JPH02171715A - 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。ｆθ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］ ｆθ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１〜３の３種のｆθレンズ
系が提案される。

これら３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共役関係
に結び付ける機能」と、「ｆθ機能」とを有する。

また、これら３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、 ４．７’？＜β＜　−１，６９（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、直線、円弧であること、偏向面に平行
な面内では、上記第１のレンズが負、第２のレンズが正
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、上
記第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のみ屈折力を持つ凹シリ
ンダー面、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３面の曲率
半径をｒ°３とするとき、ｒ’３と上記β、　ｆｓとが
、０．５１≦１（β／ｒ’、、）−ｒｓ　ｌ≦１．０４
　　（１−ＩＩ）なる条件を満足する 請求項２のｆθレンズ系は上記共通の特徴に加えて、上
記第１面が偏向直交面内にのみ屈折力を持つシリンダー
面、第２面が球面、第３面が偏向直交面内にのみ屈折力
を持つシリンダー面、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
３面の曲率半径をｒ’３とするとき、ｒ’３と上記β，
ｆＳとが、０．５９≦１（β／ｒ゛３）・ｆＳ｜≦３．
５８　　（２−ＩＩ）なる条件を満足する 請求項３のｆθレンズ系は、上記共通の特徴に加えて、
上記第１面は平面、第２面は球面、第３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る。そして、
偏向直交面内における合成焦点距離をｆ９、偏向直交面
内に於ける上記第３面及び第４面の曲率半径をそれぞれ
ｒｌｌ及びｒ−とするとき、ｒ３＋ｒ４と上記ｆｓとが
、１．２５≦ｌ　（（１／ｒ゛、υ−（１／ｒ：＋）Ｌ
ｆｓ　ｌ≦１．５９　（３−ＩＩ）なる条件を満足する
。

このように、本発明のｆｅ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
トーリック面、第３面が凹シリンダー面、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面がシリンダ
ー面、第２面が球面、第３面ｒシリンダー面、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面が平面、第２面が
球面、第３面が凹のシリンダー面、第４面がトーリック
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、ｆθ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
面との交線が理想的な主走査方向に対応するので、第１
図番図の上の図は「主」と表示しである。同様に、偏向
直交面は副走査方向と対応するので第１図番図の下の図
は「副」と表示しである。

請求項１〜４のｆθレンズ系とも、共通の特徴として偏
向面内におけるレンズ面形状は第１図番図の上の図のよ
うに第１ないし第４レンズ面が、順に直線、円弧、円弧
、円弧であり、偏向面に平行な面内での屈折力は、第１
のレンズが負、第２のレンズが正である。

第１図番図にはまた、上記偏向面、偏向直交面内でのレ
ンズ機能が「凸」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り
、同図（ＩＩ）〜（ＩＶ）は請求項２のｆθレンズ系を
、（Ｖ）は請求項３のｆｅレンズ系を表している。

［作　　用］ 以下、上記各条件に付き説明する。

先ず、請求項１ないし３のｆθレンズ系に共通の条件で
ある条件０）即ち、ｆθレンズ系の結像の横倍率βに対
する条件 ４．７’ｌ＜β＜−１，６’Ｆ の意味に付いて説明すると、請求項１〜３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、こ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−ＩＩ）に付き説明すると、請求項１の
ｆＯ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（１−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）の上限を越え
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
、下限、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（３−ＩＩ）の上
限を越えると副走査方向の像面湾曲がオ−バー側に著し
く発生し、下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。

次ぎに、第２図を参照すると、この図は、ｆｅ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、回転多面鏡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、ｆｅ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
鏡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。

ｆθＬノンズ系は第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ｊ！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ｆｅｔメ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ｆθレン
ズ系は回転多面Ｒ３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３ａ’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３ａ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△Ｘ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ΔＸ°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ΔＸ’＝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、ベ
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、△Ｘ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図の如さ光走査装置ではｆθ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ｆθ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ｊ！３の回転軸位置座標をＸ　ｐ、　Ｙ　
ｐ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ΔＸ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　（ａ／　２　）０＜Ｙｐ　
＜Ｒｓ　ｉ　ｎ　（１２／’２　）なる条件をＸｐ、Ｙ
ｐ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・光どして被走査面の
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、 θくα〈（４π／Ｎ）−〇 なる条件を課すれば良い。

［実施例］ 以下、具体的な実施例を２５例挙げる。

各実施例においてｆＭはｆθレンズ系の主走査方向に関
する合成焦点距離、即ぢ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ＩＯＱに規格化される。ま
たｆｓは偏向直交面内での合成焦点距離即ち副走査方向
に関ずろ合成焦点距離を表す。２θは偏向角（度）、α
は上記入射角（度）、βは偏向直交面内の横倍率を表す
。

ｒ１工は回転多面鏡の側から数えて１番目のレンズ面の
偏向面内の曲率半径、即ち第１図番図で「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ｉ各
゛目のレンズ面の偏向直交面内の曲率半径、即ち第１図
番図で「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ｉ＃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、Ｊはｊ番目の
レンズの屈折率を表す。

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

初めに挙げる実施例１〜３は請求項１のｆｅレンズ系に
関する実施例である。

実施例　１ 九・ｆθ０．ｆ、、・２１．８２７．β・−２，３６９
，α・５４７，２θ・６３．５に１＝０．９０５．　ｄ
ｏ＝７．８１６１　　１’ｉｚ　　　　　ｒ＋Ｙ　　　
　ｄｌ　　　Ｊ　　　’ＪＩ　　　Ｃｏ　　　　　−１
２，０２５２，６４５１１，７１２２１２１９０，６３
６１６１，１３４２（Ｌ５６３３　　勇　　　　−５７
，１１８１，，３２９２１，６７５００４−５３，３９
１−１２，９２０ 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、
破線は主走査方向のもの、実線が副走査方向のものを表
している。また、ＺＯ特性は理想像高を九・０１実際の
像高をｈとするとき（ｈ　ｆＭ・θ）・ｆθ０／（ｆ、
・θ）で定義される。

実施例　２ ｆ’Ｍ＝ｆθ０．　ｆｓ＝２３．０８２．β＝−１，６
９７，α＝５４．２θ＝６３．４に１＝０．５１７．　
ｄｏ：１２．０２５１　　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　　ｒ　
ｉ　Ｖ　　　　ｄ　＋　　　ｊ　　　ｎ　’）１　　　
ｃｏ　　　　　−！２．０２５　２．６４５　１１．７
１２２］２　　　ｉ７４．３Ｇ１　　５４．１１２　　
ｉ４．３ｆθ３　　　ｃｏ　　　　　−７５，７５７１
６，９５５２１，６７５００４−５２，７０７−１５，
２９９ 第ｆθ図に、実施例２に関する収差図・ｆθ特注図を示
す。

実施例　３ 九・ｆθ０．：ｓ・１９．１３ε、β・−２，５５２，
α・５４−２０・６３．７゜Ｋ１＝１．０４　、ｄＯ＝
３．Ｅ’０７１　　　ｒ　：　ｘ　　　　　ｒ　ｉ　ｖ
　　　　ｄ　ｉ　　　Ｊ　　　ｎｊｌ　　美　　　　−
１２，０２５６，０１２１１，７１２２１２１８０，３
７４７２，１４９１９，４８０３ｃｏ　　　　　−４７
，１３８９，６２０２１，６７５００４−５３，２１２
−１３，５２１ 第１１図に、実施例３に関する収差図・ｆθ特性図を示
す。

これら実施例１〜３のｆθレンズ系の各レンズの偏向面
内、偏向直交面内のレンズ形状は、第１図（Ｉ）に示す
如くである。

以下に挙げる実施例４〜１９は請求項２のｆθレンズ系
に関するものである。

実施例　４ 九・ｆθ０．　ｆｓ・２４．８４２．β・−２，９８８
，α・５４°、２θ・６３．５に１＝１．３８７．　ｄ
０＝７．８１６１　　　ｒ；ｚ　　　　　ｒ；ｖ　　　
　ｄｉ　　　Ｊ　　　ｎｊｌ　　　ｃｏ　　　　　−６
０，１２５２，６４５１１，７ｉ２２．１２　１９０．
６３６　　１９０．６３６　２０．５６３３　　　）Ｏ
−５３，５１１１，３２９２１，６７５００４−５３，
３９１−１３，２０４ 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 ｆＭ４００．ｆｓ＝２５．１４３．　　β　＝−３，０
８６，α＝５４，２　ｅ　二６３．５に１＝１．４８３
．　ｄｏ＝７．８１１３１　　　ｒ；Ｘ　　　　　ｒｔ
ｙ　　　　ｄｉ　　　Ｊ　　　ｎｊｌ　　頭　　　−１
２０，２４９２，６４５１１，７１２２１２　　１９０
．６３６　　１９０．６３６　２０．５６３３　　　　
Ｃｏ　　　　　　−５２，３０８４，３２９２１，６７
５００４−５３，３９１−１３，２１６ 第１３図に、実施例５に関する収差図・ｆθ特性図を示
す。

実施例　６ ｆ、・ｆθ０．　ｆｓ・２５．３５３．β・−３，１６
５，α＝５４°、２θ・６３．５に１＝１．５５２．　
ｄｏ＝７．８１６１　　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　　ｒｉ　
Ｙ　　　　ｄ　ｉ　　　ｊ　　　ｎｊｌ　　美　　　−
６０１，２４６２，６４５１１，７１２２１２１９０，
６３６１９０，６３６２０，５６３３■　　　　−５１
，７０７４，３２９２１，６７５００４−５３，３９１
−１３，２４４ 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＝ｌＯＯ９ｆＳ・２５．４３１．β・−３，１９７
，α＝５４”、２θ・６３．５゜Ｋ１＝１．５９１．　
ｄ、＝７．８１６１　　　ｒｉＸ　　　　　ｒｉｙ　　
　　ｄｉ　　　Ｊ　　　ｎｊｌ　　（１）　　　１２０
２．４９１　２．６４５　１１．７１２２１２　　１９
０．６３６　　１９０．６３６　２０．５６３３　　　
Ｃｏ　　　　　　−５１，ｆθ６４，３２９２１，６７
５００４−５３，３９１−１３，２３６ 第１５図に、実施例７に関する収差図・ｆθ特性図を示
す。

実施例　８ ｆＭ：ｆθ０．　ｆｓ”２５．８２６．β＝−３，４１
８，α＝５４’、２θ＝８３．５’ＫＣ１，７９、ｄｏ
”７．８１６ １　　　ｒ、ｚ　　　　　ｒ、ｖ　　　　ｄ；　　　ｊ
　　　ｎＪＩ　　　Ｃｏ　　　　　６０．１２５　２．
６４５　１１．７１２２１２　１９０．６３６　　１９
０．６３６　２０．５６３３　　　Ｃｏ　　　　　−４
９，３０２４，３２９２１，６７５００４−５３，３９
１−１３，２９９ 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 九・ｆθ０．　ｆｓ＝２４．９５５．β＝−４，７８４
，α・５イ、２θ＝６３．５゜Ｋ１＝３．５７１．　ｄ
ｏ＝７．８１６１　　　ｒｉＸ　　　　　ｒｉＶ　　　
　ｄｔ　　　Ｊ　　　ｎ１１　　ω　　　　　１２，０
２５　２．６４５　１１．７１２２１２　　１９０．６
３６　　　１９０．６３６　２０．５６３３　　　　（
Ｘ）　　　　　　−３３，４２９４，３２９２１，６７
５００４−５３，３９１−１２，９８９ 第１７図に、実施例９に関する収差図・ｆθ特性図を示
す。

実施例　１〇 九＝ｆθ０．　ｆｓ”２０．２０？、β＝−２，１４３
，α＝５４°、２θ＝６３．５゜Ｋ１＝０．７３９．　
ｄｏ＝７．８１６１　　　ｒ、ｘｒｉＹ　　　　ｄｉ　
　　Ｊ　　　”ｊＩ　　　Ｃｏ　　　　　−８，４１７
２，６４５１１，７１２２１２１９０，６３６１９０，
６３６２０，５６３３Ｃｏ　　　　　−５８，５６１４
，３２９２１，６７５００４−５３，３９１−１２，８
２２ 第１８図に、実施例ｆθに関する収差図・ｆθ特性図を
示す。

実施例　１１ ｆＭ”ｌｏｏ、　ｆｓ”２３．８６　、β＝−１，７８
６，ａ　＝ｓａ７．２θ＝６３．４’に１＝０．５９６
．　ｄ０＝１２．０２５１　　　ｒｌｘ　　　　　ｒｔ
ｙ　　　　ｄｔ　　　Ｊ　　　ｎｊＩ　　　ＣＸ）　　
　　　−１２，０２５２，６４５１１，７１２２１１７
４，３８１１４，３ｆθ −７１，５４８１６，９５５２１，６７５００−１５，
３９２ 実施例１１に関する収差図・ｆθ特性 ２　　１７４．３６１ ３ｏ：１ ４　　−５２．７０７ 第１９図に、 図を示す。

実施例　１２ 九・ｆθ０．ｆ、・２８．８７１．　　β＝−２，５０
４，α・５イ、２θ・６３．４゜Ｋ１＝１．３８２．　
ｄ、＝１２．０２５１　　　　　　ｒｉｘ １（Ｘ） ２　１７４．３６１ ３　　ω ４　−５２．７０７ 第２０図に、 図を示す。

実施例　１３ ｆＭ”ｆθ０．　ｆｓ”２９．４６３．β＝−２，６６
６、ａ　＝５４．２θ＝６３．４に１＝１．６４３．　
ｄｏ＝１２．０２５１　　　　　ｒ、ｘ ｒ；Ｙ　　　　　ｄｉ　　　Ｊ　　　ｎＪ−２４０，４
９８２，６４５１１，７１２２１１７４，３６１１４，
３ｆθ −５２，３０８１６，９５５２１，６７５００−１５，
９３９ 実施例１２に関する収差図・ｆθ特性 ｒａｙ　　　　　ｄｉ　　　　Ｊ　　　ｎｊ１２０．２
４９　　２．８４５　　１　１．７１２２１２　　１７
４．３６１　　　１７４．３６１　１４．３ｆθ３　　
　　（Ｘ）　　　　　　　−４７，７９９１６，９５５
２１，６７５００４−５２，７０７−１６，００１ 第２１図に、実施例１３に関する収差図・ｆθ特性図を
示す。

実施例　１４ ｆＭ＝ｆθ０．ｆｓ＝２８．９９３．　β＝−２，５３
６，ａ　・５イ、２θ＝６３．４ＫＣ１，４２２，ｄｏ
”１２．０２５ １　　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　　ｒ　ｉ　Ｙ　　　　ｄ　
ｉ　　　Ｊ　　　ｎ　Ｊｌ　　ω　　　−８０１，２４
６２，６４５１１，７１２２１２１７４，３６１１？４
．３６１　１４．３ｆθ３　　　（Ｘ）　　　　　−５
１，７０７１６，９５５２１，６７５００４−５２，７
０７−１５，９６４ 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、＝ｆθ０．　ｆｓ＝２９．１４２．β＝−２，５７
５，ｃｔ　＝５４’、　２θ＝６３．４゜Ｋｂｌ、　４
８２．　ｄｏ”１２．０２５１　　　ｒ　ＩＸ　　　　
　ｒ　ｉ　Ｖ　　　　ｄ　、Ｊ　　　ｎＪｌ　　（１）
　　　　７２１．４９５　２．６４５　１１．７１２２
１２　　１７４．３６１ ３　　　■ ４　　−５２．７０７ 第２３図に、 図を示す。

実施例　１６ ｆｍ＝ｆθ０．　ｆｓ：１９．５２５．β＝−２，６３
７，αＫｌ＝１．ｆθ１．　ｄｏ”３．６０７ｉ　　　
　　　ｒｉｘ １　　の ２　１８０．３７４ ３　　の ４　−５３．２１２ 第２４図に、 図を示す。

実施例　１７ ｆＭ＝ｆθ０．　ｆｓ＝２４．８７７、βＫＣ１，６５
２，ｄｏ”３．６０７ １　　　　　　ｒｉ。

ｌ　　ω １７４．３６１　１４．３ｆθ −５０．６２５　１６．９５５　　２ −１５．９８１ 実施例１５に関する収差図・ ｒｉＹ　　　　　　ｄ −１２，０２５６，０１２ １８０，３７４１９，４８０ −４６，７７７９，６２０２ −１３，５５８ 実施例１６に関する収差図・ −３，０７６、α：５４，２ｅ＝６３．１゜ｒ　＋　ｙ
　　　　　　ｄ　。

１２０．２４９　　６．０１２ １．６７５００ θ特性 ５イ、２θ＝６３．７ Ｊ　　　　ｎｊ １　１．７１２２１ １．６７５００ θ特性 Ｊ　　　　ｎｊ １　１．７１２２１ ２　　１８０．３７４　　　１８０．３７４　１９．４
８０３　　　　Ｃｏ　　　　　　　−４６，３３２９，
６２０２１，６７５００４−５３，２１２−１３，６６
５ 第２５図に、実施例１７に関する収差図・ｆθ特性図を
示す。

実施例　１８ ｆＭ”ｆθ０．　ｆｓ”２５．７９６．βニー３．１４
６．　ａ　＝５４’、　２θ＝６３．７゜Ｋｌ”１．７
７１．　ｄｏ”３．６０７１　　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　
　ｒ　ｉ　Ｙ　　　　ｄ　ｉ　　　Ｊ　　　ｎｊｌ　　
　ｃｏ　　　　　４８０．９９６　６．０１２　１１．
７１２２１２　１８０．３７４　　１８０．３７４　１
９．４８０３　　　Ｃｏ　　　　　−４５，８１５９，
６２０２１，６７５００４−５３，２１２−１３，６５
２ 第２６図に、実施例１８に関する収差図・ｆθ特性図を
示す。

実施例　１９ ｆ＆１”ｌｏｏ、　ｆｓ”２５．４８７．β＝−３，１
２１，ａ　＝ｓ４″、２θ＝６３．７に１＝１．７３６
．　ｄｏ”３．６０７１　　　ｒｌｘ　　　　　ｒｒｖ
　　　　ｄ＋　　　Ｊ　　　ｎｊｌ　　　（Ｘ）　　　
　−７２１，４９５６，０１２１１，７１２２１１８０
，３７４１８０，３７４１９，４８０Ｃｏ　　　　　　
　−４５，８１５９，６２０２１，６７５００−５３，
２１２−１３，６５２ 第２７図に、実施例１９に関する収差図・ｆθ特性図を
示す。

各レンズの偏向面内、偏向直交面内の形状は、実施例４
〜６，ｆθ〜１２．１４．１６．１７．１９が第１図（
ＩＩ）に示すごときものであり、実施例７．１５．１８
が同図（ＩＩ■）に示すごときものであり、実施例８．
９．１３が同図（ＩＶ）のごときものである。

以下に示す実施例２０〜２５は請求項３のｆｅレンズ系
に関するものである。

実施例　２０ ｆ、・ｆθ０．　ｆｓ・２５．４０７．β・−３，１８
６，α・５４’、２θ・６３．５゜Ｋ１＝１．４２４．
　ｄ、＝７．８１６１　　　ｒｌｘ　　　　　ｒｔｙ　
　　　ｄ＋　　　Ｊ　　　Ｊｌ　　艶　　　　　ω　　
　２．６４５　１１．７１２２１２　１９０．６３６　
　１９０．６３６　２０．５６３３　　（１）　　　　
−５１，ｆθ６４，３２９２１，６７５００４−５３，
３９１−１３，２２８ 第２８図に、実施例２０に関する収差図・ｆθ特性図を
示す。

実施例　２１ 九・ｆθ０．　ｆｓ”２９．０８２．β・−２，５５６
，α・５４’、２θ・６３．４゜ＫＣｌ、２５　、ｄｏ
”１２．０２５ １　　　ｒ　ｉ　Ｘ　　　　　ｒ　ｉ　Ｙ　　　　ｄ　
ＩＪ　　　ｎ　ｊＩ　　　Ｃｏ　　　　　　００　　　
２．６４５　１１．７１２２１２　１７４．３６１　　
１？４．３６１　１４．３ｆθ３　　　Ｃｏ　　　　　
−５０，７４５１６，９５５２１，６７５００４−５２
，７０７−１５，９５８ 第２９図に、実施例２１に関する収差図・ｆｅ特性図を
示す。

実施例　２２ ｆＭ＝１ｏｏ、　ｆｓ＝２５．６０４．β＝−３，１２
７，ａ　＝５４．２　ｅ　＝６３．７ＫＣ１，３１６，
ｄｏ”３．６０７ １　　　ｒｒＸ　　　　　ｒｉｙ　　　　ｄｉ　　　Ｊ
　　　”ｊｌ　　　００　　　　　００　　　６．０１
２　１１．７１２２１２　１８０．３７４　　１８０．
３７４　１９．４８０３　　　Ｃｘ３−４５．６９５　
９．６２０　２１．６７５００４　−５３．２１２　　
−１３．６４５実施例２２に関する収差図・ｆθ特性 第３０図に、 図を示す。

実施例　２３ ｆＭ＝ｆθ０．　ｆｓ”２８．７１４．β＝−２，６４
３゜Ｋｌ”１．３３５．　ｄｏ”１２．０２５１　　　
　　　ｒｉｘ ｌｃ。

２　１９５．３４５ ３　　ω ４　−５５．１７６ 第３１図に、 図を示す。

実施例　２４ ｆＭ”ｆθ０．　ｆｓ”２７．３８５．β＝−２，８３
７゜Ｋ１＝１．４８５．　ｄ、＝１２．０２５１　　　
　　　ｒｔｘ １ｏ。

２　１８３．２６０ ４　−４９．８３６ ｒ　Ｉｙ　　　　　　ｄ　＋　　　　、）　　　ｎ　；
ω　　　　６．０１２　　１　１．７４４０５１９５．
３４５　１６．６９１ −６２．５３０　　９．６２０　　２　１．７０２１７
−１８．００１ 実施例２３に関する収差図・ｆθ特性 ２、９３４ １６．５３４ ８、５３８ ｒｉＶ Ｏり １８３．２６０ −５７．７２０ −１３，９７０ α・５４−２０＝６３．４” α＝５４，２θ＝８３．１ Ｊ　　　　ｎｊ １　１．７１２２１ ２　１．６３５５３ 第３２図に、実施例２４に関する収差図・ｆｅ特性図を
示す。

実施例　２５ ｆＭ＝ｆθ０．ｆｓ”２６．６２１．　β＝−２，９７
２，α＝５４，２θ＝６３．ｉ。

Ｋ１＝１．５８９．　ｄｏ＝１２．０２５１　　　ｒｉ
ｘ　　　　　ｒｉＶ　　　　ｄｉ　　　Ｊ　　　ｎ（１
（１）　　　　　ω　　　１．８０４　１１．７０２１
７２　１７９．４８４　　１？９．４８４　１７．５５
６３　　００　　　　−５８．３２１　６．０１２　２
１．６０９００４　−４７．４２８　　−１３．０１８
第３３図に、実施例２５に関する収差図・ｆθ特性図を
示す。

各レンズの偏向面内、偏向直交面内の形状は、実施例２
０〜２５とも第１図（Ｖ）に示すごときものである。

各実施例とも、収差、ｆθ特性とも極めて良好であり、
特に像面湾曲は主・副走査方向とも極めて良好に補正さ
れている。

［発明の効果コ 以上、本発明によれば光走査装置に於ける新規な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なっているた
め、２枚構成と簡単な構成ながら広偏向角での光走査が
可能であり、特に主・副走査方向の像面湾曲が極めて良
好に補正されているので走査スポット径が安定し、高密
度の光走査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ｆθレンズ径の偏向面内、偏向直交面内での
形状を説明するための図、第２図乃至第８図は光走査装
置を説明するための図、第９図乃至第３３図は、各実施
例に関する収差図・ｆθ特性図である。 ｆθ０．光源装置、３ｆθ０回転多面鏡、４００．第ル
ン第 図 （１）（賽苑例 ｊ〜り） （回） （凸） （凹） （凸） （凹） （凸） （凹） （凸） ％ 図 （Ｖ）（実宛伜１．２Ｏ−２５） （凹） （凸） （凹） （凸９ 勿 イ 図 （Ｉ） （実　方乞　ヂａ１　ワ、イク、化） （ＤＪン （凸） （凹） （凸） （凹） （凸） （凸） （凸） 第 図 第 う 図 莞 図（実売例１つ ＦＮａ　＝　５４．’７ Ｏ＝りＬ８゜ ｅ−ｂイ、δ。 俤 （Ｏ 図（Ｔ兇例２） Ｆｍ　＝　５４．’７ θ＝３１．ワ゛ θ＝：）ｔ、’７゜ 正弘条件 俤 図（実充イク１り） ％ 図（り２．ｑり七イクリ４） Ｆ醍＝５４．’７ θ　＝　シイ、８゜ θ＝丸δ。 Ｆｓα−５４７ θ＝）Ｉ６゜ θす１３゜ −−−−−、Ｅ弘条俸 一一一一一正楓条件 領 ４つ 図（実施伯１５） 俤 図　Ｃつ（゛）１七イタリ　６） ＦＮα＝　’）４．”１ ０＝Ｊ／、ｆ３゜ θ＝３Ｊε。 ＦＮα＝５４．’７ ｅ＝ａｔδ。 θ＝りＪ６’ −一一一正弘条イ↑ 俤 」５ 図（実売イク・１ワｐ 第 （Ｏ 図（実売例８） Ｆ、、Ｏ，＝　５４．７ ｅ　＝　３１．８’ θ＝　３４．　Ｂ’ ＦＮα＝　５４．’７ θ−、：１１　Ｂ’ θ＝？ｊＬ８゜ 側 図（実売例９） 俤 図（実売ザ・＋ＪＯ） ＦＮＯ，＝５４．７ ａ＝Ｊ７．８゜ θＪ／、８゜ Ｆｓｏ、　＝　５４．７ θ＝り１，１３゜ θ−づＪ６゜ 鋪 図（実売例１４４） 「典＝５４．７ θ＝ｊノ、ワ θ＝５Ｊ、ゲ 偲 ２イ 図（実力９邑イｐリツト）） ＦＡ／α−５４，７ Ｏ＝りＪ７ θ＝り／、７゜ ％ 図 （実売例 ／”ＮＯ−５４，７ ８＝５１．ワ。 θ＝’ｔｔ、’ｙ’ 止預六件 邦 ？？ 図 （実売例Ｊ４） ＦＮｏ、　−５４７ θ−クイ、ワ。 ｅ−ｊｌ、’ｌ。 側 Ｚう 図（実施例４５） ＦＮα−５４７ θ＝つＪ、７ θ＝ｊノ、７゜ ％ 図（実売例４７） ＦＮＯ，−５４，７ θ＝♂Ｊ、６゜ θ＝りＩ、８゛ ％ 図（突冷脅１１Ｇ） ＦＮＯ，＝　５４．７ θ＝：）１Ｂ’ Ｏ＝り４．Ｂ。 正弦条件 党 （寅２＾七イタリ ＦＰＪｏ、　＝　５４．’７ θ＝ｊＬ６’ θ−δＩｆｆ’ 正弦条件 俤 ２ソ 図（実売例 １つ） ％ ｆ３ 図 （丈充偵 ＦＮＯ，−５４，７ θ＝　ｊｌ　６’ θ＝ｊ１６゜ Ｆｓｏ、＝　５４．”／ ｅ−ｊＬぎ ０＝ＤＪ６゜ 正弦条件 熔 ［≦１（実売例２イ） 侑 Ｏ 図 （実売例２２＞ ＦＮｏ、　＝　５４．７ θ＝りｌ、ワ゛ θ＝　ｊｌ、７’ Ｆ龜−５４，７ θ＝ｊｕ３゜ ｅ＝）１．ε。 −一一−−正弦条件 釦 づＩ 図（芙光例２υ ＦＮ、、　＝　５４．７ θ＝ｂ１．ワ。 θ＝り／、７゜ 俤 り２ 図 （実売例２４） ＦＮｏ−５４，７ ｅ　＝　ｊ４．６゜ ０＝Ｄ１．６゜ −−一、Ｅ転条件

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、 −４．７９＜β＜−１．６９（ 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、直線、円弧であり、偏向面に平行な面内では
   、上記第１のレンズが負、第２のレンズが正の屈折力を
   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のみ屈折力を持つ凹シ
   リンダー面、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３面の曲率半径
   をｒ′＿３とするとき、ｒ′＿３と上記β，ｆ＿Ｓとが
   、 ０．５１≦｜（β／ｒ′＿３）・ｆ＿Ｓ｜≦１．０４（
   １−II）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、 −４．７９＜β＜−１．６９（ 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、直線、円弧であり、偏向面に平行な面内では
   、上記第１のレンズが負、第２のレンズが正の屈折力を
   持ち、 上記第１面は偏向直交面内にのみ屈折力を持つシリンダ
   ー面、第２面は球面、第３面は偏向直交面内にのみ屈折
   力を持つシリンダー面、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３面の曲率半径をｒ′＿３とすると
   き、ｒ′＿３と上記β，ｆ＿Ｓとが、 ０．５９≦｜（β／ｒ′＿３）・ｆ＿Ｓ｜≦３．５８（
   ２−II）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、 −４．７９＜β＜−１．６９（ 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、直線、円弧であり、偏向面に平行な面内では
   、上記第１のレンズが負、第２のレンズが正の屈折力を
   持ち、 上記第１面は平面、第２面は球面、第３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３面及び第４面の曲率半径をそれぞ
   れｒ′＿３及びｒ′＿４とするとき、ｒ′＿３，ｒ′＿
   ４と上記ｆ＿Ｓとが、 １．２５≦｜｛（１／ｒ′＿３）−（１／ｒ′＿４）｝
   ・ｆ＿Ｓ｜≦１．５９（３−II）なる条件を満足するこ
   とを特徴とするｆθレンズ系。