(57)【要約】【課題】ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性の発生を抑制（補正）する手段を有する光走査装置を実現する。【解決手段】本発明は、光源１と、該光源から射出された光束に対して光束幅を規制するアパーチャ２と、前記光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段と、前記偏向走査された光ビームを被走査面上に結像する少なくとも１つの走査レンズと、を有する光走査装置において、位相型光学素子４を有し、該位相型光学素子の少なくとも一部に位相変調部を設け、該位相変調部の位相と位相変調部でない領域の位相の位相差がπ［ラジアン］とは異なるようにした。これにより、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性を補正することができ、その結果、デフォーカスに対するビームスポット径のばらつきを低減でき、高精度な光走査が可能となる。【選択図】図２
2008268586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から射出された光束に対して光束幅を規制するアパーチャと、
前記光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段と、
前記偏向走査された光ビームを被走査面上に結像する少なくとも１つの走査レンズと、
を有する光走査装置において、
位相型光学素子を有し、該位相型光学素子の少なくとも一部に位相変調部を設け、該位相変調部の位相と位相変調部でない領域の位相の位相差がπ［ラジアン］とは異なることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光走査装置において、
前記位相型光学素子は、前記光源と前記偏向手段の間に設けることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光走査装置において、
前記位相型光学素子は、前記アパーチャと一体化されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光走査装置において、
前記光源と前記偏向手段の間にカップリングレンズを有し、前記位相型光学素子は前記カップリングレンズと一体化されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光走査装置において、
前記光源と前記偏向手段の間にシリンドリカルレンズを有し、前記位相型光学素子は前記シリンドリカルレンズと一体化されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光走査装置において、
前記位相型光学素子は、前記走査レンズと一体化されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光走査装置において、
前記位相型光学素子は、前記走査レンズの最も偏向手段に近い面に設けられることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光走査装置において、
前記位相型光学素子の位相変調部は、前記偏向手段による光ビームの走査方向である主走査方向に平行なライン状に設けることを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光走査装置において、
前記被走査面上における深度余裕を拡大する位相分布を有する位相型光学素子（以下、深度拡大素子と呼ぶ）をさらに有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光走査装置において、
前記深度拡大素子により、前記走査レンズの焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率である第１の比率が、前記深度拡大素子がないと仮定したときの前記走査レンズの焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率である第２の比率よりも大きくなるような、位相分布を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
像担持体と、該像担持体に光ビームを照射して静電潜像を形成する光走査装置と、該光走査装置により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で顕像化する現像手段と、前記像担持体上に顕像化された画像を、転写媒体に直接または中間転写体を介して転写する転写手段とを有し、画像を出力する画像形成装置において、
前記光走査装置として、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
並設された複数の像担持体と、該複数の像担持体の各々に光ビームを照射して静電潜像を形成する光走査装置と、該光走査装置により各像担持体上に形成された静電潜像を色の異なる現像剤で顕像化する現像手段と、前記各像担持体上に顕像化された各色の画像を、転写媒体に直接または中間転写体を介して重ね合わせて転写する転写手段とを有し、多色またはカラー画像を出力する画像形成装置において、
前記光走査装置として、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光走査装置を備えた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、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、レーザファクシミリ、レーザ計測装置、レーザ加工装置等に用いられる光走査装置に関し、特に、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性を補正する手段を有する光走査装置と、その光走査装置を備え、良好な画像形成を行うことができるデジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、レーザファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モノクロ機、カラー機ともに、デジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置においては小型化が望まれており、それに伴い、光走査装置の小型化が望まれている。また、出力画像の高画質化のため、出力画像におけるドットのばらつきを低減することが望まれており、それに伴い、光走査装置において、被走査面上でのビームスポット径のばらつきを低減することが望まれている。
【０００３】
一般に、画像形成装置で用いられる光走査装置は、光源から射出された光束をカップリングレンズ等の光学系を介して偏向手段（例えばポリゴンミラー、ピラミダルミラー、振動ミラー等の光偏向器）に入射し、偏向手段で偏向される光束を走査レンズ等を介して集光して被走査面（例えば感光体等）に照射し、被走査面上を微小なスポット光で走査して潜像を形成しているが、このような光走査装置の光源として用いられている半導体レーザは、素子ごとで発散角にばらつきをもっており、このばらつきは、光走査装置内の光学系における実効的な開口数（ＮＡ）の変化を引き起こす。その結果、装置間や、カラーの場合は色間で、ビームスポット径のばらつきや、ビームスポット径の増大を招いてしまう。この問題を回避するため、レーザ光源から偏向手段に至る光路上にアパーチャ（開口絞り）を配置して、レーザ光源から射出される光束のうち、像面に導く光束幅を規制している。
【０００４】
しかし、光走査装置の小型化のため、光源〜偏向手段間距離を短くすると、アパーチャの位置が被走査面に近くなってしまい、図５に模式的に示すように、ビームスポット径vsデフォーカス曲線において非対称性が発生してしまう。この非対称性があると、デフォーカスに対してビームスポット径がばらつきやすくなるため、出力画像におけるドットの大きさがばらつきやすくなってしまう。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５０７２４４号公報
【特許文献２】特開平０９−０６４４４４号公報
【特許文献３】特開平０４−１７１４１５号公報
【特許文献４】特開平１０−２２７９９２号公報
【特許文献５】特開２０００−２４９９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性の発生を抑制（補正）する手段を有する光走査装置を提供することを目的とし、さらには、その光走査装置を備え、出力画像におけるドットの大きさのばらつき等を防止して良好な画像形成を行うことができる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】
上記目的を達成するため、本発明では以下のような手段を採っている。
本発明の第１の手段は、光源と、前記光源から射出された光束に対して光束幅を規制するアパーチャと、前記光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段と、前記偏向走査された光ビームを被走査面上に結像する少なくとも１つの走査レンズと、を有する光走査装置において、位相型光学素子を有し、該位相型光学素子の少なくとも一部に位相変調部を設け、該位相変調部の位相と位相変調部でない領域の位相の位相差がπ［ラジアン］とは異なることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の手段は、第１の手段の光走査装置において、前記位相型光学素子は、前記光源と前記偏向手段の間に設けることを特徴とする。
本発明の第３の手段は、第２の手段の光走査装置において、前記位相型光学素子は、前記アパーチャと一体化されていることを特徴とする。
また、本発明の第４の手段は、第２の手段の光走査装置において、前記光源と前記偏向手段の間にカップリングレンズを有し、前記位相型光学素子は前記カップリングレンズと一体化されていることを特徴とする。
また、本発明の第５の手段は、第２の手段の光走査装置において、前記光源と前記偏向手段の間にシリンドリカルレンズを有し、前記位相型光学素子は前記シリンドリカルレンズと一体化されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第６の手段は、第１の手段の光走査装置において、前記位相型光学素子は、前記走査レンズと一体化されていることを特徴とする。
また、本発明の第７の手段は、第６の手段の光走査装置において、前記位相型光学素子は、前記走査レンズの最も偏向手段に近い面に設けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第８の手段は、第１〜第７のいずれか１つの手段の光走査装置において、前記位相型光学素子の位相変調部は、前記偏向手段による光ビームの走査方向である主走査方向に平行なライン状に設けることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第９の手段は、第１〜第８のいずれか１つの手段の光走査装置において、前記被走査面上における深度余裕を拡大する位相分布を有する位相型光学素子（以下、深度拡大素子と呼ぶ）をさらに有することを特徴とする。
また、本発明の第１０の手段は、第９の手段の光走査装置において、前記深度拡大素子により、前記走査レンズの焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率である第１の比率が、前記深度拡大素子がないと仮定したときの前記走査レンズの焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率である第２の比率よりも大きくなるような、位相分布を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第１１の手段は、像担持体と、該像担持体に光ビームを照射して静電潜像を形成する光走査装置と、該光走査装置により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で顕像化する現像手段と、前記像担持体上に顕像化された画像を、転写媒体に直接または中間転写体を介して転写する転写手段とを有し、画像を出力する画像形成装置において、前記光走査装置として、第１〜第１０のいずれか１つの手段の光走査装置を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第１２の手段は、並設された複数の像担持体と、該複数の像担持体の各々に光ビームを照射して静電潜像を形成する光走査装置と、該光走査装置により各像担持体上に形成された静電潜像を色の異なる現像剤で顕像化する現像手段と、前記各像担持体上に顕像化された各色の画像を、転写媒体に直接または中間転写体を介して重ね合わせて転写する転写手段とを有し、多色またはカラー画像を出力する画像形成装置において、前記光走査装置として、第１〜第１０のいずれか１つの手段の光走査装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の手段の光走査装置では、位相型光学素子を有し、該位相型光学素子の少なくとも一部に位相変調部を設け、該位相変調部の位相と位相変調部でない領域の位相の位相差をπ［ラジアン］とは異ならせることにより、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性を補正することができる。その結果、デフォーカスに対するビームスポット径のばらつきを低減でき、高精度な光走査が可能となり、また、光源〜偏向手段間の距離を小さく設定できることから、光走査装置の小型化を実現することができる。
【００１５】
本発明の第２の手段の光走査装置では、第１の手段の構成及び効果に加え、前記位相型光学素子は、前記光源と前記偏向手段の間に設けることにより、全像高に対して、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性を補正することができる。
また、本発明の第３の手段の光走査装置では、第２の手段の構成及び効果に加え、前記位相型光学素子は、前記アパーチャと一体化されていることにより、アパーチャと位相型光学素子の相対的な位置関係を経時においても高精度に保つことができ、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性の補正効果が低減することを抑制することができる。
【００１６】
本発明の第４の手段の光走査装置では、第２の手段の構成及び効果に加え、前記光源と前記偏向手段の間にカップリングレンズを有し、前記位相型光学素子は前記カップリングレンズと一体化されていることにより、部品点数を削減でき、低コスト化を実現することができる。
また、本発明の第５の手段の光走査装置では、第２の手段の構成及び効果に加え、前記光源と前記偏向手段の間にシリンドリカルレンズを有し、前記位相型光学素子は前記シリンドリカルレンズと一体化されていることにより、部品点数を削減でき、低コスト化を実現することができる。
【００１７】
本発明の第６の手段の光走査装置では、第１の手段の構成及び効果に加え、前記位相型光学素子は、前記走査レンズと一体化されていることにより、部品点数を削減でき、低コスト化を実現することができる。
また、本発明の第７の手段の光走査装置では、第６の手段の構成及び効果に加え、前記位相型光学素子は、前記走査レンズの最も偏向手段に近い面に設けられることにより、初期（製造時）や経時において、ビームと位相型光学素子の相対的な位置関係がずれるのを抑制でき、経時でも安定した「ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性」の補正効果を得ることができる。
【００１８】
本発明の第８の手段の光走査装置では、第１〜第７のいずれか１つの手段の構成及び効果に加え、前記位相型光学素子の位相変調部は、前記偏向手段による光ビームの走査方向である主走査方向に平行なライン状に設けることにより、「ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性」が生じやすい副走査方向において、その補正を行うことができ、主走査方向のビームスポット径vsデフォーカス曲線には影響を与えにくくすることができる。
【００１９】
本発明の第９、第１０の手段の光走査装置では、第１〜第８のいずれか１つの手段の構成及び効果に加え、前記被走査面上における深度余裕を拡大する位相分布を有する位相型光学素子（以下、深度拡大素子と呼ぶ）をさらに有し、前記深度拡大素子により、前記走査レンズの焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率である第１の比率が、前記深度拡大素子がないと仮定したときの前記走査レンズの焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率である第２の比率よりも大きくなるような、位相分布を有することにより、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性が発生していたとしても、ビームスポット径の深度拡大を実現することができる。
【００２０】
本発明の第１１の手段の画像形成装置では、光走査装置として、第１〜第１０のいずれか１つの手段の光走査装置を備えたことにより、ドットのばらつきが抑制された高画質な画像を得ることができる。
また、本発明の第１２の手段の画像形成装置では、光走査装置として、第１〜第１０のいずれか１つの手段の光走査装置を備えたことにより、ドットのばらつきが抑制された高画質な多色またはカラー画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の各手段に対応する実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
［実施例１］
まず、第１の手段の実施例として、本発明に係る光走査装置の一実施例について図１〜３を用いて説明する。
図１は、フルカラー画像形成装置に展開した光走査装置の実施例である。この実施例では、光走査装置は、光源ユニット２５０と、該光源ユニットからの光ビームを偏向し走査する偏向手段（光偏向器）２１３と、該光偏向器により走査された走査ビームを被走査面（感光体）１０１〜１０４に結像する第１の走査レンズ２１８１〜２１８４とを有しており、ここでは光偏向器の一例であるポリゴンミラー２１３に対して対向する方向に２ステーション分ずつ走査している。また、図１では、説明の簡略化のため、光源ユニットや走査レンズ以降の光学系は、１ステーション分のみを図示している。なお、図２は図１に示す光走査装置の光源ユニット２５０の概略構成を拡大して示す断面図であり、図３は、図１に示す光走査装置２００の光偏向器（ポリゴンミラー）以降の光学系の概略構成を示す断面図である。
【００２３】
図１〜３に示す実施例では、被走査面である４つの感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４を転写ベルト１０５の移動方向に沿って配列し、順次異なる色のトナー像を転写することでカラー画像を形成する画像形成装置において、各光走査装置を一体的に構成し単一のポリゴンミラー２１３で全ての光ビームを走査する。
【００２４】
図２に示すように、光源ユニット２５０は、光源である半導体レーザ１と、カップリングレンズ２、アパーチャ３、位相型光学素子４で構成されており、この光源ユニット２５０において、半導体レーザ１から放射された光ビームは、カップリングレンズ２により略平行なビームにされ、アパーチャ３により所望のビーム幅に切り取られた後、ビームに対して位相分布を付与する位相型光学素子４に入射される。
【００２５】
図１において、光源ユニット２５０は１つのみ図示してあるが、この光源ユニット２５０は４つの感光体ドラム１０１〜１０４に対応して４つ設けられており、各光源ユニット２５０から射出された略平行なビームはシリンドリカルレンズ２０９に入射され、ポリゴンミラー２１３の偏向面上で主走査方向に長い線状となるように収束され、ポリゴンミラー２１３で偏向される。このとき、ポリゴンミラー２１３の偏向点と被走査面（感光体面）上とが副走査方向に共役となるようにすることで、ポリゴンミラー２１３の面倒れ補正光学系をなしている。なお、シリンドリカルレンズ２０９は、一方を平面、もう一方を副走査方向にのみ曲率を有するようにしている。
【００２６】
ポリゴンミラー２１３は、本実施例では、６面ミラーを２層有する構成とし、偏向に用いないビーム間の部分にポリゴンミラーの内接円より若干小径となるように溝を設けて風損をより低減した形状とし、１層の厚さは約２ｍｍしている。
【００２７】
第１の走査レンズ２１８１，２１８２，２１８３，２１８４は、例えばｆθレンズであり、このｆθレンズ２１８１，２１８２，２１８３，２１８４は全て同一形状のレンズであり、各感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４に対して１つのｆθレンズが対応している。また、ｆθレンズ２１８１と２１８２（２１８３と２１８４）は副走査方向に重ねて保持されている。
【００２８】
各ｆθレンズ２１８１，２１８２，２１８３，２１８４は、主走査方向にはポリゴンミラー２１３の回転に伴って各感光体ドラム面上でビームが等速に移動するようにパワーを持たせた非円弧面形状となし、図３に示すように各感光体ドラムに向かう光路上に配置された第２の走査レンズ（例えばトロイダルレンズ）２２０とともにポリゴンミラー２１３の面倒れ補正機能をなしている。また、各ｆθレンズ２１８１，２１８２，２１８３，２１８４から各感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４に至る各光路上には、上記のトロイダルレンズ２２０に加え、光路折り曲げミラー２２４，２２７がそれぞれ配設されている。
【００２９】
ここで、例えばｆθレンズ２１８１を通過した光ビームは、光路折り曲げミラー２２４で反射され、トロイダルレンズ２２０に入射し、さらに光路折り曲げミラー２２７で反射され、感光体ドラム１０１にスポット状に結像し、第１の光走査手段として、例えばイエロー用の画像（潜像）を形成する。同様に、ｆθレンズ２１８２を通過した光ビームは、光路折り曲げミラー２２４で反射され、トロイダルレンズ２２０に入射し、さらに光路折り曲げミラー２２７で反射され、感光体ドラム１０２にスポット状に結像し、第２の光走査手段として、例えばマゼンタ用の画像（潜像）を形成し、ｆθレンズ２１８３を通過した光ビームは、光路折り曲げミラー２２４で反射され、トロイダルレンズ２２０に入射し、さらに光路折り曲げミラー２２７で反射され、感光体ドラム１０３にスポット状に結像し、第３の光走査手段として、例えばシアン用の画像（潜像）を形成し、ｆθレンズ２１８４を通過した光ビームは、光路折り曲げミラー２２４で反射され、トロイダルレンズ２２０に入射し、さらに光路折り曲げミラー２２７で反射され、感光体ドラム１０４にスポット状に結像し、第４の光走査手段として、例えばブラック用の画像（潜像）を形成する。このように、本実施例では、１つの光偏向器（ポリゴンミラー）２１３で４つの感光体ドラム上を同時に走査し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像（潜像）を同時に形成することができる。
【００３０】
上記のように、各光走査手段では、ポリゴンミラー２１３から感光体ドラム面に至る各光路長が一致するように、また、等間隔で配列された各感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４に対する入射位置、入射角が等しくなるように複数枚の折り曲げミラー２２４，２２７が配置される。
また、光源ユニット２５０において、半導体レーザ１を複数並べて用いることで、複数ビームで感光体ドラム上を走査することも可能である。
【００３１】
位相型光学素子４は、２次元状に位相分布を有した素子であり、２次元状に凹凸分布を付与することにより実現できる。図４に位相型光学素子４の一例を示す。図４は、石英等の透明基板上に、楕円のリング状に凹凸構造が形成されていることを示しており、凸部を位相変調領域としており、入射光の波長に対して、π以外の位相（位相変調領域以外の部分を０位相とする）となるように設定してある。また、位相変調領域は、素子の一部に設けている。図４では説明の簡略化のため、２段階の高さとしているが、多段の凹凸構造とすることや、連続的な凹凸構造とすることも可能である。ただし、そのようなときは、位相変調領域における平均位相が、π［ラジアン］とは異なるように設定する必要がある。
【００３２】
アパーチャ３の位置が、全ての走査レンズとシリンドリカルレンズの合成光学系における前側主点の位置にあれば、横軸にデフォーカス、縦軸にビームスポット径をとった、「ビームスポット径vsデフォーカス曲線」は、焦点位置を中心として、対称な形状となる。しかし、特に副走査方向において、前記合成光学系の前側主点位置にアパーチャ３を配置しようとすると、アパーチャ〜光偏向器間距離が長くなってしまい、光走査装置が大型化してしまう。これは、副走査方向において面倒れ補正光学系を構成していることに起因している。光走査装置の小型化を優先して、アパーチャを前側主点位置よりもレンズ側に配置すると、図５に示すような非対称性（傾き成分）が発生してしまい、被走査面上のビームスポット径の、デフォーカスに対するばらつきが大きくなってしまう。
そこで、図４に示すような位相型光学素子４を用いることで、「ビームスポット径vsデフォーカス曲線」における非対称性が補正可能である。
【００３３】
以下に、位相型光学素子４を用いて「ビームスポット径vsデフォーカス曲線」における非対称性を補正した具体的な実施例を示す。
【００３４】
（実施例１−１）
図６（ａ）に示すようにアパーチャ３の形状を矩形とし、図６（ｂ）に示すような位相型光学素子４を用いるときと用いないときにおいて、ビームスポット径vsデフォーカス曲線を比較した。その結果を図６（ｃ）に示す。
ここで、位相型光学素子４はアパーチャ３と集積化した（アパーチャと同一位置に置いた）と考えた。なお、アパーチャ３に入射するビームはガウスビームと考え、主走査半径（１／ｅ^２）が６．９ｍｍ、副走査半径（１／ｅ^２）が１．９ｍｍとした。
・アパーチャの幅：図６（ａ）に示すように、主走査方向５．００ｍｍ、副走査方向１．１８ｍｍとした（位相型光学素子を用いる用いないに関わらず）。
・位相型光学素子：図６（ｂ）に示すように、２つのライン（線幅４０μｍ）で構成。ライン間ピッチが０．９８ｍｍで、アパーチャの中心に対して対称な形状。位相変調部の位相は０．３π［ラジアン］（位相変調部以外の位相を０とする）。
【００３５】
図６（ｃ）に、ビームスポット径vsデフォーカス曲線（副走査方向）を示す。図中の黒丸で示したものが、位相型光学素子４を用いないときであり、白抜きの四角で示したものが、位相型光学素子４を用いるときである。
位相型光学素子４を用いることで、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における傾き成分を補正できており、非対称性を補正できていると言える。±３ｍｍのデフォーカス範囲で考えると、ビームスポット径のばらつきは、位相型光学素子４を用いないときが、５４．５〜６０．９μｍ（幅６．４μｍ）であり、位相型光学素子４を用いると、５６．３〜６０．４μｍ（幅４．１μｍ）であり、ビームスポット径のばらつきを低減できている。
【００３６】
（実施例１−２）
図７（ａ）に示すようにアパーチャ３を矩形とし、図７（ｂ）に示すような位相型光学素子４を用いるときと用いないときにおいて、ビームスポット径vsデフォーカス曲線を比較した。その結果を図７（ｃ）に示す。
ここで、位相型光学素子４はアパーチャ３と集積化したと考えた。なお、アパーチャ３に入射するビームはガウスビームと考え、主走査半径（１／ｅ^２）が６．９ｍｍ、副走査半径（１／ｅ^２）が１．９ｍｍとした。
・アパーチャの幅：図７（ａ）に示すように、主走査方向５．００ｍｍ、副走査方向１．１８ｍｍとした（位相型光学素子を用いる用いないに関わらず）。
・位相型光学素子：図７（ｂ）に示すように、２つのライン（線幅４０μｍ）で構成。ライン間ピッチが１．１０ｍｍで、アパーチャの中心に対して対称な形状。位相変調部の位相は０．３π［ラジアン］（位相変調部以外の位相を０とする）。
【００３７】
図７（ｃ）に、ビームスポット径vsデフォーカス曲線（副走査方向）を示す。図中の黒丸で示したものが、位相型光学素子４を用いないときであり、白抜きの四角で示したものが、位相型光学素子４を用いるときである。
位相型光学素子４を用いることで、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における傾き成分を補正できており、非対称性を補正できていると言える。±３ｍｍのデフォーカス範囲で考えると、ビームスポット径のばらつきは、位相型光学素子４を用いないときが、５４．５〜６０．９μｍ（幅６．４μｍ）であり、位相型光学素子４を用いると、５６．６〜６１．７μｍ（幅５．１μｍ）であり、ビームスポット径のばらつきを低減できている。
【００３８】
（実施例１−３）
図８（ａ）に示すようにアパーチャ３を楕円とし、図８（ｂ）に示すような位相型光学素子４を用いるときと用いないときにおいて、ビームスポット径vsデフォーカス曲線を比較した。その結果を図８（ｃ）に示す。
ここで、位相型光学素子４はアパーチャ３と集積化したと考えた。なお、アパーチャ３に入射するビームはガウスビームと考え、主走査半径（１／ｅ^２）が６．９ｍｍ、副走査半径（１／ｅ^２）が１．９ｍｍとした。
・アパーチャの幅：図８（ａ）に示すように、主走査方向５．８０ｍｍ、副走査方向１．３９ｍｍとした（位相型光学素子を用いる用いないに関わらず）。
・位相型光学素子：図８（ｂ）に示すように、２つのライン（線幅７５μｍ）で構成。ライン間ピッチが１．２４ｍｍで、アパーチャの中心に対して対称な形状。位相変調部の位相は０．３π［ラジアン］（位相変調部以外の位相を０とする）。
【００３９】
図８（ｃ）に、ビームスポット径vsデフォーカス曲線（副走査方向）を示す。図中の黒丸で示したものが、位相型光学素子４を用いないときであり、白抜きの四角で示したものが、位相型光学素子４を用いるときである。
位相型光学素子４を用いることで、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における傾き成分を補正できており、非対称性を補正できていると言える。±３ｍｍのデフォーカス範囲で考えると、ビームスポット径のばらつきは、位相型光学素子４を用いないときが、５１．８〜５６．７μｍ（幅４．９μｍ）であり、位相型光学素子４を用いると、５５．７〜５７．２μｍ（幅１．５μｍ）であり、ビームスポット径のばらつきを低減できている。
【００４０】
（実施例１−４）
図９（ａ）に示すようにアパーチャ３を楕円とし、図９（ｂ）に示すような位相型光学素子４を用いるときと用いないときにおいて、ビームスポット径vsデフォーカス曲線を比較した。その結果を図９（ｃ）に示す。
ここで、位相型光学素子４はアパーチャ３と集積化したと考えた。なお、アパーチャ３に入射するビームはガウスビームと考え、主走査半径（１／ｅ^２）が６．９ｍｍ、副走査半径（１／ｅ^２）が１．９ｍｍとした。
・アパーチャの幅：図９（ａ）に示すように、主走査方向５．８０ｍｍ、副走査方向１．３９ｍｍとした（位相型光学素子を用いる用いないに関わらず）。
・位相型光学素子：図９（ｂ）に示すように、楕円のリング状のパターンで構成。内側の楕円は、主走査幅×副走査幅＝４ｍｍ×０．８ｍｍ、外側の楕円は、主走査幅×副走査幅＝４．５ｍｍ×１．０ｍｍ。アパーチャの中心に対して対称な形状。位相変調部の位相は０．３π［ラジアン］（位相変調部以外の位相を０とする）。
【００４１】
図９（ｃ）に、ビームスポット径vsデフォーカス曲線（副走査方向）を示す。図中の黒丸で示したものが、位相型光学素子４を用いないときであり、白抜きの四角で示したものが、位相型光学素子４を用いるときである。
位相型光学素子４を用いることで、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における傾き成分を補正できており、非対称性を補正できていると言える。±３ｍｍのデフォーカス範囲で考えると、ビームスポット径のばらつきは、位相型光学素子４を用いないときが、５１．８〜５６．７μｍ（幅４．９μｍ）であり、位相型光学素子４を用いると、５４．０〜５５．６μｍ（幅１．６μｍ）であり、ビームスポット径のばらつきを低減できている。
【００４２】
上記のように、位相型光学素子４を用いることで、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性を補正できるため、アパーチャ〜光偏向器間距離を短くすることができ、ビームスポット径のデフォーカスに対するばらつきを小さく抑えたまま、光走査装置の小型化が実現できる。
【００４３】
なお、位相型光学素子４における位相変調部と、位相変調部でない領域の位相差は、π［ラジアン］以外であれば、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性の補正は可能であるが、π［ラジアン］に近い位相では、高次回折光の発生が多くなるため、画像形成に寄与するビーム（メインローブ光）の光量が低下してしまうだけでなく、高次回折光がノイズ光となって、画像に悪影響を与える恐れがある。高次回折光の発生を実用上問題ない程度に抑えるためには、前記位相差（絶対値とする）を０．３π［ラジアン］以下に設定するのがよい。また、前記位相差が小さくなりすぎると、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性の補正ができなくなってしまうため、前記位相差（絶対値とする）は０．１π［ラジアン］以上に設定するのがよい。
【００４４】
さらに、前記位相変調領域を、アパーチャ３の中心に近い領域に配置すると、高次回折光が発生しやすくなってしまう。高次光の発生を抑制するためには、アパーチャ３の中心から位相変調領域までの距離（主走査方向、及び副走査方向の距離）が、アパーチャ３の外形までの距離（主走査方向、及び副走査方向の距離）の７０％よりも長くするのが望ましく、更に望ましくは８０％よりも長くするのが良く、最も望ましくは、アパーチャ３の外形近傍に位相変調領域を設けるのが良い。
【００４５】
位相型光学素子４における位相変調部が、例えば図９（ｂ）に示すような楕円状のリングのように、「主走査方向に平行なライン状」以外のパターンになると、主走査方向のビームスポット径vsデフォーカス曲線において、望まない傾き成分が少しではあるが付与される。また、アパーチャ３の開口部の形状が楕円のときは、位相変調部を「主走査方向に平行なライン状」に設定したとしても、主走査方向のビームスポット径vsデフォーカス曲線において、望まない傾き成分が少しではあるが付与される。このことは、位相変調領域をなるべく外側に設けた方が低減されるため、そういった観点からも、位相変調領域はなるべく外側に設ける方が望ましい。
【００４６】
さらに、位相変調部の面積が多くなりすぎても、高次回折光が発生しやすくなってしまうので、位相変調部の面積は、アパーチャ３の開口部の面積に対して、２０％以下に設定するのが望ましく、さらに望ましくは１０％以下に設定するのが良い。また、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性の補正のためには、３％以上必要である。なお、上記の実施例１−１〜実施例１−４における位相型光学素子４における位相変調領域の面積の、アパーチャ３の開口部の面積に対する割合は、実施例１−１が６．８％、実施例１−２が６．８％、実施例１−３が４．２％、実施例１−４が１２．６％である。
【００４７】
［実施例２］
次に第２の手段の実施例について説明する。
上記の実施例１で説明した位相型光学素子４は、光源１〜光偏向器２１３の間に設けることで、全ての像高のビームに対して、同じ位相分布を付与することができる。このため、全ての像高において「ビームスポット径vsデフォーカス曲線」における非対称性を補正することができる。
【００４８】
［実施例３］
次に第３の手段の実施例について説明する。
図１０に、上記の実施例１で説明した位相型光学素子４とアパーチャ３を一体化した光学素子の一実施例を示す。
図１０に示すように、位相型光学素子４は、アパーチャ３と一体化するのが良く、そうすることで、アパーチャ３と位相型光学素子４の位置ずれによって、「ビームスポット径vsデフォーカス曲線」の非対称性の補正効果が低減するのを抑制することができる。さらには、部品点数・部品コストを低減することができる。
【００４９】
［実施例４］
次に第４の手段の実施例について説明する。
上記の実施例１で説明した位相型光学素子４は、図２に示した光源ユニット２５０のカップリングレンズ２と一体化することも可能である。カップリングレンズ２がガラス製の場合は、樹脂製の位相型光学素子をカップリングレンズ上に形成するか、もしくは貼り付けることによって、一体化が可能である。カップリングレンズ２が樹脂製のときには、その金型に位相型光学素子の構造を形成すればよい。
さらに、カップリングレンズ２が回折レンズであるときにも、一体化が可能である。そのことについて、以下で説明する。
【００５０】
従来用いられている回折レンズの構造例（パワーが有るタイプ）を図１１に示す。図１１の上段の図は回折レンズの光学面を正面から見た平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は回折レンズの中央部の断面図である。
図１１（ａ）は、通常のレンズの形状を輪帯状に分割し、各輪帯の高さがｈになるように折り返した構造である。図１１（ｂ）は、同図（ａ）の輪帯を直線で近似した形状（鋸波状）であり、図１１（ｃ）は、同図（ａ）の輪体を階段形状で近似したものである。図１１（ａ）〜（ｃ）における構造は、パワーを有し、入射したビームを集光（もしくは発散）させることができる。
【００５１】
図１２にパワーを有さない回折レンズの構造例を示す。図１２の上段の図は回折レンズの光学面を正面から見た平面図であり、下段の図は回折レンズの中央部の断面図である。パワーを有さない回折レンズの場合、各輪帯は、光軸に対して垂直な形状となっている。
ここで、図１１，１２における各輪帯の高さｈは、使用する波長に対して、媒質中で２πの整数倍の位相差となるように設定される。
このような回折レンズを用いることで、温度変動時の焦点位置変動を抑制することができる。
【００５２】
上記のような構造の回折レンズに、本発明の位相型光学素子を集積した光学素子の一実施例を図１３に示す。図１３の上段の図は光学素子１０の光学面を正面から見た平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は光学素子の中央部の断面図である。
図１３の実施例の光学素子１０は、図１１と同様の構造の回折レンズ１１の内側から２番目の輪帯に、高さｄに対応した位相領域１２を付与した実施例である。このとき、想定した位相型光学素子の形状（平面図及び断面図）を図１４に示す。
【００５３】
また、図１５は、回折レンズに、本発明の位相型光学素子を集積した光学素子の別の実施例を示しており、図１５の上段の図は光学素子１０の光学面を正面から見た平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は光学素子の中央部の断面図である。
図１５の実施例の光学素子１０は、図１１と同様の構造の回折レンズ１１の内側から１番目の輪帯内の一部に、高さｄに対応した位相領域１３を付与した実施例である。このとき、想定した位相型光学素子の形状（平面図及び断面図）を図１６に示す。
【００５４】
上記では、位相型光学素子が、「回折レンズの輪帯と一致するもの」、および「回折レンズの１つの輪帯の内部含まれるもの」を例に説明したが、「複数の回折レンズの輪帯にまたがるように」してもよいし、上記の３つを組み合わせてもよい。
なお、上記では、回折レンズの輪帯の形状を円形としたが、楕円形としてもよい。
【００５５】
［実施例５］
次に第５の手段の実施例について説明する。
上記の実施例１で説明した位相型光学素子４は、図１に示した光走査装置のシリンドリカルレンズ２０９と一体化することも可能である。ガラスの平凸形状のシリンドリカルレンズを用いるときには、平面の部分に樹脂製の位相型光学素子を形成してもよいし、貼り付けてもよい。樹脂製のシリンドリカルレンズを用いるときには、その金型に位相型光学素子の構造を形成すればよい。
さらに、実施例４のカップリングレンズのときと同様に、シリンドリカルレンズを回折レンズとしたときにも、位相型光学素子を集積化することが可能である。そのことについて、以下で説明する。
【００５６】
従来のシリンドリカルレンズに用いられている回折レンズの構造例（パワーが有るタイプ）を図１７に示す。図１７の上段の図は回折レンズの光学面を正面から見た平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は回折レンズの中央部の断面図である。
図１７（ａ）は、通常のレンズの形状を輪帯状（ただし、直線状）に分割し、各輪帯の高さがｈになるように折り返した構造である。図１７（ｂ）は、同図（ａ）の輪帯を直線で近似した形状（鋸波状）であり、図１７（ｃ）は、同図（ａ）の輪体を階段形状で近似したものである。図１７（ａ）〜（ｃ）における構造は、パワーを有し、入射したビームを１方向に集光（もしくは発散）させることができる。
【００５７】
図１８にパワーを有さない回折レンズの構造例を示す。図１８の上段の図は回折レンズの光学面を正面から見た平面図であり、下段の図は回折レンズの中央部の断面図である。パワーを有さない回折レンズの場合、各輪帯は、光軸に対して垂直な形状となっている。
ここで、図１７、図１８におけるｈは、使用する波長に対して、２πの整数倍の位相差となるように設定される。
このような回折レンズを用いることで、本実施例においては、温度変動時に、１方向の（副走査方向の）焦点位置変動を抑制することができる。
【００５８】
シリンドリカルレンズに用いられる上記のような構造の回折レンズに、本発明の位相型光学素子を集積した光学素子の一実施例を図１９に示す。図１９の上段の図は光学素子２０の光学面を正面から見た平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は光学素子の中央部の断面図である。
図１９の実施例の光学素子１０は、図１７と同様の構造の回折レンズ２１の内側から２番目の輪帯に、高さｄに対応した位相領域２２を付与した実施例である。このとき、想定した位相型光学素子の形状（平面図及び断面図）を図２０に示す。
【００５９】
また、図２１は、図１７と同様の構造の回折レンズに、本発明の位相型光学素子を集積した光学素子の別の実施例を示しており、図２１の上段の図は光学素子２０の光学面を正面から見た平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は光学素子の中央部の断面図である。
図２１の実施例の光学素子２０は、図１７と同様の構造の回折レンズ２１の内側から１番目の輪帯内の一部に、高さｄに対応した位相領域２３を付与した実施例である。このとき、想定した位相型光学素子の形状（平面図及び断面図）を図２２に示す。
【００６０】
上記では、位相型光学素子が、「回折レンズの輪帯と一致するもの」、および「回折レンズの１つの輪帯の内部含まれるもの」を例に説明したが、「複数の回折レンズの輪帯にまたがるように」してもよいし、上記の３つを組み合わせてもよい。また、位相型光学素子として、直線状のものを想定して説明したが、これに限定するものではなく、楕円形状のものとすることも可能であり、その他の形状とすることも可能である。
【００６１】
［実施例６］
次に第６、第７の手段の実施例について説明する。
上記の実施例１で説明した位相型光学素子４は、図１、図３に示した光走査装置の走査レンズ２１８１〜２１８４と一体化することも可能である。ガラス製の走査レンズを用いるときは、樹脂製の位相型光学素子を走査レンズ上に形成してもよいし、貼り付けてもよい。また、樹脂製の走査レンズを用いるときは、その金型に位相型光学素子の構造を形成すればよい。
さらに、上記の実施例４，５と同様に、走査レンズが回折レンズであるときも、位相型光学素子を集積することが可能である。
【００６２】
ところで、光走査装置の走査レンズが配置されているハウジングは、製造時の様々な誤差要因により、光源と走査レンズの相対的な位置関係が、設計状態からずれる。さらに、経時において、光偏向器（ポリゴンミラー等）の熱等の影響により、ハウジングが変形し、光源と走査レンズの相対的な位置関係が初期（製造時）からずれる。これらの要因により、走査レンズに入射するビームの位置がずれるため、ビームと位相型光学素子の位置関係がずれ、ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性の補正効果が低減してしまう恐れがある。このような補正効果の低減を抑制するため、位相型光学素子を集積する走査レンズ面は、光偏向器に最も近い面とするのがよい。そうすることで、ビームと位相型光学素子の相対的な位置関係がずれるのを抑制でき、経時でも安定した補正効果が得られる。
【００６３】
［実施例７］
次に第８の手段の実施例について説明する。
位相型光学素子４における位相変調部が、例えば前述の図９（ｂ）に示すような楕円状のリングのように、「主走査方向に平行なライン状」以外のパターンになると、主走査方向のビームスポット径vsデフォーカス曲線において、望まない傾き成分が少しではあるが付与される。ただし、「主走査方向に平行なライン状」にすると、副走査方向の「ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性」しか補正できない。
【００６４】
通常の光走査装置では、光偏向器近傍で、一度副走査方向に収束させるリレー光学系としているため、副走査方向において、前述の「ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性」が発生しやすい。
【００６５】
以上のことより、位相型光学素子４における位相変調部は、実施例１で説明した図６（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、主走査方向に平行なライン状に設定するのが良い。そうすることで、副走査方向のビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性を良好に補正するとともに、主走査方向のビームスポット径vsデフォーカス曲線についてはほとんど影響を与えないようにすることができる。
【００６６】
［実施例８］
次に第９、第１０の手段の実施例について説明する。
本実施例は、実施例１〜７で説明した光走査装置において、被走査面上における深度余裕を拡大する位相分布を有する位相型光学素子（以下、深度拡大素子と呼ぶ）をさらに有する構成としたものである。以下、深度拡大素子について説明する。
【００６７】
深度余裕を拡大する素子として、ベッセルビームが知られている。厳密なベッセルビームの発生には無限に広い平面波が必要であるため、その発生は不可能であるが、擬似的なベッセルビームの発生方法はいくつか提案されており、環状の細いスリットを用いる方法（特許文献１、特許文献２参照）や、アキシコンプリズムを用いる方法（特許文献３参照）、アキシコンプリズムと等価なバイナリ光学素子を用いる方法（特許文献４参照）等が知られている。また、別の深度余裕拡大方法として、特許文献５に記載のように、強度分布変換素子もしくは／および位相分布変換素子を用いて、射出瞳上の強度分布を中央部分よりも周辺の４角が高くなるように変換する方法が知られている。
【００６８】
ベッセルビームや、それに近いビームの発生は、ビームの中央付近を遮光することにより可能であるが、強度が強いビームの中心部を遮光するため、光量損失が非常に大きい。それを回避すべく、別のベッセルビームの発生方法として、アキシコンプリズム（もしくは、それと等価なバイナリ光学素子）を用いた方法が知られている。この方法により、上記の遮光による光量損失の問題は緩和されるが、しかし、この方式では、ベッセルビームはアキシコンプリズムの近傍に発生するため、レイアウト上の制限を引き起こす恐れがある。例えば、画像形成装置に用いられる光走査装置への適用を考えると、ベッセル領域と非走査面を共役にする必要があり、リレー光学系を新たに付与する等の工夫が必要であるため、レンズ枚数の増大を招き、光学系の巨大化やコストアップを招く恐れがある。
【００６９】
上記に加え、ベッセルビーム自体にも問題はある。ベッセルビームはサイドローブ光強度が非常に強く、高次のサイドローブ光の強度も強い（理想的な（第１種０次の）ベッセル関数の振幅分布が得られたと仮定すると、第１，２サイドローブ光強度はメインローブ光強度に対してそれぞれ１６％、９％程度と強い）。また、高次のサイドローブ光は、低次のサイドローブ光に比べると、専有面積が広い。従って、高次のサイドローブ光強度が強くなると、メインローブ光強度は大きく低下する。メインローブ光は信号光として利用されるため、実質的に光利用効率が低下することになり、上記のことは望ましくない。
【００７０】
さらに、光学機器に利用した際に、サイドローブ光はノイズ光であるため、強すぎるサイドローブ光強度は光学機器の品質を劣化させる恐れがあるため、好ましくない。特に、高次サイドローブ光は光軸から離れた位置に発生するため、最も強いピーク（メインローブ光）と空間的に分離されており、光学機器においてノイズを与えやすくなる。例えば、画像形成装置の光走査装置に展開する際、光軸から離れた位置にピークがあると、メインローブ光で形成されたドットを縁取るように薄い線が形成される恐れがある。また、レーザ加工装置等においても同様のことがいえる。
上記のような理由により、ベッセルビームは本発明の光走査装置には適さない。
【００７１】
特許文献５においては、半導体レーザからのビームはガウス分布をしており、ガウスビームをアパーチャに通した際には、アパーチャ上において、四隅の強度分布は中心よりも低下している。位相型光学素子もしくは／および位相分布変換素子を用いて、射出瞳上の四隅における強度を中心よりも高くするためには、中心部の光を周辺部に移さなければならないため、高次光が発生しやすくなり、本発明の光走査装置を画像形成装置に適用した際に、出力画像における地汚れの発生といった悪影響を及ぼす恐れがある。ガウスビームの中心付近のみを使うと、高次光の発生は回避しやすくなるが、今度は遮光される光が増えるので、光利用効率が低下してしまう恐れがある。
【００７２】
そこで、本発明者による検討の結果、高い光利用効率で、且つビームスポット径を大きくすることなく、深度余裕を拡大できる方法を発見した。その方法とは、走査レンズの焦点位置でのビームプロファイルのサイドローブピーク強度を光学機器に問題を与えない程度に少し増大させるように設計された位相型光学素子（深度拡大素子）を用いて、入射ビームに適切な位相分布を付与する方法であり、これにより、ビームが焦点位置から外れたときのビームスポット径の太り（メインローブ光の太り）を抑制できることを発見した。
ここで、深度拡大素子は、２次元状に位相分布を持った素子であり、例えば、透明基板上に凹凸構造を形成することにより得られる。
【００７３】
深度拡大素子を設けたとき、走査レンズの焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率である第１の比率が、深度拡大素子がないと仮定したときの走査レンズの焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率である第２の比率よりも大きくなるように、深度拡大素子の位相分布を設定することで、ビームが焦点位置から外れたときのビームスポット径の太り（メインローブ光の太り）を抑制できる。
【００７４】
さらに、前記焦点位置とは異なる走査レンズの光軸上の非焦点位置において、光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率が、深度拡大素子がないと仮定したときの光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対するサイドローブ光のピーク強度の比率よりも小さくなるようにするのが良い。
【００７５】
さらに、前記焦点位置とは異なる走査レンズの光軸上の非焦点位置において、前記焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対する非焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度の比率が、深度拡大素子がないと仮定したときの前記焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度に対する前記非焦点位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度の比率よりも大きくなるようにするのが良い。
【００７６】
一般に、焦点位置から外れた位置におけるビームのピーク強度は、焦点位置におけるピーク強度よりも減少する。上記のように、焦点位置から外れた位置におけるピーク強度の減少量が抑制されると、例えば画像形成装置の光走査装置に展開する際は、経時において被走査面である感光体の設置位置が変動した際でも、感光体を露光する光エネルギーの減少量を低減することができるため、露光エネルギーの変動に伴うドットの大きさの変動を小さく抑えることができ、出力画像の高画質化に貢献することができる。
【００７７】
上記の事項を満たすように深度拡大素子を設計したときのシミュレーション結果を以下に示す。
図２４〜３０のシミュレーションに用いた光学系は図２３に示す通りであり、実際の光走査装置とは異なるが、実際の光走査装置においても、以下で示すことと同等の効果が得られる。また、入射波を均一強度の平面波とし、アパーチャ３１で所望のビーム幅に切り取り、アパーチャ３１に密接して（距離０）設けられた深度拡大素子（位相型光学素子）３２により所望の位相分布をビームに付与し、焦点距離ｆの理想レンズ３３により焦点位置に結像させる。アパーチャ（及び深度拡大素子（位相型光学素子）３２）は、レンズ３３の前側焦点位置に設置している。各種パラメータは以下のとおりである。
・アパーチャ：直径９３０μｍの円形。
・レンズ：ｆ=５０ｍｍ。
【００７８】
なお、以下では、説明の簡略化のため、入射波は均一強度として説明を行うが、実際の半導体レーザ等の強度分布はガウス分布である。しかし、以下で述べることは、入射波がガウスビームであるときにも成り立つ。これは、本発明の深度余裕の拡大方法が、位相分布のみを制御して像面上におけるビームプロファイルをコントロールしていることによる。
【００７９】
（深度拡大素子を設けないとき）
まず、深度拡大素子を設けないときの焦点位置におけるビームプロファイルのシミュレーション結果を図２４（ａ）に示す。図ではピーク強度を１に規格化している。シミュレーションに用いた光学系を図２３に示す。このときのサイドローブピーク強度は０．０１６（ピーク強度の１．６％）になっている。図２４（ｂ）は、「ビームスポット径vsデフォーカス曲線」であり、横軸にデフォーカス（レンズの焦点位置からのずれ）、縦軸に１／ｅ^２ビームスポット径をとったシミュレーション結果である。最小ビームスポット径の１０５％まで許容するとすると、深度余裕は８．９ｍｍとなる。
【００８０】
（深度拡大素子を設けたとき）
深度拡大素子３２−１〜３２−５を用いたときの実施例（シミュレーション結果）を、図２５〜２９にそれぞれ示す。シミュレーションに用いた光学系を図２３に示す。図２５〜２９において、（ａ）は深度拡大素子３２−１〜３２−５の位相分布を表し、（ｂ）は焦点位置におけるビームプロファイルを表し、（ｃ）はビームスポット径vsデフォーカス曲線である。深度拡大素子において、灰色部が位相変調領域であり、位相変調領域と、そうでない領域の位相差をπに設定している（白部が０位相とし、灰色部をπ位相）。また、図２５〜２９の（ａ）は全て円形の位相であり、アパーチャ３１の中心と深度拡大素子（位相型光学素子）３２−１〜３２−５の中心は一致させている。以下の結果において、光学系は図２３とし、ビームプロファイルは、全てピーク強度を１に規格化したものを示す。波長は６３２．８ｎｍとしている。深度余裕の計算は、最小ビームスポット径の１０５％まで許容するとして算出している。下記の表１に、サイドローブピーク強度と深度余裕のシミュレーション結果の一覧を示す。なお、表１のビームスポット径は、最小ビームスポット径を表す。
【００８１】
サイドローブピーク強度を増大させるような位相型光学素子を設けることで、深度余裕が拡大し、サイドローブピーク強度が強いものの方が、深度余裕の拡大率が大きいことがわかる。
また、深度拡大素子３２−１〜３２−５を用いたときには、高次サイドローブ光は低く（図２５〜２９の（ｂ）のグラフの外側においても強い強度の高次光は発生していない）、高い強度のメインローブ光が得られている。
【００８２】
（本発明でない深度拡大素子を設けたとき）
本発明でない深度拡大素子３２−６を用いたときの実施例（シミュレーション結果）を、図３０に示す。シミュレーションに用いた光学系を図２３に示す。図３０において、（ａ）は深度拡大素子の位相分布を表し、（ｂ）は焦点位置におけるビームプロファイルを表し、（ｃ）はビームスポット径vsデフォーカス曲線である。深度拡大素子３２−６において、灰色部が位相変調領域であり、位相変調領域と、そうでない領域の位相差をπに設定している（白部が０位相とし、灰色部をπ位相）。また、図３０（ａ）は全て円形の位相であり、アパーチャ３１の中心と深度拡大素子（位相型光学素子）３２−６の中心は一致させている。以下の結果において、光学系は図２３とし、ビームプロファイルは、ピーク強度を１に規格化したものを示す。波長は６３２．８ｎｍとしている。深度余裕の計算は、最小ビームスポット径の１０５％まで許容するとして算出している。下記の表１に、サイドローブピーク強度と深度余裕のシミュレーション結果の一覧を示す。なお、表１のビームスポット径は、最小ビームスポット径を表す。
本発明でない深度拡大素子３２−６を用いたときには、深度余裕が減少しているのがわかる。
【００８３】
【表１】
2008268586.tif 000003
【００８４】
上記のように、本発明の深度拡大素子３２−１〜３２−５を用いると、レンズ３３の焦点位置近傍でのビームスポット径の深度が拡大するため、リレー光学系等のレンズの追加等を招くことがなく、レイアウト上、非常に有利である。さらに、深度拡大素子を用いることにより、非常に高い光利用効率を実現することができる。
【００８５】
図３１に、深度拡大素子を用いないときと、図２５〜２９に示した深度拡大素子３１−１〜３１−５を用いた時のそれぞれにおいて、横軸にデフォーカス［ｍｍ］、縦軸にサイドローブピーク強度（ピーク強度を１に規格化したとき）を表したグラフを示す。本発明でない深度拡大素子３２−６を用いたときには、焦点位置以外におけるビームプロファイルの劣化が激しく、サイドローブ光とメインローブ光が重なりあってしまい、サイドローブピーク強度とメインローブ光が区別できないため、グラフには示していない。図３１を見ると、焦点位置（デフォーカス０ｍｍ）においては、深度拡大素子を用いないときのサイドローブピーク強度が最も小さいが、デフォーカス５〜６ｍｍよりも大きなデフォーカス領域では、深度拡大素子を用いた方がサイドローブピーク強度が小さくなっており、望ましい。
【００８６】
また、上記の実施例では回転対称で円形の位相分布の実施例を示したが、これに限定されるものではなく、回転対称性のない、もしくは円形でない位相分布とすることも可能である。
さらに、一般に、光走査装置におけるアパーチャは主走査方向に長い矩形、もしくは楕円であるため、深度拡大素子も、楕円上の位相分布にすることも可能である。
【００８７】
（本発明の位相型光学素子と、本発明の深度拡大素子を設けたとき）
本発明の位相型光学素子４と、本発明の深度拡大素子３２を集積化して用いた実施例を図３２に示す。アパーチャ３を楕円とし、位相型光学素子４と深度拡大素子３２の両方を用いないときと、深度拡大素子を用いたときと、位相型光学素子４と深度拡大素子３２の両方を用いたときの、ビームスポット径vsデフォーカス曲線を比較した。ここで、位相型光学素子４と深度拡大素子３２は同一位置にあると考えてシミュレーションを行った。なお、アパーチャに入射するビームはガウスビームと考え、主走査半径（１／ｅ^２）が６．９ｍｍ、副走査半径（１／ｅ^２）が１．９ｍｍとした。
【００８８】
・アパーチャ：
図３２（ａ）に示すような楕円形状の開口部とした。
位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いないときは、開口部の主走査方向長さ（長径）：５．８０ｍｍ、副走査方向長さ（短径）：１．３９ｍｍとした。
また、深度拡大素子のみを用いるとき、および、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いるときは、開口部の主走査方向長さ（長径）：５．３０ｍｍ、副走査方向長さ（短径）：１．２５ｍｍとした。
【００８９】
・位相型光学素子：
図３２（ｂ）に示すように、２つのライン（線幅１１５μｍ）で構成した。ライン間ピッチが１．０２ｍｍで、アパーチャの中心に対して対称な形状。位相は０．２５π［ラジアン］（位相変調部以外の位相を０とする）。
【００９０】
・深度拡大素子：
図３２（ｂ）に示すように、楕円のリング状の形状とした。内側の楕円は、
主走査幅×副走査幅＝８６０μｍ×２２０μｍ
とし、外側の楕円は、
主走査幅×副走査幅＝１６６０μｍ×４２０μｍ
とした。位相はπ［ラジアン］（位相変調部以外の位相を０とする）とした。
【００９１】
図３３（ａ），（ｂ）に、ビームスポット径vsデフォーカス曲線（副走査方向）を示す。（ａ）は、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いないときと、深度拡大素子のみを用いたときの比較であり、（ｂ）は、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いないときと、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いたときの比較である。
図３３（ａ）において、黒丸で示したものが、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いないときであり、白抜けの四角で示したのが、深度拡大素子のみを用いるときである。また、図３３（ｂ）において、黒丸で示したものが、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いないときであり、白抜けの四角で示したのが、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いたときである。
【００９２】
図３３（ａ）の深度拡大素子のみを用いたときでは、ビームスポット径vsデフォーカス曲線において大きな非対称性が発生しており、深度拡大素子を用いても深度が拡大されず、デフォーカスに対するビームスポット径のばらつきが大きくなっている。このように、大きな非対称性が発生している際には、深度拡大素子を用いても、その効果を十分に発揮できない。
一方、更に、位相型光学素子と深度拡大素子の両方を用いると、図３３（ｂ）の位相型光学素子＋深度拡大素子のように、非対称性が補正され、且つ深度余裕が拡大されているのが分かる。
【００９３】
以上のように、ビームスポット径vsデフォーカス曲線において非対称性が発生している際には、図３２（ｂ）に示す光学素子のように、位相型光学素子４を用いて非対称性を補正し、深度拡大素子３２を更に用いて深度を拡大するのが良い。
±３ｍｍのデフォーカス範囲で考えると、ビームスポット径のばらつきは、位相型光学素子４及び深度拡大素子３２の両方を用いないときが、５１．８〜５６．７μｍ（幅４．９μｍ）、深度拡大素子３２のみを用いるときが、５１．７〜５６．９μｍ（幅５．２μｍ）、位相型光学素子４及び深度拡大素子３２の両方を用いるときが、５４．７〜５７．７μｍ（幅３μｍ）である。このように、位相型光学素子４及び深度拡大素子３２の両方を用いることで、デフォーカスに対するビームスポット径のばらつきを低減することができる。
【００９４】
また、ビームスポット径が４５μｍ±５μｍに入るデフォーカス範囲を考えると、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いないときが約−５〜＋５ｍｍ（幅１０ｍｍ）、深度拡大素子３２のみを用いるときが約−４．５〜＋５ｍｍ（幅９．５ｍｍ）、位相型光学素子４及び深度拡大素子３２の両方を用いるときが約−７〜＋７ｍｍ（幅１４ｍｍ）であり、位相型光学素子４及び深度拡大素子３２の両方を用いることで、深度を拡大できている。
【００９５】
［実施例９］
次に第１１、第１２の手段の実施例として、実施例１〜８で説明した光走査装置を用いた画像形成装置の構成例を以下に示す。
図３４に本発明に係る光走査装置を用いた多色対応の画像形成装置の一構成例を示す。図中の符号１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋは、転写ベルト１１８に沿って並設された感光体ドラムであり、図１や図３に示した感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４に相当するものである。
【００９６】
各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋは図中の矢印方向に回転され、その周囲には、帯電装置１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋ（図では帯電ローラによる接触式のものを示しているが、この他、帯電ブラシや、非接触式のコロナチャージャ等を用いることもできる）、実施例１〜８で説明したような構成の本発明の光走査装置２００、各色の現像装置１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋ、転写装置（転写チャージャ、転写ローラ、転写ブラシ等）１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃ，１１５Ｋ、クリーニング装置１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃ，１１６Ｋ等が配設されている。また、図中の符号１１７は定着装置、１１９は記録紙等のシート状転写媒体Ｓを積載した給紙カセット、１２０は給紙ローラ、１２１は分離ローラ、１２２は搬送ローラ、１２３はレジストローラを示している。
【００９７】
感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋは潜像形成手段である光走査装置２００により画像情報に応じて強度変調された光ビームが露光され、静電潜像が形成される。この露光工程を行う光走査装置２００の基本的な構成は実施例１で説明した通りであり、図３４の例では、図１〜３と同様に１つの偏向手段（光偏向器）２１３で４系統のビームを振り分けて走査する構成である。すなわち、図３４に示す光走査装置２００では、４つの感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋにそれぞれ対応するための４つの光源ユニット２５０とシリンドリカルレンズ２０９、偏向手段である１つのポリゴンミラー２１３、４系統の光学系（ｆθレンズ２１８１〜２１８４、折り返しミラー２２４，２２７、トロイダルレンズ２２０等）を備えており、１つの偏向手段２１３で４系統の光ビームを左右に振り分けて走査し、４系統の光学系で各光ビームを各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに照射する構成である。
【００９８】
各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）現像装置１１４Ｙ、マゼンタ（Ｍ）現像装置１１４Ｍ、シアン（Ｃ）現像装置１１４Ｃ、ブラック（Ｋ）現像装置１１４Ｋによって現像され、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として顕像化される。また、この現像工程にタイミングを合わせて給紙カセット１１９からシート状転写媒体Ｓが給紙ローラ１２０と分離ローラ１２１により１枚ずつ給紙され、搬送ローラ１２２を経てレジストローラ１２３に至る。そして、上記の現像工程で顕像化された各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋ上のトナー像が転写位置に来るタイミングに合わせてレジストローラ１２３によりシート状転写媒体Ｓが転写ベルト１１８に送り出され、転写ベルト１１８によりシート状転写媒体Ｓが担持されて各色の転写位置に順次搬送される。そして、転写ベルト１１８を挟んで各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに対向して配置された転写装置１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃ，１１５Ｋにより転写バイアスが印加され、各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋ上の各色のトナー像がシート状転写媒体Ｓに順次重ね合わせて転写される。シート状転写媒体Ｓ上に転写された４色重ね合わせのトナー画像（カラー画像）は定着装置１１７によって熱及び圧力を加えることにより定着される。そして、トナー画像を定着されたシート状転写媒体Ｓは装置外の図示しない排紙部に排出される。また、トナー画像転写後の各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋはクリーニング装置１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃ，１１６Ｋのクリーニング部材（ブレード、ブラシ等）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。
【００９９】
なお、図３４に示す画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれか１色の画像を形成する単色モード、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれか２色の画像を重ねて形成する２色モード、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれか３色の画像を重ねて形成する３色モード、上記のように４色の重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードを図示しない操作部にて指定して実行することで単色、多色、フルカラーの画像形成が可能である。
【０１００】
また、図３４に示す構成の画像形成装置では、各色の作像部で帯電→露光→現像→転写という工程を経てシート状転写媒体Ｓ上に多色画像形成を行なうものであるが、各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋからシート状転写媒体Ｓに直接転写する方式に換えて、中間転写ベルト等の中間転写媒体を用い、各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋから中間転写ベルトに１次転写して各色の重ね画像を形成した後、中間転写ベルトからシート状転写媒体Ｓに一括して２次転写する構成の、中間転写方式の画像形成装置としてもよい。
【０１０１】
以上のように、本発明に係る画像形成装置では、各色の作像部で帯電→露光→現像→転写という工程を経てシート状転写媒体Ｓ上に多色やフルカラー画像形成を行なうものであるが、本発明の位相型光学素子（または、位相型光学素子と深度拡大素子）を用いた光走査装置を上記の画像形成装置に展開することで、各感光体ドラム上でのビームスポット径の変動を抑えることができる。従って、出力画像のドット径の変動を抑えることができるため、ドット径の揃った高画質な画像を提供することができる。また、各感光体ドラム上におけるビームスポット径が安定化するということは、複数あるプロセス制御条件のうちの１つが安定化するということを意味する。従って、プロセス制御頻度を低減することができ、省エネルギー等の環境負荷の低減が可能である。
【０１０２】
なお、上記の実施例では、多色（カラー）画像形成装置を例に上げて説明したが、単色の画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
また、本発明の光走査装置は、レーザ走査方式のレーザ加工装置やレーザ計測装置等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の一実施例を示す図であって、フルカラー画像形成装置に展開した光走査装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光走査装置の光源ユニットの概略構成を拡大して示す断面図である。
【図３】図１に示す光走査装置の光偏向器（ポリゴンミラー）以降の光学系の概略構成を示す断面図である。
【図４】位相型光学素子の一例を示す図である。
【図５】ビームスポット径vsデフォーカス曲線における非対称性の説明図である。
【図６】アパーチャと位相型光学素子を用いてビームスポット径vsデフォーカス曲線の非対称性を補正するときの第１の実施例を示す図である。
【図７】アパーチャと位相型光学素子を用いてビームスポット径vsデフォーカス曲線の非対称性を補正するときの第２の実施例を示す図である。
【図８】アパーチャと位相型光学素子を用いてビームスポット径vsデフォーカス曲線の非対称性を補正するときの第３の実施例を示す図である。
【図９】アパーチャと位相型光学素子を用いてビームスポット径vsデフォーカス曲線の非対称性を補正するときの第４の実施例を示す図である。
【図１０】位相型光学素子とアパーチャを一体化した光学素子の一例を示す図である。
【図１１】カップリングレンズに用いる従来の回折レンズの構造例を示す図である。
【図１２】カップリングレンズに用いる従来の回折レンズの別の構造例を示す図である。
【図１３】図１１と同様の構造の回折レンズに位相型光学素子を集積した光学素子の一実施例を示す図である。
【図１４】図１３の光学素子で想定した位相型光学素子の構造を示す図である。
【図１５】図１１と同様の構造の回折レンズに位相型光学素子を集積した光学素子の別の実施例を示す図である。
【図１６】図１５の光学素子で想定した位相型光学素子の構造を示す図である。
【図１７】シリンドリカルレンズに用いる従来の回折レンズの構造例を示す図である。
【図１８】シリンドリカルレンズに用いる従来の回折レンズの別の構造例を示す図である。
【図１９】図１７と同様の構造の回折レンズに位相型光学素子を集積した光学素子の一実施例を示す図である。
【図２０】図１９の光学素子で想定した位相型光学素子の構造を示す図である。
【図２１】図１７と同様の構造の回折レンズに位相型光学素子を集積した光学素子の別の実施例を示す図である。
【図２２】図２１の光学素子で想定した位相型光学素子の構造を示す図である。
【図２３】位相型光学素子を深度拡大素子に用いた光学系の一例を示す図である。
【図２４】図２３の光学系で、深度拡大素子を設けないときの焦点位置におけるビームプロファイルのシミュレーション結果と、ビームスポット径vsデフォーカス曲線を示す図である。
【図２５】深度拡大素子を用いたときの第１の実施例（シミュレーション結果）を示す図であって、（ａ）は深度拡大素子の構造及び位相分布を示す図、（ｂ）は図２３の光学系で（ａ）に示す深度拡大素子を設けたときの焦点位置におけるビームプロファイルを示す図、（ｃ）はビームスポット径vsデフォーカス曲線を示す図である。
【図２６】深度拡大素子を用いたときの第２の実施例（シミュレーション結果）を示す図であって、（ａ）は深度拡大素子の構造及び位相分布を示す図、（ｂ）は図２３の光学系で（ａ）に示す深度拡大素子を設けたときの焦点位置におけるビームプロファイルを示す図、（ｃ）はビームスポット径vsデフォーカス曲線を示す図である。
【図２７】深度拡大素子を用いたときの第３の実施例（シミュレーション結果）を示す図であって、（ａ）は深度拡大素子の構造及び位相分布を示す図、（ｂ）は図２３の光学系で（ａ）に示す深度拡大素子を設けたときの焦点位置におけるビームプロファイルを示す図、（ｃ）はビームスポット径vsデフォーカス曲線を示す図である。
【図２８】深度拡大素子を用いたときの第４の実施例（シミュレーション結果）を示す図であって、（ａ）は深度拡大素子の構造及び位相分布を示す図、（ｂ）は図２３の光学系で（ａ）に示す深度拡大素子を設けたときの焦点位置におけるビームプロファイルを示す図、（ｃ）はビームスポット径vsデフォーカス曲線を示す図である。
【図２９】深度拡大素子を用いたときの第５の実施例（シミュレーション結果）を示す図であって、（ａ）は深度拡大素子の構造及び位相分布を示す図、（ｂ）は図２３の光学系で（ａ）に示す深度拡大素子を設けたときの焦点位置におけるビームプロファイルを示す図、（ｃ）はビームスポット径vsデフォーカス曲線を示す図である。
【図３０】本発明でない深度拡大素子を用いたときの例（シミュレーション結果）を示す図であって、（ａ）は深度拡大素子の構造及び位相分布を示す図、（ｂ）は図２３の光学系で（ａ）に示す深度拡大素子を設けたときの焦点位置におけるビームプロファイルを示す図、（ｃ）はビームスポット径vsデフォーカス曲線を示す図である。
【図３１】深度拡大素子を用いないときと、図２５〜２９に示した深度拡大素子を用いた時のそれぞれにおける、デフォーカスによるサイドローブピーク強度（ピーク強度を１に規格化したもの）を表した図である。
【図３２】本発明の位相型光学素子と深度拡大素子を集積化して用いた実施例を示す図であり、（ａ）はアパーチャの開口形状を示す図、（ｂ）は位相型光学素子と深度拡大素子を集積化した光学素子を示す図である。
【図３３】（ａ）は、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いないときと、深度拡大素子のみを用いたときのビームスポット径vsデフォーカス曲線（副走査方向）の比較例を示す図であり、（ｂ）は、位相型光学素子及び深度拡大素子の両方を用いないときと、図３２（ｂ）の位相型光学素子＋深度拡大素子を用いたときのビームスポット径vsデフォーカス曲線（副走査方向）の比較例を示す図である。
【図３４】本発明に係る光走査装置を用いた多色対応の画像形成装置の一構成例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１：半導体レーザ（光源）
２：カップリングレンズ
３：アパーチャ
４：位相型光学素子
１０：回折レンズ（カップリングレンズ）に位相型光学素子を集積した光学素子
１１：回折レンズ
１２，１３：位相領域
２０：回折レンズ（シリンドリカルレンズ）に位相型光学素子を集積した光学素子
２１：回折レンズ
２２，２３：位相領域
３１：アパーチャ
３２：深度拡大素子（位相型光学素子）
３３：レンズ
１０１〜１０４：感光体ドラム（被走査面）
１０５：転写ベルト
１１１，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋ：感光体ドラム（像担持体）
１１２，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋ：帯電装置
１１４，１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋ：現像装置
１１５，１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃ，１１５Ｋ：転写装置
１１６，１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃ，１１６Ｋ：クリーニング装置
１１７：定着装置
１１９：給紙カセット
１２０：給紙ローラ
１２１：分離ローラ
１２２：搬送ローラ
１２３：レジストローラ
２００：光走査装置
２０９：シリンドリカルレンズ
２１３：ポリゴンミラー（光偏向器（偏向手段））
２２０：トロイダルレンズ
２２４，２２７：折り返しミラー
２５０：光源ユニット
２１８１〜２１８４：ｆθレンズ
Ｓ：シート状転写媒体
【図１】
2008268586.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008268586.tif 000007
【図５】
2008268586.tif 000008
【図６】
2008268586.tif 000009
【図７】
2008268586.tif 000010
【図８】
2008268586.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2008268586.tif 000013
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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