(57)【要約】【課題】面倒れ誤差補正機能を有する場合においてその面倒れ誤差により生ずる走査線の終端位置の誤差を減少させ得る反射型走査光学系を提供する。【解決手段】面倒れ誤差補正機能付きの反射型走査光学系において、水平同期を取るために配置されている受光素子６の受光面に、副走査方向から主走査方向に傾いた直線状のエッジを有するカバーをマスクするように、構成する。また、面倒れ誤差がないときに受光面へ入射するタイミングで出力されるレーザービームが面倒れ誤差により変位する場合での主走査方向へのずれ量を副走査方向へのずれ量よりも相対的に小さくするシリンドリカルレンズを補正素子７として受光素子６の前に配置するように、構成する。【選択図】　　図３
2004013109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等角速度で回転する回転多面鏡の各反射面で動的に偏向されたレーザービームを、走査速度補正ミラーに反射させることによって、走査対象面上を主走査方向に沿って等速度で走査するとともに、その走査対象面上で主走査方向に直交する副走査方向において前記回転多面鏡の反射面近傍と前記走査対象面とを光学的に共役にする収束パワーが、前記走査速度補正ミラーに設定されている反射型走査光学系であって、
前記回転多面鏡の一反射面による一回の走査で前記走査対象面に形成される一走査線の始端から終端までの走査範囲の外側且つ上流側においてレーザービームを受光する受光素子を、備えているとともに、
前記走査速度補正ミラーは、前記主走査方向の断面形状の湾曲状態が前記副走査方向の高さ応じて変化する形状を有し、
前記受光素子の受光面の前記主走査方向の境界を決定するエッジが、前記副走査方向に対して傾いた部分を含む
ことを特徴とする反射型走査光学系。
【請求項２】
前記走査速度補正ミラーと前記受光素子との間に、シリンドリカルレンズを、更に備える
ことを特徴とする請求項１記載の反射型走査光学系。
【請求項３】
前記シリンドリカルレンズは、面倒れ誤差がある反射面により反射されたレーザービームを前記主走査方向にのみ屈折させて、そのレーザービームの前記受光面を含む面内への入射位置を、面倒れ誤差がないときのレーザービームの入射位置に引き寄せるパワーを、有する
ことを特徴とする請求項２記載の反射型走査光学系。
【請求項４】
前記シリンドリカルレンズは、面倒れ誤差がある反射面により反射されたレーザービームを前記副走査方向にのみ屈折させて、そのレーザービームの前記受光面を含む面内への入射位置を、面倒れ誤差がないときのレーザービームの入射位置から引き離すパワーを、有する
ことを特徴とする請求項２記載の反射型走査光学系。
【請求項５】
前記エッジは、直線状である
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の反射型走査光学系。
【請求項６】
前記エッジは、面倒れ誤差がないときに前記受光面に入射するレーザービームの前記回転多面鏡による偏向角を基準として、この偏向角で面倒れ誤差のある反射面により反射されたレーザービームの前記受光面を含む面内への入射位置が面倒れ誤差がないときの入射位置から変位する方向に対し、平行である
ことを特徴とする請求項５記載の反射型走査光学系。
【請求項７】
前記エッジは、面倒れによって前記受光面に向かうレーザービームが前記主走査方向にずれた場合でも、前記走査範囲の中心を通るレーザービームが前記走査対象面上の前記主走査方向における同じ箇所に入射するような形状に、形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の反射型走査光学系。
【請求項８】
前記エッジは、前記各走査線について、前記走査速度補正ミラーの光軸と前記走査対象面との交点から始端と終端とを等距離にするような形状に、形成されている
ことを特徴とする請求項７記載の反射型走査光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転多面鏡によって動的に偏向したレーザービームを走査速度補正ミラーによって反射させることにより走査対象面上を走査する反射型走査光学系に、関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、反射型走査光学系は、等角速度で回転する回転多面鏡の各反射面によって動的に偏向されたレーザービームを、曲面状の反射面を有する走査速度補正ミラー（ｆθミラー）で反射させることによって、走査対象面上で主走査方向に沿って等速度に走査させる。そして、走査対象面が、主走査方向に直交する副走査方向へ等速度で移動されると、この走査対象面には、複数の走査線が一定の間隔で形成される。このため、レーザービームが画像情報に従ってオンオフ変調されていれば、走査対象面上には二次元状の画像が形成される。
【０００３】
なお、反射型に限らず、通常の走査光学系は、画像を構成する一走査線の始端から終端までの走査範囲の外側且つ上流側においてレーザービームを受光する受光素子を、備えている。この受光素子は、レーザービームを検出すると、検出信号を水平同期信号として変調器（又は変調出力可能な光源）に送信する。変調器は、水平同期信号を受信すると、一旦レーザービームをオフ状態に変調し、所定時間経過後にその走査線におけるオンオフ変調を開始する。このように、受光素子が配置されることによって、各走査線の書き出しのタイミングが機械的に決定され、その結果、各走査線の始端が主走査方向において揃えられる。
【０００４】
ところで、反射型走査光学系の中には、回転多面鏡の有するいわゆる面倒れ誤差を補正する機能が付加されているものがある。面倒れ誤差補正機能付きの反射型走査光学系では、回転多面鏡の反射面近傍と走査対象面とを副走査方向において光学的に共役にする収束パワーが、ｆθミラーに設定されている。また、これに対応して、回転多面鏡へ入射するレーザービームをその反射面近傍で副走査方向において一旦収束させるアナモフィックレンズが、備えられている。このアナモフィックレンズとしては、一般にシリンドリカルレンズが用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような面倒れ誤差補正機能を有する反射型走査光学系では、実際に回転多面鏡の反射面が倒れても、走査対象面上の走査線が副走査方向へ変位することはないが、レーザービームのｆθミラーへの入射位置は、副走査方向へ変位する。このｆθミラーの反射面は、図５（ａ），（ｂ）に示されるように、走査対象面上での走査線の湾曲や波面のねじれを補正するため、副走査方向の高さ（Ａ，Ｂ，Ｃ）に応じて主走査方向の断面形状の湾曲状態が僅かに変化する形状に、形成されている。このため、回転多面鏡により等しい偏向角で偏向されたレーザービームが、回転多面鏡の反射面の倒れ量に応じて、ｆθミラーにより主走査面内で異なる方向に反射されることとなる。
【０００６】
この結果、面倒れ誤差がないときに比べて、走査対象面上での走査速度が変動し、走査線の長さは拡大又は縮小される。このとき、走査線書き出し位置も主走査方向にずれることになるが、受光素子に入射するレーザービームと走査線の始端を書き出すレーザービームとの間の回転多面鏡による偏向角の差はあまりないので、ずれ量は僅かである。このため、走査線の長さの拡縮は、専ら、その終端の位置の主走査方向へのずれとして現れる（図６のΔ）。このように、各走査線の終端位置が、回転多面鏡の回転に伴って変位するために、走査対象面に形成された画像の走査線終端側の輪郭には、主走査方向への揺らぎ（ジッター）が生じる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、面倒れ誤差補正機能を有する場合においてその面倒れ誤差により生ずる走査線の終端位置の誤差を減少させ得る反射型走査光学系を、提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明による反射型走査光学系は、以下のような構成を採用した。
【０００９】
すなわち、本発明による反射型走査光学系は、等角速度で回転する回転多面鏡の各反射面で動的に偏向されたレーザービームを、走査速度補正ミラーに反射させることによって、走査対象面上を主走査方向に沿って等速度で走査するとともに、その走査対象面上で主走査方向に直交する副走査方向において前記回転多面鏡の反射面近傍と前記走査対象面とを光学的に共役にする収束パワーが、前記走査速度補正ミラーに設定されている反射型走査光学系であって、前記回転多面鏡の一反射面による一回の走査で走査対象面に形成される一走査線の始端から終端までの走査範囲の外側且つ上流側においてレーザービームを受光する受光素子を、備えているとともに、前記走査速度補正ミラーは、主走査方向の断面形状の湾曲状態が副走査方向の高さ応じて変化する形状を有し、前記受光素子の受光面の前記主走査方向の境界を決定するエッジが、前記副走査方向に対して傾いた部分を含むことを、特徴としている。
【００１０】
本発明がこのように構成されるので、受光素子の受光面を含む面内におけるレーザービームの入射位置は、面倒れ誤差による走査速度補正ミラーへの入射位置の変化に応じて、主走査方向及び副走査方向に対して斜めな方向へ変位するものの、その変位方向に沿って受光面のエッジが傾けられていれば、レーザービームが受光面を横切るタイミングは、面倒れ誤差量に応じて早められ、或いは遅らされる。このため、面倒れ誤差による走査幅の変化は、走査線の終端の位置の変化としてではなく、走査線の始端と終端の両方の位置の変化として現れるようになる。その結果、走査線終端の揺らぎは減少し、ジッターは目立たなくなる。
【００１１】
なお、本発明の反射型走査光学系では、受光素子と走査速度補正ミラーとの間に、シリンドリカルレンズが備えられていても良い。このシリンドリカルレンズは、受光素子の受光面におけるレーザービームの入射位置が面倒れ誤差により変位するときに、この変位の主走査方向の成分が副走査方向の成分よりも大きい場合に、有効である。すなわち、その入射位置の主走査方向への変位量を副走査方向へのそれに比して相対的に小さくなるように、このシリンドリカルレンズを当該レーザービームに作用させると、受光素子が副走査方向へ多少振動しても書き出しタイミングがあまりずれなくなる。
【００１２】
このシリンドリカルレンズの有するパワーは、面倒れ誤差がある反射面により反射されたレーザービームを主走査方向にのみ屈折させて、そのレーザービームの受光面を含む面内への入射位置を、面倒れ誤差がないときのレーザービームの入射位置にに引き寄せるものであっても良いし、面倒れ誤差がある反射面により反射されたレーザービームを副走査方向にのみ屈折させて、そのレーザービームの受光面を含む面内への入射位置を、面倒れ誤差がないときのレーザービームの入射位置から引き離すものであっても良い。
【００１３】
本発明の反射型走査光学系において、受光素子の受光面の主走査方向の境界を決定するエッジは、直線状であっても良いし、二次関数により表現される湾曲形状であっても良いし、三次以上の関数により表現される波状形状であっても良いし、湾曲部分と直線部分とを含む形状であっても良いし、波状部分と直線部分とを含む形状であっても良い。なお、エッジが直線状の場合には、そのエッジは、面倒れ誤差がないときに受光面に入射するレーザービームの回転多面鏡による偏向角を基準として、この偏向角で面倒れ誤差のある反射面により偏向されたレーザービームの受光面を含む面内への入射位置が面倒れ誤差がないときの入射位置から変位する方向に対し、平行であることが好ましい。
【００１４】
さらに、エッジの形状は、別の言い方をすると、以下のようにも規定できる。その形状とは、面倒れによって受光面に向かうレーザービームが主走査方向にずれた場合でも、前記走査範囲の中心を通るレーザービームが走査対象面上の主走査方向における同じ箇所に入射するような形状である。なお、その形状は、各走査線について、走査速度補正ミラーの光軸と走査対象面との交点から始端と終端とを等距離にするような形状とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１に、本実施形態の反射型走査光学系の光学構成図を示す。この図１に示されるように、この反射型走査光学系は、レーザー光源１，コリメートレンズ２，アナモフィックレンズ３，ポリゴンミラー４，ｆθミラー５及び受光素子６を、備えている。
【００１７】
レーザー光源１は、レーザービームを発振する半導体レーザーである。コリメートレンズ２は、レーザー光源１から発散光として発せられるレーザービームを平行光束に変換するレンズである。アナモフィックレンズ３は、主走査方向では負のパワーを有し、副走査方向では正のパワーを有するレンズであり、ポリゴンミラー４の反射面近傍に主走査方向に延びる線像を形成する。ポリゴンミラー４は、扁平な正六角柱状に形成されており、その各側面は反射面として構成されている。このポリゴンミラー４は、その中心軸４ａ周りに等角速度で回転駆動されるようになっている。ｆθミラー５は、アナモフィックな曲面形状の反射面を持つ走査速度補正ミラーである。このｆθミラー５は、本実施形態では、裏面反射タイプの光学素子として構成されている。なお、ｆθミラー５の表面（透過面）５ａ又は裏面（反射面）５ｂは、非回転対称な形状である場合があり、回転対称な光学面での対称軸に相当する軸を持たないことがある。そこで、光学面の形状を式によって表現する時に設定される原点を通る軸を「光学面基準軸」と言うことにし、この光学面基準軸を、回転対称な光学面での対称軸、即ち、光軸に相当するものとして取り扱うことにする。
【００１８】
レーザー光源１から発せられるレーザービームは、コリメートレンズ２及びアナモフィックレンズ３を順に透過し、副走査断面にビーム軸Ａｘが沿うように進行して、回転するポリゴンミラー４の反射面に対して副走査方向に所定の角度をもって入射し、この反射面によって動的に偏向される。ポリゴンミラー４により偏向されたレーザービームは、ｆθミラー５に対して副走査方向に所定の角度をもって入射し、反射面５ｂによって反射されることにより、走査対象面Ｓ上を露光するスポット光として収束され、ポリゴンミラー４の回転に伴って走査対象面Ｓ上を主走査方向に沿って等速度に走査する。スポット光は、走査対象面Ｓ上に線状の軌跡（走査線）を描くが、走査対象面Ｓ自体が、主走査方向に直交する副走査方向へ等速度で移動されるので、走査対象面Ｓ上には、複数の走査線が等間隔に形成される。また、このように走査対象面Ｓ上で繰り返し走査されるレーザービームは、図示せぬ変調器（又はレーザー光源１そのもの）により、画像情報に従ってオンオフ変調されているので、走査対象面Ｓ上には、画像情報に基づく二次元状の画像が描画される。
【００１９】
ところで、アナモフィックレンズ３を透過したレーザービームは、主走査方向においては、発散光束のままポリゴンミラー４によって反射され、ｆθミラー５の収束パワーによって走査対象面Ｓ上に収束されるが、副走査方向においては、アナモフィックレンズ３の収束パワーによってポリゴンミラー４の反射面近傍で一旦収束され、発散光束としてｆθミラー５に入射し、ｆθミラー５の収束パワーによって再び走査対象面Ｓ上に収束される。このとき、ポリゴンミラー４の反射面近傍と走査対象面Ｓとがｆθミラー５によって副走査方向において光学的に共役となっているために、ポリゴンミラー４の各反射面の僅かな傾き（いわゆる「面倒れ」）による走査対象面Ｓ上の走査位置の副走査方向へのずれが、補正される。このため、レーザービームは、ポリゴンミラー４のどの反射面によって反射されても、走査対象面Ｓにおける同一線上を走査する。
【００２０】
以下に示す表１は、本実施形態の反射型走査光学系の具体的な数値構成である。この表１において、記号ＮＯは、アナモフィックレンズ３の入射側の面を１番としてこのレンズ面より射出側に向かって昇順に各光学面に付された面番号を示す。具体的には、第１面及び第２面は、アナモフィックレンズ３を、第３面は、ポリゴンミラー４の反射面を、第４面及び第６面は、ｆθミラー５の表面（透過面）５ａを、第５面は、ｆθミラー５の裏面（反射面）５ｂを、それぞれ示す。また、記号Ｒｙは、光学面の主走査方向の曲率半径（単位は［ｍｍ］）であり、記号Ｒｚは、それの副走査方向の曲率半径（単位は［ｍｍ］）であり、記号ｄは、次の光学面までの光学面基準軸上での距離（単位は［ｍｍ］）であり、記号ｎは、設計波長７８０ｎｍでの各レンズの屈折率である。なお、副走査断面内でポリゴンミラー４の反射面がレーザービームを上方（図１の手前側）へ反射する角度（分離角）は、１０．０度に設定されている。また、ｆθミラー５の光学面基準軸は、副走査断面内において、ｆθミラー５に入射するレーザービームのビーム軸Ａｘに対し、図１の下側から見て反時計回り方向に傾けられており、そのビーム軸Ａｘに対する傾き角度は、８．３度に設定されている。
【００２１】
【表１】
2004013109.tif 000003
【００２２】
本実施形態では、ｆθミラー５の表面（透過面：第４面すなわち第６面）５ａは、凹のアナモフィック非球面として形成され、その裏面（反射面：第５面）５ｂは、凹の二次元多項式非球面として形成されている。
【００２３】
アナモフィック非球面は、ｘ方向と平行な光学面基準軸を含むとともに主走査方向（ｙ方向）と平行な仮想平面を想定すると、この仮想平面に沿って切断された際にできる曲線においては、主走査方向の高さｙの点での光学面基準軸上の接線からのサグ量Ｘ（ｙ）、
Ｘ（ｙ）＝Ｃｙ２／［１＋√［１−（１＋κ）Ｃ２ｙ２］］＋ＡＭ１ｙ１＋ＡＭ２ｙ２＋ＡＭ３ｙ３＋…　−−−（１）
によって表現される。なお、上式（１）中、Ｃは、光学面基準軸上での主走査方向の曲率半径（表１のＲｙ）の逆数（曲率）であり、κは円錐係数、ＡＭ１，ＡＭ２，ＡＭ３，…は、それぞれ、１次，２次，３次，…の非球面係数である。
【００２４】
また、このアナモフィック非球面は、高さｙの点においてｘｚ平面と平行な平面に沿って切断されてできる円弧においては、この円弧の曲率半径Ｒｚ（ｙ）の逆数（すなわち曲率）、
１／［Ｒｚ（ｙ）］＝（１／Ｒｚ０）＋ＡＳ１ｙ１＋ＡＳ２ｙ２＋ＡＳ３ｙ３＋…　−−−（２）
によって、式（１）とは無関係に表現される。なお、上式（２）中、Ｒｚ０は、光学面基準軸上での副走査方向（ｚ方向）の曲率半径（表１のＲｚ）であり、ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３，…は、高さｙでの副走査方向の曲率を決定する１次，２次，３次，…の非球面係数である。
【００２５】
第４面（第６面）を式（１）及び式（２）によって表現したときの具体的な数値構成として、それらの非球面係数を表２に示す。なお、ゼロである非球面係数は、表示を省略されている。また、式（１）によって表現された第４面（第６面）の円錐係数κは、０．０００である。
【００２６】
【表２】
2004013109.tif 000004
【００２７】
一方、二次元多項式非球面は、ｙ＝ｚ＝０の点でこの面に交わる仮想的な基準平面からのサグ量が基準平面内で主走査方向（ｙ方向）及び副走査方向（ｚ方向）の二次元座標を変数とする多項式によって定義される光学曲面である。なお、この二次元座標では、基準平面に直交する単一の基準軸とこの基準平面との交点が、原点として定義されている。この二次元多項式非球面の形状を具体的に式で表すと、以下のようになる。
【００２８】
即ち、この二次元多項式非球面は、基準平面上での点（ｙ，ｚ）におけるサグ量Ｘ（ｙ，ｚ）、
Ｘ（ｙ，ｚ）＝Ｃ（ｙ２＋ｚ２）／［１＋√［１−（１＋κ）Ｃ２（ｙ２＋ｚ２）］］＋ΣΣＢ（ｍ，ｎ）ＹｍＺｎ　　−−−（３）
によって表現される。なお、上式（３）中、Ｃは、光学面基準軸上での主走査方向の曲率半径（表１のＲｙ）の逆数（曲率）であり、κは、円錐係数であり、Ｂ（ｍ，ｎ）は、非球面係数であり、ｍとｎは、ゼロ以上の整数である。
【００２９】
第５面を式（３）によって表現したときの具体的な数値構成として、それらの非球面係数を表３に示す。なお、ゼロである非球面係数は、表示を省略されている。また、式（３）によって表現された第５面の円錐係数κは、０．０００である。
【００３０】
【表３】
2004013109.tif 000005
【００３１】
この表３において、ｍが奇数次である項（ｍ＝１，３，５，…）の非球面係数は、全てゼロであるので、第５面は、主走査方向に関しては、形状の変化が原点に関して対称となっている。また、この第５面は、副走査方向の高さによって主走査方向の曲率が変化する形状（すなわち、図５（ａ）のような形状）となっている。
【００３２】
なお、この反射型走査光学系の光学性能を、図２に示す。ここで、図２（ａ）は、ｆθ誤差（走査対象面Ｓ上でのスポット光の理想位置からの主走査方向へのずれ）を示し、図２（ｂ）は、主走査方向（破線）及び副走査方向（実線）の像面湾曲（結像位置の近軸像面からの光軸方向へのずれ）を示す。
【００３３】
図１に戻り、本実施形態の反射型走査光学系は、画像を構成する一走査線の始端から終端までの走査範囲の外側且つ上流側（走査範囲よりも前にレーザービームが当たる側）に、受光素子６を備えている。この受光素子６は、レーザービームを検出すると、検出信号を水平同期信号として図示せぬ変調器（又は変調出力可能な光源）に送信する。変調器は、水平同期信号を受信すると、一旦レーザービームをオフ状態に変調し、所定期間経過後にその走査線におけるオンオフ変調を開始する。このように、受光素子６が配置されることによって、各走査線の書き出しのタイミングが機械的に決定されている。
【００３４】
＜本実施形態の機能＞
以上のように構成される本実施形態の反射型走査光学系においても、従来の反射型走査光学系と同様に、レーザービームのｆθミラー５における入射位置は、そのレーザービームを反射したポリゴンミラー４の反射面の倒れ量に応じて、副走査方向へずれる。すると、上述したｆθミラー５の形状に因り、特にｆθミラー５の軸外で反射されるレーザービームの反射方向は、そのｆθミラー５の反射位置に応じて、主走査方向及び副走査方向に対して斜めな方向へ変位する。
【００３５】
しかし、本実施形態の反射型走査光学系では、受光素子６の受光面の主走査方向の境界を決定するエッジが副走査方向に対して傾くように、受光面上にマスクが施され、或いは、受光面そのものがその受光面を含む面内で回転されている。図３に、その様子を概略的に示している。図３（ａ）に示されるように、受光素子６の受光面が主走査方向に沿って或る程度の幅を有している矩形形状である場合、副走査方向に対して傾いた直線状のエッジを斜辺に持つ直角台形状のカバーが、受光面をマスクしている。また、図３（ｂ）に示されるように、受光面が短冊状に形成されている場合、この受光面の長手方向が副走査方向に対して傾くように、受光素子６の向きが調整されている。この場合、受光面の一方の長辺が、上述した直線状のエッジとして機能する。
【００３６】
このように、受光面のエッジが副走査方向に対して傾けられていることにより、レーザービームが受光面を横切るタイミングが、面倒れ量に応じて早められ、或いは遅らされる。従って、水平同期信号の発生タイミングが早められ、或いは遅らされることになり、その結果、走査対象面上での走査線書き出し位置が変化する。
【００３７】
なお、エッジの傾き角度は、面倒れ誤差がないときに受光素子６に検出されるタイミングで出力されるレーザービームのｆθミラー５における反射方向が面倒れ量に応じて変位する方向に応じて、決定されている。以下、その具体例について示す。
【００３８】
以下では、まず、エッジが傾けられていない場合の具体例を説明し、続いて、エッジが傾けられてた場合の具体例を説明する。
【００３９】
＜エッジが傾けられていない場合＞
以下に示す表４は、受光素子６の受光面が走査対象面Ｓと同じ面に含まれると想定したときにおいて、面倒れ誤差がなかった場合での受光素子６入射レーザービーム（同期光），走査線始端書き込み用レーザービーム（始端光），及び、走査線終端書き込み用レーザービーム（終端光）の走査対象面Ｓへの入射位置（単位は［ｍｍ］）と走査幅（単位は［ｍｍ］）とを示したものである。この表４において、座標原点は、走査範囲の中心（走査中心となるビームの入射位置）にある。
【００４０】
【表４】
2004013109.tif 000006
【００４１】
次に、ポリゴンミラー４の反射面が１８０秒（３．０分）だけ倒れている状態において、上記３つのビームが表４と同じタイミングで出力されたときの走査対象面Ｓへの入射位置及び走査幅を、表５に示す。なお、各入射位置の下側にある括弧内の数値は、表４の入射位置との誤差を示す。
【００４２】
【表５】
2004013109.tif 000007
【００４３】
そして、実際に受光素子６に入射するレーザービームによって水平同期が取られた場合において、レーザービームの受光素子６への入射位置の表４の入射位置に対する受光面上での変化量，並びに、走査対象面Ｓ上での走査線始端、終端、及び走査幅に関して面倒れがあるときとないときでの誤差を、表６に示す。
【００４４】
【表６】
2004013109.tif 000008
【００４５】
この表６に示されるように、面倒れがある場合での走査線始端の位置は、面倒れがない場合での走査線始端の位置とさほど変わらない。しかしながら、面倒れがある場合での走査線終端の位置は、走査幅が拡張した分のずれの影響を受けて、１６ミクロンと大幅にずれている。このように、各走査線の終端位置が、回転多面鏡の回転に伴って変位するために、走査対象面Ｓに形成された画像の走査線終端側の輪郭には、主走査方向への揺らぎ（ジッター）が生じる。
【００４６】
＜エッジが傾けられている場合＞
表５に示されるように、ポリゴンミラー４の反射面が１８０秒（３．０分）だけ倒れると、面倒れがなかったときに受光素子６へ入射するタイミングと同じタイミングで出力されたレーザービームの受光面上での入射位置は、主走査方向に７ミクロンずれるが、それと同時に、副走査方向に４ミクロンずれる。なお、受光素子６は走査対象面と光学的に等価な位置に置かれているので面倒れがあっても副走査方向の入射位置は一定となるはずであるが、実際には入射位置が副走査方向へずれる。その原因の１つとしては、レーザービームがポリゴンミラー４の反射面に対して斜めに入射しているとともにポリゴンミラー４の回転に伴って偏向点が副走査方向へ僅かに変位することが考えられる。
【００４７】
本実施形態の反射型走査光学系では、このように面倒れ誤差によって主走査方向及び副走査方向の両方向にずれが生じる現象を利用して、受光タイミングを機械的にずらしている。すなわち、副走査方向からｔａｎ−１（７／４）≒６０．３°だけ傾くエッジを斜辺に有する直角台形状のカバーで受光素子６の受光面をマスクし、或いは、短冊状の受光面の長手方向を副走査方向から６０．３°だけ傾けている。
【００４８】
そして、このように受光素子６の受光面がマスクされ、若しくは傾けられているときに、実際に受光素子６に入射するビームによって水平同期が取られた場合において、レーザービームの受光素子６への入射位置の表４の入射位置に対する受光面上での変化量，並びに、走査対象面Ｓ上での走査線始端、終端、及び走査幅に関して面倒れがあるときとないときの誤差を、表７に示す。
【００４９】
【表７】
2004013109.tif 000009
【００５０】
この表７に示されるように、受光面がマスクされ、若しくは傾けられることにより、描画開始位置が変更され、走査幅が拡張した分によるずれが走査線始端と走査線終端の位置に均等に分配される。つまり、走査対象面Ｓ上に描画された画像における走査幅終端側の輪郭が主走査方向に揺らぐ量が、エッジが傾けられていないときよりも小さくなり、画像に生じるジッターが目立たなくなる。
【００５１】
＜変形例＞
上述した具体例では、副走査方向からのエッジの傾き角度が約６０°であり、主走査方向に向かってかなり倒れた状態にある。このような状態で、仮に受光素子６が副走査方向へ僅かに振動してしまうと、受光素子６の僅かな変位によってエッジの位置が主走査方向へ大幅に変化する。このため、書き出しのタイミングが著しく変化してしまう虞がある。
【００５２】
そこで、この変形例では、図４に示されるように、受光素子６の前にシリンドリカルレンズである補正素子７を配置することにより、面倒れ誤差がないときに受光面へ入射するタイミングで出力されるレーザービームの受光面への入射位置が面倒れ誤差により変位する場合での主走査方向へのずれ量を、副走査方向へのずれ量よりも相対的に小さくしている。これにより、エッジを主走査方向から立たせることができるので、受光素子６が副走査方向へ多少振動しても、書き出しのタイミングがそれほど変化しなくなる。
【００５３】
なお、変形例による反射型走査光学系では、補正素子７を配置する空間を確保するために、図４に示されるように、受光素子６へ向かうレーザービームがｆθミラー５によって反射された後のそのレーザービームの光路上の適当な箇所にミラーＭを配置して、そのミラーＭによって当該レーザービームを補正素子７及び受光素子６に向けて反射している。また、受光素子６は、面倒れ誤差がないときのレーザービームが受光面へ垂直に入射するように、配置されている。
【００５４】
この変形例において、主走査方向へのずれ量を副走査方向へのずれ量よりも相対的に小さくするには、２つの手段を採ることができる。第１の手段としては、面倒れ誤差による副走査方向へのずれ量を拡大させる。第２の手段としては、面倒れ誤差による主走査方向へのずれ量を縮小させる。
【００５５】
第１の手段を採る場合、補正素子７は、副走査方向にのみパワーを有し、その補正素子７には、面倒れ誤差がある反射面により反射されたレーザービームを副走査方向にのみ屈折させて、そのレーザービームの受光面を含む面内への入射位置を、面倒れがないときのレーザービームの入射位置に引き離すパワーが、設定される。
【００５６】
また、第２の手段を採る場合、補正素子７は、主走査方向にのみパワーを有し、その補正素子７には、面倒れ誤差がある反射面により反射されたレーザービームを主走査方向にのみ屈折させて、そのレーザービームの受光面を含む面内への入射位置を、面倒れがないときのレーザービームの入射位置に引き寄せるパワーが、設定される。
【００５７】
以下、第２の手段を採った具体例、すなわち、面倒れ誤差による主走査方向へのずれ量を相対的に縮小させる場合の具体例を、示す。
【００５８】
まず、補正素子７の具体的な数値構成を、表８に示す。この表８において、第０面はｆθミラー５の表面（透過面）５ａを示し、第１面は補正素子７のシリンドリカル面を示し、第２面は平面を示す。その他の記号の意味は、表１のものと同じである。また、補正素子７の光学面基準軸（シリンドリカル面の頂点を貫くとともに副走査方向に直交する軸）と第１面との交点は、ｆθミラー５の光学面基準軸から主走査方向における高さ７２．５５０［ｍｍ］の位置にあり、補正素子７の光学面基準軸は、ｆθミラー５の光学面基準軸と平行な方向に対し、図４の手前から見て時計回り方向に傾いており、その傾き角度は、２１．６３０°に設定されている。
【００５９】
【表８】
2004013109.tif 000010
【００６０】
次に、補正素子７が受光素子６の前に配置されている反射型走査光学系において、面倒れ誤差がなかった場合での受光素子６入射レーザービーム（同期光），走査線始端書き込み用レーザービーム（始端光），及び、走査線終端書き込み用レーザービーム（終端光）の入射位置（単位は［ｍｍ］）と走査幅（単位は［ｍｍ］）とを、表９に示す。なお、受光素子６入射レーザービームの入射位置は、補正素子７の光学面基準軸が受光面を貫く点を原点とした場合での入射位置を示しており、他の入射位置と区別するために角括弧で括られている。
【００６１】
【表９】
2004013109.tif 000011
【００６２】
次に、ポリゴンミラー４の反射面が１８０秒（３．０分）だけ倒れている状態において、上記３つのビームが表９と同じタイミングで出力された時での走査対象面Ｓへの入射位置及び走査幅を、表１０に示す。なお、各入射位置の下側にある括弧内の数値は、表９の入射位置との誤差を示す。
【００６３】
【表１０】
2004013109.tif 000012
【００６４】
表１０に示されるように、ポリゴンミラー４の反射面が１８０秒だけ倒れると、面倒れがなかったときに受光素子６へ入射するタイミングと同じタイミングで出力されたレーザービームの受光面上での入射位置は、主走査方向に４ミクロンずれるが、それと同時に、副走査方向に１４ミクロンずれる。このため、副走査方向からのエッジの傾き角度を、ｔａｎ−１（４／１４）≒１５．９°とすることができる。従って、エッジを主走査方向から立たせることができるので、そのようなエッジを持つカバーによって受光素子６の受光面をマスクし、或いは、短冊状の受光面の長手方向をその角度にて副走査方向から傾ければ、受光素子６が副走査方向へ多少振動しても、書き出しタイミングはあまりずれることはない。
【００６５】
そして、実際に受光素子６に入射するビームによって水平同期が取られた場合において、レーザービームの受光素子６への入射位置の表９の入射位置に対する受光面上での変化量，並びに、走査対象面Ｓ上での走査線始端、終端、及び走査幅に関して面倒れがあるときとないときの誤差を、表１１に示す。
【００６６】
【表１１】
2004013109.tif 000013
【００６７】
この表１１に示されるように、補正素子７を受光素子６の前に配置するとともにエッジを主走査方向から立てた場合でも、走査幅が拡張した分を走査線始端と走査線終端の位置にそれぞれ均等に分配することができる。このため、画像の走査線終端側の輪郭の揺らぎ量が小さくなり、画像に生じるジッターが目立たなくなる。
【００６８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、面倒れ誤差補正機能を有する場合においてその面倒れ誤差により生ずる走査線の終端位置の誤差を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態による反射型走査光学系の光学構成図
【図２】反射型走査光学系の光学性能（（ａ）ｆθ誤差と（ｂ）像面湾曲）を示すグラフ
【図３】或るタイミングで出力されたレーザービームの受光面上の入射位置の面倒れ誤差によるずれと受光素子の受光面（受光面が矩形状の場合（ａ），受光面が短冊状の場合（ｂ））との関係を示す説明図
【図４】変形例による反射型走査光学系の光学構成図
【図５】（ａ）ｆθミラーの反射面の説明図と（ｂ）副走査方向の各高さでの主走査方向の断面形状の説明図
【図６】面倒れがあるときとないときでの走査線の始端位置と終端位置の関係を示す説明図
【符号の説明】
１　　レーザー光源
２　　コリメートレンズ
３　　アナモフィックレンズ
４　　ポリゴンミラー
４ａ　中心軸
５　　ｆθミラー
５ａ　表面（透過面）
５ｂ　裏面（反射面）
６　　受光素子
７　　補正素子
Ｓ　　走査対象面
Ａｘ　光軸
【図１】
2004013109.tif 000014
【図２】
2004013109.tif 000015
【図３】
2004013109.tif 000016
【図４】
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【図５】
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【図６】
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