(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が一次元状又は二次元状に配列された基板上に配置されるホログラム記録層に、前記複数の発光素子の各々に対応して記録され且つ対応する発光素子から射出された光により再生される複数のホログラムを記録するための信号光及び参照光を照射する光照射手段と、
前記ホログラム記録層を前記光照射手段に対して相対移動させる移動手段と、
前記ホログラム記録層に複数のホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測された位置及び発光強度に基づいて、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々を記録する記録条件を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、信号光及び参照光の照射により複数のホログラムの各々が前記複数の発光素子の各々に対応して順次記録されるように、前記光照射手段及び前記移動手段を制御する制御手段と、
を備えたホログラム記録装置。
【請求項２】
前記ホログラムを記録する記録条件は、信号光及び参照光を一定強度で照射する場合の照射時間、又は信号光及び参照光を一定時間で照射する場合の照射強度である、請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
前記計測手段で計測された前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を記憶する記憶手段を更に備えた、請求項１又は２に記載のホログラム記録装置。
【請求項４】
前記取得手段は、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々について、予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、対応する発光素子の発光強度に基づいてホログラムを記録する露光エネルギーを求め、得られた露光エネルギーに基づいてホログラムを記録する記録条件を取得する、請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のホログラム記録装置。
【請求項５】
前記取得手段は、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々について、前記回折光の強度と対応する発光素子の発光強度とからホログラムの回折効率を演算し、演算された回折効率を有するホログラムを記録するための露光エネルギーを求める、請求項４に記載のホログラム記録装置。
【請求項６】
前記取得手段は、前記ホログラム記録層について予め取得した前記回折効率と前記露光エネルギーとの関係に基づいて、前記ホログラムを記録するための露光エネルギーを求める、請求項５に記載のホログラム記録装置。
【請求項７】
複数の発光素子が一次元状又は二次元状に配列された基板上に配置されるホログラム記録層に、前記複数の発光素子の各々に対応して記録され且つ対応する発光素子から射出された光により再生される複数のホログラムを記録するための信号光及び参照光を照射する光照射手段と、前記ホログラム記録層を前記光照射手段に対して相対移動させる移動手段と、前記ホログラム記録層に複数のホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を計測する計測手段と、を備えたホログラム記録装置を用いてホログラムを記録するためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記計測手段で計測された位置及び発光強度に基づいて、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々を記録する記録条件を取得する取得手段、
前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、信号光及び参照光の照射により複数のホログラムの各々が前記複数の発光素子の各々に対応して順次記録されるように、前記光照射手段及び前記移動手段を制御する制御手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム記録装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、記録データに応じて変調された信号光と前記信号光と光源を同一とする参照光とを干渉させてホログラム記録媒体の記録層にホログラムを記録するホログラム記録装置であって、前記信号光を発生させるための信号光パターンを表示する信号光空間光変調部と、前記参照光を発生させるための参照光パターンを表示する参照光空間光変調部と、前記信号光空間光変調部に表示する信号光パターンの態様および前記参照光空間光変調部に表示する参照光パターンの態様を制御するとともに前記信号光と前記参照光との光エネルギーを制御する制御部と、前記ホログラム記録媒体の温度を検出する温度検出器と、を備え、前記制御部は、記録後の前記ホログラムに前記参照光を照射したときに発生する回折光の回折効率が所定の値となるように、記録時点における前記ホログラム記録媒体の温度に応じて、予め設定された光エネルギーを前記ホログラム記録媒体に照射することを特徴とするホログラム記録装置が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ホログラム記録媒体に参照光を照射して発生される再生光を光電変換して再生画像データを読み取るホログラム再生装置であって、前記再生画像データから特徴量を抽出する抽出手段と、前記参照光の光強度を変化させる光強度可変手段と、前記抽出された特徴量に基づいて前記光強度可変手段を制御し、前記再生光の光強度を所定の範囲内とする制御を行う光強度制御手段と、を具備することを特徴とするホログラム再生装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９７７０４号公報
【特許文献２】特開２００６−１５４０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、予め定めた作動距離において所望の光量のビームスポット列が得られるように、複数のホログラムを記録するホログラム記録装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために各請求項に記載の発明は、下記構成を備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、複数の発光素子が一次元状又は二次元状に配列された基板上に配置されるホログラム記録層に、前記複数の発光素子の各々に対応して記録され且つ対応する発光素子から射出された光により再生される複数のホログラムを記録するための信号光及び参照光を照射する光照射手段と、前記ホログラム記録層を前記光照射手段に対して相対移動させる移動手段と、前記ホログラム記録層に複数のホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を計測する計測手段と、前記計測手段で計測された位置及び発光強度に基づいて、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々を記録する記録条件を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、信号光及び参照光の照射により複数のホログラムの各々が前記複数の発光素子の各々に対応して順次記録されるように、前記光照射手段及び前記移動手段を制御する制御手段と、を備えたホログラム記録装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記ホログラムを記録する記録条件は、信号光及び参照光を一定強度で照射する場合の照射時間、又は信号光及び参照光を一定時間で照射する場合の照射強度である、請求項１に記載のホログラム記録装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記計測手段で計測された前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を記憶する記憶手段を更に備えた、請求項１又は２に記載のホログラム記録装置である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記取得手段は、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々について、予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、対応する発光素子の発光強度に基づいてホログラムを記録する露光エネルギーを求め、得られた露光エネルギーに基づいてホログラムを記録する記録条件を取得する、請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のホログラム記録装置である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記取得手段は、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々について、前記回折光の強度と対応する発光素子の発光強度とからホログラムの回折効率を演算し、演算された回折効率を有するホログラムを記録するための露光エネルギーを求める、請求項４に記載のホログラム記録装置である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記取得手段は、前記ホログラム記録層について予め取得した前記回折効率と前記露光エネルギーとの関係に基づいて、前記ホログラムを記録するための露光エネルギーを求める、請求項５に記載のホログラム記録装置である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、複数の発光素子が一次元状又は二次元状に配列された基板上に配置されるホログラム記録層に、前記複数の発光素子の各々に対応して記録され且つ対応する発光素子から射出された光により再生される複数のホログラムを記録するための信号光及び参照光を照射する光照射手段と、前記ホログラム記録層を前記光照射手段に対して相対移動させる移動手段と、前記ホログラム記録層に複数のホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を計測する計測手段と、を備えたホログラム記録装置を用いてホログラムを記録するためのプログラムであって、コンピュータを、前記計測手段で計測された位置及び発光強度に基づいて、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々を記録する記録条件を取得する取得手段、前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、信号光及び参照光の照射により複数のホログラムの各々が前記複数の発光素子の各々に対応して順次記録されるように、前記光照射手段及び前記移動手段を制御する制御手段、として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の各請求項に記載の発明によれば、以下の効果がある。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、再生光源である発光素子の発光強度に拘わらず、予め定めたホログラムの作動距離において、所望の光量のビームスポットを得ることができる、という効果がある。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、ホログラムを記録するための信号光及び参照光を照射する光照射手段の制御が容易になる、という効果がある。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、複数のホログラムの記録条件を予め取得しておくことができる、という効果がある。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、露光エネルギーはホログラム記録層の特性に応じて変化するので、ホログラム記録層の特性に拘わらず、ホログラムを記録する記録条件を取得することができる、という効果がある。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、複数のホログラムの各々について対応する発光素子の発光強度に応じた回折効率を得るので、露光エネルギーが正確に求められる、という効果がある。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、事前に取得したホログラム記録層の特性（回折効率と露光エネルギーとの関係）に応じて、ホログラム記録層の特性に適した記録条件を取得することができる、という効果がある。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、再生光源である発光素子の発光強度に拘わらず、予め定めたホログラムの作動距離において、所望の光量のビームスポットを得ることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明のホログラム記録装置で作製されるＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。
【図３】（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向の断面図である。
【図４】ホログラム記録層にホログラムが記録される様子を示す図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。
【図６】ＳＬＥＤアレイに対応してホログラム素子アレイが形成されたＬＥＤプリントヘッドの部分的構成の一例を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。
【図８】図７に示すホログラム記録装置の計測時の動作を説明する概略図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の駆動制御系の構成を示すブロック図である。
【図１０】ホログラム記録処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】ホログラム記録条件設定処理（プログラム）を実行するための処理ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２４】
＜ＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置＞
まず、ＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置について説明する。
電子写真方式で画像を形成する複写機、プリンタ等では、感光体ドラムに潜像を書き込む露光装置として、従来のレーザＲＯＳ（Raster Output Scanner）方式の露光装置に代わり、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤ方式の露光装置が主流になりつつある。ＬＥＤ方式の露光装置では、走査光学系は不要であり、レーザＲＯＳ方式に比べて大幅な小型化が可能である。また、ポリゴンミラーを駆動する駆動モータも不要であり、機械的なノイズが発生しないという利点もある。
【００２５】
ＬＥＤ方式の露光装置は、ＬＥＤプリントヘッドと称され、ＬＰＨと略称されている。従来のＬＥＤプリントヘッドは、長尺状の基板上に多数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイと、多数の屈折率分布型のロッドレンズが配列されたレンズアレイと、を備えている。ＬＥＤアレイには、例えば１インチ当り１２００画素（即ち、１２００ｄｐｉ）と、主走査方向の画素数に対応して多数のＬＥＤが配列されている。従来、レンズアレイには、セルフォック（登録商標）などロッドレンズが用いられている。各ＬＥＤから射出された光は、ロッドレンズにより集光されて、感光体ドラム上に正立等倍像が結像される。
【００２６】
ロッドレンズに代えて「ホログラム素子」を用いたＬＥＤプリントヘッドが検討されている。本実施の形態に係るホログラム記録装置及びプログラムは、以下に説明する「ホログラム素子アレイ」を備えたＬＥＤプリントヘッドを作製するのに好適である。
【００２７】
図１は画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。この画像形成装置は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部としての画像形成プロセス部１０、画像形成装置の動作を制御する制御部３０、及び画像読取装置３と例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２等の外部装置とに接続され、これらの装置から受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部４０を備えている。
【００２８】
画像形成プロセス部１０は、一定の間隔で並列に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えている。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各々は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。なお、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを、適宜「画像形成ユニット１１」と総称する。
【００２９】
各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を所定電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、ＬＰＨ１４によって得られた静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６を備えている。
【００３０】
ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の軸線方向の長さと略同じ長さの長尺状のプリントヘッドである。ＬＰＨ１４は、その長さ方向が感光体ドラム１２の軸線方向を向くように、感光体ドラム１２の周囲に配置されている。本実施の形態では、ＬＰＨ１４には、長さ方向に沿って複数のＬＥＤがアレイ状（列状）に配列されている。また、ＬＥＤアレイ上には、複数のＬＥＤに対応する複数のホログラム素子がアレイ状に配列されている。
【００３１】
後述する通り、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４の作動距離は長く、感光体ドラム１２の表面から数ｃｍ離間して配置されている。このため、感光体ドラム１２の周方向における占有幅が小さく、感光体ドラム１２の周囲の混雑が緩和されている。
【００３２】
また、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト２１、各画像形成ユニット１１の各色トナー像を中間転写ベルト２１に順次転写（一次転写）させる一次転写ロール２２、中間転写ベルト２１上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写ロール２３、及び二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器２５を備えている。
【００３３】
次に上記画像形成装置の動作について説明する。
まず、画像形成プロセス部１０は、制御部３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、画像読取装置３やＰＣ２から入力された画像データは、画像処理部４０によって画像処理が施され、インターフェースを介して各画像形成ユニット１１に供給される。
【００３４】
例えば、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム１２の表面が、画像処理部４０から得られた画像データに基づいて発光するＬＰＨ１４により露光されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。即ち、ＬＰＨ１４の各ＬＥＤが画像データに基づいて発光することで、感光体ドラム１２の表面が主走査されると共に、感光体ドラム１２が回転することで副走査されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいて、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。
【００３５】
各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回動する中間転写ベルト２１上に、一次転写ロール２２により順次静電吸引されて転写される（一次転写）。中間転写ベルト２１上には、重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト２１の移動に伴って二次転写ロール２３が配設された領域（二次転写部）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが二次転写部に供給される。
【００３６】
そして、二次転写部にて二次転写ロール２３により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写される（二次転写）。重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２１から剥離され、搬送ベルト２４により定着器２５まで搬送される。定着器２５に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器２５によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙トレー（不図示）に排出される。
【００３７】
ロッドレンズを用いたＬＰＨでは、レンズアレイ端面から結像点までの光路長（作動距離）は数ｍｍ程度と短く、感光体ドラムの周囲における露光装置の占有割合が大きくなる。これに対して、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４は、作動距離が数ｃｍ程度と長く、感光体ドラムの周囲が混み合わず、全体として画像形成装置が小型化される。
【００３８】
また、一般に、インコヒーレント光（非干渉性の光）を射出するＬＥＤを用いるＬＰＨでは、コヒーレンス性が低下してスポットぼけ（いわゆる色収差）が生じ、微小スポットを形成することは容易ではない。これに対して、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４は、ホログラム素子の入射角選択性及び波長選択性が高く、感光体ドラム１２上には輪郭の鮮明な微小スポットが形成される。
【００３９】
＜ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)＞
図２はホログラム素子アレイを備えたＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図２に示すように、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ１４)は、複数のＬＥＤ５０を備えたＬＥＤアレイ５２と、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して設けられた複数のホログラム素子５４を備えたホログラム素子アレイ５６と、を備えている。図２に示す例では、ＬＥＤアレイ５２は６個のＬＥＤ５０１〜５０６を備え、ホログラム素子アレイ５６は６個のホログラム素子５４１〜５４６を備えている。なお、各々を区別する必要がない場合には、ＬＥＤ５０１〜５０６を「ＬＥＤ５０」と総称し、ホログラム素子５４１〜５４６を「ホログラム素子５４」と総称する。
【００４０】
複数のＬＥＤ５０の各々は、ＬＥＤチップ５３上に配列されている。複数のＬＥＤ５０が配列されたＬＥＤチップ５３は、ＬＥＤ５０の各々を駆動する駆動回路（図示せず）と共に、長尺状のＬＥＤ基板５８上に実装されている。ＬＥＤチップ５３は、複数のＬＥＤ５０が主走査方向に並ぶように位置合わせをして、ＬＥＤ基板５８上に配置されている。これにより、ＬＥＤ５０の各々は、感光体ドラム１２の軸線方向と平行な方向に沿って配列される。
【００４１】
ＬＥＤ５０の配列方向が「主走査方向」である。また、ＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０（発光点）の主走査方向の間隔（発光点ピッチ）が一定間隔となるように配列されている。なお、感光体ドラム１２の回転により副走査が行われるが、「主走査方向」と直交する方向を「副走査方向」として図示している。また、以下では、ＬＥＤ５０の配置される位置を、適宜「発光点」と称する。
【００４２】
ＬＥＤアレイ５２としては、複数のＬＥＤがチップ単位で基板上に実装されたＬＥＤアレイ等、種々の形態のＬＥＤアレイを用いてもよい。複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤチップを複数個配列する場合には、複数のＬＥＤチップは、直列に配置してもよく、千鳥状に配置してもよい。また、副走査方向に２個以上配置してもよい。図２においては、複数のＬＥＤ５０が１個のＬＥＤチップ５３上に一次元状に配列されたＬＥＤアレイ５２を概略的に図示しているに過ぎない。
【００４３】
後述するように、本実施の形態では、ＬＥＤアレイ５２には、複数のＬＥＤチップ５３が千鳥状に配列されている（図６参照）。即ち、複数のＬＥＤチップ５３は、主走査方向に並ぶように一列に配置されると共に、副走査方向に一定間隔ずらして二列に配置されている。複数のＬＥＤチップ５３に分けられていても、複数のＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０の主走査方向の間隔が、一定間隔となるように配列されている。
【００４４】
ＬＥＤアレイ５２としては、複数の自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ：Self-scanning LED）が配列されたＳＬＥＤチップ（図示せず）が、各ＬＥＤが主走査方向に並ぶように、複数個に配列されて構成されたＳＬＥＤアレイを用いてもよい。ＳＬＥＤアレイは、スイッチのオン・オフを二本の信号線によって行い、各ＳＬＥＤを選択的に発光させて、データ線を共通化する。このＳＬＥＤアレイを用いることで、ＬＥＤ基板５８上での配線数が少なくて済む。
【００４５】
上記のＬＥＤチップ５３を覆うように、ＬＥＤ基板５８上にはホログラム記録層６０が形成されている。ホログラム素子アレイ５６は、ＬＥＤ基板５８上に形成されたホログラム記録層６０内に形成されている。後述する通り、ＬＥＤ基板５８とホログラム記録層６０とは密着している必要はなく、空気層や透明樹脂層などを介して所定距離だけ離間されていてもよい。例えば、ホログラム記録層６０は、ＬＥＤ基板５８から所定高さだけ離間された位置に、図示しない保持部材により保持されていてもよい。
【００４６】
ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０１〜５０６の各々に対応して、主走査方向に沿って複数のホログラム素子ＬＥＤ５４１〜５４６が形成されている。ホログラム素子５４の各々は、互いに隣接する２つのホログラム素子５４の主走査方向の間隔が、上記のＬＥＤ５０の主走査方向の間隔と、ほぼ同じ間隔となるように配列されている。即ち、互いに隣接する２つのホログラム素子５４が互いに重なり合うように、径の大きいホログラム素子５４が形成されている。また、互いに隣接する２つのホログラム素子５４が異なる形状を有していてもよい。
【００４７】
ホログラム記録層６０は、ホログラムを永続的に記録保持することが可能な高分子材料から構成されている。このような高分子材料としては、いわゆるフォトポリマーを用いてもよい。フォトポリマーは、光重合性モノマーのポリマー化による屈折率変化を利用してホログラムを記録する。
【００４８】
ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光（インコヒーレント光）は、発光点からホログラム径まで拡がる拡散光の光路を通る。ＬＥＤ５０の発光により、ホログラム素子５４に参照光が照射されたのと略同じ状況となる。図２に示すように、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えたＬＰＨ１４では、６個のＬＥＤ５０１〜５０６の各々から射出された各光は、対応するホログラム素子５４１〜５４６のいずれかに入射する。ホログラム素子５４１〜５４６は、入射された光を回折して回折光を生成する。ホログラム素子５４１〜５４６の各々で生成された各回折光は、拡散光の光路を避けて、その光軸が発光光軸と角度θを成す方向に射出され、感光体ドラム１２の方向に集光される。
【００４９】
射出された各回折光は、感光体ドラム１２の方向に収束して、数ｃｍ先の焦点面に配置された感光体ドラム１２の表面で結像される。即ち、複数のホログラム素子５４の各々は、対応するＬＥＤ５０から射出された光を回折して集光し、感光体ドラム１２表面に結像させる光学部材として機能する。感光体ドラム１２の表面には、各回折光による微小なスポット６２１〜６２６が、主走査方向に一列に配列されるように形成される。換言すれば、ＬＰＨ１４により、感光体ドラム１２が主走査される。なお、各々を区別する必要がない場合には、スポット６２１〜６２６を「スポット６２」と総称する。
【００５０】
＜ホログラム素子の形状＞
図３（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、図３（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、図３（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。
【００５１】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、ホログラム素子５４の各々は、ホログラム記録層６０の表面側を底面とし、ＬＥＤ５０側に向かって収束する円錐台状に形成されている。この例では円錐台状のホログラム素子について説明するが、ホログラム素子の形状はこれには限定されない。例えば、円錐、楕円錐、楕円錐台等の形状としてもよい。円錐台状のホログラム素子５４の直径は、底面で最も大きくなる。この円形の底面の直径を「ホログラム径ｒＨ」とする。
【００５２】
ホログラム素子５４の各々は、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔よりも大きな「ホログラム径ｒＨ」を有している。例えば、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔は３０μｍであり、ホログラム径ｒＨは２ｍｍ、ホログラム厚さｈＨは２５０μｍである。従って、図２及び図３（Ｃ）に示すように、互いに隣接する２つのホログラム素子５４は、互いに大幅に重なり合うように形成されている。複数のホログラム素子５４は、例えば、球面波シフト多重により多重記録されている。
【００５３】
複数のＬＥＤ５０の各々は、対応するホログラム素子５４側に光を射出するように、発光面をホログラム記録層６０の表面側に向けて、ＬＥＤ基板５８上に配置されている。ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、対応するホログラム素子５４の中心（例えば、円錐台の対称軸）付近を通り、ＬＥＤ基板５８と直交する方向を向いている。図示した通り、発光光軸は、上記の主走査方向及び副走査方向の各々とも直交する。
【００５４】
また、図示は省略するが、ＬＰＨ１４は、ホログラム素子５４で生成された回折光が感光体ドラム１２の方向に射出されるように、ハウジングやホルダー等の保持部材により保持されて、図１に示す画像形成ユニット１１内の所定位置に取り付けられている。なお、ＬＰＨ１４は、調整ネジ（図示せず）等の調整手段により、回折光の光軸方向に移動するように構成されていてもよい。ホログラム素子５４による結像位置(焦点面)が、感光体ドラム１２表面上に位置するように、上記の調整手段により調整する。また、ホログラム記録層６０上に、カバーガラスや透明樹脂等で保護層が形成されていてもよい。保護層によりゴミの付着を防止する。
【００５５】
＜ホログラムの記録方法＞
次に、ホログラムの記録方法について説明する。図４は、ホログラム記録層にホログラム素子５４が形成される様子、即ち、ホログラム記録層にホログラムが記録される様子を示す図である。感光体ドラム１２の図示は省略し、結像面である表面１２Ａだけを図示する。また、ホログラム記録層６０Ａは、ホログラム素子５４が形成される前の記録層であり、符号Ａを付して、ホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０と区別する。
【００５６】
図４に示すように、表面１２Ａに結像される回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、発光点から所望のホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。コヒーレント光の照射には、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられる。
【００５７】
信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し、同じ側（ＬＥＤ基板５８が配置される側）から照射される。信号光と参照光との干渉により得られる干渉縞（強度分布）が、ホログラム記録層６０Ａの厚さ方向にわたって記録される。これにより、透過型のホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０が得られる。ホログラム素子５４は、面方向及び厚さ方向に干渉縞の強度分布が記録された体積ホログラムである。このホログラム記録層６０を、ＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けることで、ＬＰＨ１４が作製される。
【００５８】
＜ホログラムの再生方法＞
次に、ホログラムの再生方法について説明する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム素子から回折光が生成される様子、即ち、ホログラム記録層に記録されたホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。図５（Ａ）に示すように、ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光は、発光点からホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通る。ＬＥＤ５０の発光により、ホログラム素子５４に参照光が照射されたのと略同じ状況となる。
【００５９】
図５（Ｂ）に示すように、点線で図示する参照光の照射により、実線で図示するように、ホログラム素子５４から信号光と同じ光が再生され、回折光として射出される。射出された回折光は収束して、数ｃｍの作動距離で感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像される。表面１２Ａにはスポット６２が形成される。なお、図５（Ｂ）では、表面１２Ａが概略的に図示されているが、ホログラム径ｒＨは数ｍｍ、作動距離Ｌは数ｃｍであるから、表面１２Ａはかなり離れた位置にある。このため、ホログラム素子５４は、図示されたような円錐状ではなく、図３（Ａ）に示すように、円錐台状に形成される。
【００６０】
図２に示すように、感光体ドラム１２上には、ＬＥＤアレイ５２のＬＥＤ５０１〜５０６に対応して、６個のスポット６２１〜６２６が主走査方向に一列に並ぶように形成される。６個のスポット６２１〜６２６は、ホログラム素子５４１〜５４６の回折光が結像した結像スポットである。特に、体積ホログラムは入射角選択性及び波長選択性が高く、高い回折効率が得られる。このためバックグラウンドノイズ（背景雑音）が低減され、信号光が精度よく再生されて表面１２Ａには輪郭の鮮明な微小スポット（集光点）が形成される。
【００６１】
詳細については後述するが、本実施の形態に係るホログラム記録装置では、上記のホログラム記録方法と同じ原理を用いて、複数のホログラム素子５４の各々を記録する。このときに、ＬＥＤ５０の発光強度から求めた必要な露光エネルギーに応じて、記録条件を変えてホログラム素子５４を記録することで、ＬＥＤ５０の発光強度のばらつきに拘わらず、感光体ドラム１２の表面に形成される複数のスポット６２の光量（即ち、回折光強度）が一定になる。
【００６２】
＜ＬＰＨの具体的な構成＞
次に、ＬＰＨのより具体的な構成について説明する。図２においては、概略的に６個のＬＥＤ５０１〜５０６が１列に配列されている例を図示したが、実際の画像形成装置では、主走査方向の解像度に応じて数千個のＬＥＤ５０が配列されている。例えば、ＳＬＥＤアレイを例に説明すると、１２８個のＳＬＥＤが１２００ｓｐｉ（spots per inch）間隔で配列されたＳＬＥＤチップが、ＳＬＥＤが主走査方向に沿って並ぶように、５８個直列に配列されてＳＬＥＤアレイが構成されている。換算すると、１２００ｄｐｉの解像度の画像形成装置では、７４２４個のＳＬＥＤが２１μｍの間隔で配列されている。これら７４２４個のＳＬＥＤに対応して、感光体ドラム１２上には７４２４個のスポット６２が主走査方向に一列に並ぶように形成される。
【００６３】
図６はＳＬＥＤアレイに対応してホログラム素子アレイが形成されたＬＥＤプリントヘッドの部分的構成の一例を示す分解斜視図である。図６の分解斜視図は、図２に概略的に図示したＬＰＨの構成をより具体的に図示したものであり、実際の画像形成装置に使用される構成に近い。なお、「ＬＥＤ」に代えて「ＳＬＥＤ」を用いる場合には、ＬＥＤ５０と同じ符号を付して「ＳＬＥＤ５０」と称する。また、ＳＬＥＤチップにも同じ符号を付して「ＳＬＥＤチップ５３」と称する。
【００６４】
上述した通り、実際の画像形成装置のＬＰＨ１４には、主走査方向の解像度に応じて数千個のＳＬＥＤが配列されている。図６に示すＬＰＨ１４は、ＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８と、複数のホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０と、を備えている。ＬＥＤアレイ５２は、複数のＳＬＥＤチップ５３が２列の千鳥状に配置されたＳＬＥＤアレイである。
【００６５】
図６に示す分解斜視図では、実際の構成に近いＬＰＨ１４の一部として、４個のＳＬＥＤチップ５３１〜５３４が２列の千鳥状に配置されている様子を示す。４個のＳＬＥＤチップ５３１〜５３４の各々には、９個のＳＬＥＤ５０が所定間隔で一次元状に配列されている。そして、４個のＳＬＥＤチップ５３１〜５３４の各々は、ＳＬＥＤ５０の配列方向が主走査方向を向くように配置されている。
【００６６】
１行目のＳＬＥＤチップ５３と２行目のＳＬＥＤチップ５３とは、主走査方向に２列ずらして（即ち、千鳥状に）配置されている。即ち、ＬＥＤアレイ５２の１行目には、ＳＬＥＤチップ５３１とＳＬＥＤチップ５３２３とが互いに隣接するように配置され、ＬＥＤアレイ５２の２行目には、ＳＬＥＤチップ５３２とＳＬＥＤチップ５３４とが互いに隣接するように配置されている。従って、図６に示す例では、２行に配列された合計３６個のＳＬＥＤ５０（ＳＬＥＤ５０１〜５０３６）が図示されている。
【００６７】
そして、３６個のＳＬＥＤ５０の各々に対応して、予め設計された位置及び形状の３６個のホログラム素子５４１〜５４３６が形成されている。これにより、感光体ドラム１２の表面１２Ａには、３６個のＳＬＥＤ５０１〜５０３６の各々に対応して、３６個のスポット６２１〜６２３６が主走査方向に沿って所定間隔で一列に形成されている。実際の画像形成装置では、数千個のＳＬＥＤ５０に対応して、数千個のスポット６２が形成される。本実施の形態では、数千個のＳＬＥＤ５０の発光強度のばらつきに拘わらず、数千個のスポット６２の光量が一定となる。
【００６８】
＜ホログラム記録装置＞
図７は本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。また、図８は図７に示すホログラム記録装置の計測時の動作を説明する概略図である。図７に示すように、このホログラム記録装置１００には、コヒーレント光であるレーザ光を発振するレーザ光源１０２が設けられている。レーザ光源１０２の光出射側には、開閉可能に構成されたシャッタ１０４、一対のレンズ１０６、レンズ１０８、入射光の光路を折り曲げる反射ミラー１１２が、レーザ光源１０２側からこの順序でレーザ光の光路上に配置されている。
【００６９】
シャッタ１０４は、後述するシャッタ駆動部に接続されている。シャッタ１０４は、シャッタ駆動部により矢印方向に駆動されて、レーザ光の光路に挿入された状態（閉状態）又は光路から退避させられた状態（開状態）となる。一対のレンズ１０６、レンズ１０８は、２枚のレンズを焦点位置が一致するように組み合わせたものであり、レーザ光のビーム径を拡大するビームエキスパンダとして機能する。レンズ１０６、レンズ１０８の焦点面には、ピンホール（微小開口）を備えた空間フィルタ１１０が配置されている。
【００７０】
反射ミラー１１２の光反射側には、一部の入射光を透過すると共にそれ以外の入射光を反射するビームスプリッタ１１４が配置されている。ビームスプリッタ１１４は、入射光の光路を、信号光用光路と参照光用光路とに分岐して、信号光用光と参照光用光の二光波を生成する。
【００７１】
ビームスプリッタ１１４の光反射側には、レンズ１１６、レンズ１１８、レンズ１２０、及びＬＰＨ１４を保持するステージ１２４が、ビームスプリッタ１１４側からこの順序でレーザ光の光路上に配置されている。レンズ１１６、レンズ１１８の焦点面には、ピンホールを備えた空間フィルタ１２２が配置されている。ビームスプリッタ１１４で反射された参照光用光は、レンズ１１６、空間フィルタ１２２、レンズ１１８、及びレンズ１２０を通過して、レンズ１２０により集光されて、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４に参照光として照射される。
【００７２】
一方、ビームスプリッタ１１４の光透過側には、入射光の光路を折り曲げる反射ミラー１２６、反射ミラー１２８、及びレンズ１３０が、ビームスプリッタ１１４側からこの順序でレーザ光の光路上に配置されている。ビームスプリッタ１１４を透過した信号光用光は、反射ミラー１２６、反射ミラー１２８で光路が折り曲げられ、レンズ１３０により集光されて、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４に信号光として照射される。
【００７３】
また、参照光光路上のレンズ１１６と空間フィルタ１２２との間には、移動可能に構成されたパワーメータ１３４が配置されている。パワーメータ１３４は、ＬＰＨ１４を構成するＬＥＤアレイ５２の各ＬＥＤ５０の位置及び発光強度を計測するために設けられている。パワーメータ１３４は、後述するパワーメータ駆動部に接続されている。パワーメータ１３４は、パワーメータ駆動部により矢印方向に駆動されて、レーザ光の光路に挿入された状態（計測状態）又は光路から退避させられた状態（非計測状態）となる。また、パワーメータ１３４は、後述する制御部に接続されており、計測データを制御部に入力する
【００７４】
＜ホログラム記録装置の駆動制御系の構成＞
次に、上記ホログラム記録装置の電気的構成について説明する。図９はホログラム記録装置の駆動制御系の構成を示すブロック図である。ホログラム記録装置１００は、図９に示すように、装置全体を制御する制御部２００を備えている。制御部２００には、制御信号に応じて、レーザ光源１０２を駆動するレーザ駆動部（駆動回路）２０２が接続されている。制御部２００には、制御信号に応じて、シャッタ１０４を開閉駆動するシャッタ駆動部２０４が接続されている。制御部２００には、制御信号に応じて、ステージ１２４を駆動するステージ駆動部２０６が接続されている。
【００７５】
また、制御部２００には、制御信号に応じて、パワーメータ１３４を駆動するパワーメータ駆動部２０８が接続されている。また、パワーメータ１３４は、制御部２００に接続されており、パワーメータ１３４から検出信号を取得する。更に、制御部２００には、ホログラムを記録する記録条件を設定するため際に、種々の情報を表示・入力する表示入力部２１０が接続されている。表示入力部２１０は、例えば、操作入力画面を備えたタッチパネル等で構成されている。
【００７６】
制御部２００は、装置各部の制御及び各種演算を行うＣＰＵ（中央処理装置）、ＯＳ等の各種プログラムを記憶したＲＯＭ、及びプログラムの実行時にワークエリアとして使用されるＲＡＭを備えている。また、制御部２００は、ハードディスク等の各種情報を記憶する外部記憶装置、入出力ポート、通信インターフェース、及び各種ドライブを備えていてもよい。制御部２００を構成する各部は、バスにより相互に接続されている。ＣＰＵは、プログラムをＲＯＭ又は外部記憶装置等の記憶装置から読み出し、ＲＡＭにロードする。そして、ＲＡＭをワークエリアとして使用し、ロードされたプログラムを実行する。後述する「ホログラム記録条件設定プログラム」等は、ＲＯＭ又は外部記憶装置に記憶されている。
【００７７】
＜ホログラムの記録動作＞
次に、図７及び図９を参照して、ホログラム記録装置１００の記録動作について説明する。ホログラムの記録時には、図７に示すように、シャッタ１０４は、シャッタ駆動部２０４により駆動されて「開状態」とされている。また、ステージ駆動部２０６によりステージ１２４が駆動されて、ＬＰＨ１４を構成するホログラム記録層６０Ａ（未記録）は、ステージ１２４によって所定の記録位置に保持されている。
【００７８】
レーザ駆動部２０２により駆動されて、レーザ光源１０２から所定波長のレーザ光が発振する。レーザ光源１０２から発振されたレーザ光は、ビームエキスパンダとして機能する一対のレンズ１０６、１０８によりビーム径が拡大される。レンズ１０６、レンズ１０８の焦点面に配置された空間フィルタ１１０は、ピンホールを通過できない一部のレーザ光を遮断する。ピンホールを通過したレーザ光は、レンズ１０８で平行光化されて、反射ミラー１１２に入射する。反射ミラー１１２で反射されて光路が約９０°折り曲げられた光は、ビームスプリッタ１１４に入射する。ビームスプリッタ１１４は、例えば、光の半分を透過し半分を反射するハーフミラーとして機能する。
【００７９】
ビームスプリッタ１１４で反射されたレーザ光は、一対のレンズ１１６、レンズ１１８によりリレーされる。レンズ１１６、レンズ１１８の焦点面に配置された空間フィルタ１２２は、ピンホールを通過できない一部のレーザ光を遮断する。レンズ１１８により平行光化されたレーザ光は、レンズ１２０により集光される。レンズ１２０により集光されたレーザ光は、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａに、参照光として照射される。
【００８０】
ビームスプリッタ１１４を透過したレーザ光は、反射ミラー１２６で反射されて光路が約９０°折り曲げられ、反射ミラー１２８で更に反射されて光路がステージ側に折り曲げられて、レンズ１３０に入射する。レンズ１３０により集光されたレーザ光は、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａに、信号光として照射される。
【００８１】
上記の通り、信号光と参照光とは、同じレーザ光源１０２から発振されたレーザ光を分岐して生成される。これら信号光と参照光とは、光記録媒体であるＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａの同じ位置に同時に且つ同じ側から照射される。これによって、ホログラム記録層６０Ａ内で信号光と参照光とが干渉して、干渉パターンがホログラムとして記録される。なお、ホログラム記録層６０Ａの同じ位置とは、１つのホログラム（干渉縞）を記録するのに必要な範囲で同じを意味する。
【００８２】
ホログラムを記録する記録条件としては、信号光及び参照光の各々に関し、照射強度、照射角度、照射位置、照射時間、照射波長、環境温度、環境湿度等、種々の条件があるが、例えば、信号光及び参照光を一定強度で照射する場合の照射時間、又は信号光及び参照光を一定時間で照射する場合の照射強度としてもよい。信号光及び参照光の照射時間は、上記のホログラム記録装置１００の記録動作では、シャッタ１０４の開閉時間により調整することができる。
ている。
【００８３】
＜ＬＥＤの計測動作＞
次に、図８及び図９を参照して、ホログラム記録装置１００の計測動作について説明する。このホログラム記録装置１００では、ＬＰＨ１４を構成するＬＥＤアレイ５２の各ＬＥＤ５０の位置及び発光強度が、パワーメータ１３４により計測される。計測動作時には、ステージ駆動部２０６によりステージ１２４が駆動されて、ＬＰＨ１４を構成するＬＥＤアレイ５２は、ステージ１２４によって所定の計測位置に保持されている。また、計測動作時には、パワーメータ駆動部２０８によりパワーメータ１３４が移動されて、パワーメータ１３４が参照光の光路上に挿入された状態（計測状態）となる。
【００８４】
なお、計測動作時には、レーザ光源１０２からレーザ光が発振しないように、レーザ駆動部２０２によりレーザ光源１０２が駆動される。また、シャッタ１０４は、シャッタ駆動部２０４により駆動されて「閉状態」とされており、レーザ光が発振されてもシャッタ１０４で遮断される。
【００８５】
図８に示すように、ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０の各々を順次点灯させて、各ＬＥＤ５０の位置及び発光強度を計測する。ここで、「発光強度」とは、パワーメータ１３４で計測されるＬＥＤ５０の最大発光強度であり、「位置」とは、パワーメータ１３４で最大発光強度を検出したときのＬＥＤ５０の空間位置座標である。例えば、ＸＹＺ座標系で表される三次元座標系を用いて、ＬＰＨ１４の角部等を原点（０，０，０）として、ＬＥＤ５０の位置を座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表す。
【００８６】
ＬＥＤアレイ５２のＬＥＤ５０から射出された光は、記録動作時とは逆に、レンズ１２０で平行光化され、レンズ１１８で集光されて、空間フィルタ１２２に照射される。空間フィルタ１２２のピンホールを通過した光は、パワーメータ１３４の受光面に結像する。これにより、パワーメータ１３４では、ＬＥＤ５０の発光強度が測定される。ここで測定される発光強度は、放射量を表す放射強度である。また、ＬＥＤ５０の位置は、ステージ駆動部２０６によるステージ１２４の駆動情報から取得される。
【００８７】
＜回折光強度を一定化するための露光プロセス＞
ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０は、その発光強度にばらつきがあるのが通常である。本実施の形態では、ＬＥＤ５０の発光強度のばらつきに拘わらず、感光体ドラム１２の表面に、一定の光量（回折光強度）の複数のスポット６２を形成するための「露光プロセス」を提案する。ホログラム素子アレイ５６を構成する複数のホログラム素子５４の各々について、ＬＥＤ５０の発光強度から求めた必要な露光エネルギーに応じて、記録条件を変えてホログラム素子５４を記録することで、ＬＥＤ５０の発光強度のばらつきに拘わらず、感光体ドラム１２の表面に形成される複数のスポット６２の光量が一定になる。
【００８８】
次に、制御部２００により実行される「ホログラム記録処理」の処理手順について説明する。図１０はホログラム記録処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。この「ホログラム記録処理」は、ＬＥＤ５０の発光強度のばらつきに拘わらず一定の光量（回折光強度）のスポット６２を形成するための「露光プロセス」である。ここで、計測及び記録の対象となるＬＰＨ１４は、複数のＬＥＤ５０を備えたＬＥＤアレイ５２と、未記録のホログラム記録層６０Ａとを備えている
【００８９】
ＬＰＨ１４は、ステージ駆動部２０６によりステージ１２４に既に保持されている。ここでは、ＬＰＨ１４のＬＥＤアレイ５２の各ＬＥＤ５０の発光強度等を計測した後に、続けてＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａにホログラム素子５４を記録する場合について説明する。なお、発光強度等の計測動作と、ホログラムの記録動作とは、別々に行ってもよい。
【００９０】
まず、ステップ１００で、ＬＰＨ１４を計測位置に移動するための制御信号を、ステージ駆動部２０６に入力する。この制御信号に応じて、ステージ１２４がステージ駆動部２０６により駆動されて、ＬＰＨ１４が計測位置に移動される。
【００９１】
次に、ステップ１０２で、ＬＥＤ５０の発光強度から求めた必要な露光エネルギーに応じて、対応するホログラム素子５４の記録条件を設定する「ホログラム記録条件設定処理」を行う。図１１は「ホログラム記録条件設定処理プログラム」を実行するための処理ルーチンを示すフローチャートである。ここで、「ホログラム記録条件設定処理」について先に説明する。
【００９２】
図１１に示すように、ステップ２００で、パワーメータ１３４を挿入するための制御信号を、パワーメータ駆動部２０８に入力する。この制御信号に応じて、パワーメータ１３４がパワーメータ駆動部２０８により移動されて、パワーメータ１３４が参照光の光路上に挿入された状態（計測状態）となる。
【００９３】
次に、ステップ２０２で、ＬＰＨ１４を計測対象となるＬＥＤ５０の計測位置に移動するための制御信号を、ステージ駆動部２０６に入力する。この制御信号に応じて、ステージ１２４がステージ駆動部２０６により駆動されて、ＬＰＨ１４が所定の計測位置に移動される。
【００９４】
次に、ステップ２０４で、計測対象となるＬＥＤ５０を点灯するための制御信号を、ステージ駆動部２０６に入力する。ステージ駆動部２０６は、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４のＬＥＤアレイ５２の各ＬＥＤ５０を点灯駆動するドライバとしても機能する。従って、この制御信号に応じて、ＬＥＤアレイ５２がステージ駆動部２０６により駆動されて、計測対象となるＬＥＤ５０が発光する。
【００９５】
次に、ステップ２０６で、パワーメータ１３４から検出信号を取得する。即ち、計測対象となるＬＥＤ５０を発光させて、パワーメータ１３４によりＬＥＤ５０の発光強度「Ｉin」を計測し、計測データを取得する。
【００９６】
次に、ステップ２０８で、所望の回折光強度「Ｉout」を得るためのホログラム素子５４の目標回折効率「η」を演算する。回折光強度「Ｉout」を一定にするために、所望の回折光強度「Ｉout」の値が予め設定されている。設定は表示入力部２１０等を用いて行う。発光強度「Ｉin」は、ホログラム素子５４に入射する入射光の強度であるから、目標回折効率「η」は（Ｉin／Ｉout）で表される。目標回折効率ηは、ＬＥＤ５０の発光強度「Ｉin」の計測値に応じて、対応するホログラム素子５４毎に算出される。
【００９７】
次に、ステップ２１０で、目標回折効率「η」のホログラム素子５４を得るために必要な露光エネルギー「Ｅ」を取得する。目標回折効率「η」と露光エネルギー「Ｅ」との関係は、例えば実験等により、ＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａに応じて予め取得されている。例えば、目標回折効率「η」と露光エネルギー「Ｅ」との関係は、ｎ次の関数（ｎは１以上の整数）を用いた近似式で表してもよい。そして、この近似式を用いて、目標回折効率「η」を得るための露光エネルギーＥを取得する。
【００９８】
次に、ステップ２１２で、予め設定された基準露光エネルギー「Ｅref」との差分「ΔＥ」を演算する。基準露光エネルギー「Ｅref」が予め設定されており、差分「ΔＥ」は（Ｅ−Ｅref）で表される。設定は表示入力部２１０等を用いて行う。この例では、差分「ΔＥ」は、設定値である基準露光エネルギー「Ｅref」の補正値として求められる。
【００９９】
次に、ステップ２１４で、実際にホログラム素子５４を記録するための露光エネルギー「Ｅ」を決定する。露光エネルギーの決定は、ＬＥＤ５０の発光強度のばらつきに応じて、設定値「Ｅref」を補正値「ΔＥ」で補正するものである。露光エネルギー「Ｅ」は（Ｅref＋ΔＥ）で表される。これにより、ＬＥＤ５０の発光強度「Ｉin」の計測値に応じて、ホログラム素子５４を記録するための露光エネルギー「Ｅ」が取得される。
【０１００】
次に、ステップ２１６で、決定された露光エネルギー「Ｅ」に応じて、ホログラム素子５４を記録するためのホログラム記録条件を取得する。ホログラム記録条件は、例えば、信号光及び参照光を一定強度で照射する場合の照射時間としてもよい。一定強度の信号光及び参照光の照射時間は、シャッタ１０４の開閉時間として算出される。
【０１０１】
次に、ステップ２１８で、取得されたホログラム記録条件を、点灯した、即ち、今回計測対象としたＬＥＤ５０及びそのＬＥＤ５０の位置と関連付けて、ＲＯＭやハードディスク等の記憶手段に記憶しておく。例えば、ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０に配列順に番号を付与し、複数のＬＥＤ５０の各々について、ＬＥＤの番号、ＬＥＤの位置座標、及びＬＥＤに対応したホログラム記録条件（例えば、シャッタ開閉時間）をテーブルで記憶しておいてもよい。
【０１０２】
次に、ステップ２２０で、次に計測対象となるＬＥＤ５０が在るか否かを判断する。次に計測対象となるＬＥＤ５０がある場合には、肯定判定してステップ２０２に戻り、次に計測対象となるＬＥＤ５０について計測動作を繰り返す。一方、次に計測対象となるＬＥＤ５０が無い場合には、否定判定して図１１に示す「ホログラム記録条件設定処理」のルーチンを終了する。こうして、ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０の各々について、対応するホログラム素子５４を記録するためのホログラム記録条件が記憶される。
【０１０３】
ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０の各々について、回折光強度が一定になるように（所望の回折光強度「Ｉout」が得られるように）、対応するホログラム素子５４を記録するためのホログラム記録条件が記憶されるので、ＬＥＤ５０の発光強度のばらつきに拘わらず、感光体ドラム１２の表面に形成される複数のスポット６２の光量が一定になる。
【０１０４】
ここで、図１０のホログラム記録処理の処理ルーチンに戻る。図１０のホログラム記録処理のステップ１０２で表される「ホログラム記録条件設定処理」のルーチンが終了すると、次のステップ１０４で、記憶しておいたホログラム記録条件を読み出す。そして、ＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａに、複数のホログラム素子５４を多重記録する記録動作を開始する。
【０１０５】
まず、ステップ１０６で、ＬＰＨ１４を最初のホログラム記録位置に移動するための制御信号を、ステージ駆動部２０６に入力する。この制御信号に応じて、ステージ１２４がステージ駆動部２０６により駆動されて、ＬＰＨ１４が最初のホログラム記録位置に移動される。
【０１０６】
次に、ステップ１０８で、ホログラム記録層６０Ａに最初のホログラムを記録するための制御信号を、レーザ駆動部２０２、シャッタ駆動部２０４、パワーメータ駆動部２０８の各々に入力する。この制御信号に応じて、シャッタ１０４がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「開状態」となり、パワーメータ１３４がパワーメータ駆動部２０８により移動されて、パワーメータ１３４が参照光の光路から退避させられた状態（非計測状態）となる。そして、レーザ光源１０２がレーザ駆動部２０２により駆動されて、レーザ光源１０２が点灯してレーザ光が発振する。
【０１０７】
レーザ光源１０２からレーザ光が発振されると、上述した通り、ホログラムの記録動作が実施されて、記録するホログラム素子５４について予め設定されたホログラム記録条件で、ホログラム記録層６０Ａに最初のホログラムが記録される。
【０１０８】
上述したように、複数のＬＥＤ５０の各々について、ＬＥＤの番号、ＬＥＤの位置座標、及びＬＥＤに対応したホログラム記録条件（シャッタ開閉時間）を記憶しておいた場合には、第１のＬＥＤ５０の位置座標と、対応する第１のホログラム素子５４を記録するときのシャッタ開閉時間とが取得される。
【０１０９】
そして、第１のＬＥＤ５０の位置座標に応じたホログラム記録層６０Ａの所定位置に、設定されたシャッタ開閉時間で信号光及び参照光が照射され、第１のホログラム素子５４が記録される。即ち、第１のホログラム素子５４の記録が終了すると、シャッタ１０４がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「閉状態」となる。
【０１１０】
次に、ステップ１１０で、ＬＰＨ１４を次のホログラム記録位置に移動するための制御信号を、ステージ駆動部２０６に入力する。この制御信号に応じて、ステージ１２４がステージ駆動部２０６により駆動されて、ＬＰＨ１４が次のホログラム記録位置に移動される。
【０１１１】
次に、ステップ１１２で、ホログラム記録層６０Ａに次のホログラムを記録するための制御信号を、レーザ駆動部２０２、シャッタ駆動部２０４の各々に入力する。この制御信号に応じて、シャッタ１０４がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「開状態」となり、レーザ光源１０２がレーザ駆動部２０２により駆動されて、レーザ光源１０２が点灯してレーザ光が発振する。
【０１１２】
レーザ光源１０２からレーザ光が発振されると、上述した通り、ホログラムの記録動作が実施されて、記録するホログラム素子５４について予め設定されたホログラム記録条件で、次のホログラムが記録される。上記の例に従えば、第２のＬＥＤ５０の位置座標に応じたホログラム記録層６０Ａの所定位置に、設定されたシャッタ開閉時間で信号光及び参照光が照射され、第２のホログラム素子５４が記録される。第２のホログラム素子５４の記録が終了すると、シャッタ１０４がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「閉状態」となる。
【０１１３】
次に、ステップ１１４で、次に記録するホログラムが在るか否かを判断する。次に記録するホログラムがある場合には、肯定判定してステップ１１０に戻り、次のホログラムについて記録動作を繰り返す。次に記録するホログラムが無い場合には、否定判定して図１０に示すホログラム記録処理の処理ルーチンを終了する。こうして、ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０の各々について、対応するホログラム素子５４が記録される。
【０１１４】
＜その他の変形例＞
なお、上記の応用例では、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤプリントヘッドを備える例について説明したが、ＬＥＤに代えて電界発光素子（ＥＬ）、レーザダイオード（ＬＤ）等、他の発光素子を用いてもよい。発光素子の特性に応じてホログラム素子を設計すると共に、インコヒーレント光による不要露光を防止することで、インコヒーレント光を射出するＬＥＤやＥＬを発光素子として用いた場合でも、コヒーレント光を射出するＬＤを発光素子として用いた場合と同様に、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。
【０１１５】
また、上記の実施例では、ステージ１２４を調整することで調整を行っているが、ステージ１２４を固定し信号光と参照光との照射位置が動くように各光学系を適宜駆動して行っても構わない。具体的には、参照光側の照射位置が動くようにレンズ１２０を駆動する方法がある。
【０１１６】
また、上記の応用例では、球面波シフト多重により複数のホログラム素子を多重記録する例について説明したが、所望の回折光が得られる多重方式であれば、他の多重方式で複数のホログラム素子を多重記録してもよい。また、複数種類の多重方式を併用しても良い。他の多重方式としては、参照光の入射角度を変えながら記録する角度多重記録、参照光の波長を変えながら記録する波長多重記録、参照光の位相を変えながら記録する位相多重記録等が挙げられる。多重記録された複数のホログラムからは、別々の回折光がクロストークなく再生される。
【０１１７】
また、上記の応用例では、画像形成装置がタンデム型のデジタルカラープリンタであり、その各画像形成ユニットの感光体ドラムを露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドについて説明したが、露光装置により感光性の画像記録媒体を像様露光することで画像が形成される画像形成装置であればよく、上記の応用例には限定されない。例えば、画像形成装置は、電子写真方式のデジタルカラープリンタには限定されない。銀塩方式の画像形成装置や光書込み型電子ペーパー等の書き込み装置等にも本発明の露光装置を搭載してもよい。また、感光性の画像記録媒体は、感光体ドラムには限定されない。シート状の感光体や写真感光材料、フォトレジスト、フォトポリマー等の露光にも、上記応用例に係る露光装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
２     ＰＣ
３     画像読取装置
１０   画像形成プロセス部
１１   画像形成ユニット
１２   感光体ドラム
１２Ａ 表面
１３   帯電器
１４   ＬＥＤプリントヘッド
１５ 現像器
１６ クリーナ
２１ 中間転写ベルト
２２ 一次転写ロール
２３ 二次転写ロール
２４ 搬送ベルト
２５ 定着器
３０ 制御部
４０ 画像処理部
５０   ＬＥＤ
５２   ＬＥＤアレイ
５３   ＬＥＤチップ
５４   ホログラム素子
５６   ホログラム素子アレイ
５８   ＬＥＤ基板
６０   ホログラム記録層
６０Ａ ホログラム記録層
６２   スポット
１００ ホログラム記録装置
１０２ レーザ光源
１０４ シャッタ
１０６ レンズ
１０８ レンズ
１１０ 空間フィルタ
１１２ 反射ミラー
１１４ ビームスプリッタ
１１６ レンズ
１１８ レンズ
１２０ レンス
１２０ レンズ
１２２ 空間フィルタ
１２４ ステージ
１２６ 反射ミラー
１２８ 反射ミラー
１３０ レンズ
１３４ パワーメータ
２００ 制御部
２０２ レーザ駆動部
２０４ シャッタ駆動部
２０６ ステージ駆動部
２０８ パワーメータ駆動部
２１０ 表示入力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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