(57)【要約】【課題】複数の機能を一体に有し、部品点数の低減、小型化、低コスト化を実現できる光学素子を提供する。【解決手段】光源ユニット１は、光源としての面発光レーザ１０と、カップリングレンズ１２とを備えている。面発光レーザ１０から出射する光ビームはランダム偏光（ＴＥ偏光とＴＭ偏光がランダムに含まれる）を示しているが、カップリングレンズ１２を透過した光ビームは所定の方向を持つ直線偏光（ＴＭ偏光）となっている。すなわち、カップリングレンズ１２は偏光子としての機能も有しており、ある１方向の直線偏光のみを透過させている。これは、カップリングレンズ１２の面発光レーザ１０側の曲面状の光学面の表面１２ａに、周期性を持った凹凸の微細構造２を設けることにより、構造複屈折性を発生させていることにより実現されている。【選択図】    図１
2007058100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの曲面状の光学面を持つ光学素子において、
前記曲面状の光学面の表面に、構造複屈折機能を有する凹凸の微細構造を設けたことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子において、
前記微細構造は、ある１方向の直線偏光に対して透過させることを特徴とする光学素子。
【請求項３】
請求項２に記載の光学素子において、
前記微細構造は、０次格子であることを特徴とする光学素子。
【請求項４】
請求項２に記載の光学素子において、
前記微細構造は、９０度異なる方向の直線偏光に対して回折光を発生することを特徴とする光学素子。
【請求項５】
請求項１に記載の光学素子において、
前記微細構造は、Ｎ段のステップ状であることを特徴とする光学素子。
【請求項６】
請求項１に記載の光学素子において、
前記曲面状の光学面の表面の位置によって、前記微細構造の周期、高さ、フィルファクタの少なくとも１つを変化させたことを特徴とする光学素子。
【請求項７】
請求項１に記載の光学素子において、
前記微細構造が周期Λを持つとき、周期Λは光学素子に入射する光の波長λと同程度（Λ〜数λ）であることを特徴とする光学素子。
【請求項８】
請求項１に記載の光学素子において、
前記微細構造が周期Λを持つとき、周期Λは光学素子に入射する光の波長λよりも小さいことを特徴とする光学素子。
【請求項９】
光源としての面発光レーザと、該面発光レーザから出射する光ビームをカップリングするためのカップリングレンズとを備えた光源ユニットにおいて、
前記カップリングレンズは請求項２又は３に記載の光学素子であって、該光学素子によってある１方向の直線偏光成分が透過することを特徴とする光源ユニット。
【請求項１０】
光源としての面発光レーザと、該面発光レーザから出射する光ビームをカップリングするためのカップリングレンズと、光ビームの一部を検出する光検出器とを備えた光源ユニットにおいて、
前記カップリングレンズは請求項４に記載の光学素子であって、該光学素子によって発生する回折光を前記光検出器で検出することを特徴とする光源ユニット。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の光源ユニットにおいて、
光源として面発光レーザアレイを用いたことを特徴とする光源ユニット。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のうちの何れかに記載の光源ユニットと、
前記光源ユニットから導かれる光ビームを光偏向器に導光するための第１光学系と、
第１光学系から導かれる光ビームを偏向走査するための光偏向器と、
前記光偏向器により偏向走査された光ビームを被走査面上に光スポットとして結像させるための第２光学系とを有する光走査装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光走査装置を光書込ユニットとして用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至８のうちの何れかに記載の光学素子において、
レーザ光の多光子吸収過程を用いて凹凸の微細構造を形成する光硬化法により作製したことを特徴とする光学素子。
【請求項１５】
請求項１乃至８のうちの何れかに記載の光学素子において、
レーザ光を用いて凹凸の微細構造を形成するレーザアブレーション法により作製したことを特徴とする光学素子。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の光学素子において、
レーザ光として、パルス幅が１０ピコ秒以下である極短パルスレーザを用いることを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学異方性を持つ光学素子、該光学素子を有する光源ユニット、該光源ユニットを有する光走査装置、該光走査装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。
本発明は、面発光レーザを使用する光学装置に応用できる。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置の印字速度の向上、また書込密度の向上が望まれている。そのため、画像形成装置を構成する光走査装置において、高速かつ高密度な光走査を達成する手段の１つとして、光偏向器の偏向速度を上げる、すなわちポリゴンミラーの回転速度を上げる方法がある。
しかしながら、高速回転に伴う騒音や熱等の問題があり、回転速度向上にも限界がある。一方で、高速かつ高密度な光走査を達成するための別の手段として、１度に複数の光ビームを走査して、同時に複数ラインを走査させる方法がある。
複数の光ビームを走査することを可能とするマルチビーム光源ユニットとしては、複数の光ビームを発生する１つのマルチビーム光源（１つのパッケージ内に複数の発光点を持つレーザアレイ光源）を用いて、従来の１つの光源を用いた光走査装置に置きかえることで実現することができる。
一方、従来のシングルビーム光源（１つのパッケージ内に１つの発光点を持つレーザ光源）を複数個用いて、マルチビーム光源ユニットを達成すること方法が多数提案されている。
【０００３】
光源としては一般に半導体レーザが用いられており、従来は端面発光レーザがその主流であった。しかし近年ではＶＣＳＥＬと呼ばれる面発光レーザが登場してきた。面発光レーザでは、端面発光レーザに比べてアレイ化が容易であることから、端面発光レーザでは４ビームから８ビーム程度が限界であったアレイ化に対して、面発光レーザでは１６ビームから３２ビーム、またそれ以上のアレイ化が可能となっている。
そのため、画像形成装置の印字速度の向上や、書込密度向上を達成するための光源として期待されている。
【０００４】
屈折率の異なる２つの媒質（例えば一方が空気で、もう一方が等方性媒質）が光の波長よりも小さい周期構造を持つような構造（ＳＷＳ＝Ｓｕｂｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；サブ波長構造）を持つ光学素子では、構造複屈折と呼ばれる光学異方性が発現する（非特許文献１参照）。
従来複屈折性を用いるためには、水晶や方解石などの複屈折性結晶を用いる必要があり、物質固有の特性であることから複屈折性を変えることは難しかった。
それに対して構造複屈折では特別な結晶を用いることなく、一般的な媒質の形状によって複屈折性を変えることができるため、比較的容易に制御することが可能である。これによって、複屈折性結晶を用いない偏光ビームスプリッタなどが実現できる。
【０００５】
上記構造複屈折を持つことから、ＴＥ偏光とＴＭ偏光に対して、その構造の厚さを制御することによって位相差を変化させることができ、λ／２板やλ／４板の機能を発生させることができる。
ＴＥ偏光及びＴＭ偏光に対する屈折率をｎ（ＴＥ）、ｎ（ＴＭ）とし、使用する光の波長をλ、構造の厚さをｄとおけば、発生する位相差φは、
φ＝２π｛ｎ（ＴＥ）−ｎ（ＴＭ）｝ｄ／λ
で表すことができる。
また、適切な厚さｄを選ぶことによって、いずれかの偏光のみを透過する偏光子として機能させることもできる。
また、サブ波長領域（Λ＜λ）だけでなく周期が波長程度（Λ〜数λ）の、いわゆる共鳴領域の構造を持つ光学素子においても光学異方性が発現し、偏光依存性の回折特性を持つ光学素子が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２１５４８５号公報
【特許文献２】特開２００４−１５５０８３号公報
【特許文献３】特開２００４−３６１９０６号公報
【特許文献４】特許第２５５５３１７号公報
【特許文献５】特開平８−５６０４９号公報
【特許文献６】特開平８−３３０６６１号公報
【特許文献７】特開平９−２８８２４４号公報
【特許文献８】特開平１０−３２５９３３号公報
【特許文献９】実開平４−１２１７７１号公報
【非特許文献１】光学  ２７巻  第１号（ｐ．１２〜１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、面発光レーザを用いた光源ユニットを従来の光走査装置へ適用する場合には、端面発光レーザに対して、以下の問題点を有している。
（１）端面発光レーザでは、出射する光ビームの偏光方向は、端面発光レーザの活性層に平行な方向を持つ直線偏光であるのに対し（図２５参照）、面発光レーザではその構造上、基本的にランダム偏光であるため、なんらかの手段による偏光制御が必要となる。
光走査装置において、光ビームは光偏向器による反射や、多数の光学素子による透過や反射を受ける。この際、界面での透過や反射は偏光依存性を持つため、入射面に平行な面内にその偏光方向を持つ場合（Ｐ偏光）と、入射面に垂直な方向にその偏光方向を持つ場合（Ｓ偏光）では、その透過率、反射率が異なってしまう。そのため、マルチビーム光源ユニットでは各々の光源から出射する光ビームの偏光方向は等しくすることが望ましい。
【０００８】
また、端面発光レーザを用いた光源ユニットを想定して製作された光走査装置に面発光レーザを用いた光源ユニットを置き換えた場合には、その偏光方向は等しく合わせる必要があり、もし異なる偏光状態にある場合には、１ライン内（１走査内）における光量特性が著しく劣化する。
したがって、このような画像形成装置で出力した画像においては、光偏向器や光学素子の透過率や反射率の偏光依存性に起因する濃度変動が発生してしまい、良好な画像が得られないという問題を生じる。
そのため、面発光レーザを用いた場合の偏光制御手段として、１つには、特許文献５に示すように、デバイス構造自体に偏光方向を制御する構造を設けることもできるが、素子構造が複雑になってしまい製作が困難である。
また、面発光レーザの構造や製造方法に応じて制御構造も異なることが推測され、任意の面発光レーザに適用できるとは限らない。
【０００９】
もう１つには、面発光レーザから出射した光ビームに対して、透過や反射の偏光依存性を受けない段階において、その偏光を制御することが考えられる。
面発光レーザの発光部外に偏光制御手段を用いた方法として、特許文献９では、面発光レーザの出射側に偏光ビームスプリッタを配置して、所望の偏光方向の光ビームだけを透過させている。
これら従来技術において、光量制御は行っていない。
【００１０】
（２）端面発光レーザでは、後方への出射光をモニターしながらＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御をかけて駆動しているのが一般的であるのに対し、面発光レーザではその構造上、後方出射光を生じないため、なんらかの手段による光量制御が必要となる。
光量制御がかけられない光源ユニットを用いて画像形成装置で出力した画像においては、光源ユニットの光出力変動に起因する濃度変動が発生してしまい、良好な画像が得られないという問題を生じる。
そのため、面発光レーザを用いた場合の光量制御手段として、面発光レーザから放出される光ビームのうち、ある所定の割合を持つ一部の光ビームを分岐させて光検出器に導き、その光検出器の出力に応じて、レーザ光量制御装置において、面発光レーザの光出力が所定の出力となるようにその駆動電流を制御して、面発光レーザを駆動するという手段が考えられる。
【００１１】
一部の光ビームを分岐させて光検出器に導くための方法として、特許文献６では、ビームスプリッタを用いて一部の光ビームを分岐させている。また、特許文献１ではビーム分離光学素子としてハーフミラーを用いて一部の光ビームを分岐させている。
これらの従来技術においては面発光レーザの偏光制御は行っていない。
また、偏光制御手段（偏光子）とハーフミラーにより光路分離して光量制御を別々に分離して行っている例として特許文献７がある。
【００１２】
一方、凹凸の微細構造の作製については、平板状のＳｉＯ２や樹脂に対して形成するのが一般的であった。最近では、曲面状の光学面に微細構造を設けることが特許文献２や特許文献３に示されているが、いずれも反射防止を行うための構造である。
【００１３】
本発明は、複数の機能を一体に有し、部品点数の低減、小型化、低コスト化を実現できる光学素子、光源ユニット、光走査装置及び画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、少なくとも１つの曲面状の光学面を持つ光学素子において、前記曲面状の光学面の表面に、構造複屈折機能を有する凹凸の微細構造を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光学素子において、前記微細構造は、ある１方向の直線偏光に対して透過させることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の光学素子において、前記微細構造は、０次格子であることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の光学素子において、前記微細構造は、９０度異なる方向の直線偏光に対して回折光を発生することを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の光学素子において、前記微細構造は、Ｎ段のステップ状であることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の光学素子において、前記曲面状の光学面の表面の位置によって、前記微細構造の周期、高さ、フィルファクタの少なくとも１つを変化させたことを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、請求項１に記載の光学素子において、前記微細構造が周期Λを持つとき、周期Λは光学素子に入射する光の波長λと同程度（Λ〜数λ）であることを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明では、請求項１に記載の光学素子において、前記微細構造が周期Λを持つとき、周期Λは光学素子に入射する光の波長λよりも小さいことを特徴とする。
【００２２】
請求項９に記載の発明では、光源としての面発光レーザと、該面発光レーザから出射する光ビームをカップリングするためのカップリングレンズとを備えた光源ユニットにおいて、前記カップリングレンズは請求項２又は３に記載の光学素子であって、該光学素子によってある１方向の直線偏光成分が透過することを特徴とする。
【００２３】
請求項１０に記載の発明では、光源としての面発光レーザと、該面発光レーザから出射する光ビームをカップリングするためのカップリングレンズと、光ビームの一部を検出する光検出器とを備えた光源ユニットにおいて、前記カップリングレンズは請求項４に記載の光学素子であって、該光学素子によって発生する回折光を前記光検出器で検出することを特徴とする。
【００２４】
請求項１１に記載の発明では、請求項９又は１０に記載の光源ユニットにおいて、光源として面発光レーザアレイを用いたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１２に記載の発明では、光走査装置において、請求項９乃至１１のうちの何れかに記載の光源ユニットと、前記光源ユニットから導かれる光ビームを光偏向器に導光するための第１光学系と、第１光学系から導かれる光ビームを偏向走査するための光偏向器と、前記光偏向器により偏向走査された光ビームを被走査面上に光スポットとして結像させるための第２光学系とを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１３に記載の発明では、画像形成装置において、請求項１２に記載の光走査装置を光書込ユニットとして用いたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１４に記載の発明では、請求項１乃至８のうちの何れかに記載の光学素子において、レーザ光の多光子吸収過程を用いて凹凸の微細構造を形成する光硬化法により作製したことを特徴とする。
【００２８】
請求項１５に記載の発明では、請求項１乃至８のうちの何れかに記載の光学素子において、レーザ光を用いて凹凸の微細構造を形成するレーザアブレーション法により作製したことを特徴とする。
【００２９】
請求項１６に記載の発明では、請求項１４又は１５に記載の光学素子において、レーザ光として、パルス幅が１０ピコ秒以下である極短パルスレーザを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、曲面の表面に構造複屈折を有する微細構造を設けることにより、複屈折材料を用いずに光学面に複屈折機能を重畳できるので、従来分離されていたレンズ効果と複屈折効果を１つに集約できる。しがたって、部品点数の低減、光学系の小型、ひいては低コスト化が実現できる。
請求項２に記載の発明によれば、ある１方向の直線偏光に対して透過することができるので、集束、発散機能に加え、偏光子の機能を集約することができる。従来の偏光素子とレンズの組み合わせたものに比較し、一体化させることにより、偏光分離機能をレンズ材質で構成できるため、偏光素子とレンズとの取付誤差に伴う性能劣化、及び、偏光素子（特に偏光フィルム）の環境変化（特に温度変化）に対する性能劣化を低減することができる。
請求項３に記載の発明によれば、０格子であるので、フレア光やゴースト光となり得る回折光を発生させなくすることができる。
請求項４に記載の発明によれば、９０度異なる方向の直線偏光に対して回折光を発生することができるので、集束、発散機能に加え、回折効果を利用した光路分離の機能を集約することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明によれば、Ｎ段のステップ状の微細構造とすることで、回折効率を向上させたり、＋１次と−１次の回折効率の配分を非対称にしたりすることが可能であり、設計の自由度を向上させることができる。
請求項６に記載の発明によれば、曲面の位置によって凹凸の微細構造のパラメータを変化させることができ、曲面の傾斜と、光の入射角に応じて良好な複屈折特性と回折特性を得るための設計の自由度を向上させることができる。
請求項７に記載の発明によれば、共鳴領域の回折素子とすることで、偏光依存性の回折素子が実現でき、光路分離が可能となる。
請求項８に記載の発明によれば、サブ波長領域の回折素子とすることで、偏光依存性の回折素子が実現できるとともに、周期を小さくすることで回折角を大きく取ることができ、光路分離しやすくなるとともに、光源ユニットのレイアウトの自由度を向上させることができる。
【００３２】
請求項９に記載の発明によれば、偏光制御するための素子を追加することなく、面発光レーザの偏光制御が可能となる。従来の偏光素子とレンズの組み合わせたものに比較し、一体化させることにより、偏光分離機能をレンズ材質で構成できるため、偏光素子とレンズとの取付誤差に伴う性能劣化、及び、偏光素子（特に偏光フィルム）の環境変化（特に温度変化）に対する性能劣化を低減することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、偏光制御するための素子、及び光路分離するための素子を追加することなく、面発光レーザの偏光制御、及び光源ユニットの光量制御が可能となる。よって、光源ユニットの光出力変動を抑えることができる。
請求項１１に記載の発明によれば、面発光レーザアレイを用いることによって、印字速度の向上や書込密度向上を達成するための光源ユニットを実現できる。
請求項１２に記載の発明によれば、光偏向器や光学素子の透過率や反射率の偏光依存性が起きない光走査装置を実現できる。また、印字速度の向上や書込密度向上を達成するための光走査装置を実現できる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明によれば、面発光レーザの光量制御を行うことにより、画像上においてそれに起因する濃度変動が発生しない。また、面発光レーザの偏光制御を行うことにより、光偏向器や光学素子の透過率や反射率の偏光依存性が起きないようにして、画像上においてそれに起因する濃度変動が発生しない。これら濃度変動を抑えることによって、面発光レーザを用いた場合においても、良好な画像を得ることができる画像形成装置を実現できる。
さらに、面発光レーザの適用により、画像形成装置の印字速度の向上、また書込密度の向上を実現することができる。一方で、面発光レーザを用いたときと同じ印字速度、同じ走査密度の光走査装置を構成する上では、光偏向器の回転速度を低減することが可能となるため、消費電力の低下、回転運動に伴う騒音の低下や熱発生の低下に貢献できる。
【００３４】
請求項１４に記載の発明によれば、レーザ光の多光子吸収過程を用いて凹凸の微細構造を形成する光硬化法により作製したことにより、光学素子への直接加工が可能となる。また、ガルバノミラーやピエゾステージの利用により、高速でかつ高精度な微細構造の作製が可能となる。
請求項１５に記載の発明によれば、レーザ光を用いて凹凸の微細構造を形成するレーザアブレーション法により作製したことにより、光学素子への直接加工が可能となる。また、ＸＹＺステージの利用により微細構造の作製が可能となる。さらにはガルバノミラーの利用により高速化にも対応できる。
請求項１６に記載の発明によれば、作製に使用したレーザ光のパルス幅が１０ピコ秒以下である極短パルスレーザであることにより、熱溶融の影響が少ないため、高精度な微細構造の作製が可能となる。また、より低エネルギーでの加工が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態における光源ユニット１は、光源としての面発光レーザ１０と、カップリングレンズ１２とを備えている。面発光レーザ１０から出射する光ビームは、カップリングレンズ１２によってカップリングされ、平行又は集束性又は発散性の光ビームに変換され、光源ユニット１から放出される。
ここでは、面発光レーザを防塵するためのカバーガラスや、光源ユニット１の筐体等は図示していない。
【００３６】
図２に面発光レーザ１０の構成の一例を示す。活性層１０ｃが２つのクラッド層１０ａ、１０ｂに挟まれており、さらにそのクラッド層の上下の面に高い反射率を有する反射面１０ｄ、１０ｅを正対して形成するような構造を有している。この２つの反射面に挟まれた領域が基板に対して垂直な、いわゆるファブリーペロー共振器となり、活性層１０ｃの発振領域１０ｆでレーザ発振が起こり、基板に対して垂直な方向、すなわち図に示す矢印Ａ方向に光ビームを発振している。面発光レーザ１０ではこの構造上、基本的にランダム偏光を有している。
【００３７】
図１に示されるように、面発光レーザ１０から出射する光ビームはランダム偏光（ＴＥ偏光とＴＭ偏光がランダムに含まれる）を示しているが、カップリングレンズ１２を透過した光ビームは所定の方向を持つ直線偏光（ＴＭ偏光）となっている。
ここで、ＴＥ偏光は紙面に垂直な方向、ＴＭ偏光はＴＥ偏光に垂直な紙面内の方向を指す。
すなわち、カップリングレンズ１２は偏光子としての機能も有しており、ある１方向の直線偏光のみを透過させているのである。
これは、カップリングレンズ１２の一方の曲面上、すなわち、面発光レーザ１０側の曲面状の光学面の表面１２ａに、周期性を持った凹凸の微細構造２を設けることにより、構造複屈折性を発生させているために実現されている。
なお、図１において微細構造２は拡大されて図示している。実際のサイズは、一般的にミリオーダーのカップリングレンズ１２に、波長λ（４００〜８００ｎｍオーダー）程度の微細構造２である。
【００３８】
上記の偏光分離性（ＴＭ偏光は透過し、ＴＥ偏光は反射する）について、図３を用いて説明する。図３はＴｙａｎら（Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ，Ｖｏｌ．１４（１９９７），ｐ．１６２７−１６３６）によって示された、平行光入射時における平面基板上に形成された偏光分離素子の例である。
ＳｉＯ２基板に、Ｓｉ層とＳｉＯ２層を交互に７層形成している。このとき、周期は６００ｎｍ、微細構造の幅３００ｎｍ（フィルファクタ０．５）、高さ１．３５μｍである。なお、フィルファクタは周期に対する微細構造の幅の割合を表す。
このとき、ＴＥ偏光及びＴＭ偏光を入射したとき、波長λ＝１．５２３μｍに対して、ほぼ１００％に近い効率で、ＴＭ偏光は透過し、ＴＥ偏光は反射する。すなわち、ある１方向の直線偏光のみを透過させることができるのである。
異なる波長、例えばλ＝０．７８μｍの波長を持つ光に対しては、周期、構造の幅（フィルファクタ）、高さ、材質を変更して同様に偏光分離構造を設計することができる。
【００３９】
本実施形態の特徴は、このような偏光分離構造を平板上ではなく、曲面上に形成することにある。このように、複屈折機能を曲面上に重畳できることは、従来分離されていたレンズ効果（集束、発散）と、複屈折効果を１つに集約できることから、部品点数の低減、光学系の小型化、ひいては低コスト化が実現できる。
曲面上に複屈折性を持つ光学多層膜を形成する方法もあるが、樹脂材料への成膜のしにくさ、多層膜の耐久性などの課題もあり、曲面の表面に直接構造を作ることのメリットは大きい。
【００４０】
図４に示すように、曲面の表面１２ａに構造複屈折機能を有する凹凸の微細構造２を設けている。ここでは図３の微細構造の形状を参考に曲面上に付加している。
曲面形状も微細構造も光に対する位相分布を表しているので、曲面の上に微細構造を付加することで、位相分布も足し合わせることが可能である。
本実施形態では発散光入射であるので、曲面１２ａの曲率半径によっては入射角による効果（平行光入射でない）も考慮する必要がある。もちろん、曲率がゆるければ無視することも可能である。
図５に、曲面の表面に構造複屈折機能を有する凹凸の微細構造を加工する例を示す。まず、図５（ａ）に示すように、曲面を有するレンズ３上に多層膜４を配置し、その上にレジスト材料５を塗布、ディッピング等の手法により配置する（図５（ｂ））。その後レーザあるいは電子ビームを照射してレジスト材料５を感光させる（図５（ｃ））。このときレーザあるいは電子ビームの集光位置を制御して走査することで、球面上にパターンを形成することが可能である。
【００４１】
その後レジスト材料５を現像することにより、多層膜４上に凹凸の微細構造が形成できる（図５（ｄ））。さらにこのレジスト材料５を用いてドライエッチング等の手法により多層膜４の一部を除去する。必要があれば残ったレジスト５を除去することで、図５（ｅ））に示すように、球面上に多層膜の微細構造６を作製することが可能である。
厳密に言えば、本加工法で作製した微細構造６は図４に示したのものとは僅かに異なっており、多層膜４の層が球面に沿った構造となっている。もちろん、この手法によっても微細構造２を形成することができる。
【００４２】
形成する微細構造２は０次格子であるとすることができる。なぜなら、０次格子は回折光を発生しない。すなわち、ゴースト光やフレア光となりえる回折光が存在しないため、光ビームの光量ロスがなくなるとともに、不要光の除去を考慮する必要がなくなるのである。
ここで、０次格子について簡単に説明する。微細構造２への垂直入射を考えたとき、周期Λが，微細構造の屈折率ｎと波長λに対して以下の関係を満たしている場合に、０次格子をなしている。
Λ＜λ／ｎ
図３の微細構造はｎ≒２．１、Λ＝０．６μｍであり、λ＝１．５２３μｍに対して、上記式を満たしており、０次格子の条件を満たしている。
【００４３】
図６に、本実施形態における光源ユニット１と、それに続く光学系を示す。面発光レーザ１０から出射された光ビームは、構造複屈折機能を有するカップリングレンズ１２によって略平行光束に変換され、アパーチャ１３によって光束幅が制限され、ハーフミラー１４で一部の光ビームはそのまま透過して、シリンドリカルレンズ１５に入射されている。
このとき、面発光レーザ１０のランダム偏光状態の光ビームは、カップリングレンズ１２によってある１方向の直線偏光のみが透過されて、それ以降の光学系を伝搬していく。
一方、ハーフミラー１４で反射された光ビームは光検出器１６へ入射される。
【００４４】
これに対して、従来の光源ユニットを用いた光学系の例を図７に示す。ここでは、構造複屈折機能を有しないカップリングレンズ１８が用いられており、アパーチャ１３とハーフミラー１４の間に、偏光子１７が配置されている。従来例ではこの偏光子１７によって、面発光レーザ１０から出射される光ビームの偏光制御を行っている。
したがって、本実施形態ではこの偏光子１７を不要にして、部品点数を削減し、その機能をカップリングレンズ１２に重畳して一体化しているのである。
【００４５】
図８乃至図１２に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
図８に示すように、本実施形態における光源ユニット２０は、面発光レーザ１０と、カップリングレンズ１２と、光検出器１６と、レーザ光制御装置２２を備えている。符号２３はホルダを、２４はＬ字型のベースを示す。
カップリングレンズ１２は、上述のように偏光子の機能を有しているが、その他に、回折素子としての機能も有しており、透過する直線偏光とは９０度異なる方向の直線偏光に対して回折光を発生させている。
これは、カップリングレンズ１２の一方の曲面上に、周期性を持った凹凸の微細構造２を設けることにより、回折光を発生するような偏光依存性の回折素子（偏光分離回折素子）が実現されている。
【００４６】
カップリングレンズ１２から角度θで回折された光ビームの一部は光検出器２１に入射される。光検出器１６からの光強度信号はレーザ光量制御装置２２に送られ、ここでは面発光レーザ１０の光出力が所定の出力となるようにその駆動電流を制御している。
レーザ光量制御装置２２からの電流信号は面発光レーザ１０へフィードバックされており、面発光レーザ１０は所定の光出力にて駆動される。
ここで、回折角θは微細構造２の周期Λに依存する。すなわち、周期Λが小さくなると、つまり共鳴領域からサブ波長領域（Λ＜λ）の回折素子とすることで、回折角（分離角）θを大きくすることができ、光源ユニット２０のレイアウト自由度が大きくなる。また、高次回折光を抑えることができ、フレア光やゴースト光となり得る不要な光が低減できるというメリットがある。
【００４７】
周期Λが面発光レーザの出射する波長λ程度（Λ〜数λ）、もしくは周期Λが波長λより小さい（Λ＜λ）ような、いわゆる共鳴領域、もしくはサブ波長領域と呼ばれる領域において、回折素子は偏光依存性を有する。このような回折面では、その回折面に入射する光ビームの偏光方向（例えば、ＴＥ偏光やＴＭ偏光）によってその振る舞いが異なる。
上記の偏光依存性の回折素子（ＴＭ偏光は回折し、ＴＥ偏光は透過する）について、図９を用いて説明する。図９は、Ｓｃｈｍｉｔｚら（Ｏｐｔｉｃｓ    Ｌｅｔｔｅｒ，Ｖｏｌ．２０（１９９５），ｐ．１８３０−１８３１）によって示された、平行光入射時の平面基板上に形成された偏光依存性の回折素子の例である。
誘電率３．９５（屈折率１．９９）を持つ基板に、周期は２λ、微細構造の幅０．２６λ（フィルファクタ０．１３）、高さ１．３λのバイナリ構造を持つ。
ＴＥ偏光及びＴＭ偏光を入射したとき、ＴＭ偏光は±１次の方向に回折し、ＴＥ偏光は透過する。すなわち、ある１方向の直線偏光は透過させ、それに９０度異なる方向の直線偏光は回折させているのである。この時、Λ＝２λであるので、共鳴領域の偏光依存性の回折素子である。
【００４８】
本実施形態の特徴は、このような偏光分離構造を平板上ではな、曲面上に形成することにある。このように、複屈折機能と回折機能を曲面上に重畳する構成では、従来分離されていたレンズ効果（集束、発散）と、複屈折効果と、回折による光路分離効果とを１つに集約できることから、部品点数の低減、光学系の小型化、ひいては低コスト化が実現できる。
曲面上に複屈折性を持つ光学多層膜を形成する方法もあるが、樹脂材料への成膜のしにくさ、多層膜の耐久性などの課題もあり、曲面の表面に直接構造を作ることのメリットは大きい。また光路分離のための光学素子を削減できるメリットは非常に大きい。
【００４９】
図１０に示すように、曲面の表面１２ａに構造複屈折機能を有する凹凸の微細構造２を設けている。ここでは図９の微細構造の形状を参考に曲面上に付加している。曲面形状も微細構造も光に対する位相分布を表しているので、曲面の上に微細構造を付加することで、位相分布も足し合わせることが可能である。
本実施形態では発散光入射であるので、曲面の曲率半径によっては入射角による効果（平行光入射でない）も考慮する必要がある。もちろん、曲率がゆるければ、無視することも可能である。
【００５０】
図１１に、曲面の表面に構造複屈折機能を有する凹凸の微細構造を加工する例を示す。まず、図１１（ａ）に示すように、曲面７上にレジスト材料８をスピンコート、ディッピング等の手法により配置する。そのレジスト材料８に対して紫外レーザを分割し、照射する二光束干渉法により波長より小さい、または波長程度の格子パターンを形成する。
このとき二光束干渉により微細構造のピッチは、照射するレーザ波長の１／２まで微細化することが可能である。このとき球面（曲面７）においても十分な干渉が可能となるように照射領域を規定する。必要があれば、照射位置を変えて干渉露光を繰り返し行う（図１１（ｂ））。
その後レジスト材料８を現像することで曲面７上に凹凸の微細構造を形成する（図１１（ｃ））。さらにこのレジストを用いて基板のドライエッチングを行うことで基板材料に凹凸の微細構造９を作製することが可能である（図１１（ｄ））。この手法により微細構造２を形成することができる。本手法は基板材料としてガラス、石英、ポリマー、シリコン等多くの材料において適用可能である。
【００５１】
図１２は、本実施形態の光源ユニット２０と、それに続く光学系を示している。
面発光レーザ１０から出射された光ビームは、構造複屈折と回折効果を有するカップリングレンズ１２によって、ある１方向の直線偏光のみが透過されて、略平行光束に変換され、アパーチャ１３によって光束幅が制限され、シリンドリカルレンズ１５に入射されている。
一方、カップリングレンズ１２によって回折された光ビームの一部は光検出器１６へ入射され、その光ビームの特性が検出される。
【００５２】
図１３に基づいて第３の実施形態（偏光依存性の回折素子の構造の変形例）を説明する。
本実施形態では、回折を発生させることによって光路分岐を行うための周期Λを持つ回折格子と、構造複屈折を発生させるための周期Λ’を持つ回折格子が一体化され、２つの微細な周期構造が複合化された偏光依存性の回折素子が形成されている。周期で比較すると、Λ＞Λ’となっている。
構造複屈折性を示す場合には、周期Λ’の周期構造部は、次式で示されるような有効屈折率の考え方を用いて、一様な等方性媒質として近似することができる。
ＴＥ偏光及びＴＭ偏光に対する屈折率をｎ（ＴＥ）、ｎ（ＴＭ）とし、基板２５の屈折率をｎ、光の波長をλ、周期をΛ’、フィルファクタをｆ’とすると、
ｎ（ＴＥ）＝√｛ｆｎ２＋（１−ｆ）｝
ｎ（ＴＭ）＝√［ｎ２／｛ｆ＋（１−ｆ）ｎ２｝］
【００５３】
よって、周期Λ’の周期構造部はＴＥ偏光、ＴＭ偏光に対して異なった有効屈折率を持つように扱える。すなわち、図１３（ｃ）に示すように、ＴＥ偏光に対しては周期Λの屈折率ｎ（ＴＥ）からなる回折格子のように見え、図１３（ｂ）に示すように、ＴＭ偏光に対しては周期Λの屈折率ｎ（ＴＭ）からなる回折格子のように見える。
したがって、ＴＥ偏光、ＴＭ偏光に対して異なった振る舞いを示すことが可能であり、一方の直線偏光は透過するが、それに直交する直線偏光は反射するような偏光分離ミラーを構成することができる。これによって、偏光制御が可能である。
さらに、回折光を発生させて光路分岐を行うために、周期Λを選択することにより、例えば±１次の回折を生じるようにすることができるので、光検出器１６へ光ビームの一部を分岐させることができ、光路分岐手段として振舞うことができる。
ここでは構造複屈折性を有する凹凸の微細構造についての細かい形状に言及するものではなく、その微細構造を曲面に適用するものである。微細構造の細かい形状については上述した例や、既出の技術を参考にすることができる。
【００５４】
図１４に第４の実施形態を示す。
カップリングレンズ１２による反射での回折光が発生している例である。このとき、回折光は面発光レーザ１０側に戻ってくるため、光検出器１６は面発光レーザ１０の近傍に配置することができる。符号２７はベースを示す。
これによって、例えば面発光レーザ１０と光検出器１６の回路基板を共通化したりすることも可能である。もちろん、光源ユニット２６の小型化に大きく寄与できる。
このように光検出器１６の位置の選択肢も広がり、レイアウト自由度の高い光源ユニットを構成することができる。
【００５５】
図１５に第５の実施形態（凹凸な微細構造の変形例）を示す。
凹凸な微細構造２はマルチレベルのＮ階段状（ここではａ１、ａ２、ａ３の３レベル）とすることができる。特に回折効果を出す上では、マルチレベル化によって、ブレーズ化した効果が現れ、回折効率を向上させたり、＋１次と−１次の回折効率の配分を非対称にしたりすることが可能であり、設計の自由度を向上させることができる。
【００５６】
図１６に第６の実施形態（凹凸な微細構造の変形例）を示す。
凹凸な微細構造２は、曲面の位置によって、周期、高さ、フィルファクタの少なくとも１つを変化させることができる。曲面１２ａが球面であれば曲面の傾斜は常に一定であるが、非球面（球面でない、自由曲面を含む）では曲面の傾斜は曲面上の位置によって異なることになる。
曲面の傾斜と、光の入射角によって構造複屈折、回折効果は変化することから、より良好な特性を得るために、周期、高さ、フィルファクタの少なくとも１つを変化させることができれば、設計の自由度が上がるので、機能を向上させることが可能となる。
【００５７】
図１６（ａ）では、中心から周辺に行くに従って周期が大きくなっている例を示しており、図１６（ｂ）では周辺に行くに従って高さが大きくなっている例（ここでは頂点の高さが揃っている例）を示し、図１６（ｃ）では周辺に行くに従ってフィルファクタが大きくなっている例を示している。もちろん、これらを組み合わせた構造とすることもできる。
図１６（ａ）、（ｃ）の微細構造は、図５や図１１に示した加工法において、レーザ光あるいは電子ビームの照射位置（すなわち周期を変化）、照射強度（すなわちフィルファクタを変化）等を変調することにより実現可能である。
【００５８】
図１６（ｂ）の微細構造を作製する加工法の一つの実施例を図１７に示す。
表面に均一高さの構造を配置する曲面２８を光硬化性樹脂に浸液させて配置する（図１７（ａ））。
紫外線レーザを集光して照射し、基板から液底面部まで光硬化させる。レーザ光を走査しながら光硬化を順次行うことで、基板上に高さのそろった光硬化樹脂構造を形成することが可能である。このとき高さは液面の高さで調整することが可能である（図１７（ｂ））。その後、未硬化の樹脂を取り除くことで凹凸の微細構造２９を曲面２８上に形成することができる（図１７（ｃ））。
【００５９】
さらに、本発明における凹凸の微細構造を有する光学素子は複製技術を用いて安価に大量生産することが可能である。
図１８に微細構造を複製する加工法の一つの実施例を示す。ここでは図１５において示したＮ段のステップ状の微細構造を有する素子に関して示すが、他の構造においても同様の工法が適用可能である。
基板３０上にレジスト材料３１を塗布し（図１８（ａ））、電子ビーム露光やレーザ露光等で作成したレジスト材料の微細構造３２に対して（図１８（ｂ））、表面に金属等の導電膜３３を付加する（図１８（ｃ））。
その後、導電膜３３を利用した電鋳法により（図１８（ｄ））、基板３０上にＮｉ等の金属の反転形状を作成する（図１８（ｅ））。この反転形状のＮｉ材料を金型３４として利用し、透明樹脂材料等に射出成形法等の複製法を用いて形状を転写する（図１８（ｆ））。これにより微細構造を有する光学素子３５を作製することが可能である（図１８（ｇ））。
このとき初期の構造体は使用波長に対して透明な光学材料である必要はなく、曲面上に凹凸の微細構造が形成された材料であれば良い。
【００６０】
図８等に示したように、凹凸の微細構造２はカップリングレンズ１２の面発光レーザ１０側に設けることができる。面発光レーザ１０側がホルダ２３等によりパッケージングされている場合には、微細構造２の表面の保護等を省略することも可能であるし、異物やゴミなどから守ることもできる。もちろん、凹凸の微細構造２は面発光レーザ１０とは反対側に設けることもできる。
図８等では、光源ユニットを構成する部品として、面発光レーザ１０とカップリングレンズ１２と光検出器１６の他に、ベース２４やホルダ２３を図示しているが、これらが一体化されたホルダを用いても構わない。また、別に第３の保持部材を設けても構わない。これらは本発明になんら影響を与えるものではない。
またホルダとカバーガラスの支持方法等についても詳細に言及するものではなく、既知の方法を用いることが可能である。
面発光レーザ１０からの光ビームを、光源ユニットから出射する光ビームと、光源ユニット内で光検出器１６へ導く光ビームとに分岐する光路分岐手段と、光源ユニットから出射する光ビームを直線偏光とする偏光制御手段を、カップリングレンズ１２に集約して一体化したところに本発明の特徴があるのであって、それ以外の構成についてはなんら限定するものではない。
【００６１】
図１９に第７の実施形態を示す。
面発光レーザ１０は、端面発光レーザに比べると、アレイ化が比較的容易であり、数十個の発光点を持つ面発光レーザアレイが実現されている。これらの素子を本発明の光源ユニットに適用することもできる。
図１９には面発光レーザアレイを用いた一例を示す。面発光レーザアレイ３６と、面発光レーザアレイ３６から複数の光ビームが出射されている（図では簡単のため３本の光ビームとしている）。
その他の構成については、図８と同様である。カップリングレンズ１２によって回折された各々の光ビームは、面発光レーザアレイ３６の各光ビームをまとめて光量制御するのであれば、光検出器１６によって複数の光ビームをまとめて検出してしまうこともできる。この場合はまとめて検出できるサイズの光検出器を用意してもよく、代表としていくつかの光ビームを検出するだけのサイズの光検出器を用意することもできる。
一方で、面発光レーザアレイ３６の各光ビーム毎に別々に光量制御を行うようであれば、光路分岐手段によって分岐された光ビーム毎の光検出器を用意する必要がある。また光検出器へ導くための光学系を配置することもできる。
【００６２】
図２０及び図２１に基づいて第８の実施形態（光走査装置）について説明する。図２０は光ビームを偏向走査する主走査方向における断面図であり、図２１はそれに直交する副走査方向の展開断面図である。
光源ユニット１は、面発光レーザ１０とカップリングレンズ１２から構成される。面発光レーザ１０から出射された光ビームはカップリングレンズ１２によって略平行な光ビームに整形される。そして第１光学系４２に導かれる。第１光学系４２はアパーチャ１３とシリンドリカルレンズ１５から構成される。
光ビームはアパーチャ１３で光束幅が制限され、シリンドリカルレンズ１５によって線状の光ビームとなるように一方向に収束され、光偏向器３７の偏向反射面上に線像として結像する。
その後、第２光学系４３に導かれる。第２光学系４３は例えば２枚の走査結像レンズ３８、３９からなり、光偏向器３７により偏向走査される光ビームは、走査結像レンズ３８、３９により所望の光スポットに結像される。結像された光スポットは被走査面４０上を所定間隔に走査される。図２０において、符号４１はレーザビーム検出器を示す。
【００６３】
また、面発光レーザアレイを用いて複数の光ビームが用いられる場合でも上記と同様である。この場合には、被走査面４０において複数の光スポットは、主走査方向及び副走査方向において所定間隔が維持されている。この所定間隔が得られるように、各光学素子１０〜３９が配置されている。
もし光源ユニット１から出射された不要な回折光ビームがある場合については、必要に応じて光走査装置内または装置外において、被走査面４０上に光スポットを形成しないように遮光しておけば良い。
また、図示しないが、アパーチャ１３とシリンドリカルレンズ１５との間に設けたハーフミラー等の光路分離手段によって分岐された光ビームの一部、またはカップリングレンズ１２によって回折された光ビーム１の一部を光検出器で検出することによって、面発光レーザの光量制御を行うことができる。
【００６４】
図２２に基づいて第９の実施形態（画像形成装置）を説明する。
画像形成装置において画像を形成する画像形成プロセスの１つとして、電子写真プロセスがある。以下に電子写真プロセスについて概略を説明する。
像担持体５０（たとえば感光体）に帯電手段５１によって電位を与え（帯電プロセス）、光書込ユニット５２（露光手段）からの光スポットを像担持体５０上に照射することにより潜像を作り（露光プロセス）、その潜像に現像手段５３によりトナーを付着させトナー像を作り（現像プロセス）、記録紙５４に転写手段５５によりそのトナー像を写し（転写プロセス）、定着手段５６により圧力や熱を掛け、記録紙５４に融着させる（定着プロセス）ようなプロセスである。
なお、像担持体５０上に残ったトナーはクリーナ手段５７によって清掃され、さらに帯電部分は除電ユニット５８によって除電される。
本実施形態における光書き込みユニット５２は、高速なカラー画像出力に有利なタンデム型の画像形成装置にも適用できる。
【００６５】
光学素子の加工法について説明する。
可視光から光通信で用いられる１．５μｍ程度の波長領域に対して、凹凸の微細構造はサブμｍ〜数μｍ程度の周期を持つことになる。このような微細構造を作製する加工方法もそれほど多いわけではなく、一般的にはレーザ（干渉）露光法や電子ビーム露光法が広く用いられている。
レーザ干渉露光法では、通常青〜紫外領域の波長を持つレーザ光を干渉させて、感光性の高分子材料（レジスト材料）に照射し、その干渉パターンを利用して凹凸の微細構造を作製する。
この場合、基板上に形成されるレジスト材料に構造が形成されることになる。一方、電子ビーム露光法では、電子ビームを集光し、レジスト材料上を走査することによって凹凸の微細構造を作製する。この場合も同様に基板上に形成されるレジスト材料に構造が形成されることになる。
これらの手法では、レジスト材料以外（石英ガラスなどの光学素子材料等）に凹凸の微細構造を作製する場合には、このレジスト構造を基にして、さらに反応性ドライエッチングやリフトオフなどの加工法を用いる必要がある。
図５、図１１に示したように、本発明の光学素子は上記一般的な加工法を用いることが可能である。
【００６６】
また、レジスト材料にではなく、直接光学素子材料上に加工を行うこともできる。これらの加工法について、図２３、図２４を用いて説明する。
図２３は光硬化法を用いた加工例を示す。ここでは光硬化法として、レーザ光を光硬化性材料中に集光し、多光子吸収過程によってその集光点近傍においてその材料を硬化させ、レーザ光を３次元的に走査することにより、凹凸の微細構造を作製する方法について示す（第１０の実施形態）。
Ｎｄ：ＹＡＧレーザやＴｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザなどレーザ装置６０から出射されたレーザ光は、１／２波長板６１とグラントムソンプリズム６２によってその光強度が調整された後、空間フィルタ６３によってレーザ光は波形整形される。そして、ガルバノミラー６４によって光路を変えながら、リレーレンズ６５、結像レンズ６６、対物レンズ６７を介して、基板６８上の光硬化性材料（光反応性材料）６９中に集光される。
【００６７】
また、集光点はピエゾステージ７０によって基板垂直方向にも移動可能である。このように、ガルバノミラー６４とピエゾステージ７０の組み合わせにより、３次元的に構造を作製することが可能である。このとき光硬化性材料６９としては、光硬化性樹脂や、光硬化性の有機・無機ハイブリッド材料などがあり、この光硬化性材料６９がそのまま光学素子として機能できる。この加工装置の構成はあくまでも一例であり、これに限定される趣旨ではない。図２３において、符号７１はステージを示す。
【００６８】
別の方法として、図２４にレーザアブレーション法を用いた加工例を示す。
レーザアブレーション法としては、加工に用いるレーザ光を干渉させて、その干渉パターンによって光学素子材料を直接加工する方法や、図２４に示すように、レーザ光を直接加工対象である光学素子材料に照射して、選択的に除去するような方法がある（第１１の実施形態）。
レーザ装置７２から出射されたレーザ光は、フォトマスク７３によってレーザ光の一部が透過され、ミラー７４を介して、そのレーザ光パターンは集光レンズ７５によって縮小投影され、光学素子材料７６に照射される。
光学素子材料７６はＸＹＺステージ７７上に設置され、３次元的に移動可能である。もちろん、ミラー７４の代わりにガルバノミラー等を設けてレーザ光を走査してもよい。
また、フォトマスク７３は複数のパターン（図では２種類）が用意され、加工したいパターンや加工対象である光学素子材料７６などに応じて交換することができる。ＸＹＺステージ７７の移動やフォトマスク７３の交換はＰＣ７８によって制御されている。もちろん、この加工素子の構成はあくまでも一例であり、これに限定される趣旨ではない。
【００６９】
また、上記いずれの加工法においても、レーザ光のパルス幅が１０ピコ秒以下である極短パルスレーザを使用することができる（第１２の実施形態）。
極短パルスレーザの利用により、熱伝播による溶融、ダメージ層の低減、多光子吸収断面積の増加が可能であるといった利点があり、近年用いられるようになってきている。また、多光子吸収断面積を増加させることが可能であることから、光硬化法においてより効果的、低エネルギーで行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態における光源ユニットを示す図である。
【図２】面発光レーザの構造を示す図である。
【図３】偏光分離性を説明するためのモデル図である。
【図４】曲面の表面に設けられた構造複屈折機能を有する凹凸の微細構造の詳細図である。
【図５】凹凸の微細構造の加工工程を示す図である。
【図６】光源ユニットとそれに続く光学系を示す図である。
【図７】従来における光源ユニットとそれに続く光学系を示す図である。
【図８】第２の実施形態における光源ユニットを示す図である。
【図９】偏光依存性の回折素子を説明するためのモデル図である。
【図１０】曲面の表面に設けられた構造複屈折機能を有する凹凸の微細構造の詳細図である。
【図１１】凹凸の微細構造の加工工程を示す図である。
【図１２】光源ユニットとそれに続く光学系を示す図である。
【図１３】第３の実施形態における偏光依存性の回折素子の構造を示す図である。
【図１４】第４の実施形態における光源ユニットを示す図である。
【図１５】第５の実施形態における階段状の微細構造を示す図である。
【図１６】第６の実施形態における微細構造の変形例を示す図である。
【図１７】凹凸の微細構造を作製する加工法を示す図である。
【図１８】微細構造を複製する加工法を示す図である。
【図１９】第７の実施形態における光源ユニットを示す図である。
【図２０】第８の実施形態における光走査装置を示す主走査断面図である。
【図２１】光走査装置の副走査方向での展開断面図である。
【図２２】第９の実施形態における画像形成装置を示す図である。
【図２３】第１０の実施形態における光学素子の加工ユニットを示す図である。
【図２４】第１１の実施形態における光学素子の加工ユニットを示す図である。
【図２５】端面発光レーザにおける光ビームの偏光特性を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１、２０  光源ユニット
２  凹凸の微細構造
１０  面発光レーザ
１２  光学素子としてのカップリングレンズ
１２ａ  曲面状の光学面
１６  光検出器
３６  面発光レーザアレイ
３７  光偏向器
４０  被走査面
４２  第１光学系
４３  第２光学系
５２  光書込ユニット
【図１】
2007058100.tif 000003
【図２】
2007058100.tif 000004
【図３】
2007058100.tif 000005
【図４】
2007058100.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007058100.tif 000009
【図８】
2007058100.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2007058100.tif 000015
【図１４】
2007058100.tif 000016
【図１５】
2007058100.tif 000017
【図１６】
2007058100.tif 000018
【図１７】
2007058100.tif 000019
【図１８】
2007058100.tif 000020
【図１９】
2007058100.tif 000021
【図２０】
2007058100.tif 000022
【図２１】
2007058100.tif 000023
【図２２】
2007058100.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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