JP2014081418A - タンデム型走査光学系 - Google Patents

Abstract

【課題】走査光学レンズでの収差補正が容易とすること。
【解決手段】タンデム型走査光学系は、複数の光源から出射された複数の光ビームが副走査方向に斜入射角を持って入射する面を有し、該副走査方向に平行な軸を中心として回転して、該面に入射された複数の光ビームを主走査方向に走査する偏光器８と、偏光器８によって走査された複数の光ビームを個々の光ビームに分離する分離手段９₁，９₂と、複数の被走査面それぞれに対応して少なくとも一つずつ設けられ、分離手段９₁，９₂によって分離された光ビームを収束させ、対応する被走査面に向けて出射する複数の走査レンズ１０ａ〜１０ｄと、を備える。走査レンズ１０ａ〜１０ｄの一面は、副走査方向に非対称な形状を有し、走査レンズ１０ａ〜１０ｄの一面は、主走査方向に非対称な形状を有する。また、走査レンズ１０ａ〜１０ｄの光軸は、偏光器８の回転軸に垂直な面に対し偏芯する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数色用の光ビームから構成される光束を同一偏光面で偏向した後、対応色の被走査面に走査するタンデム型走査光学系に関する。

タンデム型走査光学系において、同一偏光面で偏向された光束は、複数色用の光ビームから構成され、対応色の被走査面に至るまでの光路の途中で、各色の光ビームに空間的に分離される。分離のためには、光束には、複数の光ビームは、空間的には分離されていないが、微小な空間をあけて互いに離れている必要がある。

光ビームの分離手法として、斜入射光学系がある。斜入射光学系では、複数色用の光ビームは、偏光面の法線に対し副走査方向にある角度（以下、斜入射角という）を持って該偏光面に入射される。斜入射光学系には、片側偏向と両側偏向がある。このうち、両側偏向では、ある複数色の光ビームが光束を構成して偏光面に入射され、残りの複数色の光ビームが別の光束を構成して別の偏光面に入射される。一般的な斜入射光学系では、偏向後、複数色の光ビームは、複数色で共用される共通走査レンズを通過後、個々の光ビームに分離手段によって分離される。

一般的な構成の斜入射光学系に対し、下記の特許文献１には、光偏向器にて走査された複数の光ビームを分離した後に、複数の光ビームを結像するための共通走査レンズを備えた光走査装置が記載されている。

特開２０１１−９５３８３号公報

共通走査レンズの副走査方向を一つの面で構成する場合、その面は副走査方向に互いに対称な形状を有する必要がある。この共通走査レンズに複数の光ビームを通過させると、通過後の複数の光ビームは、通過前と比較して互いに近づく関係となる。それゆえ、これら光ビームを空間的に分離するには、斜入射角を大きくする必要がある。しかし、斜入射角を大きくすると、走査線曲がりが発生したり、光ビームが走査光学レンズにねじれて入射されたりする。その結果、走査光学レンズでの収差補正が難しくなるという問題点があった。

それゆえに、本発明の目的は、走査光学レンズでの収差補正が容易となるタンデム型走査光学系を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一局面は、複数の被走査面と、前記複数の被走査面のそれぞれに対応して設けられ、対応する被走査面に照射されるべき光ビームを出射する複数の光源と、前記複数の光源から出射された複数の光ビームが副走査方向に斜入射角を持って入射する面を有しており、該副走査方向に平行な軸を中心として回転して、該面に入射された複数の光ビームを主走査方向に走査する偏光器と、前記偏光器によって走査された複数の光ビームを個々の光ビームに分離する分離手段と、前記複数の被走査面それぞれに対応して少なくとも一つずつ設けられ、前記分離手段によって分離された光ビームを収束させ、対応する前記被走査面に向けて出射する複数の走査レンズと、を備えている。

各前記走査レンズの一面は、前記副走査方向に非対称な形状を有し、各前記走査レンズの一面は、前記主走査方向に非対称な形状を有しており、各前記走査レンズの光軸は、前記偏光器の回転軸に垂直な面に対し偏芯している。

上記局面によれば、走査光学レンズでの収差補正が容易となるタンデム型走査光学系を提供することである。

第一実施形態に係るタンデム型走査光学系の各光路の上流側の構成を示す斜視図である。 図１のタンデム型走査光学系の各光路の下流側の構成を示す断面図である。 光束の分離位置における光ビームの関係を示す模式図である。 主走査方向の像高によって、偏向点中心から走査レンズの入射面までの距離が異なることを示す模式図である。 走査レンズへの光束の入射位置（副走査方向の高さ）が主走査方向への像高によって異なることを示す模式図である。 走査レンズの芯厚および副走査方向高さを示す模式図である。 図１のタンデム型走査光学系における一つの光路をＸ軸方向に展開した時の上面図である。 図７Ａに示すタンデム型走査光学系の側面図である。 斜入射角と偏芯量の関係を示す模式図である。 変形例に係るタンデム型走査光学系における一つの光路をＸ軸方向に展開した時の上面図である。 図９Ａに示すタンデム型走査光学系の側面図である。 第二実施形態に係るタンデム型走査光学系における一つの光路をＸ軸方向に展開した時の上面図である。 図１０Ａに示すタンデム型走査光学系の側面図である。

（はじめに）
まず、本発明の各実施形態に係るタンデム型走査光学系の説明に先立ち、用語の定義を行う。いくつかの図面には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が示されている。Ｘ軸はタンデム型走査光学系における左右方向（横方向）を示す。また、Ｙ軸は、タンデム型走査光学系における前後方向（奥行き方向）を示すと共に、各被走査面において光ビームが走査される方向（以下、主走査方向という）を示す。また、Ｚ軸は画像形成装置の上下方向（高さ方向）を示す。また、Ｚ軸は、タンデム型走査光学系をＸ軸方向に展開した時には光ビームの副走査方向を示す。

また、図中、いくつかの構成には、参照符号の後に、ａ，ｂ，ｃ，ｄの添え字が付加されている。ａ，ｂ，ｃ，ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を意味する。例えば、被走査面１ａは、Ｙ用の被走査面１を意味する。また、上記添え字が参照符号に付加されていない場合、この参照符号は各色用を総称していることを意味する。例えば、被走査面１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色用の被走査面１ａ〜１ｄを総称している。

（第一実施形態）
以下、図面を参照して、第一実施形態に係るタンデム型走査光学系について説明する。まず、図１および図２を参照する。タンデム型走査光学系は、フルカラーの複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される。画像形成装置には、ＹＭＣＫの各色に対応して、被走査面１ａ〜１ｄが並置される。タンデム型走査光学系は、対応色の画像データで変調された光ビームＢａ〜Ｂｄを被走査面１ａ〜１ｄに照射して、対応色の静電潜像を被走査面１ａ〜１ｄに形成する。

タンデム型走査光学系は、所謂両側偏向方式を採用しており、上記被走査面１ａ〜１ｄに加え、光源２ａ〜２ｄと、コリメータレンズ３ａ〜３ｄと、絞り４ａ〜４ｄと、折り返しミラー５ｂ，５ｃと、合成ミラー６₁，６₂と、シリンドリカルレンズ７₁，７₂と、偏向器８と、分離ミラー９₁，９₂と、走査レンズ１０ａ〜１０ｄと、上流側折り返しミラー１１ａ〜１１ｄと、下流側折り返しミラー１２ａ〜１２ｄと、を備えている。

被走査面１は、対応色の光路の最下流位置に設けられる。被走査面１は、対応色の感光体ドラムの周面であり、図示しないモータからの駆動力により副走査方向に回転する。回転する被走査面１には、対応色の光ビームＢが主走査方向に１ラインずつ順次的に走査される。

光源２は、対応色の光路の最上流位置に設けられ、対応色の光ビームＢを出射する。より具体的には、光源２ａは、Ｙ用の画像データが自身に入力されると、入力画像データで変調された光ビームＢａを出射する。光源２ｂ〜２ｄは、対応色の画像データが入力されると、入力画像データで変調された光ビームＢｂ〜Ｂｄを出射する。

コリメータレンズ３ａ〜３ｄは、光源２ａ〜２ｄの直ぐ下流側に設けられ、光源２ａ〜２ｄから出射された光ビームＢａ〜Ｂｄを平行光に変換する。また、絞り４ａ〜４ｄは、コリメータレンズ３ａ〜３ｄの直ぐ下流側に設けられ、平行光となった光ビームＢａ〜ＢｄをＺ軸方向（副走査方向）に所定幅を有するように整形する。

折り返しミラー５ｂ，５ｃは、絞り４ｂ，４ｃの直ぐ下流側に設けられる。この折り返しミラー５ｂ，５ｃには、絞り４ｂ，４ｃを通過した光ビームＢｂ，Ｂｃが入射される。折り返しミラー５ｂ，５ｃは、入射光ビームＢｂ，Ｂｃを、合成ミラー６₁，６₂に向けて反射する。

合成ミラー６₁は、絞り４ａおよび折り返しミラー５ｂの直ぐ下流側に設けられる。合成ミラー６₂は、絞り４ｄおよび折り返しミラー５ｃの直ぐ下流側に設けられる。合成ミラー６₁，６₂には、折り返しミラー５ｂ，５ｃにより反射された光ビームＢｂ，Ｂｃが入射される。また、合成ミラー６₁は、絞り４ａを通過した光ビームＢａの進行方向に揃うように、入射光ビームＢｂを反射する。これによって、光ビームＢａ，Ｂｂからなる光束Ｂ₁が形成される。光束Ｂ₁において、光ビームＢａ，Ｂｂは、同一方向に進行し、副走査方向に並び、かつ空間的に分離されていない（換言すると、空間的に結合している）。同様に、合成ミラー６₂は、絞り４ｄを通過した光ビームＢｄの進行方向に揃うように、入射光ビームＢｃを反射する。これによって、光ビームＢｃ，Ｂｄからなる光束Ｂ₂が形成される。光束Ｂ₂において、光ビームＢｃ，Ｂｄは、同一方向に進行し、副走査方向に並び、かつ空間的に分離されていない。

シリンドリカルレンズ７₁，７₂は、入射光束Ｂ₁，Ｂ₂を、少なくとも副走査方向に収束する。より詳細には、シリンドリカルレンズ７₁は、入射光束Ｂ₁を構成する光ビームＢａ，Ｂｂを、偏向器８の偏光面８₁に結像させる。また、シリンドリカルレンズ７₂は、入射光束Ｂ₂を構成する光ビームＢｃ，Ｂｄを、偏向器８の偏光面８₂に結像させる。

偏向器８は、ポリゴンミラーおよびモータ（図示せず）によって構成される。ポリゴンミラーは、偏光面８₁および偏光面８₂を有する。偏光面８₁，８₂には、シリンドリカルレンズ７₁，７₂を通過した光束Ｂ₁，Ｂ₂が入射される。

ここで、ポリゴンミラーにおけるＺ軸方向の中心を、副方向中心とする。また、ポリゴンミラーの回転軸に垂直で、副方向中心を含む面を基準面とする。光ビームＢａ，Ｂｂは、この基準面に対して対称にかつ所定の斜入射角で偏光面８₁に入射される（斜入射光学系）。同様に、光ビームＢｃ，Ｂｄは、基準面に対し対称にかつ所定の斜入射角で偏光面８₂に入射される。

ポリゴンミラーは、モータの駆動力を受けて、回転軸を中心として、基準面に対し平行に回転する。これによって、ポリゴンミラーは、偏光面８₁への入射光ビームＢａ，Ｂｂを分離ミラー９₁に向けて反射および偏向すると共に、主走査方向に走査する。同様に、ポリゴンミラーは、偏光面８₂への入射光ビームＢｃ，Ｂｄを分離ミラー９₂に向けて反射および偏向すると共に、主走査方向に走査する。

分離ミラー９₁は、光ビームＢｂの光路上であって、偏向器８および走査レンズ１０ｂの間に配置される。具体的には、分離ミラー９₁には、偏光面８₁で反射された光束Ｂ₁のうち、光ビームＢｂは入射されるが、光ビームＢａは入射されないように、該分離ミラー９₁は配置される。分離ミラー９₁は、入射光ビームＢｂを走査レンズ１０ｂに向けて反射する。なお、光ビームＢａは、本実施形態では例示的に、分離ミラー９₁の直ぐ上方を走査レンズ１０ａの方向に向けて通過するとする。このようにして、分離ミラー９₁は、入射光束Ｂ₁を光ビームＢａ，Ｂｂに空間的に分離する。光ビームＢａは走査レンズ１０ａに向かい、光ビームＢｂは走査レンズ１０ｂに向かう。

分離ミラー９₂は、光ビームＢｃの光路上であって、偏向器８および走査レンズ１０ｃの間に配置される。具体的には、分離ミラー９₂には、偏光面８₂で反射された光束Ｂ₂のうち、光ビームＢｃは入射されるが、光ビームＢｄは入射されないように、該分離ミラー９₂は配置される。分離ミラー９₂は、入射光ビームＢｃを走査レンズ１０ｃに向けて反射する。なお、光ビームＢｄは、本実施形態では例示的に、分離ミラー９₂の直ぐ上方を走査レンズ１０ｄの方向に向けて通過するとする。このように、分離ミラー９₂は、入射光束Ｂ₂を空間的に分離する。光ビームＢｃは走査レンズ１０ｃに向かい、光ビームＢｄは走査レンズ１０ｄに向かう。

走査レンズ１０ａは、光ビームＢａの光路上に設けられる。同様に、走査レンズ１０ｂ〜１０ｄは、光ビームＢｂ〜Ｂｄの各光路上に設けられる。走査レンズ１０ａ〜１０ｄは、偏向器８により走査された光ビームＢａ〜Ｂｄを被走査面１ａ〜１ｄ上に結像させる。より詳細には、走査レンズ１０ａ〜１０ｄは、被走査面１ａ〜１ｄ上で光ビームＢａ〜Ｂｄの主走査方向への走査速度が一定となると共に、光ビームＢａ〜Ｂｄのビーム径が均一となるような光学特性を有している。

上流側折り返しミラー１１ａ〜１１ｄおよび下流側折り返しミラー１２ａ〜１２ｄは、走査レンズ１０ａ〜１０ｄを通過した光ビームＢａ〜Ｂｄを反射して、被走査面１ａ〜１ｄに導く。より詳細には、光ビームＢａは、ミラー１１ａ，１２ａで反射された後、防塵用ウインドウ（図示せず）を通過して、被走査面１ａ上に結像する。同様に、光ビームＢｂ〜Ｂｄは、ミラー１１ｂ〜１１ｄ，１２ｂ〜１２ｄで反射された後、対応する防塵用ウインドウ（図示せず）を通過して、被走査面１ｂ〜１ｄ上に結像する。

（課題の詳細について）
例えば、分離ミラーによって光束を副走査方向に分離する場合、図３に示すように、該光束に含まれる複数色向けの光ビーム（例えば光ビームＢａ，Ｂｂ）は、分離されるＸ軸方向位置Ｘｓにおいて間隔Δ₁をあけて離れている必要がある。この間隔Δ₁は、複数の光ビーム（Ｂａ，Ｂｂ）の主光線同士の間隔Δ₂と、各光ビーム（Ｂａ，Ｂｂ）の副走査方向の幅Ｗａ，Ｗｂとによって決まる。斜入射光学系では、上記主光線同士の間隔Δ₂は、各光ビーム（Ｂａ，Ｂｂ）の斜入射角に依存する。しかし、もし走査レンズの通過後に光束を分離すると、該走査レンズが副走査方向へと光束を収束させ、複数の主光線が互いに近づく方向に屈折する。それゆえ、走査レンズによる屈折量を予め考慮に入れて、各斜入射角は相対的に大きな角度に設計される必要がある。しかし、良く知られているように、斜入射光学系では、被走査面上で走査線曲り（所謂、Ｂｏｗ）が発生する。この走査線曲りは、斜入射角が大きくなればなるほど大きくなる。以下、走査線曲りについて説明する。

ここで、図４および図５を参照する。図４に示すように、走査レンズ１０１の主走査方向Ｐの形状が、偏光面１０２における主光線の反射点（以下、偏向点中心という）１０３を中心とする円弧形状でない限り、主走査方向Ｐの像高によって、偏向点中心１０３から走査レンズ１０１の入射面１０４までの距離ｄが異なることになる。また、斜入射光学系では、偏光面に対し光束は斜入射角を持って入射される。よって、図５に示すように、光束の走査レンズ１０１への入射位置（具体的には、副走査方向Ｑの高さ）は主走査方向中心１０５よりも端部１０６の方が低くなる。このような走査レンズ１０１を通過時、光束が副走査方向Ｑに受ける屈折力は像高によって異なる。これによって、光束には走査線曲りが発生する。

また、偏向器によって偏向された光束は、主走査方向に幅を有しているため、走査レンズに対しねじれた状態で入射される。その結果、走査レンズを通過した光束の波面収差は悪化し、光束に含まれる光ビームが太くなってしまう。

上記の走査線曲りおよびねじれは、一般的には、走査レンズの面にて主走査方向の像高毎に副走査方向の傾きを変更することで補正される。しかし、走査レンズの補正パラメータは固定的であるため、走査線曲りおよびねじれの両方を完全に補正することは不可能である。したがって、走査線曲りおよびねじれを低減させるためには、斜入射角を小さくする必要がある。

（分離ミラーと走査レンズの配置関係）
上記課題を解決するために、本実施形態に係るタンデム型走査光学系では、図２に示すように、走査レンズ１０ａ〜１０ｄの直ぐ上流側で、光束Ｂ１，Ｂ₂が個々の光ビームＢａ〜Ｂｄに空間的に分離される。その後、光ビームＢａは走査レンズ１０ａに入射される。同様に、光ビームＢｂ〜Ｂｄは走査レンズ１０ｂ〜１０ｄに入射される。このように、本タンデム型走査光学系では、一つの走査レンズ１０ａ〜１０ｄを通過するのは、対応色の被走査面１ａ〜１ｄに向かう光ビームＢａ〜Ｂｂだけである。したがって、走査レンズ１０ａ〜１０ｄを通過後に、複数の光ビームが近づくことを考慮する必要がなくなる。そのため、斜入射角を小さくすることが可能となる。

また、分離ミラーの下流側に走査レンズを配置する場合、これら走査レンズは、偏向器からある程度の距離を離す必要がある。それゆえ、走査レンズの主走査方向の偏肉度合が大きくなる。つまり、主走査方向の像高によって、走査レンズの光線通過方向の厚さが異なる。したがって、走査レンズの端部の厚みを確保しようとすると、その芯厚が厚くなる。この場合、走査レンズの成形サイクルが長くなり、その製造コストが上がってしまう。しかし、図６に示すように、偏向器８の最も近くに配置される走査レンズ１０の副走査方向Ｑの高さｈを、走査レンズ１０の芯厚ｔよりも小さくすることで、成形サイクルは高さｈで決まることになる。ここで、高さｈは、走査レンズ１０において光軸Ａｏを通過する部分における副走査方向の高さである。芯厚ｔは、走査レンズ１０の入射面の面頂点Ｖｉおよび出射面の面頂点Ｖｏの間の距離である。これによって、芯厚ｔが厚くなっても、走査レンズ１０の製造コストを抑えることが可能となる。

（タンデム型走査光学系における光学素子の面形状）
ここで、図７Ａおよび図７Ｂを参照する。図７Ａは、本タンデム型走査光学系における一つの光路をＸ軸方向に展開した時の上面図であり、図７Ｂは、図７Ａのタンデム型走査光学系の側面図である。図７Ａおよび図７Ｂには、代表的に、一つの光路、つまり、偏向器８、走査レンズ１０および被走査面１が示されている。

ここで、以下の説明の便宜のため、偏向器８における偏向点中心のＸ座標値、Ｙ座標値およびＺ座標値を（０，０，０）とする。また、偏向器８の偏光面の形状、面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分は、以下の表１の最上段（面番号１）に示す通りである。なお、面頂点座標としては、ポリゴンミラーの回転中心の座標値が示されている。

また、走査レンズ１０は、主走査方向に非対称な一面と、副走査方向に非対称な一面とを少なくとも有する。ここで、主走査方向に非対称な面と、副走査方向に非対称な面とは同一でも構わないし、互いに異なっていても構わない。このような走査レンズ１０は、それぞれが自由曲面である入射面および出射面を有する。入射面の面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分は、表１の面番号２（二段目）に示される。また、出射面に関しては面番号３（三段目）に示されている。なお、走査レンズ１０の屈折率は表１の右端に例示される通りである。

上記入射面および出射面は、表２に示すような自由曲面係数を有する。表２から明らかなように、第一実施形態では、入射面および出射面ともに、主走査方向（Ｙ軸方向）および副走査方向（Ｚ軸方向）に非対称である。この面形状を有することで、被走査面１上での非対称性を補正することが可能となる。また、この面形状を有する走査レンズ１０とすることで、各光路上の走査レンズ１０を一つで済ますことができる。これにより、タンデム型走査光学系の製造コスト等を低減することが可能となる。

また、被走査面１の像面に関しては、具体的には、表１の最下段（面番号４）に示す面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分値を有する。

（走査レンズの光軸）
また、図８に示すように、走査レンズ１０の光軸Ａｏが偏向器８の回転軸Ａｒに垂直な基準面Ｆｒに対し、所定量Δ₃で偏芯するように、走査レンズ１０がそれぞれの光路上に配置される。ここで、所定量Δ₃は、例えば斜入射角に等しく設定される。これによって、主走査方向Ｐの像高によって、偏向器８の偏光面から対応する走査レンズ１０の入射面までの距離が異なる度合いを小さくすることが可能となる。さらに、走査レンズ１０への光ビームＢの入射位置（具体的には、副走査方向Ｑの高さ）が主走査方向Ｐの像高によって変わる度合も低減される。これによって、走査線曲りも小さくなる。また、走査レンズ１０の偏芯配置により走査線曲りが小さくなった分、走査レンズ１０の光学的性能をねじれ補正に振り分けることが可能となる。

（その他）
本実施形態では、図２に示す偏光面８₁，８₂に入射される複数の光ビームは主走査方向への収束光であることが好ましい。これにより、光源２寄りで収束作用を持たせることが可能となるため、走査レンズ１０のパワー（具体的には収束力）を低減させることが可能となる。これにより、走査レンズ１０の偏肉度合いを低減することが可能となる。これにより、走査レンズ１０の芯厚を薄くすることが可能となるため、成形サイクルの短縮によるコスト低減が可能となる。例えば、以下の表３に示すように、走査レンズ１０が無いと仮定した場合に、集光位置は偏向点中心から５００ｍｍの位置である。

（本タンデム型走査光学系の詳細な仕様）
以下の表３の左列には、本実施形態のタンデム型走査光学系の詳細な仕様の一例が記載される。

（変形例）
図９Ａは、変形例に係るタンデム型走査光学系における一つの光路をＸ軸方向に展開した時の上面図であり、図９Ｂは、図９Ａのタンデム型走査光学系の側面図である。図９Ａおよび図９Ｂは、図７Ａおよび図７Ｂと比較すると、偏光面８₁，８₂に平行光が入射される点で相違する。変形例と第一実施形態の間には、それ以外に構成面に相違点は無いので、図９Ａおよび図９Ｂにおいて、図７Ａおよび図７Ｂに示す構成に相当するものには同一の参照符号を付けて、それぞれの説明を省略する。

変形例に係る偏向器８の偏光面の形状、面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分は、以下の表４の最上段（面番号１）に示す通りである。

また、走査レンズ１０は、第一実施形態と同様であるが、入射面の面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分は、表４の面番号２（二段目）に示されるように相違する。また、出射面に関しては面番号３（三段目）に示されるように相違する。なお、走査レンズ１０の屈折率は表４の右端に例示される通りである。

本変形例において、入射角および出射角は、表５に示すような自由曲面係数を有する。

また、被走査面１の像面に関しては、具体的には、表４の最下段（面番号４）に示す面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分値を有する。

なお、本変形例のタンデム型走査光学系の詳細な仕様の一例は、表３の中央列に記載される。

（第二実施形態）
図１０Ａは、変形例に係るタンデム型走査光学系における一つの光路をＸ軸方向に展開した時の上面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａのタンデム型走査光学系の側面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂは、図７Ａおよび図７Ｂと比較すると、走査レンズ１０に代えて、少なくとも二つの走査レンズを備えている点で相違する上流側走査レンズ１３および下流側走査レンズ１４を備えている点で相違する。それ以外に構成面に相違点は無いので、図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、図７Ａおよび図７Ｂに示す構成に相当するものには同一の参照符号を付けて、それぞれの説明を省略する。

第二実施形態に係る偏向器８の偏光面の形状、面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分は、以下の表６の最上段（面番号１）に示す通りである。

上流側走査レンズ１３の入射面および出射面はそれぞれ自由曲面である。入射面の面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分は、表６の面番号２（二段目）に示される。また、出射面に関しては面番号３（三段目）に示されている。なお、上流側走査レンズ１３の屈折率は表６の右端に例示される通りである。

ここで、上流側走査レンズ１３の入射面および出射面は、主走査方向Ｙには非対称であるが、副走査方向Ｚには対称な形状を有する。上記入射面および出射面は、表７に示すような自由曲面係数を有する。表７から明らかなように、上流側走査レンズ１３に関しては、副走査方向Ｚの奇数次（一次）がゼロであるため、入射面および出射面ともに、主走査方向（Ｙ軸方向）に非対称である。

また、下流側走査レンズ１４の入射面および出射面はそれぞれ自由曲面である。入射面の面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分は、表６の面番号４（四段目）に示される。また、出射面に関しては面番号５（五段目）に示されている。なお、下流側走査レンズ１４の屈折率は表６の右端に例示される通りである。

ここで、下流側走査レンズ１４の入射面および出射面は、主走査方向Ｙには対称であるが、副走査方向Ｚには非対称な形状を有する。上記入射面および出射面は、表８に示すような自由曲面係数を有する。表８から明らかなように、下流側走査レンズ１４に関しては、主走査方向Ｙの奇数次がゼロであるため、入射面および出射面ともに、副走査方向（Ｚ軸方向）に非対称である。

このような二つの走査レンズ１３，１４を組み合わせることで、被走査面１上での非対称性を補正することが可能となる。また、各光路上の走査レンズの二つとすれば、より収差補正レベルを向上させることが可能となる。また、光路上の走査レンズが一枚の場合と比較して、パワーが各走査レンズ１３，１４に分散され、その結果、各走査レンズ１３，１４の偏肉度合が低減される。これによって、各走査レンズ１３，１４が成形面で製造しやすくなる。

また、上記の通り、上流側走査レンズ１３の各面の形状は副走査方向Ｚに対してのみ対称であり、下流側走査レンズ１４の各面の形状は主走査方向Ｙに対してのみ対称である。それゆえ、上流側走査レンズ１３および下流側走査レンズ１４は光路毎で共通設計のレンズとすることが可能となる。つまり、第二実施形態のタンデム型走査光学系を構成する走査レンズは上流側および下流側で一種類ずつとすることが可能となる。

また、被走査面１の像面に関しては、具体的には、表６の最下段（面番号６）に示す面頂点座標およびローカルＸベクトルの成分値を有する。

なお、第二実施形態のタンデム型走査光学系の詳細な仕様の一例は、表３の右列に記載される。

（付記）
上記第二実施形態において、走査レンズの数は光路毎に二個ずつ設けられるとして説明した。しかし、これに限らず、タンデム型走査光学系は光路毎に三個以上の走査レンズを備えていても構わない。

本発明に係るタンデム型走査光学系は、走査光学レンズでの収差補正が容易となり、フルカラーの複写機やプリンタもしくはこれらの複合機等に有用である。

１ａ〜１ｄ 被走査面
２ａ〜２ｄ 光源
８ 偏向器
９₁，９₂ 分離ミラー
１０ａ〜１０ｄ 走査レンズ
１３ 上流側走査レンズ
１４ 下流側走査レンズ

Claims (6)

1. 複数の被走査面と、
   前記複数の被走査面のそれぞれに対応して設けられ、対応する被走査面に照射されるべき光ビームを出射する複数の光源と、
   前記複数の光源から出射された複数の光ビームが副走査方向に斜入射角を持って入射する面を有しており、該副走査方向に平行な軸を中心として回転して、該面に入射された複数の光ビームを主走査方向に走査する偏光器と、
   前記偏光器によって走査された複数の光ビームを個々の光ビームに分離する分離手段と、
   前記複数の被走査面それぞれに対応して少なくとも一つずつ設けられ、前記分離手段によって分離された光ビームを収束させ、対応する前記被走査面に向けて出射する複数の走査レンズと、を備え、
   各前記走査レンズの少なくとも一面は、前記副走査方向に非対称な形状を有し、
   各前記走査レンズの少なくとも一面は、前記主走査方向に非対称な形状を有し、
   各前記走査レンズの光軸は、前記偏光器の回転軸に垂直な面に対し偏芯している、タンデム型走査光学系。
2. 前記走査レンズは前記複数の被走査面のそれぞれに対応して一つずつ設けられる、請求項１に記載のタンデム型走査光学系。
3. 前記複数の走査レンズのうち前記偏光器の最も近くの走査レンズにおいて、副走査方向の高さは芯厚よりも小さい、請求項１または２に記載のタンデム型走査光学系。
4. 複数の被走査面と、
   前記複数の被走査面それぞれに対応して設けられ、対応する前記被走査面に照射されるべき光ビームを出射する複数の光源と、
   前記複数の光源から出射された複数の光ビームが副走査方向に斜入射角を持って入射する面を有しており、該副走査方向に平行な軸を中心として回転して、該面に入射された複数の光ビームを主走査方向に走査する偏光器と、
   前記偏光器によって走査された複数の光ビームを個々の光ビームに分離する分離手段と、
   前記複数の被走査面それぞれに対応して少なくとも二つ設けられ、前記分離手段によって分離された光ビームを収束させ、対応する前記被走査面に向けて出射する複数の走査レンズと、を備え、
   各前記少なくとも二つの走査レンズのうち、一つの走査レンズの一面は、前記副走査方向に非対称な形状を有し、該走査レンズの両面は、前記主走査方向に対称な形状を有し、
   各前記少なくとも二つの走査レンズのうち、他の走査レンズの一面は、前記主走査方向に対称な形状を有し、該走査レンズの両面は、前記副走査方向に対称な形状を有し、
   各前記走査レンズの光軸は、前記偏光器の回転軸に垂直な面に対し偏芯している、タンデム型走査光学系。
5. 前記走査レンズは、前記偏光器から前記複数の被走査面のそれぞれに至るまでの光路上に二つずつ設けられ、
   前記偏光器側に設けられた前記走査レンズの一面が、前記主走査方向に非対称な形状を有する場合、該走査レンズの両面は副走査方向に対称な形状を有する、請求項４に記載のタンデム型走査光学系。
6. 前記偏光器の面に入射される複数の光ビームは主走査方向への収束光である、請求項１〜５のいずれかに記載のタンデム型走査光学系。

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