(57)【要約】【課題】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形成された記録層にホログラムを記録する場合に、発光素子の精密な位置合せが不要な、ホログラム記録装置を提供する。【解決手段】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形成されたホログラム記録層に、集光点が予め定めた配列方向に一定間隔で並ぶように第１の光波と第２の光波を干渉させて複数のホログラムを記録する。ホログラムを記録する前に、複数の発光素子の少なくとも１つを点灯させた状態で、点灯させた発光素子の位置を計測し、計測された位置に基づいてホログラムを記録するために必要な記録条件を取得する。そして、取得された記録条件に基づいて、記録光学系の位置調整を行い、第１の光波及び第２の光波をホログラム記録層に照射して、複数のホログラムの各々を順次記録する。【選択図】図７
2011070151.tif 000002
【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形成されたホログラム記録層に、前記複数の発光素子に対応する位置からホログラム記録層を通過する拡散光の光路を通る第１の光波を照射する第１の光照射手段と、
前記ホログラム記録層に、前記第１の光波の光路の外側に収束する収束光の光路を通り且つ前記第１の光波との干渉によりホログラムを記録する第２の光波を照射する第２の光照射手段と、
前記ホログラム記録層にホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の少なくとも１つを点灯させた状態で、点灯させた発光素子の位置を計測する計測手段と、
前記複数の発光素子の各々から射出された光が収束して複数の集光点が予め定めた配列方向に一定間隔で並ぶと共に、前記計測手段で計測された発光素子の位置に基づいて前記発光素子から射出された光が対応する集光点に収束するように、前記発光素子の位置及び前記対応する集光点の位置に基づいて、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ために必要な、前記第１の光波及び前記第２の光波の照射角度、拡散又は収束角度、及び照射位置を少なくとも含む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、前記第１の光照射手段、前記第２の光照射手段及び前記基板の位置を調整し、前記第１の光波及び前記第２の光波を前記ホログラム記録層に照射して、前記ホログラム記録層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順次記録する記録手段と、
を備えたホログラム記録装置。
【請求項２】
前記計測手段で計測された発光素子の位置を記憶する記憶手段を、
更に備えた請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
前記記録手段は、
前記ホログラム記録層が形成された基板に対し、前記第１の光波を照射する前記第１の光照射手段の位置を調整する第１の位置調整手段と、
前記複数の発光素子の各々を点灯又は消灯するように駆動する駆動手段と、
前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、前記第１の光照射手段、前記第２の光照射手段及び前記基板の位置を調整し、前記第１の光波及び前記第２の光波を前記ホログラム記録層に照射して、前記ホログラム記録層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順次記録するように、前記第１の位置調整手段及び前記駆動手段を制御する第１の制御手段と、
を備えた請求項１又は２に記載のホログラム記録装置。
【請求項４】
前記記録手段は、
前記第１の光波を照射する前記第１の光照射手段に対し、前記ホログラム記録層が形成された基板の位置及び前記第２の光波を照射する前記第２の光照射手段の位置を調整する第２の位置調整手段と、
前記複数の発光素子の各々を点灯又は消灯するように駆動する駆動手段と、
前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、前記第１の光照射手段、前記第２の光照射手段及び前記基板の位置を調整し、前記第１の光波及び前記第２の光波を前記ホログラム記録層に照射して、前記ホログラム記録層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順次記録するように、前第２の位置調整手段及び前記駆動手段を制御する第２の制御手段と、
を備えた請求項１又は２に記載のホログラム記録装置。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ホログラフィを利用して情報が記録される情報記録層を備えた光情報記録媒体に対して情報を記録するための光情報記録装置であって、情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、光の位相を空間的に変調する位相変調手段を含み、この位相変調手段によって位相が空間的に変調された記録用参照光を生成する記録用参照光生成手段と、前記情報記録層に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、前記情報光生成手段によって生成された情報光と前記記録用参照光生成手段によって生成された記録用参照光とを、前記情報記録層に対して同一面側より照射する記録光学系とを備えたことを特徴とする光情報記録装置が記載されている。
【０００３】
また、特許文献１には、前記光情報記録媒体として、再生用参照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えたものを用い、更に、前記位置決め領域に記録された情報を用いて、前記光情報記録媒体に対する再生用参照光の位置を制御する位置制御手段を備えたことを特徴とする光情報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】特開平１１−３１１９３７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、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形成された記録層にホログラムを記録する場合に、発光素子の精密な位置合せが不要な、ホログラム記録装置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形成されたホログラム記録層に、前記複数の発光素子に対応する位置からホログラム記録層を通過する拡散光の光路を通る第１の光波を照射する第１の光照射手段と、前記ホログラム記録層に、前記第１の光波の光路の外側に収束する収束光の光路を通り且つ前記第１の光波との干渉によりホログラムを記録する第２の光波を照射する第２の光照射手段と、前記ホログラム記録層にホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の少なくとも１つを点灯させた状態で、点灯させた発光素子の位置を計測する計測手段と、前記複数の発光素子の各々から射出された光が収束して複数の集光点が予め定めた配列方向に一定間隔で並ぶと共に、前記計測手段で計測された発光素子の位置に基づいて前記発光素子から射出された光が対応する集光点に収束するように、前記発光素子の位置及び前記対応する集光点の位置に基づいて、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ために必要な、前記第１の光波及び前記第２の光波の照射角度、拡散又は収束角度、及び照射位置を少なくとも含む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、前記第１の光照射手段、前記第２の光照射手段及び前記基板の位置を調整し、前記第１の光波及び前記第２の光波を前記ホログラム記録層に照射して、前記ホログラム記録層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順次記録する記録手段と、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、前記計測手段で計測された発光素子の位置を記憶する記憶手段を、更に備えた請求項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、前記記録手段は、前記ホログラム記録層が形成された基板に対し、前記第１の光波を照射する前記第１の光照射手段の位置を調整する第１の位置調整手段と、前記複数の発光素子の各々を点灯又は消灯するように駆動する駆動手段と、前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、前記第１の光照射手段、前記第２の光照射手段及び前記基板の位置を調整し、前記第１の光波及び前記第２の光波を前記ホログラム記録層に照射して、前記ホログラム記録層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順次記録するように、前記第１の位置調整手段及び前記駆動手段を制御する第１の制御手段と、を備えた請求項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、前記記録手段は、前記第１の光波を照射する前記第１の光照射手段に対し、前記ホログラム記録層が形成された基板の位置及び前記第２の光波を照射する前記第２の光照射手段の位置を調整する第２の位置調整手段と、前記複数の発光素子の各々を点灯又は消灯するように駆動する駆動手段と、前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、前記第１の光照射手段、前記第２の光照射手段及び前記基板の位置を調整し、前記第１の光波及び前記第２の光波を前記ホログラム記録層に照射して、前記ホログラム記録層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順次記録するように、前第２の位置調整手段及び前記駆動手段を制御する第２の制御手段と、を備えた請求項１又は２に記載のホログラム記録装置である。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、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形成された記録層にホログラムを記録する場合に、発光素子の精密な位置合せが不要になる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、記憶された発光素子の位置に基づいてホログラムを記録するので、かかる記憶手段を備えない場合に比べて作製時間が短くなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、第１の光波（参照光）を照射する第１の光照射手段の位置を調整して、複数の発光素子の配列に拘わらず集光点が予め定めた配列方向に並ぶようにホログラムを記録することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、複数の発光素子の配列に拘わらず基板と共に第２の光波（信号光）を照射する第２の光照射手段の位置を調整して、複数の発光素子の配列に拘わらず集光点が予め定めた配列方向に並ぶようにホログラムを記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る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】（Ａ）及び（Ｂ）はホログラム素子が形成される様子を示す図である。
【図５】（Ａ）はＳＬＥＤチップの配列を部分的に示す平面図であり、（Ｂ）はＳＬＥＤチップの配列の不具合を説明する平面図である。
【図６】ホログラムを記録する記録光学系を固定配置した場合の結像位置のずれを示す概略図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は副走査方向に離間されたＬＥＤに対応してスポット列を得る方法を説明するための説明図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｅ）はＬＥＤプリントヘッドの製造工程を示す工程図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。
【図１０】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１１】ホログラム記録プログラムの処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は千鳥状に配列されたＳＬＥＤチップ毎に、計測・記録を順次行う手順を示す図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は参照光を照射する光学系をＬＥＤの位置に応じて移動させる例を示す図である。
【図１４】図９に示すホログラム記録装置の変形例の部分構成を示す概略図である。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッド及び信号光を照射する光学系をＬＥＤの位置に応じて移動させる例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
＜画像形成装置＞
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。この装置は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤ方式の露光装置（ＬＥＤプリントヘッド、略称「ＬＰＨ」）を搭載している。ＬＥＤプリントヘッドは、機械的な駆動が不要という利点を有する。また、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
従来のＬＰＨは、ＬＥＤアレイとロッドレンズアレイとで構成されていた。ロッドレンズアレイには、セルフォック（登録商標）など、屈折率分布型のロッドレンズが用いられていた。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。本実施の形態に係る画像形成装置は、「ロッドレンズアレイ」に代えて「ホログラム素子アレイ」を備えたＬＰＨを備えている。
【００２２】
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。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。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、本実施の形態のＬＰＨ１４は、作動距離は数ｃｍ程度と長く、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
＜ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)＞
図２は本実施の形態に係る露光装置としての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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
後述する通り、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５等を参照）。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の各々は一定間隔で配列されている。
【００３３】
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。即ち、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は、後述するスポット６２の主走査方向の間隔が一定となるように、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。
【００３４】
なお、図２では簡略化して、複数のホログラム素子５４が重なり合わないように図示されているが、後述する通り、本実施の形態では、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、図２では簡略化して、複数のホログラム素子５４が同じ形状を有するように図示されているが、後述する通り、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。
【００３５】
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。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って保持されていてもよい。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、本実施の形態の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、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、輪郭の鮮明な微小スポット６２（集光点）が形成される。
【００３９】
＜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。
【００４０】
図３（Ａ）に示すように、ホログラム素子５４の各々は、一般に厚いホログラム素子と称される体積ホログラムである。また、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、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。
【００４４】
＜ホログラム素子の記録方法＞
次に、ホログラム素子５４の記録方法について説明する。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム記録層にホログラム素子が形成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。
【００４５】
図４（Ａ）及び（Ｂ）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。
【００４６】
信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し同じ側から照射される。図４（Ａ）ではＬＥＤ基板５８側から照射され、図４（Ｂ）ではホログラム記録層６０Ａの表面側から照射される。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。
【００４７】
なお、図４（Ａ）及び（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。
【００４８】
上述した通り、図４（Ｂ）の形成方法では、信号光と参照光とが、ホログラム記録層６０Ａの表面側から照射される。即ち、位相共役波によりホログラムが記録される。本実施の形態では、ＬＥＤ基板５８上に形成されたホログラム記録層６０に、位相共役波によってホログラムを記録することを想定している。従って、図４（Ｂ）に示す形成方法については、後で詳しく説明する。
【００４９】
＜ＬＥＤチップ配列とホログラム記録＞
図２では簡略化して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、ＬＰＨ１４のＬＥＤアレイ５２には、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。上述した通り、複数のＬＥＤ５０が配列された複数のＬＥＤチップ５３が、複数のＬＥＤ５０が主走査方向に並ぶように、ＬＥＤ基板５８上に実装されている。ホログラム素子５４は、これら数千個のＬＥＤ５０の各々に対応して記録される。
【００５０】
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。
【００５１】
本実施の形態では、ＬＥＤチップ５３として、上記のＳＬＥＤチップを用いることを想定している。例えば、ＳＬＥＤアレイを、２５６個のＳＬＥＤが１２００ｓｐｉ（spots per inch）間隔で配列されたＳＬＥＤチップが、ＳＬＥＤが主走査方向に一列に並ぶように２９個配列されると仮定して換算すると、１２００ｄｐｉの解像度の画像形成装置では、７４２４個のＳＬＥＤが２１μｍの間隔で配列されることになる。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。
【００５２】
次に、チップの配列及びその位置合せの不具合について説明する。図５（Ａ）はＳＬＥＤチップの配列を部分的に示す平面図であり、図５（Ｂ）はＳＬＥＤチップの配列の不具合を説明する平面図である。本実施の形態では、図５（Ａ）及び（Ｂ）にその一部を示すように、複数のＳＬＥＤ５０が１次元状に配列された複数のＳＬＥＤチップ５３が、２列に亘って千鳥状に配置されたＳＬＥＤアレイを用いている。
【００５３】
図５（Ａ）では、主走査方向に沿った第１の直線（Ａ列）上に配列されたＳＬＥＤチップ５３Ａ１及びＳＬＥＤチップ５３Ａ２と、主走査方向に沿った第２の直線（Ｂ列）上に配列されたＳＬＥＤチップ５３Ｂ１及びＳＬＥＤチップ５３Ｂ２と、でＬＥＤアレイ５２が構成されている。第１の直線と第２の直線とは、副走査方向に一定間隔で離間されている。第１の直線と第２の直線との間隔は、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔と略同じ間隔又は数倍（１倍〜９倍）程度の間隔とされている。
【００５４】
なお、ＳＬＥＤチップ５３Ａ１、ＳＬＥＤチップ５３Ａ２、ＳＬＥＤチップ５３Ｂ１及びＳＬＥＤチップ５３Ｂ２の各々を区別する必要がない場合には、「ＳＬＥＤチップ５３」と総称する。図５（Ａ）に示す例では、ＳＬＥＤチップ５３の各々には９個のＳＬＥＤが所定間隔で一列に配列されている。例えば、ＳＬＥＤチップ５３Ａ１には９個のＳＬＥＤ５０１〜５０９が配列され、ＳＬＥＤチップ５３Ｂ１には９個のＳＬＥＤ５０１０〜５０１８が配列されている。また、ＳＬＥＤチップ５３Ａ２には９個のＳＬＥＤ５０１９〜５０２７が配列され、ＳＬＥＤチップ５３Ｂ２には９個のＳＬＥＤ５０２８〜５０３６が配列されている。その結果、３６個のＳＬＥＤ５０１〜５０３６が、主走査方向に沿って所定間隔（例えば、２１μｍ）で配列されている。
【００５５】
図６はホログラムを記録する記録光学系を固定配置した場合の結像位置のずれを示す概略図である。なお、図６では記録光学系がＬＰＨ１４に対して移動する様子を模式的に図示するが、記録光学系がＬＰＨ１４に対して相対移動すればよく、ＬＰＨ１４が記録光学系に対して移動する場合（即ち、記録光学系を固定配置した場合）も意図している。本実施の形態では、ＬＥＤ基板５８上に形成されたホログラム記録層６０に、位相共役波によってホログラムが記録される（図４（Ｂ）参照）。図６に示すように、ホログラムの記録時には、信号光を照射する光学系と参照光を照射する光学系とが、ホログラムを記録する記録光学系として用いられる。
【００５６】
これら記録光学系を固定配置して、実線で図示したようにＡ列上に配列されたＳＬＥＤ５０Ａに対応するホログラム素子５４Ａを記録し、点線で図示したようにＢ列上に配列されたＳＬＥＤ５０Ｂに対応するホログラム素子５４Ｂを記録する。この記録方法によれば、ホログラム素子５４Ｂの回折光による結像スポット６２Ｂは、ホログラム素子５４Ａの回折光による結像スポット６２Ａよりも、手前に形成されることになる。即ち、ＳＬＥＤチップ５３を千鳥状に配置した場合、固定配置された記録光学系でホログラム素子５４Ａ及びホログラム素子５４Ｂを記録したのでは、Ａ列のＳＬＥＤ５０Ａによるスポット６２Ａと、Ｂ列のＳＬＥＤ５０Ｂによる及びスポット６２Ｂとは、主走査方向に一列に配列されない。
【００５７】
また、図５（Ｂ）に示すように、位置合せの不具合（アライメントずれ）により、ＳＬＥＤチップ５３が主走査方向に対して傾斜している場合には、ＳＬＥＤチップ５３に配列された各ＳＬＥＤ５０の主走査方向の間隔が狭くなると共に、ＳＬＥＤチップ５３に配列された各ＳＬＥＤ５０の副走査方向の位置がばらつく。この結果として、ＳＬＥＤ５０の主走査方向の位置に対応する位置にスポット６２が形成されるように、ホログラム素子５４を記録すると、スポット６２は主走査方向に一列には配列されないし、スポット６２の間隔もチップ毎に異なるようになる。また、図５（Ｂ）に示すように、傾斜したＳＬＥＤチップ５３では、各ＳＬＥＤ５０に対応するホログラム素子５４を記録する位置を特定するのも困難である。上記の位置合せの不具合に対応するには、通常、ＬＰＨ１４側に位置合せのためのサーボピットを設けるなど、位置合わせ手段が必要になる。
【００５８】
＜スポット列の形成＞
図７（Ａ）及び（Ｂ）は副走査方向に離間されたＬＥＤに対応してスポット列を得る方法を説明するための説明図である。感光体ドラム１２表面１２Ａに結像される回折光の光軸と信号光の光軸とを一致させ、信号光の光軸と参照光の光軸とが予め定めた角度θで交差するように、信号光と参照光とを干渉させてホログラム素子５４を記録しておくと、発光光軸と角度θを成す方向に回折光が射出される。
【００５９】
本実施の形態では、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像される回折光を得るために、Ａ列上に配列されたＬＥＤ５０Ａに対応するホログラム素子５４Ａと、Ｂ列上に配列されたＬＥＤ５０Ｂに対応するホログラム素子５４Ｂとを記録する際に、同じ信号光を用いてホログラムを記録している。ここで「同じ信号光」とは、照射角度、収束角度、及び収束位置が同じ信号光を意味している。ＬＥＤ５０Ａの発光光軸とＬＥＤ５０Ｂの発光光軸とは平行であり、回折光（即ち、信号光）の光軸とＬＥＤ５０の発光光軸とは角度θで交差する。
【００６０】
このため、図７（Ａ）に示すように、Ａ列上に配列されたＬＥＤチップ５３ＡのＬＥＤ５０Ａから射出された光は、ホログラム素子５４Ａにより発光光軸と角度θを成す方向に回折され、感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像されて、スポット６２Ａを形成する。同様に、図７（Ｂ）に示すように、Ｂ列上に配列されたＬＥＤチップ５３ＢのＬＥＤ５０Ｂから射出された光は、ホログラム素子５４Ｂにより発光光軸と角度θを成す方向に回折され、感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像されて、スポット６２Ａと共に主走査方向に並ぶスポット６２Ｂを形成する。
【００６１】
なお、図７（Ａ）及び（Ｂ）では、回折に使用されるホログラム素子に格子模様を付すと共に、回折に使用されないホログラム素子に斜線を付すことで、両者を区別している。例えば、図７（Ａ）に示すように、Ａ列上のＬＥＤ５０Ａを発光させた場合には、格子模様が付されたホログラム素子５４Ａで回折され、図７（Ｂ）に示すように、Ｂ列上のＬＥＤ５０Ｂを発光させた場合には、格子模様が付されたホログラム素子５４Ｂで回折される。
【００６２】
例えば、２５６個のＳＬＥＤが１２００ｓｐｉ間隔で配列された２９個のＳＬＥＤチップが、千鳥状に配列されてＳＬＥＤアレイが構成されている例で説明すると、副走査方向の位置が異なる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が形成される。この場合でも、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、副走査方向の位置に応じた回折角度で回折して、感光体ドラム１２の表面に結像される回折光が得られるように、同じ信号光を用いてホログラムを記録しておけば、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】
また、例えば、図５（Ｂ）に示すように、位置合せの不具合により、ＳＬＥＤチップ５３が主走査方向に対して傾いており、副走査方向の位置がばらついている場合でも、上記と同様に、感光体ドラム１２の表面に結像される回折光が得られるように、同じ信号光を用いてホログラムを記録しておけば、傾斜したＳＬＥＤチップ５３の各ＬＥＤ５０に対応するスポット６２が主走査方向に一列に並ぶように形成される。また、複数のスポット６２が予め定めた配列方向に一定間隔で並べて形成される。
【００６４】
また、図５（Ａ）及び（Ｂ）では簡略化して、複数のＬＥＤチップ５３が２列に配列されている例を図示したが、本実施の形態では、後述する通り、複数のＬＥＤチップ５３の複数のＬＥＤ５０の位置を各々計測し、この計測値に基づいて複数のＬＥＤ５０が「発光点」として認識される。複数のＬＥＤ５０の計測位置に基づいて、対応するホログラム素子５４が形成される。
【００６５】
即ち、ホログラム素子５４による回折光が、感光体ドラム１２の表面に結像されて一列に並ぶスポット６２を形成するように、同じ信号光を用いて複数のＬＥＤ５０の各々に対応する複数のホログラム素子５４が形成される。このように、発光点の位置に応じてホログラムを記録するので、ＬＥＤアレイ５２は一次元状及び二次元状の何れの配列でもよく、ＬＥＤ５０又はＬＥＤチップ５３の位置ずれも補償される。
【００６６】
図７（Ａ）及び（Ｂ）から分かるように、ホログラム素子５４Ａとホログラム素子５４Ｂとは、異なる形状を有することになる。ホログラムの形状が異なるために回折効率が異なる場合には、感光体ドラム１２の表面１２Ａ上での回折光強度も異なる。この不都合を解消するには、表面１２Ａ上で同じ回折光強度が得られるように、ＬＥＤ５０の発光強度を調整すればよい。
【００６７】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム１２が、ＬＥＤ５０からホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路の外側に位置するように、発光光軸と回折光光軸とが成す角度θが設定されている。従って、ホログラムで回折されずに透過する拡散光があったとしても、この透過拡散光は感光体ドラム１２にバックグラウンド光として照射されない。また、ホログラム記録層６０の拡散光透過側には、迷光の発生を防止するために、光吸収膜等の遮光膜を配置してもよい。この遮光膜は、ホログラム記録層６０を透過した拡散光の光路上に配置される。
【００６８】
＜ホログラム素子の大きさ＞
上記の例においては、１２００ｄｐｉの解像度の画像形成装置では、７４２４個のＳＬＥＤが２１μｍの間隔で配列されることになる。集光レンズより集光してスポットを形成する場合には、スポット微小化の限界は光の回折現象に由来して決まる。集光レンズで形成されるスポットは、下記関係式から、エアリーディスクと称される。エアリーディスクの直径（スポットサイズ）φは、波長λと集光レンズの開口数ＮＡとを用いて、φ＝１．２２λ／ＮＡ（＝２．４４λＦ）で表される。従って、作動距離（≒焦点距離）をｆとすると、ｆ＝ｒＨφ／２．４４λとなる。
【００６９】
ＮＡ＝sinθ＝ｒＨ／２ｆ
Ｆ（Ｆナンバー）＝ｆ／ｒＨ
ｆ：焦点距離
ｆ＝ｒＨφ／２．４４λ
【００７０】
従来のホログラム素子アレイを用いたＬＰＨでは、複数のホログラム素子の各々は、複数のレンズをＬＥＤの各々に対応させて配列する場合と同様に、互いに重ならないように、ＬＥＤのピッチ間隔（発光素子ピッチ）以下の直径で作製されている。発光素子ピッチは、感光体ドラム上に形成される微小スポットの間隔（画素ピッチ）と略同じ長さであり、数十μｍである。直径が数十μｍのホログラム素子では、回折によるビームの広がり（回折限界）によって、ロッドレンズと同様に数ｍｍオーダの作動距離しか得ることができない。これに対して、本実施の形態では、発光素子ピッチよりもホログラム素子の直径を大きくすることで、ｃｍオーダの作動距離が実現される。
【００７１】
例えば、従来通り、ホログラム素子の直径を発光素子ピッチ以下とすると、１２００ｄｐｉの解像度では、ホログラムサイズｒＨを約２０μｍ以下にしなければならない。このとき、波長を７８０ｎｍとすると、スポットサイズφを約４０μｍまで許容したとしても、作動距離は高々４２０μｍが限界である。このように、従来技術では作動距離をｃｍオーダまで長くすることができない。
【００７２】
一方、本実施の形態のように、ホログラム素子の直径を発光素子ピッチよりも大きくすると、作動距離がｃｍオーダまで長くなる。例えば、集光レンズとして機能するホログラム素子５４の直径（ホログラム径ｒＨ）を１ｍｍ以上にすれば、作動距離が１ｃｍ以上になる。例えば、ホログラム径ｒＨ＝２ｍｍ、ホログラム厚さｈＨ＝２５０μｍにおいては、４ｃｍの作動距離で、約４０μｍ（半値幅で約３０μｍ）のスポットサイズφとなる。
【００７３】
また、ホログラム素子の直径が１０ｍｍを超えると、ホログラム素子の多重度が極めて高くなるため、材料のダイナミックレンジで制限される回折効率が低下する。従って、例えば、材料のダイナミックレンジに応じて、ホログラム素子の直径を１０ｍｍ以下としてもよい。
【００７４】
＜ＬＰＨの製造方法の概略＞
次に、ＬＰＨ１４の製造方法の一例について説明する。なお、アライメント検査工程、ホログラムを記録する記録工程については、ホログラム記録装置の構成と共に、後で「ホログラム記録プログラム」の手順として更に詳しく説明する。図８（Ａ）〜（Ｅ）はＬＥＤプリントヘッドの製造工程を示す工程図である。概要は「ホログラムの記録方法」として説明した通りである。ここでは、副走査方向の断面図を図示するので、ＬＥＤ５０及びホログラム素子５４は１個ずつしか図示されていないが、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えたＬＰＨ１４の製造工程として説明する。
【００７５】
まず、図８（Ａ）に示すように、複数のＬＥＤ５０が配列された複数のＬＥＤチップ５３が、ＬＥＤ基板５８上に実装されたＬＥＤアレイ５２を用意する。ＬＥＤ基板５８表面の周辺部に、フォトポリマーを堰き止めるための土手部６４を枠状に形成する。土手部６４は、例えば、硬化性ポリマーをホログラム記録層６０と略同じ厚さで塗布した後に、加熱や光照射により硬化させて形成する。薄い体積ホログラムを記録する場合には、ホログラム記録層６０の厚さは数百μｍ程度であり、同様に、厚さ数百μｍの土手部６４を形成する。厚い体積ホログラムを記録する場合には、ホログラム記録層６０の厚さは１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であり、同様に、厚さ１ｍｍ〜１０ｍｍの土手部６４を形成する。
【００７６】
次に、図８（Ｂ）に示すように、周辺部に枠状の土手部６４が形成されたＬＥＤ基板５８上に、土手部６４から溢れない程度にディスペンサからフォトポリマーを流し込んで、ホログラム記録層６０Ａを形成する。次いで、ホログラム記録層６０Ａの表面に、記録光及び再生光に対し透明な薄板状のカバーガラスを装着する等して、ホログラム記録層６０Ａ上に保護層６６を形成する。この後に、チップアライメント検査を行い、複数のＬＥＤ５０の位置を各々計測する。
【００７７】
次に、図８（Ｃ）に示すように、フォトポリマーからなるホログラム記録層６０Ａに、保護層６６側から信号光と参照光とを同時に照射して、ホログラム記録層６０Ａに複数のホログラム素子５４を形成する。所望の回折光の光路を逆向きに通過するレーザ光を、信号光として照射する。また、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、所望のホログラム径ｒＨから発光点まで収束する収束光の光路を通過するレーザ光を、参照光として照射する。即ち、図４（Ｂ）に示したように、位相共役波によりホログラムを記録する。信号光及び参照光用のレーザ光には、例えば、半導体レーザから発振される波長７８０ｎｍのレーザ光を用いる。
【００７８】
まず、上記のチップアライメント検査で得られた計測データから、ＬＥＤ５０毎に、レーザ光の照射位置、照射角度、拡がり角度、収束角度等、記録用の信号光及び参照光が設計される。ここで、ホログラム素子５４で生成された回折光（再生された信号光）により、感光体ドラム１２上にスポット６２が所定間隔で一列に並んで形成されるように、ＬＥＤ５０毎に信号光及び参照光が設計される。例えば、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、副走査方向の位置が異なるＬＥＤ５０に対しては、照射角度、収束角度、及び収束位置が同じ信号光を用いる。そして、ＬＥＤ５０毎に、設計された信号光及び参照光を照射するための書き込み光学系を配置する。
【００７９】
ホログラム記録層６０Ａが形成されたＬＥＤ基板５８を、記録光学系に対して相対移動させる。各記録位置において、回折光（再生された信号光）が感光体ドラム１２表面の所望の位置にスポット６２を形成するように、信号光及び参照光を照射するための記録光学系を配置する。各記録位置でＬＥＤ５０に応じて信号光及び参照光を照射することで、ホログラム記録層６０Ａには、球面波シフト多重により複数のホログラム素子５４が多重記録される。
【００８０】
次に、図８（Ｄ）に示すように、紫外線照射によりホログラム記録層６０Ａを全面露光して、光重合性モノマーを全部ポリマー化する。この定着処理によりホログラム記録層６０Ａに屈折率分布が固定される。例えば、フォトポリマーは、光重合性モノマーと別の非重合性化合物との混合物として提供される。この場合、フォトポリマーに干渉縞が照射されると、明部では光重合性モノマーがポリマー化し、光重合性モノマーに濃度勾配が生ずる。その結果、明部に光重合性モノマーが拡散して、明部と暗部とで屈折率分布が発生する。
【００８１】
更に全面露光して、暗部に残存する光重合性モノマーをポリマー化して重合反応を完結させ、追記や消去ができない状態とする。なお、ホログラム記録材料としては、様々な記録メカニズムに基づく方式が提案されている。例えば、光強度分布に応じた屈折率変調が記録される材料が用いられる。
【００８２】
最後に、図８（Ｅ）に示すように、複数のＬＥＤ５０を順次発光させて、各ＬＥＤ５０に対応して形成されたホログラム素子５４により、所望の回折光が得られるか否かを検査する。この検査工程により全部の製造工程が終了する。
【００８３】
なお、上記の製造工程では、ＬＥＤ５０とホログラム記録層６０が接している例について説明したが、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示したように、空気層や透明樹脂層等を介してホログラム記録層６０をＬＥＤ５０から離間させてもよい。例えば、保護層で挟まれた未記録のホログラム記録層６０Ａからなるシートを別途作製し、作製されたシートをＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に支持部材等を用いて取り付けてもよい。また、作製されたシートをＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８に貼り付けてもよい。
【００８４】
＜ホログラム記録装置＞
図９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。図９に示すように、このホログラム記録装置には、コヒーレント光であるレーザ光を発振するレーザ光源１００が設けられている。
【００８５】
レーザ光源１００の光出射側には、開閉可能に構成されたシャッタ１０２、互いに直交する直線偏光成分に１／２波長の位相差を付与する１／２波長板１０４、所定方向の偏光だけを透過すると共にそれ以外の偏光を反射する偏光ビームスプリッタ１０６が、この順序でレーザ光の光路上に配置されている。シャッタ１０２は、後述するシャッタ駆動部に接続されている。シャッタ１０２は、シャッタ駆動部により矢印Ｂ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。
【００８６】
偏光ビームスプリッタ１０６の光反射側には、反射されたレーザ光を吸収する光吸収体（図示せず）が配置されている。一方、偏光ビームスプリッタ１０６の光透過側には、一対のレンズ１０８、１１０が、この順序でレーザ光の光路上に配置されている。一対のレンズ１０８、１１０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１０８、１１０の焦点面には、ピンホール（微小開口）１１２ａを備えた空間フィルタ１１２が配置されている。
【００８７】
レンズ１１０の光出射側には、透過したレーザ光を反射して光路を所定角度だけ折り曲げるミラー１１４が配置されている。この例では、入射光の光路は、ミラー１１４により９０°だけ折り曲げられる。ミラー１１４の光反射側には、１／２波長板１１６、レーザ光を二光波に分岐するための偏光ビームスプリッタ１１８が、この順序でレーザ光の光路上に配置されている。レーザ光の光路は、偏光ビームスプリッタ１１８により、信号光光路と参照光光路とに分岐される。
【００８８】
偏光ビームスプリッタ１１８の光透過側（即ち、信号光光路側）には、１／２波長板１２０、ミラー１２２、レーザ光が通過する所定径の開口を備えた遮光板であるアパーチャ１２４が、この順序でレーザ光の光路上に配置されている。この例では、１／２波長板１２０を透過したレーザ光の光路は、ミラー１２２により９０°だけ折り曲げられて、アパーチャ１２４に入射する。
【００８９】
アパーチャ１２４の光透過側には、一対のレンズ１２６、１２８、レーザ光を反射して光路を所定角度だけ折り曲げるミラー１３０、記録時に信号光をＬＰＨ１４（の未記録のホログラム記録層６０Ａ）に照射するレンズ１３４、ＬＰＨ１４を所定位置に保持するステージ１３６が、この順序でレーザ光の光路上に配置されている。
【００９０】
偏光ビームスプリッタ１１８の光反射側には、一対のレンズ１４０、１４２が、この順序でレーザ光の光路上に配置されている。一対のレンズ１４０、１４２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る。レンズ１４０、１４２の焦点面には、ピンホール（微小開口）１４４ａを備えた空間フィルタ１４４が配置されている。レンズ１４２の光出射側には、参照光をＬＰＨ１４に照射するレンズ１４６が配置されている。レンズ１４６は、後述するレンズ駆動部により駆動されて、参照光が所定のＬＥＤ５０の配置位置に集光するように、矢印Ｃ方向に移動する。
【００９１】
レンズ１４０と空間フィルタ１４４との間には、光パワーメータ等の光検出器１４８が配置されている。光検出器１４８は、アライメント検査時に、ＬＰＨ１４のＬＥＤ５０の発光光を受光して、ＬＥＤ５０の発光強度を計測する。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り単位はワットである。光検出器１４８は、後述する光検出器駆動部に接続されている。光検出器１４８は、光検出器駆動部により矢印Ｄ方向に駆動されて、レーザ光の光路に挿入された状態又は光路から退避させられた状態となる。
【００９２】
ステージ１３６は、後述するステージ駆動部に接続されている。ステージ１３６は、ステージ駆動部により駆動されて、矢印Ｅ方向、矢印Ｆ方向、及び矢印Ｇ方向に移動する。矢印Ｇ方向は、紙面と直交する方向（即ち、図面の奥行き方向）であり、ステージ１３６は三次元空間を移動する。ステージ１３６の近傍には、ステージ１３６の位置を検出するために、位置センサ等のステージ位置検出手段１３２が配置されている。
【００９３】
アライメント検査時には、ステージ１３６は、光検出器１４８でＬＥＤ５０の発光強度を計測しながら、発光強度が最大となる位置にＬＰＨ１４を移動させる。ステージ位置検出手段１３２により、移動後のステージ１３６の位置を検出することで、ＬＥＤ５０（発光点）の位置を計測する。一方、ホログラムの記録時には、ステージ１３６は、所定の記録位置にＬＰＨ１４を保持する。
【００９４】
次に、上記装置の電気的構成について説明する。図１０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は、図１０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１００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１０２を開閉駆動するシャッタ駆動部２０４が接続されている。
【００９５】
制御部２００には、制御信号に応じて、ステージ１３６を駆動するステージ駆動部２０６が接続されている。また、ステージ１３６に保持されるＬＰＨ１４のＬＥＤ基板５８には、駆動回路（図示せず）が実装されている。ステージ駆動部２０６は、また、この駆動回路に接続されて、ＬＥＤ基板５８上に形成された各ＬＥＤ５０を駆動する。
【００９６】
制御部２００には、制御信号に応じて、レンズ１４６を移動させるレンズ駆動部２０８が接続されている。制御部２００には、制御信号に応じて、光検出器１４８を駆動する光検出器駆動部２１０が接続されている。光検出器駆動部２１０は、光検出器１４８を光路に挿入又は光路から退避させると共に、光検出器１４８をオン（検出状態）又はオフ（非検出状態）にする。また、制御部２００は、光検出器１４８から検出信号を取得する。更に、制御部２００には、ステージ位置検出手段１３２が接続されており、ステージ位置検出手段１３２から検出信号を取得する。
【００９７】
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。
【００９８】
なお、後述する「ホログラム記録プログラム」は、ＲＯＭ又は外部記憶装置に記憶されている。また、スポット６２の位置座標等も、予めＲＯＭ又は外部記憶装置等の記憶装置に予め設計値として記憶されている。
【００９９】
また、上記のホログラム記録装置では、レンズ１４０と空間フィルタ１４４との間に光検出器１４８を配置してＬＥＤ５０の発光強度を検出する構成としたが、別の構成の観察光学系を設けることもできる。例えば、図１４に示すように、レンズ１４２とレンズ１４６との間にビームスプリッタ１５０を配置すると共に、ビームスプリッタ１５０の光反射側に、レンズ１５２及びＣＭＯＳセンサ等の光検出器１５４を配置してもよい。この観察光学系では、ＬＥＤ５０から射出されレンズ１４６を通過した光は、ビームスプリッタ１５０で反射される。反射された光はレンズ１５２で光検出器１５４の表面に結像され、結像された光像は光検出器１５４により検出される。
【０１００】
＜ホログラムの記録動作の概略＞
次に、図９及び図１０を参照して、上記ホログラム記録装置の記録動作について説明する。アライメント検査など、ホログラムの記録前に実施される動作については、次に詳しく説明する。ホログラムの記録時には、シャッタ１０２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。レーザ駆動部２０２により駆動されて、レーザ光源１００から所定波長のレーザ光が発振する。レーザ光源１００から発振されたレーザ光は、１／２波長板１０４を通過して互いに直交する直線偏光成分に１／２波長の位相差が付与され、偏光ビームスプリッタ１０６に入射する。偏光ビームスプリッタ１０６は、例えば、Ｐ偏光及びＳ偏光の一方を透過し、他方を反射する。
【０１０１】
偏光ビームスプリッタ１０６を透過した所定方向の偏光は、ビームエキスパンダとして機能する一対のレンズ１０８、１１０によりビーム径が拡大される。レンズ１０８、１１０の焦点面に配置された空間フィルタ１１２は、ピンホール１１２ａを通過できない一部のレーザ光を遮断する。ピンホール１１２ａを通過したレーザ光は、レンズ１１０で平行光化され、ミラー１１４で反射されてレーザ光の光路が９０°折り曲げられる。
【０１０２】
ミラー１１４で反射されたレーザ光は、１／２波長板１１６を通過して、偏光ビームスプリッタ１１８に入射する。偏光ビームスプリッタ１１８を透過したレーザ光は、１／２波長板１２０を通過して、ミラー１２２で反射され、アパーチャ１２４により開口径に応じた所定のビーム径とされる。ステージ駆動部２０６によりステージ１３６が駆動されて、ＬＰＨ１４はステージ１３６によって所定の記録位置に保持されている。アパーチャ１２４を通過したレーザ光は、一対のレンズ１２６、１２８でリレーされ、ミラー１３０で所定方向に反射される。ミラー１３０で反射されたレーザ光は、レンズ１３４で集光されて、ＬＰＨ１４に信号光として照射される。
【０１０３】
一方、偏光ビームスプリッタ１１８で反射されたレーザ光は、一対のレンズ１４０、１４２によりリレーされる。レンズ１４０、１４２の焦点面に配置された空間フィルタ１４４は、ピンホール１４４ａを通過できない一部のレーザ光を遮断する。ピンホール１４４ａを通過したレーザ光は、レンズ１４２で平行光化され、レンズ１４６で集光されて、ＬＰＨ１４に参照光として照射される。
【０１０４】
上記の通り、信号光と参照光とは、同じレーザ光源１００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、ＬＰＨ１４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、ＬＰＨ１４のホログラム記録層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、ＬＰＨ１４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位置という意味である。
【０１０５】
＜ホログラム記録プログラム＞
本実施の形態では、複数のＬＥＤ５０の各々について、発光強度を検出し、この検出値に基づいてＬＥＤ５０（発光点）の位置を特定する。発光強度が最大となる位置が、ＬＥＤ５０の位置として特定される。そして、位置が特定された複数のＬＥＤ５０の各々に対応して、スポット６２が主走査方向に一列に形成されるように、複数のホログラム素子５４が形成される。次に、制御部２００により実行される「ホログラム記録プログラム」の処理手順について説明する。図１１はホログラム記録プログラムの処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンの実行により、複数のホログラムが順次記録される。
【０１０６】
まず、ステップ１００で、アライメント検査のためにＬＰＨ１４を初期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、ステージ駆動部２０６によりステージ１３６が駆動され、ＬＰＨ１４が初期計測位置に保持される。
【０１０７】
次に、ステップ１０２で、計測対象のＬＥＤ５０を点灯させ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、ステージ駆動部２０６に接続されたＬＥＤ基板５８の駆動回路（図示せず）により駆動されて、ＬＰＨ１４のＬＥＤ基板５８上に実装されたＬＥＤ５０が、計測のために点灯する。
【０１０８】
例えば、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、９個のＳＬＥＤが所定間隔で一列に配列された複数のＳＬＥＤチップ５３が、千鳥状に配列された例で説明する（図５（Ａ）及び（Ｂ）参照）。ここでは、ＳＬＥＤチップ５３毎に、計測・記録を順次行う。従って、まず、第１のＳＬＥＤチップ５３Ａ１について、まずチップ左端のＳＬＥＤ５０１を点灯し、次にチップ右端のＳＬＥＤ５０9を点灯する。
【０１０９】
次に、ステップ１０４で、計測対象のＬＥＤ５０の位置を計測するための制御信号を、光検出器駆動部２１０及びステージ駆動部２０６に入力する。この制御信号に応じて、光検出器１４８がレーザ光の光路に挿入され、検出可能なオン状態とされる。光検出器１４８の検出信号が、制御部２００に一定間隔で取り込まれる。ステージ駆動部２０６は、光検出器１４８の検出信号に応じてステージ１３６を移動する。ステージ位置検出手段１３２は、ステージ１３６の位置を検出する。ステージ位置検出手段１３２の検出信号が、制御部２００に一定間隔で取り込まれる。
【０１１０】
アライメント検査時には、ステージ１３６は、光検出器１４８でＬＥＤ５０の発光強度を計測しながら、発光強度が最大となる位置にＬＰＨ１４を移動させる。ステージ位置検出手段１３２により、移動後のステージ１３６の位置を検出することで、ＬＥＤ５０（発光点）の位置が計測される。これにより、発光点の位置が正確に定まる。
【０１１１】
上記の通り、ステージ位置検出手段１３２の検出信号に基づいて、計測対象のＳＬＥＤ５０（発光点）の位置が計測される。ｋ番目のＳＬＥＤ５０の位置は、ＸＹＺの三次元（空間）座標系中の座標（Ｘｋ，Ｙｋ，０）として特定される。ここで、Ｘ軸方向は主走査方向と一致し、Ｙ軸方向は副走査方向と一致し、Ｚ軸方向はＬＥＤ５０の光軸方向と一致する。従って、この座標は、ＬＰＨ１４上でのホログラム素子５４の記録位置（正確には、参照光の収束位置）に対応する。
【０１１２】
なお、ＬＰＨ１４のＬＥＤ基板５８の一角が、原点（０，０，０）と一致する。ＬＰＨ１４が計測位置に保持された状態（Ｚ＝０の状態）は、空間座標系のＺ軸方向においては、ホログラムの記録時にＬＰＨ１４がステージ１３６上に配置された状態（図９参照）、又はＬＰＨ１４が感光体ドラム１２の周りに露光装置として配置された状態に相当する（図１参照）。
【０１１３】
特定された位置情報は、制御部２００に入力されて所定の記憶装置に記憶される。記憶された計測値は、後述する工程で適宜読み出して使用される。本実施の形態では、図１２（Ａ）に示すように、Ａ列の第１のＳＬＥＤチップ５３Ａ１から順に計測を開始する。まずチップ左端のＳＬＥＤ５０１の位置（Ｘ１，Ｙ１，０）を特定し、次にチップ右端のＳＬＥＤ５０9の位置（Ｘ９，Ｙ９，０）を特定する。ＳＬＥＤチップ５３内では、複数個のＳＬＥＤ５０が所定間隔で一列に配列されているので、両端のＳＬＥＤ５０の位置が定まれば、他のＳＬＥＤの位置も計算により自動的に定まる。計測されたＳＬＥＤ５０の位置は、例えば、下記表１に示すようなテーブルで所定の記憶装置に記憶される。
【０１１４】
【表１】
2011070151.tif 000003
【０１１５】
次に、ステップ１０６で、複数の発光点（ＳＬＥＤ５０）を、複数の集光点（スポット６２）の各々に対応付ける。例えば、ＳＬＥＤ５０１に対しスポット６２１、ＳＬＥＤ５０２に対しスポット６２２というように、９個のＳＬＥＤ５０１〜ＳＬＥＤ５０９の各々に対して９個のスポット６２１〜スポット６２９が対応付けられる。ＳＬＥＤ５０（発光点）とスポット６２（集光点）との対応関係は、例えば、下記表２に示すようなテーブルで所定の記憶装置に記憶される。
【０１１６】
【表２】
2011070151.tif 000004
【０１１７】
或いは、表３に示すように、ＳＬＥＤ５０の位置座標（Ｘｋ，Ｙｋ，０）に対しスポット６２の位置座標（ＸS1，ＹS2，０）に対しというように、ＳＬＥＤ５０（発光点）の位置座標とスポット６２（集光点）の位置座標との対応関係を、テーブルで記憶しておいてもよい。なお、スポット６２の位置座標は、所定の記憶装置に予め設計値として記憶されている。
【０１１８】
【表３】
2011070151.tif 000005
【０１１９】
次に、ステップ１０８で、ＳＬＥＤ５０に対応する複数のホログラム素子５４の各々について、そのホログラムを記録するための記録条件を取得する。表３に示したように、スポット６２の位置座標とＳＬＥＤ５０の位置座標との対応関係が決まると、スポット６２に対応するＳＬＥＤ５０の位置座標に応じて、ホログラム素子５４を形成する位置が特定される。また、スポット６２及びＳＬＥＤ５０の位置座標から、ＳＬＥＤ５０毎に、レーザ光の照射位置、照射角度、拡がり角度、収束角度等、信号光及び参照光が設計される。即ち、ホログラムの記録条件が取得される。
【０１２０】
次に、ステップ１１０で、ＬＰＨ１４を最初のホログラムを記録する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、ステージ駆動部２０６によりステージ１３６が駆動され、ＬＰＨ１４が図示した記録位置に保持される。ここでの記録位置は、最初のホログラムに対応したＳＬＥＤ５０に、設計された参照光が集光する位置である。なお、ホログラム記録動作の前には、計測動作を終了するための制御信号が、光検出器駆動部２１０に入力される。この制御信号に応じて、光検出器１４８がレーザ光の光路から退避させられ、オフ状態とされる。
【０１２１】
次に、ステップ１１４で、最初のホログラムを記録するための制御信号を、レンズ駆動部２０８、レーザ駆動部２０２及びシャッタ駆動部２０４に入力する。この制御信号に応じて、レンズ１４６が移動されて、ＬＰＨ１４に設計された信号光及び参照光を照射するように光学系が配置される。例えば、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、Ａ列上に配列されたＬＥＤ５０Ａに対応するホログラム素子５４Ａを記録する場合には、参照光がＬＥＤ５０Ａに収束するようにレンズ１４６を（図上で下方に）移動し、Ｂ列上に配列されたＬＥＤ５０Ｂに対応するホログラム素子５４Ｂを記録する場合には、参照光がＬＥＤ５０Ｂに集光するようにレンズ１４６を（図上で上方に）移動する。なお、信号光を照射するための光学系は、固定配置されている。
【０１２２】
そして、シャッタ１０２がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「開状態」とされ、レーザ駆動部２０２により駆動されて、レーザ光源１００が点灯してレーザ光が発振する。レーザ光源１００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、設計された信号光及び参照光で最初のホログラムが記録される。なお、ホログラムの記録終了後には、シャッタ１０２がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「閉状態」とされ、レーザ駆動部２０２により駆動されてレーザ光源１００が消灯する。
【０１２３】
次に、ステップ１１４で、ＬＰＨ１４を次のホログラムを記録する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、ステージ駆動部２０６によりステージ１３６が駆動され、ＬＰＨ１４が図示した記録位置に保持される。ここでの記録位置は、次のホログラムに対応したＳＬＥＤ５０に、設計された参照光が集光する位置である。
【０１２４】
次に、ステップ１１６で、次のホログラムを記録するための制御信号を、レンズ駆動部２０８、レーザ駆動部２０２及びシャッタ駆動部２０４に入力する。この制御信号に応じて各部が駆動され、ホログラムの記録動作が実施されて、設計された信号光及び参照光で次のホログラムが記録される。なお、ホログラムの記録終了後には、シャッタ１０２が「閉状態」とされ、レーザ光源１００が消灯する。
【０１２５】
次に、ステップ１１８で、次に記録するホログラムがあるか否かを判断する。ここで肯定判定の場合には、ステップ１１４に戻って次のホログラムを記録する。こうして、ＳＬＥＤチップ５３Ａ１に一列に配列されたＳＬＥＤ５０１〜５０９の各々に対して、対応するホログラム素子５４１〜５４９が順番に形成される。一方、ここで否定判定の場合には、ＳＬＥＤチップ５３Ａ１内の全部のＳＬＥＤ５０について、ホログラムが記録されたものとして、ステップ１２０に進む。
【０１２６】
次に、ステップ１２０で、次に計測・記録するＳＬＥＤチップ５３があるか否かを判断する。ここで肯定判定の場合には、ステップ１００に戻って次のＳＬＥＤチップ５３に対応して計測を行い、ホログラムを記録する。例えば、本実施の形態では、ＳＬＥＤチップ５３Ａ１と同様に、図１２（Ｂ）に示すように、Ｂ列のＳＬＥＤチップ５３Ｂ１について計測を行い、ＳＬＥＤ５０の特定された位置に基づいて、対応するホログラム素子５４を記録する。一方、ここで否定判定の場合には、全部のＳＬＥＤチップ５３について、ホログラムが記録されたものとしてルーチンを終了する。なお、上記ではＳＬＥＤチップ５３の単位で計測・記録の動作を行ったが、個々のＳＬＥＤ５０の単位で計測・記録の動作を行ってもよく、ＬＰＨ１４の単位で計測・記録の動作を行ってもよい。
【０１２７】
（他の実施の形態）
なお、上記の実施の形態では、１個のホログラムを記録するホログラム記録時には、ステージ上のＬＰＨを固定配置し、信号光を照射する光学系を固定配置すると共に、参照光を照射する光学系をＬＥＤの位置に応じて移動させる例について説明したが、ＬＰＨと信号光を照射する光学系とが一定の位置関係であればよく、参照光を照射する光学系を固定配置して、信号光を照射する光学系と共にＬＰＨを移動させてもよい。
【０１２８】
例えば、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、レンズ１２８とミラー１３０との間に、レーザ光が通過する所定径の開口を備えた遮光板であるアパーチャ１５６を配置する。そして、一点鎖線で囲んだように、アパーチャ１５６、ミラー１３０、レンズ１３４、及びＬＰＨ１４（ステージ１３６）を同じ基板１５８上に設置した光学系ユニット１６０とする。光学系ユニット１６０は、矢印Ｈ方向に移動するように構成されている。また、ＬＰＨ１４は、基板１５８上に設置されたステージ１３６により保持されている。
【０１２９】
Ａ列上に配列されたＬＥＤ５０Ａに対応するホログラム素子５４Ａを記録する場合には、参照光がＬＥＤ５０Ａに収束するように光学系ユニット１６０を（図上で下方に）移動し、Ｂ列上に配列されたＬＥＤ５０Ｂに対応するホログラム素子５４Ｂを記録する場合には、参照光がＬＥＤ５０Ｂに集光するように光学系ユニット１６０を（図上で上方に）移動する。これにより、ＬＰＨ１４と信号光を照射する光学系とが、一定の位置関係を保持したまま移動する。なお、参照光を照射するための光学系は、固定配置されている。
【０１３０】
なお、「ホログラムの記録条件」は、複数の発光点（ＬＥＤ５０）を複数の集光点（スポット６２）の各々に対応付けて取得される。複数のスポット６２は感光体１２上で主走査方向に等間隔で一列に配列されるように設計しておけば、ＬＥＤ５０の主走査方向の配列間隔に拘わらずスポット６２列が設計通りに形成されるように、対応するホログラム素子５４が形成される。例えば、２５６個のＳＬＥＤが２１μｍ間隔で配列されたＳＬＥＤチップを２列の千鳥状に配列したＳＬＥＤアレイにおいて、２列に配列されたＳＬＥＤの副走査方向の間隔を８１μｍとした場合でも、上記の方法により２１μｍ間隔のスポット列を実験的に得ている。
【０１３１】
従って、ホログラムの記録に用いる記録光学系は、取得された「ホログラムの記録条件」に応じて、ホログラムを記録可能な記録光学系であればよい。図１３（Ａ）及び（Ｂ）や図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示す記録光学系はその一例である。なお、ＬＥＤ５０から射出された光を、ホログラム素子５４で回折してスポット６２に集光させるために、信号光の光軸が副走査方向と平行にならない場合もある。
【０１３２】
また、上記の実施の形態では、複数のＬＥＤ（ＳＬＥＤを含む）を備えたＬＥＤプリントヘッドについて説明したが、ＬＥＤに代えて電界発光素子（ＥＬ）やレーザダイオード（ＬＤ）等、他の発光素子を用いてもよい。コヒーレント光源であるＬＤを備えた露光装置は、インコヒーレント光源を用いた露光装置よりも、エネルギー利用効率が高くなる。また、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。
【０１３３】
また、上記の実施の形態では、複数のＬＥＤが長さ方向に沿って配列されたＬＥＤアレイについて説明したが、ＬＥＤアレイ等の発光素子アレイ（アレイ光源）は、一次元アレイで構成されていてもよく、二次元アレイで構成されていてもよい。上記の実施の形態で説明したように、複数の発光素子の各々の位置を計測し、この計測値に基づいて発光点の位置を特定して、主走査方向に一列に配列されたスポット列が得られるように、対応するホログラムを形成するので、アレイ光源に位置合せの不具合（アライメントずれ）等の不備があっても、これらの不備は補償される。
【０１３４】
また、上記の実施の形態では、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。多重記録が可能であれば、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。
【０１３５】
また、上記の実施の形態では、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、上記の実施の形態の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本発明の露光装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
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
６２      スポット
６４      土手部
６６      保護層
１００    レーザ光源
１０２    シャッタ
１０４    １／２波長板
１０６    偏光ビームスプリッタ
１０８    レンズ
１１０    レンズ
１１２ａ  ピンホール
１１２    空間フィルタ
１１４    ミラー
１１６    １／２波長板
１１８    偏光ビームスプリッタ
１２０    １／２波長板
１２２    ミラー
１２４    アパーチャ
１２６    レンズ
１３０    ミラー
１３２    ステージ位置検出手段
１３４    レンズ
１３６    ステージ
１４０    レンズ
１４２    レンズ
１４４ａ  ピンホール
１４４    空間フィルタ
１４６    レンズ
１４８    光検出器
１５０    ビームスプリッタ
１５２    レンズ
１５４    光検出器
【図１】
2011070151.tif 000006
【図２】
2011070151.tif 000007
【図３】
2011070151.tif 000008
【図４】
2011070151.tif 000009
【図５】
2011070151.tif 000010
【図６】
2011070151.tif 000011
【図７】
2011070151.tif 000012
【図８】
2011070151.tif 000013
【図９】
2011070151.tif 000014
【図１０】
2011070151.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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