(57)【要約】    【課題】  平面若しくは有限の曲率を有する面上に微細構造体を形成した反射防止特性を有した光学素子を容易に製造することができる光学素子の製造方法を得ること。    【解決手段】  平面若しくは有限の曲率を有する面上に、該面の法線方向に独立して微細な凹形状の凹部が複数成形された金型を用いて、面上に微細な凸形状を有した光学素子を製造する光学素子の製造方法において、該金型の凹部の深さは、該光学素子の凸部の設計値の高さに対し、１．５倍以上で、かつ１０倍以下であることと、該金型の格子比率の設計値は該光学素子の格子比率の設計値よりも低くした金型。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面若しくは有限の曲率を有する面上に、該面の法線方向に独立して凹形状の凹部が複数成形された金型を用いて、面上に該凹部に対応する凸形状の微細構造格子を有した光学素子を製造する光学素子の製造方法において、
該金型の凹部の深さは、該光学素子の凸部の設計値の高さに対し、１．５倍以上で、かつ１０倍以下であることを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記金型の格子比率の設計値は前記光学素子の格子比率の設計値よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記金型を用いて射出成形する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記金型は陽極酸化によって製作されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記金型は前記光学素子の格子比率が３０％〜７０％となる形状より成っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の光学素子の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする走査レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光の入出射面での界面反射光量を抑制する機能を有する光学素子の製造方法に関するものであり、例えばカメラやビデオカメラをはじめとする撮像機器、液晶プロジェクタ等の投影装置、そして電子写真機器の光走査装置等の光学系に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に表面反射光量を抑制する必要のある光学素子は、その表面に屈折率の異なる光学膜を数十〜数百nmの厚みで単層あるいは複数層を積層して所望の反射特性を得ている。これら光学膜を形成するためには、蒸着、スパッタリング等の真空成膜法やディップコート、スピンコート等の湿式成膜法が用いられる。これらいずれの成膜手段をとるとしても、光学素子基体を加工した上で成膜しなければならないため製造が困難でコストを低減するにはそれぞれに制約がある。
【０００３】
一方、光学膜を用いずに光学素子の表面に設計波長と同等以下のピッチで微細形状を形成することで界面反射光量を抑制できることが知られている。この原理を利用し金型に該微細形状を形成し、母形状（基体）の成形とともに光学素子を製造することができれば究極的に製造コストを低減することが可能となる。
【０００４】
従来よりＳＷＳ（SubWave-lengthStructure）と呼ばれる、微細形状の光学素子（微細構造素子）を形成する手法として半導体プロセスが広く用いられている（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１では、該当波長に対する格子ピッチ、格子の深さ、格子比率（格子定数）等により決定される微細構造格子を提案している。
【０００６】
尚、ここで言う格子比率とは、走査レンズや結像レンズ等の光学面上に設けられた凹凸状の微細構造格子において、『凸状の部分が占める体積』が『凸状部分の体積＋凹状部分の体積』に対してどの程度かを示すものである。実際に格子比率を計測・算出する時は、複数の凹凸部を含んだ領域、理想的には数十〜数百程度の凹凸を含んだ領域を原子間力顕微鏡や電子顕微鏡等の測定装置を用いて測定し、平均的な比率として算出することが望ましい。
【０００７】
一方、簡易（安価）にＳＷＳを製造する手法の１つとして微粒子を利用して形成する手法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
微粒子を利用する場合、大面積に一括してSWSを形成することが可能であるが、該微粒子を連続的に均等に並べてＳＷＳを構成するため、反射特性を決める基材と雰囲気との体積比率やアスペクト比を制御することが難しく、理想的な反射防止効果を得ることが難しいという問題点があった。
【０００９】
他方、大面積に簡易にＳＷＳを形成しアスペクト比も任意に制御できる手法として、陽極酸化法が知られている。酸性電解液中でアルミニウム等の金属を陽極として通電し酸化させることで面に垂直に微細な穴（孔）が形成される。このことを利用して規則的に孔を並べる手法や孔に異種材料を充填する手法等が開発されてきている（特許文献３、４参照）。
【特許文献１】特開２００３-１８５９５５号公報
【特許文献２】特開２０００-０７１２９０号公報
【特許文献３】特開平２−２５４１９２号公報
【特許文献４】特開平１０-１２１２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記手法を用い金型を製作することで上記微細な穴を金型の光学面上に形成させ、母形状と同時に転写を行うことで反射防止効果を得ることができる。これにより従来行っていた光学膜の形成を成形の後工程で行うことなく、より簡易に光学素子の製造が可能となる。
【００１１】
ところが上記陽極酸化等の工程により製作された微細な穴形状に成形により突起形状を転写させようとしたところ、空気溜まりや樹脂の流動性等の問題により母形状は所望の精度を満たすことをできていても、微細な穴形状部のみが未充填となり、所望の形状を得ることが困難であった。
【００１２】
このような穴形状を転写させる方法としてカートリッジ型ヒーター等を用いたヒートサイクル成形法がある。このヒートサイクル成形法を用いて上記微細な穴形状部に樹脂を充填させることは可能である。
【００１３】
しかしながらヒートサイクル成形法は従来のＳＷＳ面を有さない光学素子と比較して、金型温度の昇温時間を必用とする上に従来以上の冷却時間を必用とするため従来の成形方法と比較し、成形サイクルが延びるため光学素子単品での製造単価が上昇することや、設備投資を必用とするため製造面（コスト面）での優位性が無いことより、本発明の目的の１つである簡易（安価）にＳＷＳ面を有する光学素子を提供することができなくなってしまうという問題点がある。
【００１４】
さらに格子比率についても成形品の所望する格子比率で金型を製作したところ、通常の成形方法およびヒートサイクル成形で成形検討を行ったところ突起形状がオーバーパックによる膨張を起こし、所望の格子比率を満たすことが出来ず光学性能の低下を起こしている。
【００１５】
本発明は、平面若しくは有限の曲率を有する面上に微細構造体を形成した反射防止特性を有した光学素子を容易に製造することができる光学素子の製造方法の提供を目的とする。
【００１６】
この他本発明は、簡易で、かつ安定した反射防止特性を有する光学素子を成型で容易に製造することができる光学素子の製造方法の提供を目的とする。
【００１７】
この他本発明は、上記方法で得た光学素子を光学系に搭載し、良好なる光学特性の光学系を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明の光学素子の製造方法は、平面若しくは有限の曲率を有する面上に、該面の法線方向に独立して凹形状の凹部が複数成形された金型を用いて、面上に該凹部に対応する凸形状な微細構造格子を有した光学素子を製造する光学素子の製造方法において、該金型の凹部の深さは、該光学素子の凸部の設計値の高さに対し、１．５倍以上で、かつ１０倍以下であることを特徴としている。
【００１９】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記金型の格子比率が成形品の格子比率よりも低いことを特徴としている。
【００２０】
請求項３の発明は請求項１の発明において、前記金型を用いて射出成形する工程を含むことを特徴としている。
【００２１】
請求項４の発明は請求項１又は２の発明において、前記金型は陽極酸化によって製作されたものであることを特徴としている。
【００２２】
請求項５の発明は請求項１又は２の発明において、前記金型は前記光学素子の格子比率が３０％〜７０％となる形状より成っていることを特徴としている。
【００２３】
請求項６の発明の走査レンズは、請求項１乃至４の何れか１項に記載の光学素子の製造方法を用いて製造されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば平面若しくは有限の曲率を有する面上に微細構造体を形成した反射防止特性を有した光学素子を容易に製造することができる。
【００２５】
この他本発明によれば、平面若しくは有限の曲率を有する面上に反射防止機能を有する微細な突起形状（凸形状又は凹形状）の突起部を複数設けた光学素子を用いることにより、光学面での反射防止を有することが可能となり、ゴーストによる不具合を解消することができる光学系を達成することができる。
【００２６】
この他本発明によれば、母形状の上に所定の設計形状を満足する微細形状の突起部を成形した光学素子を得ることができる。
【００２７】
この他本発明によれば、上記光学素子を光学機器に搭載することにより、光学素子表面での反射光による不具合を解消することができる、また透過光量の増大により高輝度、省エネを実現することができる光学機器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】
【００２８】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２９】
本実施例で使用されるSWS（SubWave-lengthStructure）の定義を以下に示す。
本実施例で使用される微細構造格子（SubWave-lengthStructure）は、いわゆる０次格子としての条件を満たす格子ピッチＰが選択される。微細構造格子はSWS（SubWave-length Structure）と称され、通常の回折格子よりも格子ピッチが１桁から２桁小さいものであり、回折作用を有さない０次光の使用を対象としている。
【００３０】
格子ピッチは、設計波長より小さいサブミクロンオーダー以下である。
【００３１】
０次格子とは、微細構造格子において０次格子以外の回折光が生じない格子である。
【００３２】
図１は本発明の実施例１の成型工程中の光学素子（成形品）及び金型の要部断面図、図（Ａ）は成形前の金型を電子顕微鏡若しくは原子間力顕微鏡で撮影したものの平面図の模式図、図２（Ｂ）は該金型により成形された光学素子を平面より電子顕微鏡若しくは原子間力顕微鏡で撮影を行ったものの平面図の模式図、図３は成型後金型から取り出した光学素子の突起部（格子部）を原子間力顕微鏡または電子顕微鏡にて撮影を行った際の要部斜視図（模式図）である。
【００３３】
図中、９は平面若しくは有限の曲率を有する光学素子（微細構造素子）の母形状（基体）であり、その面上に、該面の法線方向に独立して形成され，反射防止機能を有する微細な突起形状の突起部（格子部）８が複数成形されている。
【００３４】
本実施例では平面若しくは曲率を有した面上に、所定の深さの凹形状の凹部を複数設けた金型１０を用いることにより、光学素子の母形状９の面上に反射防止機能を有する微細な突起形状の突起部８を複数同時に成形し、簡易に反射防止構造を有した光学素子を製造している。
【００３５】
１０は光学素子を成型するための金型の母形状（基体）である。本実施例では金型の穴深さ（格子高さ）ｈ１を光学素子の設計値の突起の高さｈ２に対し、１．５倍以上で、かつ１０倍以下に設定している。これにより本実施例では空気溜まりや樹脂の流動性等の問題により、光学素子の微細形状部分（突起部）８の突起高さが設計値を達成されない問題点を解決している。
【００３６】
１１は金型１０の穴部であり、金型１０の格子比率が所望する（設計値の）成形品の格子比率よりも低くなるようにしている。即ち、穴部１１が占める体積が設計値の体積よりも小さくなるように径を設定している。これにより本実施例では成形による突起部８の突起形状の径が膨らみ所望の格子比率にならなくなるのを防止している。
【００３７】
図２（Ａ）では金型１０の穴部１１の径に比べ金型１０から取り出した光学素子の突起部８の径が大きくなる状態を示している。
【００３８】
突起部８の形状は円柱状、円錐状、多角柱状、多角錐状であっても良い。
【００３９】
尚、更に好ましくは上記金型の穴深さｈ１を光学素子の設計値の突起高さｈ２に対し、３倍以上で、かつ８倍以下に設定するのが良い。
【００４０】
ここで最適な光学素子の格子形状の算出方法について図４を用いて説明する。
【００４１】
使用するレーザ光源の発振波長が７８０nmのとき、前記特許文献１に示されるように０次格子の要請から格子ピッチＰは３００nm、また格子の深さは１６０nmの突起形状の突起部を想定する。またレンズの材質の屈折率をｎ＝１.５２４とし、格子比率を振った場合の光学シミュレーションの結果を示す。
【００４２】
図４に示すシミュレーション結果より、格子比率を４９％とする突起部８を母形状９の上に有することで本実施例を実施する上で最適な設計値となった。
【００４３】
尚、図４のシミュレーション結果からも分かるように反射率の目標値を１．０％とした場合は格子比率が２５％から６４％の間であれば目標値を達成することは可能であるが、最適となる格子比率は上記の格子比率の限りではない。さらに反射率の目標値を２．０％以下とした場合は格子比率が１６％から８１％の間であれば目標値を達成することが可能となる。
【００４４】
本実施例においては、格子比率が３０％〜７０％の金型を用いるのが良い。更に好ましくは格子比率が４０％〜６０％の金型を用いるのが良い。
【００４５】
また本実施例において上記格子比率を満たしていれば穴（突起部）の配列は正規配列であってもランダム配列であっても構わない。
【００４６】
次に本実施例の光学素子の製造方法１について説明する。
【００４７】
本実施例では光学素子の母形状に対して反転形状よりなる金型を作製する工程と、該金型の鏡面部分に微細な突起形状の反転形状である孔の深さｈ１を、該光学素子の設計値の突起高さｈ２に対し１．５倍以上で、かつ１０倍以下の深さで作製する工程と、該金型の挙面部分に微細な突起形状の反転形状である孔の面積比率を該光学素子の所望する面積比率よりも低い比率で製作する工程と、該金型を用いて射出成形する工程と、を用いて光学素子を製造している。
【００４８】
上記突起部の突起形状に対応する穴径状を金型の母形状の上に陽極酸化を用いて製作し、光学素子の成形を行った。なお、この際に樹脂はシクロオレフィンポリマー（日本ゼオン製：ゼオネックス）を用い住友重機工業株式会社製の射出成形機（SS１８０）を用いて樹脂温２７０℃、射出速度３０mm/s、保圧力７００ｋｇｆ／cm2の条件で成形を行い、原子間力顕微鏡で光学素子の突起高さｈ２の測定を行った結果、突起の平均高さが９０nmとなり所望する高さの突起を成形することができなかった。
【００４９】
また格子比率についても電子顕微鏡で測定を行ったところ金型の格子比率が５６％であったのに対し、オーバーパックによる膨張を起こしたため７０％と所望の格子比率になることが出来ず、分光光度計を用いて反射率の測定を行ったところ反射率が通常の光学面の場合４．５％のところが４．０％となり、目標を達成することができなかった。
【００５０】
ここで光学素子の突起高さｈ２に対応する金型の穴深さｈ１を８００nmに変更し、金型の格子比率を４０％に変更し上記条件で成形を行い、原子間力顕微鏡にて突起高さｈ２の測定を行った結果、突起高さｈ２が１６０nm、電子顕微鏡で格子比率の測定を行ったところ格子比率が５６％となり分光光度計で反射率を測定した結果０．８％となり、所望の形状を有する光学素子を得ることが可能となった(図１、図２参照)。
【００５１】
尚、上記陽極酸化とは、硫酸、シュウ酸、リン酸からなる電解質溶液中に正電極としてアルミニウムを浸漬し、同様に浸漬させた負電極との間に直流電源をつなぎ通電することでアルミニウムを酸化させ、サブミクロンオーダーの細孔を面に垂直な向きに形成させる手法である。
【実施例２】
【００５２】
次に本発明の実施例２について説明する。
【００５３】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は使用するレーザ光源の発振波長を４０５nmとしたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００５４】
即ち、本実施例において使用するレーザ光源の発振波長は４０５nmである。ここでは特にシミュレーション結果を示さないが、前述の実施例１と同様の手法により格子ピッチＰは１５６nm、また格子の深さは８２nmの突起形状の突起部を想定する。またレンズの材質の屈折率をｎ＝１.５２４とし、格子比率を６０％とする突起部を母形状の上に有することで本実施例を実施する上で最適な設計値となった。
【００５５】
尚、実施例１と同様、反射率の目標値を１．０％とした場合は格子比率が２５％から６４％の間であれば目標値を達成することは可能であるが、最適となる格子比率は上記の格子比率の限りではない。
【００５６】
ここでは上記範囲内に入る値の中で面積比を大きくし、未充填の影響の１つであると思われる樹脂の流動性を向上させることを目的として面積比の設定を行った。さらに反射率の目標値を２．０％以下とした場合は格子比率が１６％から８１％の間であれば目標値を達成することが可能となる。
【００５７】
また本実施例において上記格子比率を満たしていれば穴（突起部）の配列は正規配列であってもランダム配列であっても構わない
次に本実施例の光学素子の製造方法２について説明する。
【００５８】
上記突起部の突起形状に対応する穴径状を金型の母形状の上に陽極酸化を用いて製作し、光学素子の成形を行った。なお、この際に樹脂はシクロオレフィンポリマー（日本ゼオン製：ゼオネックス）を用い住友重機工業株式会社製の射出成形機（SS１８０）を用いて樹脂温２７０℃、射出速度３０mm/s、保圧力７００ｋｇｆ／cm2の条件で成形を行い、原子間力顕微鏡で光学素子の突起高さの測定を行った結果、突起の平均高さが４５nmとなり所望する高さの突起を成形することができなかった。また格子比率についても金型の格子比率が６０％であるのに対し、成形によるオーバーパックで突起が膨張し、電子顕微鏡で測定を行ったところ７０％と所望の格子比率になることが出来ず、分光光度計を用いて反射率の測定を行ったところ反射率が通常の光学面の場合４．５％のところが３．０％となり、目標を達成することが出来なかった。
【００５９】
ここで光学素子の突起高さｈ２に対応する金型の穴深さｈ１を３００nmに変更し、金型の格子比率を４０％に変更して上記条件で成形を行い原子間力顕微鏡にて突起高さｈ２の測定を行った結果、突起高さｈ２が８５nm、電子顕微鏡で格子比率の測定を行ったところ格子比率が６０％となり分光光度計で反射率を測定した結果反射率が０．８％となり所望の形状を有する光学素子を得ることが可能となった。
【００６０】
［光学機器］
本発明の光学素子はカメラやビデオカメラをはじめとする撮像機器、あるいは液晶プロジェクタやディスプレイ、電子写真機器の光走査装置をはじめとする投影機器などに適用できる。例えば電子写真機器の光走査装置において、結象光学手段を構成するｆθレンズの入射面あるいは入出射面の両面に突起形状の突起部（格子部）を複数形成したｆθレンズを搭載すれば良好なる反射特性が得られる。
【００６１】
［光走査装置］
図５は上記の製造方法１〜２の何れかで製造された光学素子を含むｆθレンズを電子写真機器等の光走査装置の走査光学手段に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。
【００６２】
ここで、主走査方向とは偏向手段の回転軸及び走査光学素子の光軸に垂直な方向（偏向手段で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）を示し、副走査方向とは偏向手段の回転軸と平行な方向を示す。また主走査断面とは主走査方向に平行で走査光学手段の光軸を含む平面を示す。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面を示す。また走査光束の主光線の軌跡を偏向面とよぶ。図４において偏向面は紙面に一致する。
【００６３】
同図において１は光源手段(半導体レーザー)であり、例えばシングルビームレーザもしくはマルチビームレーザ等より成っている。２はコリメーターレンズであり、光源手段１から放射された発散光束を略平行光束に変換している。３は開口絞りであり、通過光束を制限してビーム形状を整形している。４はシリンドリカルレンズであり、副走査方向にのみ所定のパワーを有しており、開口絞り３を通過した光束を副走査断面内で後述する光偏向器５の偏向面（反射面）５ａにほぼ線像として結像させている。
【００６４】
５は偏向手段としての光偏向器であり、例えば４面構成のポリゴンミラー（回転多面鏡）より成っており、モーター等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。
【００６５】
６は集光機能とｆθ特性とを有する走査光学手段としてのｆθレンズ系であり、前述した製造方法１〜２のいずれかで製造された第１、第２の２枚のｆθレンズ（走査光学素子）６ａ，６ｂより成り、該第１、第２の２枚のｆθレンズ６ａ，６ｂの入射面及び射出面6a1，6a2・6b1,6b2に突起形状の突起部（格子部）８を複数形成しており、光偏向器５によって反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面としての感光ドラム面７上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと感光ドラム面７との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【００６６】
７は被走査面としての感光ドラム面である。
【００６７】
尚、上記の光学要素２,３,４を用いないで光源手段１からの光束を直接、偏向手段５に入射させるようにしても良い。
【００６８】
本実施例における第１、第２の２枚の走査レンズ６ａ，６ｂの各レンズ面は図５に示す主走査断面内においては球面もしくは非球面の曲面形状より成り、それと垂直な副走査断面内においては軸上（走査中心）から軸外（走査周辺）に向かって曲率が変化する既知の特殊非球面形状をベース形状としている。本実施形態においては第１の走査レンズ６ａの入射面６ａ１と出射面６ａ２及び第２のレンズ６ｂの入射面６ｂ１と出射面６ｂ２の全面に透明樹脂材又はガラス材より成る微細な突起形状の突起部８を複数形成している。
【００６９】
本実施例において半導体レーザー１から出射した発散光束はコリメーターレンズ２により略平行光束に変換され、開口絞り３によって該光束（光量）が制限され、シリンドリカルレンズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した略平行光束のうち主走査断面においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された光束は第１、第２のｆθレンズ６ａ，６ｂを介して感光ドラム面７上にスポット状に結像され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面７上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面７上に画像記録を行なっている。
【００７０】
尚、本実施例では走査光学手段６に入射する光束がほぼＰ偏光で入射するように光源手段である半導体レーザー１を配置している。つまり半導体レーザー１の水平横モード方向が被走査面７に略平行となるように配置している。
【００７１】
本実施例では上記の如く走査光学手段６の第１の走査レンズ６ａの入射面６ａ１と出射面６ａ２及び第２のレンズ６ｂの入射面６ｂ１と出射面６ｂ２の全面に特殊非球面形状をベース形状とし、その表面に図２に示す微細な突起形状の突起部８を複数形成している。これにより各入出射面での反射光を低減し、透過光量の画角による変動の抑制を狙っている。
【００７２】
尚、本実施例においては被走査面７上に達するゴースト光・フレア光に最も影響のある１つの光学面（入射角度が最も大きな面など）に複数の突起部８を設けても良い。この他１つ又は複数の光学面に複数の突起部８を設けても良い。突起部８を設ける面は球面又は非球面又は回転非対称な曲面、回折面、平面でも良い。
【００７３】
突起部８は図３に示すような微細な略円筒形状により構成される。ただし円筒形状といっても断面が完全な円形でなくても楕円形状、さらには歪な円形・楕円形状であってもよい。またその断面の大きさは根元付近と先端部で完全に一致する必要はなく、例えば先端付近に比べ根元付近の断面形状の大きさが２〜３倍程度太めであっても何ら支障はない。また突起部８のそれぞれの大きさは完全に一致する必要はなく、２〜３倍程度の違いがあってもよい。
【００７４】
［画像形成装置］
図６は、図５に示した構成を有する光走査装置を用いた本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータDｃが入力する。このコードデータDｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Dｉに変換される。この画像データDｉは、図４に示した構成を有する光走査装置１００に入力される。そして、この光走査装置１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。
【００７５】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査装置１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。
【００７６】
先に説明したように、光ビーム１０３は、画像データDｉに基づいて変調されており、この光ビーム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。
【００７７】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図５において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
【００７８】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図６において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。
【００７９】
図６においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査装置内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【００８０】
この画像形成装置を用いて、繰り返し、パターン画像及び写真画像を出力したところ、ゴースト現象は発生せず、耐久性においても何ら問題点はなかった。
【００８１】
［カラー画像形成装置］
図７は図５に示した構成を有する光走査装置を複数用いた本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、光走査装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図７において、６０はカラー画像形成装置、６１，６２，６３，６４は各々図５に示した構成を有する光走査装置、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。
【００８２】
図７において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置６１，６２，６３，６４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。
【００８３】
本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置（６１，６２，６３，６４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【００８４】
本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置６１，６２，６３，６４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【００８５】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施例１の成型工程中の光学素子及び金型の要部断面図
【図２】本発明の実施例１の金型および金型から取り出した光学素子の突起部の平面図
【図３】本発明の実施例１の成型後金型から取り出した光学素子の突起部の斜視図
【図４】ピッチ３００nm、突起高さ１６０nmとしたときの格子比率のシミュレーション結果を示すグラフ
【図５】本発明の光学素子を搭載した光走査装置の要部断面図
【図６】本発明の画像形成装置の要部断面図
【図７】本発明のカラー画像形成装置の要部断面図
【符号の説明】
【００８７】
１  光源手段（半導体レーザー）
２  コリメータレンズ
３  開口絞り
４  シリンドリカルレンズ
５  光偏向器
５ａ  偏向面
６  走査光学手段
６ａ，６ｂ  ｆθレンズ
６ａ１，６ｂ１  入射面
６ａ２，６ｂ２  出射面
７  被走査面
８  突起部
９  母形状
１０  金型
１１  金型穴部
ｈ１  格子高さ
ｈ２  突起高さ
１００  光走査装置
１０１  感光ドラム
１０２  帯電ローラ
１０３  光ビーム
１０４  画像形成装置
１０７  現像装置
１０８  転写ローラ
１０９  用紙カセット
１１０  給紙ローラ
１１１  プリンタコントローラ
１１２  転写材（用紙）
１１３  定着ローラ
１１４  加圧ローラ
１１５  モータ
１１６  排紙ローラ
１１７  外部機器
６１，６２，６３，６４    光走査装置
２１、２２、２３、２４    像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４    現像器
４１、４２、４３、４４    光ビーム
５１    用紙搬送路
５２    外部機器
５３    プリンタコントローラ
６０    カラー画像形成装置
【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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