(57)【要約】【課題】低コストで所望の光学性能を得ることができる回折光学素子、この回折光学素子を光学系に用いることにより、温度の変化によるピント位置ずれを抑制することが可能な光走査装置および画像形成装置を得る。【解決手段】光源からの光束を像面上に集光させる光学系に用いられる回折光学素子であって、回折光学素子は、入射光束を回折させ所定のパワーを得る樹脂製回折光学素子であり、樹脂製回折光学素子の回折格子はパワーを発生させる複数の傾斜部とこれら傾斜部間の壁部４、４´、・・を有し、回折格子の壁部４、４´、・・の延長線は、何れの場所においても光軸に平行な直線と１点で交わり、傾斜部がその回折格子への入射光束に対して非平行である。この樹脂製回折光学素子を用いた光走査装置および画像形成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を像面上に集光させる光学系において、
上記光学系は、入射光束を回折させ所定のパワーを得る樹脂製回折光学素子を有し、
上記樹脂製回折光学素子の回折格子はパワーを発生させる複数の傾斜部とこれら傾斜部間の壁部を有し、
回折格子の上記壁部の延長線は、何れの場所においても光軸に平行な直線と１点で交わり、
かつ、上記傾斜部がその回折格子への入射光束に対して非平行であることを特徴とする回折光学素子。
【請求項２】
一繋がりの上記壁部の光軸に対する角度が略一定であることを特徴とする請求項１記載の回折光学素子。
【請求項３】
光軸を含む断面によってパワーの異なる回折光学素子であって、一繋がりの上記壁部の光軸に対する角度が場所により異なることを特徴とする請求項１記載の回折光学素子。
【請求項４】
光軸に垂直な面内において、上記回折格子の各壁部と光軸との距離が、上記回折光学素子の回折格子側表面から傾斜部の曲率中心方向へ向かうにしたがって短くなっていることを特徴とする請求項１記載の回折光学素子。
【請求項５】
回折格子の壁部の光軸に対する角度θは、その回折格子の深さをｈ、格子ピッチをＰとしたとき、
０≦ｔａｎθ≦０．１Ｐ／ｈ
なる条件を満足することを特徴とする請求項２記載の回折光学素子。
【請求項６】
回折格子の壁部の光軸に対する角度θは、回折光学素子の光軸から離れるに従い小さくなるように連続的に変化していることを特徴とする請求項１記載の回折光学素子。
【請求項７】
回折光学素子を成形する金型はレンズ外周部に接する部分と回折格子面に接する部分が別体であり、回折格子面に接する金型が光軸方向に引き抜かれて回折光学素子が取り出されることによって成形されたものであることを特徴とする請求項１記載の回折光学素子。
【請求項８】
回折格子への入射光束の方向ベクトルをＬ→、その回折格子の壁部の方向ベクトルをｗ→としたとき、
０＜｜Ｌ→・ｗ→｜＜０．９９８
の式を満たすことを特徴とする請求項１記載の回折光学素子。
【請求項９】
半導体レーザからなる光源と、この光源からの光束をカップリングするカップリング光学系と、このカップリング光学系からの光束を偏向器に導く第１光学系と、この第1光学系からの光束を主走査方向に偏向させる光偏向器と、この光偏向器により偏向された光束を集光させる走査光学系と、を備えたレーザ走査装置であって、
上記カップリング光学系と第１光学系を構成するレンズの少なくとも１枚は回折光学素子であり、
上記回折光学素子は請求項１〜８のいずれかに記載の回折光学素子であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、電子写真プロセス中の露光プロセスを実行する手段として請求項９記載の光走査装置が用いられていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折光学素子、それを用いた光走査装置およびそれを用いたデジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光源から射出された光束を光偏向器で偏向し、偏向された光束を走査光学素子によって被走査面（結像面）上に結像させるようにした光走査装置が知られている。このような光走査装置において、上記走査光学素子が、少なくとも１枚の回折光学素子を備えていることを特徴とする光走査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている回折光学素子は、基板面上に回折格子が形成され、この回折格子は、パワーを発生させる傾斜部と、この傾斜部の一方の端部端部と上記基板とをつなぐ壁部とを備えている。
【０００３】
光走査装置は、光源から射出された光束を平行光束または緩やかな発散光束あるいは収束光束にして後続の光学系にカップリングする第１レンズとしてのカップリングレンズ、光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像を結ばせる第２レンズとしてのシリンドリカルレンズ、そして第３レンズとしての走査レンズなど各種のレンズを有している。これらのレンズは、それぞれの機能を果たすためにさまざまな形をしており、これらをガラスレンズで作ることは困難であるため、多くの樹脂製のレンズが使用されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
従来、回折光学素子は、光学活性も持つ材料を、光学素子製作のための光学系内において露光し、あるいは素子材料に直接パターンを切削し、または光リソグラフィで刻んで作成している。そのため、従来の回折光学素子は大量生産ができずコスト高となっていた。
そこで、例えば特許文献１に記載されているような回折光学素子を、特許文献２に記載されているような樹脂製とし、これを光走査装置の光学素子として使用することが考えられる。回折光学格子を樹脂製とする場合、金型を使用した一体成形によって作製することが考えられる。例えば、作製しようとする回折格子の表面形状に対応した陰画を金型に刻み、この金型を用いて射出成形により回折光学素子を作る方法が考えられている。しかし、この製作法によれば、成形された樹脂製回折光学格子を金型から抜くときに回折光学格子が変形し、所望の光学性能が得られないことが問題となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１５９９５６号公報
【特許文献２】特開２００２−２１４５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、低コストで所望の光学性能を得ることができる回折光学素子を得ることを目的とし、この回折光学素子を光学系に用いることにより、温度の変化によるピント位置ずれを抑制することが可能な光走査装置および画像形成装置を得ることを目的とする。
本発明はまた、上記回折光学素子を有してなる光学系を光走査装置および画像形成装置に用いることにより、低コストで良好な性能を持つ、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置および画像形成装置に好適な光走査装置を得ることを目的とする。
本発明はまた、複数の光源を設けることによって光走査装置をマルチビーム化することも可能であり、もって、光偏向器としての例えばポリゴンミラーの回転数を低減することができ、ポリゴンミラーの消費電力を低減することが可能な光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光源からの光束を像面上に集光させる光学系において、上記光学系は、入射光束を回折させ所定のパワーを得る樹脂製回折光学素子を有し、この樹脂製回折光学素子の回折格子はパワーを発生させる複数の傾斜部とこれら傾斜部間の壁部を有し、回折格子の上記壁部の延長線は、何れの場所においても光軸に平行な直線と１点で交わり、かつ、上記傾斜部がその回折格子への入射光束に対して非平行であることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記の構成上の特徴を有することによって、所期の目的を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる回折光学素子、光走査装置および画像形成装置の実施例について説明する。
図２は、射出成形により回折光学素子を成形する装置である成形金型の例を模式的に表した断面図である。この金型は、一つの金型１ともう一つの金型２からなり、これらの金型１，２を結合することによって、所定の形状の回折光学素子を成形するための空間（キャビティ）が形成されるようになっている。金型２には樹脂材料を金型内に注入するための樹脂注入口３が設けられている。この金型を用いた回折光学素子の成形過程は以下の通りである。
（１）金型１，２を適切な温度に加熱する。
（２）樹脂注入口３から溶融した樹脂材料を金型内に注入する。
（３）全体を冷却する。
（４）適当な温度に下がったところで、金型１と金型２を分離する。
（５）樹脂による成形品である回折光学素子を光軸方向に引き出し、取り出す。
【００１０】
この例のように、分割した金型１，２を接合した状態で樹脂成形すると、成形品の、金型の接合部に対応する位置にバリが生じる。上記図２に示す金型の例は、回折光学素子の外周部を成形する金型２と回折格子面を成形する金型１が別体であり、回折格子面を成形する金型１を光軸方向に引き抜き、金型２から回折光学素子を取り出す構成となっている。そのため、バリ部分が回折格子にかからず、バリが存在することを原因とする光学性能の劣化がなく、回折光学素子成形用金型として望ましい構成になっている。
図２に示す例は、金型が２つに分かれる構成となっているが、もっと多くの部分に分かれる構成としてもよい。また、図２に示す例は、回折光学素子の１面のみに回折格子を持つ構成となっているが、両面に回折格子を有する構成であってもよい。かかる構成の回折光学素子を成形する金型は、１面の回折格子を成形する金型と、他の１面の回折格子を成形する金型と、回折光学素子の外周を成形する金型を有してなるものであることが望ましい。
【００１１】
図１は金型と回折光学素子が接する部分を拡大した図である。図１（ａ）は正のパワーを持つ回折格子、（ｂ）は負のパワーを持つ回折格子の例を示している。図１（ａ）（ｂ）において、回折光学素子の回折格子は、パワーを発生させる複数の傾斜部とこれら傾斜部間の壁部４、４’、４’’、・・・を有してなる。これら各傾斜部および各壁部４、４’、４’’、・・・は、回折光学素子の光軸の周りに同心の円状または楕円状に、したがって一繋がりに形成されている。
【００１２】
光軸に垂直な面内において、回折格子の各壁部と光軸との距離が、回折光学素子の回折格子側表面から傾斜部の曲率中心方向へ向かうにしたがって短くなっている。換言すれば、一つの壁部において、傾斜部の曲率中心と反対側の傾斜部に繋がる点から光軸までの距離をａ、傾斜部の曲率中心と同じ側の傾斜部に繋がる点から光軸までの距離をｂとしたとき、ａがｂよりも大きい（ａ＞ｂ）。また、回折格子の何れの場所においても光軸に平行な直線（図中の１点鎖線）と１点で交わる構成となっている。このようにすることにより、金型と回折光学素子の分離が容易となり、金型を分離するとき回折光学素子が変形することを防ぐことができる。
【００１３】
逆に、回折光学素子の回折格子側表面から斜面の曲率中心に向かうに従って長くし（ａ＜ｂの関係）、光軸に平行な直線と複数の点で交わる構成とすると、成形後の離型時に回折格子の各壁部４、４’、４’’、・・・が金型に引っ掛かり、金型と回折光学素子の分離の抵抗が大きくなり、回折光学素子を変形させるため、望ましくない。
【００１４】
さらに、上記壁部４、４’、４’’、・・・と入射光束は非平行とする。具体的には回折格子への入射光束の方向ベクトルをＬ→、壁部４、４’、４’’、・・・の方向ベクトルをｗ→としたときに、以下の式を満たし、壁部で反射した光束が正規の結像点近傍へ到達し、結像状態を乱さないようにすること望ましい。
０＜｜Ｌ→・ｗ→｜＜０．９９８
【００１５】
上記壁部４、４’、４’’、・・・は、ビームスポット径が増大しないように工夫するとさらに望ましい。図８にその様子を示す。図８（ａ）は、
０．９９８≦｜Ｌ→・ｗ→｜＜１
の場合を示している。これによれば、壁部で反射された光束は、斜面を通過した正規の光束と僅かに異なった光路を通り、結像状態を乱す。
図８（ｂ）は
０＜｜Ｌ→・ｗ→｜＜０．９９８
の場合を示している。これによれば、壁部で反射された光束は、斜面を通過した正規の光束とは全く異なった光路を通る。この壁部で反射された光束のみを遮蔽することは容易であり、この光束のみを遮蔽することによって、結像状態を乱さないようにすることができる。
【００１６】
図３は回折格子の傾斜部５と壁部４の一組を抜き出した図である。図３において、左側より平行光束が入射した場合、傾斜部５に入射した光束は所望の方向に回折されるが、壁部４に入射した光束は所望の方向へは行かず、甚だしい場合にはゴースト光となってしまう。また、この一組の傾斜部５と壁部４に入射する光束の内、壁部４へ入射する光束の割合は次式で表される。
ｈｔａｎθ／Ｐ
ｈは回折格子の深さ、Ｐは格子ピッチ、θは回折格子の壁部の光軸に対する角度をそれぞれ示している。ここで、走査光学系、その他の一般的な光学系においては、入射光束が所望の方向へ行くことなく光のロスとなる割合は１０％以下であることが望ましい。これは次式で表される。
０≦ｔａｎθ≦０．１Ｐ／ｈ
【００１７】
また、図４、図５に示すように、回折光学素子のピッチＰは光軸を離れるほど小さくなっており、光軸から離れるほど１ピッチ内に入射する光束が少なくなる。そこで、回折の効果を充分得るためには壁部の光軸に対する角度θを、回折光学素子の光軸から離れるに従い小さくなるように連続的に変化小さくして、傾斜部に入射する光束を多くすることが望ましい。
【００１８】
図４は、回折光学素子の一例を光軸方向から見た図である。一繋がりの壁が複数、同心円に沿って形成されている。この回折光学素子を成形する金型に回折格子の陰画を刻むときに、金型を固定して刃物を回すか、刃物を固定して金型を回すことになる。このときに一繋がりの壁（図で一つの円で示す）では壁部の角度を変えないようにするのが望ましい。刃物の角度を変えずに１回転で一繋がりの壁部を加工することができるからである。
【００１９】
図５に、もうひとつの回折光学素子の例を光軸方向から見た図で示す。一繋がりの壁が楕円形状に形成されている。ここでは方向によってパワーが異なり、一繋がりの壁部であっても場所によりピッチが異なる。従って、一繋がりの壁部であってもピッチが狭い場所では壁部の光軸に対する角度θを小さくし、回折の効果を充分得られるようにするのが望ましい。
【００２０】
次に、本発明にかかる回折光学素子を用いた走査光学系の実施例を挙げて説明する。その光路図を図６に示す。図６において、符号１１は半導体レーザからなる光源、１２はカップリングレンズ、１３はアパーチャ、１４はアナモルフィックレンズ、１５は光偏向器としてのポリゴンミラー、１６は偏向器側走査レンズ、１７は像面側走査レンズ、１８は防塵ガラス、１９は像面、１０は防音ガラスをそれぞれ示している。
【００２１】
光源１１は厚さ０．３ｍｍのカバーガラスの付いた半導体レーザである。光源１１から射出した光束はカップリング光学系をなすカップリングレンズ２により略平行光となり、アパーチャ３を経て、第１光学系をなすアナモルフィックレンズ１４により副走査方向にのみ収束され、光偏向器としてのポリゴンミラー５の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像が結ばれる。上記光束は、ポリゴンミラー５が回転駆動されることによって偏向反射され、偏向器側走査レンズ１６と像面側走査レンズ７により、防塵ガラス１８を経て、像面１９に結像する。光源１１とカップリングレンズ１２は同一の部材に固定されている。レンズは全て樹脂製である。
【００２２】
カップリングレンズ１２は、光源側の面に主走査方向と副走査方向に同じ正パワーを持つ回折格子が設けられ、像側の面に非球面からなる正のパワーを持つ屈折面が設けられている樹脂製回折光学素子である。回折格子は、通常の屈折面とは波長変化による屈折角の変化方向が逆である。従って、光学系全系の正のパワーの一部を回折格子に割り当てることにより、カップリングレンズ１２自体が樹脂であるため、温度変化により発生するピント位置ずれはもちろん、本光学系の別の樹脂レンズによる温度変化によるピント位置ずれも補正することができる。しかし、カップリング光学系の正パワーを回折格子だけに担わせると、波長変化に対して敏感になりすぎるので、正パワーを持つ屈折面も有することが望ましい。
カップリングレンズ１２の回折格子は光軸を中心とした同心円に沿って格子状に刻まれている。
【００２３】
アナモルフィックレンズ１４は、光源側の面に副走査方向にのみ負のパワーを持つ屈折面が設けられ、像側の面に副走査方向のみに正のパワーを持つ回折格子が設けられている樹脂製回折光学素子である。主走査方向の温度変化によるピント位置ずれに関してはカップリングレンズ１２に設けられた回折格子で補正可能であるが、副走査方向は主走査方向より光学系全系の正のパワーが強いため、副走査方向に対しても温度変化によるピント位置ずれを補正するためには、副走査方向にさらに回折格子の正のパワーが必要である。このパワーを担うものがアナモルフィックレンズ１４に設けられた副走査方向のみにパワーを持つ回折格子である。
【００２４】
以下に光学系データを示す。
光源波長は２５℃で７８０．１ｎｍ、４５℃で７８６．５ｎｍとした。カップリングレンズ１２については以下の通りである。光源側面形状は、同心円格子の回折格子である。回折格子の位相関数φ（ｈ）は、式（６）で表される。
φ（ｈ）＝Ｃ１・ｈ＾２・・（６）
ここで、光軸からの距離をｈ、位相係数をＣ１とする。係数は以下の通りである。
Ｃ１＝−１．１２７０Ｅ−０２
【００２５】
カップリングレンズ１２の像面側面形状は、次の式（１）で表される非球面であり、係数は以下の通りである。
ｘ＝（ｈ＾２／Ｒ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（ｈ／Ｒ）＾２｝］
＋Ａ４・ｈ＾４＋Ａ６・ｈ＾６＋Ａ８・ｈ＾８＋Ａ１０・ｈ＾１０  ・・・（１）
ここで、光軸からの距離をｈ、近軸曲率半径をＲ、円錐定数をＫ、高次の係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、光軸方向のデプスをｘとする。
Ｒ＝−３４．３２８６５
Ｋ＝−７１．５１７１３７
Ａ４＝−０．２０８４２２Ｅ−０３
Ａ６＝０．６５１４７５Ｅ−０５
Ａ８＝−０．２３８１９９Ｅ−０６
Ａ１０＝０．７７０４３５Ｅ−０８
【００２６】
アナモルフィックレンズ１４については以下の通りである。光源側面形状は、主走査方向には平面、副走査方向には式（７）で表される非円弧形状である。
ｘ＝（ｚ＾２／Ｒｓ）／［１＋√｛１−（１＋K）（ｚ／Ｒｓ）＾２｝］
＋Ｂ４・ｚ＾４＋Ｂ６・ｚ＾６＋Ｂ８・ｚ＾８＋Ｂ１０・ｚ＾１０・・（７）
ここで、光軸からの副走査方向距離をｚ、副走査方向近軸曲率半径をＲｓ、円錐定数をＫ、高次の係数をＡ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０、光軸方向のデプスをｘとする。係数は以下の通りである。
Ｒｓ＝−５４．４６５０７
Ｋ＝−０．０７２５４２
Ｂ４＝０．５７７３５０Ｅ−０７
Ｂ６＝０．４７４０３８Ｅ−０７
Ｂ８＝−０．１９０２５３Ｅ−０７
Ｂ１０＝０．２４７３５２Ｅ−０８
【００２７】
像面側面形状は副走査方向に格子を持つ回折格子である。回折光学面の位相関数φ（ｚ）は、式（８）で表される。
φ（ｚ）＝Ｃ１・ｚ＾２・・（８）
ここで、光軸からの副走査方向距離をｚ、位相係数をＣ１とする。係数は以下の通りである。
Ｃ１＝−８．８１４８Ｅ−０３
【００２８】
偏向器側走査レンズ１６については以下の通りである。光源側面形状は、主走査面内における面形状は式（９）で表される非円弧形状をなしている。
ｘ＝（ｙ＾２／Ｒｓ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／Ｒｓ）＾２｝］
＋Ａ４・ｙ＾４＋Ａ６・ｙ＾６＋Ａ８・ｙ＾８＋Ａ１０・ｙ＾１０・・（９）
ここで、光軸からの主走査方向距離をｙ、主走査方向近軸曲率半径をＲｍ、円錐定数をＫ、高次の係数をＡ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０、光軸方向のデプスをｘとする。
【００２９】
副走査方向の曲率は光軸からの主走査方向距離に応じて式（１０）で表されるように変化している。
Ｃｓ（Ｙ）＝１／Ｒｓ（０）＋Ｂ１・Ｙ＋Ｂ２・Ｙ＾２
＋Ｂ３・Ｙ＾３＋Ｂ４・Ｙ＾４＋Ｂ５・Ｙ＾５＋・・・（１０）
ここで、光軸からの主走査方向距離をY、副走査方向曲率をＣｓ、円錐定数をＫ、高次の係数をＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５、とする。係数は以下の通りである。
Ｒｍ＝−２７９．９、  Ｒｓ＝−６１
Ｋ＝−２．９０００００Ｅ＋０１
Ａ４＝１．７５５７６５Ｅ−０７
Ａ６＝−５．４９１７８９Ｅ−１１
Ａ８＝１．０８７７００Ｅ−１４
Ａ１０＝−３．１８３２４５Ｅ−１９
Ａ１２＝−２．６３５２７６Ｅ−２４
Ｂ１＝−２．０６６３４７Ｅ−０６
Ｂ２＝５．７２７７３７Ｅ−０６
Ｂ３＝３．１５２２０１Ｅ−０８
Ｂ４＝２．２８０２４１Ｅ−０９
Ｂ５＝−３．７２９８５２Ｅ−１１
Ｂ６＝−３．２８３２７４Ｅ−１２
Ｂ７＝１．７６５５９０Ｅ−１４
Ｂ８＝１．３７２９９５Ｅ−１５
Ｂ９＝−２．８８９７２２Ｅ−１８
Ｂ１０＝−１．９８４５３１Ｅ−１９
【００３０】
像面側面形状は、式（１）で表される非球面であり、係数は以下の通りである。
Ｒ＝−８３．６
Ｋ＝−０．５４９１５７
Ａ４＝２．７４８４４６Ｅ−０７
Ａ６＝−４．５０２３４６Ｅ−１２
Ａ８＝−７．３６６４５５Ｅ−１５
Ａ１０＝１．８０３００３Ｅ−１８
Ａ１２＝２．７２７９００Ｅ−２３
【００３１】
像側走査レンズ１７については以下の通りである。光源側面形状は、主走査面内における面形状は式（９）で表される非円弧形状をなしている。副走査曲率は光軸からの主走査方向距離に応じて式（１０）で表されるように変化している。係数は以下の通りである。
Ｒｍ＝６９５０、Ｒｓ＝１１０．９
Ｋ＝０．００００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．５４９６４８Ｅ−０８
Ａ６＝１．２９２７４１Ｅ−１４
Ａ８＝−８．８１１４４６Ｅ−１８
Ａ１０＝−９．１８２３１２Ｅ−２２
Ｂ１＝−９．５９３５１０Ｅ−０７
Ｂ２＝−２．１３５３２２Ｅ−０７
Ｂ３＝−８．０７９５４９Ｅ−１２
Ｂ４＝２．３９０６０９Ｅ−１２
Ｂ５＝２．８８１３９６Ｅ−１４
Ｂ６＝３．６９３７７５Ｅ−１５
Ｂ７＝−３．２５８７５４Ｅ−１８
Ｂ８＝１．８１４４８７Ｅ−２０
Ｂ９＝８．７２２０８５Ｅ−２３
Ｂ１０＝−１．３４０８０７Ｅ−２３
【００３２】
像側面形状は、主走査面内における面形状は式（９）で表される非円弧形状をなしている。副走査曲率は光軸からの主走査方向距離に応じて式（１０）で表されるように変化している。係数は以下の通りである。
Ｒｍ＝７６６、Ｒｓ＝−６８．２２
Ｋ＝０．００００００Ｅ＋００
Ａ４＝−１．１５０３９６Ｅ−０７
Ａ６＝１．０９６９２６Ｅ−１１
Ａ８＝−６．５４２１３５Ｅ−１６
Ａ１０＝１．９８４３８１Ｅ−２０
Ａ１２＝−２．４１１５１２Ｅ−２５
Ｂ２＝３．６４４０７９Ｅ−０７
Ｂ４＝−４．８４７０５１Ｅ−１３
Ｂ６＝−１．６６６１５９Ｅ−１６
Ｂ８＝４．５３４８５９Ｅ−１９
Ｂ１０＝−２．８１９３１９Ｅ−２３
【００３３】
面間隔は以下の通りである。
ｄ１＝２６．０７１４４
ｄ２＝３．８
ｄ３＝１０２．８
ｄ４＝３．０
ｄ５＝１２１．７４４８
ｄ６＝６４．００６８５
ｄ７＝２２．６
ｄ８＝７５．８５
ｄ９＝４．９
ｄ１０＝１５８．７１
【００３４】
なお、本光学系において、半導体レーザの温度２５℃と４５℃における波長をそれぞれ６５５ｎｎと６５９ｎｍとした。また、厚さ１．９ｍｍ(２５℃)の防音ガラス１０と防塵ガラス１８を挿入し、計算している。なお、このガラスの屈折率は、
光線波長６５５ｎｍ、温度２５℃で１．５１４３７１、
光線波長６５９ｎｍ、温度４５℃で１．５１４２９１、
線膨張係数は７．５Ｅ−０６Ｋ−１とした。
レンズは全て同一の樹脂材料からなり、屈折率は、
光線波長６５５ｎｍかつ温度２５℃で１．５２７２５７、
光線波長６５９ｎｍかつ温度４５℃で１．５２５３６８、
線膨張係数は７．０Ｅ−０５Ｋ−１とした。
第1保持部材の線膨張係数は４．０Ｅ−０５Ｋ−１とした。
【００３５】
以上の条件より、温度による光線波長、屈折率、面形状、肉厚の変化を考慮に入れて、像面位置に対するピント位置を算出すると以下の結果が得られる。
2006227273.tif 000003
この結果より、環境温度が２５℃から４５℃に変化するときのピント位置変化が、回折格子を用いることにより補正されていることが分かる。
【００３６】
なお、実施の形態の光走査装置はシングルビーム方式であるが、光源として複数の半導体レーザからの光束をプリズム等で合成する方式や半導体レーザアレイを用いることにより、光走査をマルチビーム方式で行うこともできる。
【００３７】
図７は、本発明にかかる回折光学素子および光走査装置を用いた画像形成装置の実施形態を示している。この画像形成装置は光プリンタであり、感光媒体として円筒状に形成された光導電性の感光体１１１を有し、その周辺に帯電手段１１２（帯電ローラによる接触式のものを示しているが、コロナチャージャや帯電ブラシを用いることもできる）、現像装置１１３、転写手段１１４（転写ローラを示しているがコロナチャージャを用いるものであってもよい）、クリーニング装置１１５を有している。符号１１６は定着装置を示す。
【００３８】
また、光走査装置１１７を有し、帯電手段１１２と現像装置１１３との間で光走査による画像書き込みを行うようになっている。光走査装置としては、前述の光走査装置の実施例にかかるものを用いている。画像形成を行うには、感光体１１１が矢印方向へ等速度で回転駆動され、その表面が帯電手段１１２により均一帯電され、次いで、光走査装置１１７により光走査されて画像が書き込まれ、書き込まれた画像に対応する静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」で画像部が露光されている。この静電潜像は現像装置１１３により反転現像されてトナー画像として可視化される。トナー画像は、転写紙やＯＨＰシート等のシート状記録媒体Ｓ上に転写手段１１４により転写され、定着装置１１６により定着される。トナー画像が定着されたシート状記録媒体Ｓは装置外へ排出され、トナー画像転写後の感光体１１１はクリーニング装置１１５によりクリーニングされて残留トナーや紙粉が除去される。
【００３９】
光走査装置に複数の光源を設けてマルチビーム化も可能であり、これによってポリゴンミラーの回転速度を低減することができ、消費電力を低減することができる。また、複数の光走査装置と感光体を用いて複数の色の異なるトナー画像を作り、それを重ね合わせてカラー画像を作ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかる回折光学素子の実施例の、金型と接する部分を拡大して示すもので、（ａ）は正のパワーを持つ回折格子の実施例、（ｂ）は負のパワーを持つ回折格子の実施例を示す概念図である。
【図２】本発明にかかる回折格子を成形するのに適した金型の例を示す断面図である。
【図３】本発明にかかる回折格子の実施例における回折格子の傾斜部と壁部の一組を抜き出して示す断面図である。
【図４】本発明にかかる回折格子の外観の一例を示す正面図である。
【図５】本発明にかかる回折格子の外観の別の例を示す正面図である。
【図６】本発明にかかる光走査装置の実施例を示すもので、（ａ）は主走査対応方向から見た光学配置図、（ｂ）は副走査対応方向から見た光学配置図、（ｃ）は光走査装置を構成する各光学素子の面間隔を符号で表した図である。
【図７】本発明にかかる画像形成装置の実施例を示す概念図である。
【図８】回折格子の壁部の各種例を拡大して示すもので、（ａ）は特別な工夫のないものの例、（ｂ）はビームスポット径が増大しないように工夫したものの例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    金型
２    金型
４    壁部
５    傾斜部
【図１】
2006227273.tif 000004
【図２】
2006227273.tif 000005
【図３】
2006227273.tif 000006
【図４】
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【図５】
2006227273.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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