JP5625756B2 - 走査光学装置の製造方法および走査光学装置の製造時に使用する調整量演算装置 - Google Patents

Description

本発明は、走査光学装置の製造方法および走査光学装置の製造時に使用する調整量演算装置に関する。

光源と、当該光源から出射した光を光束に変換するカップリングレンズと、カップリングレンズを通過した光束を主走査方向に偏向する偏向器と、偏向器から出射した光束を主走査方向および副走査方向に収束または屈折させて被走査面上に結像する走査レンズを備える走査光学装置が知られている。

走査光学装置は、光束を被走査面において微細な点に結像する必要があるため、各光学部品自体の精度が要求されるとともに、各光学部品を、良好な結像状態を実現するように正確に配置する必要がある。例えば、特許文献１においては、調整がおおよそ済んでいる光源ユニット（半導体レーザとカップリングレンズを有するユニット）を調整対象の光源ユニットを使用する光学ユニット（走査光学装置）に搭載して像面付近の結像状態を観察し、その結果に基づいて調整対象の光源ユニットの調整基準を算出し、当該調整対象の光源ユニットの半導体レーザとカップリングレンズとの間隔を調整している。

特開２００５−１８９２６０号公報

しかしながら、従来技術においては個々の光学部品の検査で取得したデータを使用してはおらず、検査で合格品となった光学部品を組合せ、その組合せでの結像状態を観察（測定）して光源ユニットの調整を行っており、非効率的であった。

そこで、本発明は、光学部品の検査で取得したデータを利用することで、効率的な走査光学装置の組み立てを実現する、走査光学装置の製造方法および走査光学装置の製造時に使用する調整量演算装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明は、光源と、前記光源から出射した光を光束に変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズを通過した光束を主走査方向に偏向する偏向器と、前記偏向器から出射した光束を主走査方向および副走査方向に収束または屈折させて被走査面上に結像する１つの走査レンズと、これらの各光学部品を支持する筐体とを備える走査光学装置の製造方法であって、
前記走査レンズを検査して、当該走査レンズの主走査方向および副走査方向についての焦点深度端を取得する検査工程と、
前記検査工程で取得した焦点深度端から、
Ｚｍｌ＝（ＭＤＦ＿ｌ＋Ｃ１）／Ｍｍ
Ｚｍｕ＝（ＭＤＦ＿ｕ−Ｃ１）／Ｍｍ
Ｚｓｌ＝（ＳＤＦ＿ｌ＋Ｃ２）／Ｍｓ
Ｚｓｕ＝（ＳＤＦ＿ｕ−Ｃ２）／Ｍｓ
但し、
Ｍｍ：主走査方向の縦倍率
Ｍｓ：副走査方向の縦倍率
Ｃ１，Ｃ２：正の定数
ＭＤＦ＿ｌ：主走査方向の焦点深度端のうち小さい方の値
ＭＤＦ＿ｕ：主走査方向の焦点深度端のうち大きい方の値
ＳＤＦ＿ｌ：副走査方向の焦点深度端のうち小さい方の値
ＳＤＦ＿ｕ：副走査方向の焦点深度端のうち大きい方の値
を算出する調整可能量演算工程と、
Ｚｍｌ＜Ｚｍｕ
Ｚｓｌ＜Ｚｓｕ
ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝＜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝
のすべてを満たす場合に、ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝〜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝の範囲で前記カップリングレンズの光軸方向の調整量Ｓｃｐを決定する調整量決定工程と、
前記筐体に前記検査工程で検査した前記走査レンズを組み付けるとともに、前記調整量決定工程により決定された調整量Ｓｃｐに従い、前記カップリングレンズの光軸方向の位置を決めて前記カップリングレンズを前記筐体に組み付ける組付工程とを有することを特徴とする。なお、縦倍率は正の値とし、縦倍率を負の値で代入する場合には、上記のＺｍｌ，Ｚｍｕ，Ｚｓｌ，Ｚｓｕを算出する式の右辺には、−１を乗じる。

このように、検査工程において測定した、走査レンズの主走査方向の焦点深度端と、副走査方向の焦点深度端を利用して、調整可能量演算工程で、カップリングレンズの移動（調整）可能な量を計算し、さらに、調整量決定工程で、カップリングレンズの光軸方向の調整量Ｓｃｐを算出するので、組付工程においては、この調整量Ｓｃｐにしたがってカップリングレンズの位置を調整してカップリングレンズを筐体に組み付ければ、所望の光学性能を有する走査光学装置を得ることができる。すなわち、走査レンズの検査結果を利用して、効率的に走査光学装置を組み立てることができる。

また、走査レンズの焦点深度端の測定により、規定の焦点深度規格を満たさない走査レンズは、従来、規格外として破棄していたが、本発明によれば、カップリングレンズの光軸方向の位置調整をすることで、可能な範囲で利用することができるようになった。

また、本発明は、光源と、前記光源から出射した光を光束に変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズを通過した光束を主走査方向に偏向する偏向器と、前記偏向器から出射した光束を主走査方向および副走査方向に収束または屈折させて被走査面上に結像する１つの走査レンズと、これらの各光学部品を支持する筐体とを備える走査光学装置の製造時に、前記光源に対する前記カップリングレンズの光軸方向の位置の調整量Ｓｃｐを算出する調整量演算装置として構成することができる。
この調整量演算装置は、前記走査レンズの性能を検査することで得られる、当該走査レンズの主走査方向および副走査方向についての焦点深度端を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された焦点深度端から、
Ｚｍｌ＝（ＭＤＦ＿ｌ＋Ｃ１）／Ｍｍ
Ｚｍｕ＝（ＭＤＦ＿ｕ−Ｃ１）／Ｍｍ
Ｚｓｌ＝（ＳＤＦ＿ｌ＋Ｃ２）／Ｍｓ
Ｚｓｕ＝（ＳＤＦ＿ｕ−Ｃ２）／Ｍｓ
但し、
Ｍｍ：主走査方向の縦倍率
Ｍｓ：副走査方向の縦倍率
Ｃ１，Ｃ２：正の定数
ＭＤＦ＿ｌ：主走査方向の焦点深度端のうち小さい方の値
ＭＤＦ＿ｕ：主走査方向の焦点深度端のうち大きい方の値
ＳＤＦ＿ｌ：副走査方向の焦点深度端のうち小さい方の値
ＳＤＦ＿ｕ：副走査方向の焦点深度端のうち大きい方の値
を算出する調整可能量演算手段と、
Ｚｍｌ＜Ｚｍｕ
Ｚｓｌ＜Ｚｓｕ
ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝＜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝
のすべてを満たす場合に、ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝〜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝の範囲で前記カップリングレンズの光軸方向の調整量Ｓｃｐを決定する調整量決定手段と、
前記調整量決定手段が決定した調整量Ｓｃｐを出力する出力手段とを備える。

このような装置によれば、走査レンズの焦点深度端に基づいてカップリングレンズの調整量Ｓｃｐを出力するので、組立工程において、この調整量Ｓｃｐを取得して、効率的に走査光学装置の組立をすることができる。

本発明によれば、走査レンズの検査結果を利用して、効率的に走査光学装置を組み立てることができる。

一実施形態に係る走査光学装置の主走査断面図である。 主走査方向と副走査方向を説明する斜視図である。 走査光学装置の製造工程を説明するフローチャートである。 走査光学装置の製造工程を説明するフローチャートである。 スルーフォーカス曲線を説明する図である。 主走査方向のスルーフォーカス曲線の一例を示すグラフである。 副走査方向のスルーフォーカス曲線の一例を示すグラフである。 調整可能範囲と調整量Ｓｃｐの関係を説明する図である。

次に、本発明の一実施形態の製造方法について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、一実施形態の製造方法で対象となる走査光学装置１０は、光源ユニット１４、開口絞り３、シリンドリカルレンズ４、偏向器の一例としてのポリゴンミラー５、走査レンズの一例としてのｆθレンズ６を有し、これらにより、光源ユニット１４から出射されたレーザ光を感光体ドラム９の被走査面９Ａにスポット状に集光し、走査するように構成されている。これらの各光学部品は、筐体２０に固定されている。

光源ユニット１４は、光源の一例としての半導体レーザ１と、カップリングレンズの一例としてのコリメートレンズ２とを備えて構成されている。半導体レーザ１およびコリメートレンズ２は、光源支持体１４Ａに固定（支持）されている。

半導体レーザ１は、一または複数の発光素子を有し、複数の発光素子を有する場合には、副走査方向（主走査方向に直交する方向。図１では紙面奥行き方向。図２も参照。）に複数の発光素子が並んで配置されている（図示せず）。なお、副走査方向にずれて配置される複数の発光素子は、必要に応じ、主走査方向にも多少ずらして配置することができる。

コリメートレンズ２は、半導体レーザ１から出射したレーザ光を光束に変換するレンズである。この光束は、平行光、収束光および発散光のいずれでもよい。

開口絞り３は、コリメートレンズ２で作られた光束の径を規定する開口を有する部材である。

シリンドリカルレンズ４は、コリメートレンズ２および開口絞り３を通過した光束をポリゴンミラー５のミラー面５Ａ上において、主走査方向に長手の線状に結像させるレンズである。

ポリゴンミラー５は、複数のミラー面５Ａが、回転軸５Ｂから等距離に配置された部材であり、図１では、６つミラー面５Ａを有するものを例示している。ポリゴンミラー５は、回転軸５Ｂを中心に一定速度で回転され、シリンドリカルレンズ４を通過した光束を主走査方向に偏向する。なお、この光束が偏向される方向が主走査方向である（図２も参照）。

ｆθレンズ６は、走査光学装置１０に１つのみ設けられている。ｆθレンズ６は、ポリゴンミラー５で反射されることで偏向された光束を主走査方向および副走査方向に収束または屈折させることで被走査面９Ａ上にスポット状に結像させ、かつ、ポリゴンミラー５のミラー面５Ａの面倒れを補正している。ｆθレンズ６は、ポリゴンミラー５により等角速度で偏向された光束を、被走査面９Ａ上に等速で走査するようなｆθ特性を有している。ｆθレンズ６は、対向する一対の入射側（ポリゴンミラー５側）のレンズ面Ｌ１と出射側（被走査面９Ａ側）のレンズ面Ｌ２を有している。これらのレンズ面Ｌ１，Ｌ２は、一例として主走査面内において非球面形状で、共にトーリック面である。そして、レンズ面Ｌ１，Ｌ２の副走査面（主走査方向に直交する断面）内の曲率は、有効部内において光軸Ａ１の軸上から主走査方向の外側に向って連続的に変化している。

ｆθレンズ６は、上述のように、１つのみで主走査方向の高精度なｆθ変換と副走査方向の面倒れ補正を行うため、上述した各光学部品の中で最も複雑な光束の変換を行うものである。そのため、被走査面９Ａ上に正確に光束の焦点を合わせるには、光学部品の中でｆθレンズ６の光学性能の精度（形状精度）が最も重要であり、筐体２０に各光学部品を組み付ける際には、ｆθレンズ６の特性に応じて他の光学部品の位置調整を行うことが望ましい。本実施形態では、ｆθレンズ６の特性に応じて、半導体レーザ１に対するコリメートレンズ２の位置を調整することで、被走査面９Ａ上での結像状態を調整する。

具体的に、図３、図４のフローチャートを参照しながら、本実施形態の走査光学装置の製造方法を説明する。
図３に示すように、本実施形態の製造方法では、ｆθレンズ６を検査して、主走査方向および副走査方向のそれぞれについての焦点深度端を取得する（ステップＳ１、検査工程）。この検査には、ｆθレンズ６以外の光学部品として、十分な精度を有するものを、正確な位置に組み付けたマスターの走査光学装置を用意し、このマスターの走査光学装置に検査対象とするｆθレンズ６を組み付ける。そして、複数の像高位置で結像させた光束の断面形状（光強度分布）を測定して後述するスルーフォーカス曲線を取得する。

焦点深度端は、被走査面９Ａから光軸Ａ１の方向にずれた量（デフォーカス位置、といい、本実施形態では光源から遠い側を正の値とし、近い側を負の値とする）と光束の直径の関係を測定したとき、所望の光束の直径となるときの光源から遠い側のデフォーカス位置と光源に近い側のデフォーカス位置の２つの値である。光束の直径は、主走査方向の大きさと副走査方向の大きさを測定することで、主走査方向についての焦点深度端２つと、副走査方向についての焦点深度端２つが得られる。

具体的には、焦点深度端は、ｆθレンズ６のスルーフォーカス曲線を見ることでよく理解することができる。図５に示すように、各像高位置（図５では、−１０５ｍｍ，０ｍｍ，１０５ｍｍの３点を例示。像高について図１も参照。）で、デフォーカス位置と光束径の関係をプロットすると、各像高位置での測定において、所定のデフォーカス位置で最も光束径が小さくなり、その最も光束径が小さくなるデフォーカス位置から離れる程、光束径が大きくなるようなＵ字形の曲線（「デフォーカス曲線」という。）が得られる。これらの複数のデフォーカス曲線のうち、最も大きな光束径を示すデフォーカス曲線を選択して繋いだ曲線がスルーフォーカス曲線である（図５の太線）。走査光学装置１０において保証する像の大きさ（被走査面９Ａ上で許す最大の光束径）を基準光束径と呼ぶとすると、スルーフォーカス曲線が基準光束径を取る２つのデフォーカス位置が２つの焦点深度端である。

ステップＳ１で測定する焦点深度端は、主走査方向と副走査方向の両方についてであるので、例えば、主走査方向については、図６の実線のようなスルーフォーカス曲線により、基準光束径Ｄｍ（例えば７５μｍ）の光束径を取るデフォーカス位置として、大きい方の焦点深度端ＭＤＦ＿ｕ（＋８ｍｍ）と小さい方の焦点深度端ＭＤＦ＿ｌ（−２ｍｍ）を得ることができる。また、副走査方向については、図７の実線のようなスルーフォーカス曲線により、基準光束径Ｄｓ（例えば９５μｍ）の光束径を取るデフォーカス位置として、大きい方の焦点深度端ＳＤＦ＿ｕ（＋６．５ｍｍ）と小さい方の焦点深度端ＳＤＦ＿ｌ（−５．４ｍｍ）を得ることができる。

このように決定された焦点深度端は、大きい方の値と小さい方の値の間のデフォーカス位置の範囲では、所望の（保証する）小ささの像を得ることができることを意味する値で、いわば、フォーカス位置のずれの許容範囲の端部を意味する。走査光学装置１０を構成するすべての部品の誤差および組付誤差を考慮しても、フォーカスのずれ量（デフォーカス量）が大きい方と小さい方の焦点深度端の間にあるのであれば、他の光学部品とともに、ｆθレンズ６を設計通りの位置で（設計した称呼寸法から所定の公差範囲内で）筐体２０に固定すれば、被走査面９Ａにおいて所望の小ささの像を得ることができる。

そこで、ここでは一例として、走査光学装置１０を構成するすべての部品の誤差および組付誤差を考慮して、ｆθレンズ６として必要とされる（光学部品を位置調整することなく筐体２０に組み付けても、所望の小ささの像が得られる程度に許容される、の意味）デフォーカス量が、主走査方向および副走査方向について、例えば、共に−４ｍｍ〜＋４ｍｍであるとする。すなわち、主走査方向の必要とする焦点深度の半分の値Ｃ１が４（ｍｍ）であり、副走査方向の必要とする焦点深度の半分の値Ｃ２が４（ｍｍ）であるとする。

このようにＣ１，Ｃ２を設定したとき、
ステップＳ２において、
ＭＤＦ＿ｌ＜−Ｃ１（＝−４）・・・（１）
ＭＤＦ＿ｕ＞Ｃ１（＝４） ・・・（２）
ＳＤＦ＿ｌ＜−Ｃ２（＝−４）・・・（３）
ＳＤＦ＿ｕ＞Ｃ２（＝４） ・・・（４）
のすべてを満たすかどうかを判定する。

これらの不等式をすべて満たす場合（Ｓ２，Ｙｅｓ）、各光学部品の位置調整をしなくても、所望の小ささの像を得ることができるので、コリメートレンズ２の光軸方向の調整量Ｓｃｐを０として、ｆθレンズ６を設計通りの位置で筐体２０に組み付けるとともに、コリメートレンズ２を位置調整せずに設計通りの位置で光源支持体１４Ａに組み付け、光源ユニット１４として筐体２０に組み付ける（Ｓ３）。

一方、ステップＳ２で、不等式を１つでも満たさない場合（Ｓ２，Ｎｏ）、従来は、ｆθレンズ６を使用しないで破棄していたのであるが、本実施形態においては、ステップＳ４以降で、可能な限りコリメートレンズ２の調整量Ｓｃｐを算出して、組立時にコリメートレンズ２の位置調整をすることで、そのｆθレンズ６を使用するようにしている。

一例として、図６、図７のスルーフォーカス曲線においては、副走査方向の焦点深度端ＳＤＦ＿ｌが−４より小さく、ＳＤＦ＿ｍが４より大きいことで上記の（３）、（４）式を満たす。主走査方向の焦点深度端は、ＭＤＦ＿ｕは４より大きく（２）式を満たすが、ＭＤＦ＿ｌは−４より大きく、（１）式を満たさない。なお、図６、図７における破線は、コリメートレンズ２を移動させることにより、焦点位置を移動させた場合のスルーフォーカス曲線である。

ステップＳ４においては、次式により、まず、調整可能量Ｚｍｌ，Ｚｍｕ，Ｚｓｌ，Ｚｓｕを算出する（Ｓ４、調整可能量演算工程）。
Ｚｍｌ＝（ＭＤＦ＿ｌ＋４）／Ｍｍ ・・・（５）
Ｚｍｕ＝（ＭＤＦ＿ｕ−４）／Ｍｍ ・・・（６）
Ｚｓｌ＝（ＳＤＦ＿ｌ＋４）／Ｍｓ ・・・（７）
Ｚｓｕ＝（ＳＤＦ＿ｕ−４）／Ｍｓ ・・・（８）
但し、
Ｍｍ：主走査方向の縦倍率
Ｍｓ：副走査方向の縦倍率

縦倍率は、コリメートレンズ２を光軸方向に動かしたときの、（焦点位置の移動量／コリメートレンズの移動量）に相当する値である。前記したように、縦倍率は本発明において正の値として前記式（５）〜（８）を定義しており、縦倍率を負の値で扱う場合には、（５）〜（８）式の右辺は−１を乗じた形式となる。調整可能量は、例えばＺｍｌについて見れば、ＭＤＦ＿ｌと−４の差を主走査方向の縦倍率Ｍｍで割ったものなので、光束の直径が基準光束径Ｄｍとなる光束断面を−４ｍｍの位置まで移動させると仮定したときの、コリメートレンズ２を移動させる量（方向付きの量）である。Ｚｍｕ，Ｚｓｌ，Ｚｓｕも同様である。

そして、図４に示すように、ステップＳ５において、これらの調整可能量Ｚｍｌ，Ｚｍｕ，Ｚｓｌ，Ｚｓｕの大きさの関係を比較して、コリメートレンズ２の位置調整により、所望の小ささの光束径が得られるかを判定する。具体的には、
Ｚｍｌ＜Ｚｍｕ ・・・（９）
Ｚｓｌ＜Ｚｓｕ ・・・（１０）
ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝＜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝ ・・・（１１）
を満たすかを判定する。なお、ｍａｘ｛ａ１，ａ２，ａ３，・・・｝は、｛ａ１，ａ２，ａ３，・・・｝の集合のうち、最も大きい値を選択することを意味し、ｍｉｎ｛ａ１，ａ２，ａ３，・・・｝は、｛ａ１，ａ２，ａ３，・・・｝の集合のうち、最も小さい値を選択することを意味する。上記の式において（９）式は、主走査方向の２つの焦点深度端の一方が−４ｍｍ〜４ｍｍ内にある場合に、その一方を−４ｍｍ〜４ｍｍ外に移動させることで他方が−４ｍｍ〜４ｍｍ内に入ることがないか確認するもので、（１０）式は、副走査方向の２つの焦点深度端の一方が−４ｍｍ〜４ｍｍ内にある場合に、その一方を−４ｍｍ〜４ｍｍ外に移動させることで他方が−４ｍｍ〜４ｍｍ内に入ることがないかを確認するものである。また（１１）式は、主走査方向の焦点深度端と副走査方向の焦点深度端の互いの関係において同様の確認をするもので、４つの焦点深度端のうち１つの焦点深度端を−４ｍｍ〜４ｍｍの範囲外に移動させることで、他の焦点深度端が−４ｍｍ〜４ｍｍの範囲内に入ることがないかを確認するものである。

これを、図８を参照して説明すると、調整量Ｓｃｐとして、一つの値を選択するのであるが、主走査方向についてなら調整できる範囲（取り得るＳｃｐの値）と、副走査方向についてなら調整できる範囲（取り得るＳｃｐの値）に重なりがあれば、調整量Ｓｃｐが設定できるということである。図８では、この重なりの範囲をＲＳで示している。

（９）〜（１１）式のうち、一つでも満たさない場合（Ｓ５，Ｎｏ）、コリメートレンズ２の位置を調整しても、すべての像高においては光束径を所定の大きさより小さくできないので（Ｓ１０）、そのｆθレンズ６を組立に使用するのを断念する。

（９）〜（１１）式のすべてを満たす場合（Ｓ５，Ｙｅｓ）、コリメートレンズ２の調整量Ｓｃｐを下記式（１２）により算出する（Ｓ６、調整量決定工程）。
Ｓｃｐ＝（ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝＋ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝）／２・・・（１２）
すなわち、取り得る調整量Ｓｃｐの値の範囲（図８のＲＳの範囲）のうち、中央の値を選択するということである。このようにして、取り得る調整量Ｓｃｐの値の範囲のうち、中央値を用いることで、光束が所望の径より大きくならないよう、できるだけ大きなマージンをとることができる。

調整量Ｓｃｐを決定したら、ｆθレンズ６を設計通りの位置で筐体２０に組み付ける（Ｓ７、組付工程）。そして、光源支持体１４Ａに半導体レーザ１およびコリメートレンズ２を組み付けて光源ユニット１４を作成する。この際、調整量Ｓｃｐに従い半導体レーザ１に対するコリメートレンズ２の光軸方向の位置を調整する（Ｓ８、組付工程）。さらに、作成した光源ユニット１４とその他の光学部品を、筐体２０に、設計通りの位置で組み付ける（Ｓ９、組付工程）。

以上のようにして、本実施形態の走査光学装置１０の製造方法によれば、ｆθレンズ６の焦点深度端の測定結果を利用して、コリメートレンズ２の位置調整をするべきか否か、また、調整するとしたら、その調整量Ｓｃｐはいくつにするべきかを算出し、この調整量Ｓｃｐに基づいてコリメートレンズ２の位置調整をすることで、被走査面９Ａにおいて所望の光束径の像を得ることができる。そして、コリメートレンズ２の位置の調整可能範囲を考慮して調整が不可能な場合にのみ、そのｆθレンズ６を使用しないので、従来であれば、性能が不十分であるとして使用しなかったｆθレンズ６をも組立に使用して、歩留まりを向上させることができる。以上のように、本実施形態の走査光学装置１０の製造方法によれば、効率的に走査光学装置１０を製造することができる。

なお、本発明は、調整量Ｓｃｐの演算装置として構成することができる。すなわち、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する演算装置に、焦点深度端の情報を入力し、ステップＳ２，Ｓ４〜Ｓ６までの処理を行わせて、調整量Ｓｃｐを出力する構成とすることができる。具体的には、コンピュータに、前記走査レンズの性能を検査することで得られる、当該走査レンズの主走査方向および副走査方向についての焦点深度端を取得する取得手段、取得手段で取得された焦点深度端から、式（５）〜（８）を算出する調整可能量演算手段、式（９）〜（１１）の不等式を判断して、これらのすべてを満たす場合に、式（１２）によりコリメートレンズ２の光軸方向の調整量Ｓｃｐを決定する調整量決定手段、調整量決定手段が決定した調整量Ｓｃｐを出力する出力手段を設ければよい。
取得手段における焦点深度端の取得は、ｆθレンズ６の検査装置から電気信号により入力させてもよいし、キーボードから人が入力してもよい。また、出力手段は、画面上に調整量Ｓｃｐを出力して、工程の作業者が、この調整量Ｓｃｐを確認してもよいし、コリメートレンズ２の組付装置に、調整量Ｓｃｐを電気信号（データ）として出力してもよい。

以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、適宜変形して実施することができる。例えば、前記実施形態においては、半導体レーザ１とコリメートレンズ２を、光源支持体１４Ａに共に支持させて光源ユニット１４を組み立て、光源ユニット１４を筐体２０に組み付けることで、コリメートレンズ２を筐体２０に組み付けたが、光源ユニット１４を作成することなく、コリメートレンズ２を直接筐体２０に組み付けてもよい。

また、調整量決定工程または調整量決定手段は、式（１２）により、取り得る調整量Ｓｃｐの値の範囲の中央値を選択していたが、中央値に限らず、ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝〜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝の範囲で自由に調整量Ｓｃｐを決定することができる。

さらに、組付工程においては、一例として、先にｆθレンズ６を筐体２０に組み付けて、その後、コリメートレンズ２を組み付けたが、ｆθレンズ６と、コリメートレンズ２の組付順序は、どちらが先であってもよく、ｆθレンズより先にコリメートレンズ２を筐体２０に組み付けても構わない。

また、偏向器の一例として、ポリゴンミラー５を例示したが、偏向器としてガルバノミラーを採用することもできる。

１ 半導体レーザ
２ コリメートレンズ
４ シリンドリカルレンズ
５ ポリゴンミラー
６ ｆθレンズ
９ 感光体ドラム
９Ａ 被走査面
１０ 走査光学装置
１４ 光源ユニット
１４Ａ 光源支持体
２０ 筐体

Claims (6)

1. 光源と、前記光源から出射した光を光束に変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズを通過した光束を主走査方向に偏向する偏向器と、前記偏向器から出射した光束を主走査方向および副走査方向に収束または屈折させて被走査面上に結像する１つの走査レンズと、これらの各光学部品を支持する筐体とを備える走査光学装置の製造方法であって、
   前記走査レンズを検査して、当該走査レンズの主走査方向および副走査方向についての焦点深度端を取得する検査工程と、
   前記検査工程で取得した焦点深度端から、
   Ｚｍｌ＝（ＭＤＦ＿ｌ＋Ｃ１）／Ｍｍ
   Ｚｍｕ＝（ＭＤＦ＿ｕ−Ｃ１）／Ｍｍ
   Ｚｓｌ＝（ＳＤＦ＿ｌ＋Ｃ２）／Ｍｓ
   Ｚｓｕ＝（ＳＤＦ＿ｕ−Ｃ２）／Ｍｓ
   但し、
   Ｍｍ：主走査方向の縦倍率
   Ｍｓ：副走査方向の縦倍率
   Ｃ１，Ｃ２：正の定数
   ＭＤＦ＿ｌ：主走査方向の焦点深度端のうち小さい方の値
   ＭＤＦ＿ｕ：主走査方向の焦点深度端のうち大きい方の値
   ＳＤＦ＿ｌ：副走査方向の焦点深度端のうち小さい方の値
   ＳＤＦ＿ｕ：副走査方向の焦点深度端のうち大きい方の値
   を算出する調整可能量演算工程と、
   Ｚｍｌ＜Ｚｍｕ
   Ｚｓｌ＜Ｚｓｕ
   ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝＜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝
   のすべてを満たす場合に、ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝〜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝の範囲で前記カップリングレンズの光軸方向の調整量Ｓｃｐを決定する調整量決定工程と、
   前記筐体に前記検査工程で検査した前記走査レンズを組み付けるとともに、前記調整量決定工程により決定された調整量Ｓｃｐに従い、前記カップリングレンズの光軸方向の位置を決めて前記カップリングレンズを前記筐体に組み付ける組付工程とを有することを特徴とする走査光学装置の製造方法。
2. 前記調整量決定工程は、
   Ｓｃｐ＝（ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝＋ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝）／２
   により調整量Ｓｃｐを決定することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置の製造方法。
3. 前記検査工程により得られた主走査方向および副走査方向の焦点深度端が、
   ＭＤＦ＿ｌ＜−Ｃ１
   ＭＤＦ＿ｕ＞Ｃ１
   ＳＤＦ＿ｌ＜−Ｃ２
   ＳＤＦ＿ｕ＞Ｃ２
   のすべてを満たす場合には、前記調整可能量演算工程および前記調整量決定工程を行わずに、調整量Ｓｃｐを０とし、前記組付工程において、設計通りの位置で前記カップリングレンズを前記筐体に組み付けることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置の製造方法。
4. 前記組付工程において、光源支持体に前記光源と前記カップリングレンズを共に支持させて光源ユニットを組み立て、当該光源ユニットを前記筐体に組み付けることで、前記カップリングレンズを前記筐体に組み付けることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の走査光学装置の製造方法。
5. 光源と、前記光源から出射した光を光束に変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズを通過した光束を主走査方向に偏向する偏向器と、前記偏向器から出射した光束を主走査方向および副走査方向に収束または屈折させて被走査面上に結像する１つの走査レンズと、これらの各光学部品を支持する筐体とを備える走査光学装置の製造時に、前記光源に対する前記カップリングレンズの光軸方向の位置の調整量Ｓｃｐを算出する調整量演算装置であって、
   前記走査レンズの性能を検査することで得られる、当該走査レンズの主走査方向および副走査方向についての焦点深度端を取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得された焦点深度端から、
   Ｚｍｌ＝（ＭＤＦ＿ｌ＋Ｃ１）／Ｍｍ
   Ｚｍｕ＝（ＭＤＦ＿ｕ−Ｃ１）／Ｍｍ
   Ｚｓｌ＝（ＳＤＦ＿ｌ＋Ｃ２）／Ｍｓ
   Ｚｓｕ＝（ＳＤＦ＿ｕ−Ｃ２）／Ｍｓ
   但し、
   Ｍｍ：主走査方向の縦倍率
   Ｍｓ：副走査方向の縦倍率
   Ｃ１，Ｃ２：正の定数
   ＭＤＦ＿ｌ：主走査方向の焦点深度端のうち小さい方の値
   ＭＤＦ＿ｕ：主走査方向の焦点深度端のうち大きい方の値
   ＳＤＦ＿ｌ：副走査方向の焦点深度端のうち小さい方の値
   ＳＤＦ＿ｕ：副走査方向の焦点深度端のうち大きい方の値
   を算出する調整可能量演算手段と、
   Ｚｍｌ＜Ｚｍｕ
   Ｚｓｌ＜Ｚｓｕ
   ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝＜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝
   のすべてを満たす場合に、ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝〜ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝の範囲で前記カップリングレンズの光軸方向の調整量Ｓｃｐを決定する調整量決定手段と、
   前記調整量決定手段が決定した調整量Ｓｃｐを出力する出力手段とを備えることを特徴とする調整量演算装置。
6. 前記調整量決定手段は、
   Ｓｃｐ＝（ｍａｘ｛Ｚｍｌ，Ｚｓｌ｝＋ｍｉｎ｛Ｚｍｕ，Ｚｓｕ｝）／２
   により調整量Ｓｃｐを決定することを特徴とする請求項５に記載の調整量演算装置。

Images