JPH06202024A

JPH06202024A - レーザビーム走査光学系

Info

Publication number: JPH06202024A
Application number: JP5192621A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 弘中村; Osamu Ono; 理小野; Akiyoshi Hamada; 明佳濱田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1994-07-22
Also published as: US5530579A

Abstract

(57)【要約】【目的】回転偏向器に特別な加工を施すことなく、特
性（画像品質、ジッタ値）が優れたレーザビーム走査光
学系を得る。【構成】回転偏向器は樹脂材からなり、回転駆動時に
は遠心力が作用して各偏向面は凹形状又は凸形状に変形
する。回転偏向器が静止状態から回転状態になり、例え
ば偏向面が凹形状に変形すると、像面は光軸方向に回転
偏向器側にシフトする。そこで、回転偏向器が静止状態
のときには像面が光軸方向に感光体ドラムの受光面の後
方に位置し（実線３２）、かつ、回転偏向器が回転状態
では像面が感光体ドラムの受光面の近傍に位置する（点
線３３）ように、走査光学系の各構成部品の位置関係を
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビーム走査光学
系、特に、レーザプリンタやファクシミリ等の画像形成
装置あるいは画像読取り装置に組み込まれる、回転偏向
器を備えたレーザビーム走査光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】最近では、樹脂を素材として射出
成形法により回転偏向器を製造することが種々試みられ
ている。樹脂を素材とすれば、精度の高い金型を用いて
高精度の成形品を安価なコストで量産可能であるためで
ある。しかしながら、樹脂製の回転偏向器は、回転によ
る遠心力によって偏向面が僅かに凹形状又は凸形状に変
形するという問題がある。回転偏向器の偏向面が凹形状
又は凸形状に変形すると、像面が感光体ドラムの受光面
近傍から外れ、十分な特性（ジッタ値、画像品質）を得
ることができない。この問題を解決するために、回転偏
向器を特別な形状に加工することが考えられるが、煩雑
な作業工程や特殊な加工技術を必要とする等の理由によ
り実現困難である。

【０００３】

【発明の目的、構成、作用、効果】そこで、本発明の目
的は、回転偏向器に特別な加工を施すことなく、特性
（ジッタ値、画像品質）が優れたレーザビーム走査光学
系を提供することにある。以上の目的を達成するため、
本発明に係るレーザビーム走査光学系は，回転偏向器が
所定の回転速度で回転すると、主走査方向のビームウエ
スト位置が光軸方向であって受光面近傍にシフトするこ
とを特徴とする。

【０００４】回転偏向器が高速で回転すると、遠心力が
作用し、偏向面が僅かに凹形状又は凸形状に変形する。
例えば、凹形状に変形した回転偏向器の偏向面によって
反射されたレーザビームは僅かに収束する。従って、回
転偏向器が回転しているときの像面は、回転偏向器が静
止しているときと比較して、光軸方向に回転偏向器側に
近づく。これを考慮して、回転偏向器が静止状態のとき
の像面を光軸方向に受光面の後方に位置させ、回転偏向
器が所定の回転速度で回転する状態では像面が光軸方向
に回転偏向器側に移動して受光面の近傍に位置するよう
に、例えば、走査光学系の各構成部品の位置関係を設定
することにより、回転偏向器の変形による特性（ジッタ
値、画像品質）への悪影響が解消される。

【０００５】一方、回転偏向器の回転時に偏向面が凸形
状に変形する場合には、この偏向面によって反射された
レーザビームは僅かに発散する。従って、回転偏向器が
回転しているときの像面は、回転偏向器が静止している
ときと比較して、光軸方向に回転偏向器から遠ざかる。
これを考慮して、回転偏向器が所定の回転速度で回転す
る状態では像面が光軸方向に回転偏向器から離れる方向
に移動して受光面の近傍に位置するように、例えば、走
査光学系の各構成部品の位置関係を設定することによ
り、回転偏向器の変形による特性（ジッタ値、画像品
質）への悪影響が解消される。

【０００６】さらに、本発明に係るレーザビーム走査光
学系は、前記回転偏向器の物体側に主走査方向及び副走
査方向にパワーを持つレンズと、副走査方向にのみパワ
ーを持つレンズをそれぞれ少なくとも１枚ずつ備え、各
レンズが光軸方向に位置調整可能であることが好まし
い。これらのレンズの光軸方向の位置を調整することに
よりビームウエスト位置が調整され、回転偏向器の各偏
向面の面倒れ補正の不足を補うことができる。

【０００７】さらに、回転時に偏向面が凹形状に変形す
る回転偏向器を使用する場合、偏向面に入射するビーム
と該偏向面で反射されるビームとで形成される角度が大
きくなるに従って、光学素子のビームに対する主走査方
向の正のパワーが弱くなることが好ましい。これとは逆
に、回転時に偏向面が凸形状に変形する回転偏向器を使
用する場合、前記角度が大きくなるに従って、光学素子
のビームに対する主走査方向の正のパワーが強くなるこ
とが好ましい。このような構成によって前記角度が大き
くなったときのビームウエスト位置のずれ量が小さくな
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係るレーザビーム走査光学系
の実施例を添付図面を参照して説明する。［第１実施例、図１〜図５参照］図１は第１実施例のレ
ーザビーム走査光学系の基本構成を示すものである。レ
ーザビーム走査光学系は、半導体レーザ１、コリメータ
レンズ２、シリンドリカルレンズ３、樹脂製回転偏向器
４、トーリックレンズ２０、球面ミラー２１及び折り返
しミラー２２とで構成されている。

【０００９】半導体レーザ１は図示しない制御部に入力
された画像情報に基づいて変調（オン、オフ）制御さ
れ、オン時にレーザビームが半導体レーザ１のユニット
のカバーガラスを透過して出射される。このレーザビー
ムはコリメータレンズ２を通過した後、シリンドリカル
レンズ３でそのスポット形状を長手方向が主走査方向と
平行な略直線形状に変換され、回転偏向器４に到達す
る。

【００１０】回転偏向器４は矢印ａ方向へ一定速度で回
転駆動され、この回転に基づいてレーザビームは回転軸
と垂直な一平面内で等角速度に偏向され、トーリックレ
ンズ２０に導かれる。トーリックレンズ２０は偏向面と
水平な方向（主走査方向）及び偏向面と垂直な方向（副
走査方向）に異なるパワーを有し、副走査方向につい
て、前記シリンドリカルレンズ３との組み合わせにより
回転偏向器４の各偏向面４ａの面倒れを補正する。

【００１１】さらに、レーザビームは球面ミラー２１で
反射され、その反射光は折り返しミラー２２を介して感
光体ドラム３０の受光面に結像する。感光体ドラム３０
上への画像形成は、回転偏向器４の矢印ａ方向への回転
による主走査と感光体ドラム３０の矢印ｂ方向への回転
による副走査にて行われる。球面ミラー２１はレーザビ
ームの主走査速度を補正する歪曲収差補正機能を有する
と共に、感光体ドラム３０上での像面湾曲を補正する機
能を有する。

【００１２】ここで、回転駆動時における樹脂製回転偏
向器４の変形について説明する。図２において、回転偏
向器４は四つの偏向面４ａを有し、一辺が３０ｍｍの正
方形状をしている。一点鎖線５は回転時の形状を示して
いる。この回転偏向器４について、回転駆動時の変形を
有限要素法を用いてシュミレーションすると以下の第１
表に示す結果が得られた。シュミレーションに用いた材
質の物性値を第２表に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】第１表において、凹量（ｄ１−ｄ２）は図
２に示す最大変形量ｄ１と最小変形量ｄ２との差であ
り、回転時において、各偏向面４ａは凹形状に変形す
る。偏向面４ａが凹形状に変形したとき、最も影響を受
けるのは主走査方向の像面シフト量である。即ち、偏向
面４ａは凹面化することにより、主走査方向に正のパワ
ーを有するようになる。その結果、ビームは偏向面４ａ
で反射することによって収束ぎみとなり、主走査方向の
像面がマイナス方向にシフトする。即ち、主走査方向の
像面と副走査方向の像面との間に格差が生じる。さら
に、凹量が大きくなると、主走査方向の像面の傾きが問
題になってくると同時に、像面湾曲量や歪曲収差等の走
査性能にも影響を及ぼしてくる。歪曲収差に関しては、
プラス方向に増大するため、全体倍率（走査幅）は拡大
する方向に変化する。

【００１６】偏向面４ａが収差を増大させる凹面化の方
向に変形するとき、この変形によって発生する収差は予
め計算することができ、ｆθ系を設計する時点で、その
収差を打ち消す逆の収差をｆθ系に持たせればよい。主
走査方向と副走査方向の像面の格差は副走査方向のパワ
ーを強くすることで解消できる。像面の傾きは、ｆθ系
を主走査方向に偏心させることで補正できる。なお、以
上の補正を全て同時に行う必要はなく、影響のあるもの
（大きいもの）のみ、補正を加えればよい。例えば、歪
曲収差のみ設計的に補正を行い、像面シフトは組立て後
に調整によって補正する方法であってもよい。

【００１７】次に、第１表、第２表に示した特性を有す
る回転偏向器４を６０００ｒｐｍの回転速度で回転させ
たときの像面が、感光体ドラム３０の受光面近傍に位置
するように、走査光学系を構成する各部品及び感光体ド
ラム３０の望ましい位置関係を決定した。この望ましい
位置関係の構成データを第３表に示す。

【００１８】第３表は回転偏向器４が静止状態のときの
構成データである。回転偏向器４が回転状態（６０００
ｒｐｍ）のときは、第３表において回転偏向器４の曲率
半径が−４５０００ｍｍ（第１表参照）に変更される。

【００１９】

【表３】

【００２０】ここに、コリメータレンズ２の出射面は非
球面であり、以下の式（１）で定義される。

【００２１】

【数１】

【００２２】ｘ：光軸方向の位置 Φ：光軸からの高さ ε：２次曲線パラメータＣ_O：近軸曲率Ａ_i：高次パラメータ（２次から１６次までの非球面係
数Ａ₂〜Ａ₁₆）この式（１）に、以下の非球面データ（２）と第３表に
示されているコリメータレンズ２の出射面の曲率半径
（１／Ｃ_O）の値−６．２８６ｍｍを代入することによ
ってコリメータレンズ２の出射面が具体的に表わされ
る。

【００２３】

【数２】

【００２４】また、第３表において、トーリックレンズ
２０の入射面はレンズ面頂点が主走査方向に光軸から一
方側に−０．２１ｍｍ偏心しており、出射面はレンズ面
頂点が主走査方向に光軸から一方側に−０．５ｍｍ、か
つ、副走査方向に光軸から一方側に−９ｍｍ偏心してい
る。さらに、球面ミラー２１の反射面はミラー面頂点が
副走査方向に光軸から一方側に−１０．３ｍｍ偏心して
いる。

【００２５】次に、第３表に示された光学配置を有する
レーザビーム走査光学系の作用、効果について説明す
る。第３表に示された走査光学系において、回転偏向器
４に入射するレーザビームは、主走査方向について僅か
に発散した光束になる。回転偏向器４が静止状態時、像
面は光軸に対して感光体ドラム３０の受光面より後方に
位置する。そして、回転偏向器４が回転状態（６０００
ｒｐｍ）時においては、回転偏向器４が変形（凹面化）
することにより、トーリックレンズ２０に入射するレー
ザビームはほぼ平行光束（収束ぎみ）となる。従って、
像面は光軸に対して回転偏向器４側にシフトし、感光体
ドラム３０の受光面近傍に位置することになる。

【００２６】第４表及び第５表は、第３表に示した構成
の走査光学系について、回転偏向器４が静止状態時及び
回転状態（６０００ｒｐｍ）時の像面湾曲量を示すもの
である。第４表、第５表において、画角とは主走査方向
中央位置の光軸Ｂとビームのなす角度を意味しており、
光軸Ｂを基準にして走査開始側を正の値、走査終了側を
負の値で表示している。また、像面湾曲量とは感光体ド
ラム３０の受光面から像面までの距離を意味しており、
光軸方向に対して像面が感光体ドラム３０の受光面より
後方に位置している場合には正の値、感光体ドラム３０
の受光面より前方に位置している場合には負の値で表示
している。

【００２７】

【表４】

【００２８】

【表５】

【００２９】図３は、第４表及び第５表に記載されてい
る主走査方向の像面湾曲量のデータをグラフ化したもの
である。図３において、実線３２は回転偏向器４が静止
状態時、点線３３は６０００ｒｐｍでの回転状態時の像
面湾曲量を示している。図３を参照すると、主走査方向
の像面湾曲量は、回転偏向器４が静止しているときは大
きく、回転しているときは小さくなる。その差は約２ｍ
ｍである。一方、副走査方向の像面湾曲量は回転偏向器
４の静止／回転に殆んど関係なく、常に小さな値になっ
ている（第４表及び第５表参照）。即ち、本第１実施例
のレーザビーム走査光学系は、画像形成のために回転偏
向器４を回転させた状態において像面湾曲量が小さくな
り、十分な特性（ジッタ値、画像品質）が得られること
になる。

【００３０】ここで、比較のために、回転偏向器４が静
止状態のときは像面が感光体ドラム３０の受光面近傍に
位置するように設定された走査光学系も合わせて説明す
る。この走査光学系において、構成部品の位置は第６表
に示す関係を有する。第６表は回転偏向器４が静止状態
のときの構成データである。回転偏向器４が回転状態
（６０００ｒｐｍ）のときは第６表において回転偏向器
４の曲率半径が−４５０００ｍｍ（第１表参照）に変更
される。

【００３１】

【表６】

【００３２】第６表を第３表と比較すると、比較例の走
査光学系は、第１実施例の走査光学系においてコリメー
タレンズ２及びシリンドリカルレンズ３を回転偏向器４
にそれぞれ０．００２ｍｍ、０．０５ｍｍ近づけたもの
に等しい。比較例の走査光学系において、回転偏向器４
が静止状態時、回転偏向器４を経てトーリックレンズ２
０に入射するレーザビームはほぼ平行光束になる。従っ
て、像面は感光体ドラム３０の受光面近傍に位置する。
そして、回転偏向器４が回転状態時においては、回転偏
向器４が変形することによりトーリックレンズ２０に入
射するレーザビームは僅かに収束した光束になる。従っ
て、像面は光軸に対して回転偏向器４側にシフトし、感
光体ドラム３０の受光面より前方に位置することにな
る。

【００３３】第７表及び第８表は、比較例の走査光学系
について、回転偏向器４が静止状態時及び回転状態（６
０００ｒｐｍ）時の像面湾曲量を示すものである。

【００３４】

【表７】

【００３５】

【表８】

【００３６】図４は、第７表及び第８表に記載されてい
る主走査方向の像面湾曲量のデータをグラフ化したもの
である。図４において、実線３５は回転偏向器４が静止
状態時、点線３６は６０００ｒｐｍでの回転状態時の像
面湾曲量を示している。図４を参照すると、主走査方向
の像面湾曲量は、回転偏向器４が静止しているときは小
さく、回転しているときは大きくなる。即ち、比較例の
走査光学系は、画像形成のために回転偏向器４を回転さ
せた状態において像面湾曲量が大きくなり、十分な特性
（ジッタ値、画像品質）が得られないことになる。第３
表に示された第１実施例の構成は、換言すれば、第６表
に示された比較例の構成において、像面の位置をコリメ
ータレンズ２及びシリンドリカルレンズ３の位置を移動
させることにより調整したものである。

【００３７】さらに第１表、第２表に示した特性を有す
る回転偏向器４を１５０００ｒｐｍの回転速度で回転さ
せたときの像面が、感光体ドラム３０の受光面近傍に位
置するように、走査光学系を構成する各部品及び感光体
ドラム３０の望ましい位置関係を決定した。この望まし
い位置関係の構成データを第９表に示す。第９表は回転
偏向器４が静止状態のときの構成データである。回転偏
向器４が回転状態（１５０００ｒｐｍ）のときは、第９
表において回転偏向器４の曲率半径が−７６００ｍｍ
（第１表参照）に変更される。

【００３８】

【表９】

【００３９】コリメータレンズ２の出射面の形状は前記
第３表の構成データで示したのと同じである。また、ト
ーリックレンズ２０の入射面はレンズ面頂点が主走査方
向に光軸から一方側に−０．２１ｍｍ偏心しており、出
射面はレンズ面頂点が主走査方向に光軸から一方側に−
１．５ｍｍ、かつ、副走査方向に光軸から一方側に−９
ｍｍ偏心している。さらに、球面ミラー２１の反射面は
ミラー面頂点が副走査方向に光軸から一方側に−１０．
３ｍｍ偏心している。

【００４０】第９表に示された光学配置を有するレーザ
ビーム走査光学系の作用、効果は、前記第３表に示した
走査光学系と同様である。第１０表及び第１１表は第９
表に示した構成の走査光学系について、回転偏向器４が
静止状態時及び回転状態（１５０００ｒｐｍ）時の像面
湾曲量を示すものである。

【００４１】

【表１０】

【００４２】

【表１１】

【００４３】図５は、第１０表及び第１１表に記載され
ている主走査方向の像面湾曲量のデータをグラフ化した
ものである。図５において、実線３７は回転偏向器４が
静止状態時、点線３８は１５０００ｒｐｍでの回転状態
時の像面湾曲量を示している。さらに、比較のために前
記第６表に示した構成例の走査光学系（比較例）を使用
し、回転偏向器４を１５０００ｒｐｍで回転させたとき
の像面湾曲量を第１２表及び図５の点線３９に示す。

【００４４】

【表１２】

【００４５】次に、回転偏向器４が回転によって変形し
ても、十分な特性（ジッタ値、画像品質）を得ることが
できるようにレーザビーム走査光学系を調整する方法に
ついて具体的に説明する。第１の調整方法は、回転偏向
器４を回転させた状態でビーム径を測定する方法であ
る。回転偏向器４を使用時の回転数（６０００ｒｐｍ又
は１５０００ｒｐｍ）で回転駆動させる。半導体レーザ
１を、画像書き出し位置検出信号に同期させた駆動信号
により１ドット分点灯させる。この半導体レーザ１から
出射されたレーザビームの径を、感光体ドラム３０の受
光面相当位置に置いたモニタカメラで観測する。レーザ
ビームの径は、ピーク出力の（１／ｅ²）以上の信号出
力を有する画素数をカウントし、カウントした画素数に
１画素の大きさを掛けることにより得られる。そして、
このビーム径を観測しながら、まず、コリメータレンズ
２の光軸方向への位置調整を行って、主走査方向のビー
ム径が所定値内に入るようにする。このとき、コリメー
タレンズ２は主・副走査方向にパワーを有するため、副
走査方向のビーム径が所定値内から外れる場合がある。
そこで、副走査方向のビーム径が所定値内に入るように
するため、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリ
カルレンズ３の光軸方向への位置調整を行う。こうし
て、ビーム径が所定値内に入るように走査光学系を調整
する。

【００４６】なお、前述の調整方法ではモニタカメラを
受光面相当位置に置くことにしたが、より精度の高い観
測を行うため、モニタカメラを受光面の後方に配置し、
受光面とモニタカメラの間にレンズを配置して受光面上
のビームを拡大投影してもよい。

【００４７】第２の調整方法は、回転偏向器４を静止さ
せた状態でビーム径を測定する方法である。即ち、前述
したように、回転偏向器４の回転による像面のシフト量
はシュミレーションによって演算することができる。従
って、モニタカメラを光軸方向に対してシュミレートさ
れたシフト量だけ感光体ドラム３０の受光面相当位置よ
り後方に設定し、その設定位置でビーム径が所定値内に
入るように、コリメータレンズ２やシリンドリカルレン
ズ３の光軸上での位置調整を行い、走査光学系を調整す
る。通常、走査光学系の量産時においては、前記二つの
調整方法はサンプリングされた走査光学系に対してのみ
適用される。残りの走査光学系は、得られた代表データ
に基づいて組み立てられる。

【００４８】以上二つの調整方法は、いずれも回転偏向
器４の物体側に設けたレンズ２，３を光軸上で移動させ
てビームウエスト位置を調整し、面倒れ補正が不足ぎみ
になることを防止している。即ち、回転偏向器４の回転
によって生じる凹形状の変形に起因して主走査方向のビ
ームウエスト位置はマイナス側へシフトする。このた
め、コリメータレンズ２を光軸方向マイナス側に移動さ
せ、回転偏向器４の偏向面４ａへのビーム入射光を発散
ぎみにし、回転偏向器４の静止時における主走査方向の
ビームウエスト位置を像面よりもプラス側（後方）と
し、回転偏向器４の回転（変形）時における主走査方向
のビームウエスト位置を像面付近に調整する。この調整
時に、コリメータレンズ２は主走査方向及び副走査方向
にパワーを有するため、副走査方向のビームウエスト位
置もシフトする。これをキャンセルするために、副走査
方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ３を光
軸上で移動させ、副走査方向のビームウエスト位置を像
面付近に調整する。

【００４９】このように、主走査方向のビームウエスト
位置の調整を、回転偏向器４の物体側に位置して主・副
走査方向にパワーを有するレンズで行う場合には、副走
査方向のビームウエスト位置の調整は、回転偏向器４の
物体側に位置して副走査方向にのみパワーを有するレン
ズで行った方がよい。シリンドリカルレンズ３で副走査
方向のビームウエスト位置の調整を行い、ビームウエス
ト位置が像面付近に位置するようにセットすると、これ
に連動してシリンドリカルレンズ３の出射光の結像点も
回転偏向器４の偏向面４ａの付近にシフトし、面倒れ補
正が良好に行われる。

【００５０】以上、レーザビーム走査光学系の具体的な
二つの調整方法を説明したが、必ずしもこの二つの調整
方法に限定されるものではなく、回転偏向器４の回転時
の変形による像面のシフトを補正することができれば、
別の調整方法を採用してもよい。

【００５１】ところで、回転偏向器４が回転によって凹
面化したとき、画角３０°のときより画角−３０°のと
きの方が偏向面のレーザビームに対するパワーが強くな
るため（ビームをより強く収束させるため）、ビームウ
エスト位置は画角３０°のときよりも画角−３０°のと
きの方が光軸方向マイナス側にシフトする。図５のグラ
フ中点線３９及び第１２表を参照すると、ビームウエス
ト位置が画角３０°のときよりも画角−３０°のときの
方が光軸方向マイナス側にシフトしていることが分か
る。このように像面が傾いているのを補正するために、
例えば第９表に示した構成例の走査光学系ではトーリッ
クレンズ２０の入射面の面頂点を固定のまま出射面の面
頂点を−１．５ｍｍ偏心させて、図６に示すように、出
射面の面頂点を回転偏向器４のビーム入射側に偏心させ
ている。

【００５２】以上の構成によれば、図５のグラフ中実線
３７及び第１０表に示したように、回転偏向器４が静止
時においては、ビームウエスト位置が画角３０°のとき
よりも画角−３０°のときの方が光軸方向プラス側にシ
フトし、回転偏向器４の回転時（図５中点線３８参照）
における画角−３０°のレーザビームが光軸方向マイナ
ス側に大きくシフトするのをキャンセルしている。即
ち、画角３０°よりも画角−３０°のレーザビームの方
が主走査方向において弱く収束させ、画角３０°のとき
と画角−３０°のときのビームウエスト位置のずれ量を
少なくしている。換言すれば、偏向面に入射するレーザ
ビームと偏向面で反射されるレーザビームとで形成され
る角度が大きくなるに伴って、ビームに対する主走査方
向の正のパワーが弱くなるようにしている。

【００５３】［第２実施例、図７及び図８参照］図７は
第２実施例のレーザビーム走査光学系の基本構成を示す
ものである。レーザビーム走査光学系は、半導体レーザ
４１、コリメータレンズ４２、スリット板４３、シリン
ドリカルレンズ４４、樹脂製回転偏向器４５、非球面レ
ンズ４６、非球面トーリックレンズ４７、折り返しミラ
ー４８で構成されている。半導体レーザ４１から射出さ
れたレーザビームは、コリメータレンズ４２、スリット
４３ａ、シリンドリカルレンズ４４を介して回転偏向器
４５に到達する。回転偏向器４５は一定速度で回転駆動
されており、この回転に基づいてレーザビームは偏向さ
れ、非球面レンズ４６、非球面トーリックレンズ４７、
折り返しミラー４８及びカバーガラス４９を介して感光
体ドラム５０の受光面に結像する。なお、各構成部品４
１〜４８は従来から知られたものであり、それぞれの機
能についての詳細な説明は省略する。

【００５４】回転偏向器４５は、四つの偏向面４５ａを
有し、前記第１実施例において説明した第１表及び第２
表に示された特性を有する。この回転偏向器４５の回転
時の像面が、感光体ドラム５０の受光面近傍に位置する
ように、走査光学系を構成する各部品４１〜４８及び感
光体ドラム５０の望ましい位置関係を決定した。この望
ましい位置関係の構成データを第１３表に示す。第１３
表は回転偏向器４５が静止状態のときの構成データであ
る。回転偏向器４５が回転状態（６０００ｒｐｍ）のと
きは、第１３表において回転偏向器４５の曲率半径が−
４５０００ｍｍ（第１表参照）に変更される。

【００５５】

【表１３】

【００５６】ここに、非球面レンズ４６及び非球面トー
リックレンズ４７のそれぞれの出射面は、前記第１実施
例で示した式（１）で定義される。この式（１）に以下
の非球面データ（３），（４）と第１３表に示されてい
るレンズ４６，４７の出射面の曲率半径（１／Ｃ_O）の
値−１０５．２ｍｍ、１３００ｍｍをそれぞれ代入する
ことによって非球面レンズ４６及び非球面トーリックレ
ンズ４７の出射面が具体的に表わされる。

【００５７】

【数３】

【００５８】また、非球面トーリックレンズ４７の入射
面は以下の式（５），（６），（７），（８），
（９），（１０）で定義される。

【００５９】

【数４】

【００６０】ｘ：光軸方向の位置ｙ：主走査方向の位置ｚ：副走査方向の位置Ｋ：主走査方向の面曲率Ｃ：副走査方向の面曲率 μ：主走査方向の２次曲線パラメータ ε：副走査方向の２次曲線パラメータＡ_ij：非球面付加項

【００６１】前記式（５）〜（１０）に、以下の非球面
データ（１１）と第１３表に示されている非球面トーリ
ックレンズ４７の出射面の主走査方向の曲率半径（１／
Ｋ）、副走査方向の曲率半径（１／Ｃ）のそれぞれの値
−１９００ｍｍ，３２．１５ｍｍを代入することによっ
て非球面トーリックレンズ４７の入射面が具体的に表わ
される。

【００６２】

【数５】

【００６３】さらに、コリメータレンズ４２の位置を調
整することにより、回転偏向器４５の偏向面４５ａを基
準とした主走査方向の物点Ｓ１は−１７１９６ｍｍに設
定されている。回転偏向器４５に入射するビームが平行
光の場合は物点Ｓ１は無限大となり、発散光の場合は物
点Ｓ１は負の値、収束光の場合は物点Ｓ１は正の値で表
示している。従って、物点Ｓ１が−１７１９６ｍｍに設
定された走査光学系においては、半導体レーザ４１から
放射されたレーザビームは僅かに発散した光束の状態で
回転偏向器４５に入射することになる。このレーザビー
ムは、回転偏向器４５の偏向面４５ａで反射され、回転
偏向器４５が静止しているときは僅かに発散した光で非
球面レンズ４６に入射する。従って、像面は光軸に対し
て感光体ドラム５０の受光面より後方に位置する。そし
て、回転偏向器４５が回転（６０００ｒｐｍ）している
ときは回転偏向器４５が変形（凸面化）するので、レー
ザビームは平行光で非球面レンズ４６に入射する。従っ
て、像面は、光軸に対して回転偏向器４５側にシフト
し、感光体ドラム５０の受光面近傍に位置することにな
る。

【００６４】第１４表及び第１５表は、本第２実施例の
走査光学系について回転偏向器４５が静止状態時及び回
転状態（６０００ｒｐｍ）時の像面湾曲量を示すもので
ある。

【００６５】

【表１４】

【００６６】

【表１５】

【００６７】図８は、第１４表及び第１５表に記載され
ている主走査方向の像面湾曲量のデータをグラフ化した
ものである。図８において、実線６１は回転偏向器４５
が静止状態時、点線６２は６０００ｒｐｍでの回転状態
時の像面湾曲量を示している。図８を参照すると、主走
査方向の像面湾曲量は、回転偏向器４５が静止している
ときは大きく、回転しているときは小さくなる。その差
は約４ｍｍである。一方、副走査方向の像面湾曲量は回
転偏向器４５の静止／回転に殆んど関係なく、常に小さ
な値になっている（第１４表及び第１５表参照）。即
ち、第２実施例のレーザビーム走査光学系は、画像形成
のために回転偏向器４５を回転させた状態において像面
湾曲量が小さくなり、十分な特性（ジッタ値、画像品
質）が得られることになる。

【００６８】ここで、比較のために、回転偏向器４５が
静止状態のときの像面が感光体ドラム５０の受光面近傍
に位置するように設定された走査光学系について説明す
る。この走査光学系において、構成部品の位置は第１６
表に示す関係を有する。第１６表は回転偏向器４５が静
止状態のときの構成データである。回転偏向器４５が回
転状態（６０００ｒｐｍ）のときは第１６表において回
転偏向器４５の曲率半径が−４５０００ｍｍ（第１表参
照）に変更される。

【００６９】

【表１６】

【００７０】第１６表を第１３表と比較すると、比較例
の走査光学系は、第２実施例の走査光学系においてシリ
ンドリカルレンズ４４を回転偏向器４５に９ｍｍ近づけ
たものに等しい。さらに、比較例の走査光学系の物点Ｓ
１は、コリメータレンズ４２の位置を調整することによ
り無限大に設定されている。従って、回転偏向器４５に
入射するレーザビームは平行光となる。このレーザビー
ムは回転偏向器４５の偏向面４５ａで反射され、回転偏
向器４５が静止しているときは平行光で非球面レンズ４
６に入射する。従って、像面は感光体ドラム５０の受光
面近傍に位置する。そして、回転偏向器４５が回転（６
０００ｒｐｍ）しているときは回転偏向器４５の変形に
より僅かに収束した光で非球面レンズ４６に入射する。
従って像面は、光軸に対して回転偏向器４５側にシフト
し、感光体ドラム５０の受光面より前方に位置すること
になる。

【００７１】第１７表及び第１８表は、第１６表に示し
た比較例の走査光学系について、回転偏向器４５が静止
状態時及び回転状態（６０００ｒｐｍ）時の像面湾曲量
を示すものである。

【００７２】

【表１７】

【００７３】

【表１８】

【００７４】第１７表と第１８表を参照すると、主走査
方向の像面湾曲量は、回転偏向器４５が静止していると
きは小さく、回転しているときは大きくなる。即ち、こ
の比較例の走査光学系は、画像形成のために回転偏向器
４５を回転させた状態において、像面湾曲量が大きくな
り、十分な特性（ジッタ値、画像品質）が得られないこ
とになる。

【００７５】［第３実施例、図９〜図１２参照］ところ
で、樹脂製の多角形状の回転偏向器は面数が５面以上で
あると回転時に各偏向面が凸形状に変形することが判明
した。本第３実施例はこのように回転時に凸形状に変形
する回転偏向器を用いたレーザビーム走査光学系を示
す。図９はこの走査光学系の基本構成を示し、回転偏向
器１４は正六角形であり、六つの偏向面１４ａを有して
いる。その他の構成は図１に示した走査光学系と同じ部
品を有し、同じ符号が付されている。

【００７６】図１０において、六つの偏向面１４ａを有
する回転偏向器１４は、実線で示す静止時の形状から回
転駆動時には点線で示すように凸形状に変形する。この
変形を有限要素法を用いてシュミレートした結果を以下
の第１９表に偏向面曲率半径として示す。第１９表には
シュミレーションに用いた材質の物性値をも示す。

【００７７】

【表１９】

【００７８】偏向面１４ａが凸形状に変形したとき、最
も影響を受けるのは前記第１、第２実施例と同様に、主
走査方向の像面シフト量である。即ち、偏向面１４ａは
凸面化することにより、主走査方向に負のパワーを有す
るようになる。その結果、ビームは偏向面１４ａで反射
することによって拡散ぎみとなり、主走査方向の像面が
プラス方向にシフトする。このような現象は前記第１、
第２実施例とは正反対の現象であり、凸面化によって発
生する収差は予め計算できるため、ｆθ系を設計する時
点で、その収差を打ち消す逆の収差をｆθ系に持たせれ
ばよい。

【００７９】そこで、第１９表に示した特性を有する回
転偏向器１４を１５０００ｒｐｍの回転速度で回転させ
たときの像面が、感光体ドラム３０の受光面近傍に位置
するように、走査光学系を構成する各部品及び感光体ド
ラム３０の望ましい位置関係を決定した。この構成デー
タを第２０表に示す。第２０表は回転偏向器１４が静止
状態のときの構成データである。回転偏向器１４が回転
状態（１５０００ｒｐｍ）のときは、第２０表において
回転偏向器１４の曲率半径が２２５００ｍｍ（第１９表
参照）に変更される。

【００８０】

【表２０】

【００８１】コリメータレンズ２の出射面形状は前記式
（１）で定義され、その式（１）に以下の非球面データ
（１２）と第２０表に示されている曲率半径の値−６．
２８６ｍｍを代入することによって具体的に表わされ
る。

【００８２】

【数６】

【００８３】また、第２０表において、トーリックレン
ズ２０の入射面はレンズ面頂点が主走査方向に光軸から
一方側に−０．２ｍｍ偏心しており、出射面はレンズ面
頂点が主走査方向に光軸から一方側に−０．５ｍｍ、か
つ、副走査方向に光軸から一方側に−９ｍｍ偏心してい
る。さらに、球面ミラー２１の反射面はミラー面頂点が
副走査方向に光軸から一方側に−１０．３ｍｍ偏心して
いる。

【００８４】次に、第２０表に示された光学配置を有す
るレーザビーム走査光学系の作用、効果について説明す
る。回転偏向器１４に入射するレーザビームは、主走査
方向について僅かに発散した光束になる。回転偏向器１
４が静止状態時、像面は光軸に対して感光体ドラム３０
の受光面より前方に位置する。そして、回転偏向器１４
が回転状態（１５０００ｒｐｍ）時においては、回転偏
向器１４が変形（凸面化）することにより、トーリック
レンズ２０に入射するレーザビームはさらに発散ぎみに
なる。従って、像面は光軸に対して感光体ドラム３０側
にシフトし、感光体ドラム３０の受光面近傍に位置する
ことになる。

【００８５】図１１は第２０表の構成からなる第３実施
例の走査光学系について、主走査方向の像面湾曲量を示
す。図１１において、実線６５は回転偏向器１４が静止
状態時、点線６６は１５０００ｒｐｍでの回転状態時の
像面湾曲量を示している。図１１から明らかなように、
主走査方向の像面は回転偏向器１４が静止しているとき
はマイナス方向にシフトするが、回転すると受光面付近
に位置する。

【００８６】ここで、比較のために、回転偏向器１４が
静止状態のときは像面が感光体ドラム３０の受光面近傍
に位置するように設定された走査光学系も合わせて説明
する。この走査光学系において、構成部品の位置は第２
１表に示す関係を有する。第２１表は回転偏向器１４が
静止状態のときの構成データである。回転偏向器１４が
回転状態（１５０００ｒｐｍ）のときは第２１表におい
て回転偏向器１４の曲率半径が２２５００ｍｍ（第１９
表参照）に変更される。

【００８７】

【表２１】

【００８８】第２１表と第２０表とを比較すると、第２
０表の第３実施例においては、第２１表の比較例に対し
て、回転偏向器１４が凸面化する影響を補正するため、
コリメータレンズ２を半導体レーザ１から若干離してレ
ーザビームを収束ぎみに補正し、シリンドリカルレンズ
３を回転偏向器１４側に寄せてコリメータレンズ２の移
動による副走査方向の像面のシフトを補正している。

【００８９】図１２は第２１表の構成からなる走査光学
系（比較例）について、主走査方向の像面湾曲量を示
す。図１２において、実線６７は回転偏向器１４が静止
状態時、点線６８は１５０００ｒｐｍでの回転状態時の
像面湾曲量を示している。なお、第２１表の比較例と第
２０表の第３実施例において、副走査方向の像面湾曲と
歪曲収差は殆ど同じである。

【００９０】［第４実施例、図１３〜図１５参照］本第
４実施例は回転時に凸形状に変形する回転偏向器５５を
用いたレーザビーム走査光学系であり（図１３参照）、
基本的な構成は図７に示した第２実施例の走査光学系と
同じ部品を有し、同じ符号が付されている。回転偏向器
５５は、前記第３実施例において説明した第１９表に示
された特性を有する。この回転偏向器５５の回転時の像
面が、感光体ドラム５０の受光面近傍に位置するよう
に、走査光学系を構成する各部品４１〜４８及び感光体
ドラム５０の望ましい位置関係を決定した。この望まし
い位置関係の構成データを第２２表に示す。第２２表は
回転偏向器５５が静止状態のときの構成データである。
回転偏向器５５が回転状態（１５０００ｒｐｍ）のとき
は、第２２表において回転偏向器５５の曲率半径が２２
５００ｍｍ（第１９表参照）に変更される。

【００９１】

【表２２】

【００９２】ここに、非球面レンズ４６及び非球面トー
リックレンズ４７のそれぞれの出射面は、第１実施例で
示した式（１）で定義される。この式（１）に以下の非
球面データ（１３），（１４）と第２２表に示されてい
るレンズ４６，４７の出射面の曲率半径（１／Ｃ₀）の
値−１０３．５ｍｍ、１３００ｍｍをそれぞれ代入する
ことによって非球面レンズ４６及び非球面トーリックレ
ンズ４７の出射面が具体的に表わされる。

【００９３】

【数７】

【００９４】また、非球面トーリックレンズ４７の入射
面は第３実施例で示した式（５），（６），（７），
（８），（９），（１０）で定義される。前記式（５）
〜（１０）に、以下の非球面データ（１５）と第２２表
に示されている非球面トーリックレンズ４７の出射面の
主走査方向の曲率半径（１／Ｋ）、副走査方向の曲率半
径（１／Ｃ）のそれぞれの値−１９００ｍｍ，３２．１
５ｍｍを代入することによって非球面トーリックレンズ
４７の入射面が具体的に表わされる。

【００９５】

【数８】

【００９６】さらに、コリメータレンズ４２の位置を調
整することにより、回転偏向器５５の偏向面５５ａを基
準とした主走査方向の物点Ｓ１は−１７１９６ｍｍに設
定されている。回転偏向器５５に入射するビームが平行
光の場合は物点Ｓ１は無限大となり、発散光の場合は物
点Ｓ１は負の値、収束光の場合は物点Ｓ１は正の値で表
示している。従って、物点Ｓ１が−１７１９６ｍｍに設
定された走査光学系においては、半導体レーザ４１から
放射されたレーザビームは僅かに発散した光束の状態で
回転偏向器５５に入射することになる。このレーザビー
ムは、回転偏向器５５の偏向面５５ａで反射され、回転
偏向器５５が静止しているときはほぼ平行光で非球面レ
ンズ４６に入射する。従って、像面は光軸に対して感光
体ドラム５０の受光面より前方に位置する。そして、回
転偏向器５５が回転（１５０００ｒｐｍ）しているとき
は回転偏向器５５が変形（凸面化）するので、レーザビ
ームは発散ぎみで非球面レンズ４６に入射する。従っ
て、像面は、光軸に対して感光体ドラム５０側にシフト
し、感光体ドラム５０の受光面近傍に位置することにな
る。

【００９７】図１４は本第４実施例の走査光学系につい
て、主走査方向の像面湾曲量を示す。図１４において、
実線７１は回転偏向器５５が静止状態時、点線７２は１
５０００ｒｐｍでの回転状態時の像面湾曲量を示してい
る。図１４から明らかなように、主走査方向の像面は回
転偏向器５５が静止しているときはマイナス方向にシフ
トするが、回転すると受光面付近に位置する。

【００９８】ここで、比較のために、回転偏向器５５が
静止状態のときの像面が感光体ドラム５０の受光面近傍
に位置するように設定された走査光学系について説明す
る。この走査光学系において、構成部品の位置は第２３
表に示す関係を有する。第２３表は回転偏向器５５が静
止状態のときの構成データである。回転偏向器５５が回
転状態（１５０００ｒｐｍ）のときは第２３表において
回転偏向器５５の曲率半径が２２５００ｍｍ（第１９
表）に変更される。

【００９９】

【表２３】

【０１００】第２３表を第２２表と比較すると、比較例
の走査光学系の物点Ｓ１は、コリメータレンズ４２の位
置を調整することにより無限大に設定されている。従っ
て、回転偏向器５５に入射するレーザビームは平行光と
なる。このレーザビームは回転偏向器５５の偏向面５５
ａで反射され、回転偏向器５５が静止しているときは平
行光で非球面レンズ４６に入射する。従って、像面は感
光体ドラム５０の受光面近傍に位置する。そして、回転
偏向器５５が回転（１５０００ｒｐｍ）しているときは
回転偏向器５５の変形により僅かに発散ぎみで非球面レ
ンズ４６に入射する。従って像面は、光軸に対してプラ
ス方向にシフトし、感光体ドラム５０の受光面より後方
に位置することになる。

【０１０１】図１５は第２３表の構成からなる走査光学
系について、主走査方向の像面湾曲量を示す。図１５に
おいて、実線７３は回転偏向器５５が静止状態時、点線
７４は１５０００ｒｐｍでの回転状態時の像面湾曲量を
示している。なお、第２３表の比較例と第２２表の第４
実施例において、副走査方向の像面湾曲と歪曲収差は殆
ど同じである。

【０１０２】ところで、回転偏向器１４，５５が回転に
よって変形しても、十分な特性（ジッタ値、画像品質）
を得ることができるように、ビームウエスト位置を調整
するには、前記第１、第２実施例で説明したように、回
転偏向器１４，５５の物体側に設けたコリメータレンズ
２，４２及びシリンドリカルレンズ３，４４の光軸上の
位置を調整することにより行われる。このような調整に
より、面倒れ補正が不足ぎみになることが防止される。
即ち、前記第３実施例で説明すると、回転偏向器１４の
回転によって生じる凸形状の変形に起因して主走査方向
のビームウエスト位置はプラス側へシフトする。このた
め、コリメータレンズ２を光軸方向プラス側に移動さ
せ、回転偏向器１４の偏向面１４ａへのビーム入射光を
発散ぎみにし、回転偏向器１４の静止時における主走査
方向のビームウエスト位置を像面よりもマイナス側（前
方）とし、回転偏向器１４の回転（変形）時における主
走査方向のビームウエスト位置を像面付近に調整する。
この調整時に、コリメータレンズ２は主走査方向及び副
走査方向にパワーを有するため、副走査方向のビームウ
エスト位置もシフトする。これをキャンセルするため
に、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレ
ンズ３を光軸上で移動させ、副走査方向のビームウエス
ト位置を像面付近に調整する。

【０１０３】このように、主走査方向のビームウエスト
位置の調整を回転偏向器１４の物体側に位置して主・副
走査方向にパワーを有するレンズで行う場合には、副走
査方向のビームウエスト位置の調整は、回転偏向器１４
の物体側に位置して副走査方向にのみパワーを有するレ
ンズで行った方がよい。シリンドリカルレンズ３で副走
査方向のビームウエスト位置の調整を行い、ビームウエ
スト位置が像面付近に位置するようにセットすると、こ
れに連動して、シリンドリカルレンズ３の出射光の結像
点も回転偏向器１４の偏向面付近にシフトし、面倒れ補
正が良好に行われる。

【０１０４】ところで、回転偏向器が回転によって凸面
化したとき、画角−３０°のときより画角３０°のとき
の方が偏向面のレーザビームに対するパワーが強くなる
ため（ビームをより強く収束させるため）、ビームウエ
スト位置は画角−３０°のときよりも画角３０°のとき
の方が光軸方向マイナス側にシフトする。図１５のグラ
フ中点線７４を参照すると、ビームウエスト位置が画角
−３０°のときよりも画角３０°のときの方が光軸方向
マイナス側にシフトしていることが分かる。このように
像面が傾いているのを補正するために、例えば第２２表
に示した構成例の走査光学系（第４実施例）では非球面
レンズ４６の入射面の面頂点及び非球面トーリックレン
ズ４７の出射面の面頂点を−５ｍｍ偏心させて、図６に
示したように、それぞれ回転偏向器のレーザビーム入射
側に偏心させている。

【０１０５】以上の構成によれば、図１４のグラフ中実
線７１に示したように、回転偏向器５５が静止時におい
ては、ビームウエスト位置が画角−３０°のときよりも
画角３０°のときの方が光軸方向プラス側にシフトし、
回転偏向器５５の回転時（図１４中点線７２参照）にお
ける画角３０°のレーザビームが光軸方向マイナス側に
シフトするのをキャンセルしている。即ち、画角−３０
°よりも３０°のレーザビームの方が主走査方向におい
て弱く収束させ、画角−３０°のときと画角３０°のと
きのビームウエスト位置のずれ量を少なくしている。換
言すれば、偏向面に入射するレーザビームと偏向面で反
射されるレーザビームとで形成される角度が大きくなる
に伴って、ビームに対する主走査方向の正のパワーが強
くなるようにしている。

【０１０６】［他の実施例］本発明に係るレーザビーム
走査光学系は前記実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々に変形することができる。例え
ば、回転偏向器の反射面の数は、４面、６面以外に、少
なくとも１面あればよく、２面、８面であってもよい。
また、回転偏向器の材料として使用される樹脂も前記の
ものに限定されない。例えば、ポリスチレン、アクリロ
ニトリルスチレン共重合樹脂、テトラポリメチルペンテ
ン及びこれらの樹脂をアロイル化したものであってもよ
い。さらに、回転偏向器が金属製の場合であっても、非
常に高速で回転した場合には樹脂製の場合と同様の反射
面の変形が生じるので、回転偏向器の材料は樹脂に限定
されない。

【０１０７】また、回転偏向器が回転によって変形して
も、十分な特性（ジッタ値、画像品質）を得ることがで
きるようにレーザビーム走査光学系を調整する方法は、
例えば、シリンドリカルレンズと回転偏向器の間に凹面
レンズを１枚配設し、この凹面レンズを位置調整するこ
とによっても可能である。さらに、前記各実施例では回
転偏向器の面変形を想定したうえで光学系を設計し、偏
向面変形時における主走査方向のビームウエスト位置の
光軸方向のシフト及び像面の傾きをキャンセルする例を
示した。しかし、画角に応じてコリメータレンズを自動
的に光軸方向に移動させて像面の傾きを補正したり、ま
た偏向面の変形量に応じてコリメータレンズを自動的に
移動させ、主走査方向のビームウエスト位置を補正する
ようにしてもよい。

【０１０８】さらに、本発明は他のタイプのレンズを用
いたｆθ系を備えた走査光学系にも当然適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザビーム走査光学系の第１実
施例を示す斜視図。

【図２】図１に示されている回転偏向器の回転状態時に
おける変形を説明するための平面図。

【図３】第１実施例における回転偏向器の静止状態時及
び回転状態（６０００ｒｐｍ）時の画角に対する像面湾
曲量を示すグラフ。

【図４】第１実施例に対する比較例における回転偏向器
の静止状態時及び回転状態時（６０００ｒｐｍ）の画角
に対する像面湾曲量を示すグラフ。

【図５】第１実施例における回転偏向器の静止状態及び
回転状態（１５０００ｒｐｍ）時の像面湾曲量を示すグ
ラフ。

【図６】画角に応じた回転偏向器の偏向面の位置とレー
ザビームの入射及び反射の状態を示す説明図。

【図７】本発明に係るレーザビーム走査光学系の第２実
施例を示す斜視図。

【図８】第２実施例における回転偏向器の静止状態時及
び回転状態（６０００ｒｐｍ）時の画角に対する像面湾
曲量を示すグラフ。

【図９】本発明に係るレーザビーム走査光学系の第３実
施例を示す斜視図。

【図１０】図９に示されている回転偏向器の回転状態時
における変形を説明するための平面図。

【図１１】第３実施例における回転偏向器の静止状態時
及び回転状態（１５０００ｒｐｍ）時の画角に対する像
面湾曲量を示すグラフ。

【図１２】第３実施例に対する比較例における回転偏向
器の静止状態時及び回転状態（１５０００ｒｐｍ）時の
画角に対する像面湾曲量を示すグラフ。

【図１３】本発明に係るレーザビーム走査光学系の第４
実施例を示す斜視図。

【図１４】第４実施例における回転偏向器の静止状態時
及び回転状態（１５０００ｒｐｍ）時の画角に対する像
面湾曲量を示すグラフ。

【図１５】第４実施例に対する比較例における回転偏向
器の静止状態時及び回転状態（１５０００ｒｐｍ）時の
画角に対する像面湾曲量を示すグラフ。

【符号の説明】

１，４１…半導体レーザ２，４２…コリメータレンズ３，４４…シリンドリカルレンズ４，１４，４５，５５…回転偏向器４ａ，１４ａ，４５ａ，５５ａ…偏向面２０…トーリックレンズ２１…球面ミラー３０，５０…感光体ドラム４６…非球面レンズ４７…非球面トーリックレンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者濱田明佳大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転することによってビームを偏向して
受光面を走査する回転偏向器を備えたレーザビーム走査
光学系において、前記回転偏向器が静止しているときの像面が受光面より
後方に位置し、かつ、回転偏向器が所定の回転速度で回
転しているときの像面が受光面の近傍に位置するように
構成されていること、を特徴とするレーザビーム走査光学系。
【請求項２】回転偏向器が所定の回転速度で回転して
いるとき、偏向面が凹形状に変形することを特徴とする
請求項１記載のレーザビーム走査光学系。
【請求項３】回転偏向器の物体側に、主走査方向及び
副走査方向にパワーを持つレンズと、副走査方向にのみ
パワーを持つレンズをそれぞれ少なくとも１枚ずつ備
え、各レンズが光軸方向に位置調整可能であることを特
徴とする請求項１記載のレーザビーム走査光学系。
【請求項４】回転偏向器の偏向面に入射するビームと
該偏向面で反射されるビームとで形成される角度が大き
くなるに伴って、光学素子のビームに対する主走査方向
の正のパワーが弱くなることを特徴とする請求項１記載
のレーザビーム走査光学系。
【請求項５】回転することによってビームを偏向して
受光面を走査する回転偏向器を備えたレーザビーム走査
光学系において、前記回転偏向器が静止しているときの像面が受光面より
前方に位置し、かつ、回転偏向器が所定の回転速度で回
転しているときの像面が受光面の近傍に位置するように
構成されていること、を特徴とするレーザビーム走査光学系。
【請求項６】回転偏向器が所定の回転速度で回転して
いるとき、偏向面が凸形状に変形することを特徴とする
請求項５記載のレーザビーム走査光学系。
【請求項７】回転偏向器の物体側に、主走査方向及び
副走査方向にパワーを持つレンズと、副走査方向にのみ
パワーを持つレンズをそれぞれ少なくとも１枚ずつ備
え、各レンズが光軸方向に位置調整可能であることを特
徴とする請求項５記載のレーザビーム走査光学系。
【請求項８】回転偏向器の偏向面に入射するビームと
該偏向面で反射されるビームとで形成される角度が大き
くなるに伴って、光学素子のビームに対する主走査方向
の正のパワーが強くなることを特徴とする請求項５記載
のレーザビーム走査光学系。
【請求項９】回転することによってビームを偏向して
受光面を走査する回転偏向器を備えたレーザビーム走査
光学系において、前記回転偏向器が所定の回転速度で回転すると、主走査
方向のビームウエスト位置が光軸方向であって受光面近
傍にシフトすること、を特徴とするレーザビーム走査光学系。