【手続補正書】
【提出日】平成21年12月14日(2009.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、該光源手段から出射された光束を偏向走査する回転多面鏡を有する光偏向器と、該光源手段から出射された光束を該回転多面鏡に導く入射光学系と、
該回転多面鏡の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、を備えた走査光学系であって、
該回転多面鏡の偏向面に入射する光束は副走査断面内において該回転多面鏡の回転中心に垂直な面に対し有限の角度をなして入射しており、
該光偏向器は、該回転多面鏡の各偏向面と回転中心に対する距離の差である面偏心によって被走査面上に生じる光束の照射位置の変動量が最大になる偏向面と、
該回転多面鏡の各偏向面の回転中心に対する角度の差である面倒れによって被走査面上に生じる光束の照射位置の変動量が最大になる偏向面とが異なるように配置されていることを特徴とする走査光学系。
【請求項２】
前記光偏向器の回転軸と前記回転多面鏡が相対的に位置を調整できる調整機構を有しており、
該光偏向器は、該回転多面鏡の各偏向面と該光偏向器の回転中心に対する距離の差である面偏心によって生じる被走査面上における光束の照射位置のズレが最大になる偏向面と、
該回転多面鏡の偏向面の回転中心に対する角度の差である面倒れによって生じる被走査面上における光束の照射位置のズレが最大になる偏向面とが異なるように調整して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の走査光学系。
【請求項３】
複数の偏向面を有する回転多面鏡を具備した光偏向器の、各偏向面と該光偏向器の回転中心に対する距離の差分である面偏心量と、該回転多面鏡の各偏向面の回転中心に対する角度の差分である面倒れ量を測定する測定装置であって、
光束を該回転多面鏡の偏向面に導く入射光学系と、
該偏向面で反射された光束を結像面に結像する検知光学系と、
該検知光学系の結像面に入射する光束の照射位置の情報を検知する検知手段とを有し、
該回転多面鏡を回転させることによって各偏向面で順次反射された光束の結像面上における照射位置の変動量を該検知手段にて検知する測定光学系を１以上備えており、
該測定光学系のうちの１つは、該光偏向器の回転中心と該回転多面鏡の偏向面の法線とで形成される副走査断面内において、該入射光学系が該光偏向器の回転中心に垂直な面に対し有限な角度をなして配置され、光束を該面に対し平行な線像に結像するように該回転多面鏡の偏向面に入射させており、
該検知光学系は、該線像を該結像面に結像させており、
該線像の位置と該回転多面鏡の偏向面の位置とが不一致となるように設定されていることを特徴とする測定装置。
【請求項４】
ｄＸを前記線像の位置と前記回転多面鏡の偏向面の位置との距離、
Ｐoを前記偏向面の許容される面偏心量、
θを前記入射光学系の副走査断面内における面に対する有限な角度、
εoを前記偏向面の許容される面倒れ量、
βを前記検知光学系の副走査断面内における横倍率とするとき、
0.8≦｜（ｄＸ/（2×Ｐo×sinθ/（β×tan(2×εo/β））））｜≦1.2
なる条件を満足することを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記入射光学系は、光源手段からの光束を副走査断面内において平行光に変換する第１光学素子と副走査断面内において平行光を線像に結像する第１のアナモフィックな光学素子を有し、
前記検知光学系は、前記線像を副走査断面内において平行光に変換する第２のアナモフィックな光学素子と副走査断面内において平行光を結像する第２光学素子を有することを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項６】
前記第２のアナモフィックな光学素子に連動して前記第１のアナモフィックな光学素子は光軸方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
前記距離ｄＸは、２つの異なる距離ｄＸの値において、前記検知手段により検知された光束の照射位置の変動量から偏向面の面偏心量と面倒れ量を算出する演算手段を有することを特徴とする請求項４に記載の測定装置。
【請求項８】
光束の前記結像面への照射位置の変動量が特定値以下になるように、前記光偏向器の回転中心と前記回転多面鏡の相対位置を調整する調整機構を有することを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項９】
前記測定光学系を２つ有し、このうち第１の測定光学系における線像の位置と第２の測定光学系における線像の位置が、回転多面鏡の偏向面の位置に対して反対に位置することを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記第１の測定光学系における線像の位置と、該光偏向器の偏向面の位置の距離をｄＸ１とし、
前記第２の測定光学系における線像の位置と、該光偏向器の偏向面の位置の距離をｄＸ２とするとき、
−１．２≦ｄＸ１／ｄＸ２≦−０．８
なる条件を満足することを特徴とする請求項９に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記２つの測定光学系は、前記回転多面鏡の同一の偏向面に対して光束を入射させ、該光束の照射位置の変動量を前記検知手段で検知することを特徴とする請求項９又は１０に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記２つの測定光学系は、各々前記回転多面鏡の異なる偏向面に対して光束を入射させ、該光束の照射位置の変動量を前記検知手段で検知することを特徴とする請求項９又は１０に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記２つの測定光学系における前記検知手段での光束の照射位置の変動量から偏向面の面偏心量と面倒れ量に換算する演算手段を有していることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記２つの測定光学系における前記検知手段での光束の照射位置の変動量が特定値以下又は最小値になるように、前記光偏向器の回転中心と前記回転多面鏡の偏向面の相対位置を調整する調整機構を有することを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１５】
複数の偏向面を有する回転多面鏡を具備した光偏向器の、各偏向面と該光偏向器の回転中心に対する距離の差分である面偏心量と、該回転多面鏡の各偏向面の回転中心に対する角度の差分である面倒れ量を測定する測定方法であって、
該光偏向器の回転中心と、該回転多面鏡の偏向面の法線とで形成される副走査断面内において、光束を該光偏向器の回転中心に垂直な面に対して有限の角度をなして該回転多面鏡の偏向面に導き、かつ該光束を該回転多面鏡の偏向面に不一致となる位置に線像として結像させる入射光学系と、偏向面で反射された該線像を結像面に結像する検知光学系と、該結像面に結像される光束の照射位置を検知する検知手段とを有する測定光学系を用い、
該回転多面鏡を回転させることによって該入射光学系からの光束を各偏向面に順次照射し、各偏向面で反射させ、該結像面に結像する光束の照射位置の変動量を該検知手段で計測し、このとき該検知手段で得られる信号を用いて、各偏向面の面偏心量と面倒れ量を求めていることを特徴とする測定方法。
【請求項１６】
ｄＸを前記線像の位置と前記回転多面鏡の偏向面の位置との距離、
Ｐoを前記偏向面の許容される面偏心量、
θを前記入射光学系の副走査断面内における基準面に対する有限な角度、
εoを前記偏向面の許容される面倒れ量、
βを前記検知光学系の副走査断面内における横倍率とするとき、
0.8≦｜（ｄＸ/（2×Ｐo×sinθ/（β×tan(2×εo/β））））｜≦1.2
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５に記載の測定方法。
【請求項１７】
前記線像が前記回転多面鏡の偏向面に対して少なくとも異なる２箇所で結像するときに偏向面の面偏心量と面倒れ量を求めていることを特徴とする請求項１５に記載の測定方法。
【請求項１８】
前記測定光学系を２つ有し、このうち第１の測定光学系における線像の位置と第２の測定光学系における線像の位置が前記回転多面鏡の偏向面の位置に対して反対の位置となるようにして測定することを特徴とする請求項１５に記載の測定方法。
【請求項１９】
前記２つの測定光学系は、前記回転多面鏡の同一の偏向面に対して光束を入射させ、該光束の照射位置の変動量を前記検知手段で検知することを特徴とする請求項１８に記載の測定方法。
【請求項２０】
前記２つの測定光学系は、各々前記回転多面鏡の異なる偏向面に対して光束を入射させ、該光束の照射位置の変動量を前記検知手段で検知することを特徴とする請求項１８に記載の測定方法。
【請求項２１】
前記２つの測定光学系の検知手段での光束の照射位置の変動量から演算手段で各偏向面の面偏心量と面倒れ量に換算することを特徴とする請求項１８から２０のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項２２】
前記２つの測定光学系における前記検知手段での光束の照射位置の変動量が特定値以下又は最小値になるように調整機構で前記光偏向器の回転中心と前記回転多面鏡の偏向面の相対位置を調整することを特徴とする請求項１８から２１のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項２３】
入射光学系からの光束を複数の偏向面を有する回転多面鏡を具備した光偏向器を用いて被走査面上を走査する走査光学系に用いられる光偏向器において、
該回転多面鏡の各偏向面と該光偏向器の回転中心に対する距離の差分である面偏心量を計測する面偏心測定光学系と、
該回転多面鏡の各偏向面の回転中心に対する角度の差分である面倒れ量を計測する面倒れ測定光学系を有し、
面偏心測定光学系と面倒れ測定光学系は任意の偏向面の面偏心量と面倒れ量を同時に検知すると共に、面偏心量の最大の偏向面と面倒れ量の最大の偏向面が異なるように該光偏向器を調整することを特徴とする調整方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
１４４はレンズ系（シリンドリカルレンズ）であり、副走査断面内（副走査方向）にのみ特定のパワーを有している。シリンドリカルレンズ１４４は集光レンズ１４２を通過した光束を副走査断面内で後述する回転多面鏡（ポリゴンミラー）１４５の偏向面１４５ａもしくはその近傍に線像として結像させている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
半導体レーザ（光源手段）１から出射したレーザ拡散光はコリメータレンズ（第１光学素子）２によってコリメート化され、その後に配置された円形の絞り３によって成形されたレーザ光束が取り出される。その後、シリンドリカルレンズ（第１のアナモフィックな光学素子）４Ａによってポリゴンミラー（回転多面鏡）の副走査方向のみ集光されてポリゴンミラー５１の偏向面５２に入射する。このときポリゴンミラー５１の偏向面（ポリゴン偏向面）５２の一致しない位置に線像を形成する。偏向面５２で反射された光束は副走査方向に対してはやや発散しながら第２のシリンドリカルレンズ（第２のアナモフィックな光学素子）４Ｂに入射する。シリンドリカルレンズ４Ｂの前側焦点が前記線像の位置に一致させるように配置（つまり前側焦点は偏向面５２の一致しない）するので反射光は平行光に戻される。その後平行光は治具レンズ（第２光学素子）６の後側焦点位置に結像されるので、この結像位置にＶスリット７上を配置する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
そして入射光学系からの光束を基準面に対し平行な線像に結像するように該回転多面鏡５１の偏向面５２に入射させている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
そのとき重要なのが距離ｄＸである。距離ｄＸの設定方法は、面偏心及び面倒れの組み合わせが、（Ｐo、0）と（0、εo）の双方において、図１の測定機での照射位置の変動がほぼ同じ値を示すように設定すればよい。つまりＰo及びεoにおいてセンサー上の光束振れｄZがほぼ同じになるためには,上記式２、式３のｄＺｐとｄＺεの比が、
０.８≦｜ｄＺｐ／ｄＺε｜≦１．２ 式4
なる条件を満足することが必要である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４２】
なお表６Ａの光偏向器において、面倒れによるピッチムラが最大になる偏向面と面偏心によるピッチムラが最大になる面とは別々であり、位相が異なる。面倒れ量と面偏心量が表２Ａ,表３Ａのケースとより大きい（22.0μm、1.07'）でも、トータルのピッチムラＰＰ=5.00μmであり、表２Ａ,表３Ａより面倒れ量・面偏心量を大きく許容できる。よって走査光学系の組み立て作業性が向上する。光偏向器５の回転軸５５に対しポリゴンミラー５１を組み付ける際に、面偏心によって生じる照射位置変動量が最大になる偏向面と、面倒れによって生じる照射位置変動量が最大になる偏向面が異なるように配置させるとよい。組み付ける工程により偏向面を異ならせても良いし、調整工程によって異なるように組みつけても良い。