(57)【要約】【課題】  良好な解像度の結像を得ることが可能な光装置および結像方法を提供する。【解決手段】  ＣＧＨ装置は，ｘ軸方向に関しては，距離Ｌ１の位置にある物点１２０から発せられた光（発散球面波）を，第１レンズ１０２ａによってコリメートし，第２レンズ１０２ｂによって像点１２４に結像させる機能を有し，ｙ軸方向に関しては，物点１２０から発せられた光を，集光位置１２２に結像させ，さらに第２レンズ１０２ｂによって像点１２４に結像させる機能を有する。第１レンズ１０２ａは，ｘ軸方向に関しては線幅がフォト・リソグラフィの限界値以下になる領域が小さい。このため，高い位相レベル数で第１レンズ１０２ａを製造することが可能である。【選択図】    図２
2005242226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１レンズと第２レンズを有する光装置であって，
前記第１レンズは，物点から発せられた光を，当該光の進行方向に直交する平面上において互いに直角を成す２つの方向のうち第１方向に関してはコリメートし，第２方向に関しては前記第１レンズと前記第２レンズの間の集光位置に集光する機能を有し，
前記第２レンズは，前記第１レンズが前記集光位置に集光した光を像点に集光する機能を有することを特徴とする，光装置。
【請求項２】
前記第１レンズおよび前記第２レンズは，透過型であることを特徴とする，請求項１に記載の光装置。
【請求項３】
前記第１レンズおよび前記第２レンズは，反射型であることを特徴とする，請求項１に記載の光装置。
【請求項４】
前記第１レンズおよび前記第２レンズは，計算機ホログラムによって構成されていることを特徴とする，請求項１に記載の光装置。
【請求項５】
前記計算機ホログラムの光学特性は，前記第１方向と前記第２方向について相関関係を有していないことを特徴とする，請求項４に記載の光装置。
【請求項６】
前記第１レンズおよび前記第２レンズは，透過型であることを特徴とする，請求項４または５に記載の光装置。
【請求項７】
前記第１方向に平行となるようにｘ軸を設定し，前記第２方向に平行となるようにｙ軸を設定し，前記物点から前記第１レンズまでの距離をＬ１，前記第１レンズから前記集光位置までの距離をＬ２，前記物点から発せられた光が前記第１レンズに達するまでに通過する媒質の屈折率をｎ１，前記第１レンズを透過した光が前記集光位置に達するまでに通過する媒質の屈折率をｎ２，とした場合，
前記第１レンズの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）は，式Ａで与えられることを特徴とする，請求項６に記載の光装置。
【数１】
2005242226.tif 000028
【請求項８】
前記第１レンズの最小線幅Ｐは，式Ｂで与えられることを特徴とする，請求項７に記載の光装置。
【数２】
2005242226.tif 000029
【請求項９】
前記第１レンズおよび前記第２レンズは，反射型であることを特徴とする，請求項４または５に記載の光装置。
【請求項１０】
少なくとも前記第１レンズは，プリズム機能を兼ね備えることを特徴とする，請求項９に記載の光装置。
【請求項１１】
前記第１レンズは，原点を通るベクトル（α１，β１，γ１）に平行な光束が入射されたとき，原点を通るベクトル（α２，β２，γ２）に平行な光束を出射するものであって，
前記第１方向に平行となるようにｘ軸を設定し，前記第２方向に平行となるようにｙ軸を設定し，前記物点から前記第１レンズまでの距離をＬ１，前記第１レンズから前記集光位置までの距離をＬ２，前記物点から発せられた光が前記第１レンズに達するまでに通過する媒質の屈折率および前記第１レンズで反射した光が前記集光位置に達するまでに通過する媒質の屈折率をｎ，とした場合，
前記第１レンズの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）は，式Ｃで与えられることを特徴とする，請求項９または１０に記載の光装置。
【数３】
2005242226.tif 000030
【請求項１２】
前記第１レンズの最小線幅Ｐは，式Ｄで与えられることを特徴とする，請求項１１に記載の光装置。
【数４】
2005242226.tif 000031
【請求項１３】
複数の物点それぞれに対応する複数の光単位装置から成る光装置であって，
前記各光単位装置は，少なくとも第１レンズと第２レンズを有し，
前記各第１レンズは，前記複数の物点のうち対応する物点から発せられた光を，当該光の進行方向に直交する平面上において互いに直角を成す２つの方向のうち第１方向に関してはコリメートし，第２方向に関しては前記第１レンズと前記第２レンズの間の集光位置に集光する機能を有し，
前記各第２レンズは，前記第１レンズが前記集光位置に集光した光を対応する像点に集光する機能を有することを特徴とする，光装置。
【請求項１４】
物点から発せられた光を，当該光の進行方向に直交する平面上において互いに直角を成す２つの方向のうち第１方向に関してはコリメートし，第２方向に関しては集光位置に集光し，さらに，前記集光位置に集光された光を像点に集光することを特徴とする，結像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，光装置および結像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，複数のマイクロレンズが集積されて成る光学素子は，光学ガラス，モールド等の材料を鋳型に流し込む手法を用いて大量生産されてきた。これに対して，近年，ホログラム光学素子，中でも計算機が用いられて形成される計算機ホログラム（以下，「ＣＧＨ：Computer Generated Hologram」という）素子の研究開発が盛んになってきている。このＣＧＨ素子は，複雑な非球面レンズ機能を一枚の基板で実現できる，現在のＬＳＩの製造技術を流用できる，等の利点を有している。
【０００３】
下記非特許文献１には，ＣＧＨ素子によって構成された正立等倍結像光学系が開示されている。この非特許文献１に記載の光学系１０は，図１７に示すように，第１レンズ１２ａと第２レンズ１２ｂを備えている。
【０００４】
光学系１０において，物点２０に配置された物体（図示せず）は，第１レンズ１２ａによって，第１レンズ１２ａと第２レンズ１２ｂとの間に位置する像点２２に結像され，さらに第２レンズ１２ｂによって像点２４に結像される。この結果，像点２４には，物点２０に配置された物体の正立等倍像が形成される。
【０００５】
ところで複数のレンズがアレイ化される場合，各レンズには，隣接するレンズからの光（迷光）が入り込むおそれがある。この点，光学系１０は，第１レンズ１２ａと第２レンズ１２ｂの間に，一対の遮光部（アパーチャ）１４ａ，１４ｂを備えている。これによって，多重像の発生が防止される。
【０００６】
また，下記非特許文献１は，図１８に示すように，アレイ型の光装置から成る光学系３０を開示している。この光装置は，図１７に示した光学系１０をアレイ状に配置したものと同等の機能を有するものであり，第１マイクロバイナリレンズアレイ３２ａと第１アパーチャアレイ３４ａがそれぞれ表裏面に形成された第１ガラス基板３６ａと，第２マイクロバイナリレンズアレイ３２ｂと第２アパーチャアレイ３４ｂがそれぞれ表裏面に形成された第２ガラス基板３６ｂと，これら第１ガラス基板３６ａと第２ガラス基板３６ｂが固定されるスペーサガラス３８から構成されている。
【０００７】
光学系３０において，物体面４０に配置された複数の物点（図示せず）から発せられた光は，第１マイクロバイナリレンズアレイ３２ａによって，第１マイクロバイナリレンズアレイ３２ａと第２マイクロバイナリレンズアレイ３２ｂとの間に位置する複数の中間像点に結像され，さらに第２マイクロバイナリレンズアレイ３２ｂによって像面４４に結像される。この結果，像面４４には，物体面４０に配置された各物点の正立等倍像が形成される。
【０００８】
そして，第１マイクロバイナリレンズアレイ３２ａおよび第２マイクロバイナリレンズアレイ３２ｂはＣＧＨ素子から構成されている。これによって光学系３０の小型化が実現し，例えば携帯型スキャナ装置への適用が可能となる。
【０００９】
ＣＧＨ素子が適用された光学系の製造方法は，下記特許文献１に開示されている。この製造方法では，まず，所望の形状を与える多項式で表現された光路差関数ρ（ｘ，ｙ）の各多項式における係数（光路差係数ＣＮ）を求める。光路差関数ρ（ｘ，ｙ）は，式０−１，式０−２で表される。なお，式中のｎとｍは正の整数である。
【００１０】
【数１】
2005242226.tif 000003
【００１１】
【数２】
2005242226.tif 000004
【００１２】
次に，光路差係数ＣＮをコンピュータプログラムに代入することによって，フォト・リソグラフィ用のマスク条件（マスク数，各マスクのパターン等）を得る。そして，このマスク条件に合致したマスクを製作し，このマスクを用いてフォト・リソグラフィ工程を実施する。この結果，所望形状のマイクロバイナリレンズから成る回折光学素子（ＣＧＨ素子）が得られる。
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−０６８８０８号公報
【非特許文献１】（社）応用物理学会，日本光学会，光設計研究グループ監修／オプトロニクス社／「回折光学素子入門」，１３１〜１３７ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のように，ＣＧＨ素子を採用することによって光学系の小型化が実現できる。しかしその一方で，良好な回折効率を得るためにマイクロバイナリレンズの近似位相レベルを高く（例えば，位相レベル数“８”に）設定すると，一段あたりの幅（以下，「線幅」という）がレンズ製造におけるフォト・リソグラフィプロセスの限界値（例えば，１μｍ）を下回ってしまい，レンズの製造が不可能となるおそれがあった。
【００１５】
通常，マイクロバイナリレンズにおいて，レンズ中心部から周辺部へ向かうほど線幅が狭くなる。したがって，レンズのサイズを抑えることによって，レンズ全領域にわたって位相レベルを高く設定することが可能となる。しかし，レンズのサイズが小さくなれば，必然的に回折光の光量が少なくなり，解像度が低下してしまう。
【００１６】
従来，所定のレンズサイズを確保しつつ，レンズ全領域の中で最も狭い線幅（以下，「最小線幅」という）をフォト・リソグラフィプロセスに適用可能な値に調整するために，レンズ周辺部における位相レベルをレンズ中心部に比べて低く（例えば，位相レベル数“２”に）設定する方法が採用されてきた。しかし，この場合には回折効率の低下が問題となる。
【００１７】
本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，より良好な解像度の結像を得ることが可能な光装置および結像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，少なくとも第１レンズと第２レンズを有する光装置が提供される。そして，この光装置において，第１レンズは，物点から発せられた光を，当該光の進行方向に直交する平面上において互いに直角を成す２つの方向のうち第１方向に関してはコリメートし，第２方向に関しては第１レンズと第２レンズの間の集光位置に集光する機能を有することを特徴としている。また，第２レンズは，第１レンズが集光位置に集光した光を像点に集光する機能を有することを特徴としている。
【００１９】
かかる構成によれば，物点から発せられた光は，像点においてｙ軸に関しては正立結像し，ｘ軸に関しては倒立結像する。第１レンズと第２レンズは，第１方向と第２方向について光学特性上の相関関係を有しない計算機ホログラムによって構成することが可能である。この場合には，位相レベル数を大きく設定しても各レンズの最小線幅を広くすることができる。したがって，光装置の回折効率が高くなる。なお，光装置には，第１レンズと第２レンズ以外にも，他のレンズ等の光学素子を組み込むようにしてもよい。
【００２０】
第１レンズと第２レンズは，透過型と反射型のいずれか一方または両方の組み合わせで形成することが可能である。
【００２１】
第１レンズが透過型であって，計算機ホログラムによって構成された場合，その光路差関数ρ（ｘ，ｙ）は，式Ａで与えられる。なお，第２レンズも同様である。
【００２２】
【数３】
2005242226.tif 000005
【００２３】
このとき，第１方向に平行となるようにｘ軸が設定され，第２方向に平行となるようにｙ軸が設定されている。また，式Ａにおいて，Ｌ１は物点から第１レンズまでの距離であり，Ｌ２は第１レンズから集光位置までの距離でり，ｎ１は物点から発せられた光が第１レンズに達するまでに通過する媒質の屈折率であり，ｎ２は第１レンズを透過した光が集光位置に達するまでに通過する媒質の屈折率である。
【００２４】
そして，式Ａで定義される第１レンズの最小線幅Ｐは，式Ｂで与えられる。なお，第２レンズも同様である。
【００２５】
【数４】
2005242226.tif 000006
【００２６】
第１レンズが，原点を通るベクトル（α１，β１，γ１）に平行な光束が入射されたとき，原点を通るベクトル（α２，β２，γ２）に平行な光束を出射するプリズム機能を兼ね備えた反射型であって，計算機ホログラムによって構成された場合，その光路差関数ρ（ｘ，ｙ）は，式Ｃで与えられる。なお，第２レンズも同様である。
【００２７】
【数５】
2005242226.tif 000007
【００２８】
このとき，第１方向に平行となるようにｘ軸が設定され，第２方向に平行となるようにｙ軸が設定されている。また，式Ｃにおいて，Ｌ１は物点から第１レンズまでの距離であり，Ｌ２は第１レンズから集光位置までの距離であり，ｎは物点から発せられた光が第１レンズに達するまでに通過する媒質の屈折率および第１レンズで反射した光が集光位置に達するまでに通過する媒質の屈折率である。
【００２９】
そして，式Ｃで定義される第１レンズの最小線幅Ｐは，式Ｄで与えられる。なお，第２レンズも同様である。
【００３０】
【数６】
2005242226.tif 000008
【００３１】
上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，複数の物点それぞれに対応する複数の光単位装置から成る光装置が提供される。そして，各光単位装置は，少なくとも第１レンズと第２レンズを有することを特徴としている。さらに，各第１レンズは，複数の物点のうち対応する物点から発せられた光を，当該光の進行方向に直交する平面上において互いに直角を成す２つの方向のうち第１方向に関してはコリメートし，第２方向に関しては第１レンズと第２レンズの間の集光位置に集光する機能を有し，各第２レンズは，第１レンズが集光位置に集光した光を対応する像点に集光する機能を有する。
【００３２】
かかる構成によれば，各物点から発せられた光は，対応する像点においてｙ軸に関しては正立結像し，ｘ軸に関しては倒立結像する。ここで各物点がｙ軸方向に一列に配置されたものであるならば，像点もｙ軸方向に一列に並べることが可能となる。また，各物点がいわゆる点光源の場合，複数の像点からなる像を，複数の点光源の正立像と同一視できる。
【００３３】
上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，物点から発せられた光を，当該光の進行方向に直交する平面上において互いに直角を成す２つの方向のうち第１方向に関してはコリメートし，第２方向に関しては集光位置に集光し，さらに，集光位置に集光された光を像点に集光することを特徴とする結像方法が提供される。
【００３４】
かかる方法によれば，物点から発せられた光は，像点においてｙ軸に関しては正立結像し，ｘ軸に関しては倒立結像する。この結像には，第１方向と第２方向について光学特性上の相関関係を有しない計算機ホログラム素子を用いることができる。しかも，計算機ホログラム素子の位相レベル数を大きく設定しても，その最小線幅を広くすることができる。したがって，光の回折効率が高くなる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば，高い解像度の結像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３７】
本発明の実施の形態を説明するあたり，まず，ＣＧＨ素子に関する一般的な技術について説明する。
【００３８】
〈ＣＧＨ素子の最小線幅〉
ＣＧＨ素子における光路差分布が，ρ＝ｆ（ｘ，ｙ）なる解析的な関数で表現される場合，このＣＧＨ素子における最小線幅Ｐは，位相レベル数をＮとして，次式で表される。
【００３９】
【数７】
2005242226.tif 000009
【００４０】
式１−１中のλは，光源から発せられＣＧＨ素子によって回折する光の波長である。式１−１によって求められた最小線幅Ｐがフォト・リソグラフィプロセスで作成可能な値であれば，このＣＧＨ素子のデザインは妥当と判断される。これに対して，最小線幅Ｐがフォト・リソグラフィプロセスで作成可能な値よりも小さい場合，このＣＧＨ素子の製造は不可能である。位相レベル数Ｎを小さくして，または，ＣＧＨ素子の領域を縮小して（すなわち，レンズ周辺部をカットして），最小線幅Ｐを大きくする必要がある。
【００４１】
〈ＣＧＨ素子の種類〉
ＣＧＨ素子は，図１（ａ）に示す透過型ＣＧＨ素子５０Ｔと図１（ｂ）に示す反射型ＣＧＨ素子５０Ｒに分類される。なお，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒは，エッチングされた面に形成されたミラー層５２を備えている。
【００４２】
ここで，透過型ＣＧＨ素子５０Ｔのエッチング深さＴＴと，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒのエッチング深さＴＲの差異について，位相レベル数Ｎが“２”である場合に即して説明する。
【００４３】
ＣＧＨ素子において回折する光の波長をλとすると，透過型ＣＧＨ素子５０Ｔのエッチング深さＴＴは式１−２で表され，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒのエッチング深さＴＲは式１−３で表される。なお，図１に示したように，式１−２と式１−３中のｎ１はＣＧＨ素子を構成する媒質（例えば，石英）の屈折率であり，ｎ２はＣＧＨ素子の外部媒質６０（例えば，空気）の屈折率である。
【００４４】
【数８】
2005242226.tif 000010
【００４５】
【数９】
2005242226.tif 000011
【００４６】
式１−２と式１−３を比較すると明らかなように，透過型ＣＧＨ素子５０Ｔのエッチング深さＴＴは，光が通過する２つの媒質の屈折率，すなわち透過型ＣＧＨ素子５０Ｔの屈折率ｎ１と外部媒質６０の屈折率ｎ２の差に関連性を有するのに対して，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒのエッチング深さＴＲは，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒの屈折率ｎ１にのみ関連性を有する。このため，一般に同じ回折効率を得ようとした場合，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒのエッチング深さＴＲは，透過型ＣＧＨ素子５０Ｔのエッチング深さＴＴよりも浅くなる。
【００４７】
例えば，波長λが１．５５μｍであり，ＣＧＨ素子の材料が石英（屈折率ｎ１≒１．５）であり，外部媒質が空気（屈折率ｎ２≒１）の場合，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒのエッチング深さＴＲは，約０．２６μｍとなり，透過型ＣＧＨ素子５０Ｔのエッチング深さＴＴは，約１．５０μｍとなる。また同じ条件下で，ＣＧＨ素子の材料がシリコン基板（屈折率ｎ１≒３．５）であれば，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒのエッチング深さＴＲは，約０．１１μｍとなり，透過型ＣＧＨ素子５０Ｔのエッチング深さＴＴは，約０．３１μｍとなる。
【００４８】
反射型ＣＧＨ素子５０Ｒは，図１（ｂ）に示したように，エッチング部にミラー層５２を備えている。上述したように，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒのエッチング深さＴＲは非常に浅いため，反射型ＣＧＨ素子５０Ｒを設計するにあたり，ＣＧＨ素子に入射した光は，エッチング部を透過してミラー層５２で反射する（すなわち，ＣＧＨ素子を２回通過する）と想定してもよい。
【００４９】
〈第１の実施の形態〉
《ＣＧＨ装置の構成》
本発明の第１の実施の形態にかかるＣＧＨ装置（光装置）１００は，図２に示すように，第１レンズ１０２ａと第２レンズ１０２ｂから構成されている。
【００５０】
ＣＧＨ装置１００は，ｘ軸方向に関しては，距離Ｌ１の位置にある物点１２０から発せられた光（発散球面波）を，第１レンズ１０２ａによってコリメート(collimate)し，第２レンズ１０２ｂによって像点１２４に結像させる機能を有し（図２（ａ）参照），ｙ軸方向に関しては，物点１２０から発せられた光を，集光位置１２２に結像させ，さらに第２レンズ１０２ｂによって像点１２４に結像させる機能を有する（図２（ｂ）参照）。
【００５１】
以下の説明では，物点１２０と第１レンズ１０２ａとの間，および，像点１２４と第２レンズ１０２ｂとの間の媒質１１０の屈折率をｎ１で表し，第１レンズ１０２ａと第２レンズ１０２ｂとの間の媒質１１２の屈折率をｎ２で表す。また，第１レンズ１０２ａと第２レンズ１０２ｂはそれぞれ異なるｘ−ｙ平面上に配置され，各中心が同じｚ軸上にあるものとする。すなわち，第１レンズ１０２ａと第２レンズ１０２ｂは，いわゆる共軸光学系を構成する。ただし，これらの条件は，説明の容易化のために設定されたものであり，本発明はこれに限定されない。
【００５２】
《ＣＧＨ装置の製造方法》
ＣＧＨ装置１００の製造方法を説明する。
【００５３】
まず，製造するＣＧＨ装置の光学特性（例えば，レンズの焦点距離，偏向角度，開口比，物点位置，像点位置）を決定する（ステップ１）。
【００５４】
次に，ステップ１で決定した光学特性を満足する光路差関数の一般式ρ（ｘ，ｙ）を求る（ステップ２）。光路差関数の一般式ρ（ｘ，ｙ）は，式２−１，式２−２で表される。なお，式中のｎとｍは正の整数である。
【００５５】
【数１０】
2005242226.tif 000012
【００５６】
【数１１】
2005242226.tif 000013
【００５７】
続いて，式２−１，式２−２で与えられた光路差関数ρ（ｘ，ｙ）をテイラー展開し，この光路差関数の近似式を求める（ステップ３）。
【００５８】
ステップ３において求めた近似式の項係数を，光路差係数として，ＣＡＤ(Computer-Aided
Design)プログラムに入力する（ステップ４）。
【００５９】
このＣＡＤプログラムは，入力される光路差係数に応じて，ＣＧＨ装置を製造するためのフォト・リソグラフィ工程で用いられるマスクの個数および各マスクパターン等のマスクデータを出力する。このようなＣＡＤプログラムの一例として，アメリカ合衆国カリフォルニア州サンディエゴ所在のＮＩＰＴ  Ｉｎｃ．製のＣｇｈＣＡＤがある。このＣｇｈＣＡＤでは，データ容量の関係で，式２−１および式２−２において，ｍ＋ｎが“１０”以下であること，およびＮが“６５”以下であることの制限が付されるが，本発明はこれに限定されない。
【００６０】
ステップ４で求めたマスクデータに基づき，例えば電子線描画装置を用いてマスクパターンを生成する（ステップ５）。
【００６１】
ステップ５で生成したマスクパターンを用いてフォト・リソグラフィ工程を実施する（ステップ６）。この結果，所望の光学特性を有する第１レンズ１０２ａと第２レンズ１０２ｂが形成される。そして，これらのレンズを組み合わせることによってＣＧＨ装置１００が完成する。
【００６２】
以上が本実施の形態にかかるＣＧＨ装置１００の製造方法の概要である。次に，各製造ステップの詳細を説明する。
【００６３】
上述のように，ステップ２において所望の光学特性を満足する光路差関数ρ（ｘ，ｙ）を求めた後，ステップ３では，その光路差関数ρ（ｘ，ｙ）をテイラー展開して近似式を求める。この近似式を求めるための準備として，予め下記の式２−３を用いて光路差関数ρ（ｘ，ｙ）を１０次多項までテイラー展開し，各項の係数（光路差係数）を求めておく。各係数は，光路差関数の一般式ρ（ｘ，ｙ）を用いて表すことができる。これらを図３ａ〜図３ｇにおいて，式ｃ０−００〜式ｃ０−６５として示す。
【００６４】
【数１２】
2005242226.tif 000014
【００６５】
なお，式２−３の右辺第２項のΔは，テイラー展開した際の余剰項であり，通常は，無視できるほどに十分に小さい。
【００６６】
また，本実施の形態においては，上述したＣｇｈＣＡＤの機能上の制限（多項次数を示すｍ＋ｎが１０以下であること，Ｎが６５以下であること）に合わせて，式２−３に示したように，テイラー展開は１０次多項迄に止められている。６５項を越える光路差係数が必要とされる場合には，１１以上の多次項までのテイラー展開式が用いられる。
【００６７】
次に，上記のステップ１とステップ２を実行することによって，本実施の形態にかかるＣＧＨ装置１００を構成する第１レンズ１０２ａと第２レンズ１０２ｂの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）を求める。これを式２−４に示す。なお，本実施の形態においては，第１レンズ１０２ａと第２レンズ１０２ｂの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）を同一とする。以下，第１レンズ１０２ａについて代表的に説明する。
【００６８】
【数１３】
2005242226.tif 000015
【００６９】
この式２−４を図３ａ〜図３ｇに示した式ｃ０−００〜式ｃ０−６５に代入する。これによって，式２−４で表される第１レンズ１０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）のテイラー展開による各項の係数ＣＮが求まる。各係数を図４ａ〜図４ｇにおいて式ｃ１−００〜式ｃ１−６５の形式で示す。なお，ｘとｙの積で表された「べき級数」においては，全て係数が“０”となっている。これは，第１レンズ１０２ａの光学特性がｘ軸とｙ軸に関して相関関係を有していないことを示すものである。
【００７０】
次いで，式ｃ１−００〜式ｃ１−６５で示した係数Ｃ０〜Ｃ６５の各値をＣＡＤプログラムに入力し（式２−１に代入し），当該プログラムを実行する。この結果，マスクデータが得られる。
【００７１】
続いて，このマスクデータに基づいてマスクパターンを生成し，このマスクパターンを用いてレンズ材に対してフォト・リソグラフィ工程を実施する。これによって，式２−４の光路差関数で定義される図２に示した第１レンズ１０２ａが形成される。同様にして第２レンズ１０２ｂも形成され，２つのレンズを組み合わせることによってＣＧＨ装置１００が完成する。
【００７２】
《ＣＧＨ素子の最小線幅》
ここでは，以上のようにして形成された第１レンズ１０２ａと第２レンズ１０２ｂの最小線幅Ｐについて検討する。なお，ここでも２つのレンズのうち第１レンズ１０２ａについて代表的に説明する。
【００７３】
式２−４に示した第１レンズ１０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）を，ｘとｙについて１階偏微分および２階偏微分を行うことによって以下の式が得られる。
【００７４】
【数１４】
2005242226.tif 000016
【００７５】
【数１５】
2005242226.tif 000017
【００７６】
【数１６】
2005242226.tif 000018
【００７７】
【数１７】
2005242226.tif 000019
【００７８】
式２−７と式２−８に示したように，第１レンズ１０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）をｘとｙについて２階偏微分した結果はともに正の値を有する。このことから，第１レンズ１０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）を表す曲線は下に凸であり，しかもこの曲線はｘとｙが増加する方向（すなわちレンズ中心部から周辺部の方向）へ行くほど傾きが大きくなるということがわかる。また，式１−１から明らかなように，最小線幅Ｐは，光路差関数ρ（ｘ，ｙ）の傾き（ｇｒａｄ）に反比例する。したがって，第１レンズ１０２ａにおいては，レンズ中心部から周辺部へ向かうほど線幅が狭くなり，レンズの外縁部の線幅が最小線幅Ｐとなる。第１レンズ１０２ａの最小線幅Ｐは，次式で求められる。
【００７９】
【数１８】
2005242226.tif 000020
【００８０】
式２−９を用いて，位相レベル数Ｎが“４”の場合の第１レンズ１０２ａの最小線幅Ｐを計算した結果を図５に示す。図５に示したグラフにおいて，縦軸と横軸は第１レンズ１０２ａの光軸（ｚ軸）に直交する平面（ｘ−ｙ平面）方向の寸法を示している。そして，原点（０，０）が第１レンズ１０２ａのレンズ中心となる。また，図５に示したグラフにおいて，各同心円は同じ線幅を有する段の位置を表している。例えば，“２”の円は線幅２μｍの段の位置を示している。
【００８１】
図５から明らかなように，レンズ全領域を位相レベル数Ｎを“４”に設定して４００μｍ角の第１レンズ１０２ａを製造しようとした場合，ｙ軸（横軸）方向に線幅が１μｍ以下となる領域が発生する。ところが，一般に線幅が１μｍよりも小さい領域については，フォト・リソグラフィ工程におけるマスク合わせ精度が対応しきれないため，その領域の作成は極めて困難となる。このようなときは一般的に，所定の領域だけ例えば位相レベル数Ｎを“４”から“２”に減少させて線幅を大きくして第１レンズ１０２ａを製造する手法が採られる。
【００８２】
図６は，位相レベル数と回折効率との関係を示している。このグラフから，位相レベル数Ｎが“４”のときは回折効率が８０％であるのに対して，位相レベル数Ｎが“２”のときは回折効率が４０％であることがわかる。上述のように，製造が可能となるように，位相レベル数Ｎを落として最小線幅Ｐを拡げる場合，レンズ全体の回折効率の低減を考慮しつつ，より低い位相レベル数Ｎを適用するレンズ領域を決定することが好ましい。
【００８３】
この点，ｘ軸方向については（集光ではなく）光をコリメートする機能を有する第１レンズ１０２ａは，図５に示したように，ｘ軸（縦軸）方向に関しては線幅１μｍ以下になる領域が少ない。このため，第１レンズ１０２ａによれば，所定のレンズサイズを確保しつつ，高い回折効率を得ることが可能となる。第２レンズ１０２ｂも同様である。
【００８４】
そして，これら第１レンズ１０２ａと第２レンズ１０２ｂを組み合わせて成る本実施の形態にかかるＣＧＨ装置１００によれば，良好な解像度の結像が得られる。
【００８５】
〈第２の実施の形態〉
《ＣＧＨ装置の構成》
本発明の第２の実施の形態にかかるＣＧＨ装置（光装置）２００は，図７に示すように，第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂから構成されている。図７（ａ）は，ＣＧＨ装置２００によって回折を受ける光のｘ軸方向に関する光路を示しており，図７（ｂ）は，同ｙ軸方向に関する光路を示している。
【００８６】
第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂは，共に反射型レンズであり，各反射面がｘ−ｙ平面に平行となるように，すなわち，各レンズの光軸（各反射面の法線方向）がｚ軸に平行となるように配置されている。また，第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂは，それぞれの光軸がｘ軸方向に所定の間隔を有するように配置されている。以下，物点２２０と第１レンズ２０２ａの反射面との間隔（ｚ軸方向）が４ｍｍに調整され，第１レンズ２０２ａの反射面と第２レンズ２０２ｂの反射面との間隔（ｚ軸方向）が４ｍｍに調整され，第２レンズ２０２ｂの反射面と像点２２４との間隔（ｚ軸方向）が４ｍｍに調整され，第１レンズ２０２ａの光軸と第２レンズ２０２ｂの光軸との間隔（ｘ軸方向）が４２５μｍに調整されている場合に即して本実施の形態を説明する。
【００８７】
第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂは共に，上記の反射型の機能に併せてプリズムとしての機能を有する。すなわち，第１レンズ２０２ａは，物点１２０から発せられた光（発散球面波）を，その入射光軸と所定角度を成す方向へ反射させて第２レンズ２０ｂに与える。第２レンズ２０２ｂは，第１レンズ２０２ａから与えられた光を，その入射光軸と所定角度を成す像点２２４の方向へ反射させる。
【００８８】
ここで第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂの反射型レンズとしての機能について，図８を参照しながら説明する。なお，図８は反射型レンズの機能を説明するものであって，プリズム機能については省略されている。
【００８９】
図８（ａ）に示したように，第１レンズ２０２ａは，ｘ軸方向に関しては，距離Ｌ１の位置にある物点２２０から発せられた光（発散球面波）を反射させるとともにコリメートする。また，図８（ｂ）に示したように，第１レンズ２０２ａは，ｙ軸方向に関しては，物点２２０から発せられた光を反射させるとともに距離Ｌ２の位置にある集光位置２２２に結像させる。
【００９０】
同様に，第２レンズ２０２ｂは，ｘ軸方向に関しては，第１レンズ２０２ａから与えられた平行光を反射させるとともに距離Ｌ１の位置にある像点２２４に集光させる（図８（ａ）参照。ただし，光の進行方向は図中の矢印の逆）。また，第２レンズ２０２ｂは，ｙ軸方向に関しては，距離Ｌ２の位置にある集光位置２２２からの光を，反射させるとともに距離Ｌ１の位置にある像点２２４に集光させる（図８（ｂ）参照。ただし，光の進行方向は図中の矢印の逆）。
【００９１】
次に，第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂのプリズムとしての機能について，図９を参照しながら説明する。なお，図９は一般的なプリズム型ＣＧＨ素子２５０の光学特性を示している。
【００９２】
プリズム型ＣＧＨ素子２５０への入射平行光束２５２ＩＮは，原点を通るベクトル（α１，β１，γ１）に平行であり，プリズム形ＣＧＨ素子２５０からの出射平行光束２５２ＯＵＴは，原点を通るベクトル（α２，β２，γ２）に平行である。このプリズム型ＣＧＨ２５０の光路差関数ρ（ｘ，ｙ）は，次式で与えられる。ただし，プリズム型ＣＧＨ素子２５０が置かれた空間の屈折率をｎとする。
【００９３】
【数１９】
2005242226.tif 000021
【００９４】
以上説明したような図８の反射型レンズ機能と図９のプリズム機能を計算機で合成することによって，本実施の形態にかかるＣＧＨ装置２００が備える第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂが得られる。このとき第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂの共軸条件を成立させる必要がある。
【００９５】
《ＣＧＨ装置の製造方法》
ＣＧＨ装置２００の製造方法を説明する。
【００９６】
第１の実施の形態と同様に，ＣＧＨ素子製造のためのステップ１とステップ２を実行することによって，本実施の形態にかかるＣＧＨ装置２００を構成する第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）を求める。なお，第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）は類似しており，以下，第１レンズ２０２ａについて代表的に説明する。
【００９７】
第１レンズ２０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）は，式２−４と式３−１から導かれる。ただし，反射型ＣＧＨ素子の光路差関数は，同等の働きをする透過型ＣＧＨ素子の光路差関数の半分になることを考慮する必要がある。したがって，第１レンズ２０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）は，次式で与えられる。
【００９８】
【数２０】
2005242226.tif 000022
【００９９】
この式３−２を図３ａ〜図３ｇに示した式ｃ０−００〜式ｃ０−６５に代入する。これによって，式３−２で表される第１レンズ２０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）のテイラー展開による各項の係数ＣＮが求まる。各係数を図１０ａ〜図１０ｇにおいて式ｃ２−００〜式ｃ２−６５の形式で示す。なお，ｘとｙの積で表された「べき級数」においては，全て係数が“０”となっている。これは，第１レンズ２０２ａの光学特性がｘ軸とｙ軸に関して相関関係を有していないことを示すものである。
【０１００】
次いで，式ｃ２−００〜式ｃ２−６５で示した係数Ｃ０〜Ｃ６５の各値をＣＡＤプログラムに入力し（式２−１に代入し），当該プログラムを実行する。この結果，マスクデータが得られる。
【０１０１】
続いて，このマスクデータに基づいてマスクパターンを生成し，さらにこのマスクパターンを用いてレンズ材に対してフォト・リソグラフィ工程を実施する。これによって，式３−２の光路差関数で定義される図７に示した第１レンズ２０２ａが形成される。同様にして第２レンズ２０２ｂも形成され，２つのレンズを組み合わせることによってＣＧＨ装置２００が完成する。
【０１０２】
《ＣＧＨ素子の最小線幅》
ここでは，以上のようにして形成された第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂの最小線幅Ｐについて検討する。なお，ここでも２つのレンズのうち第１レンズ２０２ａについて代表的に説明する。
【０１０３】
式３−２に示した第１レンズ２０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）を，ｘとｙについて１階偏微分および２階偏微分を行うことによって以下の式が得られる。
【０１０４】
【数２１】
2005242226.tif 000023
【０１０５】
【数２２】
2005242226.tif 000024
【０１０６】
【数２３】
2005242226.tif 000025
【０１０７】
【数２４】
2005242226.tif 000026
【０１０８】
式３−５と式３−６に示したように，第１レンズ２０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）をｘとｙについて２階偏微分した結果はともに正の値を有する。このことから，第１レンズ２０２ａの光路差関数ρ（ｘ，ｙ）を表す曲線は下に凸であり，しかもこの曲線はｘとｙが増加する方向（すなわちレンズ中心部から周辺部の方向）へ行くほど傾きが大きくなるということがわかる。また，式１−１から明らかなように，最小線幅Ｐは，光路差関数ρ（ｘ，ｙ）の傾き（ｇｒａｄ）に反比例する。したがって，第１レンズ２０２ａにおいては，レンズ中心部から周辺部へ向かうほど線幅が狭くなり，レンズの外縁部の線幅が最小線幅Ｐとなる。第１レンズ２０２ａの最小線幅Ｐは，次式で求められる。
【０１０９】
【数２５】
2005242226.tif 000027
【０１１０】
式３−７を用いて，位相レベル数Ｎが“４”の場合の第１レンズ２０２ａの最小線幅Ｐを計算した結果を図１１に示す。図１１に示したグラフにおいて，縦軸と横軸は第１レンズ２０２ａの光軸（ｚ軸）に直交する平面（ｘ−ｙ平面）方向の寸法を示している。そして，原点（０，０）が第１レンズ２０２ａのレンズ中心となる。また，図１１に示したグラフにおいて，各同心円は同じ線幅を有する段の位置を表している。例えば，“２”の円は線幅２μｍの段の位置を示している。
【０１１１】
図１１から明らかなように，第１レンズ２０２ａは，そのサイズが４００μｍ角であっても，最小線幅Ｐが１μｍよりも大きくなる。換言すれば，全ての領域で線幅が１μｍよりも大きくなる。したがって，第１レンズ２０２ａによれば，位相レベルＮを全領域にわたり“４”に設定することが可能となり，位相レベル数Ｎを“２”に落とす必要のある領域は存在しなくなる。このため，第１レンズ２０２ａの理論回折効率は８０％に達する（図６参照）。
【０１１２】
以上のように，第１レンズ２０２ａによれば，より広いレンズサイズを確保しつつ，高い回折効率を得ることが可能となる。第２レンズ２０２ｂも同様である。
【０１１３】
そして，これら第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂを組み合わせて成る本実施の形態にかかるＣＧＨ装置２００によれば，より良好な解像度の結像が得られる。また，第１レンズ２０２ａと第２レンズ２０２ｂが反射型レンズとしての機能を有するため，第１実施の形態にかかるＣＧＨ装置１００に比べて，物点２２０と像点２２４の距離を短縮させることが可能となる。
【０１１４】
〈第３の実施の形態〉
本発明の第３の実施の形態にかかるＣＧＨ装置（光装置）３００は，図１２に示すように，ｎ個（ｎは自然数である）のＣＧＨ単位装置（光単位装置）１００１〜１００ｎを備えたものである。各ＣＧＨ単位装置１００１〜１００ｎは，ｙ軸方向にアレイ化されている。
【０１１５】
各ＣＧＨ単位装置１００１〜１００ｎは，第１の実施の形態にかかるＣＧＨ装置１００と同等の機能を有している。したがって，本実施の形態にかかるＣＧＨ装置３００は，ｙ軸方向に分布する１次元の物点１２０１〜１２０ｎから成る物点群を像点１２４１〜１２４ｎから成る物点群に正立等倍に結像させる。
【０１１６】
ところで，上述のように，ｎ個のＣＧＨ単位装置１００１〜１００ｎは，ｙ軸方向にアレイ化されている。このため，図１３に示すように，一のＣＧＨ単位装置１００ｉ（１≦ｉ≦ｎ）は，隣接するＣＧＨ単位装置１００ｉ−１およびＣＧＨ単位装置１００ｉ＋１から，いわゆる迷光３２０，３２２が入り込むおそれがある。したがって，各ＣＧＨ単位装置１００１〜１００ｎは，迷光３２０，３２２を遮断するアパーチャ３３０ｉ，３３２ｉを備えることが好ましい。また，初段のＣＧＨ単位装置１００１と最後段のＣＧＨ単位装置１００ｎ以外のＣＧＨ単位装置１００２〜１００ｎ−１は，両隣にＣＧＨ単位装置が存在する。このため，図１３に示した迷光３２０，３２２以外にも，ｙ軸に関して反対側からも迷光（図示せず）が入り込むおそれがある。したがって，この反対側からの迷光を遮断するアパーチャ３３４ｉ，３３６ｉをさらに備えることが好ましい。なお，各アパーチャ３３０ｉ，３３２ｉ，３３４ｉ，３３６ｉは，ｘ軸方向（紙面垂直方向）にも広がりを有するものであり，その寸法は例えば１７０μｍである。
【０１１７】
また，図１２に示したように，各ＣＧＨ単位装置１００１〜１００ｎは，ｙ軸方向にアレイ化されているため，ＣＧＨ単位装置１００ｉが有する各アパーチャ３３０ｉ，３３２ｉ，３３４ｉ，３３６ｉを，隣接するＣＧＨ単位装置１００ｉ−１およびＣＧＨ単位装置１００ｉ＋１が有するアパーチャと一体に形成することも可能である。
【０１１８】
本実施の形態にかかるＣＧＨ装置３００は，図１４に示すように，ＬＥＤ(Light-Emitting diode)プリンタに備えられる光学ヘッドに利用可能である。
【０１１９】
一般に，ＬＥＤプリンタにおいては，直線状に並べられた複数のＬＥＤアレイ（物点１２０１〜１２０ｎ）が明滅し，各ＬＥＤから発せられた光が感光ドラム３１０上の対応する像点１２４１〜１２４ｎに等倍に結像される。この結像に応じて感光ドラム３１０の表面に電界分布が生じ，帯電部にトナーが付着する。そして，このトナー像を紙に転写することによって所定の画像が紙に印刷されることになる。
【０１２０】
図１５および図１６は，アメリカ合衆国カリフォルニア州パサデナ所在のＯＰＴＩＣＡＬ  ＲＥＳＥＡＲＣＨ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＳ製の光学シミュレーションプログラム“ｃｏｄｅＶ（登録商標）”を用いて本実施の形態にかかるＣＧＨ装置３００が組み込まれたＬＥＤプリンタの光学ヘッドの結像特性を計算して得られた結果を示している。このシミュレーションでは，ＬＥＤ（図示せず）の数は７個，各ＬＥＤの発光面は一辺が１０μｍの矩形，各ＬＥＤの間隔は２０μｍ，各ＬＥＤの発光波長は０．７５μｍにそれぞれ設定されている。
【０１２１】
図１５は，各ＬＥＤに対応する結像３４０１〜３４０７を示しており，各ＬＥＤから発せられた光は像面３４２に明瞭にフォーカスされていることがわかる。各ＬＥＤに対応する結像３４０１〜３４０７は，各ＬＥＤと同じ１０μｍの矩形であり，各結像３４０１〜３４０７の間隔は２０μｍである。
【０１２２】
図１６は，像面３４２をｙ軸方向にラスタスキャンして得られた結像３４０１〜３４０７の光強度分布を示している。光強度に関して，結像領域とバックグラウンドとの差が顕著であり，本実施の形態にかかるＣＧＨ装置３００によって良好な解像度の結像が得られることが確認できる。
【０１２３】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２４】
例えば，第３の実施の形態にかかるＣＧＨ装置３００が備えるＣＧＨ単位装置１００１〜１００ｎは，第１の実施の形態にかかるＣＧＨ装置１００と同等の機能を有するものであるが，これに代えて，第２の実施の形態にかかるＣＧＨ装置２００と同等の機能を有するものを採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は，例えば，ＬＥＤプリンタが備える光学ヘッドに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】透過型ＣＧＨ素子と反射型ＣＧＨ素子の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるＣＧＨ装置の構成を示す平面図である。
【図３ａ】テイラー展開式による光路差係数を示す説明図（その１）である。
【図３ｂ】テイラー展開式による光路差係数を示す説明図（その２）である。
【図３ｃ】テイラー展開式による光路差係数を示す説明図（その３）である。
【図３ｄ】テイラー展開式による光路差係数を示す説明図（その４）である。
【図３ｅ】テイラー展開式による光路差係数を示す説明図（その５）である。
【図３ｆ】テイラー展開式による光路差係数を示す説明図（その６）である。
【図３ｇ】テイラー展開式による光路差係数を示す説明図（その７）である。
【図４ａ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その１）である。
【図４ｂ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その２）である。
【図４ｃ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その３）である。
【図４ｄ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その４）である。
【図４ｅ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その５）である。
【図４ｆ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その６）である。
【図４ｇ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その７）である。
【図５】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の線幅（位相レベル数“４”）の分布図である。
【図６】ＣＧＨ素子の位相レベル数と回折効率の関係図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態にかかるＣＧＨ装置の構成を示す斜視図である。
【図８】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子が有する反射型機能の説明図である。
【図９】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子が有するプリズム機能の説明図である。
【図１０ａ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その１）である。
【図１０ｂ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その２）である。
【図１０ｃ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その３）である。
【図１０ｄ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その４）である。
【図１０ｅ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その５）である。
【図１０ｆ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その６）である。
【図１０ｇ】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の光路差係数を示す説明図（その７）である。
【図１１】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の線幅（位相レベル数“４”）の分布図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態にかかるＣＧＨ装置の構成を示す斜視図である。
【図１３】同実施の形態にかかるＣＧＨ素子の説明図である。
【図１４】同実施の形態にかかるＣＧＨ装置が適用されたＬＥＤプリンタの光学ヘッドの構成を示す平面図である。
【図１５】同実施の形態にかかるＣＧＨ装置についての結像シミュレーション結果の説明図である。
【図１６】同実施の形態にかかるＣＧＨ装置による像面における光強度分布図である。
【図１７】従来の光学系の構成を示す平面図である。
【図１８】従来のアレイ型の光装置から成る光学系を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
５０Ｔ      透過型ＣＧＨ素子
５０Ｒ      反射型ＣＧＨ素子
５２    ミラー層
６０    外部媒質
１００    ＣＧＨ装置
１０２ａ    第１レンズ
１０２ｂ    第２レンズ
１１０    媒質
１１２    媒質
１２０    物点
１２２    集光位置
１２４    像点
２００    ＣＧＨ装置
２０２ａ    第１レンズ
２０２ｂ    第２レンズ
２２０    物点
２２２    集光位置
２２４    像点
２５０    プリズム型ＣＧＨ素子
２５２ＩＮ    入射平行光束
２５２ＯＵＴ    出射平行光束
３００    ＣＧＨ装置
１００１〜１００ｎ    ＣＧＨ単位装置
３１０    感光ドラム
３２０，３２２    迷光
３３０ｉ，３３２ｉ，３３４ｉ，３３６ｉ    アパーチャ
３４０１〜３４０７    結像
３４２    像面
【図１】
2005242226.tif 000032
【図２】
2005242226.tif 000033
【図３ａ】
2005242226.tif 000034
【図３ｂ】
2005242226.tif 000035
【図３ｃ】
2005242226.tif 000036
【図３ｄ】
2005242226.tif 000037
【図３ｅ】
2005242226.tif 000038
【図３ｆ】
2005242226.tif 000039
【図３ｇ】
2005242226.tif 000040
【図４ａ】
2005242226.tif 000041
【図４ｂ】
2005242226.tif 000042
【図４ｃ】
2005242226.tif 000043
【図４ｄ】
2005242226.tif 000044
【図４ｅ】
2005242226.tif 000045
【図４ｆ】
2005242226.tif 000046
【図４ｇ】
2005242226.tif 000047
【図５】
2005242226.tif 000048
【図６】
2005242226.tif 000049
【図７】
2005242226.tif 000050
【図８】
2005242226.tif 000051
【図９】
2005242226.tif 000052
【図１０ａ】
2005242226.tif 000053
【図１０ｂ】
2005242226.tif 000054
【図１０ｃ】
2005242226.tif 000055
【図１０ｄ】
2005242226.tif 000056
【図１０ｅ】
2005242226.tif 000057
【図１０ｆ】
2005242226.tif 000058
【図１０ｇ】
2005242226.tif 000059
【図１１】
2005242226.tif 000060
【図１２】
2005242226.tif 000061
【図１３】
2005242226.tif 000062
【図１４】
2005242226.tif 000063
【図１５】
2005242226.tif 000064
【図１６】
2005242226.tif 000065
【図１７】
2005242226.tif 000066
【図１８】
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