JP2005266256A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像の相対位置ずれ（色ずれ）を小さくし、結像特性を向上させる。
【解決手段】素子３から複数光線を供給する複数の偏向前光学系９と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系９からの光線を偏向する光偏向装置５と、光偏向装置５からの反射光を所定の距離隔てた走査線上に結像させる４つの結像レンズ２３、２５、２７及び２９からなる偏向後光学系２１とを備えた光走査装置である。
0.006 >｜β×δ×tanζ／cos｜γ｜max｜ ここで、β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率、δ：光偏向装置の反射面の出入りの量（mm）、｜γ｜max：光偏向装置に対する主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）、ζ：反射面に対する、副走査方向の入射角度（radian）、という関係を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の光源からの光を単一の偏向手段で偏向させ、その後分離して複数の走査線上に導き結像させる光走査装置に関し、例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像用の４つの光を単一のポリゴンミラーで偏向させて複数の走査線上に導き結像させる光走査装置に適用し得るものである。

複数の走査線を走査する手段であって、（１）走査光学系ユニットを複数並べる必要を無くし、スキャナモータ個数を減らすことのできる方式で、（２）走査線内の光量むら発生等の弊害を起こさない様に、光源の偏光、波長（波長が異なると、ｆθ特性、ビーム径等も異なってきてしまう）を異ならせる必要がないものとしては、下記の様なものがある。

従来技術Ａ
特許文献１には、複数の光線を、１セットのポリゴンミラーへ入射させ、偏向後（反射後）の光を、一部の偏向後光学部品を共用して走査させる光走査装置が示されている。この光走査装置では、ポリゴンミラーへ入射する複数の光線は、ポリゴンミラー反射面の法線と平行方向へ入射する。

従来技術Ｂ、Ｃ
特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７で開示されているように、１つのポリゴンミラー、１セットの光学素子を用いて、複数の離れた走査線上に走査を行う走査光学系が提案されている。これらは、偏向後光学系内において、走査面が交差するように入射させることにより、ポリゴンミラー厚を小さくすることを目指しており、また、共通レンズに対し、副走査方向にパワーを持たせることを可能にしたものである。

従来技術Ｄ
特許文献８では、ポリゴンミラー上の一点に、ポリゴンミラー法線に対し、副走査方向に傾いた光線を入射させ、ポリゴンミラー厚を薄くした状態で、複数のビームを走査する発明が記載されている。この場合には、それぞれの光線について、副走査方向にパワーを持つ複数のミラーを組み合わせ、その配置、もしくは曲率を変えることにより、副走査方向の横倍率を変化させ、走査線の曲がり量を同じ、もしくは曲がりを無くす様にしている。
米国特許第５２５１０５５号公報 特開平７−２５６９２６号公報 特開平８−１２２６７２号公報 特開平８−１２２６７３号公報 特開平８−１３６８３９号公報 開平８−１３６８４０号公報 特開２０００−１６２５２３号公報 特開２０００−１８０７４９号公報

従来技術Ａでは、偏向後光学系以降で光線を分離する際に必要となる空間分だけ、ポリゴンミラー面でも間隔を空けておく必要があるため、必然的にポリゴンミラー厚及び偏向後光学系の高さを大きくする必要があった。ポリゴンミラーを厚くすると、ポリゴンミラーを回転させる際の風損が大きくなる。さらに、ポリゴンミラーを高速で回転させるためには大きなパワーのモータが必要となるとともに、消費電力、騒音が大きくなる。また、モータの温度上昇が大きくなるため、冷却が必要となる等の問題があった。

さらに、レンズの高さが増すことにより、レンズのコストアップ、ユニットの大型化等の問題がある。また、特許文献１に示されているＰｒｉｏｒ Ａｒｔ（図１）では、ポリゴンミラー面上で一点に集める構成になっているが、従来技術Ｄの公知例の問題点にあるように、走査線の曲がりが起こってしまう。この結果、多色の潜像を作成し、後にこれを重ね合わせるような場合には、走査線の曲がりに起因する色ずれ（複数の色成分の像を重ね合わせて像を作る際に、その場所がずれることにより、色相が変わるとともに線、点の太さが変わってしまうこと）が発生してしまう。

従来技術Ｂの、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６においては、偏向後の走査面が交差する様にポリゴンミラーへ複数光線を入射させ、全ての光線が、共通のレンズを通る例が示されている。これは、ポリゴンミラー厚を抑えつつ、偏向後光学系の特性により、走査線の曲がりを抑えている例である。

走査レンズの主走査方向には小さいパワーしか持たせない様にし、ポリゴンミラーにその副走査方向のみならず主走査方向からも収束光を入れることにより、最終レンズの厚さが増大するのを防いでいる。しかし、その弊害として、ポリゴンミラーの反射面の、回転中心からの距離が、各面毎にばらつく（この状態を以下では「面の出入り」と言う）と、ポリゴンミラーの同じ振り角に対する走査線の走査幅がばらついてしまうという問題があった。

従来技術Ｃの特許文献７については、ほぼ、平行な光線をポリゴンミラーへ入射させており、上述のような問題は無いが、逆に最終レンズの厚さが厚くなる。また、中心部と、端部での肉厚が増し、コストが嵩んでしまうという問題があった。これは、次の理由による。最終レンズに主、副走査方法とも正のパワーを持たせる構成とすると、面の出入りの副走査方向位置への影響を小さくするためには、副走査方向横倍率を小さくすることが必要となる。また、面倒れ補正のために、ポリゴンミラー反射面上の反射点と像面を共役な関係に保つ必要がある。この関係を保ちつつ、副走査方向横倍率を小さくするためには、副走査方向に正のパワーを持った最終レンズを像面に近づける必要がある。一方、レンズの主走査方向の幅としては、像面に近づくほど大きくなるため、最終レンズは主走査方向幅の大きいものとなってしまう。ｆθ特性を持たせつつ、面の出入りの影響を抑えようとして、主走査方向全体に対し、正のパワーを持たせる必要がある。このとき、レンズの主走査方向幅が広いと、レンズ中央付近と、端部の厚みの差が大きくなる。この結果、最終レンズが、厚み、主走査方向幅とも大きなものとなってしまい、コストアップするとともに、重量も大きくなってしまうという問題があった。

さらに、このような構成の場合、最終レンズの主走査方向と副走査方向とでその曲率が異なるものとなるため、トーリック形状のレンズが必要とされる。このトーリック形状のレンズは、加工が難しく、母線が曲がってしまうため、走査線も曲がってしまうという問題があった。

なお、副走査方向倍率と、面の出入りによる副走査方向ビーム位置ずれの関係は下記の通りである。図５に基づいて説明する。なお、図５は、副走査方向断面上におけるビーム位置を示す模式図である。図中の左をポリゴンミラー面、右を像面とし、合成レンズの主点を２カ所の位置に置いたときのビーム位置ずれの例を示している。この図から分かるように、合成レンズの主点を左に持ってくると、横倍率の絶対値が大きくなってしまい、面の出入りによる副走査方向ビーム位置ずれが大きくなってしまう。

ポリゴンミラー反射面の垂線に対する入射光の副走査方向の傾き角（ポリゴンミラー反射面の垂線に沿って副走査方向へ広がる平面への投影図における、上記垂線に対する傾き角）をαとする。ポリゴンミラー反射面の出入りδによって、ポリゴンミラー上での副走査方向ビーム位置が、δ×tanαだけずれてしまう。副走査方向のポリゴンミラー反射面の反射点と、像面との横倍率をβとすると、像面では、ビーム位置が副走査方向にβ×δ×tanαだけ変動してしまう。βが大きくなると、像面でのビーム位置が大きく変動してしまうため、偏向後光学系の像側主点位置を、ある程度、像面側に持ってきてβの絶対値を小さくする必要がある。このためには、一番像面側のレンズを像面に近くして、副走査方向に正のパワーを持たせることが望ましい。この結果、上述のように、最終レンズが、厚み、主走査方向幅とも大きなものとなってしまい、コストアップするとともに、重量も大きくなってしまう。

従来技術Ｄの方式では、被走査面をＭ面とすると、個別のミラーのみで、２×Ｍ個、また、共用するｆθレンズも２個必要となり、Ｍ＝２の場合でも、６個、Ｍ＝４の場合には、個別ミラー８個＋ｆθレンズ２枚の１０個の光学素子が必要となり、部品点数が増してしまうと共に、個別円筒ミラーのばらつきの影響（例えば、母線の曲がり等）も大きなものとなっている。

本発明は、ポリゴンミラー等の偏向手段を薄く維持した状態で、像の相対位置ずれ（色ずれ）を小さくし、結像特性を向上させることを目的とする。

第１の発明に係る光走査装置は、光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、
0.006 >｜β×δ×tanζ／cos｜γ｜max｜
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
δ：光偏向装置の反射面の出入りの量（mm）
γ：反射面の法線と入射光との主走査方向の角度（radian）
｜γ｜max：γが一番大きくなる場合、即ち、光偏向装置の反射面が入射光と反射側に一番回転した際の角度の絶対値（radian）
ζ：反射面に対する、副走査方向の入射角度（radian）
という関係を有することを特徴とする。

第２の発明に係る光走査装置は、第１の発明に係る光走査装置において、
0.02 > ｜{(F−L)/F}×δ｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ])
Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から像面までの距離（ｍｍ）
δ：光偏向装置の反射面の出入りの量（mm）
γ：光偏向装置の反射面の法線と入射光との主走査方向の角度（radian）
ξ：光偏向装置の反射面の法線と被走査面の法線との角度（radian）
という関係を有することを特徴とする。

第３の発明に係る光走査装置は、光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系と、偏向後光学系の光路の下流側に、複数の光線を分離するためのミラーを、光線が空間的に分離している箇所に配置し、それぞれ離れた走査線上に導く手段とを備えた光走査装置において、上記偏向後光学系の光路の最も像面側の光学素子を、その一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとしたことを特徴とする。

第４の発明に係る光走査装置は、第３の発明に係る光走査装置において、上記偏向後光学系の光路中の最も上流側の光学素子が、主走査方向と副走査方向とに０でない異なる曲率を持つことを特徴とする。

第５の発明に係る光走査装置は、光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、上記偏向後光学系の複数の光学素子が複数の結像レンズからなり、光路中の一番下流（像面）側の結像レンズを副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズとし、
0.006 >｜β×δ×tanζ／cos ｜γ｜max｜
0.02 > ｜[(F−L)／F]×δ｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ])
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
｜γ｜max：光偏向装置に対する、主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）
Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
δ：光偏向装置の反射面の出入りの量（mm）
ζ：光偏向装置に対する、副走査方向の入射角度（radian）
γ：光偏向装置の反射面の法線と、入射光の主走査方向の角度（radian）
ξ：光偏向装置の反射面の法線と、被走査面の法線との角度（radian）
という関係を有することを特徴とする。

第６の発明に係る光走査装置は、光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、上記偏向後光学系の複数の光学素子が複数の結像レンズからなり、
光路中で一番下流（像面）側の結像レンズを副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズとし、
3/25 >｜β×tanζ／cos ｜γ｜max｜
2/5 > ｜(F-L)/F｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ])
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
ζ：光偏向装置に対する、副走査方向の入射角度（radian）
｜γ｜max：光偏向装置に対する、主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）
Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
γ：光偏向装置の反射面の法線と、入射光の主走査方向の角度（radian）
ξ：光偏向装置の反射面の法線と、被走査面の法線との角度（radian）
という関係を有することを特徴とする。

第７の発明に係る光走査装置は、光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、上記偏向後光学系の複数の光学素子が複数の結像レンズからなり、光路中で一番下流（像面）側の結像レンズを副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズとし、
0.006 >｜β×δ×tanζ／cos [(θ＋Φ)／２]｜
0.02 >｜[(F-L)/F]×δ｜×(tan [(θ＋Φ)／２]×cos[(θ-Φ)／２]−tan [(θ-Φ)／２]×cos [(θ＋Φ)／２])
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
δ：光偏向装置の反射面の出入りの量（mm）
ζ：光偏向装置に対する、副走査方向の入射角度（radian）
θ：光偏向装置への入射光と、光路の折り曲げ等を展開した際の、像面の垂線との主走査方向の角度（radian）
Φ：有効画角（radian）
Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
という関係を有することを特徴とする。

第８の発明に係る光走査装置は、光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、上記偏向後光学系の複数の光学素子が複数の結像レンズからなり、光路中最も下流（像面）側の結像レンズを副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズとし、
3/25 >｜β×tanζ／cos [(θ＋Φ)／２]｜
2/5 > ｜(F-L)/F｜×(tan [(θ＋Φ)／２]×cos [(θ-Φ)／２]−tan [(θ-Φ)／２]×cos [(θ＋Φ)／２])
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
ζ：光偏向装置に対する、副走査方向の入射角度（radian）
θ：光偏向装置への入射光と、光路の折り曲げ等を展開した際の、像面の垂線の主走査方向の角度（radian）
Φ：有効画角（radian）
Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
という関係を有することを特徴とする。

以上により、ポリゴンミラー等の光偏向装置を薄く維持した状態で、像の相対位置ずれ（色ずれ）を小さくし、結像特性を向上させることができる。

以上詳述したように、本発明によれば、ポリゴンミラー等の光偏向装置を薄く維持した状態で、像の相対位置ずれ（色ずれ）を小さくして、結像特性を向上させることができるようになる。

以下、本発明に係る光走査装置の最良の実施形態について説明する。

図１は、光走査装置の光路をミラーによる折り返しを展開して平面方向から見た平面図である。図２は、図１に示した平面方向と直交する方向（同光偏向装置の回転軸と垂直な方向）から見た状態であって、ミラーによる折り返しを展開せず、光偏向装置の反射点から被走査面までの間に配置される光学部材を通過する光ビームに関し、光偏向装置による偏向角が０°の位置で見た側面図である。図３は、光偏向装置５で光線が反射されたときの状態を示す平面図である。図４は、光偏向装置５で光線が反射されたときの状態を示す平面図である。図５は、光線のずれ状態を示す副走査方向断面の模式図である。図６は、光線のずれ状態を示す斜視図である。図７（Ａ）（Ｂ）は、変形例を示す正面図及び平面図である。図８および図９は、実施例１の結果を示す表１である。図１０は、実施例１の結果を示す表２である。図１１および図１２は、実施例２の結果を示す表３である。図１３は、実施例２の結果を示す表４である。図１４及び図１５は、実施例３の結果を示す表５である。図１６は、実施例３の結果を示す表６である。図１７及び図１８は、実施例４の結果を示す表７である。図１９は、実施例４の結果を示す表８である。図２０及び図２１は、実施例５の結果を示す表９である。図２２は、実施例５の結果を示す表１０である。図２３及び図２４は、実施例６の結果を示す表１１である。図２５は、実施例６の結果を示す表１２である。

本実施形態に係る光走査装置は、レーザビームを走査する装置である。例えば、電子写真方式の画像形成装置、特にレーザビームを用いて画像に対応する潜像を形成し、その潜像を可視化して画像を得る画像形成装置に用いて好適な光走査装置である。

光走査装置は主に、偏向前光学系と、光偏向装置と、偏向後光学系とから構成されている。これら偏向前光学系、光偏向装置及び偏向後光学系を概説する。

偏向前光学系は、光源からの複数のレーザビームを光偏向装置に導くための光学系である。この偏向前光学系は、光源としての複数の半導体レーザ素子、複数のレンズおよび所定の形状の開口を有するaperture stop等を有して構成されている。偏向前光学系は、各光源からの個々のレーザビームのビーム断面形状を所定の形状に整えて、光偏向装置の所定の位置に向けて各レーザビームを案内する。

光偏向装置は、偏向前光学系からのレーザビームを偏向後光学系に偏向させるための装置である。ここでは、ポリゴンミラーを用いてレーザビームを反射させることで、所定方向へ偏向させている。なお、屈折を利用する場合もある。ガルバノミラー等を用いる場合もある。

光偏向装置は具体的には、複数（まれに１面）の反射体（ミラー面）を有するポリゴンミラーと、このポリゴンミラーを所定の速度で回転させるモータとを含んで構成されている。光偏向装置は、個々の反射体を連続して回転させながら、偏向前光学系からの個々のレーザビーム（断面ビーム形状が所定の形状に整えられたレーザビーム）を連続して反射（偏向）させる。これにより、反射体の回転方向（主走査方向）に沿って、潜像保持体の幅方向の一端から他端に案内されるレーザビームを生成する。即ち、ポリゴンミラーの各反射体に照射された個々のレーザビームは、ポリゴンミラーの各反射体が回転されることにより、反射角が連続的に変更されて、主走査方向に偏向される。

偏向後光学系は、光偏向装置で偏向されたレーザビームを各潜像保持体に結像させるための光学系である。偏向後光学系は、主走査方向に長いｆθレンズもしくはｆθミラーを含んで構成されている。このｆθレンズ等によって、ポリゴンミラーの各反射体の反射点（反射体の回転角に応じて連続的に変化する反射点）と、潜像保持体上で各レーザビームが到達する結像位置との間の距離に拘りなく、上記反射体で連続して反射された各レーザビームを、潜像保持体上の所定の位置に、その軸方向に沿った方向に概ね直線上に走査させながら結像させる。

なお、各レーザビームは、光走査装置の大きさの制約により、多くの場合、複数の平面ミラーにより、光偏向装置と感光体ドラムとの間で、任意回数折り曲げられる。また、各レーザビームがずっと発光している際に、被走査面と、レーザビームの主光線との交わる点を結んでできる線は、走査線と呼ばれる。この走査線上に走査されるレーザビームを画像に合わせてｏｎ／ｏｆｆさせることにより、走査線上の所定の箇所に、潜像を書き込むことができる。

次に、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、カラープリンタ装置に組み込まれる光走査装置の光路を、ミラーによる折り返しを展開して平面方向（以下に説明する光偏向装置の回転軸方向）から見た状態を示している。図２は、図１に示した平面方向と直交する方向（同光偏向装置の回転軸と垂直な方向）から見た状態であって、ミラーによる折り返しを展開せず、光偏向装置の反射点から被走査面までの間に配置される光学部材を通過する光ビームに関し、光偏向装置による偏向角が０°の位置で見た状態を示している。

光偏向装置５はただ１つだけ設けられている。この光偏向装置５は、レーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）を反射させて連続的に方向を変える。各レーザビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣおよびＬＢは、色成分毎の画像データに対応する光ビームであって、第１ないし第４の半導体レーザ素子（以下に説明する通り、実際にはそれぞれ２つの発光チップを含む光源であるレーザアレイ）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｂから出射される。各レーザアレイ３（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）から出射されて光偏向装置５で反射された４群すなわち４色（各２本）のレーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）は、対応する画像形成部に収容された各感光体ドラム４（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）に向けて所定の線速度で連続的に偏向される。

なお、各レーザアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｂは、１つのパッケージに２つの発光チップ（図示せず）が設けられている。これにより、色成分毎の画像データに対応して、２本のレーザビームＬ（ａ）とＬ（ｂ）すなわちＬＹ（ａ＋ｂ）、ＬＭ（ａ＋ｂ）、ＬＣ（ａ＋ｂ）ならびにＬＢ（ａ＋ｂ）が出射するようになっている。但し、個々のレーザアレイ３（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）から放射されるそれぞれ２本のレーザビームＬＹ（ａ＋ｂ）、ＬＭ（ａ＋ｂ）、ＬＣ（ａ＋ｂ）およびＬＢ（ａ＋ｂ）は、実際には、概ね重なりあっている。このため、それぞれのレーザビームを識別して説明する必要のない場合には、それぞれの色成分毎に、レーザビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣおよびＬＢと表示する。

各レーザアレイ３（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）は、図１に示すように配置されている。イエロ画像用レーザアレイ３Ｙは、出射されたレーザビームＬＹが光偏向装置５の反射面に直接入射する位置に配置されている。マゼンタ画像用レーザアレイ３Ｍ、シアン画像用レーザアレイ３Ｃおよび黒画像用レーザアレイ３Ｂは、イエロ画像用レーザアレイ３ＹのレーザビームＬＹに対して所定の角度で配置されている。イエロ画像用レーザアレイ３ＹのレーザビームＬＹの線上には合成ミラー７Ｍ、７Ｃおよび７Ｂがそれぞれ設けられている。各合成ミラー７Ｍ、７Ｃおよび７Ｂは、所定角度で配置されている。この各合成ミラー７Ｍ、７Ｃおよび７Ｂにより、各レーザアレイ３Ｍ、３Ｃおよび３ＢからのレーザビームＬＭ、ＬＣおよびＬＢは、平面方向から見た状態でレーザビームＬＹに概ね重なり合うように折り返される。なお、各レーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）は、副走査方向（光偏向装置５により偏向される方向と直交する方向）に設定角度で配列されている。具体的には、後述する。

各レーザアレイ３（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）と各合成ミラー７Ｍ、７Ｃおよび７Ｂとの間には、レーザアレイ３（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）からのレーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）の断面ビーム形状を所定の形状に整える光源側光学系である偏向前光学系９Ｙ、９Ｍ、９Ｃおよび９Ｂが配置されている。

各偏向前光学系９Ｙ、９Ｍ、９Ｃおよび９Ｂは、コリメートレンズ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃおよび１１Ｂと、絞り１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｂと、シリンダレンズ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃおよび１５Ｂとから構成されている。

コリメートレンズ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃおよび１１Ｂは、各レーザアレイ３（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）からのレーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）をコリメートする。なお、各コリメートレンズ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃおよび１１Ｂは、後述する偏向後光学系２１に用いられる複数のレンズの材質および形状の適切な選択により、有限焦点レンズ、あるいは、発散度を抑える正のパワーを持ったレンズに置き換えることも可能である。

各絞り１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｂは、各コリメートレンズ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃおよび１１Ｂの後側焦点に設けられ、各コリメートレンズ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃおよび１１ＢでコリメートされたレーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）を所定の断面ビーム形状に成形する。

各シリンダレンズ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃおよび１５Ｂは、各レーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）を、少なくとも副走査方向に収束性を与えて、光偏向装置５の反射面５ａに案内する。

この偏向前光学系９Ｙ、９Ｍ、９Ｃおよび９Ｂによって、光偏向装置５の反射面５ａに所定の断面ビーム形状で案内された各レーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）は、反射面５ａで反射される。このとき、反射面５ａは回転しているため、各レーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）は、順次反射方向が変化されながら、感光体ドラム４（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）の軸線方向に沿って連続的に走査される。

光偏向装置５の下流側には偏向後光学系２１が設けられている。この偏向後光学系２１は、第１ないし第４の結像レンズ２３、２５、２７および２９を備えて構成されている。各結像レンズ２３、２５、２７および２９は、非平面を含む光学媒体である。この各結像レンズ２３、２５、２７および２９によって、各レーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）の進行方向（結像位置）を変化させる。即ち、光偏向装置５の反射面５ａで反射されて各結像レンズ２３、２５、２７および２９を順に通過された各レーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）を、少なくとも副走査方向に関して、その進行方向（結像位置）を変化させることができるようになっている。

次に、１組の光偏向装置５、１組の偏向後光学系２１を通した後に、光線を複数の走査線に分ける例を図２に示している。ここでは、光偏向装置５への入射光を副走査方向に傾けることにより、光偏向装置５の反射面５ａ上でのビーム間隔を低減し、光偏向装置５の厚さを低減している。

この図からも判るように、複数ビームが副走査方向に空間的に離れた箇所を、走査線間隔の約半分づつの間隔（この場合ドラム間隔と同じ）で作り、この空間的に離れた場所に各光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃを挿入し、ビームを分離させている。

即ち、偏向後光学系２１のそれぞれの結像レンズ２３、２５、２７および２９により
１）結像面が、走査面全域にわたって、ほぼ、像面に一致している
２）光偏向装置５により偏向された際に、像面にて偏向角に概ね比例した像高に照射される（ｆθ特性が良好である）
３）各レーザアレイ３（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）の１点から出射されたビームが、結像点にて概ね１点に集光される
４）光偏向装置５の反射面５ａの倒れが、副走査方向ビーム位置に影響しないように、反射面５ａの反射点と像面を、走査線全域に渡って共役な関係とする
という諸特性が最適に設定された各レーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）は、個々の色成分に対応して後段に位置されている各光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃにより順に折り返され、対応する感光体ドラム４（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ）の外周面に案内される。

なお、第１ないし第４の結像レンズ２３、２５、２７および２９の下流側には、光走査装置１の内部を防塵するための防塵ガラス３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃおよび３９Ｂが設けられている。これらの防塵ガラス３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃおよび３９Ｂは、画像形成ユニットからのトナーや、用紙（被転写材）が微粉体となった紙粉等が光走査装置１内に侵入するのを抑止する。

次に、本発明において施した方策について説明する。

[方策Ａ]
光偏向装置５の反射面５ａの出入り量をδ、反射面５ａの法線と入射光の主走査方向の角度をγとすると、反射面５ａ上での主走査方向の光線位置のずれ量は、図３及び図４に示すように、δ×tanγとなる。反射面５ａの法線と被走査面の法線との主走査方向のなす角をξとすると、パワーが全く無い偏向後光学系２１の場合には、像面でのずれ量が、δ×tanγ×cosξと表される。もし、偏向後光学系２１の合成された主走査方向の像側主点位置と像面の距離Ｌが、合成された偏向後光学系２１の焦点距離と等しければ、ずれ量は０となる。この条件が満たされない場合、すなわち、偏向後光学系２１の合成された主走査方向の像面主点位置と像面の距離Ｌが、合成された偏向後光学系２１の焦点距離と等しくない場合、図４からもわかるように、ずれ量は
[（Ｆ−Ｌ）／Ｆ]×δ×tanγ×cosξ
Ｆ：偏向後光学系２１の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系２１の合成した主走査方向の像面側主点から像面までの距離（ｍｍ）
δ：光偏向装置５の反射面５ａの出入りの量（mm）
γ：光偏向装置５の反射面５ａの法線と入射光との主走査方向の角度（radian）
ξ：光偏向装置５の反射面５ａの法線と被走査面の法線との主走査方向の角度（radian）
と表すことができる。

細線の主観評価により、主走査方向の位置ずれは、２０μｍ以下を確保する必要があることがわかった。走査光学系の場合には、走査線の上流側に水平同期信号を出すセンサを持ち、センサからの信号に基づいて、半導体レーザのON／OFFを行うため、問題になるのは、絶対位置のずれではなく、走査線の幅となる。

このことから、
0.02 > MAX[{(F−L)/F}×δ×tanγ×cosξ]−MIN[{(F−L)/F}×δ×tanγ×cosξ]=｜{(F−L)/F}×δ｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ]) …（１）
という関係が成り立つ必要があることが判る。ここに、γとξとは、画像領域を走査する際に光偏向装置５が回転する範囲全体での組み合わせを表す。

ここで、γとξを別の表現で表すと、次のようになる。

光路の折り曲げ等を展開した際の、像面の垂線と偏向光との主走査方向の角度をφ、上記像面の垂線と入射光との主走査方向の角度をθとすると、
２γ＝θ＋φ
θ−ξ＝φ＋ξ よって、 ２ξ＝θ−φ
これらの式から
γ＝（θ＋φ）／２
ξ＝（θ−φ）／２
と表される。
φの最大値は有効画角と呼ばれ、これをΦとすると、上記（１）式は、
0.02 >｜[(F−L)/F]×δ｜×(tan[(θ＋Φ)/2]×cos[(θ−Φ)/2]−tan[(θ−Φ)/2]×cos[(θ＋Φ)/2]) …（１ｂ）
と表される。

通常、反射面５ａの出入りは、光偏向装置５の精度および部品の嵌合精度等の割付から、５０μｍ以下に収めることが難しい。即ち
0.02 >｜[(F−L)/F]×0.05｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ])
これを書き換えて
2/5 >｜(F−L)/F｜
×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ]) …（１’）
これをθとΦとで表すと、
2/5 >｜(F−L)/F｜×(tan[(θ＋Φ)/2]×cos[(θ−Φ)/2]−tan[(θ−Φ)/2]×cos[(θ＋Φ)/2]) …（１ｂ’）
の関係を満たすことができればよい。

なお、従来技術Ｃの特許文献７においては、既にこの方策Ａの要件は満たしているが、この方策Ａと共に、下記方策Ｂの要件も満足させつつ、複数ビームを１セットの結像レンズ系にて走査できるかどうかは不明であった。

[方策Ｂ]
ビームが光偏向装置５の反射面５ａに斜めに入射した場合、反射面５ａ上のビームの副走査方向の位置は、反射面５ａの出入りにより変化してしまう。この様子を図５及び図６に示す。光偏向装置５の反射面５ａの出入り量は非常に小さいため、これによる、反射面５ａと像面間での横倍率はほとんど変わらない。このため、反射面５ａの出入り量をδ、入射光線と反射面５ａの法線との主走査方向角度をγ、反射面５ａに対する副走査方向の入射角度をζ、副走査方向横倍率をβとおくと、反射面５ａ上のビーム位置ずれ量は、δ×tanζ／cosγである。これに対する像面での位置変動量は、β×δ×tanζ／cosγとなる。なお、tanζ／cosγとαとは、tanα＝tanζ／cosγの関係がある。

ハーフトーン画像の主観評価により、副走査方向の位置ずれは、６μｍ以下を確保する必要があることがわかった。このため、
0.006 >｜β×δ×tanζ／cosγ｜
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
δ：光偏向装置５の反射面５ａの出入りの量（mm）
γ：反射面５ａの法線と入射光との主走査方向の角度（radian）
ζ：反射面５ａに対する、副走査方向の入射角度（radian）
という関係が成り立つ必要がある。

ここで、γが一番大きくなる場合、即ち、反射面５ａが入射光と反射側に一番回転した際の角度をγmaxとして、
0.006 >｜β×δ×tanζ／cos｜γ｜max｜ …（２）
の関係を満たせればよいことが判る。

ここで、先に検討した、γ＝（θ＋φ）／２をつかって、上記（２）式を書き換えると、φの最大値は有効画角と呼ばれ、これをΦとしているので、上記（２）式は、
0.006 >｜β×δ×tanζ／cos [(θ＋Φ)／２]｜ …（２ｂ）
で表される。

通常、反射面５ａの出入りは、５０μｍ以下に収めることが難しい。即ち、
6/50 >｜β×tanζ／cos｜γ｜max｜ …（２’）
あるいは、
3/25 >｜β×tanζ／cos[(θ＋Φ)／２]｜ …（２ｂ’）
を満たすことができれば、特別な調整等無しに組みつけられたポリゴンミラーとスキャナモータの組み合わせを用いることができる。

また、βの絶対値を小さくできれば、δの許容値を緩和することができる。

[方策Ｃ]
前記方策Ａ、Ｂを満足できる構成を検討し、その一例として下記の構成を得た。

（１） 複数の光線を１つの光偏向装置５の反射面５ａへ入射させ、偏向後の複数光線を偏向後光学系２１内にその走査面が交差するように入射させ、１セットの走査光学素子にて走査線幅の変動等を抑えた上で一括して結像させる走査光学素子を、下記の様な構成とする。即ち、反射面５ａで偏向されて偏向後光学系２１の最終の光学素子を出た複数の光線を、それぞれ分離して、離れた位置の各走査線上にミラーで導く走査光学系に対し、上記反射面５ａの出入りによる走査線幅の変動、副走査方向位置の変動の影響を抑えた上でレンズ厚を抑えることができる偏向後光学系２１の各結像レンズ２３、２５、２７および２９を、下記のような構成とする。

[1] 像面に一番近いレンズ（結像レンズ２９）に関して
光偏向装置５の反射面５ａの出入りに対する副走査方向位置ずれ量はβ×δ×tanζ／cosγであるから、反射面５ａへの副走査方向の入射角、副走査方向の倍率にほぼ比例する。倍率を小さく抑えるためには、最終レンズを像面に近づけ、副走査方向に正のパワーを持たせる事が望ましい。ただし、像面に近くなると、それに比例して、偏向光の主走査方向通過幅が大きくなる。この状態で、主走査方向にパワーを持たせると、主走査方向厚さの変動が大きくなる。このため、主走査方向へは曲率を持たせない。即ち、正のパワーを持つ、シリンダレンズとする。

[2] 主走査方向、副走査方向の曲率を独立して設定できる面を入れることにより、レンズ枚数をある程度抑える事ができる。このようなレンズを入れる場所として最適な場所を検討した。

偏向後光学系２１のうち１枚目の結像レンズ２３は小さい。一方、主走査方向と副走査方向の曲率を独立して設定できるレンズ面の形状としては、トーリック面、自由曲面等があるが、いずれも、コストが高くなる加工方法である。この場合、小さいレンズに対してトーリック面等を施すと、比較的低コストで済む。即ち、コストの上昇を極力抑えることが可能となる。レンズの寸法が小さければ、小さい成型機で成形できると共に、型離れもよいため、成形レンズとすることも可能となる。成形レンズでは、非円弧面を導入しても、コストは大幅には変わらないため、１枚目の結像レンズ２３に対してトーリック面等を施すことが望ましい。即ち、１枚目の結像レンズ２３を、主走査方向と副走査方向に異なるパワーを持つレンズとする。

[3] ２枚目の結像レンズ２５に関して
色収差補正用の、アッベ数の小さいレンズ硝材は高価である。このため、小さいレンズを使用する。この場合、主走査方向及び副走査方向とも負のパワーとする。振り角によるレンズ面への入射角の変動を抑えるためには、次の２つのケースがある。（１）入射面は主走査方向に曲率を持つシリンダ面とし、出射面は副走査方向に曲率を持つシリンダ面とする。（２）入射面は球面とし、出射面は副走査方向に曲率を持つシリンダ面とする。この２つのタイプが望ましい。

上記入射面形状のみを変えた２つのレンズに対する最適化結果の評価関数（目標とする性能からのずれ量に重みをつけて自乗和したもの）を比較する。なお、１枚目は両面自由曲面、３枚目は入射面が副走査方向に曲率を持つシリンダ面で、出射面が主走査方向に曲率を持つシリンダ面、４枚目は副走査方向に曲率を持つシリンダレンズとして最適化を実行している。評価関数の値（小さい程、性能が良いと判断する）は、
ケース（１）：７．９×１０^７
ケース（２）：１０．８×１０^７
であり、２枚目の結像レンズ２５の入射面は、主走査方向に曲率を持つシリンダ面が望ましいことが推測される。

[4] ３枚目の結像レンズ２７に関して
３枚目は主走査方向に正のパワーを持たせたい。このようにしないと、ｆθ特性を出しつつ、主走査方向の像面湾曲を抑えることができないためである。光量むらを抑えるため、レンズ面への入射角の変動を抑えたい。このために、出射側を凸型とする。これを達成するには、３枚目の結像レンズ２７の出射面を球面とするか、主走査方向に曲率を持つシリンダ面とする。

（２） 上記までの検討で、３枚目の結像レンズ２７の入射面を除いて決定している。３枚目の結像レンズ２７の入射面に対し、副走査方向に曲率を持つシリンダ面、主走査方向に曲率を持つシリンダ面又は球面を入れて最適化を行ったところ、主走査方向に曲率を持つシリンダ面又は球面としなければ、ｆθ特性、主走査方向結像特性、及び、走査線の曲がりが劣化することが認められた。このため、偏向後光学系２１の各結像レンズ２３、２５、２７および２９のレンズ面の構成は、下記の態様にすることとした。

[1] 第１の態様
１枚目：主走査方向と副走査方向の曲率を独立に設定した面を持つレンズ
２枚目：入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズ
３枚目：入射面がシリンダ面、出射面が球面で、平面図としてみて両凸レンズ
４枚目：副走査方向に曲率を持つ、一方の面が平面、他方の面が凸面のシリンダレンズ
ここで、１枚目のレンズは成形レンズとしている。

[2] 第２の態様
１枚目：主走査方向と副走査方向の曲率を独立に設定した面を持つレンズ
２枚目：入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズ
３枚目：入射面及び出射面がシリンダ面で、平面図としてみて両凸レンズ
４枚目：副走査方向に曲率を持つ、一方の面が平面、他方の面が凸面のシリンダレンズ
ここで、１枚目のレンズは成形レンズとしている。

[方策Ｂ−１]
レーザ光源から複数の光線を供給する複数の偏向前光学系９と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系９からの光線を偏向する光偏向装置５と、光偏向装置５からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための、複数の光学素子（４つの結像レンズ２３、２５、２７および２９）からなる偏向後光学系２１と、偏向後光学系２１の下流側で光線が空間的に分離している箇所に配置されて複数の光線を複数の走査線上に導く光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃとを備えた光学系において、次の条件を設けた。

0.006 >｜β×δ×tanζ／cos｜γ｜max｜
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
δ：光偏向装置５の反射面５ａの出入りの量（mm）
ζ：光偏向装置５の反射面５ａに対する、副走査方向の入射角度（radian）
｜γ｜max：光偏向装置５の反射面５ａに対する、主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）

[方策Ｂ−１’]（上位概念[方策Ｂ−１]の言い換え）
0.006 >｜β×δ×tanζ／cos [(θ＋Φ)／２]｜
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
δ：光偏向装置５の反射面５ａの出入りの量（mm）
ζ：光偏向装置５の反射面５ａに対する、副走査方向の入射角度（radian）
Φ：有効画角（radian）
θ：光偏向装置５の反射面５ａへの入射光と、光路の折り曲げ等を展開した際の、像面の垂線の主走査方向の角度（radian）

[Ａ−１＆Ｂ−１]
上記同様に、レーザ光源から複数の光線を供給する複数の偏向前光学系９と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系９からの光線を偏向する光偏向装置５と、光偏向装置５からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための、複数の光学素子（４つの結像レンズ２３、２５、２７および２９）からなる偏向後光学系２１と、偏向後光学系２１の下流側で光線が空間的に分離している箇所に配置されて複数の光線を複数の走査線上に導く光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃとを備えた光学系において、次の条件を設けた。

0.006 >｜β×δ×tanζ／cos ｜γ｜max｜
0.02 > ｜[(F−L)／F]×δ｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ])
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
｜γ｜max：光偏向装置５に対する、主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）
Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
δ：光偏向装置５の反射面５ａの出入りの量（mm）
ζ：光偏向装置５に対する、副走査方向の入射角度（radian）
γ：光偏向装置５の反射面５ａの法線と、入射光の主走査方向の角度（radian）
ξ：光偏向装置５の反射面５ａの法線と、被走査面の法線との角度（radian）

[Ａ−１’＆Ｂ−１’]（上位概念[Ａ−１＆Ｂ−１]の言い換え）
0.006 >｜β×δ×tanζ／cos [(θ＋Φ)／２]｜
0.02 >｜[(F-L)/F]×δ｜×(tan [(θ＋Φ)／２]×cos[(θ-Φ)／２]−tan [(θ-Φ)／２]×cos [(θ＋Φ)／２])
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
δ：光偏向装置５の反射面５ａの出入りの量（mm）
ζ：光偏向装置５に対する、副走査方向の入射角度（radian）
θ：光偏向装置５への入射光と、光路の折り曲げ等を展開した際の、像面の垂線との主走査方向の角度（radian）
Φ：有効画角（radian）
Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）

[Ｂ−２]
上記同様に、レーザ光源から複数の光線を供給する複数の偏向前光学系９と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系９からの光線を偏向する光偏向装置５と、光偏向装置５からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための、複数の光学素子（４つの結像レンズ２３、２５、２７および２９）からなる偏向後光学系２１と、偏向後光学系２１の下流側で光線が空間的に分離している箇所に配置されて複数の光線を複数の走査線上に導く光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃとを備えた光学系において、次の条件を設けた。

3/25 >｜β×tanζ／cos ｜γ｜max｜
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
ζ：光偏向装置５に対する、副走査方向の入射角度（radian）
｜γ｜max：光偏向装置５に対する、主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）

[方策Ｂ−２’]（中位概念[方策Ｂ−２]の言い換え）
3/25 >｜β×tanζ／cos [(θ＋Φ)/2]｜
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
ζ：光偏向装置５に対する、副走査方向の入射角度（radian）
θ：光偏向装置５への入射光と、光路の折り曲げ等を展開した際の、像面の垂線との主走査方向の角度（radian）
Φ：有効画角（radian）

[Ａ−２＆Ｂ−２]
上記同様に、レーザ光源から複数の光線を供給する複数の偏向前光学系９と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系９からの光線を偏向する光偏向装置５と、光偏向装置５からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための、複数の光学素子（４つの結像レンズ２３、２５、２７および２９）からなる偏向後光学系２１と、偏向後光学系２１の下流側で光線が空間的に分離している箇所に配置されて複数の光線を複数の走査線上に導く光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃとを備えた光学系において、次の条件を設けた。

3/25 >｜β×tanζ／cos ｜γ｜max｜
2/5 > ｜(F-L)/F｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ])
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
ζ：光偏向装置５に対する、副走査方向の入射角度（radian）
｜γ｜max：光偏向装置５に対する、主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）
Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
γ：光偏向装置５の反射面５ａの法線と、入射光の主走査方向の角度（radian）
ξ：光偏向装置５の反射面５ａの法線と、被走査面の法線との角度（radian）

[Ａ−２’＆Ｂ−２’]（中位概念[Ａ−２＆Ｂ−２]の言い換え）
3/25 >｜β×tanζ／cos [(θ＋Φ)／２]｜
2/5 > ｜(F-L)/F｜×(tan [(θ＋Φ)／２]×cos [(θ-Φ)／２]−tan [(θ-Φ)／２]×cos [(θ＋Φ)／２])
β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
ζ：光偏向装置５に対する、副走査方向の入射角度（radian）
θ：光偏向装置５への入射光と、光路の折り曲げ等を展開した際の、像面の垂線の主走査方向の角度（radian）
Φ：有効画角（radian）
Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）

[Ｃ−１]
上記同様に、レーザ光源から複数の光線を供給する複数の偏向前光学系９と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系９からの光線を偏向する光偏向装置５と、光偏向装置５からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための、複数の光学素子（４つの結像レンズ２３、２５、２７および２９）からなる偏向後光学系２１と、偏向後光学系２１の下流側で光線が空間的に分離している箇所に配置されて複数の光線を複数の走査線上に導く光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃとを備えた光学系において、次の条件を設けた。

偏向後光学系２１中で、像面に一番近い、又は光路中で一番下流側に配置されるパワーを持った光学素子である結像レンズ２９を、副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズとした。

[C-1a]：上記(C-1)に加えて、偏向後光学系２１中で１番光偏向装置５側（光路の上流側）の光学素子である結像レンズ２３を、主走査方向と、副走査方向に０でない異なる曲率を持つ面とした。

[C-1b]：上記(C-1)に加えて、偏向後光学系２１中で１番光偏向装置５側（光路の上流側）の光学素子である結像レンズ２３を、成形レンズとした。

[C-1c]：上記(C-1)に加えて、偏向後光学系２１中で１番光偏向装置５側（光路の上流側）の光学素子である結像レンズ２３を、場所により曲率が変化するレンズとした。

[C-1d]：上記(C-1)に加えて、結像光学手段である偏向後光学系２１の４枚組みの結像レンズ２３、２５、２７および２９のうち２枚目の結像レンズ２５を、他の結像レンズ２３、２７および２９により発生する色収差の補償用として用いた。即ち、２枚目の結像レンズ２５を、他の結像レンズ２３、２７および２９よりもアッベ数が小さいレンズ硝材を材料とし、主走査方向及び副走査方向ともに、負のパワーを持つレンズとした。

[Ｃ−２]
上記同様に、レーザ光源から複数の光線を供給する複数の偏向前光学系９と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系９からの光線を偏向する光偏向装置５と、光偏向装置５からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための、複数の光学素子（４つの結像レンズ２３、２５、２７および２９）からなる偏向後光学系２１と、偏向後光学系２１の下流側で光線が空間的に分離している箇所に配置されて複数の光線を複数の走査線上に導く光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃとを備えた光学系において、次の条件を設けた。

１枚目の結像レンズ２３は成形レンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、３枚目の結像レンズ２５よりも、アッベ数が小さいレンズ硝材を材料とする、主走査方向及び副走査方向ともに、負のパワーを持つレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、主走査方向に正のパワーを持つレンズである。

４枚目の結像レンズ２９は、副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズである。

[Ｃ−２’]
上記同様に、レーザ光源から複数の光線を供給する複数の偏向前光学系９と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系９からの光線を偏向する光偏向装置５と、光偏向装置５からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための、複数の光学素子（４つの結像レンズ２３、２５、２７および２９）からなる偏向後光学系２１と、偏向後光学系２１の下流側で光線が空間的に分離している箇所に配置されて複数の光線を複数の走査線上に導く光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃとを備えた光学系において、次の条件を設けた。

１枚目の結像レンズ２３は、場所により曲率が変化するレンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、３枚目の結像レンズ２５よりも、アッベ数が小さいレンズ硝材を材料とする、主走査方向及び副走査方向ともに、負のパワーを持つレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、主走査方向に正のパワーを持つレンズである。

４枚目の結像レンズ２９は、副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズである。

[Ｃ−３]
上記同様に、レーザ光源から複数の光線を供給する複数の偏向前光学系９と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系９からの光線を偏向する光偏向装置５と、光偏向装置５からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための、複数の光学素子（４つの結像レンズ２３、２５、２７および２９）からなる偏向後光学系２１と、偏向後光学系２１の下流側で光線が空間的に分離している箇所に配置されて複数の光線を複数の走査線上に導く光路折り返し用平面ミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３７Ｙ、３７Ｍおよび３７Ｃとを備えた光学系において、次の条件を設けた。

[1]
１枚目の結像レンズ２３は、主走査方向と副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した面を含む。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が、主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が、副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が、他のレンズに比べ小さい硝材のレンズとした。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面がシリンダ面、出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[1]’（[1]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は成形レンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、その入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面がシリンダ面、出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[1]’’（[1]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は、非円弧形状面を含むレンズとする。

２枚目の結像レンズ２５は、その入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面がシリンダ面、出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[2]
１枚目の結像レンズ２３は、主走査方向と副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した面を含む。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面、出射面が、シリンダ面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[2]’（[2]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は、成形レンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が、他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面、出射面が、シリンダ面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[2]’’（[2]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は、非円弧形状面を含むレンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面、出射面が、シリンダ面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[3]
１枚目の結像レンズ２３は、主走査方向と、副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した面を含む。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面及び出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[3]’（[3]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は、成形レンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面及び出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[3]’’（[3]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は、非円弧形状面を含むレンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面及び出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[4]
１枚目の結像レンズ２３は、主走査方向と、副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した面を含む。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が凹の球面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面がシリンダ面、出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[4]’（[4]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は、成形レンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が凹の球面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面がシリンダ面、出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[4]’’（[4]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は、非円弧形状面を含むレンズとする。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が凹の球面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面がシリンダ面、出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[5]
１枚目の結像レンズ２３は、主走査方向と副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した面を含む。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が凹の球面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面及び出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[5]’（[5]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は、成形レンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が凹の球面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面及び出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[5]’’（[5]を別の表現として言い直したもの）
１枚目の結像レンズ２３は、非円弧形状面を含むレンズである。

２枚目の結像レンズ２５は、入射面が凹の球面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面で、アッベ数が他のレンズに比べ小さい硝材のレンズである。

３枚目の結像レンズ２７は、入射面及び出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。

４枚目の結像レンズ２９は、一方の面が平面、他方の面が副走査方向に曲率を持つ凸面のシリンダレンズとした。

[実施例１]
次に、数値を含む具体例を、図１，２及び表１，２を参照して説明する。クレーム要件（C-1，C-2，C-3の[1]、[1]’）に対応する。

（１） １枚目の結像レンズ２３
主走査方向と副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した非円弧形状を含む成形レンズである自由曲面成形レンズで構成する。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。主走査方向及び副走査方向ともに正のパワーを持っているが、パワーの値は、主走査方向と副走査方向で異なっている。

（２） ２枚目の結像レンズ２５
入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面である。硝材はSF6で、アッベ数が、νd＝２５．４、νe：２５．２と、他のレンズ（２３，２７，２９）に比べ小さい。主走査方向、副走査方向とも負のパワーを持っているが、パワーの値は、主走査、副走査方向で異なっている。

（３） ３枚目の結像レンズ２７
入射面がシリンダ面、出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。主走査方向に正のパワーを持つ。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。

（４） ４枚目の結像レンズ２９
副走査方向に曲率を持つ、一方の面が平面、他方の面が凸面の副走査方向に正のパワーを持つシリンダレンズである。材質は、光学硝材BK7で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe＝６３．９とした。

表１は、同じ行に、偏芯、傾きがある場合には、その面にて、偏芯を行い、その次に傾けることを示す。「←」は、共通部品、または、同一の部品を共用するため、値が同じであることを示す。また、偏向前光学系９では、光線は、ｘ方向の＋方向、偏向後光学系２１では、光線は、ｘ方向の−方向へ進むとする。ここに、ｙ方向は、主走査方向、ｚ方向は、副走査方向とする。ｚ方向（副走査方向）の曲率に「←」がある場合には、主走査方向と同じ曲率であり、球面であることを示す。

表２から次のことが分かる。

[1] クレーム要件(A-1)、(A-1')、(A-2)、(A-2')の場合
式（１）はクレーム要件（Ａ−１）に、式(１b)はクレーム要件（Ａ−１’）に、式（１’）はクレーム要件（Ａ−２）に、式(１b’)はクレーム要件（Ａ−２’）にそれぞれ対応している。

これらの値から次のことが分かる。即ち、式（１）、（１’）、（１ｂ）、（１ｂ’）を満たしており、面の出入りδ＝５０μｍのスキャナモータを用いても、面の出入りの影響による主走査方向走査線長さの変動は２０μｍ以下に抑えられている事が判る。

[2] クレーム要件(B-1)、(B-1')、(B-2)、(B-2')の場合
式（２）はクレーム要件（Ｂ−１）に、式(2b)はクレーム要件（Ｂ−１’）に、式（２’）はクレーム要件（Ｂ−２）に、式(2b’)はクレーム要件（Ｂ−２’）にそれぞれ対応している。

これらの値から次のことが分かる。即ち、式（２）、（２’）、（２ｂ）、（２ｂ’）を満たしており、面の出入りδ＝５０μｍのスキャナモータを用いても、面の出入りの影響による副走査方向ビーム位置の変動は６μｍ以下に抑えられている事が判る。

[3] 公知例との差異
従来技術Ａでは、ポリゴン入射光が、副走査方向に対し垂直な為、前述のように、ポリゴン厚が厚くなり、風損が大きくなる。

従来技術Ｂ、Ｃでは（２）、（２’）、（２ｂ）、（２ｂ’）を満たしていない。

従来技術Ｂは、（１）、（１’）、（１ｂ）、（１ｂ’）を満たしていない。

従来技術Ｄは、最終の２つのレンズ、光学素子が各々の走査線毎に異なる為、それぞれの部品の取り付けの傾き、各部品のそり等にばらつきがあると、走査線の傾き、走査線の曲がり等がばらつき、色ずれが発生してしまう。

[実施例２]
表３は、３枚目のレンズが、主走査方向のみに曲率を持つシリンダレンズ面で構成されている例である。図１、図２及び表３，４を参照して説明する。クレーム要件（C-1，C-2，C-3の[2]、[2]’）に対応する。ここでは、実施例１に対して結像レンズ２７を異ならせている。

（１） １枚目の結像レンズ２３
主走査方向と副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した非円弧形状を含む成形レンズである自由曲面成形レンズで構成する。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。主走査方向及び副走査方向ともに正のパワーを持っているが、パワーの値は、主走査方向と副走査方向で異なっている。

（２） ２枚目の結像レンズ２５
入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面である。硝材はSF6で、アッベ数が、νd＝２５．４、νe：２５．２と、他のレンズ（２３，２７，２９）に比べ小さい。

（３） ３枚目の結像レンズ２７
入射面及び出射面がシリンダ面で、平面図としてみて、両凸とした。主走査方向に正のパワーを持つ。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。

（４） ４枚目の結像レンズ２９
副走査方向に曲率を持つ、一方の面が平面、他方の面が凸面の副走査方向に正のパワーを持つシリンダレンズである。材質は、光学硝材BK7で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe＝６３．９とした。

表３及び表４は、上記表１及び表２と同様の表である。対応する表の名前及び表の値以外の説明は、実施例１と同様である。

公知例との差異説明も実施例１と同様である。

[実施例３]
表５は、３枚目のレンズが、入射面及び出射面ともに球面で構成されている例である。図１、図２を基に説明する。クレーム要件（C-1，C-2，C-3の[3]、[3]’）に対応する。ここでは、実施例１に対して結像レンズ２７を異ならせている。

（１） １枚目の結像レンズ２３
主走査方向と副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した非円弧形状を含む成形レンズである自由曲面成形レンズで構成した。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。主走査方向及び副走査方向ともに正のパワーを持っているが、パワーの値は、主走査方向と副走査方向で異なっている。

（２） ２枚目の結像レンズ２５
入射面が主走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面である。硝材はSF6で、アッベ数は、νd＝２５．４、νe：２５．２と、他のレンズ（２３，２７，２９）に比べ小さい。主走査方向及び副走査方向とも負のパワーを持っているが、パワーの値は、主走査方向と副走査方向で異なっている。

（３） ３枚目の結像レンズ２７
入射面及び出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。主走査方向に正のパワーを持つ。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。

（４） ４枚目の結像レンズ２９
副走査方向に曲率を持つ、一方の面が平面、他方の面が凸面の副走査方向に正のパワーを持つシリンダレンズである。材質は、光学硝材BK7で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe＝６３．９とした。

表５及び表６は、上記表１及び表２と同様の表である。対応する表の名前及び表の値以外の説明は、実施例１と同様である。

表５及び表６から分かるように、実施例１とほぼ同様の結果を得た。

公知例との差異説明も実施例１と同様である。

[実施例４]
表７は、２枚目のレンズの入射面が球面で構成されている例である。図１、図２を基に説明する。クレーム要件（C-1，C-2，C-3の[4]、[4]’）に対応する。ここでは、実施例１に対して結像レンズ２５を異ならせている。

（１） １枚目の結像レンズ２３
主走査方向と副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した非円弧形状を含む成形レンズである自由曲面成形レンズで構成した。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。主走査方向及び副走査方向ともに正のパワーを持っているが、パワーの値は、主走査、副走査方向で異なっている。

（２） ２枚目の結像レンズ２５
入射面が凹の球面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面である。硝材はSF6で、アッベ数は、νd＝２５．４、νe：２５．２と、他のレンズ（２３，２７，２９）に比べ小さい。主走査方向及び副走査方向ともに負のパワーを持っているが、パワーの値は、主走査、副走査方向で異なっている。

（３） ３枚目の結像レンズ２７
入射面がシリンダ面、出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。主走査方向に正のパワーを持つ。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。

（４） ４枚目の結像レンズ２９
副走査方向に曲率を持つ、一方の面が平面、他方の面が凸面の副走査方向に正のパワーを持つシリンダレンズである。材質は、光学硝材BK7で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe＝６３．９とした。

表７及び表８は、上記表１及び表２と同様の表である。対応する表の名前及び表の値以外の説明は、実施例１と同様である。

表７及び表８から分かるように、実施例１とほぼ同様の結果を得た。

公知例との差異説明も実施例１と同様である。

[実施例５]
表９は、２枚目のレンズの入射面が球面で構成されている例である。図１、図２を基に説明する。クレーム要件（C-1，C-2，C-3の[5]、[5]’）に対応する。ここでは、実施例１に対して結像レンズ２５，２７を異ならせている。

（１） １枚目の結像レンズ２３
主走査方向と副走査方向の曲率を０以外とし、独立に設定した非円弧形状を含む成形レンズである自由曲面成形レンズで構成した。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。主走査方向及び副走査方向ともに正のパワーを持っているが、パワーの値は、主走査、副走査方向で異なっている。

（２） ２枚目の結像レンズ２５
入射面が凹の球面、出射面が副走査方向へ曲率を持つ凹のシリンダ面である。硝材はSF6で、アッベ数は、νd＝２５．４、νe：２５．２と、他のレンズ（２３，２７，２９）に比べ小さい。主走査方向及び副走査方向とも負のパワーを持っているが、パワーの値は、主走査方向と副走査方向で異なっている。

（３） ３枚目の結像レンズ２７
入射面及び出射面が球面で、平面図としてみて、両凸とした。主走査方向に正のパワーを持つ。材質は、光学硝材BK７で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe：６３．９とした。

（４） ４枚目の結像レンズ２９
副走査方向に曲率を持つ、一方の面が平面、他方の面が凸面の副走査方向に正のパワーを持つシリンダレンズである。材質は、光学硝材BK7で、アッベ数は、νd＝６４．１、νe＝６３．９とした。

表９及び表１０は、上記表１及び表２と同様の表である。対応する表の名前及び表の値以外の説明は、実施例１と同様である。

表９及び表１０から分かるように、実施例１とほぼ同様の結果を得た。

公知例との差異説明も実施例１と同様である。

[実施例６]
上述した実施例は、偏向後光学系２１が４枚組みの結像レンズ２３、２５、２７および２９で構成された例を示したが、偏向後光学系２１を２枚組みの結像レンズで構成された例を示す。

表１１及び表１２に結果を示す。

クレーム要件（A-1）、(A-1')、(A-2)、(A-2')に対応させている。式（１）はクレーム要件（Ａ−１）に、式（1ｂ）はクレーム要件（Ａ−１’）に、式（1'）はクレーム要件（Ａ−２）に、式（1ｂ'）はクレーム要件（Ａ−２’）にそれぞれ対応する。

これらの値から次の事が判る。式（１）、（１’）、（１ｂ）、（１ｂ’）を満たしており、反射面５ａの出入りδ＝５０μｍのスキャナモータを用いても、反射面５ａの出入りの影響による主走査方向長さの変動は２０μｍ以下に抑えられている事が判る。

クレーム要件（B-1）、(B-1')、(B-2)、(B-2')に対応させている。式（２）はクレーム要件（Ｂ−１）に、式（２ｂ）はクレーム要件（Ｂ−１’）に、式（２'）はクレーム要件（Ｂ−２）に、式（２ｂ'）はクレーム要件（Ｂ−２’）にそれぞれ対応する。

これらの値から次の事が判る。式（２）、（２’）、（２ｂ）、（２ｂ’）を満たしており、反射面５ａの出入りδ＝５０μｍのスキャナモータを用いても、反射面５ａの出入りの影響による主走査方向長さの変動は６μｍ以下に抑えられている事が判る。

以上により、ポリゴンミラー等の光偏向装置５を薄く維持した状態で、像の相対位置ずれ（色ずれ）を小さくし、結像特性を向上させることができる。

なお、上記実施形態では、図２に示すように、偏向前光学系９からの複数の光線を全て同じ方向から光偏向装置５に入射させると共に全て同じ方向に反射させて複数の走査線上に導く、一系統の光学系としたが、図７に示すように、二系統にしてもよい。即ち、偏向前光学系９を光偏向装置５の両側に配置して反射面５ａを同時に２面使用し、各光線を２本ずつ左右に分けてもよい。各レンズには表１〜１２に示された形状、特性を持たせる。これにより、ドラム間ピッチを広げることができる。

光走査装置の光路をミラーによる折り返しを展開して平面方向から見た平面図である。 図１に示した平面方向と直交する方向（同光偏向装置の回転軸と垂直な方向）から見た状態であって、ミラーによる折り返しを展開せず、光偏向装置の反射点から被走査面までの間に配置される光学部材を通過する光ビームに関し、光偏向装置による偏向角が０°の位置で見た側面図である。 光偏向装置５で光線が反射されたときの状態を示す平面図である。 光偏向装置５で光線が反射されたときの状態を示す平面図である。 光線のずれ状態を示す副走査方向断面の模式図である。 光線のずれ状態を示す斜視図である。 変形例を示す正面図及び平面図である。 実施例１の結果を示す表１である。 実施例１の結果を示す表１である。 実施例１の結果を示す表２である。 実施例２の結果を示す表３である。 実施例２の結果を示す表３である。 実施例２の結果を示す表４である。 実施例３の結果を示す表５である。 実施例３の結果を示す表５である。 実施例３の結果を示す表６である。 実施例４の結果を示す表７である。 実施例４の結果を示す表７である。 実施例４の結果を示す表８である。 実施例５の結果を示す表９である。 実施例５の結果を示す表９である。 実施例５の結果を示す表１０である。 実施例６の結果を示す表１１である。 実施例６の結果を示す表１１である。 実施例６の結果を示す表１２である。

符号の説明

３：レーザアレイ、４：感光体ドラム、５：光偏向装置、Ｌ：レーザビーム、７：合成ミラー、９：偏向前光学系１１：コリメートレンズ、１３：絞り、１５：シリンダレンズ、２１：偏向後光学系、２３，２５，２７，２９：結像レンズ、３３，３５，３７：光路折り返し用平面ミラー、３９：防塵ガラス。

Claims (8)

1. 光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、
   0.006 >｜β×δ×tanζ／cos｜γ｜max｜
   β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
   δ：光偏向装置の反射面の出入りの量（mm）
   ｜γ｜max：光偏向装置に対する主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）
   ζ：反射面に対する、副走査方向の入射角度（radian）
   という関係を有することを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１に記載の光走査装置において、
   0.02 > ｜{(F−L)/F}×δ｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ])
   Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
   Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から像面までの距離（ｍｍ）
   δ：光偏向装置の反射面の出入りの量（mm）
   γ：光偏向装置の反射面の法線と入射光との主走査方向の角度（radian）
   ξ：光偏向装置の反射面の法線と被走査面の法線との角度（radian）
   という関係を有することを特徴とする光走査装置。
3. 光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系と、偏向後光学系の光路の下流側で光線が空間的に分離している箇所に配置された、複数の光線をそれぞれ離れた走査線上に導く手段とを備えた光走査装置において、
   上記偏向後光学系の光路の最も下流側の光学素子が、その一方の面が平面、他方の面が凸面のシリンダレンズとしたことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項３に記載の光走査装置において、
   上記偏向後光学系の一番上流側の光学素子が、主走査方向と副走査方向の曲率を独立に設定した面を持つことを特徴とする光走査装置。
5. 光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、
   上記偏向後光学系の複数の光学素子が複数の結像レンズからなり、
   光路の一番下流側の結像レンズを副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズとし、
   0.006 >｜β×δ×tanζ／cos ｜γ｜max｜
   0.02 > ｜[(F−L)／F]×δ｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ])
   β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
   ｜γ｜max：光偏向装置に対する、主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）
   Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
   Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
   δ：光偏向装置の反射面の出入りの量（mm）
   ζ：光偏向装置に対する、副走査方向の入射角度（radian）
   γ：光偏向装置の反射面の法線と、入射光の主走査方向の角度（radian）
   ξ：光偏向装置の反射面の法線と、被走査面の法線との角度（radian）
   という関係を有することを特徴とする光走査装置。
6. 光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、
   上記偏向後光学系の複数の光学素子が複数の結像レンズからなり、
   光路中で一番下流側の結像レンズを副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズとし、
   3/25 >｜β×tanζ／cos ｜γ｜max｜
   2/5 > ｜(F-L)/F｜×(MAX[tanγ×cosξ]−MIN[tanγ×cosξ])
   β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
   ζ：光偏向装置に対する、副走査方向の入射角度（radian）
   ｜γ｜max：光偏向装置に対する、主走査方向の入射角度の絶対値の最大値（radian）
   Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
   Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
   γ：光偏向装置の反射面の法線と、入射光の主走査方向の角度（radian）
   ξ：光偏向装置の反射面の法線と、被走査面の法線との角度（radian）
   という関係を有することを特徴とする光走査装置。
7. 光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、
   上記偏向後光学系の複数の光学素子が複数の結像レンズからなり、
   光路中で一番下流側の結像レンズを副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズとし、
   0.006 >｜β×δ×tanζ／cos [(θ＋Φ)／２]｜
   0.02 >｜[(F-L)/F]×δ｜×(tan [(θ＋Φ)／２]×cos[(θ-Φ)／２]−tan [(θ-Φ)／２]×cos [(θ＋Φ)／２])
   β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
   δ：光偏向装置の反射面の出入りの量（mm）
   ζ：光偏向装置に対する、副走査方向の入射角度（radian）
   θ：光偏向装置への入射光と、光路の折り曲げ等を展開した際の、像面の垂線との主走査方向の角度（radian）
   Φ：有効画角（radian）
   Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
   Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
   という関係を有することを特徴とする光走査装置。
8. 光源から複数の光線を供給する偏向前光学系と、偏向後の走査面が交差するように入射した偏向前光学系からの光線を偏向する光偏向装置と、当該光偏向装置からの反射光を所定の距離隔てられた走査線上に結像させるための複数の光学素子からなる偏向後光学系とを備えた光走査装置において、
   上記偏向後光学系の複数の光学素子が複数の結像レンズからなり、
   光路中の一番下流側の結像レンズを副走査方向に正のパワーを持つシリンダ形状のレンズとし、
   3/25 >｜β×tanζ／cos [(θ＋Φ)／２]｜
   2/5 > ｜(F-L)/F｜×(tan [(θ＋Φ)／２]×cos [(θ-Φ)／２]−tan [(θ-Φ)／２]×cos [(θ＋Φ)／２])
   β：偏向後光学系の副走査方向の横倍率
   ζ：光偏向装置に対する、副走査方向の入射角度（radian）
   θ：光偏向装置への入射光と、光路の折り曲げ等を展開した際の、像面の垂線の主走査方向の角度（radian）
   Φ：有効画角（radian）
   Ｆ：偏向後光学系の主走査方向の合成焦点距離（ｍｍ）
   Ｌ：偏向後光学系の合成した主走査方向の像面側主点から、像面までの距離（ｍｍ）
   という関係を有することを特徴とする光走査装置。

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