JPH07111501B2 - ｆθレンズ及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザー走査光学系などに用いられているｆ
θレンズに関するものであり、特にレンズ一枚で構成す
るｆθレンズ及びそれを用いた画像形成装置に関する。

〔従来技術〕

従来、走査光学系では、主として光源に半導体レーザー
などのレーザー光源を用い、その光源からの光を光学系
を通して被走査面上に結像させて、レーザースポツトを
形成し、そのスポツトを光路中に配置したポリゴンミラ
ーなどの偏向器によって、被走査面上で走査しながら、
レーザー光源に画像情報に応じた変調を施すことによ
り、目的とする画像の形成を行っている。

このようなレーザー走査光学系として、特にポリゴンミ
ラーのように偏向器の回転によってレーザーを走査する
光学系の場合には、被走査面全面でレーザースポツトが
均一に形成され（すなわち、レンズ系の像面湾曲が補正
され）ると共に、偏向器の回転角と被走査面上に形成さ
れるスポツトの位置が比例関係を持つ（すなわち被走査
面上で走査されるスポツトの速度が、被走査面全面で一
定となる；等速度性を持つ）事が望ましい。この目的の
ため、ポリゴンミラーと被走査面の間に、補正光学系が
用いられている。通常、レーザー走査系に用いられるレ
ンズは、等速度性をもつように、いわゆるｆθレンズと
いう、入射光の角度と像高が比例関係となる歪曲特性を
持つレンズが用いられている。

さらに、偏向器の偏向面であるミラー面が倒れをもった
場合でも、走査線の位置がずれないように光学的な補正
手段を持つことが、偏向器の製作上、また画像品質から
みても望ましいとされている。（倒れ補正機能） このレンズについては、数多くの発明考案がなされてい
る。特に、レンズ構成枚数が、２枚以上のタイプについ
ては、幾つもの考案がなされ、実用化されている。

これに対して、より簡素な光学系として、レンズ系を一
枚構成としたｆθレンズも、いくつか考案されている。

例えば、特開昭55−7727号、特開昭58−5706号に見られ
るように、球面レンズ一枚でｆθレンズを構成した例が
ある。

また、特開昭63−50812号、特開平１−224721号の様
に、レンズ面にトーリツク面を用いながら、ｆθレンズ
を構成した例がある。

さらに、特開昭54−87540号、特開昭54−98627号では、
単レンズに非球面項を導入した例が、特開昭62−138823
号他、特開昭63−157122号、特開平２−87109号では、
レンズ面に高次非球面を導入して、ｆθレンズを構成し
た例がある。

〔発明が解決しようとしてしている課題〕

しかしながら、上記従来例で、特開昭55−7727号に見ら
れる平凸レンズでは、等速度性は補正されているが、像
面湾曲が残存しており、スポツトの均一性を保つのは難
しい。この光学系を、全系の大きさが被走査面に対して
充分大きくなるように構成すれば、像面湾曲を小さくす
ることができるが、装置全体を大きくしてしまうため実
用的とはいいがたい。

特開昭58−5706号では偏向面側に凹面を向けたメニスカ
スレンズとすることで収差補正を行っているが、特開昭
55−7727号と同様に、像面湾曲と、等速度性とを同時
に、充分補正しようとすると、全系を大きくする必要が
おきる。

特開昭63−50812号では、トーリツクレンズを用いて、
像面湾曲、等速度性の補正されたレンズとなっている。
特に、主走査面内の収差（像面湾曲及び等速度性）と副
走査側の収差補正が独立して行えるため、前記２例より
も良好な補正が行われいている。さらに、偏向面と被走
査面を副走査断面で共役の関係にすることで、偏向器の
ミラー面の倒れ補正も行っている。偏向面から、被走査
面までの距離も比較的小さく抑えられている。しかしな
がら、トーリツクレンズは、主走査面内で限ってみれ
ば、球面単レンズと等価であり、像面湾曲と等速度性を
同時に補正するのは困難である。このため、収差が良好
となるレンズ形状としては、出願にあるように焦点距離
ｆに対してレンズの厚さｔを、0.3＜t/f＜0.5と、かな
り大きな量にすることが必要な条件となる。このため、
実際のレンズとしては、製作することが困難であり、１
枚にすることによりメリツトは得られない。

特開平１−224721号では、やはりトーリツクレンズを用
い、さらに集束光を入射させるように構成して、収差補
正を行っているが、特開昭63−50812号と同様に、主走
査平面内に限っても、像面湾曲と等速度性を両立させる
のは難しい。この例では、明細中に記されているよう
に、等速度性を電気的に補正できる程度までの補正（略
等速的と表現されている）にとどめることで、像面湾曲
の補正を重点的に行っている。そのため、画像書き込み
時に画像情報のタイミングを変化させることで、書き込
み画像が歪むことを補正している。しかし、この場合、
等速度性については補正不足のため、被走査面上でのス
ポツトの速度は常に変化することになり、被走査面が受
け取る単位時間当りの光量が変化してしまう。これをさ
らにレーザー光量を変化させて補正することは可能であ
るが、補正回路が多くなりすぎて、単レンズとしたメリ
ツトが得られない。

これらの例のように、レンズ形状が主走査面内で球面単
レンズの場合では、充分な特性を持ったｆθレンズを実
現することがむずかしかった。

これに対して、特開昭54−87540号、特開昭54−98627号
にあるように非球面項を導入して、ｆθレンズを構成し
た例が知られているが、 特開昭62−138823号他、特開昭63−157122号、特開平１
−99013号に見られる非球面レンズは、レンズの光軸近
辺での形状が、偏向面側が凹面のメニスカスレンズか両
凸レンズであり、いずれもレンズの厚さｔが、被走査面
の幅に対して厚くなっている。

特開昭62−138823号の例では、偏向面側が凹面のメニス
カスレンズが両凸レンズであるが、有効走査幅200mmに
対して、レンズ厚みは最も薄いもので20mmあり、 特開昭63−157122号の例では、光軸近辺では偏向面側に
凹面のメニスカスレンズであるが、最大走査幅（明細書
中で、最大走査角θ_maxとされている画角に対応する走
査幅；どの実施例も254mmほどとなる）に対して、レン
ズ厚みは最も薄くて30mmあり、 特開平２−87109号の例では、光軸近辺で両凸レンズの
形状となるため、やはりレンズ厚の厚いものとなる。

このような非球面レンズでは、通常の球面レンズのよう
な加工を行って製作することは難しい。そのため、プラ
スチツクなどの加工性に富んだ材料を用いて、加工成形
を行って製作することにして製作上の問題を解決してい
る。しかし、プラスチツクなどは、一般に環境変動の影
響を受け易く、特に湿度や温度によって屈折率の変化を
生じ易い。とくに、レンズの厚さが厚い場合、通過する
光束は屈折率の変化を大きく受けることになるため、環
境変動によって結像位置が変化してしまうことになる。
さらに、レンズ厚が厚いことは、加工成形を行う上で
は、内部の均質性や歪、成形終了時間などを大きくする
要因となる。

このことから、上記３例の従来例として知られている非
球面レンズは、レンズの厚さが厚いため、実用的とはい
えなかった。特に、これらの例では、偏向点側のレンズ
面の主走査面内の形状が適切でないため、ｆθレンズに
必要な性能を満たすには、レンズを実用的な範囲よりも
厚くすることとが必要であり、結果として実現性の乏し
いものであった。

〔発明の概略〕

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、ｆθレ
ンズとして要求される性能を満たしながら、レンズの厚
みを小さく抑えて、プラスチツク化に適した、レンズ構
成が１枚であるｆθレンズを提供し、そのｆθレンズを
用いることにより装置の小型化、薄型化が可能な画像形
成装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、以下に述べる本発明のｆθレンズ
及びそれを用いた画像形成装置により達成される。

〔実施例〕

本発明のｆθレンズでは、一枚のレンズで構成されたｆ
θレンズであって、 該レンズの少なくとも偏向器の偏向点側のレンズ面の主
走査面内の曲面の形状が非球面形状であって、特に光軸
近傍では、この非球面形状が偏向点に向かって凸となっ
ており、この凸形状の主走査面内の光軸近傍の曲率半径
をr₁として、このｆθレンズの主走査面内の光軸近傍の
焦点距離をf_mとするとき、r₁とf_mの絶対値との間に、 ０≦r₁＜|f_m| ……（１） という関係を持ち、なおかつ偏向点側のレンズ面と光軸
との交点を原点として、光軸方向にｘ軸、これと垂直に
主走査面内にｙ軸なる座標系をとって、主走査面内の面
形状をｙを変数とした関数S₁（ｙ）として表したとき、
この面の主走査面内の最大有効径をY_maxで、S₁（ｙ）は
０からY_maxの間で定義される場合、図に示したように、
非球面の形状と光軸近傍の曲率半径との間の関係が、r₁
＜Y_maxである時、すなわちr₁の曲率半径を持つ球面レン
ズが有効径Y_maxを持ち得ないとき（たとえば第２図−
ａ）では、ｙ＝r₁の位置でのレンズ形状S₁（r₁）が −１＜S₁（r₁）/r₁＜0.5 ……（2a） r₁≧Y_maxである時、すなわちr₁の曲率半径を持つ球面レ
ンズが有効径Y_maxを持ち得るとき（たとえば第２図−
ｂ）では、ｙ＝Y_maxの位置でのレンズ形状S₁（Y_max）
が、 −１×Y_max/r₁＜S₁（Y_max）/Y_max＜0.5×Y_max/r₁ ……
（2b） という式を満たすような形状としたことで、より実用的
なｆθレンズを実現したものである。この場合、偏向点
側のレンズ面の主走査面内での形状が、偏向点に向かっ
て凸であって（１）式を満たさないと、光軸近傍での等
速度性が補正不足となり、（2a）式または（2b）式を満
足しない場合は、主走査面の像面湾曲の補正が不十分と
なってしまう。

本発明のｆθレンズでは、さらに、レンズの材質に湿度
や温度などの環境変動によって屈折率が変化する材料を
選んだ場合でも、その影響が少ないように、レンズの厚
みｔを、有効走査幅Ｌに対して、（第３図参照） ０＜t/L＜0.08 ……（３） または、レンズの偏向面から被走査面までの距離をｇと
するとき、 ０＜t/g＜0.15 ……（４） と表される範囲までに抑えることができ、環境変動によ
る結像位置の変動を小さく抑えることができる すなわち、（１）式と、（2a）式または（2b）式を同時
に満足し、加えて、（３）式または（４）式を同時に満
足することが、本発明のｆθレンズが、ｆθレンズとし
て要求される性能を満たすべき条件である。

さらに、本発明のｆθレンズでは、レンズの光軸近傍で
の形状を、少なくとも主走査面内で凸のメニスカスレン
ズになるようにレンズ形状を選ぶことでも、レンズの厚
みを小さく抑え、なおかつ光軸近傍の厚さと、レンズ有
効端部での厚さが大きく異ならないようにして、加工成
形時の均質性や、歪、加工時間などの加工条件を向上さ
せることができる。

また、レンズの主走査面内の光軸近傍の焦点距離f_mを、
偏向面から被走査面までの距離ｇに対して |f_m|/g＞0.8 ……（５） という式を満たすように、f_mを大きめになるように選ぶ
ことで、非球面レンズの使用することで、レンズの取付
精度などの組立性が、著しく悪化することを防くことが
できる。この場合f_mの符号は＋の場合もあるし、−とな
る場合もある。

また、このレンズに入射する光束を、少なくとも主走査
面内で、集束光としておけば、レンズから被走査面まで
の距離を縮め、走査系全体の大きさを小型にすることが
できる。この場合、偏向点からこの集束光が主走査面内
で結像する点までの距離をｐとして、偏向点から被走査
面までの距離をｇとしたときに、（第４図参照） 0.7＜p/g ……（６） の条件を満たすような集束光を入射させるようにしてお
けば、小型化のために悪化する被走査面端部での等速度
性の悪化を、実用的な範囲に抑えておくことができる。
一方、この入射光束を、少なくとも主走査面内で、概ね
平行光とした場合、小型化には限度があるのだが、偏向
点とレンズの相互の取付精度を緩めることができるよう
になる。

本発明のｆθレンズでは、レンズ形状を軸対称なレンズ
形状とせず、偏向点側と被走査面側の曲面のうち、少な
くとも１面について、光軸近傍での曲率半径が、主走査
断面と副走査断面とで異なるようにしておくことで、副
走査方向の像面湾曲を軸対称な形状だけで構成するより
も小さく抑えることができる。

さらに、偏向点側と被走査面側の曲面のうち少なくとも
１面について、レンズの曲面の主走査面内における法線
を含み主走査面に垂直な面内で定まる曲率半径ｒ′（第
５図参照）が、レンズの有効部内で連続的に変化するよ
うに構成することで、よりよく補正することができる。

この場合、光軸回りの含走査断面において、偏向点と被
走査面とを光学的に共役の関係になるように構成してお
けば、偏向器の偏向面の倒れを補正しておくことができ
る。

第１図に、本発明によるｆθレンズの第１の実施例を示
す。図は主走査面内でみたレンズの断面図を表してい
る。このレンズの設計値を表１に、性能を表２に示す。
主走査面とは、偏向器の偏向面で偏向された光ビームが
経時的に形成する光線束面を指す。

このレンズの主走査面内における断面形状は、レンズ面
と光軸との交点を原点として、光軸方向にｘ軸、これと
垂直に主走査面内にｙ軸なる座標系をとったとき、レン
ズ面の光軸近傍の主走査面内の曲率半径をｒとして、 という高次項を含んだ多項式の形に展開してある。この
場合各面について、表１にあるように、偏向面の偏向点
側のレンズ面の断面形状をｙを変数とした関数S
₁（ｙ）、光軸近傍の主走査面内の曲率半径をr₁、高次
項の係数をk₁,B₁,C₁,D₁,E₁、被走査面側のレンズ面の断
面形状をｙを変数とした関数S₂（ｙ）、光軸近傍の主走
査面内の曲率半径をr₂、高次項の係数をk₂,B₂,C₂,D₂,
E₂、として表す。偏向点側のレンズ面について、主走査
面内の最大有効径をY_maxとして、S₁（ｙ）とr₁の関数を
第２図に示す。

走査系全体の配置については、第３図に示したように、
偏向点からレンズ入射面までをａ、レンズの光軸上の厚
みをｔ、レンズ射出面からの被走査面までをｂ、偏向点
から被走査面までをｇ、レンズの最大走査角をθ_max、
被走査面上での有効走査幅をＬとする。第３図は主走査
面内でみた走査系の断面図を表している。

また、入射光については、主走査面内では、第４図に示
すように、偏向点から距離ｐのところで結像するような
集束光となっている。副走査面内では、シリンドリカル
レンズを通過して偏向器の偏向点上に結像するように入
射している。

このレンズの副走査方向の形状については、光軸を含む
走査断面での光軸近傍の曲率半径をr_sとして、第５図に
示したように、レンズの曲面の主走査面内における法線
を含み主走査面に垂直な方向ｚ軸をとり、法線とｚ軸を
含む面内で定まる曲率半径をｒ′としたとき、この法線
の足の位置が光軸からｙの位置にあるとき、 ただしｒ′＝r_s（１＋Ay²＋By⁴＋Cy⁶＋Dy⁸＋Ey¹⁰）とい
う形で曲率半径の変化を与える変数を用いて表現してい
る。従って、主走査面に垂直な副走査方向のレンズ形状
は、ｙの値に従って連続的に変化していることになる。
この場合各面については、表１にあるように、偏向点側
のレンズ面の副走査面内のレンズ形状をＳ′_１（ｙ）、
光軸近傍の副走査面内の曲率半径をr₁、曲率の変化を与
える係数をＡ′₁,B′₁,C′₁,E′_１、被走査面側のレン
ズ面の副走査面内のレンズの形状をＳ′_２（ｙ）、光軸
近傍の副走査面内の曲率半径をr₂、曲率の変化を与える
係数をＡ′₂,B′₂,C′₂,D′₂,E′_２、として表す。

このレンズでは、レンズの副走査断面については、偏向
点と副走査断面が共役の関係となっており、倒れ補正を
行っている。

第一の実施例の場合、Ｓ′_１（ｙ）については、レンズ
全面で一定であり、ｒ′＝∞ である。

第６図に、本発明によるｆθレンズの第２の実施例を示
す。図は主走査面内でみたレンズの断面図を表してい
る。このレンズの設計値を３に、性能を表４に示す。

第２の実施例は主走査断面におけるレンズの形状は、第
１の実施例と同じ形状となっているが、副走査方向のレ
ンズ形状が異なっている。特に、偏向器側の面は光軸ま
わりに対称な非球面となっている。それ以外の形状は、
第１の実施例と同様である。

このように、本発明のｆθレンズは、副走査方向の形状
については、設計の自由度が広い。

第７図に、本発明によるｆθレンズの第３の実施例を示
す。図は主走査面内でみたレンズの断面図を表してい
る。このレンズの設計値を表５に、性能を表６に示す。

第１の実施例に比べて、レンズ厚みｔを大きくして設計
した例である。この実施例程度では、環境変動などの影
響は、実用上まったく問題ない。第８図に、本発明によ
るｆθレンズの第４の実施例を示す。図は主走査面内で
みたレンズの断面図を表している。このレンズの設計値
を表７に、性能を表８に示す。

第３の実施例に比べて、さらにレンズを厚くして設計し
た例であり、この場合、t/Lは、（２）の式の範囲のぎ
りぎりであるが、t/gは（３）の式の範囲に充分納まっ
ているので、環境変動の影響は大きくなるが、実用的な
範囲に納まっている。

第９図に、本発明によるｆθレンズの第５の実施例を示
す。図は主走査面内でみたレンズの断面図を表してい
る。このレンズの設計値を表９に、性能を表10に示す。

このレンズは、入射光が主走査面内で平行光であり、副
走査面内では、偏向面上に結像するように入射してい
る。このため、Ｐの値は、同じ最大走査角、おなじ有効
走査幅を持つ他の実施例よりも大きいが、入射光束が、
主走査面内でずれても、収差が極端に変わらないという
利点がある。

第10図に、本発明によるｆθレンズの第６の実施例を示
す。図は主走査面内でみたレンズの断面図を表してい
る。このレンズの設計値を表11に、性能を表12に示す。

この実施例は、最大走査角を32゜で設計した例である。
このレンズの場合、r₁≧Y_maxであるため、（2a）式のS₁
（r₁）/r₁＜0.5ではなく、（2b）式のS₁（Y_max）/Y_max
＜0.5×Y_max/r₁式が意味を持ってくる。したがって表11
には、S₁（Y_max）と0.5×Y_max/r₁の値を示した。

第11図に、本発明によるｆθレンズの第７の実施例を示
す。図は主走査面内でみたレンズの断面図を表してい
る。このレンズの設計値を表13に、性能を表14に示す。

この実施例は、最大走査角を56゜で設計した例である。

第12図に、本発明によるｆθレンズの第８の実施例を示
す。図は主走査面内でみたレンズの断面図を表してい
る。このレンズの設計値を表15に、性能を表16に示す。

この実施例は、同じ最大走査角の他の実施例に比べ、ａ
が特に大きくなるように設計した例である。

以下に、本発明のｆθレンズの実施例の設計値の表を示
す。

第13図から第20図に、本発明の＋θレンズの実施例の収
差図を示す。

次に光走査装置を用いて像担持体上に像形成する画像形
成装置について説明する。

第21図は本発明の＋θレンズを適用したレーザービーム
により記録する画像形成装置であるレーザービームプリ
ンタの断面図である。

この第21図について説明する。

図において、39は図中矢印方向に回転する感光体ドラム
である。感光体ドラム39の周りにはドラム表面を均一に
帯電する帯電器40、感光体ドラム上の潜像を現像する現
像器41、現像器41により現像された現像像を紙に転写す
る転写帯電器44、転写後残余している不要な現像剤を除
去するクリーナー46が順次設けられている。42は記録紙
を収容する給紙カセツト、43はレジストローター、45は
転写後の像を半永久化する定着器である。49はフアンで
ありハウジング下面に空気流を形成し光学系の昇温を防
止する。基板５と一体成形された収容部に収容された半
導体レーザー出力部６は外部信号により、記録情報に応
じて光変調されたレーザービームを出力し、このレーザ
ービームは基板５と一体成形された支持部及び収容部に
より高精度に保持及び位置決めされているシリンドリカ
ルレンズ33、等角速度で光束を偏向する回転多面鏡２、
ｆθレンズ31を介して基板５とカバー部材27で構成され
ているハウジングから出射し、ミラー48を介して感光体
ドラム39上を走査し、感光体ドラム39上には記録情報に
応じた電化パターンが形成される。

34は基板５の下面に基板と一体成形で設けられたハウジ
ングの位置決め部材であり感光体ドラム39及びミラー48
と高精度に位置決めされている。この位置決め部材で位
置決め精度を高めることにより感光体ドラムに対する相
対的位置精度が高くなるため更に優れた画像を得ること
が可能となった。

ドラム上の電荷パターンは現像器41によって顕画化され
る。この顕画化された現像像は転写帯電器44により給紙
カセツト42から送られる記録紙上に転写された後、記録
紙は定着器45へと送られ定着される。転写後に感光体ド
ラム上に残余した現像剤はクリーナー46により除去され
次回の使用に備えられる。

このような本発明のｆθレンズを適用した画像形成装置
は、装置の小型化，薄型化が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、少なくとも偏向
点側のレンズ面の主走査面内での曲面の形状が非球面形
状であって、特に光軸近傍では、この形状が偏向点側に
向かって凸になるようにし、さらにこの面の主走査面内
における形状が（１）式及び（２−ａ）または（２−
ｂ）式を満たすようにし、加えて、そのレンズの厚みが
（３）式または（４）式を満たすようにしたことで、 ｆθレンズとして要求される性能を満たしながら、レン
ズの厚みを小さくし抑えて、プラスチツク化に適した、
レンズ構成が１枚であるｆθレンズを実現することがで
きる。また、そのｆθレンズを用いることにより、装置
の小型化，薄型化が可能な画像形成装置を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例の主走査面内における
断面図である。 第２図は、本発明のｆθレンズの偏向点側の面形状の主
走査断面の形状を説明するための図で、ａ図はr₁＜Y_max
の場合であり、ｂ図はr₁≧Y_maxの場合の図である。 第３図は、本発明の＋θレンズの走査系全体の配置を説
明するための図である。 第４図は、本発明のｆθレンズの入射光束の主走査面内
の状態を説明するための図である。 第５図は、本発明のｆθレンズの副走査面内における曲
率半径を説明するための図である。 第６図は、本発明の第２の実施例の主走査面内における
断面図である。 第７図は、本発明の第３の実施例の主走査面内における
断面図である。 第８図は、本発明の第４の実施例の主走査面内における
断面図である。 第９図は、本発明の第５の実施例の主走査面内における
断面図である。 第10図は、本発明の第６の実施例の主走査面内における
断面図である。 第11図は、本発明の第７の実施例の主走査面内における
断面図である。 第12図は、本発明の第８の実施例の主走査面内における
断面図である。 第13図から第20図は、本発明のｆθレンズの実施例の収
差図を示す図である。 第21図は、本発明のｆθレンズを用いた画像形成装置の
断面図である。 ２……回転多面鏡 ６……半導体レーザー出力部 31……ｆθレンズ 33……シリンドリカルレンズ 39……感光体ドラム

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏向器の偏向面で等角速度に偏向された光
   束を被走査面上に結像させながら等速度走査するように
   作用する一枚のレンズで構成されたｆθレンズであっ
   て、 該レンズの少なくとも前記偏向面の偏向点側のレンズ面
   の主走査面内の曲面の形状が非球面形状であって、特に
   光軸近傍では、この非球面形状が前記偏向点に向かって
   凸となっており、この凸形状の主走査面内の光軸近傍の
   曲率半径をr₁として、このｆθレンズの主走査面内の光
   軸近傍の焦点距離をf_mとするとき、 ０≦r₁＜|f_m| であり、なおかつ 前記偏向点側のレンズ面と光軸との交点を原点として、
   光軸方向にｘ軸、これと垂直に主走査面内にｙ軸なる座
   標系をとったとき、主走査面内の面形状をｙを変数とし
   た関数S₁（ｙ）と表した時、この面の主走査面内の最大
   有効径をY_maxとした時、S₁（ｙ）は０からY_maxの間で定
   義されており、 r₁＜Y_maxである時は、 −１＜S₁（r₁）/r₁＜0.5 r₁≧Y_maxである時は、 −１×Y_max/r₁＜S₁（Y_max）/Y_max ＜0.5×Y_max/r₁ であり、なおかつ 前記レンズの光軸のところの厚さをｔ、前記被走査面上
   の有効走査幅をＬとする時、 ０＜t/L＜0.08 となることを特徴とするｆθレンズ。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のｆθレンズ
   で、主走査面内の光軸近傍の焦点距離f_mと、前記偏向面
   の偏向点から前記被走査面までの距離ｇが、 |f_m|/g＞0.8 となることを特徴とするｆθレンズ。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載のｆθレンズ
   で、レンズの光軸近傍での形状が、少なくとも主走査面
   内で、前記偏向面の偏向点側に凸のメニスカスレンズと
   なることを特徴とするｆθレンズ。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載のｆθレンズ
   で、レンズに入射する光束が、少なくとも主走査面内
   で、概ね集束光であることを特徴とするｆθレンズ。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項記載のｆθレンズ
   で、レンズに入射する光束が、少なくとも主走査面内
   で、概ね集束光であり、前記偏向面の偏向点からその集
   束光が主走査面内で結像する点までの距離ｐと、前記偏
   向面の偏向点から前記被走査面までの距離ｇが、 0.7＜p/g となることを特徴とするｆθレンズ。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項記載のｆθレンズ
   で、レンズに入射する光束が、少なくとも主走査面内
   で、概ね平行光であることを特徴とするｆθレンズ。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項記載のｆθレンズ
   で、前記偏向点側と前記被走査面側の曲面のうち少なく
   とも１面について、光軸近傍の曲率半径が、主走査断面
   と副走査断面（レンズ光軸を含み主走査面と垂直である
   面）とで異なることを特徴とするｆθレンズ。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第７項記載のｆθレンズ
   で、前記偏向点側と前記被走査面側の曲面のうち少なく
   とも１面について、レンズの曲面の主走査面内における
   法線を含み主走査面に垂直な面内で定まる曲率半径が、
   レンズの有効部内で連続的に変化していることを特徴と
   するｆθレンズ。
9. 【請求項９】特許請求の範囲第７項記載又は第８項記載
   のｆθレンズで、光軸近傍の副走査断面において、前記
   偏向点と前記被走査面とが、光学的にほぼ共役の関係に
   あることを特徴とするｆθレンズ。
10. 【請求項１０】光源と、該光源からの光を集光し偏向器
    の偏向面の偏向点に向けて射出するための第一の光学系
    と、該第一の光学系からの光束を前記偏向面の偏向点で
    等角速度で偏向する偏向器と、該偏向器の偏向点から等
    角速度に偏向された光束を、被走査面上に結像させなが
    ら等速度走査するように作用する、一枚のレンズで構成
    されたｆθレンズよりなる第二の光学系と、感光体など
    の記録材料がおかれる被走査面よりなる走査光学系であ
    って、 前記第二の光学系のｆθレンズの少なくとも前記偏向面
    の偏向点側のレンズ面の主走査面内の曲面の形状が非球
    面形状であって、特に光軸近傍では、この非球面形状が
    前記偏向点に向かって凸となっており、この凸形状の主
    走査面内の光軸近傍の曲率半径をr₁として、このｆθレ
    ンズの主走査面内の光軸近傍の焦点距離をf_mとすると
    き、 ０≦r₁＜|f_m| であり、なおかつ 前記偏向点側のレンズ面と光軸との交点を原点として、
    光軸方向にｘ軸、これと垂直に主走査面内にｙ軸なる座
    標系をとったとき、主走査面内の面形状をｙを変数とし
    た関数S₁（ｙ）と表した時、この面の主走査面内の最大
    有効径をY_maxとした時、S₁（ｙ）は０からY_maxの間で定
    義されており、 r₁＜Y_maxである時は、 −１＜S₁（r₁）/r₁＜0.5 r₁≧Y_maxである時は、 −１×Y_max/r₁＜S₁（Y_max）/Y_max ＜0.5×Y_max/r₁ であり、なおかつ 前記第二の光学系のｆθレンズの光軸のところの厚さを
    ｔ、前記被走査面上の有効走査幅をＬとする時、 ０＜t/L＜0.08 となることを特徴とする走査光学系。
11. 【請求項１１】特許請求の範囲第10項記載の走査光学系
    で、前記第二の光学系のｆθレンズの、主走査面内の光
    軸近傍の焦点距離f_mと、前記偏向面の偏向点から前記被
    走査面までの距離ｇが、 |f_m|/g＞0.8 となることを特徴とする走査光学系。
12. 【請求項１２】特許請求の範囲第10項記載の走査光学系
    で、前記第二の光学系のｆθレンズは、レンズの光軸近
    傍での形状が、少なくとも主走査面内で、前記偏向面の
    偏向点側に凸のメニスカスレンズとなるｆθレンズであ
    ることを特徴とする走査光学系。
13. 【請求項１３】特許請求の範囲第10項記載の走査光学系
    で、前記第一の光学系から射出する光束が、少なくとも
    主走査面内で、概ね集束光であることを特徴とする走査
    光学系。
14. 【請求項１４】特許請求の範囲第13項記載の走査光学系
    で、前記第一の光学系から射出する光束が、少なくとも
    主走査面内で、概ね集束光であり、前記偏向面の偏向点
    からその集束光が主走査面内で結像する点までの距離ｐ
    と、前記偏向面の偏向点から前記被走査面までの距離ｇ
    が、 0.7＜p/g となることを特徴とする走査光学系。
15. 【請求項１５】特許請求の範囲第10項記載の走査光学系
    で、前記第一の光学系から射出する光束が、少なくとも
    主走査面内で、概ね平行光であることを特徴とする走査
    光学系。
16. 【請求項１６】特許請求の範囲第10項記載の走査光学系
    で、前記第二の光学系のｆθレンズは、前記偏向点側と
    前記被走査面側の曲面のうち少なくとも１面について、
    光軸近傍の曲率半径が、主走査断面と副走査断面（レン
    ズ光軸を含み主走査面と垂直である面）とで異なるｆθ
    レンズであることを特徴とする走査光学系。
17. 【請求項１７】特許請求の範囲第10項記載の走査光学系
    で、前記第二の光学系のｆθレンズは、前記偏向点側と
    前記被走査面側の曲面のうち少なくとも１面について、
    レンズの曲面の主走査面内における法線を含み主走査面
    に垂直な面内で定まる曲率半径が、レンズの有効部内で
    連続的に変化しているｆθレンズであることを特徴とす
    る走査光学系。
18. 【請求項１８】特許請求の範囲第16項記載又は第17項記
    載の走査光学系で、前記第一の光学系から射出する光束
    は副走査断面において概ね偏向器の偏向点上に集光し、
    なおかつ前記第二の光学系のｆθレンズは、光軸近傍の
    副走査断面において、前記偏向点と前記被走査面とが、
    光学的にほぼ共役の関係にあるｆθレンズであることを
    特徴とする走査光学系。
19. 【請求項１９】特許請求の範囲第10項から第18項のいず
    れか１つの項に記載の走査光学系で、前記光源として半
    導体レーザを用いたことを特徴とする走査光学系。
20. 【請求項２０】特許請求の範囲第10項から第18項のいず
    れか１つの項に記載の走査光学系を用いて、画像形成を
    行うことを特徴とする画像形成装置。
21. 【請求項２１】偏向器の偏向面で等角速度に偏向された
    光束を被走査面上に結像させながら等速度走査するよう
    に作用する一枚のレンズで構成されたｆθレンズであっ
    て、 該レンズの少なくとも前記偏向面の偏向点側のレンズ面
    の主走査面内の曲面の形状が非球面形状であって、特に
    光軸近傍では、この非球面形状が前記偏向点に向かって
    凸となっており、この凸形状の主走査面内の光軸近傍の
    曲率半径をr₁として、このｆθレンズの主走査面内の光
    軸近傍の焦点距離をf_mとするとき、 ０≦r₁＜|f_m| であり、なおかつ 前記偏向点側のレンズ面と光軸との交点を原点として、
    光軸方向にｘ軸、これと垂直に主走査面内にｙ軸なる座
    標系をとったとき、主走査面内の面形状をｙを変数とし
    た関数S₁（ｙ）と表した時、この面の主走査面内の最大
    有効径をY_maxとした時、S₁（ｙ）は０からY_maxの間で定
    義されており、 r₁＜Y_maxである時は、 −１＜S₁（r₁）/r₁＜0.5 r₁≧Y_maxである時は、 −１×Y_max/r₁＜S₁（Y_max）/Y_max ＜0.5×Y_max/r₁ であり、なおかつ 前記レンズの光軸のところの厚さをｔ、前記偏向面の偏
    向点から前記被走査面までの距離をｇとする時、 ０＜t/g＜0.15 となることを特徴とするｆθレンズ。
22. 【請求項２２】特許請求の範囲第21項記載のｆθレンズ
    で、主走査面内の光軸近傍の焦点距離f_mと、前記偏向面
    の偏向点から前記被走査面までの距離ｇが、 |f_m|/g＞0.8 となることを特徴とするｆθレンズ。
23. 【請求項２３】特許請求の範囲第21項記載のｆθレンズ
    で、レンズの光軸近傍での形状が、少なくとも主走査面
    内で、前記偏向面の偏向点側に凸のメニスカスレンズと
    なることを特徴とするｆθレンズ。
24. 【請求項２４】特許請求の範囲第21項記載のｆθレンズ
    で、レンズに入射する光束が、少なくとも主走査面内
    で、概ね集束光であることを特徴とするｆθレンズ。
25. 【請求項２５】特許請求の範囲第24項記載のｆθレンズ
    で、レンズに入射する光束が、少なくとも主走査面内
    で、概ね集束光であり、前記偏向面の偏向点からその集
    束光が主走査面内で結像する点までの距離ｐと、前記偏
    向面の偏向点から前記被走査面までの距離ｇが、 0.7＜p/g となることを特徴とするｆθレンズ。
26. 【請求項２６】特許請求の範囲第21項記載のｆθレンズ
    で、レンズに入射する光束が、少なくとも主走査面内
    で、概ね平行光であることを特徴とするｆθレンズ。
27. 【請求項２７】特許請求の範囲第21項記載のｆθレンズ
    で、前記偏向点側と前記被走査面側の曲面のうち少なく
    とも１面について、光軸近傍の曲率半径が、主走査断面
    と副走査断面（レンズ光軸を含み主走査面と垂直である
    面）とで異なることを特徴とするｆθレンズ。
28. 【請求項２８】特許請求の範囲第27項記載のｆθレンズ
    で、前記偏向点側と前記被走査面側の曲面のうち少なく
    とも１面について、レンズの曲面の主走査面内における
    法線を含み主走査面に垂直な面内で定まる曲率半径が、
    レンズの有効部内で連続的に変化していることを特徴と
    するｆθレンズ。
29. 【請求項２９】特許請求の範囲第27項記載又は第28項記
    載のｆθレンズで、光軸近傍の副走査断面において、前
    記偏向点と前記被走査面とが、光学的にほぼ共役の関係
    にあることを特徴とするｆθレンズ。
30. 【請求項３０】光源と、該光源からの光を集光して偏向
    器の偏向面の偏向点に向けて射出するための第一の光学
    系と、該第一の光学系からの光束を前記偏向面の偏向点
    で等角速度で偏向する偏向器と、該偏向器の偏向点から
    等角速度に偏向された光束を、被走査面上に結像させな
    がら等速度走査するように作用する、一枚のレンズで構
    成されたｆθレンズよりなる第二の光学系と、感光体な
    どの記録材料がおかれる被走査面よりなる走査光学系で
    あって、 前記第二の光学系のｆθレンズの少なくとも前記偏向面
    の偏向点側のレンズ面の主走査面内の曲面の形状が非球
    面形状であって、特に光軸近傍では、この非球面形状が
    前記偏向点に向かって凸となっており、この凸形状の主
    走査面内の光軸近傍の曲率半径をr₁として、このｆθレ
    ンズの主走査面内の光軸近傍の焦点距離をf_mとすると
    き、 ０≦r₁＜|f_m| であり、なおかつ 前記偏向点側のレンズ面と光軸との交点を原点として、
    光軸方向にｘ軸、これと垂直に主走査面内にｙ軸なる座
    標系をとったとき、主走査面内の面形状をｙを変数とし
    た関数S₁（ｙ）と表した時、この面の主走査面内の最大
    有効径をY_maxとした時、S₁（ｙ）は０からY_maxの間で定
    義されており、 r₁＜Y_maxである時は、 −１＜S₁（r₁）/r₁＜0.5 r₁≧Y_maxである時は、 −１×Y_max/r₁＜S₁（Y_max）/Y_max ＜0.5×Y_max/r₁ であり、なおかつ 前記第二の光学系のｆθレンズの光軸のところの厚さを
    ｔ、前記偏向点から前記被走査面までの距離をｇとする
    時、 ０＜t/g＜0.15 となることを特徴とする走査光学系。
31. 【請求項３１】特許請求の範囲第30項記載の走査光学系
    で、前記第二の光学系のｆθレンズの、主走査面内の光
    軸近傍の焦点距離f_mと、前記偏向面の偏向点から前記被
    走査面までの距離ｇが、 |f_m|/g＞0.8 となることを特徴とする走査光学系。
32. 【請求項３２】特許請求の範囲第30項記載の走査光学系
    で、前記第二の光学系のｆθレンズは、レンズの光軸近
    傍での形状が、少なくとも主走査面内で、前記偏向面の
    偏向点側に凸のメニスカスレンズとなるｆθレンズであ
    ることを特徴とする走査光学系。
33. 【請求項３３】特許請求の範囲第30項記載の走査光学系
    で、前記第一の光学系から射出する光束が、少なくとも
    主走査面内で、概ね集光束であることを特徴とする走査
    光学系。
34. 【請求項３４】特許請求の範囲第33項記載の走査光学系
    で、前記第一の光学系から射出する光束が、少なくとも
    主走査面内で、概ね集束光であり、前記偏向面の偏向点
    からその集束光が主走査面内で結像する点までの距離ｐ
    と、前記偏向面の偏向点から前記被走査面までの距離ｇ
    が、 0.7＜p/g となることを特徴とする走査光学系。
35. 【請求項３５】特許請求の範囲第30項記載の走査光学系
    で、前記第一の光学系から射出する光束が、少なくとも
    主走査面内で、概ね平行光であることを特徴とする走査
    光学系。
36. 【請求項３６】特許請求の範囲第30項記載の走査光学系
    で、前記第二の光学系のｆθレンズは、前記偏向点側と
    前記被走査面側の曲面のうち少なくとも１面について、
    光軸近傍の曲率半径が、主走査断面と副走査断面（レン
    ズ光軸を含み主走査面と垂直である面）とで異なるｆθ
    レンズであることを特徴とする走査光学系。
37. 【請求項３７】特許請求の範囲第30項記載の走査光学系
    で、前記第二の光学系のｆθレンズは、前記偏向点側と
    前記被走査面側の曲面のうち少なくとも１面について、
    レンズの曲面の主走査面内における法線を含み主走査面
    に垂直な面内で定まる曲率半径が、レンズの有効部内で
    連続的に変化しているｆθレンズであることを特徴とす
    る走査光学系。
38. 【請求項３８】特許請求の範囲第36項記載又は第37項記
    載の走査光学系で、前記第一の光学系から射出する光束
    は副走査断面において概ね偏向器の偏向点上に集光し、
    なおかつ前記第二の光学系のｆθレンズは、光軸近傍の
    副走査断面において、前記偏向点と前記被走査面とが、
    光学的にほぼ共役の関係にあるｆθレンズであることを
    特徴とする走査光学系。
39. 【請求項３９】特許請求の範囲第30項から第38項のいず
    れか１つの項に記載の走査光学系で、前記光源として半
    導体レーザを用いたことを特徴とする走査光学系。
40. 【請求項４０】特許請求の範囲第30項から第38項のいず
    れか１つの項に記載の走査光学系を用いて、画像形成を
    行うことを特徴とする画像形成装置。