(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ第１種０次ベッセル関数の形状をした光振幅分布を持ち且つ副極大の位置が互いに異なる２つのベッセルビーム同士を副極大が抑えられるように干渉させることを特徴とする２重ベッセルビーム発生方法。
【請求項２】
それぞれ第１種０次ベッセル関数の形状をした光振幅分布を持ち且つ互いの径の比εが０．３≦ε≦０．７の関係を満足する２つのベッセルビーム同士を干渉させることを特徴とする２重ベッセルビーム発生方法。
【請求項３】
それぞれ第１種０次ベッセル関数の形状をした光振幅分布を持ち且つ副極大の位置が互いに異なる２つのベッセルビーム同士を副極大が抑えられるように干渉させて得た２重ベッセルビームを用いることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
それぞれ第１種０次ベッセル関数の形状をした光振幅分布を持ち且つ互いの径の比εが０．３≦ε≦０．７の関係を満足する２つのベッセルビーム同士を干渉させて得た２重ベッセルビームを用いることを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は微小スポットで且つ大きい焦点深度を持つレ−ザビ−ム発生方法及びそれを用いた装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来レ−ザビ−ムは一般にガウスビ−ムとして取り扱われ、その伝播特性に基づく制約を受けてきた。しかしながら近年、非常に深度が大きく、且つスポット径が比較的小さいレ−ザビ−ムとしてベッセルビ−ム（Ｊ0 ビ−ム、或は非回折ビ−ム）が注目されている。ベッセルビ−ムの詳細は例えば Durnin: J. Opt. Soc. Am. A,vol.4,No.4, p.651 (1987)に記述されている。このビ−ムの特徴は伝播方向に垂直な断面内での光振幅分布が第１種の０次ベッセル関数に比例するものになっていることである。即ち光軸からの距離を rとしたとき、ベッセルビ−ムの振幅分布Ｕ(r) は
Ｕ(r) ＝A Ｊ0(αr)                              ‥‥‥(1)
で表される。ここで A及びαは定数である。
【０００３】
ベッセルビ−ムを近似的に得る方法としては Durnin 他による細いリング開口とレンズを用いて形成する方法や（ Phys. Rev. Letters,vol.58,No.15,p.1499 (1987)) 、河田、有本による円錐プリズムを用いて形成する方法（春季応用物理学会講演予稿集、p.829、30p-A-4 (1991)) などが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらベッセルビ−ムはＪ0(r)の挙動から明らかなように、回折リングのサイドロ−ブの強度が大きいという取り扱いにくさを持っている。即ち第１リングの強度は中心ピ−クの16% 、第２リングの強度は 9% もあり、この副極大の存在がベッセルビ−ムの実際の装置への適用、例えば記録装置への適用を困難としていた。
【０００５】
本発明は上記従来のベッセルビ−ムの持っていた特性である小さなスポット径と大きな深度という特性を保ったまま、副極大を押さえ実際の光学装置に適用するのに好適なレ−ザビ−ムを提供すること、及び該レ−ザビ−ムを適用した光学装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明では２種類の互いに径の大きさ、即ち副極大の位置の異なるベッセルビームを干渉（振幅的な重ね合わせ）させ、全体として本来のベッセルビームの特徴を保ったまま、副極大が抑えられたビーム形状を提供することを特徴とする。このように２つのベッセルビームを干渉させることによって得られたビームを本願では２重ベッセルビームと呼ぶことにする。
【０００７】
副極大が抑えられた結果、２重ベッセルビームは従来のベッセルビームよりよりガウスビームに近い形状となる。このためベッセルビームの特性を保ったままガウスビームの場合よりも深度の大きい光学系が可能となり、広い範囲での応用が可能となった。
【０００８】
【実施例】
本発明で導入された２重ベッセルビームを形成するための光学系の実施例１を示したのが図１である。図１の光学系は等価的に２重ベッセルビーム形成の基本型としての意味を持っている。そのためここでは先ず図１を例として本２重ベッセルビームの基本的なパラメータについて説明し、好適な２重ベッセルビームを得るための条件を明確化する。
【０００９】
図１において１は同心の２重リング開口、２はレンズ、３はレンズ２の像側焦点面、４は焦点面から zだけデフォ−カスした位置に設けられた観測面である。同心リング開口１の回転対称軸はレンズ２の光軸と一致して配置されている。１を回転対称軸方向から見た様子を示したのが図２である。図２（ａ）に示すようにリング開口は基本的には２つの細いリング部分から構成される。図中、斜線部分が遮光部を表し、内側の透過開口リングの半径が a1 、外側の透過開口リングの半径が a2 となっている。図より明らかに
a2  ＞a1＞ 0                                ‥‥‥(2)
で、各リングの幅は十分小さいものとする。
【００１０】
図２（ａ）に示した同心２重リング開口１は、例えば精密平面研磨したガラス基板の上に形成することができる。遮光は開口部以外の部分に光吸収材料を塗布したり、光反射材料を蒸着したりするなどの公知の方法によって容易に実現させることができる。
【００１１】
またガラス基板を用いる代わりに、リング開口を安価に型抜き開口として製作することも可能である。この場合には保持上の問題から完全なリングとはならず、図２（ｂ）に示したような回転対称性の崩れた近似２重リング開口となる。図２（ｂ）ではこの開口を１’と示しているが、実用上は１’を１の代わりに用いてもなんら差し支えない。
【００１２】
次いで光学系の作用について説明し、合わせて本発明の２重ベッセルビ−ムのパラメ−タ依存性について説明する。図１においてレ−ザ光Ｌは平行光として同心２重リング開口１を照明する。１を出射したレ−ザ光は２つのリング状の光となってレンズ２を通過し、レンズ２の像側焦点面上で重なり合う。２つのリング状の光は焦点面上で互いに異なる径と分布を持ったベッセルビ−ムとなり、コヒ−レントなため互いに干渉しあって２重ベッセルビ−ムを形成する。
【００１３】
像側焦点面３上に形成されるこの２重ベッセルビ−ムの振幅分布は同心２重リング１のフラウンホ−ファ回折を計算することによって求めることができる。周知のように回転対称系では、開口面上での中心軸である光軸からの距離をρ、開口の振幅分布を表わす瞳関数をＧ（ρ）、波数を k（＝2π／λ：λは波長) としたとき、光軸となす角の正弦が wとなる方向へ回折される光の振幅Ｕ(w) は
【００１４】
【数１】
0003553986.tif 000002
で与えられる。開口のリング幅が無限に小さい理想的な場合を仮定すると、瞳関数Ｇ（ρ）は
Ｇ（ρ）＝δ（ρ−ａ１）  ＋δ（ρ−ａ２）              ‥‥‥（４）
である。（4)を (3)式に代入して求められるのが無限遠に形成される２重ベッセルビ−ムの振幅Ｕ(w) で
Ｕ(w) ＝ 2π[ a1Ｊ0(ka1w) ＋ a2 Ｊ0(ka2w) ]     ‥‥‥(5)
である。
【００１５】
レンズ２の焦点面３上の振幅分布は２重ベッセルビ−ムの無限遠の強度分布と相似となる。即ちレンズの焦点距離を f、焦点面上での光軸からの距離を先に置いたように rとすると、 w＝ r/fより(5) 式は
Ｕ(r) ＝ 2π[ a1Ｊ0(ka1r/f) ＋ a2 Ｊ0(ka2r/f) ] ‥‥‥(6)
と変換される。ここで本発明の２重ベッセルビ−ム形成に対する条件を明確にするため、新たなパラメ−タとしてリング径の比εを導入し、更に系の Fナンバ−Fを外側のリングの有効径より次のように定義する。
【００１６】
ε＝ a1/a2                                      ‥‥‥(7)
F ＝ f/(2a2)                                    ‥‥‥(8)
このεとＦを (6)式に代入し、無関係な比例定数を省略すると、レンズ２の焦点面３上の振幅分布Ｕ(r) 及び強度分布Ｉ(r) は結局、
Ｕ(r) ＝εＪ0(επr/λF ) ＋Ｊ0(πr/λF )       ‥‥‥(9）
Ｉ(r) ＝ |Ｕ(r) |2                            ‥‥‥(10)
と表される。
【００１７】
(5),(6),(9) 式は同じ分布をパラメ−タ変換したにすぎないが、これらの式は２重ベッセルビ−ムの振幅が互いにスケ−ルの異なる２つのベッセルビ−ムの振幅の和で与えられるということを意味している。両者が振幅の和の形で互いに影響しあうことによって、従来単一のベッセルビ−ムでは不可能であったビ−ム形状のコントロ−ルが可能となった。パラメ−タεは図１の場合は２つのリングの径の比であるが、これはとりもなおさず２つのベッセルビ−ムの径の比と等しい。以降別の実施例においてもパラメ−タεが用いられるが、その場合にはεをビ−ム径の比として考えれば良い。
【００１８】
ここで具体的に２重ベッセルビ−ムにしたことによって得られる効果につき、波長λとＦナンバ−を固定した状態で説明を行う。パラメ−タはリング径比εで、εの変化に対する焦点面上でのスポット形状の変化を示したのが図３〜図６である。与えたパラメ−タは波長としてHeNeレ−ザのλ＝632.8nm 、Ｆナンバ−はＦ＝10とした。各図において横軸は焦点面上での光軸からの距離 rをmm単位で表したもの、縦軸は強度分布で中心ピ−クを１として正規化したものである。
【００１９】
図３から図６にεの値により２重ベッセルビ−ムの形状がどう変化するかを示した。図３にはεが 0と0.1 、図４には 0.2〜0.4 、図５には 0.5〜0.7 、図６には 0.8〜1.0 の場合が示されている。図３に示されているε＝0 は内側のリングが無い場合に対応するので、強度分布は従来のベッセルビ−ムそのものである。
【００２０】
従来技術で説明したように、第１回折リングの強度は中心強度の約 16%にも当たる。εの値が 0.1から 0.2と増加していくと第１回折リングの強度が減少するものの、第２回折リングの強度が増加し第１回折リングより大きくなる。しかしながらεが 0.2になっても大きいほうの第２回折リングの最大強度は 12%に押さえられており、従来のベッセルビ−ムの 16%に対し改善が認められる。
【００２１】
ε＝0.3 及び 0.4では今度は第２リングが減少を始め、最大強度を示す回折リングが第３リングに移っていく。即ちここまでのεの増加に伴う変化の過程は、最大強度を示す回折リングが段々外側の高い次数に移っていく現象を示している。外側に行くに従い最も大きい強度を示す回折リングの強度は減少し、中心に対し 7〜8%と低減化される。
【００２２】
ε＝0.5 及び 0.6は回折リングの最大強度が最も低減される状態である。強度の大きくなる次数が外側に行く傾向が続く中で、第１回折リングの強度が成長を始め、両者のバランスが取れて全体として副極大のピ−ク値が最も小さくなるのがこの条件である。この場合の回折光の最大強度は約6%で、従来のベッセルビ−ムの1/3 程度にまでなる。
【００２３】
ε＝0.7 以降は第１次回折リングが更に成長して、その影響が支配的になってくる過程である。第１次リングの強さはε＝0.7 で10% 、ε＝0.8 で13% 、ε＝0.9 で15% となる。ε＝1.0 では内側のリングと外側のリングが一致してしまうためもとのベッセルビ−ムそのものとなり、リングの最大強度は16% に戻ってしまう。
【００２４】
本発明の２重ベッセルビ−ムのスポット形状はεによりこのように変化する。従来のベッセルビ−ムで問題であった回折リングの低減化は２つのリングの半径の比εが 0.5〜0.6 の時が最適であり、実質的には
0.3 ≦ε≦ 0.7                                  ‥‥‥(11)
の範囲に納まれば良いことが分かった。
【００２５】
ベッセルビ−ムの特徴の一つは大きな焦点深度であった。２重ベッセルビ−ムにしてビ−ム形状を改善することにより、ベッセルビ−ム本来の特性がどのように変化するかを次に説明する。２重ベッセルビ−ムのデフォ−カス特性は(9) 式の振幅分布のフレネル回折を計算して求めることができる。フレネル回折積分を行った結果を全体の比例定数となる項を省略した形で示すと、デフォ−カス量 zを導入した振幅分布Ｕ(r,z) 及び強度分布Ｉ(r,z) は
Ｕ(r,z) ＝ε・exp[ik(1-ε2)z/8F2]・ Ｊ0(επr/λF)＋Ｊ0(πr/λF)‥‥‥(12)
Ｉ(r,z) ＝| Ｕ(r,z) |2                              ‥‥‥(13)
となる。ここで zは図１に示されているレンズの像側焦点位置を原点とした円筒座標系の光軸方向の座標である。
【００２６】
図３以下に示したのと同じように波長λ＝632.8nm 、 F＝10とし、ビ−ム形状のパラメ−タを最適条件であるε＝0.5 として(12),(13)を計算した結果を図７、図８に示す。
【００２７】
図７の(a),(b),(c) はそれぞれデフォ−カス量が0mm、0.1mm、0.2mm の時のビ−ムの強度分布である。図３〜図６と同じく横軸は rで光軸からの距離、縦軸はデフォ−カス 0の場合の中心ピ−ク強度を１と正規化した強度を示している。
【００２８】
図７(a) は回折リング強度の低減化された２重ベッセルビ−ムのデフォ−カスがない z＝0 の場合で、図５のε＝0.5 と同じものである。これを図７及び図８の基準状態とする。通常のガウスビ−ムと同様に中心強度の 1/e2 でスポットの直径を定義すると、径は 8.4μｍに相当する。図７(b) のように 0.1mmのデフォ−カスを行うと、中心のピ−ク強度は約 80%、図７(c) のように 0.2mm  のデフォ−カスを行うと、中心のピ−ク強度は約 40%にまで低下する。
【００２９】
図７の計算結果に示されるように、回折リング強度の低減化された２重ベッセルビ−ムには従来のベッセルビ−ムの超長深度という性質はない。しかし絶対値に着目すれば、２重ベッセルビ−ムは同一のスポット径のガウスビ−ムに比べ約2倍、エアリパタ−ンと比べ約 1.2倍の焦点深度を持っている。
【００３０】
一方で２重ベッセルビ−ムは２光束干渉から来る特徴的なデフォ−カス特性を持っている。図８はそれを示すものでデフォ−カス量を更に大きくした場合、即ちデフォ−カス量 zが 0.3mm,0.5mm,0.7mmになった場合のビ−ム強度分布を示したものである。
【００３１】
図８(a) に示したデフォ−カス量が 0.3mmの場合は図７(c) の 0.2mmの場合よりも一段と中心強度が低下し、基準状態の約 14%の中心ピ−ク強度となる。しかしながら図８(b) のデフォ−カス量 0.5mmになると逆に強度が増加し、中心ピ−クは約 50%に、図８(c) のデフォ−カス 0.7mmではビ−ム形状は更に修正されて基準状態と殆ど同じ強度分布になる。
【００３２】
図８に示したビ−ム形状の回復現象は(12)式により説明される。(12)式においてデフォ−カスzによって変化するのは第１項のエックスポネンシャルの肩の項のみである。この指数項は exp(i・p・z) の型をしているのでデフォ−カス量 zの変化に対し周期的に変化を行う。特に zに関しては１次の形をしているため一定のピッチの z毎に指数項の括弧の中が同じ値となり、強度分布が同一になる、即ち一定ピッチ毎に同じ強度分布が繰り返し現われることになる。
【００３３】
光軸方向に同じパターンが繰り返し現われるという現象は回折格子を単色光で照明したときに一定ピッチで格子像が現われるフーリエイメージと呼ばれる現象と類似する。フーリエイメージが複数個の明確に分離した回折光の伝播に伴う相互干渉現象として説明されるのと同様に、本発明の２重ベッセルビームのデフォーカス特性も２つのベッセルビームの干渉現象として説明することができる。言い換えれば２重ベッセルビームのデフォーカス特性は微小スポットのフーリエイメージと見ることも可能である。
【００３４】
２重ベッセルビ−ムのフ−リエイメ−ジのピッチ zp は(12)式より
k( 1−ε2) zp/8F2 ＝ 2π                        ‥‥‥(14)
を解くことで、
zp ＝ 8λF2/( 1−ε2)                          ‥‥‥(15)
と求められる。図７及び図８で計算した条件であるλ＝632.8nm 、 F＝10、ε＝0.5 を(15)式に代入すると zp ＝0.675mm となる。図８(c) の 0.7mmデフォ−カスでのビ−ム形状の回復はこの計算結果と一致している。
【００３５】
以上図１の光学系を用いて２重ベッセルビ−ムの基本的な性質を説明したが、２重ベッセルビ−ムは他の方法によっても形成することが可能である。
【００３６】
図９はその一例で、図９(a) は２重円錐プリズム５を用いたものである。プリズムを利用した発生法は光の利用効率が図１の方式に比べ高いという利点がある。５の片一方の面は第１の頂角を持つ円錐面６と、前記第１の頂角とは異なる第２の頂角を持つ円錐面７から構成されており、２つの円錐面と対抗する面は平面となっている。この２重円錐プリズム５の平面側に不図示のレ−ザ光源から出射して平行光に変換されたレ−ザ光Ｌを入射させる。
【００３７】
５を通過したレ−ザ光Ｌのうちの一部は第１の頂角を持つ円錐面６から出射し、残りは第２の頂角を持つ円錐面７から出射する。それぞれの円錐面から出射したレ−ザ光が互いに交わる領域に観測面８を設定すると本発明の２重ベッセルビ−ムが形成される。
【００３８】
図９(a) は第１の頂角を持つ円錐面６と第２の頂角を持つ円錐面７との境界線に段差が生じない構成例となっているが、図９(b) のように段差のある２重円錐プリズム５’を用いることも可能である。この場合も２つの円錐面を通過した光が交差する領域８で相互の干渉により２重ベッセルビ−ムを発生させることができる。
【００３９】
図１０は物理光学素子を用いて２重ベッセルビ−ムを発生させる実施例を示したものである。同図において９は振幅型の位相フィルタ−で、その振幅透過率（透過関数）F(r)は、
F(r)＝ε・exp[ik(1-ε2)z0/8F2]・Ｊ0(επr/λF)＋Ｊ0(πr/λF)‥‥‥(16)
で与えられる。(16)式は z0 ＝0 と置いて簡単にすると、
F(r)＝ε・ Ｊ0(επr/λF)＋Ｊ0(πr/λF)             ‥‥‥(17)
となり(9) 式と一致する。ここで rは光軸からの距離、ε,F,z0 は定数である。
【００４０】
振幅位相フィルタ９に入射する平行レ−ザビ−ムＬの振幅を１とすれば、フィルタ９出射直後の振幅分布は(16)または(17)式そのものになり、２重ベッセルビ−ムを形成させることができる。図１０で示されるフィルタ９は図１の光学系や図９の２重円錐プリズムに比べて光軸方向の厚みが小さく、且つ一つの素子で済むので最もコンパクトな２重ベッセルビ−ム発生素子となる。
【００４１】
図１１は(17)式の振幅透過率を持つ振幅位相フィルタ９によって形成される２重ベッセルビ−ム発生の様子を示すもので、微小スポットのフ−リエイメ−ジの様子を強調して示したものである。パラメ−タεは 0.5近傍の値である。
【００４２】
図１１においてＬはレ−ザからの平行ビ−ム、９は振幅位相フィルタ、Ｓ0,Ｓ1,Ｓ2,Ｓ3、…は振幅位相フィルタ９の出射面からの距離がそれぞれ 0,zp,2zp,3zp,…の位置に形成された微小スポットを示す。 図のように微小スポットがフ−リエイメ−ジの原理より光軸方向に等間隔に並ぶ。zpの値は(15)式で与えられる。フィルタ−９の代わりに図１や図９の光学系を用いても同様なzp毎の微小スポットが形成されるが、形成される領域は２つのビ−ムが重なり合う領域に限定される。
【００４３】
２重ベッセルビ−ムは以上のように簡単に発生させることができて、従来のベッセルビ−ムで生じる余計な干渉パタ−ンが抑制されており、しかもガウスビ−ムより焦点深度が大きいため、多方面に応用が可能である。図１２はその一例で光走査装置に２重ベッセルビ−ムを適用したものである。
【００４４】
図１２において１０は光源の半導体レ−ザ、１１はコリメ−タレンズ、９は２重ベッセルビ−ムを発生させる振幅位相フィルタ−、１２はその前側焦点面をフィルタ−９の出射面に一致させたレンズ、１３は回転ポリゴンミラ−、１４はｆθレンズ、１５は被走査面である。Ｓ0,Ｓ1,Ｓ2,…は振幅位相フィルタ−９の近傍に形成される微小スポットのフ−リエイメ−ジ、…Ｓ-2',Ｓ-1',Ｓ0',Ｓ1', Ｓ2', …は被走査面１５近傍に形成される微小スポットのフ−リエイメ−ジをそれぞれ強調して示したものである。
【００４５】
半導体レ−ザ１０から出射したレ−ザビ−ムはコリメ−タレンズ１１で平行ビ−ムとなり、振幅位相フィルタ−９に入射する。振幅位相フィルタ−９は図１１に示したとおりで、出射後のビ−ムは２重ベッセルビ−ムとなって微小スポットのフ−リエイメ−ジＳ0,Ｓ1,Ｓ2,…を９の近傍に形成する。光学系の基本量を決定するスポットＳ0 について着目すると、Ｓ0 から出射した発散ビ−ムはレンズ１２により平行ビ−ムに変換され、レンズ１２の後側焦点面近傍に配置された回転ポリゴンミラ−１３のミラ−反射面によって反射偏向される。反射されたビ−ムはｆθレンズ１４を通過後、被走査面１５上にビ−ムスポットＳ0'を形成する。
【００４６】
スポットＳ0'は回転ポリゴンミラー１３の回転に伴って被走査面上を走査する。他のスポットＳ1,Ｓ2,…も同様の光路を通り被走査面１５からデフォ−カスした位置でスポットＳ1',Ｓ2', …を形成する。また振幅位相フィルタ−９の前側に虚像として形成されている微小スポットＳ-1,Ｓ-2, …も同様の光路を通って被走査面１５からデフォ−カスした位置にスポットＳ-1',Ｓ-2',…を形成する。これら全てのスポット群…Ｓ-2',Ｓ-1',Ｓ0',Ｓ1',Ｓ2',…が被走査面１５上もしくはその近傍にビ−ムの伝播方向に沿って一直線上に形成され、回転ポリゴンミラー１３の回転とともに走査が行われる。
【００４７】
このようなスポット群の形成は光学系の組み立て調整上多大な利点がある。図１２の配置では被走査面上に丁度スポットＳ0'が来ているが、実際に装置を組み立てる際にはレンズの曲率半径、各光学要素間の面間隔の誤差、屈折率の誤差などにより、設計値通り組み立ててもスポットＳ0'は必ずしも被走査面１５と合致せず光軸方向にずれてばらつく。このようなばらつきを吸収するため、従来のガウスビ−ムスポットやエアリ−パタ−ンスポットなどの単一スポット形成システムではレンズ間の距離や、物体面或は像面の位置を大きく変化させて、被走査面１５上にスポットを結像させるように調整を行う必要があった。
【００４８】
しかしながら図１２のような本発明の２重ベッセルビ−ムを適用した光走査装置ではビ−ムの伝播方向にスポットが多重に結像点を持っているため複雑な調整は必要としない。例えばスポットＳ2'が被走査面１５の近傍に位置していれば、スポットＳ0'の代わりにＳ2'を１５の位置に持ってきてＳ2'を走査スポットとして使用すれば良い。このように２重ベッセルビ−ムを用いることで光学系の組み立て調整は大幅に簡易化される。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように２重ベッセルビ−ムは簡単な光学系で実現でき、スポット形状と深度の関係において従来知られているビーム径の持っている利点を合わせ持った効果を実現することができる。ベッセルビ−ムに比べた場合、回折リング（サイドロ−ブ）の低減された走査スポットが得られるため、より高画質な出力パタ−ンを得られることがあげられる。またガウスビ−ムやエアリ−パタ−ンに比べた場合には深度の深い走査ビ−ムスポットが得られるため、装置全体としてのシステム構成、設計上の誤差配分などの点で有利になる。第３にフ−リエイメ−ジを利用できる結果、光学系の組立調整が容易化できるなどといった点も有利な点である。
【００５０】
このように２重ベッセルビ−ムは扱いやすいビ−ム形状であって、なおかつ深度が大きいため光走査装置、光記憶装置等の光学装置全般の広い範囲で応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２重ベッセルビ−ムを発生させる実施例１の２重リング
開口を用いた光学系を示す図
【図２】本発明の実施例１の２重開口リングを示す図
【図３】２重ベッセルビ−ムのパラメ−タε(0〜0.1)依存性を示す図
【図４】２重ベッセルビ−ムのパラメ−タε(0.2〜0.4)依存性を示す図
【図５】２重ベッセルビ−ムのパラメ−タε(0.5〜0.7)依存性を示す図
【図６】２重ベッセルビ−ムのパラメ−タε(0.8〜1.0)依存性を示す図
【図７】２重ベッセルビ−ムのデフォ−カス依存性を示す図
【図８】２重ベッセルビ−ムのデフォ−カス依存性を示す図
【図９】本発明の実施例２の２重円錐プリズムを用いた光学系を示す図
【図１０】本発明の実施例３の振幅位相フィルタ−を用いた光学系の図
【図１１】振幅位相フィルタ−でのフ−リエイメ−ジの発生を示す図
【図１２】本発明の２重ベッセルビ−ムを光走査装置に応用した実施例
【符号の説明】
１  ２重リング開口
２  レンズ
３  レンズ２の焦点面
４  観測面
５，５’  ２重円錐プリズム
６  第１の頂角を持った円錐プリズム
７  第２の頂角を持ったた円錐プリズム
８  観測面
９  振幅位相フィルタ−
１０  半導体レ−ザ
１１，１２，１４  レンズ
１３  回転ポリゴン
１５  被走査面
【図１】
0003553986.tif 000003
【図２】
0003553986.tif 000004
【図３】
0003553986.tif 000005
【図４】
0003553986.tif 000006
【図５】
0003553986.tif 000007
【図６】
0003553986.tif 000008
【図７】
0003553986.tif 000009
【図８】
0003553986.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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