜８は、マルチビームの走査光学
系に用いた場合にも軸外の走査線の副走査方向の湾曲が
小さい走査レンズを提供することをも目的として設計さ
れている。

【００３４】図５は、実施例３にかかる走査レンズを適
用した走査光学系の要部を示し、(Ａ)が副走査断面、
(Ｂ)が主走査断面を示す。実施例３〜８では、走査レン
ズ５の構成は以下の通りである。

【００３５】第１レンズ５ａは、ポリゴンミラー２側が
負のパワーを持つ球面、描画面４側が副走査方向にのみ
負のパワーを持つシリンダー面である負レンズであり、
主走査方向に比較的弱い負のパワーを有すると共に、副
走査方向に比較的強い負のパワーを有する。

【００３６】第２レンズ５ｂは、ポリゴンミラー２側が
凸の球面、描画面４側が副走査方向に回転軸を有して副
走査方向に強い正のパワーを有する正のトーリック面で
あるレンズであり、主走査方向に比較的弱い正のパワー
を有すると共に、副走査両方向に比較的強い正のパワー
を有する。

【００３７】第３レンズ５ｃは、描画側が凸の球面であ
り、主走査、副走査方向に等しい正のパワーを有するレ
ンズである。第３レンズ５ｃは、実施例３および４にお
いては、ポリゴンミラー２側が平面の平凸レンズ、実施
例５、７および８においては、ポリゴンミラー２側が負
のパワーを持つ正メニスカスレンズ、実施例６において
は、ポリゴンミラー２側が正のパワーを持つ正レンズで
ある。

【００３８】第４レンズ５ｄは、両面が球面であり、偏
向器側の面が強い負のパワーを有し、実施例３〜５、７
および８においては描画面４側の面が弱い正のパワーを
持つ負のメニスカスレンズ、実施例６においては描画面
４側が負のパワーを持つ両凹レンズである。第４レンズ
５ｄは、第１レンズ５ａの負シリンドリカル面と、第２
レンズ５ｂの正トーリック面とのみでは完全に補正でき
ず残存する非点収差を補正する。

【００３９】なお、マルチビームの走査光学系として用
いる場合には、多点発光半導体レーザーを用い、あるい
は複数の半導体レーザーからの光束をプリズム、ミラー
等を用いて合成することにより、副走査方向に離間する
複数のレーザー光をシリンドリカルレンズ１に入射させ
る。

【００４０】実施例３〜８のｆθレンズ５は、第４レン
ズ５ｄの主走査方向の焦点距離をｆ4、ｆθレンズ５全
系の主走査方向の焦点距離をｆ、第１レンズおよび第２
レンズの副走査方向の焦点距離をそれぞれｆ1z，ｆ2zと
して、以下の条件(２)，(３)を満たす。

【００４１】 −２．０ ＜ ｆ4／ｆ ＜ −０．８ …(２) −３．０ ＜ ｆ1z／ｆ2z ＜ −１．５ …(３)

【００４２】条件(２)は、条件(１)の範囲の下限を引き
上げて限定したものである。この条件は、マルチビーム
での使用を可能とするため、副走査方向の像面湾曲と、
直線性(ｆθ特性)誤差とを実施例１，２よりさらに良好
に補正するための条件である。条件(２)の下限を下回る
場合には、像高が高い位置での副走査方向の像面湾曲が
補正不足となる。上限を越える場合には、像面湾曲が補
正過剰になると共に、直線性(ｆθ特性)誤差が大きくな
り、描画面上のスポットの走査速度が像高によって大き
く変化する。

【００４３】条件(３)は、光軸に対して副走査方向に離
れた位置を走査する走査線の副走査方向の湾曲を抑え、
マルチビームでの使用に適した性能を得るための条件で
ある。条件(３)の下限を下回る場合には、光軸から副走
査方向に離れた位置を走査する軸外の走査線が、光軸上
を通る主走査方向の直線に対して像高が高くなるにした
がって離れる方向に湾曲する。上限を越える場合には、
光軸から副走査方向に離れた位置を走査する走査線が、
光軸上を通る主走査方向の直線に対して像高が高くなる
にしたがって近付く方向に湾曲する。

【００４４】実施例３の具体的構成は表４に示される。
表中の面番号とレンズとの関係は実施例１と同一であ
る。

【００４５】図６および図７は、実施例３の構成による
走査光学系の諸収差を示し、図６(Ａ)は直線性誤差、図
６(Ｂ)は像面湾曲、図７(Ａ)はＦナンバーの変化率、図
７(Ｂ)は光軸から副走査方向に０．１２ｍｍ離れた位置
を走査する走査線の湾曲をそれぞれ示す。図中の座標
軸、記号の定義は図２４、図２５と同一である。

【００４６】

【表４】

【００４７】

【実施例４】図８は、実施例４にかかる走査レンズを適
用した走査光学系の要部を示し、(Ａ)が副走査方向、
(Ｂ)が主走査方向の説明図である。実施例４の具体的な
数値構成は、表５に示される。

【００４８】図９および図１０は、実施例４の構成によ
る走査光学系の諸収差を示し、図９(Ａ)は直線性誤差、
図９(Ｂ)は像面湾曲、図１０(Ａ)はＦナンバーの変化
率、図１０(Ｂ)は光軸から副走査方向に０．１２ｍｍ離
れた位置を走査する走査線の湾曲をそれぞれ示す。

【００４９】

【表５】

【００５０】

【実施例５】図１１は、実施例５にかかる走査レンズを
適用した走査光学系の要部を示し、(Ａ)が副走査方向、
(Ｂ)が主走査方向の説明図である。実施例５の具体的な
数値構成は、表６に示される。

【００５１】図１２および図１３は、実施例５の構成に
よる走査光学系の諸収差を示し、図１２(Ａ)は直線性誤
差、図１２(Ｂ)は像面湾曲、図１３(Ａ)はＦナンバーの
変化率、図１３(Ｂ)は光軸から副走査方向に０．１２ｍ
ｍ離れた位置を走査する走査線の湾曲をそれぞれ示す。

【００５２】

【表６】

【００５３】

【実施例６】図１４は、実施例６にかかる走査レンズを
適用した走査光学系の要部を示し、(Ａ)が副走査方向、
(Ｂ)が主走査方向の説明図である。実施例２の具体的な
数値構成は、表７に示される。

【００５４】図１５および図１６は、実施例６の構成に
よる走査光学系の諸収差を示し、図１５(Ａ)は直線性誤
差、図１５(Ｂ)は像面湾曲、図１６(Ａ)はＦナンバーの
変化率、図１６(Ｂ)は光軸から副走査方向に０．１２ｍ
ｍ離れた位置を走査する走査線の湾曲をそれぞれ示す。

【００５５】

【表７】

【００５６】

【実施例７】図１７は、実施例７にかかる走査レンズを
適用した走査光学系の要部を示し、(Ａ)が副走査方向、
(Ｂ)が主走査方向の説明図である。実施例７の具体的な
数値構成は、表８に示される。

【００５７】図１８および図１９は、実施例７の構成に
よる走査光学系の諸収差を示し、図１８(Ａ)は直線性誤
差、図１８(Ｂ)は像面湾曲、図１９(Ａ)はＦナンバーの
変化率、図１９(Ｂ)は光軸から副走査方向に０．１２ｍ
ｍ離れた位置を走査する走査線の湾曲をそれぞれ示す。

【００５８】

【表８】

【００５９】

【実施例８】図２０は、実施例８にかかる走査レンズを
適用した走査光学系の要部を示し、(Ａ)が副走査方向、
(Ｂ)が主走査方向の説明図である。実施例８の具体的な
数値構成は、表９に示される。

【００６０】図２１および図２２は、実施例８の構成に
よる走査光学系の諸収差を示し、図２１(Ａ)は直線性誤
差、図２１(Ｂ)は像面湾曲、図２２(Ａ)はＦナンバーの
変化率、図２２(Ｂ)は光軸から副走査方向に０．１２ｍ
ｍ離れた位置を走査する走査線の湾曲をそれぞれ示す。

【００６１】

【表９】

【００６２】実施例１〜８における前記の条件(１)(２)
(３)の値は、以下の表１０に示す通りである。

【００６３】

【表１０】

【００６４】図２、図４、図６、図９、図１２、図１
５、図１８、図２１から理解できるように、いずれの実
施例においても±１６０ｍｍというＡ３サイズの原稿を
カバーできる広い走査幅に亙り、直線性誤差を小さく抑
えつつ、主走査、副走査両方向の像面湾曲を小さく抑え
ることができる。特に、副走査方向の像面湾曲は、図２
４(Ｂ)に示した従来例と比較すると理解できるように、
従来よりきわめて小さく抑えることが可能となる。

【００６５】なお、各実施例で示した第１レンズ５ａ、
第２レンズ５ｂ、第３レンズ５ｃは、あくまでも従来の
３枚構成の走査レンズを例示したものであって、これら
に限定されるものではない。例えば、非点収差を補正す
るためのシリンドリカル面やトーリック面は、各実施例
で示したレンズ面以外の面に設けられていても良い。

【００６６】上記各実施例のｆθレンズ５は、像面湾曲
が小さいため、開口数ＮＡを大きくして焦点深度が浅く
なったとしてもスポットを深度内に収めることができ
る。したがって、開口数ＮＡを大きくしてスポットを小
さく絞ることができ、描画密度を向上させることにより
従来に比べ高精細な描画が可能となり、具体的には、Ａ
３版の描画面に対し、１２００ｄｐｉ程度の解像度を得
ることが可能となる。

【００６７】また、図７(Ａ)、図１０(Ａ)、図１３
(Ａ)、図１６(Ａ)、図１９(Ａ)、図２２(Ａ)に示される
ように、実施例３〜８ではＦナンバーの変化率を比較的
小さく抑えることができるため、描画面４上でのビーム
径を像高によらず一定に保つことができる。

【００６８】さらに、図７(Ｂ)、図１０(Ｂ)、図１３
(Ｂ)、図１６(Ｂ)、図１９(Ｂ)、図２２(Ｂ)に示される
ように、実施例３〜８では光軸から副走査方向に離れた
位置を走査する軸外の走査線の副走査方向の湾曲を抑え
ることができるため、マルチビームの装置に用いた場合
にも、軸上、軸外の走査線間の平行度を保つことがで
き、正確な描画が可能となる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、広い走査幅にわたり直線性誤差を小さく抑えつつ、
主走査方向と副走査方向との像面湾曲を小さく抑えた走
査レンズを提供することができる。したがって、この発
明の走査レンズを用いることにより、走査光学系の描画
密度を向上させ、より高精細の描画を可能とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１にかかる走査レンズを適
用した走査光学系の要部を示すレンズ図であり、(Ａ)が
副走査断面の説明図、(Ｂ)が主走査断面の説明図であ
る。

【図２】 実施例１の走査光学系の収差図であり、(Ａ)
は直線性誤差、(Ｂ)は像面湾曲を示す。

【図３】 この発明の実施例２にかかる走査レンズを適
用した走査光学系の要部を示すレンズ図であり、(Ａ)が
副走査断面の説明図、(Ｂ)が主走査断面の説明図であ
る。

【図４】 実施例２の走査光学系の収差図であり、(Ａ)
は直線性誤差、(Ｂ)は像面湾曲を示す。

【図５】 この発明の実施例３にかかる走査レンズを適
用した走査光学系の要部を示すレンズ図であり、(Ａ)が
副走査方向の説明図、(Ｂ)が主走査方向の説明図であ
る。

【図６】 実施例３の走査光学系の収差図であり、(Ａ)
は直線性誤差、(Ｂ)は像面湾曲を示す。

【図７】 実施例３の走査光学系の収差図であり、(Ａ)
はＦナンバーの変化率、(Ｂ)は軸外の走査線の副走査方
向の湾曲を示す。

【図８】 この発明の実施例４にかかる走査レンズを適
用した走査光学系の要部を示すレンズ図であり、(Ａ)が
副走査方向の説明図、(Ｂ)が主走査方向の説明図であ
る。

【図９】 実施例４の走査光学系の収差図であり、(Ａ)
は直線性誤差、(Ｂ)は像面湾曲を示す。

【図１０】 実施例４の走査光学系の収差図であり、
(Ａ)はＦナンバーの変化率、(Ｂ)は軸外の走査線の副走
査方向の湾曲を示す。

【図１１】 この発明の実施例５にかかる走査レンズを
適用した走査光学系の要部を示すレンズ図であり、(Ａ)
が副走査方向の説明図、(Ｂ)が主走査方向の説明図であ
る。

【図１２】 実施例５の走査光学系の収差図であり、
(Ａ)は直線性誤差、(Ｂ)は像面湾曲を示す。

【図１３】 実施例５の走査光学系の収差図であり、
(Ａ)はＦナンバーの変化率、(Ｂ)は軸外の走査線の副走
査方向の湾曲を示す。

【図１４】 この発明の実施例６にかかる走査レンズを
適用した走査光学系の要部を示すレンズ図であり、(Ａ)
が副走査方向の説明図、(Ｂ)が主走査方向の説明図であ
る。

【図１５】 実施例６の走査光学系の収差図であり、
(Ａ)は直線性誤差、(Ｂ)は像面湾曲を示す。

【図１６】 実施例６の走査光学系の収差図であり、
(Ａ)はＦナンバーの変化率、(Ｂ)は軸外の走査線の副走
査方向の湾曲を示す。

【図１７】 この発明の実施例７にかかる走査レンズを
適用した走査光学系の要部を示すレンズ図であり、(Ａ)
が副走査方向の説明図、(Ｂ)が主走査方向の説明図であ
る。

【図１８】 実施例７の走査光学系の収差図であり、
(Ａ)は直線性誤差、(Ｂ)は像面湾曲を示す。

【図１９】 実施例７の走査光学系の収差図であり、
(Ａ)はＦナンバーの変化率、(Ｂ)は軸外の走査線の副走
査方向の湾曲を示す。

【図２０】 この発明の実施例８にかかる走査レンズを
適用した走査光学系の要部を示すレンズ図であり、(Ａ)
が副走査方向の説明図、(Ｂ)が主走査方向の説明図であ
る。

【図２１】 実施例８の走査光学系の収差図であり、
(Ａ)は直線性誤差、(Ｂ)は像面湾曲を示す。

【図２２】 実施例８の走査光学系の収差図であり、
(Ａ)はＦナンバーの変化率、(Ｂ)は軸外の走査線の副走
査方向の湾曲を示す。

【図２３】 従来例にかかる走査レンズを適用した走査
光学系の要部を示すレンズ図であり、(Ａ)が副走査方向
の説明図、(Ｂ)が主走査方向の説明図である。

【図２４】 従来例の走査光学系の収差図であり、(Ａ)
は直線性誤差、(Ｂ)は像面湾曲を示す。

【図２５】 従来例の走査光学系の収差図であり、(Ａ)
はＦナンバーの変化率、(Ｂ)は軸外の走査線の副走査方
向の湾曲を示す。

【符号の説明】

１ シリンドリカルレンズ ２ ポリゴンミラー ４ 描画面 ５ ｆθレンズ(走査レンズ) ５ａ 第１レンズ ５ｂ 第２レンズ ５ｃ 第３レンズ ５ｄ 第４レンズ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 BA86 BA90 DA03 2H045 CA02 CA33 CA63 2H087 KA19 LA22 PA04 PA17 PB04 QA03 QA07 QA18 QA21 QA25 QA37 QA41 QA45 RA08 5C072 AA03 BA17 DA02 HA02 HA09 HA13 RA12 XA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏向器により偏向された光束を被走査面
   上に結像させる走査レンズにおいて、 前記偏向器側から順に、少なくとも主走査方向に関して
   それぞれ負、正、正、負のパワーを有し、副走査方向に
   関してそれぞれ負、正、正、負のパワーを有する第１、
   第２、第３、第４レンズが配列して構成され、 前記第１、第２および第３レンズは、非点収差を補正す
   るための負シリンドリカル面と正トーリック面とを含
   み、 前記第４レンズは、前記負シリンドリカル面および前記
   正トーリック面によって補正できずに残存する非点収差
   を補正する作用を有すること、を特徴とする走査レン
   ズ。
2. 【請求項２】 偏向器により偏向された光束を被走査面
   上に結像させる走査レンズにおいて、 前記偏向器側から順に、少なくとも主走査方向に関して
   それぞれ負、正、正、負のパワーを有し、副走査方向に
   関してそれぞれ負、正、正、負のパワーを有する第１、
   第２、第３、第４レンズが配列して構成され、 前記第１レンズの前記被走査面側の面が、副走査方向に
   負のパワーを持つシリンドリカル面であり、 前記第３レンズの被走査面側の面が、副走査方向に回転
   軸を有して副走査方向に強い正のパワーを有する正のト
   ーリック面であり、 前記第４レンズは、前記シリンドリカル面と前記トーリ
   ック面とによって補正できずに残存する非点収差を補正
   する作用を有することを特徴とする走査レンズ。
3. 【請求項３】 前記第２レンズは、両面が球面である両
   凸レンズであり、 前記第３レンズは、前記偏向器側面が平面の平凸トーリ
   ックレンズであり、 前記第４レンズは、前記偏向器側の面が負のパワーを負
   担する回転対称レンズであることを特徴とする請求項２
   に記載の走査レンズ。
4. 【請求項４】 前記第４レンズの主走査方向の焦点距離
   をｆ4、走査レンズ全系の主走査方向の焦点距離をｆと
   して、以下の条件(１)を満たすことを特徴とする請求項
   ２または３のいずれかに記載の走査レンズ。 −４．０ ＜ ｆ4／ｆ ＜ −０．８ …(１)
5. 【請求項５】 偏向器により偏向された光束を被走査面
   上に結像させる走査レンズにおいて、前記偏向器側から
   順に、少なくとも主走査方向に関してそれぞれ負、正、
   正、負のパワーを有し、副走査方向に関してそれぞれ
   負、正、正、負のパワーを有する第１、第２、第３、第
   ４レンズが配列して構成され、 前記第１レンズの前記被走査面側の面が、副走査方向に
   負のパワーを持つシリンドリカル面であり、 前記第２レンズの被走査面側の面が、副走査方向に回転
   軸を有して副走査方向に強い正のパワーを有する正のト
   ーリック面であり、 前記第４レンズは、前記シリンドリカル面と前記トーリ
   ック面とによって補正できずに残存する非点収差を補正
   する作用を有することを特徴とする走査レンズ。
6. 【請求項６】 前記第３レンズは、前記偏向器側の面が
   平面、前記被走査面側の面が球面である平凸レンズであ
   り、 前記第４レンズは、前記偏向器側の面が負のパワーを負
   担する回転対称レンズであることを特徴とする請求項５
   に記載の走査レンズ。
7. 【請求項７】前記第４レンズの主走査方向の焦点距離を
   ｆ4、走査レンズ全系の主走査方向の焦点距離をｆとし
   て、以下の条件(２)を満たすことを特徴とする請求項５
   または請求項６のいずれかに記載の走査レンズ。 −２．０ ＜ ｆ4／ｆ ＜ −０．８ …(２)
8. 【請求項８】前記第１レンズおよび前記第２レンズの副
   走査方向の焦点距離をそれぞれｆ1z，ｆ2zとして、以下
   の条件(３)を満たすことを特徴とする請求項５から請求
   項７のいずれかに記載の走査レンズ。 −３．０ ＜ ｆ1z／ｆ2z ＜ −１．５ …(３)
9. 【請求項９】前記第２レンズは、前記偏向器側面が該偏
   向器側に凸となる球面であることを特徴とする請求項５
   から請求項８のいずれかに記載の走査レンズ。