JPH02158711A - 光走査装置におけるｆθレンズ系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、光走査装置におけるｆθレンズ系に関する。

［従来の技術］ 光走査装置は、光束の走査により情報の書き込みや読み
取りを行う装置として知られ、レーザープリンターやフ
ァクシミリ等に使用されている。

このような光走査装置のうちに、光源からの光束を主走
査対応方向に長い線像に結像させ、その線像の結像位置
の近傍に反射面を有する回転多面鏡により上記光束を等
角速度的に偏向し、この偏向光束を結像レンズ系により
被走査面上にスポット状に結像させて被走査面を光走査
する方式の装置がある。

回転多面鏡を用いる光走査装置には、面倒れの問題があ
り、また、偏向される光束は角速度が一定となるので、
被走査面の走査が定速的に行われる様に工夫する必要が
ある。ｆｅレンズ系は、この、被走査面の定速的な走査
を光学的に実現する様にしたレンズ系であり、入射角θ
をもって入射する光束の像高が焦点距離をｆとしてｆθ
となるようにするｆθ機能を有する。

また、面倒れの問題を解決する方法としては、回転多面
鏡と被走査面との間に設けられるレンズ系をアナモフィ
ック系とし、副走査方向に関して、回転多面鏡の反射位
置と被走査面とを共役関係に結び付ける方法が知られて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ ｆＯレンズ系自体をアナモフィックとし、定速的な走査
と面倒れの問題の解決とを図ったものとしては、特開昭
５９−１４７３１６号公報に開示されたものが知られて
いる。このレンズ系は偏向角が大きいが、主・副走査方
向とも像面湾曲の補正が必ずしも十分ではなく、被走査
面上に於ける結像スポットの径が走査位置により大きく
変動するので、高密度の光走査の実現が困難である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、主・副走査方向の像面湾曲の十分な補正と、回転多面
鏡における面倒れの問題の解決を可能ならしめた新規な
ｆθレンズ系の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。

本明細書に於いては、請求項１〜４の４種のｆＯレンズ
系が提案される。

これら４種のｆｅレンズ系はいずれも、［光源からの光
束を線像に結像させ、その線像の結像位置の近傍に反射
面を有する回転多面鏡により上記光束を等角淳度的に偏
向し、この偏向光束を結像レンズ系により被走査面上に
スポット状に結像させて被走査面を光走査する光走査装
置において、回転多面鏡により偏向された光束を被走査
面上に結像させるレンズ系」であって、「副走査方向に
関して、回転多面鏡の反射位置と被走査面とを共役関係
に結び付ける機能Ｊと、［ｆθ機機能とを有する。

また、これら４種のｆθレンズ系はいずれも「回転多面
鏡の側から被走査面側へ向かって第１、第２の順に配備
される第１および第２のレンズにより構成される２群・
２枚構成であること、副走査方向に関し、上記線像に対
する被走査面上の像の結像の横倍率βが、 ９．１５＜β＜　−２，２０（Ｉ） の範囲にあること、上記回転多面鏡の側から数えて各レ
ンズ面を第１乃至第４面とするとき、これらのレンズ面
の偏向面内での形状が第１面から第４面に向かって、順
次、直線、円弧、円弧、円弧であること、偏向面に平行
な面内では、上記第１、第２のレンズとも正の屈折力を
持つこと、４つのレンズ面のうちに、偏向直交面内に強
い曲率を持つトーリック面を含むこと」に於いて共通し
ている。

請求項１のｆθレンズ系は上記共通の特徴に加えて、第
１面が偏向直交面内にのみ屈折力を持つ凹シリンダー面
、第２面が凸の球面、第３面が凹の球面、第４面が偏向
直交面内に強い曲率を持つトーリック面である。

そして、偏向直交面内における合成焦点用ｆａｔをｆＳ
、偏向直交面内に於ける上記第１面の曲率半径をｒ′１
とするとき、ｒｌと上記ｆ８とは、０．２３≦　ｒ’＋
／ｆｓ　　≦１．８８　　（１−ＩＩ）なる条件を特徴
する 請求項２のｆｅレンズ系は上記共通の特徴に加えて、第
１面が平面、第２面が偏向直交面内に強い曲率を持つト
ーリック面、第３面が凹の球面、第４面が偏向直交面内
に強い曲率を持つトーリック面である。

そして、偏向直交面内における合成焦点距離をｆＳ、偏
向直交面内に於ける上記第２面及び第３面の曲率半径を
それぞれｒ’＝、ｒ′、とするとき、これらは ０、０８≦ｌ　（（１／ｒ’２）’（１／ｒ’３））・
ｆｓ　ｌ≦０．１８　（２−ＩＩ）なる条件を特徴する 請求項３のｆＱレンズ系は、上記共通の特徴に加えて、
第１面が偏向直交面内にのみ屈折力を持つ凹シリンダー
面、第２面が偏向面直交内に強い曲率を持つトーリック
面、第３面が凹の球面、第４面が偏向直交面内に強い曲
率を持つトーリック面である。

そして、偏向直交面内における合成焦点距離をｆｓ、偏
向直交面内に於ける上記第１面及び第２面の曲率半径を
それぞれｒ′１、ｒ′２とするとき、これらは、 ０．０５≦ｌ　ｒ’ｌ／ｆｓ　ｌ≦１．４６　　（３−
ＩＩ）０．３≦　ｒ′２／ｆｓ　　≦５８．３　　（３
−ＩＩＩ）なる条件を満足する。

さらに、請求項４のｆθレンズ系は、上記共通の特徴に
加えて、第１面が平面、第２面が偏向直交面内に強い曲
率を持つトーリック面、第３面が偏向直交面内に強い曲
率を持つトーリック面、第４面が凸の球面である。

そして、偏向直交面内に於ける上記第３面の曲率半径を
ｒ’３、第１、第２のレンズの間の間隔をｄ２とすると
き、これらは ４．２≦ｌ　ｒ’Ｊ／ｄ２１≦９．０３　（４−ＩＩ）
なる条件を満足する。

このように、本発明のｆθレンズ系の特徴の一端は、第
１ないし第４面の形状の組み合わせにある。

即ち、請求項１のｆθレンズ系では、第１面ないし第４
面の組み合わせは、第１面が凹シリンダー面、第２面が
凸の球面、第３面が凹の球面、第４面がトーリック面で
ある。

また、請求項２のｆθレンズ系では、第１面が平面、第
２面がトーリック面、第３面が凹の球面、第４面がトー
リック面である。

請求項３のｆθレンズ系では、第１面が凹シリンダー面
、第２面がトーリック面、第３面が凹の球面、第４面が
トーリック面である。

さらに、請求項４のｆθレンズ系では、第１面が平面、
第２面がトーリック面、第３面がトーリック面、第４面
が凸の球面である。

ここで第１図を参照して各請求項のｆθレンズ系の各レ
ンズ面を説明する。第１図の各図に於いて、図の左側は
回転多面鏡の側、右側は被走査面の側であり、従ってレ
ンズは左側が第１のレンズ、右側が第２のレンズを表し
ており、レンズ面は左から右へ向かって順次第１乃至第
４面である。また、各図の上側の図は、ｆｅレンズ系の
偏向面内でのレンズ形状、下側の図は、偏向直交面内で
のレンズ形状を表している。

ここに「偏向面」とは、回転多面鏡により理想的に偏向
された光束の光軸光線が掃引することにより形成される
面をいい、「偏向直交面」とはｆθレンズ系の光軸を通
り上記偏向面に直交する面を言う。偏向面はその被走査
面との交線か理想的な主走査方向に対応するので、第１
回答図の上の図は「主」と表示しである。＠１様に、偏
向直交面は副走査方向と対応するので第１回答図の下の
図は［副ｊと表示しである。

請求項１〜４のｆθレンズ系とも、共通の特徴どして偏
向面内におけるレンズ面形状は第１回答図の上の図のよ
うに第１ないし第４レンズ面が、順に直線、円弧、円弧
、円弧である。

第１回答図にはまた、上記偏向面、偏向直交面内でのレ
ンズ機能が「凸−ｊであるか「凹」であるかを表示しで
ある。

第１図（Ｉ）は、請求項１のｆθレンズ系を表しておｊ
ｌ、同図（ＩＩ）は請求項２のｆＯレンズ系を、（ＩＩ
Ｉ）、　（ＩＶ）は請求項３（７）ｆθレンス系を、（
Ｖ）は請求項４のｆθレンズ系を表している。

［作　　用コ 以下、上記各条件に付き説明する。

先ず、請求項１ないし４のｆθレンズ系に共通の条件で
ある条件（Ｉ）即ち、ｆθレンズ系の結像の横倍率βに
対する条件 ９．１５＜β＜ニー２．２０ の意味に付いて説明すると、請求項１〜４に関する上記
共通の特徴に規定されたレンズ形態でｆθレンズ系を構
成した場合、二の条件を満足する範囲内にβの値を設定
することにより主・副走査方向の像面湾曲を良好に補正
できる。

次に、条件（１−Ｉりに１寸き説明すると、請求項１の
ｆθレンズ系の面構成でレンズ構成して面倒れの補正を
行うと、上記条件（］−Ｈ）の上限を試えると副走査方
向の像面湾曲がアンダー側に著しく発生し、下限を越え
るとオーバー側に著しく発生する。従って条件（１−−
ＩＩ）を外れた場合、副走査方向の像面湾曲が著しく大
きくなりすぎてしまう。

請求項２のｆθレンズ系の面構成でレンズ構成して面倒
れの補正を行うと、上記条件（２−ＩＩ）の下限を越え
ると副走査方向の像面湾曲がアンダー側に著しく発生し
、上限を越えるとオーバー側に著しく発生し、十分な結
像性能が得られない。

同様に、請求項３のｆθレンズ系の面構成でレンズ構成
して面倒れの補正を行うと、上記条件（３ＩＩ）、　（
３−［Ｉ）の下限を越えると副走査方向の像面湾曲がオ
ーバー側に著しく発生し、上限を越えるとアンダー側に
著しく発生し、十分な結像性能が得られない。

請求項４のｆｅレンズ系の面構成でレンズ構成して面倒
れの補正を行なうと、条件（４−ＩＩ）の範囲を外れる
と、副走査方向の像面湾曲が著しく大きくなり、十分な
結１象性能を得ることが出来ない。

次ぎに、第２図を参照すると、この図は、ｆθレンズ系
を用いた光走査装置の１例を説明図的に略示している。

また、第３図は、第２図の光学配置を副走査方向から見
た状態、即ち偏向面内での様子を示している。

光源もしくは光源と集光装置とからなる光源装置１から
の平行光束は線像結像光学系たるシリンダーレンズ２に
より、回転多面策３の反射面３ａの近傍に偏向面と略平
行な線像ＬＩとして結像する。

この線像の長手方向は主走査対応方向である。

回転多面鏡３により反射された光束は、ｆθレンズ系に
より、被走査面６上にスポット状に結像され、回転多面
ｓｙｔ　３の矢印方向への等速回転に従い、被走査面６
を等速的に走査する。

ｆθレンズ系は第２レンズ５と第２レンズ５とにより構
成され、レンズ４は回転多面鏡３の側、レンズ５は被走
査面６の側にそれぞれ配設される。

偏向面内で見ると第２図に示すように、レンズ４゜５に
よるｆθレンズ系は光源側の無限遠と被走査面６の位置
とを共役関係に結び付けている。　これに対し、偏向直
交面内で見ると、即ち副走査方向に関してはｆ８レンズ
系は回転多面Ｓ！３の反射位置と被走査面６とを略共役
関係に結び付けている。従って、第４図に示すように反
射面３ａが符号３λ′で示すように面倒れを生じてもｆ
θレンズ系による、被走査面６上の結像位置は、副走査
方向（第４図上下方向）には殆ど移動しない。従って面
倒れは補正される。

さて、回転多面鏡３が回転すると反射面３＆は軸３Ａを
中心として回転するため、第５図に示すように、反射面
の回転に伴い線像の結像位置Ｐと反射面３ａとの間に位
置ずれΔＸが生じ、ｆθレンズ系による線像の共役像の
位置Ｐ′は被走査面６から△Ｘ”だけずれる。

このずれ量ΔＸ゛はｆθレンズ系の副走査方向の横倍率
をβとして、周知の如く△Ｘ°・β２ΔＸで与えられる
。

偏向面内で、ｆθレンズ系のレンズ光軸と偏向光束の主
光線とのなす角をθとする時、θと上記ΔＸとの関係を
示したのが第６図及び第７図である。第６図は入射角α
（第８図参照）を９０度とし、回転多面鏡３の内接円半
径Ｒをパラメーターとして描いている。また、第７図で
は、上記内接円半径Ｒを４０ｍｍとし、入射角αをパラ
メーターとして描いている。

第６．７図から分かるように、ΔＸは内接円半径Ｒが大
きいほど、また入射角αが小さいほど大きくなる。

また、反射面の回転に伴う線像の位置と反射面との相対
的な位置ずれは、偏向面内で２次元的に生じ、且つレン
ズ光軸に対しても非対象に移動する。

従って、第２図の如き光走査装置ではｆａレンズ系の主
、副走査方向の像面湾曲を良好に補正する必要がある。

また、主走査方向に関してはｆθ特性が良好に補正され
ねばならないことは言うまでもない。

ここで前述の入射角αにつき説明すると、第８図におい
て、符号ａは回転多面鏡に入射する光束の光軸光線を示
し、符号すは回転多面鏡３による反射光束がｆｅレンズ
系の光軸と平行に成ったときの主光線を示している。主
光線ａ、ｂの交点を原点として図のごと＜Ｘ、Ｙ軸を定
め、回転多面鏡３の回転軸位置座標をＸｐ、Ｙｐとする
。

入射角αは、図の如く主光線ａ、ｂの交角として定義さ
れる。

前述した、線像位置と反射面との位置ずれ量の△Ｘの変
動をなるべく少なくする為には周知のごとく、 ０＜Ｘｐ　＜Ｒｃ　ｏ　ｓ　（α／２　）０＜Ｙｐ　＜
Ｒｓ　ｉ　ｎ　Ｃａ／　２　）なる条件をＸｐ、Ｙｐに
課せばよい。

また、入射光束の光軸光線ａが有効領域外に存在し、被
走査面６からの戻り光がゴースト光として被走査面の主
走査領域に再入射しないようにするには、回転多面鏡３
の面数をＮとして、上記αに対し、 Ｏくα＜（４π／Ｎ）−〇 なる条件を課すれば良い。

［実施例コ 以下、具体的な実施例を２０例挙げる。

各実施例においてｆｕはｆθレンズ系の主走査方向に関
する合成焦点距離、即ち偏向面に平行な面内における合
成焦点距離を表し、この値はｆθ０に規格化される。ま
たｆ、は偏向直交面内での合βは偏向直交面内の横倍率
を表す。

ｒｉｘは回転多面鏡の側から数えてｉ番目のレンズ面の
偏向面内の曲率半径、即ち第１回答図で「主」と表示さ
れた図に現れたレンズ面形状の曲率半径、ｒｉＹは１番
目のレンズ面の偏向直交面内の曲率半径、即ち第１回答
図で「副」と表示された図に現れたレンズ面形状の曲率
半径、ｄ、はｊ番目のレンズ面間距離、ｄｏは回転多面
鏡の反射面から第ルンズ面までの距離、ｎｊはｊ番目の
レンズの屈折率を表す。

さらに、Ｋ１及びに２をもって、各実施例が請求項１〜
４の何れに関するものであるかに従い、上記条件（１−
ＩＩ）、　（２−ＩＩ）、　（３−ＩＩ）、　（４・−
ＩＩ）及び（４−ＩＩＩ）の各パラメーターをそれぞれ
表す。

実施例　１ 九＝ｆθ０．　ｆ、＝１５．５６３．β＝−４，０４９
，Ｋ１＝０．３０９゜ａ　＝５４．２　ｅ　”６０．　
ｄｏ”５．４１１１　　　ｒｉＸ　　　　　　ｒ；ｖ　
　　’ｄｉ　　　Ｊ　　　ｎｕｌ　　ω　　　　−４，
８ｆθ１，５０９１１，７１２２１２−９５４，９２６
−９５４，９２６７，２４５３　　−３６．５２８　　
−３６．５２８　　４．６３８　　２１．６７５００４
　　−２５．４８８　　　　−１．２７６第９図に、実
施例１に関する収差図・ｆθ特性図を示す。像面湾曲図
は、回転多面鏡の回転に伴うものであり、破線は主走査
方向めもの、実線が副走査方向のものを表している。ま
た、ｆθ特性は理想像高をｆＭ・θ、実際の像高をｈと
するとき（ｈ−ｆＭ・θ）・ｆθ０／（ｆ、−ｆ）　）
で定義される。

実施例　２ ｆｕ＝ｆθ０．　ｆｓ”１５．５２９．β＝−３，９７
６、Ｋ、＝０．２９４゜α＝５４，２θ＝ｅｏ、　ｄｏ
”５．４１１１　　　ｒ　１ｘ　　　　　ｒ　＋　ｖ　
　　　ｄ　、Ｊ　　　”１　　（１）　　　　−４，５
６９１，５０９１１，７１２２１２−９５４，９２６−
９５４，９２６７，２４５３−３６，５２８−３６，５
２８４，６３８２１，６７５００４−２４，４８８−７
，２７６ 第ｆθ図に、実施例２に関する収差図・ｆＯ特性図を示
す。

実施例　３ ｆｕ”ｌｏｏ、　ｆｓ”１５．１７２．β”−３，５８
６，Ｋ＋　”０．２３８゜ａ　＝５４．２θ＝６ｏ、ｄ
ｏ＝５．４１１１　ｒｉｘ　　ｒｉＹ　　ｄｉ　Ｊ　ｎ
ｉＩ　　　　Ｃｏ　　　　　　　　−３，６０７１，５
０９１１，７１２２１２−９５４，９２６−９５４，９
２６７，２４５３−３６，５２８−３６，５２８４，６
３８２１，６７５００４−２４，４８８−７，１２１ 第１１図に、実施例３に関する収差図・ｆＯ特性図を示
す。

実施例　４ 九＝ｆθ０．　ｆ、＝１５．６１６．β＝７４．２１２
．　Ｋ　、　＝０．３４７゜α：５４，２０＝６０．ｄ
ｏ＝５．４１１１　　　ｒ　ｌｘ　　　　　ｒ　；　Ｙ
　　　　ｄ　；　　　Ｊｎｌ　　ω　　　　−５，４１
１１，５０９１１，７１２２１２−９５４，９２６−９
５４，９２６７，２４５３−３６，５２８−３６，５２
８４，６３８２１，６７５００４−２４，４８８−７，
３３４ 第１２図に、実施例４に関する収差図・ｆθ特性図を示
す。

実施例　５ ｆう４００．　ｆｓ”１５．６３６．β＝−４，３５２
，Ｋ　、　＝０．３８５゜ａ　＝５４．２θ＝６０．　
ｄｏ”５．４１１１　　　　ｒｒｘ　　　　　　　ｒ＋
ｖ　　　　　　ｄｊ　　　　Ｊ　　　　ｎｉｌ　　　　
（Ｘ）　　　　　　　　−６，０１２１，５０９１１，
７１２２１２−９５４，９２６−９５４，９２６７，２
４５３−３６，５２８−３６，５２８４，６３８２１，
６７５００４−２４，４８８−７，３８６ 第１３図に、実施例５に関する収差図・ｆａ特性図を示
す。

実施例　６ 九”ｆθ０．　ｆｓ”１６．１１３．β＝−５，４４４
，に、＝１．６４２゜α＝５４，２θ＝６０．８．　ｄ
ｏ＝９．０１９１　　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　　ｒ　ｉ　
Ｖ　　　　ｄ　ｉ　　　Ｊ　　　ｎ　ｔｌ　　ω　　　
　−２６，４５５３，７１６１１，７１２２１２−４７
８，０３５−４７８゜０３５　　０．６０２３　−４０
．６５５　　−４０．６５５　８．７７９　２１．６７
５００４　−２８．９９８　　−８．３３８ 第１４図に、実施例６に関する収差図・ｆθ特性図を示
す。

実施例　７ ｆＭ＝ｆθ０．　ｆｓ＝１６．１５４．β＝−５，３３
１，に、＝１．４８９゜α＝５４，２θ＝ｂＱ！Ｉ、　
ｄ、＝９．０１９１ｒｉ　Ｘ　　　　　　　ｒ　ｉ　Ｙ
　　　　　　ｄ　ｉ　　　　Ｊ　　　　ｎｌ　　　（１
）　　　　　　−２４，０５０３，７１６１１，７１２
２１２−４７８，０３５−４７８，０３５０，６０２３
−４０，６５５−４０，６５５８，７７９２１，６７５
００４−２８，９９８−８，２７２ 第１５図に、実施例７に関する収差図・ｆｅ特性図を示
す。

実施例　８ ｆｕ”ｌｏｏ、ｆｓ”１６．０５８．　　β＝−５，５
０８，Ｋ　、＝１．７９７゜α＝５４．２　ｅ：ｌｙｏ
、ｇ、　ｄ、、＝９．０１９”　　　’　ｉ　Ｘ　　　
　　ｒ　ｉ　Ｖ　　　　ｄ　ｉ　　　Ｊ　　　ｎ　ｔｌ
　　ω　　　　−２８，８６０３，７１６１１，７１２
２１２−４７８，０３５−４７８，０３５０，６０２３
−４０，６５５−４０，６５５８，７７９２１，６７５
００４−２８，９９８−８，３８９ 第１６図に、実施例８に関する収差図・ｆθ特性図を示
す。

実施例　９ ｆＭ＝ｆθ０．　ｆ、＝１６．０２９．β＝−５，５２
９，Ｋ、　＝１．８７６゜ａ　＝５４．２θ＝６０．６
．　ｄ、＝９．０１９１　　　　ｒ　１Ｘ　　　　　　
　ｒ　ｉ　Ｙ　　　　　　ｄ　ｉ　　　　ｊ　　　　ｎ
　ｉＩ　　　　ＣＯ−３０，０６２３，７１６１１，７
１２２１２−４７８，０３５−４７８，０３５０，６０
２３−４０，６５５−４０，６５５８，７７９２１，６
７５００４−２８，９９８−８，４１１ 第１７図に、実施例９に関する収差図・ｆＯ特性図を示
す。

実施例　ｌＯ ｆＭ：ｆθ０．　ｆｓ４４．２６３．β＝−６，１８４
，Ｋｌ＝１．３０７゜ａ　＝５４．２θ：６Ｑ、≠、ｄ
ｏ＝７．８１６１　　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　　ｒ　ｉ　
Ｖ　　　　ｄ　ｉ　　　ｊ　　　ｎｉｌ　　美　　　　
−１８，６３９３，３６７１１，７１２２１２−６２３
，５５０〜６２３．５５０　１．２０２３　−３６．７
９６　　−３６．７９６　６．０１２　２１．６７５０
０４　−２６．３３５　　−７．０１３ 第１８図に、実施例ｆθに関する収差図・ｆｅ特性図を
示す。

これら実施例１〜ｆθの偏向面内、偏向直交面内のレン
ズ形状は、第１図（Ｉ）に示すごときものである。

次ぎに、請求項２のｆθレンズ系の実施例として、実施
例１１〜１３を挙げる。

実施例　１１ ｆＭ”ｌｏｏ、　ｆｓ”１３．９４６．β＝−６，４６
４，Ｋ、　＝０．１２１゜α＝５４．２θ：６０．気ｄ
。＝７．８１６１　　　ｒ＋ｘ　　　　　ｒｉＹ　　　
　ｄｉ　　　ｊ　　　ｎｌ　　（１）　　　　　（１）
　　　３．３６７　１１．７１２２１２　−６２３．５
５０　　２７．８９８　１．２０２３　−３６．７９６
　　−３６．７９６　６．０１２　２１．６７５００４
　−２６．３３５　　−６．９１７ 第１９図に、実施例１１に関する収差図・ｆｅ特性図を
示す。

実施例　１２ 九＝ｆθ０．　ｆ、＝１３．９１２．β＝−６，５５３
，Ｋ、＝０．０８１゜α＝５４，２　ｅ＝ｂｇ、ｄｏニ
ア、８１６１　　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　　ｒ　ｉ　Ｙ　
　　　ｄ　ｉ　　　ｊ　　　”　ｉｌ　　　（Ｘ）　　
　　　　Ｃｏ　　　　３．３６７　１１．７１２２１２
　−６２３．５５０　　３０．３０３　１．２０２３　
−３６．７９６　　−３６．７９６　６．０１２　２１
．６７５００４　　　−２６．３３５　　　　−６．９
７４第２０図に、実施例１２に関する収差図・ｆθ特性
図を示す。

実施例　１３ ｆ、＝ｆθ０．　ｆｓ＝１３．９８７．β＝−６，３１
６，Ｋ、　＝０．１７９゜ａ　＝５４，２　ｅ：ｌＯＪ
、ｄｏ・１゜８１６１　　　ｒ；ｘ　　　　　ｒ：ｙ　
　　　ｄ；　　　Ｊ　　　ｎＩ　　　Ｃｏ　　　　　　
Ｏ）　　　　３．３６７　１１．７１２２１２　−６２
３．５５０　　２５．０１２　１．２０２３　−３６．
７９６　　−３６．７９６　６．０１２　２１．６７５
００４　−２６．３３５　　−６．８３６ 第２１図に、実施例１３に関する収差図・ｆθ特性図を
示す。

これら実施例１１〜１３の偏向面内、偏向直交面内のレ
ンズ形状は、第１図（ＩＩ）に示すごときものである。

次ぎに、請求項、３のｆθレンズ系の実施例として、実
施例１４〜１７を挙げる。

実施例　１４ ｆＭ”ｆθ０．ｆｓ４４，４２５．　　β　＝−５，９
８８，に、＝０．８３４゜Ｋｚ”３．５８５．α＝５４
．２　ｅ＝ｂｏ、菟ｄ。＝７．８１６１　　　　ｒｉＸ
　　　　　　　ｒａｙ　　　　　　ｄｉ　　　　Ｊ　　
　　ｎｉｌ　　　　００　　　　　　−１２．０２５　
　３．３６７　　１　１．７１２２１２　　−６２３．
５５０　　　−５１．７０７　　１．２０２３　　−３
６．７９６　　　−３６．７９６　　６．０１２　　２
１．６７５００４　　−２６．３３５’　　　　−７，
０３８第２２図に、実施例１４に関する収差図・ｆθ特
性図を示す。

実施例　１５ ｆ、＝ｌｏｏ、　ｆ、＝１４．１８２．β”　６．２６
０．に＋”１．４５８゜Ｋ２＝５８．３０２．α＝５４
．２θ：Ａｌ）、４Ｌ、　ｄｏ＝７．８１６１　　　ｒ
＋ｘ　　　　　ｒｌｖ　　　　ｄｌｊ　　　ｎｌ　　　
ｃｏ　　　　　−２０，６８３３，３６７１１，７１２
２１２−８２３，５５０−８２６，８３３１，２０２３
−３６，７９６−３６，７９６６，０１２２１，６７５
００４−２６，３３５−７，０６３ 第２３図に、実施例１５に関する収差図・ｆＯ特性図を
示す。

実施例　１６ ｆＭ＝ｆθ０．　ｆｓ＝１５．４５５．β＝−４，９９
１，に、＝０．２３３゜に２＝０．６３０．　ａ　＝５
４．２　ｅ−１ｐｏ、４−、　ｄｏ＝７．８１６１　　
　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　　　　ｒｌＹ　　　　　　ｄ　
ｉ　　　　Ｊ　　　　ｎ　ｉＩ　　　　Ｇｏ　　　　　
　　　−３，６０７３，３６７１１，７１２２１２−６
２３，５５０−９，７４０１，２０２３−３６，７９６
−３６，７９６６，０１２２１，６７５００４−２６，
３３５−６，９８３ 第２４図に、実施例１６に関する収差図・ｆｅ特性図を
示す。

実施例　１７ ｆＭ”ｌｏｏ、　ｆｓ”１３．８４８．β＝−２，２０
４，Ｋ　、　＝０．０５２゜Ｋ２”０．３０？、　ａ　
・５４．２θ：６４４．ａｏ＝７．８１６１　　　ｒｔ
ｘ　　　　　ｒｉＹ　　　　ｄｉ　　　Ｊ　　　ｎｉｌ
　　美　　　　−０，７２１３，３６７１１，７１２２
１２−６２３，５５０−４，２４５１，２０２３−３６
，７９６−３６，７９６６，０１２２１，６７５００４
−２６，３３５−５，９２９ 第２５図に、実施例１７に関する収差図・ｆｅ特性図を
示す。

これら実施例１４〜１７の偏向面内、偏向直交面内のレ
ンズ形状は、実施例１４．１６．１７に関するものが第
１図（ＩＩＩ）、実施例１５に関するものが同図（ＩＶ
）に示すごときものである。

次ぎに、請求項４のｆｅレンズ系の実施例として、実施
例１８〜２０を挙げる。

実施例　１８ ｆＭ”ｌｏｏ、　ｆｓ＝１１．５４５．β＝−８，６２
８，に、＝４．２０７゜ａ　＝５４．２　ｅ”ｂｔ）、
％−，ｄｏ”７．８１６１　　　ｒｔｘ　　　　　ｒｉ
ｙ　　　　ｄ；　　　Ｊ　　　ｎ；１　　（１）　　　
　　Ｃｏ　　　　３．３６７　１１．７１２２１２　−
６２３．５５０　　　８．６５８　１．２０２３　−３
６．７９６　　　５．０５９　６．０１２　２１．６７
５００４　−２６．３３５　　−２６．３３５第２６図
に、実施例１８に関する収差図・ｆｅ特性図を示す。

実施例　１９ ｆＭ＝ｆθ０．　ｆｓ＝１２．１９７．β＝−８，４０
２，Ｋ、　＝９．０２６゜ａ　＝５４．２ｏＪｑ＆、　
ｄｏ”９．０１９１ｒ、ｘ　　　　　ｒ　；　ｖ　　　
　ｄ　；　　　Ｊ　　　ｎ　ｔｌ　　艶　　　　　美　
　　３．７＋６　１１．７１２２１２　−４７８．０３
５　　１１．３０３　０．６０２３　　−４０．６５５
　　　　５．４３７　　８．７７９　　２１．６７５０
０４　　−２８．９９８　　　−２８．９９８第２７図
に、実施例１９に関する収差図・ｆθ特性図を示す。

実施例　２０ ｒＭ＝１ｏｏ、ｆｓ二１１．４８５．　　β＝−９，１
４９，に、＝４．５５１゜α＝５４．２　ｅ）＝ｆｓ晒
ｄ。＝７．８１６１　　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　　ｒ　ｉ
　Ｙ　　　　ｄ　＋　　　ｊｎ　ｉｌ　　ω　　　　　
ｃｏ　　　　３．３６７　１１．７１２２１２　−６２
３．５５０　　ｆθ．４６２　１．２０２３　−３６．
７９６　　　５．４７３　６．０１２　２１．６７５０
０４　−２６．３３５　　−２６．３３５第２８図に、
実施例２０に関する収差図・ｆθ特性図を示す。

これら実施例１８〜２０の偏向面内、偏向直交面内のレ
ンズ形状は、第１図（Ｖ）に示すごときものである。

ｆθ特性は、何れの実施例の場合も、値としてはやや大
きめであるが、いずれの場合も電気的な補正が十分に可
能である。

像面湾曲は、請求項１〜３のｆθレンズ系に関する実施
例１〜１７では、主・副走査方向とも極めて良好に補正
されている。これらの実施例に比較すると請求項４のｆ
θレンズ系に関する実施例１８〜２０では、副走査方向
の像面湾曲がやや大きい。

しかしこの場合、副走査方向の像面湾曲は、特開昭６２
−１２９８１４号公報や同５７−１４８２０号公報に開
示された光源移動による補正技術、即ち、主走査に伴い
光源を光軸方向に変位させて線像の位置を変位させて副
走査方向の像面湾曲を補正することができる。

さらに、請求項４のｆｅレンズ系では、線像に対する結
像の横倍率βが大きく、ΔＸの大きさを小さくできるの
で上記各公報に開示された、光源装置の振動的変位によ
る副走査方向の像面湾曲補正技術の実用化が容易となる
。

上記実施例１８．１９は、このような光源変位を主走査
１回に付き２往復行なって副走査方向の像面湾曲を補正
する場合を想定したものであり、実施例２０は、主走査
１回に付き光源変位を１往復行なって副走査方向の像面
湾曲補正を行なう場合を想定したものである。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規なｆθレンズ系を提供できる
。

このｆθレンズ系は、上記のごとき構成と成っているの
で、高密度の光走査を可能ならしめ、また面倒れの補正
も良好に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のｆｅレンズ系のレンズ形状を説明す
るための図、第２図及び第３図は、光走査装置を説明す
るための図、第４図は面倒れの補正を説明するための図
、第５図乃至第８図は、回転多面鏡により良好な光走査
を実現するための条件を説明するための図、第９図乃至
第２８図は、実施例１〜２０に関する順次の収差図・ｆ
Ｏ特性図である。 ｆθ０．光源装置、２１１．シリンドリカルレンズ、３
．。 回転多面鏡、４．、、　ｆ　ｅレンズ系の第１のレンズ
、５、、、ｆｅレンズ系の第２のレンズ、６００．被走
査面相 （貧施争 Ｊ−Ｖ２Ｏ） （凸） （凸） （■） （実　リヒイク・１１４〜４Ｄ　） （凸） （凸ン （凹） （四） 第 図 第 う 図 第 ε 図 気 図　　（実　力を化　イタ１ 第 図（実施イタ ＦＮｏ、　＝　５４．’７ θ　＝　ンイ　５゜ θ＝ｊノ、５゜ ＦＮｏ、　＝　５４．”１ θ＝）７５゜ θす１５゜ 正弘条作 −一一一一正？；ｆ１条作 気 Ａ（ 図（穿光例ｂ） 第 」２ 図（突ルヒ例４） ＦＮｏ、＝　５４’７ θ＝　ｂイ　５゜ Ｏ＝うり５゜ 正弦刹午 一一一一一　正弓云条件 ％ 図（つ表Ｆジン１！已イク１ Ｇ） ％ １つ 図（実売り ＦＮｏ＝　５４．’） θ＝うｊ５゜ Ｏ＝づ１，５゜ Ｆｎｏ、　＝５４．’７ θ＝り４５゜ θ　・、３４．５゜ −−一正弘栄仔 ％ イう 図（Ｔ兇例７ｐ ％ Ｇ 図（完売例６） ＦＮｏ、＝　５４．７ θ　＝Ｄイ　５゜ θ＝　クイ　ｂ。 ＦＮＱ、　＝　５４．’７ θ　＝Ｊイ、５゜ θ　・Ｄノ、ｂ。 正引５科イ午 印面収差 一−−−正弘粂件 像面湾曲 ｆＯ１＋４Ｌ（×９ 悌 図（実売ｆり 第 イア 図（実充企 ＦＮＯ，＝　５４．’７ ０　＝Ｄイ　５゜ Ｏ−り４５’ ＦＮＯ，＝　５４．’７ θ＝づ１５゛ θ＝ｊ４５゜ 一−−−−Ｅう３−（５イ午 −一一一一止弘余イ千 ％ 図（実売例（４） ％ ２０図（実売例１２） ＦＮＯ，＝　５４・７ θ＝う４５゜ θ・、５４５゜ ＦＮｏ、＝　５４．’７ θ−沢、ｂ。 θ　＝υイ、５゜ −正弦条件 正弦条件 第 図（実売例４う） 覚 ？？ ［ミコ（突方１＝１１列イ４） 一６＝　５４．’７ θ　・クイ、ｂ。 θ　〜ｂイ　５゜ ＦＮα＝　５４．’７ Ｏ＝ｊノ、５゜ θ　＝クイ　ｂ゛ 一一一一　正づ玄米イ牛 −一一一一正弦条住 佑 ２つ 図（実力芭倖 （痕 ＦＮｏ、＝　５４．７ θ　＝　う〕、５゜ θ＝り４５゛ 正弘灸任 舛 図（実売例４７） ＦＮＱ＝　５４．７ θ＝り（，５゜ θ＝ｊＬ５゜ 一一一−−正弘条件 党 ？−４ 図　（実　力ｅ　イ列　イＧ） ＦＮｏ、＝　５４’１ Ｏ＝ジノ、ｂ゛ Ｏ−クイ　ｂ。 領 図（実権例４６） ＦＮｏ、＝　５４．’７ θ−り４５゜ θ＝ｊＬり。 ％ ２７図（実売舎 俤 ２６図（芙充例２０） ＦＮｏ、＝　５４．７ θ＝ｂ４５゜ θ　−シイ、５゜ ＦＨｏ、　−５４，’７ θ　＝クイ、５゜ θ＝δイ、５゜ 一一一一一正弦条件 一一一一一正９も条性

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源からの光束を主走査対応方向に長い線像に結像
   させ、その線像の結像位置の近傍に反射面を有する回転
   多面鏡により上記光束を等角速度的に偏向し、この偏向
   光束を結像レンズ系により被走査面上にスポット状に結
   像させて被走査面を光走査する光走査装置において、回
   転多面鏡により偏向された光束を被走査面上に結像させ
   るレンズ系であつて、副走査方向に関して、回転多面鏡
   の反射位置と被走査面とを略共役関係に結び付ける機能
   と、ｆθ機能とを有し、 回転多面鏡の側から被走査面側へ向かつて第１、第２の
   順に配備される、第１および第２のレンズにより構成さ
   れる２群・２枚構成であって、副走査方向に関し、上記
   線像に対する被走査面上の像の結像の横倍率βが、 −９．１５＜β＜−２．２０（ I ） の範囲にあり、上記回転多面鏡の側から数えて各レンズ
   面を第１乃至第４面とするとき、これらのレンズ面の偏
   向面内での形状が第１面から第４面に向かって、順次、
   直線、円弧、円弧、円弧であり、偏向面に平行な面内で
   は、上記第１、第２のレンズとも正の屈折力を持ち、 上記第１面は偏向直交面内にのみ屈折力を持つ凹シリン
   ダー面、第２面は凸の球面、第３面は凹の球面、第４面
   は偏向直交面内に強い曲率を持つトーリック面であり、 偏向直交面内における合成焦点距離をｆ＿Ｓ、偏向直交
   面内に於ける上記第１面の曲率半径をｒ′＿１とすると
   き、ｒ′＿１と上記ｆ＿Ｓとが、 ０．２３≦｜ｒ′＿１／ｆ＿Ｓ｜≦１．８８（１− I
   I ）なる条件を満足することを特徴とするｆθレンズ
   系。 ２、光源からの光束を主走査対応方向に長い線像に結像
   させ、その線像の結像位置の近傍に反射面を有する回転
   多面鏡により上記光束を等角速度的に偏向し、この偏向
   光束を結像レンズ系により被走査面上にスポット状に結
   像させて被走査面を光走査する光走査装置において、回
   転多面鏡により偏向された光束を被走査面上に結像させ
   るレンズ系であって、副走査方向に関して、回転多面鏡
   の反射位置と被走査面とを略共役関係に結び付ける機能
   と、ｆθ機能とを有し、 回転多面鏡の側から被走査面側へ向かって第１、第２の
   順に配備される、第１および第２のレンズにより構成さ
   れる２群・２枚構成であつて、副走査方向に関し、上記
   線像に対する被走査面上の像の結像の横倍率βが、 −９．１５＜β＜−２．２０（ I ） の範囲にあり、上記回転多面鏡の側から数えて各レンズ
   面を第１乃至第４面とするとき、これらのレンズ面の偏
   向面内での形状が第１面から第４面に向かって、順次、
   直線、円弧、円弧、円弧であり、偏向面に平行な面内で
   は、上記第１、第２のレンズとも正の屈折力を持ち、 上記第１面は平面、第２面は偏向直交面内に強い曲率を
   持つトーリック面、第３面は凹の球面、第４面は偏向直
   交面内に強い曲率を持つトーリック面であり、 偏向直交面内における合成焦点距離をｆ＿Ｓ、偏向直交
   面内に於ける上記第２面及び第３面の曲率半径をそれぞ
   れｒ′＿２、ｒ′＿３とするとき、これらが０．０８≦
   ｜｛（１／ｒ′＿２）＋（１／ｒ′＿３）｝・ｆ＿Ｓ｜
   ≦０．１８（２− I I ）なる条件を満足することを特
   徴とするｆθレンズ系。 ３、光源からの光束を主走査対応方向に長い線像に結像
   させ、その線像の結像位置の近傍に反射面を有する回転
   多面鏡により上記光束を等角速度的に偏向し、この偏向
   光束を結像レンズ系により被走査面上にスポット状に結
   像させて被走査面を光走査する光走査装置において、回
   転多面鏡により偏向された光束を被走査面上に結像させ
   るレンズ系であって、副走査方向に関して、回転多面鏡
   の反射位置と被走査面とを略共役関係に結び付ける機能
   と、ｆθ機能とを有し、 回転多面鏡の側から被走査面側へ向かって第１、第２の
   順に配備される、第１および第２のレンズにより構成さ
   れる２群・２枚構成であつて、副走査方向に関し、上記
   線像に対する被被走査面上の像の結像の横倍率βが、 −９．１５＜β＜−２．２０（ I ） の範囲にあり、上記回転多面鏡の側から数えて各レンズ
   面を第１乃至第４面とするとき、これらのレンズ面の偏
   向面内での形状が第１面から第４面に向かって、順次、
   直線、円弧、円弧、円弧であり、偏向面に平行な面内で
   は、上記第１、第２のレンズとも正の屈折力を持ち、 上記第１面は偏向直交面内にのみ屈折力を持つ凹シリン
   ダー面、第２面は偏向面直交内に強い曲率を持つトーリ
   ック面、第３面は凹の球面、第４面は偏向直交面内に強
   い曲率を持つトーリック面であり、 偏向直交面内における合成焦点距離をｆ＿Ｓ、偏向直交
   面内に於ける上記第１面及び第２面の曲率半径をそれぞ
   れｒ′＿１、ｒ′＿２とするとき、これらが、０．０５
   ≦｜ｒ′＿１／ｆ＿Ｓ｜≦１．４６（３− I I ）０．
   ３≦｜ｒ′＿２／ｆ＿Ｓ｜≦５８．３（３− I I I
   ）なる条件を満足することを特徴とするｆθレンズ系。 ４、光源からの光束を主走査対応方向に長い線像に結像
   させ、その線像の結像位置の近傍に反射面を有する回転
   多面鏡により上記光束を等角速度的に偏向し、この偏向
   光束を結像レンズ系により被走査面上にスポット状に結
   像させて被走査面を光走査する光走査装置において、回
   転多面鏡により偏向された光束を被走査面上に結像させ
   るレンズ系であつて、副走査方向に関して、回転多面鏡
   の反射位置と被走査面とを略共役関係に結び付ける機能
   と、ｆθ機能とを有し、 回転多面鏡の側から被走査面側へ向かって第１、第２の
   順に配備される、第１および第２のレンズにより構成さ
   れる２群・２枚構成であって、副走査方向に関し、上記
   線像に対する被走査面上の像の結像の横倍率βが、 −９．１５＜β＜−２．２０（ I ） の範囲にあり、上記回転多面鏡の側から数えて各レンズ
   面を第１乃至第４面とするとき、これらのレンズ面の偏
   向面内での形状が第１面から第４面に向かって、順次、
   直線、円弧、円弧、円弧であり、偏向面に平行な面内で
   は、上記第１、第２のレンズとも正の屈折力を持ち、 上記第１面は平面、第２面は偏向直交面内に強い曲率を
   持つトーリック面、第３面は偏向直交面内に強い曲率を
   持つトーリック面、第４面は凸の球面であり、 偏向直交面内に於ける上記第３面の曲率半径をｒ′＿３
   、第１、第２のレンズの間の間隔をｄ＿２とするとき、
   これらが ４．２≦｜ｒ′＿３／ｄ＿２｜≦９．０３（４− I I
   ）なる条件を満足することを特徴とするｆθレンズ系
   。