露光装置及び画像形成装置
【課題】光学素子に対する位置決めが不要な簡便な遮光構成で、不要露光を低減して高画質化を図ることができる露光装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の発光素子が予め定めた第１の方向に並ぶように配列された発光素子アレイと、複数の発光素子の各々に対応して発光素子からの射出光を回折して被露光面に集光する複数のホログラム素子が、被露光面に形成される複数の集光点が第１の方向に並ぶように多重記録されたホログラム記録層と、ホログラム記録層の光入射側に配置され、第１の方向と交差する第２の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、第２の方向においてホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第１の透過制御手段と、を備えた露光装置とする。
【解決手段】複数の発光素子が予め定めた第１の方向に並ぶように配列された発光素子アレイと、複数の発光素子の各々に対応して発光素子からの射出光を回折して被露光面に集光する複数のホログラム素子が、被露光面に形成される複数の集光点が第１の方向に並ぶように多重記録されたホログラム記録層と、ホログラム記録層の光入射側に配置され、第１の方向と交差する第２の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、第２の方向においてホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第１の透過制御手段と、を備えた露光装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ホログラムの表面に照明光の入射角度を制限せしめるフィルムを配置してなる構成であることを特徴とするホログラム・ディスプレイが記載されている。
【０００３】
特許文献２には、ホログラム面に対する垂線方向が、正面方向に対して第１の所定角度だけ傾くように設置され、前記ホログラム面に対してほぼ平行に近い第２の所定角度の照明光で再生すると、正面付近の方向から再生像が観察されるディスプレイホログラムと、前記第２の所定角度の光により前記ディスプレイホログラムを照明する照明光源と、前記ディスプレイホログラムの観察面側に配置され、前記正面付近の方向の光のみを通過させ、前記正面方向から第１の所定角度のほぼ２倍程度傾いた方向の光は遮るブラインド状の遮光体とを一体化して成り、前記第１の所定角度は、前記遮光体を通過した光がディスプレイホログラム表面で反射して観察者に達しない程度の角度とするようにしたことを特徴とするディスプレイ装置が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、光源と、前記光源からの光を導光する導光路と、前記導光路に配置され、前記導光路によって導光された光を回折させ、光射出面を介して前記導光路の外側へと射出させる回折格子とを備えた導光板と、前記導光板から射出した光のうち、前記光射出面に対する射出角度が予め定めた範囲内の光成分のみを照明光として取り出す一方、前記光成分以外の光成分を前記導光板側に戻すようにした照明光抽出部材とを備えたバックライトユニットが記載されている。
【０００５】
特許文献４には、目視者の視線に対して所定の角度で傾斜させて設けられた透過型ホログラムスクリーンと、この透過型ホログラムスクリーンの裏面側に設けられ、透過型ホログラムスクリーン上に所定の像を結像させるレンズおよび表示器とを備えた透過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置であって、前記透過型ホログラムスクリーンと前記表示器との間、或いは前記透過型ホログラムスクリーン上に、透過型ホログラムスクリーン上に結像した像は目視者側から見えるが、前記表示器は見えないようにする光制御部材を設けたことを特徴とする透過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３７５８６号公報
【特許文献２】特開平０８−２９７４５９号公報
【特許文献３】特開２００６−１４７２９３号公報
【特許文献４】特開平０７−２３４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、光学素子に対する位置決めが不要な簡便な遮光構成で、不要露光を低減して高画質化を図ることができる露光装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、複数の発光素子が予め定めた第１の方向に並ぶように配列された発光素子アレイと、前記複数の発光素子の各々に対応して前記発光素子からの射出光を回折して被露光面に集光する複数のホログラム素子が、前記被露光面に形成される複数の集光点が前記第１の方向に並ぶように多重記録されたホログラム記録層と、前記ホログラム記録層の光入射側に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、前記第２の方向において前記ホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第１の透過制御手段と、を備えた露光装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記ホログラム記録層の光入射側及び光出射側の少なくとも一方に配置され、前記第１の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、前記第１の方向において前記ホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第２の透過制御手段を、更に備えた請求項１に記載の露光装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記第２の方向において前記参照光の光軸が前記ホログラム記録層の法線に対し回折光の射出方向とは反対側に傾いている場合には、前記第１の透過制御手段の前記遮光部の各々は前記ホログラム記録層の法線に対し前記予め定めた角度だけ傾けて配置される請求項１又は２に記載の露光装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記第１の透過制御手段がフィルム状のルーバー構造体であり、前記ホログラム記録層の光入射側に接するように配置された請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記第２の透過制御手段がフィルム状のルーバー構造体であり、前記ホログラム記録層の光入射側及び光出射側の少なくとも一方に接するように配置された請求項２から請求項４までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５までの何れか１項に記載の露光装置と、前記露光装置と予め定めた作動距離だけ離間して配置され、画像データに応じて前記露光装置により前記第１の方向に主走査されて画像が記録される感光性の画像記録媒体と、を含む画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、光学素子に対する位置決めが不要な簡便な遮光構成で、不要露光を低減して高画質化（背景雑音の低減によるコントラストの向上）を図ることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、不要露光を更に低減して高画質化（クロストークの低減）を図ることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、第２の方向にホログラム素子の径を大きくすることで光利用効率の向上を図ることができ、この場合でも同様の簡便な遮光構成で不要露光を低減して高画質化を図ることができる。
【００１７】
請求項４、５に記載の発明によれば、安価にルーバー構造を導入することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、光学素子に対する位置決めが不要な簡便な遮光構成で、不要露光を低減して高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】ルーバー構造を備えた透過制御手段の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図４】（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５】（Ａ）及び（Ｂ）は、ルーバー構造により透過光が制御される原理を模式的に示す図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、ルーバー構造により透過光が制御される原理を模式的に示す図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム記録層にホログラムが記録される様子を示す図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｅ）は、フィルム状のルーバー構造体を用いてＬＥＤプリントヘッドを製造する製造方法の一例を示す工程図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。
【図１０】ルーバー構造により副走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【図１１】ルーバー構造により主走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【図１２】遮光部が法線方向に対し傾斜配置されたルーバー構造により副走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【図１３】遮光部の配置角度を定義する図である。
【図１４】ホログラム記録層の光出射側に配置されたルーバー構造により主走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
＜ＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置＞
まず、本発明の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置について説明する。電子写真方式で画像を形成する複写機、プリンタ等では、感光体ドラムに潜像を書き込む露光装置として、従来の光走査方式の露光装置（即ち、光走査型書き込み装置）に代わり、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤ方式の露光装置が主流になりつつある。ＬＥＤ方式の露光装置では、走査光学系は不要であり、光走査方式に比べて大幅な小型化が可能である。また、ポリゴンミラーを駆動する駆動モータも不要であり、機械的なノイズが発生しないという利点もある。
【００２２】
ＬＥＤ方式の露光装置は、ＬＥＤプリントヘッドと称され、ＬＰＨと略称されている。従来のＬＥＤプリントヘッドは、長尺状の基板上に多数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイと、多数の屈折率分布型のロッドレンズが配列されたレンズアレイと、を備えている。ＬＥＤアレイには、例えば１インチ当り１２００画素（即ち、１２００ｄｐｉ(dot per inch)）と、主走査方向の画素数に対応して多数のＬＥＤが配列されている。従来、レンズアレイには、セルフォック（登録商標）などのロッドレンズが用いられている。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。
【００２３】
ロッドレンズに代えて「ホログラム素子」を用いたＬＥＤプリントヘッドが検討されている。本実施の形態に係る画像形成装置は、以下に説明する「ホログラム素子アレイ」を備えたＬＥＤプリントヘッドを備えている。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、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４は、作動距離が数ｃｍ程度と長く、感光体ドラムの周囲が混み合わず、全体として画像形成装置が小型化される。
【００２４】
また、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、ホログラム素子アレイを備えた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、感光体ドラム１２上には輪郭の鮮明な微小スポットが形成される。
【００２５】
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予め定めた画像処理を施す画像処理部４０を備えている。
【００２６】
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。
【００２７】
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保持する像保持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた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。
【００２８】
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。本実施の形態では、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。また、ＬＥＤアレイ上には、複数のＬＥＤに対応する複数のホログラム素子がアレイ状に配列されている。
【００２９】
後述する通り、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４の作動距離は長く、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
例えば、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により予め定めた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。
【００３３】
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方向に回転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。
【００３４】
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。
【００３５】
＜ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)＞
図２は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。
【００３６】
複数のＬＥＤ５０の各々は、ＬＥＤチップ５３上に配列されている。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わせをして、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。
【００３７】
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の主走査方向の間隔（ＬＥＤ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。また、以下では、ＬＥＤ５０の配置される位置を、適宜「発光点」と称する。
【００３８】
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。
【００３９】
ＬＥＤアレイ５２は、複数のＬＥＤチップ５３が千鳥状に配列されていてもよい。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てもよい。なお、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、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０の主走査方向の間隔が、一定間隔となるように配列されている。
【００４０】
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。
【００４１】
上記のＬＥＤチップ５３が配置されたＬＥＤ基板５８上には、予め定めた距離だけ離間させてホログラム記録層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。ＬＥＤ基板５８とホログラム記録層６０との間には、透過光を制御する透過制御手段３６が配置されている。本実施の形態では、透過制御手段３６は、主走査方向において透過光を制御するルーバー層３２と、副走査方向において透過光を制御するルーバー層３４とで構成されている。
【００４２】
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が、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。即ち、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、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。
【００４３】
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。
【００４４】
図３はルーバー構造を備えた透過制御手段３６の構成の一例を示す分解斜視図である。ルーバー層３２、３４の各々は、予め定めた方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造（ルーバー構造）を備えている。ルーバー層３２は、主走査方向に沿って羽板状の遮光部３２Ａと透光部３２Ｂとが交互に配列されて構成されている。このルーバー層３２は、主走査方向において透過光を制御する。ルーバー層３４は、副走査方向に沿って羽板状の遮光部３４Ａと透光部３４Ｂとが交互に配列されて構成されている。このルーバー層３４は、副走査方向において透過光を制御する。
【００４５】
ルーバー構造は、遮光部の高さ（法線方向の厚さ）、配置間隔、配置角度に応じて、入射光を選択的に遮断したり透過したりする。これにより、ルーバー層３２、３４の各々について、ホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過するように、遮光部の配列方向において透過光が制御される。なお、ルーバー構造が透過光を制御する原理については後で詳しく説明する。
【００４６】
インコヒーレント光源であるＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出される発光光は、発散して拡がることが知られている。この現象は「ランバーシアン配光」と称される。同じくインコヒーレント光源である電界発光素子（ＥＬ）においても、同様の現象が観測される（図５、図１０、図１１等を参照）。ＬＥＤ５０から射出された拡散光（インコヒーレント光）の一部は、透過制御手段３６を透過して、発光点からホログラム径まで拡がる参照光の光路を通る。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。
【００４７】
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のうち参照光の光路を通る光は、透過制御手段３６を透過して、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、参照光の光路を避けて、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。
【００４８】
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。
【００４９】
＜ホログラム素子の形状＞
図４（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、図４（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。
【００５０】
図４（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と称される体積ホログラムである。上述した通り、ホログラム素子は、入射角選択性及び波長選択性が高く、回折光の出射角度（回折角）を高精度で制御して、輪郭の鮮明な微小スポットを形成する。回折角の精度はホログラムの厚さが厚いほど高くなる。
【００５１】
図４（Ａ）及び図４（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。
【００５２】
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。このように大きなホログラム素子５４を用いることで、約４ｃｍの作動距離で、約４０μｍ（半値幅で約３０μｍ）のスポットサイズφが実現される。従って、図２及び図４（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。
【００５３】
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。即ち、ここで「発光光軸」とは、ＬＥＤ５０の発光領域から射出される拡散光の中心線であり、ＬＥＤ５０を発光点とみなす場合にはＬＥＤ基板５８の法線方向と一致する。
【００５４】
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、図１に示す画像形成ユニット１１内の予め定めた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が防止される。
【００５５】
＜ルーバー構造による透過光の制御原理＞
図５（Ａ）及び（Ｂ）、図６（Ａ）〜（Ｃ）は、ルーバー構造により透過光が制御される原理を模式的に示す図である。図５（Ａ）に示すように、ルーバー層３２には、主走査方向に沿って羽板状の遮光部３２Ａと透光部３２Ｂとが交互に平行に配列されている。図５（Ｂ）に示すように、透光部３２Ｂを挟んで互いに隣接する一対の遮光部３２Ａについて見れば、一対の遮光部３２Ａの「配置間隔ｗ」と「法線方向の厚さｄ」とに応じて、透光部３２Ｂを透過する透過光の主走査方向における「拡がり角度α」の大きさ及び中心線の方向が決まる。ここでは、「拡がり角度α」の中心線の方向は発光光軸と一致している。
【００５６】
図５（Ａ）に示すように、複数の遮光部３２Ａが平行に配列されたルーバー層３２についても、一対の遮光部３２Ａの場合と同様に考えてよい。発光点であるＬＥＤ５０から射出された拡散光のうち「拡がり角度α」の範囲にある光は、遮光部３２Ａの配列数・配列位置に拘わらずルーバー層３２を通過する。一方、拡散光のうち「拡がり角度α」の範囲の外側にある光は、ルーバー層３２で遮断される。ルーバー層３２を配置する際に、互いに対応する一対のＬＥＤ５０及びホログラム素子５４に対して、光軸合わせや位置合わせを行う必要はない。
【００５７】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す例では、「拡がり角度α」の中心線の方向は発光光軸と一致している。従って、「拡がり角度α」の大きさは、遮光部３２の「配置間隔ｗ」と「法線方向の厚さｄ」とに応じて決まる。また、遮光部３２の配置角度、配列方向の厚さ等も、「拡がり角度α」の大きさ及び中心線の方向を決める因子となる。即ち、ルーバー構造を表すパラメータを適宜設定することで、ルーバー層３２により、ホログラム素子を記録した参照光の光路を通る、所望の拡がり角αの透過光が得られる。
【００５８】
例えば、図６（Ａ）に示すように、遮光部３２Ａの配置間隔「ｗ１」と法線方向の厚さ「ｄ１」の場合に、標準的な大きさの拡がり角度「αＮ」が得られるとする。図６（Ｂ）に示すように、遮光部３２Ａの配置間隔「ｗ１」が「ｗ２」と等しいとすると、遮光部３２Ａの法線方向の厚さ「ｄ２」が「ｄ１」より大きい場合には、標準的な拡がり角度「αＮ」より小さい拡がり角度「αＤ」が得られる。また、図６（Ｃ）に示すように、遮光部３２Ａの法線方向の厚さ「ｄ１」が「ｄ３」と等しいとすると、遮光部３２Ａの配置間隔「ｗ３」が「ｗ１」より狭い場合には、標準的な拡がり角度「αＮ」より小さい拡がり角度「αＷ」が得られる。
【００５９】
＜ホログラムの記録方法＞
次に、ホログラムの記録方法について説明する。図７（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム記録層にホログラム素子５４が形成される様子、即ち、ホログラム記録層にホログラムが記録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。
【００６０】
図７（Ａ）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。
【００６１】
信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し、同じ側（ＬＥＤ基板５８が配置される側）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、透過制御手段３６を介して、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。
【００６２】
また、図７（Ｂ）に示すように、ホログラム記録層６０Ａ及び透過制御手段３６をＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けた後に、信号光と参照光を、前述した方向と反対側から照射してホログラムを記録してもよい（位相共役記録）。この場合も同様に、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。ＬＰＨ１４の製造方法については次に詳しく説明する。
【００６３】
＜ＬＰＨの製造方法＞
次に、ＬＰＨ１４の製造方法について説明する。図８（Ａ）〜（Ｅ）は、フィルム状のルーバー構造体を用いてＬＥＤプリントヘッドを製造する製造方法の一例を示す工程図である。概要はホログラム素子５４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。
【００６４】
まず、図８（Ａ）に示すように、複数のＬＥＤ５０を備えた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、ホログラム記録層６０及び透過制御手段３６を支持する支持部６４を枠状に形成する。
【００６５】
次に、図８（Ｂ）に示すように、フィルム状のルーバー構造体を用いて透過制御手段３６を形成する。フィルム状のルーバー構造体としては、いわゆるルーバーフィルム、視野角制御フィルム等を用いてもよい。市販されているフィルムとしては、信越ポリマー株式会社製の「ビューコントロール」や「シンエツＶＣ-ＦＩＬＭ」、住友３Ｍ社製の「ライトコントロールフィルム」等が挙げられる。フィルム状のルーバー構造体は、安価にルーバー構造を導入するのに使用される。
【００６６】
例えば、フィルム状のルーバー構造体でセル（透過制御手段３６）を形成し、このセルを支持部６４によりＬＥＤ基板５８上に支持し、このセル内に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を形成してもよい。
【００６７】
後述する通り、所望の回折光（所望の集光スポット）を得るために、ホログラム素子を記録する信号光及び参照光の各パラメータが適宜設定される。透過制御手段３６は、ホログラム素子を記録した参照光の光路を通る、所望の拡がり角αの透過光が得られるように予め設計されている。
【００６８】
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（図示せず）を形成してもよい。この後に、チップアライメント検査を行い、発光点である複数のＬＥＤ５０の位置を計測する。
【００６９】
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、表面側から信号光と参照光とを同時に照射して、信号光と参照光との干渉によりホログラム記録層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７（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。
【００７０】
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と、ホログラム素子５４の設計値（ホログラム径ｒＨ、ホログラム厚さｈＨ）とから、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。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）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ように、信号光が設計される。そして、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。
【００７１】
書き込み光学系を固定配置したままで、参照光として収束する球面波を用い、ホログラム記録層６０Ａが形成されたＬＥＤ基板５８を、信号光及び参照光に対して移動させる。参照光が複数のＬＥＤ５０の各々に順次収束するように、ＬＥＤ基板５８を発光点ピッチで移動させる。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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。次に、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。光強度分布に応じた屈折率変調を記録可能な材料であれば本発明に用いてもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
なお、上記の実施の形態では、フィルム状のルーバー構造体で形成したセルにフォトポリマーを注入して、透過制御手段３６上にホログラム記録層６０Ａを作製する例について説明したが、例えば、ルーバー層３２、３４のように２以上のルーバー層が積層された透過制御手段３６とする場合には、フィルム状のルーバー構造体を、ホログラム記録層６０Ａの表面又は裏面に貼り付けてシート状にしてもよい。また、ルーバー構造体を有する基材でセルを作製し、別途フォトポリマーを注入してもよい。この場合は、透過制御手段３６を備えたホログラム記録層６０Ａを、支持部６４によりＬＥＤ基板５８上に支持する。
【００７６】
＜ホログラムの再生方法＞
次に、ホログラムの再生方法について説明する。図９（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム素子から回折光が生成される様子、即ち、ホログラム記録層に記録されたホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。図９（Ａ）に示すように、本実施の形態では、ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された拡散光の一部は、透過制御手段３６を透過して、発光点からホログラム径ｒＨまで拡がる参照光の光路を通る。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。
【００７７】
図９（Ｂ）に示すように、点線で図示する参照光の照射により、実線で図示するように、ホログラム素子５４から信号光と同じ光が再生され、回折光として射出される。射出された回折光は収束して、数ｃｍの作動距離で感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像される。表面１２Ａにはスポット６２が形成される。なお、図９（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４（Ａ）に示すように、円錐台状に形成される。
【００７８】
図２に示すように、感光体ドラム１２上には、ＬＥＤアレイ５２のＬＥＤ５０１〜５０６に対応して、６個のスポット６２１〜６２６が主走査方向に一列に並ぶように形成される。６個のスポット６２１〜６２６は、ホログラム素子５４１〜５４６の回折光が結像した結像スポットである。体積ホログラムは入射角選択性及び波長選択性が高く、一般に回折効率が高い。本実施の形態では、透過制御手段３６により不要露光が低減され、信号光がより精度よく再生されて、表面１２Ａには輪郭のより鮮明な微小スポット（集光点）が形成される。
【００７９】
＜透過制御手段による透過光の制御＞
次に、透過制御手段３６による透過光の制御について詳しく説明する。図１０は、ルーバー構造により副走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。また、図１１は、ルーバー構造により主走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【００８０】
図１０に示すように、本実施の形態のＬＰＨ１４では、ホログラム記録層６０の光入射側に、副走査方向において透過光を制御するルーバー層３４が配置されている。ルーバー層３４は、副走査方向において、ＬＥＤ５０から射出される拡散光のうち、ホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する一部の光を透過すると共に、参照光の光路の外側を通過するその他の光（いわゆる「迷光」）を遮断する。この迷光はホログラム素子５４で回折されずに、０次光として感光体１２に照射されて、バックグラウンドノイズ（背景雑音）を発生させる。本実施の形態では、ルーバー層３４により迷光が遮断されて、不要露光が低減される。
【００８１】
また、図１１に示すように、本実施の形態のＬＰＨ１４では、ホログラム記録層６０の光入射側に、主走査方向において透過光を制御するルーバー層３２が配置されている。
ＬＰＨ１４では、複数のＬＥＤ５０が主走査方向に並ぶように配列されると共に、複数のＬＥＤ５０の各々に対応する複数のホログラム素子５４が主走査方向に並ぶように配列されている。ルーバー層３２は、主走査方向において、ＬＥＤ５０から射出される拡散光のうち、対応するホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する一部の光を透過すると共に、この参照光の光路の外側を通過するその他の光を遮断する。その他の光は、対応していないホログラム素子５４で回折され、感光体１２に照射されて、クロストークノイズ（散乱雑音）を発生させる。本実施の形態では、ルーバー層３２により対応していないホログラム素子５４に入射する光が遮断されて、不要露光が低減される。
【００８２】
＜ＬＰＨの変形例（１）＞
なお、上記の実施の形態では、副走査方向において参照光の光軸（発光光軸）がホログラム記録層の法線方向に対し平行となる場合について説明したが、図１２に示すように、参照光の光軸がホログラム記録層の法線に対し傾いている場合に、図１０に示すＬＰＨ１４と同様に、ホログラム記録層６０の光入射側にルーバー層３４を配置して、副走査方向において透過光を制御してもよい。
【００８３】
図１２は、遮光部が法線方向に対し傾斜配置されたルーバー構造により副走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。図１２に示すように、参照光の光軸をホログラム記録層６０の法線に対し傾けることで、ホログラムの記録時に信号光と参照光との重なりが大きくなり、ホログラム径のより大きなホログラム素子５４がホログラム記録層６０に形成される。参照光の光軸を回折光の射出方向とは反対側に傾けて、ホログラムを透過した再生参照光が感光体１２に照射されるのを回避する。
【００８４】
ルーバー層３４は、副走査方向において、ＬＥＤ５０から射出される拡散光のうち、ホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する一部の光を透過すると共に、参照光の光路の外側を通過するその他の光を遮断する。従って、ルーバー層３４により迷光が遮断されて、不要露光が低減される。遮光部の配置角度は、「拡がり角度α」の中心線の方向を決める因子となる。即ち、ルーバー構造を表すパラメータを適宜設定することで、ルーバー層３４により、光軸の傾いた参照光の光路に応じて、この光路を通る所望の拡がり角αの透過光を得られる。
【００８５】
図１３は遮光部の配置角度を定義する図である。図１３に示すように、ルーバー層３４において羽板状の遮光部３４Ａの配置角度は、法線方向に対する傾斜角度βとして定義される。この傾斜角度βは「ルーバー角度」とも称される。なお、法線方向とは、ルーバー層３４の法線方向であるが、ルーバー層３４とＬＥＤ基板５８とが平行に配置される場合には、ＬＥＤ基板５８の法線方向とも一致する。上述した通り、光軸の傾いた参照光の光路に応じて所望の拡がり角αの透過光が得られるように、遮光部の配置間隔等の他の因子も考慮して、傾斜角度β（ルーバー角度）を決定する。
【００８６】
＜ＬＰＨの変形例（２）＞
なお、上記の実施の形態では、ホログラム記録層６０の光入射側に透過制御手段３６（ルーバー層３２、３４）が配置される例について説明したが、図１４に示すように、主走査方向において透過光を制御するルーバー層３２は、ホログラム記録層６０の光出射側に配置してもよい。
【００８７】
図１４は、ホログラム記録層の光出射側に配置されたルーバー構造により主走査方向において透過光及び回折光が制御される様子を示す図である。光入射側に配置されたルーバー構造は、ＬＥＤ５０から出射される拡散光を対応しないホログラム素子５４に極力入射させない機能を有する。一方、図１４に示すような光出射側に配置されたルーバー構造は、主走査方向におけるホログラム素子５４からの出射角度を制限する。すなわち、ホログラム素子５４からの回折光のうち主走査方向に広がる成分を遮断することができる。主走査方向に広がる回折成分は、主走査方向に配列されるスポット６２のクロストークノイズ（散乱雑音）となりうる。図１４で示すルーバー構造は、クロストークノイズが及ぶ範囲を制限するので、感光体１２に照射される不要露光が低減される。
【００８８】
＜その他の変形例＞
なお、上記では、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤプリントヘッドを備える例について説明したが、ＬＥＤに代えて電界発光素子（ＥＬ）、レーザダイオード（ＬＤ）等、他の発光素子を用いてもよい。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の場合に顕著に発生する迷光等による不要露光を防止することで、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。
【００８９】
また、上記では、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。
【００９０】
また、上記では、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像様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、上記の応用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ー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、上記応用例に係る露光装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
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
３２ ルーバー層
３２Ａ 遮光部
３２Ｂ 透光部
３４ ルーバー層
３４Ａ 遮光部
３４Ｂ 透光部
３６ 透過制御手段
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
６０Ａ ホログラム記録層
６２ スポット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ホログラムの表面に照明光の入射角度を制限せしめるフィルムを配置してなる構成であることを特徴とするホログラム・ディスプレイが記載されている。
【０００３】
特許文献２には、ホログラム面に対する垂線方向が、正面方向に対して第１の所定角度だけ傾くように設置され、前記ホログラム面に対してほぼ平行に近い第２の所定角度の照明光で再生すると、正面付近の方向から再生像が観察されるディスプレイホログラムと、前記第２の所定角度の光により前記ディスプレイホログラムを照明する照明光源と、前記ディスプレイホログラムの観察面側に配置され、前記正面付近の方向の光のみを通過させ、前記正面方向から第１の所定角度のほぼ２倍程度傾いた方向の光は遮るブラインド状の遮光体とを一体化して成り、前記第１の所定角度は、前記遮光体を通過した光がディスプレイホログラム表面で反射して観察者に達しない程度の角度とするようにしたことを特徴とするディスプレイ装置が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、光源と、前記光源からの光を導光する導光路と、前記導光路に配置され、前記導光路によって導光された光を回折させ、光射出面を介して前記導光路の外側へと射出させる回折格子とを備えた導光板と、前記導光板から射出した光のうち、前記光射出面に対する射出角度が予め定めた範囲内の光成分のみを照明光として取り出す一方、前記光成分以外の光成分を前記導光板側に戻すようにした照明光抽出部材とを備えたバックライトユニットが記載されている。
【０００５】
特許文献４には、目視者の視線に対して所定の角度で傾斜させて設けられた透過型ホログラムスクリーンと、この透過型ホログラムスクリーンの裏面側に設けられ、透過型ホログラムスクリーン上に所定の像を結像させるレンズおよび表示器とを備えた透過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置であって、前記透過型ホログラムスクリーンと前記表示器との間、或いは前記透過型ホログラムスクリーン上に、透過型ホログラムスクリーン上に結像した像は目視者側から見えるが、前記表示器は見えないようにする光制御部材を設けたことを特徴とする透過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３７５８６号公報
【特許文献２】特開平０８−２９７４５９号公報
【特許文献３】特開２００６−１４７２９３号公報
【特許文献４】特開平０７−２３４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、光学素子に対する位置決めが不要な簡便な遮光構成で、不要露光を低減して高画質化を図ることができる露光装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、複数の発光素子が予め定めた第１の方向に並ぶように配列された発光素子アレイと、前記複数の発光素子の各々に対応して前記発光素子からの射出光を回折して被露光面に集光する複数のホログラム素子が、前記被露光面に形成される複数の集光点が前記第１の方向に並ぶように多重記録されたホログラム記録層と、前記ホログラム記録層の光入射側に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、前記第２の方向において前記ホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第１の透過制御手段と、を備えた露光装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記ホログラム記録層の光入射側及び光出射側の少なくとも一方に配置され、前記第１の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、前記第１の方向において前記ホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第２の透過制御手段を、更に備えた請求項１に記載の露光装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記第２の方向において前記参照光の光軸が前記ホログラム記録層の法線に対し回折光の射出方向とは反対側に傾いている場合には、前記第１の透過制御手段の前記遮光部の各々は前記ホログラム記録層の法線に対し前記予め定めた角度だけ傾けて配置される請求項１又は２に記載の露光装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記第１の透過制御手段がフィルム状のルーバー構造体であり、前記ホログラム記録層の光入射側に接するように配置された請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記第２の透過制御手段がフィルム状のルーバー構造体であり、前記ホログラム記録層の光入射側及び光出射側の少なくとも一方に接するように配置された請求項２から請求項４までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５までの何れか１項に記載の露光装置と、前記露光装置と予め定めた作動距離だけ離間して配置され、画像データに応じて前記露光装置により前記第１の方向に主走査されて画像が記録される感光性の画像記録媒体と、を含む画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、光学素子に対する位置決めが不要な簡便な遮光構成で、不要露光を低減して高画質化（背景雑音の低減によるコントラストの向上）を図ることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、不要露光を更に低減して高画質化（クロストークの低減）を図ることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、第２の方向にホログラム素子の径を大きくすることで光利用効率の向上を図ることができ、この場合でも同様の簡便な遮光構成で不要露光を低減して高画質化を図ることができる。
【００１７】
請求項４、５に記載の発明によれば、安価にルーバー構造を導入することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、光学素子に対する位置決めが不要な簡便な遮光構成で、不要露光を低減して高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】ルーバー構造を備えた透過制御手段の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図４】（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５】（Ａ）及び（Ｂ）は、ルーバー構造により透過光が制御される原理を模式的に示す図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、ルーバー構造により透過光が制御される原理を模式的に示す図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム記録層にホログラムが記録される様子を示す図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｅ）は、フィルム状のルーバー構造体を用いてＬＥＤプリントヘッドを製造する製造方法の一例を示す工程図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。
【図１０】ルーバー構造により副走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【図１１】ルーバー構造により主走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【図１２】遮光部が法線方向に対し傾斜配置されたルーバー構造により副走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【図１３】遮光部の配置角度を定義する図である。
【図１４】ホログラム記録層の光出射側に配置されたルーバー構造により主走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
＜ＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置＞
まず、本発明の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置について説明する。電子写真方式で画像を形成する複写機、プリンタ等では、感光体ドラムに潜像を書き込む露光装置として、従来の光走査方式の露光装置（即ち、光走査型書き込み装置）に代わり、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤ方式の露光装置が主流になりつつある。ＬＥＤ方式の露光装置では、走査光学系は不要であり、光走査方式に比べて大幅な小型化が可能である。また、ポリゴンミラーを駆動する駆動モータも不要であり、機械的なノイズが発生しないという利点もある。
【００２２】
ＬＥＤ方式の露光装置は、ＬＥＤプリントヘッドと称され、ＬＰＨと略称されている。従来のＬＥＤプリントヘッドは、長尺状の基板上に多数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイと、多数の屈折率分布型のロッドレンズが配列されたレンズアレイと、を備えている。ＬＥＤアレイには、例えば１インチ当り１２００画素（即ち、１２００ｄｐｉ(dot per inch)）と、主走査方向の画素数に対応して多数のＬＥＤが配列されている。従来、レンズアレイには、セルフォック（登録商標）などのロッドレンズが用いられている。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。
【００２３】
ロッドレンズに代えて「ホログラム素子」を用いたＬＥＤプリントヘッドが検討されている。本実施の形態に係る画像形成装置は、以下に説明する「ホログラム素子アレイ」を備えたＬＥＤプリントヘッドを備えている。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、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４は、作動距離が数ｃｍ程度と長く、感光体ドラムの周囲が混み合わず、全体として画像形成装置が小型化される。
【００２４】
また、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、ホログラム素子アレイを備えた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、感光体ドラム１２上には輪郭の鮮明な微小スポットが形成される。
【００２５】
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予め定めた画像処理を施す画像処理部４０を備えている。
【００２６】
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。
【００２７】
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保持する像保持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた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。
【００２８】
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。本実施の形態では、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。また、ＬＥＤアレイ上には、複数のＬＥＤに対応する複数のホログラム素子がアレイ状に配列されている。
【００２９】
後述する通り、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４の作動距離は長く、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
例えば、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により予め定めた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。
【００３３】
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方向に回転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。
【００３４】
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。
【００３５】
＜ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)＞
図２は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。
【００３６】
複数のＬＥＤ５０の各々は、ＬＥＤチップ５３上に配列されている。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わせをして、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。
【００３７】
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の主走査方向の間隔（ＬＥＤ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。また、以下では、ＬＥＤ５０の配置される位置を、適宜「発光点」と称する。
【００３８】
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。
【００３９】
ＬＥＤアレイ５２は、複数のＬＥＤチップ５３が千鳥状に配列されていてもよい。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てもよい。なお、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、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０の主走査方向の間隔が、一定間隔となるように配列されている。
【００４０】
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。
【００４１】
上記のＬＥＤチップ５３が配置されたＬＥＤ基板５８上には、予め定めた距離だけ離間させてホログラム記録層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。ＬＥＤ基板５８とホログラム記録層６０との間には、透過光を制御する透過制御手段３６が配置されている。本実施の形態では、透過制御手段３６は、主走査方向において透過光を制御するルーバー層３２と、副走査方向において透過光を制御するルーバー層３４とで構成されている。
【００４２】
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が、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。即ち、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、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。
【００４３】
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。
【００４４】
図３はルーバー構造を備えた透過制御手段３６の構成の一例を示す分解斜視図である。ルーバー層３２、３４の各々は、予め定めた方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造（ルーバー構造）を備えている。ルーバー層３２は、主走査方向に沿って羽板状の遮光部３２Ａと透光部３２Ｂとが交互に配列されて構成されている。このルーバー層３２は、主走査方向において透過光を制御する。ルーバー層３４は、副走査方向に沿って羽板状の遮光部３４Ａと透光部３４Ｂとが交互に配列されて構成されている。このルーバー層３４は、副走査方向において透過光を制御する。
【００４５】
ルーバー構造は、遮光部の高さ（法線方向の厚さ）、配置間隔、配置角度に応じて、入射光を選択的に遮断したり透過したりする。これにより、ルーバー層３２、３４の各々について、ホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過するように、遮光部の配列方向において透過光が制御される。なお、ルーバー構造が透過光を制御する原理については後で詳しく説明する。
【００４６】
インコヒーレント光源であるＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出される発光光は、発散して拡がることが知られている。この現象は「ランバーシアン配光」と称される。同じくインコヒーレント光源である電界発光素子（ＥＬ）においても、同様の現象が観測される（図５、図１０、図１１等を参照）。ＬＥＤ５０から射出された拡散光（インコヒーレント光）の一部は、透過制御手段３６を透過して、発光点からホログラム径まで拡がる参照光の光路を通る。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。
【００４７】
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のうち参照光の光路を通る光は、透過制御手段３６を透過して、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、参照光の光路を避けて、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。
【００４８】
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。
【００４９】
＜ホログラム素子の形状＞
図４（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、図４（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。
【００５０】
図４（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と称される体積ホログラムである。上述した通り、ホログラム素子は、入射角選択性及び波長選択性が高く、回折光の出射角度（回折角）を高精度で制御して、輪郭の鮮明な微小スポットを形成する。回折角の精度はホログラムの厚さが厚いほど高くなる。
【００５１】
図４（Ａ）及び図４（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。
【００５２】
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。このように大きなホログラム素子５４を用いることで、約４ｃｍの作動距離で、約４０μｍ（半値幅で約３０μｍ）のスポットサイズφが実現される。従って、図２及び図４（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。
【００５３】
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。即ち、ここで「発光光軸」とは、ＬＥＤ５０の発光領域から射出される拡散光の中心線であり、ＬＥＤ５０を発光点とみなす場合にはＬＥＤ基板５８の法線方向と一致する。
【００５４】
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、図１に示す画像形成ユニット１１内の予め定めた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が防止される。
【００５５】
＜ルーバー構造による透過光の制御原理＞
図５（Ａ）及び（Ｂ）、図６（Ａ）〜（Ｃ）は、ルーバー構造により透過光が制御される原理を模式的に示す図である。図５（Ａ）に示すように、ルーバー層３２には、主走査方向に沿って羽板状の遮光部３２Ａと透光部３２Ｂとが交互に平行に配列されている。図５（Ｂ）に示すように、透光部３２Ｂを挟んで互いに隣接する一対の遮光部３２Ａについて見れば、一対の遮光部３２Ａの「配置間隔ｗ」と「法線方向の厚さｄ」とに応じて、透光部３２Ｂを透過する透過光の主走査方向における「拡がり角度α」の大きさ及び中心線の方向が決まる。ここでは、「拡がり角度α」の中心線の方向は発光光軸と一致している。
【００５６】
図５（Ａ）に示すように、複数の遮光部３２Ａが平行に配列されたルーバー層３２についても、一対の遮光部３２Ａの場合と同様に考えてよい。発光点であるＬＥＤ５０から射出された拡散光のうち「拡がり角度α」の範囲にある光は、遮光部３２Ａの配列数・配列位置に拘わらずルーバー層３２を通過する。一方、拡散光のうち「拡がり角度α」の範囲の外側にある光は、ルーバー層３２で遮断される。ルーバー層３２を配置する際に、互いに対応する一対のＬＥＤ５０及びホログラム素子５４に対して、光軸合わせや位置合わせを行う必要はない。
【００５７】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す例では、「拡がり角度α」の中心線の方向は発光光軸と一致している。従って、「拡がり角度α」の大きさは、遮光部３２の「配置間隔ｗ」と「法線方向の厚さｄ」とに応じて決まる。また、遮光部３２の配置角度、配列方向の厚さ等も、「拡がり角度α」の大きさ及び中心線の方向を決める因子となる。即ち、ルーバー構造を表すパラメータを適宜設定することで、ルーバー層３２により、ホログラム素子を記録した参照光の光路を通る、所望の拡がり角αの透過光が得られる。
【００５８】
例えば、図６（Ａ）に示すように、遮光部３２Ａの配置間隔「ｗ１」と法線方向の厚さ「ｄ１」の場合に、標準的な大きさの拡がり角度「αＮ」が得られるとする。図６（Ｂ）に示すように、遮光部３２Ａの配置間隔「ｗ１」が「ｗ２」と等しいとすると、遮光部３２Ａの法線方向の厚さ「ｄ２」が「ｄ１」より大きい場合には、標準的な拡がり角度「αＮ」より小さい拡がり角度「αＤ」が得られる。また、図６（Ｃ）に示すように、遮光部３２Ａの法線方向の厚さ「ｄ１」が「ｄ３」と等しいとすると、遮光部３２Ａの配置間隔「ｗ３」が「ｗ１」より狭い場合には、標準的な拡がり角度「αＮ」より小さい拡がり角度「αＷ」が得られる。
【００５９】
＜ホログラムの記録方法＞
次に、ホログラムの記録方法について説明する。図７（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム記録層にホログラム素子５４が形成される様子、即ち、ホログラム記録層にホログラムが記録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。
【００６０】
図７（Ａ）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。
【００６１】
信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し、同じ側（ＬＥＤ基板５８が配置される側）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、透過制御手段３６を介して、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。
【００６２】
また、図７（Ｂ）に示すように、ホログラム記録層６０Ａ及び透過制御手段３６をＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けた後に、信号光と参照光を、前述した方向と反対側から照射してホログラムを記録してもよい（位相共役記録）。この場合も同様に、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。ＬＰＨ１４の製造方法については次に詳しく説明する。
【００６３】
＜ＬＰＨの製造方法＞
次に、ＬＰＨ１４の製造方法について説明する。図８（Ａ）〜（Ｅ）は、フィルム状のルーバー構造体を用いてＬＥＤプリントヘッドを製造する製造方法の一例を示す工程図である。概要はホログラム素子５４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。
【００６４】
まず、図８（Ａ）に示すように、複数のＬＥＤ５０を備えた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、ホログラム記録層６０及び透過制御手段３６を支持する支持部６４を枠状に形成する。
【００６５】
次に、図８（Ｂ）に示すように、フィルム状のルーバー構造体を用いて透過制御手段３６を形成する。フィルム状のルーバー構造体としては、いわゆるルーバーフィルム、視野角制御フィルム等を用いてもよい。市販されているフィルムとしては、信越ポリマー株式会社製の「ビューコントロール」や「シンエツＶＣ-ＦＩＬＭ」、住友３Ｍ社製の「ライトコントロールフィルム」等が挙げられる。フィルム状のルーバー構造体は、安価にルーバー構造を導入するのに使用される。
【００６６】
例えば、フィルム状のルーバー構造体でセル（透過制御手段３６）を形成し、このセルを支持部６４によりＬＥＤ基板５８上に支持し、このセル内に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を形成してもよい。
【００６７】
後述する通り、所望の回折光（所望の集光スポット）を得るために、ホログラム素子を記録する信号光及び参照光の各パラメータが適宜設定される。透過制御手段３６は、ホログラム素子を記録した参照光の光路を通る、所望の拡がり角αの透過光が得られるように予め設計されている。
【００６８】
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（図示せず）を形成してもよい。この後に、チップアライメント検査を行い、発光点である複数のＬＥＤ５０の位置を計測する。
【００６９】
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、表面側から信号光と参照光とを同時に照射して、信号光と参照光との干渉によりホログラム記録層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７（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。
【００７０】
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と、ホログラム素子５４の設計値（ホログラム径ｒＨ、ホログラム厚さｈＨ）とから、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。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）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ように、信号光が設計される。そして、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。
【００７１】
書き込み光学系を固定配置したままで、参照光として収束する球面波を用い、ホログラム記録層６０Ａが形成されたＬＥＤ基板５８を、信号光及び参照光に対して移動させる。参照光が複数のＬＥＤ５０の各々に順次収束するように、ＬＥＤ基板５８を発光点ピッチで移動させる。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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。次に、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。光強度分布に応じた屈折率変調を記録可能な材料であれば本発明に用いてもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
なお、上記の実施の形態では、フィルム状のルーバー構造体で形成したセルにフォトポリマーを注入して、透過制御手段３６上にホログラム記録層６０Ａを作製する例について説明したが、例えば、ルーバー層３２、３４のように２以上のルーバー層が積層された透過制御手段３６とする場合には、フィルム状のルーバー構造体を、ホログラム記録層６０Ａの表面又は裏面に貼り付けてシート状にしてもよい。また、ルーバー構造体を有する基材でセルを作製し、別途フォトポリマーを注入してもよい。この場合は、透過制御手段３６を備えたホログラム記録層６０Ａを、支持部６４によりＬＥＤ基板５８上に支持する。
【００７６】
＜ホログラムの再生方法＞
次に、ホログラムの再生方法について説明する。図９（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム素子から回折光が生成される様子、即ち、ホログラム記録層に記録されたホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。図９（Ａ）に示すように、本実施の形態では、ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された拡散光の一部は、透過制御手段３６を透過して、発光点からホログラム径ｒＨまで拡がる参照光の光路を通る。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。
【００７７】
図９（Ｂ）に示すように、点線で図示する参照光の照射により、実線で図示するように、ホログラム素子５４から信号光と同じ光が再生され、回折光として射出される。射出された回折光は収束して、数ｃｍの作動距離で感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像される。表面１２Ａにはスポット６２が形成される。なお、図９（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４（Ａ）に示すように、円錐台状に形成される。
【００７８】
図２に示すように、感光体ドラム１２上には、ＬＥＤアレイ５２のＬＥＤ５０１〜５０６に対応して、６個のスポット６２１〜６２６が主走査方向に一列に並ぶように形成される。６個のスポット６２１〜６２６は、ホログラム素子５４１〜５４６の回折光が結像した結像スポットである。体積ホログラムは入射角選択性及び波長選択性が高く、一般に回折効率が高い。本実施の形態では、透過制御手段３６により不要露光が低減され、信号光がより精度よく再生されて、表面１２Ａには輪郭のより鮮明な微小スポット（集光点）が形成される。
【００７９】
＜透過制御手段による透過光の制御＞
次に、透過制御手段３６による透過光の制御について詳しく説明する。図１０は、ルーバー構造により副走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。また、図１１は、ルーバー構造により主走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。
【００８０】
図１０に示すように、本実施の形態のＬＰＨ１４では、ホログラム記録層６０の光入射側に、副走査方向において透過光を制御するルーバー層３４が配置されている。ルーバー層３４は、副走査方向において、ＬＥＤ５０から射出される拡散光のうち、ホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する一部の光を透過すると共に、参照光の光路の外側を通過するその他の光（いわゆる「迷光」）を遮断する。この迷光はホログラム素子５４で回折されずに、０次光として感光体１２に照射されて、バックグラウンドノイズ（背景雑音）を発生させる。本実施の形態では、ルーバー層３４により迷光が遮断されて、不要露光が低減される。
【００８１】
また、図１１に示すように、本実施の形態のＬＰＨ１４では、ホログラム記録層６０の光入射側に、主走査方向において透過光を制御するルーバー層３２が配置されている。
ＬＰＨ１４では、複数のＬＥＤ５０が主走査方向に並ぶように配列されると共に、複数のＬＥＤ５０の各々に対応する複数のホログラム素子５４が主走査方向に並ぶように配列されている。ルーバー層３２は、主走査方向において、ＬＥＤ５０から射出される拡散光のうち、対応するホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する一部の光を透過すると共に、この参照光の光路の外側を通過するその他の光を遮断する。その他の光は、対応していないホログラム素子５４で回折され、感光体１２に照射されて、クロストークノイズ（散乱雑音）を発生させる。本実施の形態では、ルーバー層３２により対応していないホログラム素子５４に入射する光が遮断されて、不要露光が低減される。
【００８２】
＜ＬＰＨの変形例（１）＞
なお、上記の実施の形態では、副走査方向において参照光の光軸（発光光軸）がホログラム記録層の法線方向に対し平行となる場合について説明したが、図１２に示すように、参照光の光軸がホログラム記録層の法線に対し傾いている場合に、図１０に示すＬＰＨ１４と同様に、ホログラム記録層６０の光入射側にルーバー層３４を配置して、副走査方向において透過光を制御してもよい。
【００８３】
図１２は、遮光部が法線方向に対し傾斜配置されたルーバー構造により副走査方向において透過光が制御される様子を示す図である。図１２に示すように、参照光の光軸をホログラム記録層６０の法線に対し傾けることで、ホログラムの記録時に信号光と参照光との重なりが大きくなり、ホログラム径のより大きなホログラム素子５４がホログラム記録層６０に形成される。参照光の光軸を回折光の射出方向とは反対側に傾けて、ホログラムを透過した再生参照光が感光体１２に照射されるのを回避する。
【００８４】
ルーバー層３４は、副走査方向において、ＬＥＤ５０から射出される拡散光のうち、ホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する一部の光を透過すると共に、参照光の光路の外側を通過するその他の光を遮断する。従って、ルーバー層３４により迷光が遮断されて、不要露光が低減される。遮光部の配置角度は、「拡がり角度α」の中心線の方向を決める因子となる。即ち、ルーバー構造を表すパラメータを適宜設定することで、ルーバー層３４により、光軸の傾いた参照光の光路に応じて、この光路を通る所望の拡がり角αの透過光を得られる。
【００８５】
図１３は遮光部の配置角度を定義する図である。図１３に示すように、ルーバー層３４において羽板状の遮光部３４Ａの配置角度は、法線方向に対する傾斜角度βとして定義される。この傾斜角度βは「ルーバー角度」とも称される。なお、法線方向とは、ルーバー層３４の法線方向であるが、ルーバー層３４とＬＥＤ基板５８とが平行に配置される場合には、ＬＥＤ基板５８の法線方向とも一致する。上述した通り、光軸の傾いた参照光の光路に応じて所望の拡がり角αの透過光が得られるように、遮光部の配置間隔等の他の因子も考慮して、傾斜角度β（ルーバー角度）を決定する。
【００８６】
＜ＬＰＨの変形例（２）＞
なお、上記の実施の形態では、ホログラム記録層６０の光入射側に透過制御手段３６（ルーバー層３２、３４）が配置される例について説明したが、図１４に示すように、主走査方向において透過光を制御するルーバー層３２は、ホログラム記録層６０の光出射側に配置してもよい。
【００８７】
図１４は、ホログラム記録層の光出射側に配置されたルーバー構造により主走査方向において透過光及び回折光が制御される様子を示す図である。光入射側に配置されたルーバー構造は、ＬＥＤ５０から出射される拡散光を対応しないホログラム素子５４に極力入射させない機能を有する。一方、図１４に示すような光出射側に配置されたルーバー構造は、主走査方向におけるホログラム素子５４からの出射角度を制限する。すなわち、ホログラム素子５４からの回折光のうち主走査方向に広がる成分を遮断することができる。主走査方向に広がる回折成分は、主走査方向に配列されるスポット６２のクロストークノイズ（散乱雑音）となりうる。図１４で示すルーバー構造は、クロストークノイズが及ぶ範囲を制限するので、感光体１２に照射される不要露光が低減される。
【００８８】
＜その他の変形例＞
なお、上記では、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤプリントヘッドを備える例について説明したが、ＬＥＤに代えて電界発光素子（ＥＬ）、レーザダイオード（ＬＤ）等、他の発光素子を用いてもよい。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の場合に顕著に発生する迷光等による不要露光を防止することで、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。
【００８９】
また、上記では、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。
【００９０】
また、上記では、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像様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、上記の応用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ー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、上記応用例に係る露光装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
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
３２ ルーバー層
３２Ａ 遮光部
３２Ｂ 透光部
３４ ルーバー層
３４Ａ 遮光部
３４Ｂ 透光部
３６ 透過制御手段
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
６０Ａ ホログラム記録層
６２ スポット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が予め定めた第１の方向に並ぶように配列された発光素子アレイと、
前記複数の発光素子の各々に対応して前記発光素子からの射出光を回折して被露光面に集光する複数のホログラム素子が、前記被露光面に形成される複数の集光点が前記第１の方向に並ぶように多重記録されたホログラム記録層と、
前記ホログラム記録層の光入射側に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、前記第２の方向において前記ホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第１の透過制御手段と、
を備えた露光装置。
【請求項２】
前記ホログラム記録層の光入射側及び光出射側の少なくとも一方に配置され、前記第１の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、前記第１の方向において前記ホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第２の透過制御手段を、更に備えた請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第２の方向において前記参照光の光軸が前記ホログラム記録層の法線に対し回折光の射出方向とは反対側に傾いている場合には、前記第１の透過制御手段の前記遮光部の各々は前記ホログラム記録層の法線に対し前記予め定めた角度だけ傾けて配置される請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記第１の透過制御手段がフィルム状のルーバー構造体であり、前記ホログラム記録層の光入射側に接するように配置された請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記第２の透過制御手段がフィルム状のルーバー構造体であり、前記ホログラム記録層の光入射側及び光出射側の少なくとも一方に接するように配置された請求項２から請求項４までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載の露光装置と、
前記露光装置と予め定めた作動距離だけ離間して配置され、画像データに応じて前記露光装置により前記第１の方向に主走査されて画像が記録される感光性の画像記録媒体と、
を含む画像形成装置。
【請求項１】
複数の発光素子が予め定めた第１の方向に並ぶように配列された発光素子アレイと、
前記複数の発光素子の各々に対応して前記発光素子からの射出光を回折して被露光面に集光する複数のホログラム素子が、前記被露光面に形成される複数の集光点が前記第１の方向に並ぶように多重記録されたホログラム記録層と、
前記ホログラム記録層の光入射側に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、前記第２の方向において前記ホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第１の透過制御手段と、
を備えた露光装置。
【請求項２】
前記ホログラム記録層の光入射側及び光出射側の少なくとも一方に配置され、前記第１の方向に沿って遮光部と透光部とが交互に配列された構造を備え、前記第１の方向において前記ホログラム素子を記録した参照光の光路を通過する光を選択的に透過する第２の透過制御手段を、更に備えた請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第２の方向において前記参照光の光軸が前記ホログラム記録層の法線に対し回折光の射出方向とは反対側に傾いている場合には、前記第１の透過制御手段の前記遮光部の各々は前記ホログラム記録層の法線に対し前記予め定めた角度だけ傾けて配置される請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記第１の透過制御手段がフィルム状のルーバー構造体であり、前記ホログラム記録層の光入射側に接するように配置された請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記第２の透過制御手段がフィルム状のルーバー構造体であり、前記ホログラム記録層の光入射側及び光出射側の少なくとも一方に接するように配置された請求項２から請求項４までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載の露光装置と、
前記露光装置と予め定めた作動距離だけ離間して配置され、画像データに応じて前記露光装置により前記第１の方向に主走査されて画像が記録される感光性の画像記録媒体と、
を含む画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２０５４９（Ｐ２０１２−２０５４９Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６１９５６（Ｐ２０１０−１６１９５６）
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]