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    公开号:WO1992017808A1
    申请号:PCT/JP1992/000371
    申请日:1992-03-26
    公开日:1992-10-15
    发明作者:Shinya Hasegawa；Shigeo Kayashima；Satoshi Maeda；Shigetake Iwata；Fumio Yamagishi；Masato Nakashima；Hirokazu Aritake；Mamoru Hokari
    申请人:Fujitsu Limited；
    IPC主号:G02B5-00
    专利说明:
    [0001] 明細書
    [0002] 光ビーム走査装置及び定置ホログラム板の製造方法及びホログラム 回転体及び光配線装置
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は光ビーム走査装置及び定置ホログラム板の製造方法及び ホログラム回転体及び光配線装置に係り、 特にホログラムディスク を用いた光ビーム走査装置及び定置ホログラム板の製造方法及びホ 口グラム回転体及び光配線装置に関する。 背景技術
    [0005] レーザプリ ンタ、 レーザファ ックスなどの 0 A機器、 レーザ描画 装置、 レーザ検査装置などでは高精度で高解像のレーザ走査光学系 が用いられている。 この光学系として、 従来から回転多面鏡と複数 枚の組み合わせによる f — 0 レンズを用いるものが使用されている。 上記の多面鏡を使用する方式では回転多面鏡の高い加工精度や、 倒れ補正光学系も兼ねる f 一 0 レンズのような多くのレ ンズ群が必 要であるため低価格化のためには限界があった。
    [0006] これに対しホログラムを用いたホログラム走査装置は複製による 大量生産が可能である。 このようなホログラム走査装置として充分 良く収差補正をした高い解像能力を持つビームを直線に走査するホ oグラム走査装置を本出願人は出願している （特願昭 6 3— 0 7 2 6 3 3号および特願昭 6 1 — 0 6 0 8 4 6号） 。 この光ビ一厶走查 装置はレーザプリ ン夕用の走査光学系として高精度の仕様を充分満 足できており、 安定した印字品質が得られている。 しかし更に、 4 0 0〜 6 0 0 d p i あるいは 1 0 0 0 d p i のように更に高い解像 度を持つレーザ走査光学系が要求されており、 加えて、 より一層の 低価格化が要求されている。
    [0007] ホログラムスキャナをこのように解像度の極めて高く、 かつ低価 格のもので実現するためには下記のような幾つかの課題がある。 ①走査ビーム径を例えば 6 0 〃m程度 （ 4 0 0 d p i相当'） と均 一に微細化する。
    [0008] ②ホログラム回転体の等角速度の回転に対し等速に走査する。
    [0009] また、 走査光源に使用する半導体レーザの波長は周囲温度に応じ 4 て波長が変わり、 また縦モー ドが幾つか出る場合もある。 このため、
    [0010] ③走査線の主走査方向の位置変動 ¾償する。
    [0011] ④走査線の副走査方向の位置変動を補償する。
    [0012] また、 ホログラム回転体の基板として ¾価格かつ研磨の不要なフ ロー トガラスやインジェクション作成が可能なプラスティ ック基板
    [0013] (例えば P M M Aなど） を使用する時に、 基板の反りにより走査線 の位置が変動する。 このため、
    [0014] ⑤プラスティ ック基板の平行度の劣化による、 走査線の位置変動 を補償する。 '
    [0015] 上記の課題を解決する方式として本出願人は特願昭 5 8 — 1 1 9
    [0016] 0 9 8号を提案している。 即ち、 第 1 4図に示すように、 ホログラ 厶回転板 1 0、 このホログラム回転板 1 0 と結像面 4の間に定置ホ ログラム板 2 0を配置した構成である。 図中で、 1 Qは複数枚のホ ログラムを配置し高速で回転するホログラム回転板、 2 0は定置ホ ログラム板、 4は結像面、 5は再生光、 6はホログラム回転板 1 0 からの回折波、 7は定置ホログラム 2 0からの回折波である。 図示
    [0017] しない半導体レーザからの再生光 5が回転するホログラム回転板 1
    [0018] 0に斜めに光束として入射し、 ホログラム回転板 1 の回転により 回折波 6が走査され、 定置ホログラム板 2 0に入射し、 ここから回
    [0019] 折された回折波 7で結像面 4を走査する。
    [0020] 以上の構成において、 半導体レーザの波長変動による走査ビーム
    [0021] の位置変動を補償し、 ホログラム回転板 1 0の等角速度回転による 走査ビームの速度を一定とし走査ビームによる直線走査を得ている。
    [0022] また定置ホログラム板 2 0が走査光をホログラム回転板 1 0の走査
    [0023] 方向と逆方向に曲げることにより、 半導体レーザの波長変動による 走査線の主副両走查方向の位置変動を補正している。
    [0024] なお半導体レーザの波長変動に対する副走査方向の走査ビームの 位置ずれをよりよく補償する方法として本出願人は特願昭 6 0 - 1
    [0025] 6 8 8 3 0号を出願し、.ホログラム回転板の前段にホログラムによ る固定板を用いることを提案した。
    [0026] また、 本出願人は特願平 2— 1 7 9 4 3 7号 （特願平 1 — 2 4 0
    [0027] 7 2 0号の国内優先主張） を提案し、 少なく ともホログラムを 2枚 以上用いることにより、 入射波から結像面までの光路長を一定にな し、 その再生光源の波長変動に対する結像面での波面の特性の劣化 を防止できる構造を提案した。 しかし特願平 2— 1 7 9 4 3 7号で は、 2枚以上のホログラムは全て固定しており、 結像点も一点であ る光学系が対象であった。 このため、 これを本走査光学系に適用し ても、 ビームの走査に伴って光路長が刻々 と変化し走査中心より走 查端の方が必然的に光路長が長くなるため適用には困難がある。 従って、 上述した従来技術では上記①乃至⑤等の課題をすベて解決 することはできなかった。
    [0028] 本発明は上記のような①乃至⑤等の課題に対して、 光学レンズゃ 曲率を持ったはミラーなどの補助光学系を使用せずに大量の複製が 可能なホログラムのみを使用した高解像度の光ビーム走査装置及び 定置ホログラム板の製造方法を提供することを目的とする。
    [0029] 本発明の他の目的は、 少なく とも 2つのホログラムを用いた光走 査装置において、 光源の波長変動あるいは波長分散性に起因した波 長ずれが発生しても、 走査ビームの品質あるいは走査性能が低下し ない光ビーム走査装置及び定置ホログラム板の製造方法を提供する ことにある。
    [0030] 更に本発明の目的は、 少なく とも 2つのホログラムを用いた光 ビーム走査装置において、 光源の波長変動あるいは波長分散性に起 因した波長ずれによる色収差を補正することができる光ビーム走査 装置を提供することにある。 更に本発明の目的は、 少なく とも 2つのホログラムを用いた光 ビーム走査装置において、 光源の波長変化あるいは波長分散性に起 因した波長ずれが発生しても、 走査面における走査ビームの位置変 動あるいはフオーカスぼけを小さく し得る光ビーム走査装置を得る ための、 ホログラムの構造及び配置、 再生波面の構成等を得ること にある。 発明の開示
    [0031] 上記目的達成のため、 本発明に係る光ビーム走査装置は、 回折格 子を備えた回転体とこの回転体で走査される結像面との間に回折格 子を記録した固定板を定置した光ビーム走査装置において、 上記回 転体の回折格子に入射回折され、 更に上記固定板の回折格子に入射 回折して走査し、 結像面上の走査点に収束するとぎの主軸での光束 の光路長および主軸を外れた周辺軸での光束の光路長との光路長差 の二乗値もしくは絶対値を結像面の全域を含む走査点毎に重みづけ た値の総和を最小とするような回折格子を回転体および固定板に備 えたことを特徴とするものである。
    [0032] また、 回折格子を備えた回転板とこの回転体で走査される結像面 との間に回折格子を記録した固定板を定置した光ビーム走査装置に おいて、 上記回転体の回折格子に入射回折され、 更に上記固定板の 回折格子に入射回折して走査し、 結像面上の走査点に収束するとき の、 再生入射光束の主軸を外れた周辺軸での回転体の回折格子の位 相の主軸からのずれ量と固定板に入射する時の回折格子に記録され る位相の主軸からのずれ量と、 の和の二乗値もしくは絶対値を該結 像面の全域を含む走査点毎に重みづけた値の総和を最小とするよう な回折格子を回転体および固定板に備えたことを特徴とするもので ある。
    [0033] 本発明では、 ホログラムを用いた光ビーム走査装置において、 ホ 口グラムを再生する入射波から各走査点までの光束の、 主軸からの 光路長ずれ、 または、 位相ずれを、 全走査領域で最小とする構造を 持つ。
    [0034] このため、 微細な走査ビームが得られ、 ホログラム回転体の等角 速度の回転に対し、 等速に走査し、 再生光に波長のゆらぎのある半 導体レーザを用いた時の走査線の位置変造を補償することができる。 図面の簡単な説明
    [0035] 第 1図は第 1の発明の実施例の説明図
    [0036] 第 2図は光ビーム走査装置の主走査方向の説明図、
    [0037] 第 3図は光ビーム走査装置の副走査方向の説明図、
    [0038] 第 4図は本発明を説明する走査装置の構成図、
    [0039] 第 5図は定置ホ口グラム板作成の説明図、
    [0040] 第 6図は走査装置の光路長差、 ビーム半径、 走査軌跡を説明する 図、
    [0041] 第 7図は定置ホログラム板の作成波の説明図、
    [0042] 第 8図はホログラフィ ック露光による走査ビームのスポッ ト像を 示す図、
    [0043] 第 9図は収束球面波が入射した時の走査軌跡、 ビーム半径を説明 する図、
    [0044] 第 1 0図は走査装置の副、 主走査方向の説明図、
    [0045] 第 1 1図は第 1 0図による走査装置の走査軌跡、 ビーム半径、 波 長変動による位置ずれ量を説明する図、
    [0046] 第 1 2図は定置ホログラム板作成の説明図、
    [0047] 第 1 3図は定置ホ πグラム板の実施例の説明図、
    [0048] 第 1 4図は従来例の説明図、
    [0049] 第 1 5図は第 2の発明の原理を説明するための図、
    [0050] 第 1 6図は第 2の発明における第 1の態様を示す図、
    [0051] 第 1 7図は第 2の発明における第 1 の態様の光ビーム走査装置の 構成例を示す図 （第 1 のホログラムが右側に位置する場合） 、 第 1 8図は第 2の発明における第 1 の態様の光ビーム走査装置の 構成例を示す図 （第 1 のホログラムが中央に位置する場合） 、 第 1 9図は第 2の発明における第 1の態様の光ビーム走査装置の 構成例を示す図 （第 1 のホログラムが左側に位置する場合） 、 第 2 0図は第 2の発明における第 2の態様を示す図、
    [0052] 第 2 1図は第 2の発明における第 3の態様を示す図、
    [0053] 第 2 2図は入射波と kとの関係を示す図、
    [0054] 第 2 3図は第 2の発明における第 1乃至第 3の態様の光ビーム走 査装置の一実施例を示す図、
    [0055] 第 2 4図は χ , / F , , θ , , 0 2 の関係を示す図、
    [0056] 第 2 5図 （A ) は W, Δ λ , f の関係を示す図、
    [0057] 第 2 5図 （B ) は第 2のホログラム及び走查距離についての設計 例を示す図、
    [0058] 第 2 5 ( C ) は異なる出射角度において結像距離が略等しくなる 構成例を示す図、
    [0059] 第 2 6図は第 2の発明における第 1の態様の他の実施例を示す図、 第 2 7図は第 2の発明における第 1の態様の他の実施例を示す図、 第 2 8図は第 2の発明における第 1の態様の他の実施例を示す図、 第 2 9図は第 2の発明における第 1 の態様の他の実施例を示す図、 第 3 0図は第 2 9図に示した光ビーム走査装置を改良した構成例 を示す図、
    [0060] 第 3 1図は第 2の発明における第 1の態様の他の実施例を示す図、 第 3 2図は第 3 1図に示した光ビーム走査装置を改良した構成例 を示す図、
    [0061] 第 3 3図は第 1 の発明における問題点を説明するための図、 第 3 4図は第 1 の発明における問題点を説明するための図、 第 3 5図は本発明の原理図、
    [0062] 第 3 6図は本発明の第 1の実施例構成図、
    [0063] 第 3 7図は本発明の第 1 の実施例定置ホログラムの作成説明図、 第 3 8図は本発明の第 1 の実施例走査ビームの強度分布図 （その
    [0064] 1 ) 、
    [0065] 第 3 9図は本発明の第 1 の実施例走査ビームの強度分布図 （その
    [0066] 2 ) 、
    [0067] 第 4 0図は本発明の第 2の実施例の構成図、
    [0068] 第 4 1図は定置ホログラム板の等速補正機能を説明するための図- 第 4 2図は本発明の第 1 の実施例構成図 （副走査方向） 、 第 4 3図は本発明の第 1 の実施例構成図 （主走査方向） 、 第 4 4図は本発明の第 1 の実施例定置ホログラム板の説明図、 第 4 5図は本発明の第 1の実施例の説明図、
    [0069] 第 4 6図は本発明の第 1 の実施例の説明図、
    [0070] 第 4 7図は光ビーム走査距離に対し定置ホログラム板の長さを短 く設定した場合における各特性を示す図、
    [0071] 第 4 8図は光ビーム走査距離に対し定置ホログラム板の長さを長 く設定した場合における各特性を示す図、
    [0072] 第 4 9図は第 6の発明の一実施例を示す構成図、
    [0073] 第 5 0図は本発明装置の第 1の実施例の構成図、 平面図、 第 5 1図は第 5 0図の装置を説明するための特性図、
    [0074] 第 5 2図は第 5 0図の装置のホログラムを説明するための図、 第 5 3図は本発明装置の第 2の実施例の構成図、
    [0075] 第 5 4図は本発明装置の第 2実施例の側面図、 平面図、
    [0076] 第 5 5図は第 5 3図の装置のホログラムを説明するための図、 第 5 6図は本発明の一実施例である光学素子の構成図、
    [0077] 第 5 7図は本発明の一実施例である光学素子の原理を説明するた めの図、
    [0078] 第 5 8図は第 5 6図に示す光学素子の変形例を示す図、
    [0079] 第 5 9図は第 5 6図に示す光学素子の他の変形例を示す図、 第 6 0図は第 9の発明の原理図、
    [0080] 第 6 1図は本発明の一実施例構成図 （副走査方向） 、 第 6 2図は本発明の一実施例構成図 （主走査方向） 、
    [0081] 第 6 3図は本発明の一実施例定置ホ αグラム板の説明図 （物体 波） 、
    [0082] 第 6 4図は本発明の一実施例定置ホログラム板の説明図 （参照 波） 、
    [0083] 第 6 5図は本発明の一実施例定置ホログラム板の説明図 （参照 波） 、
    [0084] 第 6 6図は本発明の一実施例スポッ トダイアグラム図、
    [0085] 第 6 7図は本発明の一実施例定置ホログラム板の作成説明図 （そ の 1 ) 、
    [0086] 第 6 8図は本発明の一実施例定置ホログラム板の作成説明図 （そ の 2 ) 、
    [0087] 第 6 9図は本発明のホログラム作成露光系の第 Γの実施例説明図、 第 7 0図は本発明のホログラム作成露光系の第 2の実施例説明図、 第 7 1図は本発明のホログラム作成露光系の第 3の実施例説明図、 第 7 2図は第 1 の発明で用いたホログラム回転体のファセッ トホ 口グラムを示す図、
    [0088] 第 7 3図は第 1 0の発明の一実施例構成図、
    [0089] 第 7 4図は本発明の一実施例ホログラムディスクの作成説明図、 第 7 5図は本発明の一実施例スポッ トダイアグラム図、
    [0090] 第 7 6図は第 1の発明に用いてホログラム回転体の周波数分布と 入射ビームを示す図、
    [0091] 第 7 7図は第 1 1の発明の原理を説明するための図、
    [0092] 第 7 8図は本発明のホログラム回転体を説明するための図、 第 7 9図は本発明の光ビーム走査装置の構成を説明するための図、 第 8 0図は本発明の効果を説明するための図、
    [0093] 第 8 1図は 1 0次における場合の変化係数を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
    [0094] 以下、 本発明の原理的な説明を行ない、 ついで具体的な構成、 作 用を詳細に説明する。 先ず、 以下順次説明を行なう各発明において 基本的な考え方となる第 1 の発明について説明する。
    [0095] 〔第 1の発明〕
    [0096] 第 1図は図示しない半導体レーザの波長変動に対してホログラム を用いた走査光学系の回折光の位置変動を補償する説明図であり、 ホログラム回転板 1 0には、 走査を行なうための回折格子 1 aが複 数個備わっている。 また、 レーザプリ ン夕などでは、 感光ドラム 3 が結像面 4になる。 レーザを走査する方向 M 3 と直交方向である M 2は、 副走查方向と呼ばれる。 ここで、 焦点位置を MOに持つ収束 球面以下 （以下、 入射波 5 という） を入射し、 ホログラム回転体 1 0の回転により、 走査ビームが結像面 4で走査点 kに収束したとす る。 ここで再生光である入射波 5の光束はホログラム回転体 1 0に 入射し、 回折波 6 となり、 更に定置ホログラム板 2 0で回折されて、 回折波 7 となり、 走査点 kに収束する。 ここで入射波 5のホログラ 厶回転体 1 0に対して主軸 M Aである光線に関して、 それぞれの入 射光束から走査点 kに至る光路長 L D は、 （ 1 ) 式となる。 ただし、 入射光束に対しては、 ホログラム回転体 1 0 と、 収束点 P。 を中心 とした参照球面までの光路長で表す。 なお、 収束波では光路長の符 号は反転して負となる。 また、 下式において括弧 〔 〕 は、 その中 に記載された各点の距離を示しており、 例えば 〔A° k P。 〕 は 点 AQ k と点 P。 との離間距離を示している。 また、 （ 1 ) 式以降 に現われる各式においても同様の意味を持つものとする。
    [0097] L o = - CA0 κ P o ) + CA° B。 k 〕
    [0098] + CB ° k k) … （ 1 ) 一方、 入射波 5の中の周辺軸 M I に入射する入射光束から走査点 kにいたる光路長 L , は （ 2 ) 式となる。
    [0099] L , = - CA ' k P o 1 ) + CA ' k B ' k 〕 + 〔B i k k〕 " - ( 2 ) 従って、 走査点 kで半導体レーザからの入射波 5が波長変動を起 こしたとしても、 走査線が走査点 kからずれない条件は （ 3 ) 式と なる。 - - ίΑ' Ρ。 リ + k B ' k 〕 + 〔B ; k k〕
    [0100] =- CAj k P。 リ + 〔A j k B j k ) + C B j K k〕
    [0101] … ( 3 ) つまり、 光束内の主軸 MA以外に入射する入射波 5の光路が等しけ ればよい。 また半導体レーザによる入射波 5のモードホップによる 波長変動において走査ビーム結像面 4上での焦点距離に変動がない 条件は （ 4 ) 式となる。
    [0102] 〔AQ k P o ) + CA° κ B ° k ) + CB ° κ k〕 =- CA ! k P。 リ + 〔A B ' k 〕 +' 〔B k〕
    [0103] … ( 4 ) つまり、 主軸 MAと周辺軸 M Iに入射する入射波 5の光路が等しけ ればよい。 従って半導体レーザの波長変動に対して、 感光ドラム 3 上の結像面 4での全走査領域で走査ビームの劣化を防止するために、 走査点 kで （ 3 ) 式と （ 4 ) 式を同時に満足する構造を実現する。
    [0104] ここで、 光路長を一定にするという条件では、 走査点 kでの光束 の主軸 MAとその周辺軸 M Iに入射する光束の光路長の差を 5 i k として、 下記 （ 5 ) 式または （ 5— 1 ) 式の評価関数を最小とする ように最適化する。
    [0105] E = ∑ WK - (<5 i k ) 2 … （ 5 )
    [0106] E = ∑ WK - δ £ k I - ( 5 - 1 ) k 但し、 WK は各走査点で光路長をどの程度小さくするかの重み 次に、 ホログラムの位相による場合を説明する。 以下に使用する 記号とし、 Φ Ί Ηはホログラム回転板 1 0に入射する波面の位相、 Φ H k はホログラム回転板 1 0が走査点 kを走査している時のホログ ラム回転板 1 0の主軸 MAのホログラムの位相伝達関数、 （DH2 k は 定置ホ口グラム板 2 0の走査点 kに相当する主軸のホ口グラムの位 相伝達関数をそれぞれ示している。 また、 <5 <D i nは入射光束の周辺 の波面の位相の主軸からのずれ、 5 ΦΗ k はホログラム回転板 1 0 のホログラムの位相伝達関数の主軸からのずれ、 <5 H2 k は定置ホ ログラム板 2 0の位相伝達関数の主軸からのずれを、 それぞれ示し ている。
    [0107] 走査ビームに収差がない良好な結像を行うため、 つまり、 波面収 差を除去するために、 結像面での位相を一致させる条件は、 ホログ ラム上での出射波の位相がホログラム上の入射波の位相とホ口グラ 厶の位相伝達関数の和であることから、 （ 6 ) 式を得る。
    [0108] Φ + ΦΗ ' + k 2 〔A B °
    [0109] + ΦΗ2 Κ + k 2 〔B k〕 二 Φ + (5 Φ ί „ + ΦΗ + 5 ΦΗ k
    [0110] + k 2 CA 1 k B i k 〕 + ΦΗ2 Κ + δ H2K + k 2 CB ' k k〕 - ( 6 ) 但し、 k 2 は波長 （ 2 7Γ ス 2 ) を示す この （ 6 ) 式は、 波長変動に対する走査線のずれに関連する （ 3 ) 式、 及び結像面 4上での焦点距離変動に関連する （ 4 ) 式を満足さ せると下記の （ 7 ) 式となる。
    [0111] δ k ≡ δ Η K + δ ΦΗ2Κ = 0 ·■· ( 7 ) この （ 7 ) 式を走査点 kで満足させればよい。 （ 7 ) 式は結像性 を良好に保ち、 ホログラム回転板 1 0 と定置ホログラム板 2 0のそ れぞれに記録される位相伝達関数のずれの和を各走査点 kで零とす れば良いことを示す。 なお、 （ 7 ) 式は具体的には後述するように 上記 （ 7 ) 式の走査点 kの位相ずれ ά Φκ を走査領域で最小となる ように、 たとえば下記の （ 8 ) 式または （ 8 — 1 ) 式の評価関数 Ε を用いる。
    [0112] Ε = ∑ WK - ( (5 k ) 2 … ( 8 ) E = ∑ W
    [0113] k δ £ ( 8 — 1 ) 但し、 W k は、 各走査点での位相ずれを減らすための重み ホ口グラムの最適化は （■ 8 ) 式または （ 8 — 1 ) 式が最小となるよ うにする。
    [0114] 次に光路長が等しくなるケースを第 2図を用いて説明する。 第 2 図は主走査方向に関する光路説明図であり、 同図 （ a ) はホログラ 厶回転体 1 0から平行波 6 aが出射した状態図、 この時入射波 5 a を焦点を M Oとする収束球面波とし、 結像面 4上の各走査点で光束 内の光線の光路長が等しくなるようにするには、 第 2図からも分か るように、 定置ホログラム板 2 0から回折波 7 aを殆ど垂直に出射 させればよい。
    [0115] また、 同図 （b ) はホログラム回転体 1 0から焦点を M Oとする 発散波 6 bが出射した状態図、 ここで入射波 5 bは同図 （ a ) と同 様に収束球面波とする。 この時の結像面 4上の各走査点で光束内の 光線の光路長が等しくなるようにするには、 定置ホログラム板 2 0 からの出射波 7 bは定置ホログラム板 2 0への入射波 6 bの方向を より走査中心に向けるが、 しかし、 回折角度の正負を反転させない 構造が最適である。
    [0116] 次に、 同図 （ c ) はホログラム回転体 1 0から収束波 6 cが出射 した状態図、 ここで入射波 5 c も同図 （ a ) と同様に収束球面波と し、 結像面 4上の各走査点で光束内の光線の光路長が等しくなるよ うにするには、 定置ホログラム板 2 0からの出射波 7 cは定置ホロ グラム板 2 0への収束波 6 cの方向を走査中心に戻し、 しかも回折 角度の正負を逆点させる構造が最適である。
    [0117] 以上は主走査方向での構造であるが、 次に副走査方向について説 明する。 第 3図は副走査方向の走査を説明する図で、 副走査の方向 について光路長を一定にする構造を示す側面図である。 ここに、 ホ 口グラム回転体 1 0に入射する入射波 5 aにより、 回折波 6 dが出 射され、 さらに定置ホログラム板 2 0から出射回折後、 感光ドラム 3上の結像面 4 に結像するものであり、 第 2図内の記号と同一記号 は同一物を示す。 ここでは再生光源の波長変動に対する結像面 4上 の走査線のずれを補償し、 光路長を一定にするために定置ホログラ ム板 2 0をホログラム回転体 1 0に対して傾斜させる。 この傾斜角 度 3は走査線のずれを最小となるようにしている。 従って、 各走査 領域での光束の光路長が一定でしかも結像面 4上で直線走査を行う ために、 ホログラム回転体 1 0からの出射波 6 dが平行波の時は、 走査端では定置ホログラム板 2 0で点線 6 ' dのように垂下の軌跡 を迪らせる。 そして、 定置ホログラム板 2 0により、 もとの結像点 に戻せばよく、 こう して直線走査が可能になる。 なお、 この場合、 走査中央と走查端のホログラム回転体 1 0の軌跡を逆にしてもよい。
    [0118] また第 2図 （ a ) に示すように、 再生光源の波長変動による走査 ビームの焦点距離の変動を最も良く補正するために、 ホログラム回 転体 1 0に入射する入射波 5 aの波面を収束球面波とし、 主軸 M A とその周辺軸 M I の光束の光路長を同一にすれば良い。 この時、 収 束球面波 5 aのホログラム回転体 1 0面から焦点 M〇までの距離を、 ホログラム回転体 1 0面から定置ホログラム板 2 0面までの距離ま たはその近傍にすることにより、 最も良好な補償効果を得ることが できる。
    [0119] 次に、 ホログラム回転体 1 0が等角速度で回転している時、 通常 のホログラム回転板 1 0では走査の端になるにつれ走査速度が速く なるが、 本発明では定置ホログラム板 2 0により走査線の回折方向 を走查中心に戻しているから、 定量的にも適合し、 最終的に走査面 での速度も、 同時に一定になるように補償できる。 以下に上記作用 をもつホログラムによる光ビーム走査装置の実施例を説明する。 〔第 1 の実施例〕
    [0120] 第 1 の実施例を第 2図 （ a ) を参照し、 第 4図及び第 5図を用い て説明する。 この例では、 ホログラム回転体 1 0の回折波 6は平行 波 6 aであり、 定置ホログラム板 2 0からの出射波がほぼ定置ホロ グラム板 2 0に対し垂直に出射している。 第 5図において、 定置ホ 口グラム板 2 0を作成する波長は再生時に使用する波の波長 1 2 と 同一の波長である。 定置ホログラム板 2 0の作成波のうち物体波 0 Wはホログラム回転体 1 0からの出射波が走査中心で当たる定置ホ ログラム板 2 0の中心軸 Aを軸中心とする球面収差波であり、 軸 A から外側に移るにつれてより内側に曲がるいわゆる 「正の球面収差 波」 である。 とくに、 この量が中心軸から出射する点 Pから定置ホ ログラム板 2 0に当たる点 Qまでの光路長 〔 P Q〕 がどの点におい ても下記 （ 1 1 ) 式に示すように一定の距離 （ d ) であるようにす るのが最適である。
    [0121] d = P。 Q。 = P , Q , = Ρ 2 Q2 = ' · · · .· = Ρ η Q η
    [0122] . ··· ( 9 ) また、 参照波 RWは入射角度ひ (≠ 0 ) を持つ斜めに入身†する平 行波である。 こうして前出の評価関数 （ 5 ) 式または （ 8 ) 式を満 たし、 また収差を低減し、 等速走査を行うように上記パラ メ一夕 d とひを適切に定める。
    [0123] 第 6図は上記の設定による値である。 同図 （ a ) は （ 5 ) 式を用 いての最適化を行った結果で、 横軸は感光ドラムの走査中心を 0. 0 とする走査幅を示し、 縦軸は光路長差である。 この図によれば、 走査幅土 1 0 8 mm ( A 4判走査） での主走査方向の光束の最外郭 同士の光路長の差は最大で 3 0 λ以内であり、 これは距離に換算す ると 0. 0 3 mm以内となる。 全光路長はこの例では 6 4 1 mmで あり、 光路長の差は殆どなく同一と見做せる。 再生波の半導体レー ザの波長； I 2 = 7 8 0 nm、 ホログラム回転板 1 0は均一ピッチで その空間周波数は 1 7 6 5 〔本 Zmm〕 とした。 ホログラム回転板 1 0への入射角度は 4 4. 2 ° 、 入射するホログラム回転体 1 0の 半径は 4 0 mmであった。 また、 定置ホログラム板 2 0のパラメ一 夕に関しては d = 3 6 4 mm、 ひ = 6. 5 ° であつた。 ホログラ厶 回転体 1 0 と定置ホログラム板 2 0の距離は 2 1 8 m m , また定置 ホログラム板 2 0から結像面 4 までの距離は 3 6 0 m mであった。 また、 評価関数 （ 8 ) 式を満足するために、 ホログラム回転体 1 0に対する定置ホログラム板 2 0の傾きは 4 5 . 0 ° とした。 第 6 図 （b ) はその時の走査ビームの特性を示している。 即ち、 走査幅 力 2 1 6 m mに対して、 ビーム半径は 1 8 以内であり、 直線性 は第 6図 （ c ) に示すように土 7 8 m以内、 また等速性は土 0 . 1 2 %以内であった。 さらに、 半導体レーザの波長変動に対しては、 モー ドホップによる 0 . 3 n mの波長ずれに対しても、 主走査方向 で 1 〃m以内と非常に小さ くできた。 第 3図に示したように、 定置 ホログラム板 2 0で最終的に直線走査にするため、 定置ホログラム 板 2 0上でのホログラム回転板 1 0による走査線は第 3図のように 単調に曲がり、 1 m mのずれがあった。
    [0124] 本作成例の定置ホログラム板の干渉縞のパターンが分かったため、 電子ビームやレーザプロッタによる描画で作成できる。 この定置ホ ログラム板ホログラフィ ック露光により作成する方法については、 次の例で述べる。
    [0125] 一般に高回折効率を持つホログラム材料の波長感度は、 半導体 レーザの波長より短い所にある。 このため、 一般的にホログラフ ィ ッ ク露光で作成するためにはこの波長比による収差も考慮しなけ ればならない。 作成波の波長をス 1 として、 また波長比をス 2 Zス 1 で定義する。 この波長比による収差を考慮した結果、 ホログラム に必要な球面収差波は、 第 1 の実施例で用いた dを、 d と sの積に 置き換えるだけで良い。 そして、 第 1 の実施例と同様に、 斜めに入 射する平行光である参照波を用いて最適化を行った。 適切な干渉縞 分布がわかれば、 この複雑な収差を持つホログラムをホログラフ イ ツ ク露光により作成する必要がある。 この時、 ホログラフィ ッ ク 露光では出来るだけ簡素な光学系を用いる。
    [0126] 第 7図は、 本発明における定置ホログラム板 2 0の第 2の実施例 を示し、 この球面収差波は、 無収差の発散球面波を球面レンズであ る平凹レンズに入射して出射する波面のものを用いた時である。 こ の収差量に一致するように、 平凹レンズを含めて他のパラメ一夕を 最適化した。 即ち、 ス 1.= 4 4 1. 6 nm (H e C d レーザ） とし、 また半導体レーザの設計波長； I 2 = 7 8 0 nmである。 この時の平 凹レンズの厚みは中心で 3. 0 mm. 材質 BK 7、 屈折率し 5 1、 曲率 1 1 5. O mmであった。 また発散球面波の点光源位置 S。 か ら平凹レンズまでの距離 d。 = 4 3 9. O mm、 平凹レンズから定 置ホログラム板 2 0 までの距離 L T 1 = 6 9. 0 mmである。
    [0127] また、 第 8図 （ a ) は第 7図による設計結果のホログラフィ ック 露光により作成した定置ホログラム板 2 0による走査ビームの収差 像であり、 2 0〃m以内の非常に小さな収差になっている。 また、 第 8図 （b) に示したものは、 第 5図で得た必要なホログラムによ る走査ビームのスポッ ト像であり、 ほぼ同一である。 この作成例で はホログラフィ ック露光を簡単な球面収差波で達成でき、 露光系の 調整も極めて容易という著しい効果を有する。
    [0128] 〔第 3の実施例〕
    [0129] 以下に説明する第 3の実施例では、 ホログラム回転板 1 0に入射 する入射波は収束球面波である。 この時のホログラム回転体 1 0の 位相伝達関数 Ψは下記の （ 1 0 ) 式を満足すればよい。
    [0130] ¥= 2 ττ/λ , ' V ' + Υ +F ^
    [0131] — 27Γ ,ス， " + ( Υ - Υ 2)2 + (F2
    [0132] - ( 1 0 ) これは、 参照波は、 点光源が回転体の回転軸上の距離 F , にあり、 作成波長が I , ' であることを示す。 ここでス， ' は仮想的な作成 波長とする。 また、 物体波は、 点光源位置が走査中心軸上の回転軸 上から距離 Y2 、 高さ F2 の球面波であり、 この作成波長は仮 想的な波長 λ , 〃 であることを示す。 このように、 参照波と物体波 の作成波長を仮想的に異ならせることを考える。 また、 再生波の I
    [0133] 2 と、 】 〃 の比 I 2 ノス , 〃 が Sである。 ここで収束球面波を入 射すると仮定して （ 1 0 ) 式のホログラム回転体 1 0を持つ走査装 置において、 （ 5 ) 式の最適化を試みた。
    [0134] この結果、 直線性は第 9図 （ a ) に示すように ± 0. 1 mm以内 となった。 またビーム半径は第 9図 （b) に示すように 1 8 〃m以 内であった。 また等速性は ± 0. 2 2 %以内と良好であった。 また 半導体レーザの波長変動に対する主走査方向の変動量は 0. 3 nm の波長変動では 1 〃 m以内と充分であった。 ここで、 ホログラム回 転体 1 0に入射する半径は 4 5 mm、 ホログラムた回転板 1 0 と定 置ホログラム板 2 0の距離は 1 8 2 mm, 定置ホログラム板 2 0か ら結像面までの距離は 2 7 7 mmであり、 定置ホログラム板 2 0の 傾きはホログラム回転体 1 0に対し 6 4. 2 ° であつた。 また、 参 照波の λ ΐ ' = 3 3 0 nm、 F 1 = 2 0 0 mmであつた。 物体波の λ 1 " = 7 8 nmであり、 従って S = l 0であり、 F 2 = l 0 6 0 mm、 Y 2 = 9 5 mmであった。
    [0135] この実施例では入射波は収束球面波であり、 しかも、 ホログラム 回転体面から収束する点までの距離は、 定置ホログラム板面と結像 面までの距離にほぼ等しい 2 0 0 mmとした。 この時、 半導体レー ザの波長の変動が環境条件で 1 0 nm変わることがあっても、 ビー 厶半径は 1 8〃111が 1 8. 5〃mになる程度でビ一厶径の劣化は全 くなかった。 なお （ 1 0 ) 式で表されるホログラムは作成波の波長 を仮想的なものとしているが、 電子ビームやレーザプロッタによる 描画が作成できる。 また、 これをホログラフィ ッ ク露光により作成 する時は本出願人の出願になる特願昭 6 3— 7 2 6 3 3号で提唱し たような補助光学系を用いて作成ができる。
    [0136] 〔第 4の実施例〕
    [0137] 次に第 4の実施例を説明する。 第 1 0図 （ a) , (b) はホログ ラム回転体 1 0の基板の平行度による走査線の位置変動を補償する ものである。 この第 4の実施例では、 ホログラム回転体 1 0に入射 するビームは同図 （ a ) , (b) に示すように、 走査方向 （ホログ ラム回転体 1 0上では回転方向） と直交方向の副走査方向で収束す るビームを用いている。 この場合、 定置ホログラム板 2 0に入射す る波は円筒波であるため、 これに適した参照波に変えることを考え た。 この結果、 定置ホログラム板 2 0を作成する物体波については 第 5図と同様な球面収差波を用い、 参照波はたとえば、 下記 （ 1 1 ) 式に示すような方向余弦を持つ波を用いればよい。
    [0138] m = C o - (y - y o)/V 0 + χ' + (y - y 0)'2
    [0139] - ( 1 1 ) 但し、 C：。 ， y。 ， Ζ。 は定数 参照波は上記 （ 1 1 ) 式のようにコマ収差波であるが、 物体波は球 面収差波である。 この収差量は所望の性能を出すように適切に選択 できる。 第 1 1図はこの結果を示している。 同図 （ a) は直線性を 示し、 同図 （b) はその時のビーム半径である。
    [0140] このように本発明による時は、 直線性 ± 0. 4 / m以内と極めて 良好である。 また、 ビーム半径は最大で 8 以内と充分な収差補 正が出来る。 等速性が ± 0. 1 3 %以内と良好である。 また、 半導 体レーザの波長変動が 1 nmあっても第 1 1図 （ c ) に示すように 主走査方向でも 3 m以内、 副走査方向でも 3 m以内と大幅に補 償できる。 ここで、 物体波、 再生波、 ホログラム回転体 1 0のパラ メータや、 定置ホログラム板との相互の位置関係は、 第 1 の実施例 と全く同一のパラメ一夕とした。 また、 y。 =— 5 mm、 Z。 = 3 2 1 mmであった。
    [0141] 次に、 ホログラム回転体の基板の平行度の精度の緩和状態は以下 の程度である。 ホログラム回転体 1 0の基板の平行度が 1分 （ P— P ) と大きいものであっても、 副走査方向のずれは 5 / m以内と極 めて補正度は良好である。 これは、 従来のホログラム回転体 1 0の 基板の平行度が数秒しか許容できなかったことに対し、 大幅に緩和 されており、 ホログラム基板の低価格化にとって非常に効果が大き い。
    [0142] この定置ホログラム板を作成するためには、 第 1 2図に示すよう に、 物体波は球面レンズにより球面収差波を発生し、 参照波は （ 1 1 ) 式のようなコマ収差 9の方向余弦を満足するように同様の球面 レンズ 8を用いて実現すればよい。
    [0143] 〔第 5の実施例〕
    [0144] 第 1 3図は第 5の実施例を示している。 1枚の定置ホログラム板 に 2枚のホログラムを形成し、 一方のホログラム 2 0 — 1 の作成波 には今まで述べてきた定置ホログラム板作成用物体波と波面 Cを記 録し、 もう一方のホログラム 2 0 — 2の作成波には、 今まで述べて きた定置ホログラム板作成用参照波と波面 Cで作成し、 図のように 重ねあわせれば、 先の実施例と同様の特性が出る。 この実施例では、 定置ホログラム板がほとんどィン · ライン型に近い場合にホログラ フイ ツク露光が難しい時に最適である。
    [0145] こう して、 それぞれは軸外し型のホログラムになるため、 回折効 率も高いものとなる。 また、 この 2つのホログラム板により、 さら に光路長を一定にし、 半導体レーザの波長変動による走査光の特性 劣化をより細かく補償できる。 なお、 以上の定置ホログラム板はィ ンジェクショ ンを用いて大量の複製が可能であるから工業的かつ価 格的に有利である。 なお、 ホログラム回転体はディスクに限ること なく、 円筒、 円錐、 角錐などの形態にも本発明は適応できることは いうまでもない。
    [0146] 以上説明してきたように、 本第 1 の発明によれば 2枚のホログラ ムにより、 簡素で低価格な光学系が提供できる。 そして、 半導体 レーザの波長の変動に対する走査線のずれもなく信頼性の高い走査 光学系が容易に実現できる。
    [0147] 〔第 2の発明〕
    [0148] 次に本出願に係る第 2の発明について第 1 5図及び第 1 6図を用 いて説明する。 第 1 5図は、 本発明の第 1の態様の光ビーム走査装 置を示す斜視図であり、 第 1 6図はその平面図である。 光ビーム走 查装置 1 0 0は、 少なく とも第 1 のホログラム板 1 1 0及び第 2の ホログラム板 1 1 2から成る。 1 2 0は走査面である。
    [0149] 第 1 のホログラム板 1 1 0は、 例えば収束球面波を平行波に変換 する可動ホログラムであり、 第 2のホログラム板 1 1 2は、 例えば 平行波を収束球面波に変換する固定ホログラムである。 第 1 のホロ グラム板 1 1 0から収束点までの距離を F , 、 第 2のホログラム板 1 1 2から収束点までの距離を F 2 、 第 1のホログラム板 1 1 0力、 ら第 2のホログラム板 1 1 2までの距離を とする。 光源の中心波 長を λとする。
    [0150] ビー厶径 Wの入射ビームが第 1 のホログラム板 1 1 0に垂直に入 射し、 角度 Θ， にて回折した後、 第 1 のホログラム板 1 1 0に平行 な第 2のホログラム板 1 1 2に入射し、 角度 0 2 にて回折し、 第 2 のホログラム板 1 1 2から距離 F 2 の所に位置する走査面 1 2 0に 結像するものとする。
    [0151] ここで、 第 1 のホログラム板 1 1 0及び第 2のホログラム板 1 1 2の空間周波数をそれぞれ ί , , f 2 とすると次式が成立する。
    [0152] s i n Θ ] = f ) λ
    [0153] s i n Θ i + s i n θ 2 = f 2 λ
    [0154] 故に、
    [0155] s i n θ 2 = ( f 2 一 f i ； A
    [0156] 光源の中心波長 λに Δ 1だけ波長ずれが生じたとすると、
    [0157] cos Θ 1 · A Θ i = ί Α λ cos Θ ! · A Θ +cos Θ 2 · A Θ 2 = f 2 Δ λ が成立する。
    [0158] 故に、
    [0159] cos θ 2 · Α θ , = ( ί 2 - ί ι ) Δ λ
    [0160] =sin θ 2 (厶； I Ζス）
    [0161] となる。
    [0162] 波長ずれによって発生する走査ビームの位置ずれ量△ Xは、 Α Χ = Α θ 2 ( F a /cos Q ) /cos θ i
    [0163] = F 2 sin 02 (Δ λ / λ ) /cos 3 θ 2
    [0164] - ( 2 1 ) となる。
    [0165] 走査ビーム径 Dは Fナンパと開口 Wによって、
    [0166] D = k ■ F · λ
    [0167] = k · A ( F 2 /cos Θ / (Wcos Θ 2)/cos Θ 2.
    [0168] = k (F2 /W) ( A/cos3 ^ 2)
    [0169] … ( 2 2 ) で与えられる。 ここで、 kはけれらに関連した定数である。
    [0170] 一般にプリ ン夕などの光走査装置において適切な解像度を維持す るためには、 走査ビームの位置ずれ量 ΔΧは走査ビーム径の 1 Z 4 以下が要求される。 したがって、 ΔΧ Dは、 式 （ 2 1 ) 及び式 ( 2 2 ) より、
    [0171] ΔΧ/D^sin θ 2 · (W/k)(A λ/λ 2)< 1 /4
    [0172] … ( 2 3 ) となる。
    [0173] 一方、 光路差 位置は、 W ' sin θ 2 で与えられる。 したかつ て、 式 （ 2 3 ) より、
    [0174] Δ ø , =Wsin Θ 2 < ( 1 / 4 ) k ( Λ 2 /Δ λ )
    [0175] … ( 2 4 ) となる。 ここで、 一般に、 k〜 2であるから、
    [0176] Δ ø , < C ( A 2 /Δ λ ) … （ 2 5 ) となる。 ここで、 C = 0. 5以下の定数である。
    [0177] 以上によって、 波長変化に対して光走査装置が十分な解像度を得 るためには、 走査ビーム内の光路差が、 C ( λ 2 ΖΔ λ ) 以下であ ることが必要となる。
    [0178] 走查ビームの波長ずれによるフォ一カスぼけについても上述の条 件が以下により成立する。 R a y 1 e i g hの.分解能によると、 フォ一カスぼけを生じない波面収差は λ / 4以下である。 ここで、 波長ずれが△スのときの波面収差は、 走査ビームの光路差を△ 02 とすると、
    [0179] Δ Φ 2 (Α λ/ λ ) < λ/ ) で与えられる。 '
    [0180] 故に、
    [0181] Δ 02 < ( 1 / 4 ) ( λ 2 /Α λ ) - ( 2 6 ) となる。
    [0182] 以上の式 （ 2 5 ) 及び （ 2 6 ) から、 波長変化あるいは波長分散 に対して走査ビームの解像度を一定に保っためには、 走査ビームの 光路差 Δ øは、
    [0183] △ ø =厶 0 , +Δ 02 < Ο ( ΐ 2 /Δ ΐ )
    [0184] … ( 2 7 ) の関係を満足することが必要である。
    [0185] ここで、 Cは定数である。 したがって、 式 （ 2 7 ) を満たす光 ビーム走査装置においては、 たとえ光源に波長ずれが生じても、 走 查ビームの位置ずれ、 走査ビームのフォーカスぼけやフォ一カスず れが発生することがない。
    [0186] 第 1 7図〜第 1 9図に式 （ 2 7 ) 式を満足する光走査装置の構成 例を示す。 第 1 7図〜第 1 9図では、 可動である第 1のホログラム 板 1 1 0及び固定された第 2のホログラム板 1 1 2がそれぞれ 7つ のセグメ ン トに分かれている。
    [0187] 第 1 8図で第 1 のホログラム板 1 1 0の位置が X 4 のとき入射 ビームは第 1 のホログラム板 1 1 0のセグメ ン ト 4が回折され、 つ いで第 2のホログラム板 1 1 2のセグメ ン ト 4 ' で回折され、 点 P 4 に到達するが、 ここでビ一厶内の光路差が （ 1 / 2 ) (ス 2 Ζ Δ λ ) 以下となるように 2つのホログラム板 1 1 0 , 1 1 2は設定さ れている。
    [0188] ついで第 1 のホログラム板 1 0がたい 1 7図に示すように右方に 移動したとき、 入射ビームはセグメ ン ト 1 で回折され、 更に第 2の ホログラム板 1 1 2のセグメ ン ト 1 ' で回折され、 点 Ρ , に到達す ο
    [0189] 同様に第 1 9図では、 入射光はセグメ ン ト 7及びセグメ ン ト 7 ' で回折され、 点 P 7 に到達する。
    [0190] 以上の第 M番目及び第 M ' 番目のセグメン 卜の間でいずれの場合 もビーム内の光路差が （ 1 / 2 ) ( λ 2 / Δ λ ) 以下となるように、 第 1 のホログラム板 1 1 0及び第 2のホログラム板 1 1 2を設定す る ο
    [0191] 以上の光ビーム走査装置で第 1 のホログラム板 1 1 0を往復動さ せることにより、 波長ずれ Δスに対して走査ビーム位置及び走査 ビームのフ ォーカスぼけあるレ、はフ ォーカスずれのないディ ジ夕ル 光走査装置を得ることができる。 尚、 セグメ ン ト間が連続となるよ うにホログラムを構成するとアナログ光走査装置が得られる。
    [0192] 次に、 第 2 0図に示した代表的なホログラム走査系の平面図に よって本第 2の発明の第 2の態様にかかる光ビーム走査装置の原理 を説明する。 尚、 第 2 0図において第 1 5図及び第 1 6図で示した 構成と対応する構成には同一符号を付す。 第 2 0図における光ビー ム走查装置 1 0 0は、 少なく とも第 1 のホログラム板 1 1 0及び第 2のホログラム板 1 1 2から成る。
    [0193] 第 2 0図に示す光ビーム走査装置 1 0 0の第 1 のホログラム板 1 1 0 (焦点距離 1 , ) には走査ビームとして収束球面波が入射角 にて入射し、 この収束球面波は第 1 のホログラム板 1 1 0によって 発散球面波に変換されて出射角 5にて第 1 のホログラム板 1 1 0を 出射する。 第 2のホログラム板 1 1 2は、 第 1のホログラム板 1 1
    [0194] 0 と平行に且つ光軸距離 1 4 (第 2 0図の H, 〜H3 間の距離） の 位置に配置されている。
    [0195] 第 1 のホログラム板 1 1 0から出射された発散球面波は、 入射角 5、 焦点距離 1 3 (同図の H2 〜H3 間の距離） にて第 2のホログ ラム板 1 1 2に入射し、 第 2のホログラム板 1 1 2によって収束球 面波に変換され、 かかる収束球面波が焦点距離 1 2 (同図の H3 〜 H4 間の距離） 、 出射角 /3にて第 2のホログラム板 1 1 2から出射 されるとする。
    [0196] このとき、 走査ビーム光束の光路差を 0にするだめには、 即ち、 光軸及び結像に関して色消しとなる条件として、
    [0197] sin a = { 1 3 ( 1 3 - 1 4)} sin
    [0198] - { 1 4 ( 1 3 - 1 4)} sin (5 - ( 2 8 ) cos2 / 2 / = { 1 4 / ( 1 3 - 1 4)2 /2 } cos2d
    [0199]
    [0200] … ( 2 9 ) が成立しなければならない。
    [0201] ここで、 第 1のホログラム板 1 1 0に対して入射する球面波の光 軸が垂直であるとすれば、 即ち = 0 とすれば、
    [0202] k (<5) = 1 4 / 1 3 ( 3 0 ) とおけば式 （ 2 8 ) は、
    [0203]
    [0204] となる。
    [0205] 尚、 k ( δ ) は、 第 1のホログラム板 1 1 0を出射する走査ビ一 厶の発散の程度を表すハラメータと考えることができる。
    [0206] したがって、 式 （ 3 1 ) を満足する光ビーム走査装置においては、 本発明の第 1 の態様で説明した式 （ 2 7 ) の走査ビームの光路差△ Φの値を 0 とすることができる。
    [0207] それ故、 本発明の第 2の態様によれば、 光源に波長ずれが生じて も、 本発明の第 1の態様の光走査装置より も一層、 走査ビームの位 置ずれ、 走査ビームのフォーカスぼけやフォーカスずれが発生する ことのない光走査装置を得ることができる。
    [0208] ここで、 k ( δ ) を 5に関して展開し近似すると、
    [0209] k (5) = k。 十 k l ( 2 - ( 3 2 ) となる。
    [0210] 第 2のホログラム板 1 1 2の空間周波数 f (x) は、 （sin δ - sin β ) Ζスであるから、
    [0211] Λ f (χ) = { 1 - k ( ά) } sin d
    [0212] = ( 1 一 k。 ― k , 52 )' si"
    [0213] … ( 3*3 ) が成立する。
    [0214] 空間周波数 f ( x ) の一次微分 f ' ( X ) は、 第 1 のホログラム 板 1 1 0 と第 2のホログラム板 1 1 2 との間の距離を L ( L = £ とすれば、 tan ( = xZLであるから、 式 （ 3 1 ) より、
    [0215] λ ί ' (χ) = {- 2 k , (5sin δ + ( l - k 0
    [0216] - k , <52 ) cos d } xcos 2 5/L
    [0217] … ( 3 4) となる。
    [0218] 一方、 一般に第 2のホログラム板 1 1 2において、 入射波の物点 から第 2のホログラム板 1 1 2までの距離及び像点から第 2のホロ グラム板 1 1 2までの距離を各々 a ( 及び b ( δ ) とすれば、 次の結像関係
    [0219] cos3<5/a ( (5) +cos2 β/b ( δ ) = λ f ' (x)
    [0220] … ( 3 5 ) が成立する。 走査の中心部 （ 5→ 0 ) では、 式 （ 3 4 ) と式 （ 3 5 ) から、 1ノ a ( 0 ) + 1 b ( 0 ) = ( 1 - k。 ） Z L
    [0221] … ( 3 6 ) が成立する。
    [0222] 上式において、 平面結像となるためには、 b ( δ ) = b ( 0 ) - b o となればよい。 また、
    [0223]
    [0224] の関係がある。
    [0225] ここで、 a ( δ ) を 5のべき級数で展開すると、
    [0226] 1 /a ( δ ) = λ f ' (x) /cos3 δ - cos33 Xcos3 ά / b 0
    [0227] = {- 2 k, δ ( (5 + d 3 / 3 +…）
    [0228] + ( 1— k^—k, (52 } ZL
    [0229] - { 1 + ( 3 / 2 )( l - k o2) δ 2' } / b o
    [0230] … ( 3 8 ) となる。
    [0231] 式 （ 3 7 ) より、
    [0232] 1 /a (ά) =k (<5) /L
    [0233] 二 ( k o + k , <52 ) /L - ( 3 9 ) である。
    [0234] したかって、 式 （3 8) と式 （3 9) を比較すると、
    [0235] 1 /b。 二 ( 1 - 2 k 0)/L … ( 4 0) k , =一 ( 3/8)(1 一 k。2)( l - 2 k o)
    [0236] - ( 4 1 ) となる。
    [0237] 結局、 k ( δ ) 及び a (d) を、 下式
    [0238] k ( δ ) = k。 - （ 3ノ8)(1 -}^。2)(1 - 2 0)(52
    [0239] … ( 4 2 ) a (ά) =L/k ( δ - (4 3) に従って定めれば、 光源の波長ずれに対して光軸が変動しない光走 査装置が得られる。
    [0240] ここで、 k。 は光学系の特性を定めるパラメ一夕である。 式 （ 4 0 ) において、 b。 が正であり、 k ( δ ) が 0以上を仮定している ことにより、
    [0241] 0 < k < 0. 5 -.. ( 4 4 ) となる。
    [0242] また、 第 1 のホログラム板 1 1 0に入射する収束球面波は、 式 ( 2 9 ) よりひ = 0及び式 （ 3 0 ) 、 式 （ 3 2 ) により定まる。 こ こで、 1 , は第 1 のホログラム板 1 1 0へ入射する走査ビームから 一般的には定数となる。 したがって、 （5 = 0の場合を考えれば十分 である。 以上の結果より、 1 , は次式で与えられる。
    [0243] 1 Z 1 , = ( k L + 1 /b 0)/ ( 1 - k o)2 式 （ 4 0 ) から結局、
    [0244] 1 , = L - ( 4 5 ) となる。
    [0245] 以上の結果より、 色収差のない光走査装置の条件として次のこと が導かれる。
    [0246] ①結像に関する色消し条件を満足するためには、 第 1 のホログラ ム板 1 1 0に入射する入射波は収束球面波であることが必要である ②第 2のホログラム板 1 1 2への入射角を 5としたとき、 第 2の ホログラム板 1 1 2の空間周波数 f (x) を、
    [0247] f (x) - { 1 - k ( d) } sin (5 また、
    [0248] k ( 5 ) = k。 一 （ 3 Z 8 ) ( 1 - k o2)( l - 2 0) δ 2 とする必要がある。
    [0249] ③上式で k ( δ ) は、 第 2のホログラム板 1 1 2に対する発散入 射波光源の位置を定めるものであり、 光軸に関する色消し条件を満 足するためには、
    [0250] a ( δ ) = L/ ( δ ) とする必要がある。 ―'
    [0251] ④このとき、 第 2のホログラム板 1 1 2から出射する走査ビーム は、
    [0252] l Zb。 = ( l — 2 k。 ） /L に従って平面結像する。
    [0253] 次に、 第 2 1図に示した代表的なホログラム走査系の平面図に よって本第 2の発明の第 3の態様にかかる光ビーム走査装置の原理 を説明する。 第 2 1図における光ビーム走査装置 1 0 0は、 少なく とも第 1 のホログラム板 1 1 0及び第 2のホログラム板 1 1 2から 成る。
    [0254] 第 2 1図に示す光ビーム走査装置 1 0 0の第 1 のホログラム板 1 1 0 (焦点距離 1 , ) には走査ビームとして収束球面波が入射角 にて入射し、 この収束球面波は第 1のホログラム板 1 1 0によって 収束球面波に変換されて出射角 5にて第 1のホログラム板 1 1 0を 出射する。
    [0255] 第 2のホログラム板 1 1 2は、 第 1のホログラム板 1 1 0 と平行 にかつ光軸距離 1 4 (第 2 1図の H, 〜H3 間の距離） の位置に配 置されている。 第 1 のホログラム板 1 1 0から出射された収束球面 波は、 入射角 5、 焦点距離 （ 1 3 — 1 4 ) (同図の H2 〜H3 間の 距離） にて第 2のホログラム板 1 1 2に入射し、 第 2のホログラム 板 1 1 2によって収束球面波に変換され、 かかる収束球面波が焦点 距離 1 2 (同図の Hs 〜H4 間の距離） 、 出射角 にて第 2のホ^ グラム板 1 1 2から出射されるとする。 ここで、 1 3 は図 7の H, 〜H2 間の距離である。
    [0256] このとき、 走査ビーム光束の光路差を 0にするためには、 即ち、 光軸及び結像に関して色消しとなる条件として、 次式
    [0257] sin a― ( 1 - 1 4 / 1 3 ) sin β
    [0258] + ( 1 4 / 1 3 ) sin (？ - ( 4 6 ) cos2a/2/ l , = { 1 4 / 1 3V2 } cos25
    [0259] … （ 4 7 ) が成立しなければならなレ、
    [0260] ここで、 k ' ( δ = 1 / 1 3 とおく と、 本発明の光ビーム走 査装置の第 2の態様において議論したと同様に、 色収差のない光 ビーム走査装置を得るためとの条件として次のことが導かれる。
    [0261] ①結像に関する色消し条件を満足するためには、 第 1 のホログラ ム板 1 1 0に入射する入射波は収束球面波であることが必要である c
    [0262] ②第 2のホログラム板 1 1 2への入射角を <5としたとき、 第 2の ホログラム板 1 1 2の空間周波数 f ( X) を、
    [0263] f (x) = { 1 - k ( (5) } sin (？ また、
    [0264] k ( ( ) = k ' ( δ ) / { 1 - k ' ( δ ) }
    [0265] = k o - ( 3 / 8 ) ( 1 - k ο 2 ) ά 2 k o = k ' 0 / ( l - k ' o )
    [0266] k ' o = L / ( L - a o )
    [0267] とする必要がある。
    [0268] ③上式で k ' ( (5) は、 第 2のホログラム板 1 1 2に対する収束 入射波光源の位置を定めるものであり、 光軸に関する色消し条件を 満足するためには、
    [0269] a ( (5) = L/k ( δ)
    [0270] = i k ' ( δ ) - 1 } L/k ' ( 5) < 0 とする必要がある。 ここで、 a。 が負の値をもっということは、 第 2のホログラム板 1 1 2に入射するビームが収束球面波であるこ と を示す。
    [0271] ④このとき、 第 2のホログラム板 1 1 2から出射する走査ビーム は、 に従って平面結像する。 ⑤上式において、 b。 は正であるから、 0 く k ' 。 く 1でなけれ ばならなレ、。
    [0272] 以上から判るように、 第 2のホログラム板 1 1 2に入射する光が、 本発明の第 2の態様にて述べた発散球面波の場合の kに対して、 本 発明の第 3の態様における第 2のホログラム板 1 1 2から出射する 光が収束球面波の場合の k ' は、
    [0273] k ' ( 5) = k ( 5) /" {k ( 5) - 1 }
    [0274] と置けばよいことになる。
    [0275] このとき、 kは 0〜 0. 5力、ら、 一∞〜 0. 5の範囲に拡張する ことができる。 尚、 7 = 1 — k、 77 ' = 1 — k ' 、 τ = / η ' と おく と一般化することができる。
    [0276] 第 2 2図に、 第 1 7図〜第 2 0図に示す構成において、 因子 kを 変えた場合の第 1 のホログラム板への入射波及び出'射波、 並びに第 2のホログラム板からの出射波の形態を示す。
    [0277] 〔第 1 の実施例〕
    [0278] 第 2 3図に、 上記した第 1の態様に係る並進型の光ビーム走査装 置の第 1の実施例を示す。 可動である第 1のホログラム 1 5 0は、 ボイスコイルモ一夕などの並進機構 1 6 0によって、 図中 X方向に 直進駆動される。 ホログラム面内で X方向に垂直な方向を Y方向と する。
    [0279] 第 1 のホログラム板 1 5 0、 及びこれと距離 Lだけ離れた位置に 配置され固定された第 2のホログラム板 1 1 2として、 X方向及び Y方向の空間周波数分布 f x , f y が次式
    [0280] 第 1 のホログラム 5 0 ：
    [0281] f x λ = X , /F ,
    [0282] f y λ = y , /F , - ( 4 8 ) 第 2のホログラム 1 2 ：
    [0283] f λ = X 2 /F 2
    [0284] f r λ = γ 2 /F2 ··· ( 4 9 ) で表されるものを用いる。 ここで、 添字はそれぞれ第 1 のホログラ ム板 1 5 0及び第 2のホログラム板 1 1 2上の座標を示す。
    [0285] 今、 可動である第 1 のホログラム板 1 5 0に対して垂直に焦点距 離 F】 の収束球面波を入射すると、 ほぼ平面波の走査ビームが第 1 のホログラム板 1 5 0から出射される。 このビームは固定された第 2のホログラム板 1 1 2によって回折され、 走査面 1 2 0上に収束 する。 第 1のホログラム板 1 5 0が距離 X , だけ移動すると、 第 1 のホログラム板 1 5 0からの出射ビームは角度 0 , =sin ― ( X , /F , ) だけ変更される。 この出射ビームは、 第 2のホログラム板 1 1 2上の, L tan θ , に角度 0 , にて入射し、 角度 02 にて出射 される。
    [0286] ここで、 sin Θ 2 - X 2 / F 2 -sin 6>】
    [0287] = L tan Θ , /F 2 -sin θ ,
    [0288] = L tan {sin ― ( x i /F i)}
    [0289] /F2 - x , /F }
    [0290] である。
    [0291] 波長ずれ Δ λに対して良好な条件は、 式 （ 2 7 ) より
    [0292] Δ ø =W · sin θ 2 < ( 1 / 4 ) ( Λ 2 /Δ Λ ) である。
    [0293] 故に、
    [0294] sin θ 2 = L tan {sin ― (x】 / } /F 2 - x i /¥ .
    [0295] < ( 1 / 4 W) ( Λ 2 /Α λ ) ≡ ξ - ( 5 0 ) x 2 = L tan Θ i ··· ( 5 1 ) となる。
    [0296] ここで、 L = F2 とすると x , /F i , θ , , Θ 2 の関係は、 第 2 4図のようになる。 また、 ξ = ( 1 / 4 W) ( λ 2 /Α λ ) は、 λ = 7 8 O nmのとき第 2 5図のようになる。
    [0297] 以上のとおり、 表 2の sin Θ 2 と表 3の ^の値より、 波長変動に 強い走査光学系の構成が得られる。 一例として、 波長変動 1 nmの半導体レーザを用い、 式 （ 4 8 ) 、 式 （ 4 9 ) で F】 二 F 2 = 2 0 0 m ΙΏなるホログラムを用い、 第 1 のホログラム板 1 5 0 と第 2のホログラム板 1 1 2の距離 Lを 2 0 0 mmとし、 再生ビームのビーム怪を 2 mm (Fナンバー 1 0 0 ) とする光ビーム走査装置を構成すると、 このときの^は第 2 5図 ( A ) から 0. 0 7 6になる。
    [0298] 本装置で第 1 のホログラム板 1 5 0を ± 1 0 0 mm並進駆動 （X , /F ] = 0. 5 ) させると、 第 2 4図に掲載したとおり、 sin Θ 2 = 0. 0 7 7となり、 式 （ 5 0 ) が略成立する。 この結果、 走査 幅 （χ 2 の 2倍） が 2 5 2 mm (B 4サイズ） の光走査装置が得ら れ、 且つ本装置では波長ずれに起因するビーム位置ずれによって走 查性能が低下することはなかった。
    [0299] 〔第 2の実施例〕 ·
    [0300] 本発明の第 1 の態様による別の実施例を第 2 6図に示す。 第 1 の ホログラムとして回転ホログラムディスク 1 5 0を用いた。 この場 合でも、 固定された第 2のホログラム板 1 1 2 と組合せ、 式 （ 2 7 ) の条件を満足するように可動である第 1のホログラム板 1 5 0 と固定された第 2のホログラム板 1 1 2を構成すればよい。
    [0301] 好適な実施例は、 第 1 のホログラム板 1 5 0に平行に第 2のホロ グラム板 1 1 2を配置し、 第 2のホログラム板 1 1 2のホログラム の中心軸〇が第 1 のホログラム 1 5 0のビーム出射点に重なるよう に配置することによって達成される。
    [0302] 1：第 3の実施例〕
    [0303] 本発明の第 1 の態様による更に別の実施例を第 2 7図に示す。 可 動である第 1 のホ αグラムとして回転円錐台ホログラム 1 5 0を用 いている。 円錐台表面上にホログラムを球面波と平面波で作成する。 好ましくは、 回転軸に中心を持つ波面を円錐台表面に垂直な平面波 で作成する。
    [0304] 固定された第 2のホログラム板 1 1 2は第 1のホログラム 1 5 0 の円錐台表面と類似の傾斜を有し、 好ましく は平行に配置されてい る。 本構造で式 （ 2 7 ) を満足するように、 第 1 及び第 2のホログ ラ厶 1 5 0 , 1 1 2を設定すると波長ずれに強い光ビーム走査装置 が得られる。
    [0305] 〔第 4の実施例〕
    [0306] 可動である第 1 のホログラムとして円筒ホログラム 1 5 0を用い た、 本発明の第 1 の態様による更に別の実施例を第 2 8図に示す。 円筒表面上にホログラムを球面波と平面波で作成する。 好ま しく は、 回転軸に中心を持つ波面と平面波で作成する。
    [0307] 固定された第 2のホログラム板 1 1 2は好ま しく は円筒面と平行 に配置されている。 本構造で式 （ 2 7 ) を満足するように、 第 1 及 び第 2のホログラム 1 1 2 , 1 5 0を設定すると、 波長ずれに強い 光ビーム走査装置が得られる。
    [0308] 〔第 5の実施例〕
    [0309] 第 2 9図に、 本発明の第 1 の実施態様による電子式光ビーム走査 装置の実施例を示す。 可動である第 1 のホログラム 1 1 0は、 音響 光学素子によって形成される。 代表的には酸化テルル結晶に 5 5 M H z程度の中心周波数の高周波電界を印加し、 土 1 8 M H zの周波 数変調を行う と、 ピッチ dが 9〜 1 8 mの干渉縞の回折格子が発 生する。 この縞の時間的変化によって光走査ビームが回折される。
    [0310] ホログラム面内で X方向に （第 1 のホログラムの移動方向） 垂直 な方向を Y方向とし、 第 1 のホログラム 1 1 0及びこれと距離 L離 れた固定された第 2のホログラム板 1 1 2 として、 空間周波数分布 f , f r が次式
    [0311] f χ λ = A s i n ω t + Β， f y λ =
    [0312] [第 1 のホログラム 1 1 0 ] f x ス = x 2 Z F 2 , f y λ - y 2 / F 2
    [0313] [第 2のホログラム 1 1 2 ] で表されるものを用いる。 今、 第 1 のホログラム 1 1 0に垂直に平面波ビームを入射すると. 平面波の走査ビームが出射される。 このビームは第 2のホログラム 板 1 1 2によって回折され、 走査面 1 2 0上に収束する。 第 1 のホ ログラム 1 1 0によって回折された出射ビームは角度 0 , =sin 一 (Asin ω t + B) だけ偏向される。 この出射ビームは、 第 2のホ ログラム板 1 1 2上の位置 Ltan θ , に角度 0 , で入射し、 第 2の ホログラム板 1 1 2から角度 02 で出射される。
    [0314] ここで、
    [0315] sin Θ 2 = X 2 / F 2 -sin θ ,
    [0316] = L tan θ , /F 2 一 sin θ】
    [0317] = L tan {sin ― (Asin ω t + B ) }
    [0318] /F 2 ― (Asin ω t + B)
    [0319] である。
    [0320] 波長ずれに対して良好な条件は、 式 （ 2 7) より
    [0321] A 0 =Wsin 02 く （ 1 4 ) ( Λ 2 /Α λ
    [0322] である。
    [0323] 故に、
    [0324] I L tan {sin " (Asin ω ί + Β) } /
    [0325] F 2 一 (Asin ω t + B) I
    [0326] < ( 1 / W) ( A 2 Α λ )
    [0327] となる。
    [0328] sin 0 , が小さい場合は、 上式の左辺は I (LZF2 — l ) sin
    [0329] Θ 1 MAX I なる。 ここで 01 MAXは 5 ° 程度でめる。
    [0330] ここで、 光源 1 1 4 として中心波長が 7 8 0 nm、 波長ずれが 5 nmの半導体レーザを用い、 入射ビーム径 Wを 5 mmとすると、
    [0331] ( 1 / 2 W) (ス 2 /厶； I) = 0. 0 1 2
    [0332] となる。 従って、 LZF2 = 1 ± 0. 1 4 とすればよい。 一例とし て、 L = 1 0 0 mmとして F2 = l l 0 mmの光ビーム走査装置を 構成したところ、 波長ずれに影響されない光ビーム走査装置を得る ことができた。
    [0333] 第 2 9図には、 1 つの第 1 のホログラムを使用する実施例を示し たが、 第 1 のホログラムを 2つ以上多段階に配置することもできる。
    [0334] 〔第 6の実施例〕
    [0335] 第 3 0図には、 更に好適な構成として、 走査ビームのフォーカス ぼけを防止するため、 前記した第 5の実施例の前段で且つ発散光源 の後に収束レンズ 1 1 6及び拡大ホログラムレンズ 1 1 8を配置す ることによって平行光を形成し、 これを入射ビームとした例を示す。 第 5の実施例では、 平行光を収束するため走査ビームの中心と端 とで光路差 Δ øを生じている。 この値は、 F 2 = 1 1 0 m mの場合 には、 1 1 0 〃mとなる。 し力、し、 許容値は Δ 0 く ( 1 / 4 ) ( λ 2 / Α λ ) = 3 0 z mであるため走査ビームにフオーカスぼけが生 しる o
    [0336] 本実施歩ではこの差 8 0 mを補正することができる。 一例とし て、 球面の収束レンズ 1 1 6の焦点距離を 1 0 m mとし、 半導体 レーザ 1 1 4をレンズから 1 1 m mの距離に配置すると、 焦点距離 1 1 0 m mの収束波が得られる。 拡大ホログラムレンズ 1 1 8の焦 点距離を 1 1 0 m mとして、 この収束波をほぼ平行な波に変換する と、 前述の光路差を打ち消すことができる。 その結果、 フォーカス ぼけのない走査ビー厶を得ることができる。
    [0337] 〔第 7の実施例〕
    [0338] 第 3 1図に、 第 6の実施例で用いた音響光学素子の代わりに、 第 1 のホログラム 1 1 0 として液晶素子を用いた場合を示す。 光源 1 1 4 と第 1 のホログラム 1 1 0 との間には、 拡大ホログラムレンズ 1 1 8及び収束レンズ 1 1 6が配置されている。
    [0339] ピッチ 0 . 5 ；/ mの周期を持つ櫛形透明電極に電界を印加すると、 液晶の内部に位相差が生じるため、 ホログラムが形成される。 印加 電界を変化させることによって縞の無い状態とピッチが 0 . 5 〃m 及び 1 mの回折格子を作ることができる。 光源として半導体レー ザ 1 1 4を入射し、 第 2のホログラム板 1 1 2で回折させることに よって波長ずれに影響されない、 例えば光スィツチングを実現する ことができる。 尚、 第 3 1図には、 1つの第 1 のホログラムを使用 する実施例を示したが、 .第 1のホログラムを 2つ以上多段階に配置 することもできる。
    [0340] 第 3 2図に、 第 1のホログラムとして反射型の液晶素子を使用す る例を示す。
    [0341] 第 7の実施例にて使用した液晶素子の代わりに、 電気光学結晶、 例えば L i N b〇3 、 S r x B a ― x) N b 03 、 KD P、 G a A s、 Z n O、 L i T a 03 から第 1 のホログラムを構成することに よって、 走査ビームを回折させることもできる。 また、 第 1のホロ グラムとして音響光学素子、 液晶素子あるいは電気光学結晶を使用 することにより、 第 1のホログラムにおける走査ビームの回折を電 気的に制御することができる。 '
    [0342] したがって、 第 1のホログラムを機械的に移動させるよりも高速 で走査ビームを走査させることができるだけでなく、 光走査装置の 小型化が図れ、 可動部分がないため光走査装置の機械的性能の劣化 を招く こともない。
    [0343] 第 2 3図に示した光ビーム走査装置に基づき、 本発明の光ビーム 走査装置の第 2の態様及び第 3の態様を以下具体的に説明する。 第 1 のホログラム 1 1 0は平板状で収束波を発散波に変換する。 第 2のホログラム 1 1 2も平板状であるが発散波を収束波に変換す る。 第 1のホログラム 1 1 0を第 2のホログラム 1 1 2に対して相 対的に移動させる。 第 1のホログラム 1 1 0の移動方向を X方向と すると前述の解析に従って、 次の諸式が成立するように第 1及び第 2のホログラムを形成することによって、 波長ずれに対して走査 ビーム位置が変化しない光ビーム走査装置を得ることができる。
    [0344] k ((5) = k。 一 （3 8)(1 — k。2)( l— 2 k。）<52 k, =一 (3/8)(1 -ko2)(l - 2 k0)<52 b。 = L/ ( 1 — 2 k。）
    [0345] a ( (5) = L/k ( 5)
    [0346] sin 3 = k ( (5 ) sin 5
    [0347] W = L tan δ + b。 tan
    [0348] ここで、 第 1のホログラムに光が垂直に入射するものとし、 第 1 のホログラムの移動に伴って出射波の回折角度 <5が時間と共に変化 することとなる。
    [0349] 第 2 5図 （B) に、 k。 をパラメ一夕にした場合の k , , b。 の 所要値及び (5が 3 5。 の場合の第 2のホログラムの回折角 /3、 及び 走査距離 Wについて設計例を示した。
    [0350] また、 平面結像性を得るために、 ディスクからの出射角度 5が
    [0351] 0 ° と 3 5 ° で結像距離がほぼ同じになるよう構成例を第 2 5図
    [0352] (C) に示した。
    [0353] 尚、 設計においては、 次式を用いた。
    [0354] 1 / a ( 5) = k (<5) ZL= (k。 十 k , δ 2 ) /L sin β = k ( δ ) sin δ
    [0355] cos3 δ cos3 β
    [0356] + = ( 1 /L) cos2 δ {- 2 k ! dsin δ a ( δ ) b ( δ
    [0357] + ( 1 - k ( δ ))cos △}
    [0358] W= L tan δ + b。 tan β
    [0359] b o = L/ ( 1 - 2 k 0 )
    [0360] 本発明によれば、 波長変動あるいは波長分散性を有する光源に対 しても走査ビーム位置ずれあるいは走査ビームのフォ一カスずれや フォーカスぼけのない光走査装置を得ることができる。 また、 波長 ずれを補正するだけでなく、 平面結像性を有する光ビーム走査装置 を得ることができる。 本発明の光ビーム走査装置は安価な半導体 レーザあるいは発光ダイォードを使用できるため、 光ビーム走査装 置が安価に製造可能になる。 また、 ホログラムは量産複製ができる ため、 従来のポリゴンスキャナに比べて安価な光ビーム走査装置を 得ることができる。 本発明はレーザプリ ン夕用スキャナ、 P O Sス キヤナ、 光ヘッ ド、 3次元形状検査装置、 光スィッチなどに応用で きる。
    [0361] 〔第 3の発明〕
    [0362] 前記した第 1 の発明は、 入射光から結像面までの光束内の周辺光 路長を等しくする点に特徴を有し、 この構成とすることにより走査 線の位置ずれ補償を行なっている。
    [0363] 従って、 第 3 3図及び第 3 4図に示されるように、 光源部の半導 体レーザからの発散光をコリ メ一夕レンズ 3 1で、 並行光にし、 シ リ ン ドリカルレンズ 3 2で、 副走査方向で収束し、 主走査方向は並 行光とした場合 （又は主走査方向も収束した場合） には、 入射波の 副走査方向の焦点を、 ホログラム回転体 1 0上に持ってく る必要が める。
    [0364] しかしながら、 第 1 の発明では、 次の問題が発生するおそれがあ る。
    [0365] ①入射光から結像面 4 aまでの光束内の周辺光路長を等しく させ るには、 定置ホログラム板 2 0の回折角を小さくする必要があり、 例えば、 0 . 5 ° 程度とせざるを得ず、 空間周波数 （単位当たりの 干渉縞の本数） が低く、 回折効率が悪く、 結像面 4 aでの光パワー が弱くなる。
    [0366] ②回折角が小さい所謂ィン · ライン型のホログラムは、 ホログラ ムの作成において、 参照波と物体波とを近づける必要があり、 光露 光では、 極めて難しい。
    [0367] ③回折角が小さいと、 高次回折光の分離が困難となり、 不要な光 が混在してしまう。
    [0368] 本第 3の発明は上記の問題点に鑑み、 入射光から結像面 4 aまで の光束内の周辺の光路長を等しくするようにしても、 定置回折格子 板の回折角を大きくすることができる光ビーム走査装置を提供する ことを目的とするものである。 第 3 5図は本第 3の発明の原理を説明するための図である。
    [0369] 本第 3の発明では、 光源部 2 0 1 と、 回折格子を記録した回転体 2 0 2 と、 この回転体 2 0 2と走査面 2 0 4 との間に設けられ、 回 折格子を記録した固定扳 2 0 3 とを有し、 上記光源部 2 0 1からの 入射光を、 回転体 2 0 2の回折格子で回折するとともに、 回転体 2 0 2の回転により、 回折光を走査し、 固定板 2 0 3で回折して、 走 査面 2 0 4を光走査する光ビーム走査装置において、 走査方向と直 交する方向において、 回転体 2 0 2に入射する入射光の収束位置を、 回転体面より結像面側又は入射光側とし、 固定板 2 0 3が回転体 2 0 2からの回折光を回折して、 入射光から走査面 2 0 4 までの光束 内の周辺の光路長を等しく したことを特徴とするものである。 以下、 具体的な実施例について説明する。
    [0370] 〔第 1 の実施例〕
    [0371] 第 3 6図は、 本第 3の発明における第 1の実施例を示す構成図で ある。 同図において、 半導体レーザ 2 1 0の発散光は、 コリ メ一夕 レンズ 2 1 1 により、 並行光とされ、 シリ ン ドリカルレンズ 2 1 2 により、 副走査方向 Yで収束する。 ここで、 一方の光路長 R , 十 R 2 +R3 と、 他方の光路長 R , ' +R2 ' +R3 ' とを等しくする 条件において、 定置ホログラム板 2 0 3に回折角を持たせるには、 光路長 R3 と、 R3 ' との長さに差を持たせれば良い。 このために は、 その差だけ、 光路長 R , +R2 と、 光路長 R , ' +R2 ' とに 差を持たせる必要がある。
    [0372] そこで、 本実施例では、 走査方向と直交する方向において、 ホロ グラム回転体 2 0 2に入射する入射光の収束位置を、 ホログラム回 転体面より結像面側とし、 光路長 R , +R2 と、 光路長 R , ' +R 2 ' とに差を持たせて、 定置ホログラム板 2 0 3でホログラム回転 体 2 0 2からの回折光を大きく回折して、 入射光から走査面 2 0 4 aまでの光束内の周辺の光路長を等しくするようにした。 具体的に は、 このシリ ン ドリカルレンズ 2 1 2を、 第 3 4図の位置より、 ホ ログラム回転体 2 0 2側に移動することにより、 焦点位置は、 ホロ グラム回転体 2 0 2より結像面側、 即ち奥側の M , に設定できる。 従って、 入射光である収束球面波は、 ホログラム回転体 2 0 2で 回折され、 途中で収束し.た後、 発散して、 定置ホログラム板 2 0 3 に入射する。
    [0373] この時、 ホログラム回転体 2 0 2から中心 M , の参照球面までの 光路長 R , ， R , ' は、 R , く R , ' となり、 ホログラム回路体 2 0 2から定置ホログラム板 2 0 3までの光路長 R 2 , R 2 ' は、 R
    [0374] 2 < R 2 ' となるから、 定置ホログラム板 2 0 3から中心 M 2 (結 像面 2 0 4 a ) の参照球面までの光路長 R 3 , R 3 ' は、 R 3 < R
    [0375] 3 ' とすることができる。
    [0376] 従って、 定置ホログラム板 2 0 3から出射する走査ビームを曲げ る必要があり、 このため、 定置ホログラム板 2 0 3 ·の回折角を大き くでき、 イン ' ライン型のホログラムから、 オフ 'ァクシス型のホ ログラムになり、 回折効率を大きくできる。
    [0377] ここでは、 焦点位置 M , を、 ホログラム回転体 2 0 2により結像 面側にしているため、 定置ホログラム板 2 0 3の回折方向は、 正の 方向、 即ちホログラム回転体 2 0 2の回折方向と同一方向にする必 要がある。
    [0378] このようにして、 半導体レーザ 2 1 0の温度変動に伴う波長変動 (中心波長の変動、 マルチモードの分布変動） による走査線の位置 変動の条件を満たしつつ、 定置ホログラム板 2 0 3の回折角を大き くでき、 結像面での光パワーの減少を防止し、 ホログラム板の製作 を容易とし、 不要高次回折波の混在を防止できる。
    [0379] 第 3 7図は本発明の第 1の実施例定置ホログラム板の作成説明図 である。
    [0380] 同図に示すように、 定置ホログラム板 2 0 3は、 物体波 （球面収 差波） と、 参照波の干渉により、 作成する.。 この物体波と参照波に より作成されるホログラムの位相分布 Φ Η は、 物体波の位相を Φ。 、 参照波の位相を Φκ とすると、 下記 （ 6 1 ) 式で示される。
    [0381] ΦΗ = Φ。 — Φκ ··· ( 6 1 ) この時、 ホログラム回転体 2 0 2の回折波は、 円筒球面波である から、 参照波の位相 Φκ は、 点 Ζ。 を中心とする球面波と円筒波の 位相差で示され、 下記 （ 6 2 ) 式で示される。
    [0382] Φκ = k 2 · (V o^ + + ( Y - Y o) - Ζ0 + Χ )
    [0383] - ( 6 2 ) 但し、 k 2 は、 再生波の波数、 Xは主走査方向の座標、 Yは副走 查方向の座標、 Zは主走査方向と副走査方向に直交する方向の座標 一しめる。
    [0384] 一方、 物体波は、 ホ πグラム回転体 2 0 2からの出射波が、 走査 中心で当たる定置ホログラム板 2 0 3の中心軸 Aを中心とする球面 収差波であり、 軸 Aから外側に移るにつれてより内側に曲がる所謂 「正の球面収差波」 であり、 物体波の位相 Φ。 は、 下記 （ 6 3 ) 式 で示される。
    [0385] Φο = k 2 CC , · (X2 + Y2)+ C 0 · Υ〕
    [0386] ··· ( 6 3 ) 但し、 C。 ， C , は定数である。
    [0387] 従って、 ホログラムの分布位相 ΦΗ は、 下記 （ 6 4 ) 式となる。 ΦΗ = k 2 〔C】 · (X2 +Y2)+ C：。 Y
    [0388] 〕
    [0389] ■•• ( 6 ) これにより、 X (主走査） 方向、 Υ (副走査） 方向の物体波の方 向余弦 ί χ , ί は、 ホログラムの分布位相 Φ。 を、 X, Υで偏微 分したものであるから、 下記 （ 6 5 ) 式、 （ 6 6 ) 式となる。 2
    [0390] Λ d Φ ο
    [0391] 2 C】 X
    [0392] 2 π d x
    [0393] ( 6 5 ) d φ
    [0394] = 2 C , Y
    [0395] 2 π d y
    [0396] … ( 6 6 ) 従って、 中心軸 P , , P2 ， P3 , P4 から定置ホログラム板 2 0 3にあたる点 Q , ， Q2 , Q3 , Q4 までの光路長 〔P Q〕 が、 どの点においても同一の 1 2 C】 であるようにするのが最適であ る。
    [0397] ここで、 （ 6 2 ) の式での (：。 ■ yの項により、 Y (副走査） 方 向に、 回折角を持たせることができる。
    [0398] 第 3 8図， 第 3 9図は本第 3の発明の第 1 の実施例による効果を 示す走査ビームの強度分布図であり、 第 3 8図に半導体レーザの波 長がシングルであるときの波動光学的な走査ビーム形状を示し、 第 3 9図に半導体レーザの波長がマルチモー ドであるときの波動光学 的な走査ビーム形状を示す。
    [0399] 第 3 6図において、 ホログラム回転体 2 0 2と定置ホログラム板 2 0 3との距離を、 2 2 3 mm、 定置ホログラム板 2 0 3 と結像面 2 0 4 aまでの距離を、 2 6 5 mmとした場合に、 ホログラム回転 体 2 0 2から収束点 M, までの光軸上の距離を、 3 5. 5 mmとし た。
    [0400] このようにすると、 半導体レーザ 2 1 0の波長変《'動による位置ず れを補償するための定置ホログラム板 2 0 3の出射角は、 1 4. 4。 となり、 回折角を大きくでき、 高次光の分離も容易となる。 この適切な値において、 直線走査誤差は、 ± 0. 1 mm以内、 等 速走査誤差は、 0. 3 %以内の良好な直線走査が得られた。 . この時、 半導体レーザ 1 0の波長が、 シングルモー ドである時の 走査中心、 走査位置 1 4 6 mmでの走査ビームの強度分布は、 第 3 8図 （A ) ， （B ) , ( C ) に示す通りである。
    [0401] これに対し、 半導体レーザ 2 1 0の波長が、 マルチモードである 時、 例えば、 マルチモー ド幅が、 2 n mと非常に大きく、 且つパ ヮー比が中心 1 に対して、 0 . 6 と非常に大きい場合を、 波長変動 のある例として、 計算した。
    [0402] 実際の半導体レーザ 2 1 0は、 これよりはるかに中心に集まった スぺク トル特性である。
    [0403] この時の走査中心、 走査位置 7 3 m m、 走査位置 1 4 6 m mでの 走査ビームの強度分布は、 第 3 9図 （A ) , ( B ) , ( C ) に示す ものが得られた。
    [0404] この結果から、 波長変動のある例としたマルチモー ド分布でも、 シングルモ一 ドの場合と変わらない走査ビーム強度分布が得られ、 半導体レーザ 2 1 0の波長変動の影響は、 完全に補償されているこ とが判った。 ' このように、 半導体レーザ 2 1 0の温度変動に伴う波長辺変動
    [0405] (中心波長の変動、 マルチモードの分布変動） による走査線の位置 変動の条件を満たしつつ、 定置ホログラム板 2 0 3の回折角を大き くでき、 結像面での光パワーの減少を防止し、 ホログラム板の製作 を容易とし、 不要高次回折波の混在を防止できる。
    [0406] 〔第 2の実施例〕
    [0407] 第 4 0図は本発明の第 2の実施例構成図である。
    [0408] 第 4 0図において、 第 3 6図で示したものと対応する構成につい ては、 同一の記号で示してある。 本実施例では、 走査方向と直交す る方向において、 ホログラム回転体 2 0 2に入射する入射光の収束 位置を、 ホログラム回転体面よりも入射光側とし、 光路長 R】 + R 2 と光路長 R , ' + R 2 ' として差を持たせて、 定置ホログラム 2 0 3でホログラム回転体 2 0 2からの回折光を大きく回折して、 入 射光から走査面 2 0 4 aまでの光束内の周辺の光路長を等しくする ように構成したものである。 半導体レーザ 2 0 1 の発散光は、 コリ メ一夕レンズ 2 1 1 により. 並行光とされ、 シリ ン ドリカルレンズ 2 1 2により、 副走査方向 Y で収束する。 このシリ ンドリカルレンズ 2 1 2を、 第 3 4図の位置 より、 半導体レ一ザ 2 .1 0側に移動することにより、 焦点位置は、 ホログラム回転体 2 0 2より入射光側、 即ち手前の M , に設定でき 従って、 入射光である収束球面波は、 途中で収束した後、 発散し てホログラム回転体 2 0 2で回折され、 定置ホログラム板 2 0 3に 入射する。
    [0409] この時、 ホログラム回転体 2 0 2から中心 M , の参照球面までの 光路長 , R , ' は、 R , < R , ' となり、 ホログラム回転体 2 0 2から定置ホログラム板 2 0 3までの光路長 R 2 , R 2 ' は、 R 2 < R 2 ' となるから、 定置ホログラム板 2 0 3から中心 M 2 (結 像面 2 0 4 ) の参照球面までの光路長 R 3 ， R 3 ' は、 R 3 < R 3 ' とすることができる。
    [0410] 従って、 定置ホログラム板 2 0 3から出射する走査ビームを曲げ る必要があり、 このため、 定置ホログラム板 2 0 3の回折角を大き くでき、 イン ' ライン型のホログラムから、 オフ ·アキシス型のホ ログラムになり、 回折効率を大きくできる。
    [0411] ここでは、 焦点位置 M , を、 ホログラム回転体 2 0 2より入射光 側にしているため、 定置ホログラム板 2 0 3の回折方向は、 負の方 向、 即ちホログラム回転体 2 0 2の回折方向と逆方向にする必要が ある。
    [0412] このようにしても、 半導体レーザ 2 1 0の温度変動に伴う波長変 動 （中心波長の変動、 マルチモー ドの分布変動） による走査線の位 置変動の条件を満たしつつ、 定置ホログラム板 2 0 3の回折角を大 きくでき、 結像面での光パワーの減少を防止し、 ホログラム板の製 作を容易とし、 不要高次回折波の混在を防止できる。
    [0413] 尚、 上述の実施例に他に、 本発明は、 次のような変形が可能であ る
    [0414] ①光ビーム走査装置の適用な電子写真印刷装置で説明したが、 レーザ描画装置、 レーザ検査装置等にも適用できる。
    [0415] ②回折格子をホログラムで説明したが、 他の回折格子で構成する こともできる。
    [0416] ③ホログラム回転体を、 ディスク形状で説明したが、 ドラム形状 等他のものを適用できる。
    [0417] ④収束位置の変更を、 シリ ン ドリカルレンズ 2 1 2の位置変更に より説明したが、 シリ ンドリカルレンズ 2 1 2の焦点距離を変えて も良い。
    [0418] 以上本発明を実施例により説明したが、 本発明の主旨の範囲内で 種々の変形が可能であり、 これらを本発明の範囲から排除するもの ではない。
    [0419] 以上説明したように、 本第 3の発明によれば、 走査方向と直交す る方向において、 ホログラム回転体 2 0 2に入射する入射光の収束 位置を、 回転体面より結像面側又は入射光側とし、 光路長 R , + R 2 と、 光路長 R , ' + R 2 ' とに差を持たせて、 定置ホログラム板 2 0 3でホログラム回転体 2 0 2からの回折光を大きく回折して、 入射光から走査面 2 0 4までの光束内の周辺の光路長を等しくする ようにしたので、 半導体レーザ 2 1 0の温度変動に伴う波長変動に よる走査線の位置変動の条件を満たしつつ、 定置ホログラム板 2 0 3の回折角を大きくでき、 結像面での光パワーの減少を防止できる。 また、 定置ホログラム板 2 0 3の回折角を大きくできるので、 回 折格子板の製作を容易とし、 安価に安定に提供できると共に、 定置 ホログラム板 2 0 3の回折角を大きくできるので、 不要高次回折波 の混在を防止できる。
    [0420] 〔第 4の発明〕
    [0421] 光ビーム走査装置をレーザプリ ン夕等に適用するには、 走査ビー ムが感光ドラム上で常に一定の速度で走査する必要がなる。 このた め、 定置ホログラム板には等速補正機能が付与されている。 第 1 の 発明における定置ホログラム板の等速補正機能は、 第 4 1図に示す ように、 ホログラム回転体の等角速度走査による光ビームの走査速 度が、 実線で示すように、 中心から走査端に行くにつれ、 速くなる ことから、 第 3 3図に示すように、 中心から走査端に行くにつれ、 回折角を大きく して、 中心に向かうように回折して、 各走査位置で の走査速度を一定の V。 （第 4 ί図 （Α ) 参照） とするものである c このため、 第 4 1図 （Β ) ， ( C ) に示すように、 定置ホログラ ム板 2 0の干渉縞分布を作成する物体波は、 球面収差波である必要 があり、 更に結像面 4でのビーム口径を、 主走査方向と副走査方向 とで同一とするため、 物体波の収差量は、 主走査方向と副走査方向 で同一としていた。
    [0422] しかしながら、 第 1の発明では次の問題が生ずるおそれがある。 装置の小型化を実現するには、 ホログラム回転体 1 0から結像面 4までの光路長を短くする必要があり （第 1図参照） 、 ホログラム 回転体 1 0 と定置ホログラム板 1 0 との光路長を小さくすることが 考えられる。
    [0423] この時、 ホログラム回転体 1 0の走査幅をそのままとすると、 結 像面 4での主走査幅が小さくなるので、 ホログラム回転体 1 0の走 査幅を大きくする必要があり、 このようにすると、 定置ホログラム 板 2 0への入射角が増大し、 同一の空間周波数では、 回折光を走査 中心に戻しすぎ、 第 4 1図 （Α ) の点線に示すように、 等速性がマ ィナス方向に劣化してしまう。
    [0424] 本第 4の発明は、 光路長を小さく しても、 等速性が劣化せず、 し かもビーム収差の生じない光ビ一厶走査装置を提供することを目的 とするものである。
    [0425] 〔一実施例〕
    [0426] 第 4 2図は本発明の一実施例構成図 （副走査方向） 、 第 4 3図は 本発明の一実施例構成図 （主走査方向） 、 第 4 4図は本発明の一実 施例定置ホログラム板の説明図である。
    [0427] 第 4 2図の副走査方向において、 半導体レーザ 3 1 0の発散光は、 コ リ メ一夕レンズ 3 1 1 により、 並行光とされ、 X側シリ ン ドリカ ルレンズ 3 1 2を介し、 . Y側シリ ン ドリカルレンズ 3 1 3により、 副走査方向 Yでホログラム回転体 3 0 2上で収束し、 ホログラム回 転体 3 0 2で回折され、 定置ホログラム板 3 0 3入射し、 回折、 収 束され、 感光ドラム 3 0 4の結像面 3 0 4 aに収束する。
    [0428] 一方、 第 4 3図の主走査方向では、 半導体レーザ 3 1 0の発散光 は、 コ リ メ一夕レンズ 3 1 1 により、 並行光とされ、 X側シリ ン ド リカルレンズ 3 1 2で収束され、 Y側シリ ン ドリカルレンズ 3 1 3 を介し、 主走査方向 Xでホログラム回転体 3 0 2の先の M 1 で収束 され、 ホログラム回転体 3 0 2の回折走査され、 定置ホログラム板
    [0429] 3 0 3に入射し、 回折、 収束され、 感光ドラム 3 0. 4の結像面 3 0
    [0430] 4 aに収束する。
    [0431] この定置ホログラム板 3 0 3は、 主走査方向と副走査方向の物体 波の方向余弦の変化率が異なっている。
    [0432] このため、 定置ホログラム板 3 0 3の干渉縞を作成する物体波が、 従来では、 等方な球面波であつたが、 本発明では、 第 4 4図 （A ) ， ( B ) に示すように、 主走査方向と、 副走査方向との収差量を異な らしめており、 各々の方向では、 どの場所でも、 光軸からホログラ ム面までの距離が等しい収差として、 等速走査を実現している。
    [0433] この理由は、 従来技術では、 ホログラム回転体 3 « 2 と定置ホロ グラム板 3 0 3 との光路長を小さ く し、 ホログラム回転体 3 0 2の 走査幅を大き くすると、 定置ホログラム板 3 0 3の空間周波数が高 いため、 回折光を走査中心に戻すため、 等速性がマイナスに劣化す 。
    [0434] そこで、 主走査方向の空間周波数を下げるため、 第 4 4図 （ B ) の主走査方向の収差量を決定するどの場所でも、 光軸からホログラ ム面までの距離を等しい長さ F 1 とし、 長さ F 1 力 ^ 第 4 4図 (A) の副走査方向の等しい長さ F 2より長くする。
    [0435] 即ち、 副走査方向において、 光軸からホログラム面までの距離は. 下記 （ 7 1 ) 式を満たす。
    [0436] P】 Q , = P2 Q2 = P3 Q3 =F 2
    [0437] - ( 7 1 ) 又、 主走査方向において、 光軸からホログラム面までの距離は、 下記 （ 7 2 ) 式を満たす。
    [0438] P ) ' Q . ' = P 2 ' Q2 ' = Ps ' Qs ' = F 1
    [0439] … ( 7 2 ) そして、 この距離 F 2, F 1 は、 下記 （ 7 3 ) 式の条件とする。
    [0440] F 1 > F 2 - ( 7 3 ) このようにすると、 定置ホログラム板 3 0 3の主走査方向の空間 周波数が低くなり、 等速性の過剰補正がなくなる。
    [0441] このような定置ホログラム板 3 0 3に記録される上式を満足する 物体波の位相 Φ。 （Χ， Υ) は、 下記 （ 7 4 ) 式で示される。
    [0442] Φ0(Χ, Y) = k2 · 〔C , - X2 + C2 · Υ2 + C。 · Υ〕
    [0443] … （ 7 4 )
    [0444] 1
    [0445] C , =
    [0446] 2 · F 1
    [0447] C2 =
    [0448] 2 · F 2
    [0449] ここで、 X, Yは、 それぞれ定置ホログラム扳 3 0 3の走査中心 を原点とする主走査方向、 副走査方向の座標であり、 kには、 再生 波の波長 λ 2 の波数である。
    [0450] ( 7 4 ) 式で判るように、 （：。 · Υは、 オフ · アキシスのための 修正項であるから、 物体波の位相としては、 X, Υに関し、 第 4 4 図 （D) に示すように、 楕円となってい ことが必要であり、 第 4 4図 （C) に示すように、 従来の等方球面波による円とは異なる。 尚、 この時の参照波の位相 <DR は、 点 Z。 を中心とする球面波と 円筒波の位相差で示され、 下記 （ 7 5 ) 式で示される
    [0451] Φ k 2 (V + ( Y - Υ ο)^ + ο - V X '
    [0452] … ( 7 5 ) 但し、 Ζは主走査方向と副走査方向に直交する方向の座標である < 従って、 物体波の主走査方向の方向余弦 f χ 、 副走査方向の方向 余弦 f y は、 （ 7 4 ) 式を各々偏微分したものであるから、 各々下 記 （ 7 6 ) 式、 （ 7 7 ) 式となる。
    [0453] 1 d Φ 1
    [0454] f 二 X
    [0455] k d x F 1
    [0456] ( 7 6 ) d Φ
    [0457] f y 二 Y + C
    [0458] k d y F 2
    [0459] - ( 7 7 )
    [0460] ( 7 6 ) 式、 （ 7 7 ) 式を比較すると、 （ 7 3 ) 式の条件から、 主走査方向の物体波の方向余弦 f x の変化率は、 副走査方向の物体 波の方向余弦 f y の変化率より小さく、 主走査方向の空間周波数 f を小さくできる。
    [0461] このように、 距離を F 1 に変えると、 結像面 3 0 4 aでの、 主走 查方向と副走査方向とのビーム結像距離が異なり、 この補正が必要 である。
    [0462] 第 4 3図に示すように、 副走査方向では、 定置ホログラム板 3 0 3力 パラメ一夕 F 2の時に、 結像距離 Lで結像するものとすると- 主走査方向で、 パラメ一夕 F 1で、 結像距離 Lで結像するには、 ホ ログラム回転体 3 0 2から出射した発散波の焦点距離 d , は、 周知 の結像式により、 式 （ 7 8 ) 式で得られる。
    [0463] 1 /d , = 1 /F 1 - 1 /L - ( 7 8 ) ここで、 ホログラム回転体 3 0 2の位置は、 副走査方向の結像条 件の関係から、 変えられないので、 入射波の入射焦点距離 d。 を調 整する。
    [0464] 即ち、 X側シリ ン ドリカルレンズ 3 1 2により、 入射光の焦点距 離 d。 を調整し、 ホログラム回転体 3 0 2の先に、 入射収束点 M, を設定すると、 ホログラム回転体 3 0 2の出射波点位置 M2 は、 定 置ホログラム板 3 0 3から距離 d , となり、 主走査方向でも、 ノ、。ラ メータ F 1で、 結像距離 Lで結像し、 主走査方向と副走査方向との ビーム口径の差を補正できる。 なお通常は X側シリ ン ドリカルレン ズ 3 1 2は省略することができ、 X方向はコリ メート L D間の位置 調整で行うことが可能である。
    [0465] 次に、 具体例で説明すると、 ホログラム回転体 3 0 2 と定置ホロ グラム板 3 0 3 との光路長 L , を 2 3 4 mmを短く し、 定置ホ口グ ラム板 3 0 3 と結像面 3 0 4 a との光路長 Lを、 2 7 6 mmとして、 F 1 , F 2を 2 7 9 mmとした。
    [0466] この時、 適切なパラメ一夕を選ぶことにより、 5 0 ミ クロン以内 の直線で、 収差の少ないビームが得られるが、 等速性は— 1. 4 % と大きかった。
    [0467] そこで、 F 1 を F 2より大きく し、 F 1を 3 5 6 mm、 F 2を 2 2 6 ΙΏΙΏとしたところ、 L , が 2 7 3 mm、 L 2 力 2 2 6 mmとな り、 総合光路長は変わらないが、 直線性が 5 0 ミ クロン以内で、 ビーム収差が無く、 等速性は 0. 6 %と小さくなり、 実用上十分な 特性を得た。
    [0468] 尚、 （ 7 4 ) 式では、 物体波の位相の定数 k 2 は、 再生波の波長 λ 2 の波数としたが、 この波数を、 再生波の波数と異ならせること もできる。
    [0469] これは、 再生波に、 半導体レーザ 3 1 0を用いた場合、 波長ス 2 が 7 8 0 nmであり、 高い回折効率を持つホログラム材料の波長感 度は、 この波長より短い波長域にあることから、 ホログラム作成は、 波長の短いレーザ光源を用いる必要があり、 例えば、 波長； I , が 4 8 8 nmのアルゴンレーザを用いる。
    [0470] このため、 物体波の波長は、 λ , で、 再生波の波長は、 λ 2 とな るから、 物体波の位相を変更する必要がある。
    [0471] そこで、 作成波長 λ , の波数を k , とし、 再生と作成の波長比を S (= λ 2 ノス， ) とすると、 物体波の位相 Φ。 （X, Υ) は、 下 記 （ 7 9 ) 式とすれば良い。
    [0472] X Y
    [0473] Φο(Χ, Υ) = k 十
    [0474] 2 (F 1 ■ S) 2 (F 2 · S)
    [0475] … ( 7 9 ) 従って、 半導体レーザ 3 i oと異なるホログラム作成波長； I , の 波数 k , の時は、 （ 7 4 ) 式に基づいて適切に選んだ F 1 と F 2を 波長比倍することにより、 物体波の距離 F 1 , F 2が求まる。
    [0476] このようにして、 ホログラム回転体 3 0 2から結像面 3 0 4 aの 距離を短く して、 小型化しても、 等速走査を実現し、 光ビーム収差 のない光走査が実現できる。
    [0477] 〔他の実施例〕
    [0478] 上述の実施例の他に、 本発明は、 次のような変形が可能である。
    [0479] ①光ビーム走査装置の適用を電子写真印刷装置で説明したが、 レーザ描画装置、 レーザ検査装置等にも適用できる。
    [0480] ②回折格子をホログラムで説明したが、 他の回折格子で構成する こともできる。
    [0481] ③ホログラム回転体を、 ディスク形状で説明したが、 ドラム形状 等他のものを適用できる。
    [0482] ④前述の例では、 等速性がマイナス方向に劣化する場合で説明し たが、 プラス方向に劣化する場合には、 F 1 を F 2より小とし、 主 走査方向の空間周波数の変化率を副走査方向の空間周波数の変化率 より大きくすれば良い。
    [0483] 以上説明したように、 本発明によれば、 次の効果を奏する。
    [0484] ①定置ホログラム板 3 0 3の主走査方向の物体波の方向余 ¾の穸 化率を、 副走査方向の物体波の方向余弦の変化率と異ならしめたの で、 光路長を短く しても、 等速走査が実現できる。
    [0485] ②このようにして、 主走査方向と副走査方向とで、 ビーム結像距 離が変化しても、 ホログラム回転体 3 0 2に入射する入射光を、 主 走査方向と副走査方向とで焦点距離が異なるように構成して、 ビ一 ム収差量の変化を補正でき、 ビーム収差をなくすことができる。 〔第 5の発明〕
    [0486] 本発明も前記した第 4の発明と同様、 光路長を小さく しても、 等 速性が劣化せず、 しかもビーム収差の生じない光ビーム走査装置を 提供することを目的とするものである。
    [0487] 〔一実施例〕
    [0488] 第 4 5図及び第 4 6図は本第 5の発明の一実施例を示す図である。 第 4 5図において、 歪曲収差を少なくするには、 凸レンズ光学系で 知られているように、 焦点距離 Fを大きくすれば良く、 ホログラム で実現するには、 物体波の点光源位置とホログラム面からの距離を 長くすれば良いことになる。 即ち、 同図における物体波の球面波の 点光源位置を D。 から D。 ' とすれば良い。
    [0489] しかし、 このように参照球面波の距離 Fを大きくすると、 中央部 の結像位置も遠くなるため、 歪曲収差を小さくできるものの、 ゼロ とすることはできない。
    [0490] この時、 例えば前記の （ 6 2 ) 式の参照波の位相 <DR ' (X, Υ) は、 下記 （ 8 1 ) 式で示される。
    [0491] Φ (X, Y) =k2 (-V 2 + ( Y - Y o)^ +Z
    [0492] + ^_ 7_Γ _2_ 〕
    [0493] ( 8 1 ) 即ち、 参照波の位相は、 （ 8 1 ) 式の前項の球面波位相と、 後項 の円筒波の位相差で示され、 主走査方向では参照波はほぼ垂直平行 光に等しい。 k2 は再生波長ス 2 の波数 （ 2 ττΖ ΐ 2 ) であり、 作 成波長； l , の波数 と同一であり、 ホログラム光軸からホログラ ムディスク 2面上までの距離と同一の D。 0を球面波光軸とする波 面を含んでいる。
    [0494] そこで、 中心の焦点距離は F (D。 0) で、 端に行くほど焦点距 離が増加する非球面レンズをホログラムで実現すれば良いから、 ホ ログラムを作成する参照波の位相 Φκ を下記 （ 8 2 ) 式のようにす る
    [0495] Φ (X, Υ) = k , 〔ー X7 + ( Y - Y o) + Z
    [0496] + V X +Z ( 8 2 )
    [0497] ( 8 2 ) 式と、 前記の （ 8 1 ) 式との違いは、 再生波長 λ 2 波数 k2 の代わりに、 作成波長； I】 の波数 k, を使用したことにある。 この作成波長 を、 λ2 より長くすると、 波数 k, は、 k'2 よ り小さ くなり、 参照波の位相は小さ くなる。
    [0498] 従って、 定置ホログラム板 4 0 3には、 ホログラム回転体 4 0 2 からの回折波が該定置ホログラム板 4 0 3に入射する波面とは、 異 なる波面が記録されることになる。
    [0499] このため、 再生時に再生波長； I 2 を使用すれば、 中心の焦点距離 は F (D。 〇） で、 端に行くほど焦点距離が増加する非球面レンズ をホログラムで実現できる。
    [0500] これにより、 第 4 6図 （A) に示すように、 走査中心の収束位置 は変わらず、 走査端の収束位置が、 結像面 4 0 4 a側に移動し、 湾 曲収差のない走査ビームが得られ、 第 4 6図 （B) に示すように、 走査端のビームが外側に移動するため、 等速走査も実現できる。
    [0501] ( 8 2) 式の位相式では、 円筒波の項の係数も k , としているが、 球面波のみが上述の収差補正と、 等速走査に機能するため、 円筒波 の項の係数を k2 のままとして、 下記 （ 8 3 ) 式の位相式を用いて も、 同一の機能を果たす。 また参照波の波面をホログラム回転体 4 0 2から定置ホログラム板 4 0 3に入射する波面と異ならせても同 様に効果が得られる。 この時の参照波の位相は （ 8 2 ) 式で参照波 の点光源位置 D。 を変えればよく、 Z。 を Z。 ' とすればよい。 Φκ (X, Υ) = - V + ( Y - Y« + ο^
    [0502] + k 2 V ' … （ 8 3 ) 具体例で示すと、 光路長が 5 0 0 mmの時に、 （ 8 1 ) 式の位相 式による定置ホログラム板 4 0 3を用いた場合には、 ビーム収差半 径は、 8 0 ミ クロンと大きく、 等速性は、 0. 5 %以内であり、 直 線性は、 5 0 ミ クロン以内であった。
    [0503] これに対し、 （ 8 2 ) 式の位相式による定置ホログラム板 4 0 3 を用いた場合には、 ビーム収差半径は、 2 0 ミ クロンと大幅に減少 し、 等速性も、 0. 4 %以内と低減し、 直線性は、 5 0 ミ クロン以 内を保持した。
    [0504] この時の波長比 （ ， 2 ) 1 . 0 2とした。
    [0505] こうして、 必要な位相が得られれば、 電子ビームやレーザによる 描画又は補助光学系を用いて、 ホログラムが作成でき、 このホログ ラムの型を取り、 定置ホログラム板 4 0 3を複製できる。
    [0506] このように、 定置ホログラム板の干渉縞を作成する参照波の位相 を変化することにより、 非球面レンズのホログラムとすることによ り、 光路長を短く しても、 湾曲収差をなくすことができ、 等速走査 性を向上できる。
    [0507] 尚、 上述の実施例の他に、 本発明は、 次のような変形が可能であ る。
    [0508] ①光ビーム走査装置の適用を電子写真印刷装置で説明したが、 レーザ描画装置、 レーザ検査装置等にも適用できる。
    [0509] ②ホログラム回転体を、 ディスク形状で説明したが、 ドラム形状 等の他のものを適用できる。 ③参照波、 球面波、 円筒波の点光源位置を、 Y軸 （副走查方向） に移動しても良い。
    [0510] 以上説明したように、 本発明によれば、 定置ホログラム板が、 球 面波の波数が再生波長の.波数と異なる位相を有する波により作成さ れた干渉縞分布を有するので、 非球面レンズを構成し、 光路長を短 く しても、 湾曲収差をなく し、 収差のない走査ビームか得られ、 又、 非球面レンズのため、 光路長を短く しても、 等速走査が実現できる。 〔第 6の発明〕
    [0511] 前記した第 1 乃至第 5の発明は、 ホログラム回転体と低ホログラ 厶板とを具備した構造を有している。 しかるに、 上記各発明におい ては、 ホログラムを構成する干渉縞の形成方法については詳述され ているものの、 ホログラム回転体、 定置ホログラム板の形状に係る 最適条件については何ら考慮されていなかった。
    [0512] そして、 一般に定置ホログラム板の走査方向に対する長さは光 ビームが走査する距離よりも小さ く設定されていた。 これは、 定置 ホログラム板が小さければ小さい程、 その作成が容易だったことに よ 。
    [0513] しかるに、 定置ホログラム板の長さと光ビームが走査距離に着目 し、 ①定置ホログラム板の長さに対して光ビームの走査距離が長い 場合、 及び②定置ホログラム板の長さに対して光ビームの走査距離 が短い場合の双方について実験を行い、 各種特性を調べたところ、 第 4 7図及び第 4 8図に示す結果を得た。 第 4 7図は定置ホログラ ム板の長さに対して光ビームの走査距離が長い①の場合を示してお り、 第 4 8図は定置ホログラム板の長さに対して光ビームの走査距 離が短い②の場合を示している。
    [0514] 実験条件としては、 光ビーム走査装置の構成としては第 1 図に示 される基本構成を採用し、 またホログラム回転体 1 0 と定置ホログ ラム板 2 0 との離間距離を 2 7 5 m m、 定置ホログラム板 2 0 と感 光ドラム 3 との離間距離を 3 9 1 m m、 この時に必要な走査幅を 2 9 1 m mとし、 また上記①の実験においては位置ホログラム板 2 0 の主走査方向に対する長さを 2 4 4 m m (走査幅の 2 9 1 m mより も短い） とし、 上記②の実験においては定置ホログラム板 2 0の走 査方向に対する長さを 3 4 4 m m (走査幅の 2 9 1 m mよりも長 い） とし、 夫々についてコンピュータを用いて最適設計を行った。 第 4 7図に示す結果より、 定置ホログラム板 2 0の長さに対して 光ビームの走査距離が長い場合には、 等速性及びビーム収差が大き くなつており、 良好な光ビーム走査を行うことができないことを示 している。
    [0515] これに対して、 第 4 8図に示す結果より、 定置ホログラム板 2 0 の長さに対して光ビームの走査距離が短い場合 （換言すれば、 光 ビームの走査距離よりも定置ホログラム板 2 0が短い場合） には、 等速性、 ビーム収差、 及び主走査方向に対する波長変動による位置 変動は小さな値となっており、 レーザプリ ン夕等に十分に採用でき る値となっている。
    [0516] したがって、 第 4 9図に示す如く、 定置ホログラム板 2 0の主走 查方向の長さ X , を光ビームの走査距離 X 2 よりも短く設定するこ とにより、 等速性に優れ、 かつ位置変動及びビーム収差の少ない光 ビーム走査を実現することができる。
    [0517] 〔第 7の発明〕
    [0518] 前記した第 1 の発明、 及び第 3乃至第 6の発明に係る光ビーム走 査装置は、 円周上に複数のホログラムレンズを設けたホログラム回 転体を定速回転させ、 レーザ光をコリメ一トレンズを通してホログ ラム回転体に照射し、 ここで偏向されたレーザ光を定置ホログラム 板を通して結像面上に結像させる構成とされている。
    [0519] しかるに、 このホログラム回転体とホログラム光学系とからなる 光ビーム走査装置では、 ホログラム回転体を回転させるため、 モ一 夕が必要となる。 このモータは高価であると共に回転数に上限 （通 常軸受けでは 1 0， 0 0 0 r p m、 空気軸受けでは 4〜 5万 r p m) があった。 一方、 ホログラム光学系は例えば F 0レンズ光学系 に比して低価格であるのでコスト面については有利であるが、 高速 化、 小型化については難点があった。
    [0520] また、 ガルバノ ミラ一を用いる光走査装置の場合には、 正弦波振 動であるため走査周波数 （例えば 2 0 k H z ) がモータ回転周波数 (例えば 1 0, 0 0 0 r pm= 1 6 7 H z ) に比べて大幅に高い特 長がある。 しかし、 ミラ一の振動が正弦波モードであるため、 結像 面上での中央部と周辺端部とでは走查速度が変化してしまい線型走 査 （中央と両端とで光走査速度が等しい） できず、 ガルバノ ミ ラー の駆動波形を鋸歯状波とし振動モー ドの線型領域を拡大することで、 線型走査を確保することが考案され既に開発されている。 しかしな がら、 この手段を用いると振動周波数が低くなり回転ミ ラーに比し ても走査速度が大幅に低くなる問題 （数百 H z ) とガルバノ波形駆 動回路を付加する必要があり高価になる問題が避けられない。
    [0521] 本発明は、 高速の線型走査を行い、 小型かつ低価格の光ビーム走 査装置を提供することを目的とする。
    [0522] 〔第 1の実施例〕
    [0523] 第 5 0図 （A) ， (B) は本発明装置の第 1の実施例の構成図、 平面図を示す。
    [0524] 第 5 0図 （ A ) 中、 レーザダイオー ド 5 3 0より出射されたレー ザ光はコリ メ一トレンズ 5 3により平行光とされてガルバノ ミラ一 5 3 2に照射される。
    [0525] ガルバノ ミラー 5 3 2は正弦波モー ド駆動回路 5 3 3で発生した 正弦波の駆動波形によって駆動されて第 5 1図 （A) に示す如く正 弦波モー ドの振動を行なう。 この振動周波数は例えば 2 0 k H zで ある。 しかし、 このままでは等速走査は実現できない。
    [0526] 上記ガルバノ ミ ラー 5 3 2で反射されたレーザ光は第 5 0図 （ B) に示す如く、 同一平面上に配置された第 1 ホログラム 5 3 4 と 第 2ホログラム 5 3 5を通して結像面 5 3 6上に結像する。 第 1 ホログラム 5 3 4は第 5 2図 （A ) に示す如く、 中央部の縞 密度を略 1 7 0 0本 Zm mで両端部の縞密度を略 1 8 0 0本 Zm m として中央部から左右端部に向けて回折角を徐々に大きく した逆正 弦変換を行なう縞形状であり、 第 5 1図 （B ) に示す光走査速度変 換特性を持っている。 この第 1 ホログラム 5 3 4を通すことによつ て光走査速度は第 5 1図 （C ) に示す如く結像面の中央部で略一定 であるが両端部で急に低下する特性となる。
    [0527] 第 2ホログラム 5 3 5は第 5 2図 （B ) に示す如く、 中央部の縞 密度を略 4 0 0本 Zm mで両端部の縞密度を略 7 0 0本 Zm mとし て、 中央部から左右中間部にかけては回折角をほとんど変えず、 左 右端部で回折角を急に大きく した正接変換を行なう縞形状であり、 第 5 1図 （D ) に示す光走査速度変換特性をもっている。 この第 2 のホログラム 5 3 5を通すことによって第 1 ホログラム 5 3 4で外 側に回折された光が内側に回折され、 第 5 1図 （C ) の特性であつ た光走査速度が補正されて第 5 1 図 （E ) に示す如く結像面上の中 央から半分以上の領域で一定となる。 このように第 1 ホログラム 5 3 4及び第 2ホログラム 5 3 5を用いることによって正弦波駆動に よっても等速走査を行なうことが可能となる。
    [0528] 〔第 2の実施例〕
    [0529] 第 5 3図は本発明装置の第 2の実施例の構成図を示す。 同図中、 第 5 0図と同一部分に同一符号を付す。
    [0530] 第 5 3図において、 コリ メートレンズ 5 3を通したレーザ光は トーシヨ ンバーミ ラー 5 4 0に照射される。 ト一シヨ ンバーミ ラ一 5 4 0は正弦波モ一 ド駆動回路 5 3 3により駆動されて正弦波モ一 ドの振動を行なう。 トーシヨンバ一ミラー 5 4 0で反射されたレ一 ザ光は第 5 4図 （A ) , ( B ) の側面図、 平面図夫々に示す如く立 体配置された第 1 ホログラム 5 4 2と第 2ホログラム 5 4 3を通し て結像面 5 3 6上に結像する。
    [0531] 第 1ホログラム 5 3 4は第 5 5図 （A ) に示す如く、 中央部から 左右端部に向けて回折角を大きく して逆正弦変換を行なうと共に、 中央部の上部延長線上に中心を持つ円弧状として長手方向の全域で 鉛直上方に向けて一定の回折角の縞形状である。
    [0532] 第 2ホログラム 5 4 3は第 5 5図 （B ) に示す如く、 中央部から 左右中間部にかけては回折角をほとんど変えず、 左右端部で回折角 を急に大きく して正接変化を行なうと共に、 中央部の下部延長線上 に中心を持つ円弧状として長手方向の全域で鉛直下方に向けて一定 の回折角の縞形状である。
    [0533] このように、 正弦波モード信号ミラ一を用いることで、 振動周波 数すなわち走査周波数が 1 0〜 1 0 0倍以上高くなる。 すなわち、 モー夕回転の場合には回転周波数は、 高価な空気軸受を用いても 1 K H z ( 5万 r p m ) が上限で、 走査手段としてポリゴンミ ラーを 用いた場合にはこの回転数では脆性破壊の問題があり、 ガラス基板 製は利用できないが、 正弦波モー ド振動ミラーでは 2 0 k H zのも のも市販されており、 高周波数駆動できることは周知である。 また、 ポリゴンミラーの場合、 それ自身が高価であることと同時に、 高精 度のモー夕 （回転ジッ夕が 0 . 0 1 %以下が所要） を必要とし、 高 価であり、 かつその部分が大型で重くなる問題がある。 これに比べ、 ガルバノ ミラ一ゃト一ションバ一ミラーは小型で安価 （鋸歯状波振 動ミラーは高価） であることが知られている。 分解能に関しては、 ホログラム光学形を利用することで 4 0 0 d p i ( 4 0 0 ドッ ト Z インチ） や 4 0 0 d p iが容易に実現できる。
    [0534] ところで第 5 0図の実施例ではホログラム 5 3 4の中央部及びホ ログラム 5 3 5の両端部夫々の縞間隔が大きく、 非回折光の割合い が大きくなり、 結像面 5 3 6上の各部で光量にバラツキを生じるお それがあるが、 第 5 3図の実施例ではホログラム 5 4 2， 5 4 3 夫々の各部で非回折光の割合いは非常に小さく結像面 5 3 6上の各 部で光量にバラツキを生じない。
    [0535] また、 第 1 ホログラム 5 3 4 , 5 4 2と第 2ホログラム 5 3 5 , 5 4 3 とを組合わせたホログラム光学系をもいているため、 レーザ ダイォー ド 5 3 0の温度変化に伴い、 レーザ光の波長が変化して各 ホログラムによるレーザ光の回折方向が微小量変化しても第 1 ホロ グラムと第 2ホログラムとで回折方向の変化が互いに吸収されビ一 ム結像位置が変動するのを抑止できる。
    [0536] 上述の如く、 本発明の光走査装置によれば、 高速の線型走査を行 ない、 装置を小型かつ低価格に構成でき、 実用上きわめて有用であ る o
    [0537] 〔第 8の発明〕
    [0538] 本発明は、 二枚のホログラム板を用いた光学的デバイダに関する ものである。
    [0539] 近年、 V L S I (Very Large Scale Integrated Circui t)の高速 化に伴い V L S I に供給されるク口ックは速くなる傾向にある。 ま た、 集積化の密度も高くなるため、 クロック信号を各 V L S I間で 共通にすることが望まれている。
    [0540] しかるに、 リード線を用いてクロックを供給する方法では、 リー ド線の有する容量によりクロック信号に遅延が発生し、 各 V L S I 間で周期が取れなくなつてしまう。
    [0541] これに対応するため、 光信号を用いて V L S Iにクロックを供給 する方法が提案されている。 光信号により周期を取る構成では、 リード線のように遅延が生じないため、 周期を正確に取ることがで きる。 この光信号の光源としては、 小型の利点を有する半導体レー ザが一般に用いられ、 半導体レーザからのレーザ光は光学的デバイ ダにより分割され各 V L S I に設けられてフォ トディテクタにレ一 ザ光を照射する構成とされている。
    [0542] しかるに、 この半導体レーザに波長変動が生じた場合、 各 V L S Iに設けられたフォ トディテク夕に収束する収束光の位置がずれた り、 また焦点ぼけが発生し正確な周期を取れなくなるおそれがある。 本第 8の発明は、 収束光の位置ずれも焦点ぼけの発生を防止した 光学素子を提供することを目的とするものである。
    [0543] 〔一実施例〕
    [0544] 第 5 6図及び第 5 7図は、 本発明の一実施例である光学素子の構 成図を示している。
    [0545] 各図において、 6 0 0は第 1 のホログラムであり、 また 6 0 1 は 第 2のホログラムである。 この第 1 のホログラム 6 0 0 と第 2のホ ログラム 6 0 1 は、 対向離間した状態で構成されている。 また、 第 2のホログラム 6 0 1 の下方位置には、 VL S I に配設されたフォ トディテクタ 6 0 2がマ ト リ クス状 （本実施例では 6 X 6のマ ト リ クス） 列設されている。
    [0546] 図示しない半導体レーザから発射されたレーザ光は、 先ず第 1 の ホログラム 6 0 0に入射し、 この第 1 のホログラム 6 0 0により均 等な光強度に分割される。 この第 1 のホログラム 6. 0 0 としては、 例えば D a m a n n g r a t i n g等が使用可能である。 尚、 入 射光は収束波が最適であるが、 平行波でも可能である。
    [0547] 第 1 のホログラム 6 0 0により均等な光強度に分割された回折光 は、 第 2のホログラム 6 0 1 に照射される。 第 2のホログラム 6 0 1 は、 マ ト リ クス状に列設されたフ ォ トディテクタ 6 0 2 と対応し たマ ト リ クス構造 （ 6 X 6マ ト リ クス） とされており、 上記回折光 はこの第 2のホログラム 6 0 1 により各フォ トディテクタ 6 0 2に 均等に集光される。 尚、 第 1 のホログラム 6 0 0から平行光が出射 する時は、 第 2のホログラム 6 0 1 は、 レンズ近軸の移相を拡張し た位相を用いるのが良い。 いま、 この位相を Φ (X, Y) とすると、 この Φ (X, Y) を下式で求められる値に設定することにより、 レーザ光を個々のフ ォ トディテク夕素子で収束させることができる。
    [0548] Φ (X, Y) = k 2 X (X2 + Y2 ) / 2 F 但し、 X, Y 各フォ トディテク夕の座標
    [0549] k 2 定数
    [0550] F 第 1 のホログラムからフ ォ トディテクタ に到る距離
    [0551] また、 第 5 7図に示されるように、 マトリクス構造のフオ トディ テク夕 6 0 2の内、 任意の n地点におけるフォ トディテクタ素子に 注目し、 入射光の光路長 R , と、 n地点に対応する出射波の光路長 R2 (n) と、 同じく n地点に対応する回折波の光路長 R3 (n) との総和を E。 とし、 またこの n地点に照射する光束の主軸点の光 路長を E , とした時、 その差 （E。 一 E】 ) を <5Wm (n) とする と、
    [0552] Ε= ∑ ∑ ( (5Wm (n) ) 2 で求められる Eが最小になるように最適化することにより、 半導体 レーザの波長変動に対する収束位置の変動は小となる。 これにより、 フォ トディテクタ 6 0 2を構成する各フオ トディテク夕素子に均一 なレーザ光を配分することができ、 収束位置のずれの発生や、 焦点 ぼけの発生を確実に防止することができる。
    [0553] 尚、 第 5 8図は光使用効率を増大するために、 ホログラムがイン ラインではなく軸外しになっている例を示しており、 また第 5 9図 は第 2のホログラム 6 0 1 とフォ トディテクタ 6 0 2 との間に液晶 シャ ツ夕 6 0 5を配設し、 フォ トディテクタ 6 0 2を構成する複数 のフォ トディテク夕素子に個別選択的にレーザ光を照射できるよう にしたものである。
    [0554] 〔第 9の発明〕
    [0555] 本第 9の発明は、 光路長を小さく しても、 等速性が劣化せず、 し かもビーム収差の生じない光ビーム走査装置を提供することを目的 とするものである。 また、 本発明は光路長を小さく しても、 等速性 が劣化せず、 しかもビーム収差の生じない光ビーム走査装置の定置 ホログラム板の製造方法を提供することを目的とするものである。 第 6 0図は本発明の原理図である。 本発明は、 光源部 7 0 1から の入射光を、 ホログラム回転体 7 0 2で回折するとともに、 このホ ログラム回転体 7 0 2の回転により回折光を走査し、 定置ホロダラ ム板 7 0 3で回折して、 走査面 7 0 4を光走查する光ビーム走査装 置において、 定置ホログラム板 7 0 3は、 主走査方向を Xとし、 副 走査方向を Yとすると、 下記 （ 9 1 ) 式で示される位相分布 ΦΗ を 有し、 且つ上記ホログラム回転体 7 0 2に入射する入射光が、 主走 査方向と副走査方向とで焦点距離が異なるように構成したことを特 徵とするものである。
    [0556] ΦΗ = k 2[C！ · X2 + C 2 ' Y2 + a V X 2" + Ζ 0 Τ
    [0557] b厂 Χ Γ + " Υ— Υ0) + Ζ ] - ( 9 1 ) また本発明は、 光源部 7 0 1からの入射光を、 ホログラム回転体 7 0 2で回折するとともに、 ホログラム回転体 7 0 2の回転により 回折光を走査し、 定置ホログラム板 7 0 3で回折して、 走査面 7 0 4を光走査する光ビーム走査装置において、 上記定置ホログラム板 7 0 3は、 主走査方向を Xとし、 副走査方向を Υとすると、 下記 ( 9 2 ) 式で示される位相分布 ΦΗ を有し、 且つホログラム回転体 7 0 2に入射する入射光が、 主走査方向と副走査方向とで焦点距離 が異なるように構成したことを特徴とするものである。
    [0558] ΦΗ = k 2[C , · X2 + C 2 ■ Y2 + C 0 · Y
    [0559] + a - + Z o- bV X' + (Υ - Υο)' + Ζ ο
    [0560] ··· ( 9 2 ) また本発明は、 光源部 7 0 1からの入射光を、 ホログラム回転体 7 0 2で回折するとともに、 ホログラム回転体 7 0 2の回転により 回折光を走査し、 定置ホログラム板 7 0 3で回折して、 走査面 7 0 4を光走査する光ビーム走査装置の定置ホログラム板 7 0 3を製造 する方法において、 Υ方向の収差量の球面収差と非点収差とコマ収 差とを持つ一の波と、 X方向の収差量を有し、 再生波の波長と異 なった波長の球面収差と非点収差とを持つ他の波とにより定置ホロ グラム板 7 0 3の干渉縞分布を作成することを特徴とするものであ る o
    [0561] 更に本発明は、 光源部 7 0 1からの入射光を、 ホログラム回転体 7 0 2で回折するとともに、 ホログラム回転体 7 0 2の回転により 回折光を走査し、 定置ホログラム板 7 0 3で回折して、 走査面 7 0 4を光走査する光ビーム走査装置の定置ホログラム板 7 0 3を製造 する方法において、 点光源からの球面収差と楕円位相波の Y方向と コマ収差とを受け持つ一の波と、 線光源波面と楕円位相波の X方向 とを受け持つ他の波とにより定置ホログラム板 7 0 3の干渉縞分布 を作成することを特徴とするものである。
    [0562] 前記した各発明では定置ホログラム板により、 結像面でのビーム 口径を、 主走査方向に副走査方向とで同一とするため、 主走査方向 と副走査方向との空間周波数の変化率を同一としていたが、 ¾路長 を小さく しても、 主走査方向の等速性を保つには、 主走査方向の空 間周波数の変化率をこれに合わせれば良く、 物体波の位相を楕円波 とすれば良い。
    [0563] このようにすると、 主走査方向と副走査方向とで、 ビーム収差量 が変化するので、 ホログラム回転体 7 0 2に入射する入射光を、 主 走査方向と副走査方向とで焦点距離が異なるように構成して、 ビー ム収差量の変化を補正する。
    [0564] 第 2に、 歪曲収差を少なくするには、 凸レンズ光学系で知られて いるように、 レンズの焦点距離 Fを大きくすれば良く、 ホログラム で実現するには、 ホログラム面から参照波の点光源位置との距離を 長くすれば良いことになる。
    [0565] しかし、 このように参照球面波の距離 Fを大きくすると、 中央部 の結像位置も遠くなるため、 歪曲収差を小さくでぎるものの、 ゼロ とすることはできない。
    [0566] 歪曲収差をゼロとするには、 レンズで言えば、 レンズ中央部はそ のままの Fで、 端の部分に行くにつれ、 Fを大きくする非球面レ ン ズで実現でき、 ホログラムでは、 作成波と再生波との違いにより実 現できる。
    [0567] そこで、 本発明では、 物体波の位相式における Xと Yの係数を C , と C 2 で異ならせて、 楕円位相を実現し、 主走査方向の空間周波 数の変化率を下げ、 走査中心への過剰補正を防止し、 等速走査を実 現するとともに、 回転体 7 0 2に入射する入射光を、 主走査方向と 副走査方向とで焦点距離が異なるように構成して、 ビーム収差量の 変化を補正し、 参照波の位相式において、 係数 a、 により、 球面 波の波数を再生波長の波数と異なる位相として、 走査中央から走査 端に行くにつれ、 Fが大きくなる特性を持たせ、 歪曲収差をゼロと した。
    [0568] また本発明では、 更に C。 · Υを加え、 定置ホログラム板 3に回 折光が副走査方向に回折するオフ · アキシス特性を持たせ、 回折効 率を向上し、 結像面 7 0 4での光パワーの劣化を防止した。
    [0569] また本発明では、 Υ方向の収差量の球面収差と非点収差とコマ収 差とを持つ一の波と、 X方向の収差量を有し、 再生波の波長と異 なつた波長の球面収差と非点収差とを持つ他の波とにより定置ホ口 グラム板 7 0 3の干渉縞分布を作成するので、 等速走査、 湾曲収差 補正の可能な定置ホログラム板 7 0 3を、 露光により、 容易に作成 できる。
    [0570] 更に本発明では、 点光源からの球面収差と楕円位相波の Υ方向と コマ収差とを受け持つ一の波と、 線光源波面と楕円位相波の X方向 とを受け持つ他の波とにより定置ホログラム板 7 0 3の干渉縞分布 を作成するので、 簡易な露光光学系で、 等速走査、 湾曲収差補正の 可能な定置ホログラム板 7 0 3を作成できる。
    [0571] 〔光ビーム走査装置の一実施例の説明〕
    [0572] 第 6 1図は本発明の一実施例構成図 （副走査方向） 、 第 6 2図は 本発明の一実施例構成図 （主走査方向） 、 第 6 3図は本発明の一実 施例定置ホログラム板の説明図 （物体波） 、 第 4図は本発明の一 実施例定置ホログラム板の説明図 （参照波） 、 第 6 5図は本発明の 一実施例定置ホログラム板の説明図 （参照波） である。
    [0573] 第 6 1図の副走査方向において、 半導体レーザー 7 1 0の発散光 は、 コリ メ一夕レンズ 7 1 1 により並行光とされ、 X側シリ ン ドリ カルレンズ 7 1 2を介し、 Y側シリ ン ドリカルレンズ 7 1 3により、 副走査方向 Yでホログラムディスク 7 0 2上で収束し、 ホログラム ディスク 7 0 2で回折され、 定置ホログラム板 7 0 3に入射し、 回 折、 収束され、 感光ドラム 7 0 4の結像面 7 0 4 aに収束する。 一方、 第 6 2図の主走査方向では、 半導体レーザー 7 1 0の発散光 は、 コリ メ一夕レンズ 7 1 1 により、 並行光とされ、 X側シリ ン ド リカルレンズ 7 1 2で収束され、 Y側シリ ン ドリカルレンズ 7 1 3 を介し、 主走査方向 Xでホログラムディスク 7 0 2'の先の で収 束し、 ホログラムディスク 7 0 2で回折走査され、 定置ホログラム 板 7 0 3に入射し、 回折、 収束され、 感光ドラム 7 0 4の結像面 7 0 4 aに収束する。
    [0574] この定置ホログラム板 7 0 3は、 主走査方向と副走査方向の空間 周波数の変化率が異なっている。
    [0575] このため、 定置ホログラム板 7 0 3の干渉縞を作成する物体波が、 従来では、 等方な球面波であつたが、 本発明では、 第 6 3図 （八） 、 ( B ) に示すように、 主走査方向と、 副走査方向との収差量を異な らしており、 各々の方向では、 どの場所でも、 光軸からホログラム 面までの距離が等しい収差として、 等速走査を実現している。
    [0576] この理由は、 ホログラムディスク 7 0 2 と定置ホログラム板 7 0 3 との光路長を小さく し、 ホログラムディスク 7 0 2の走査幅を大 きくすると、 定置ホログラム板 7 0 3の空間周波数が高いため、 回 折光を走査中心に戻すため、 等速性がマイナスに劣化する。
    [0577] そこで、 主走査方向の空間周波数を下げるため、 第 6 3図 （B ) . の主走査方向の収差量を決定するどの場所でも、 光軸からホログラ 厶面までの距離を等しい長さ F 1 とし、 長さ F 1カ^ 第 6 3図 （ A) の副走査方向の等しい長さ F 2より長くする。
    [0578] 即ち、 副走査方向において、 光軸からホログラム面までの距離は. 下記 （ 9 3 ) 式を満たす。
    [0579]
    [0580] … ( 9 3 ) 又、 主走査方向において、 光軸からホログラム面までの距離は、 下記 （ 9 4 ) 式を満たす。
    [0581] Ρ , ' Ο , ' ^ Ρ ζ ' ι^ ^ Ρ ^ ' ί^ ' - - - · = F 1
    [0582] … ( 9 4 ) そして、 この距離 F 2、 F 1 は、 下記 （ 9 5 ) 式の条件とする。
    [0583] F 1 > F 2 - ( 9 5 ) このようにすると、 定置ホログラム板 7 0 3の主走査方向の空間 周波数が低くなり、 等速性の過剰補正がなくなる。
    [0584] このような定置ホログラム板 7 0 3に記録される上式を満足する 物体波の位相 Φ。 （X, Υ) は、 下記 （ 9 6 ) 式で示される。
    [0585] Φ0 = k 2 · CC , · X2 + C2 ■ Υ2 + Co · Υ〕
    [0586] - ( 9 6 )
    [0587] 1
    [0588] C , =
    [0589] 2 · F 1 c
    [0590] 2 · F 2
    [0591] で、 X Yは、 それぞれ定置ホログラム板 7 0 3の走査中心 を原点とする主走査方向、 副走査方向の座標であり、 k 2 は、 再生 波の波長 λ 2 の波数である。
    [0592] ( 9 4 ) 式で判るように、 （：。 · Υは、 定置ホログラム板 7 0 3 からの回折光を副走査方向で曲げて、 回折効率を上げるためのオフ ' アキシス項であるから、 物体波の位相としては、 X、 Υに関し、 第 6 3図 （D) に示すように、 楕円であり、 第 6 3図 （C) に示す ように、 従来の等方球面波による円とは異なる。
    [0593] 従って、 主走査方向の空間周波数 ί X、 副走査方向の空間周波数 ί yは、 （ 9 6 ) 式を各々偏微分したものであるから、 各々下記 ( 9 7 ) 式、 （ 9 8 ) 式となる。
    [0594] l d Φ 1
    [0595] f X = X ( 9 7 ) k d x F 1
    [0596] 1 d Φ 1
    [0597] f y = Y+ C
    [0598] k d y F 2
    [0599] - ( 9 8 ) ( 9 6 ) 式、 （ 9 7 ) 式を比較すると、 （ 9 5 ) 式の条件から、 主走査方向の空間周波数 f Xの変化率は、 副走査方向の空間周波数 ί yの変化率より小さく、 主走査方向の空間周波数 f Xを小さくで さる。 '
    [0600] このように、 主走査方向の距離を F 1 に変えると、 結像面 7 0 4 aでの、 主走査方向と副走査方向とのビーム口径が異なり、 この補 正が必要である。
    [0601] 第 6 2図に示すように、 副走査方向では、 定置ホログラム板 7 0 3力 パラメ一夕 F 2の時に、 結像距離 Lで結像するものとすると、 主走査方向で、 パラメータ F 1で、 結像距離 Lで結像するには、 ホ ログラムディスク 7 0 2から出射した発散波の焦点距離 d , は、 周 知の結像式により、 下記 （ 9 9 ) 式で得られる。
    [0602] 1 /d , = 1 /F 1 - 1 /L - ( 9 9 ) ここで、 ホログラムディスク 7 0 2の位置は、 副走査方向の結像 条件の関係から、 変えられないので、 入射波の入射焦点距離 d。 を 調整する。
    [0603] 即^、 X側シリンドリカルレンズ 7 1 2により、 入射光の焦点距 離 d。 を調整し、 ホログラムディスク 7 0 2の先に、 入射収束点 M , を設定すると、 ホログラムディスク 7 ひ 2の出射波点位置 M2 は、 定置ホログラム板 7 0 3から距離 d 1 となり、 主走査方向でも、 パ ラメータ F 1で、 結像距離 Lで結像し、 主走査方向と副走査方向と のビーム口径の差を補正できる。
    [0604] 尚、 （ 9 6 ) 式では、 物体波の位相の定数 k 2 は、 再生波の波長 λ 2 の波数としたが、 この波数を、 再生波の波数と異ならせること もできる。
    [0605] これは、 再生波に、 半導体レーザー 7 1 0を用いた場合、 波長； I 2 が 7 8 0 nmであり、 高い回折効率を持つホログラム材料の波長 感度は、 この波長より短い波長域にあることから、 ホログラム作成 は、 波長の短いレーザー光源を用いる必要があり、 例えば、 波長 I , が 4 8 8 nmのアルゴンレーザ一を用いる。
    [0606] このため、 物体波の波長は、 1】 で、 再生波の波長は、 λ 1 とな るから、 物体波の位相を変更する必要がある。
    [0607] そこで、 作成波長ス， の波数を k , とし再生と作成の波長比を S (= λ 2 / λ , ) とすると、 物体波の位相 Φ。 （Χ、 Υ) は下記 ( 1 0 0 ) 式とすれば良い。
    [0608] X Y
    [0609] Φο(Χ, Υ) = k 十
    [0610] 2 (F 1 · S) 2 (F 2 · S)
    [0611] -■ ( 1 0 0 ) 従って、 半導体レーザー 7 1 0 と異なるホログラム作成波長； I , の波数 k , の時は、 （ 9 4 ) 式に基づいて適切に選んだ F 1 と F 2 を波長比倍することにより、 物体波の距離 F 1、 F 2が求まる。 次に、 歪曲収差を小さくするには、 第 6 4図に示すように、 参照 波の球面波の点光源位置を D。 から D。 ' とすれば良いが、 そのよ うにすると、 走査中心の結像位置が遠くなり、 歪曲収差をゼロにで きない。
    [0612] この時、 例えば前記した （ 6 2 ) 式の参照波の位相 Φκ ' (Χ、 Υ) は、 下記 （ 1 0 1 ) 式で示される。 Φκ ' (X, Y) = k 2[V + (Y - Yo + Z o2
    [0613] 即ち、 参照波の位相は、 （ 1 0 1 ) 式の前項の球面波位相と、 後 項の円筒波の位相の差で示され、 k 2 は再生波長の波数 （ 2 71 /ス 2 ) であり、 作成波長； I； の波数 k , と同一であり、 ホログラム光 軸からホログラムディスク 2面上までの距離と同一の D。 0を、 球 面波光軸とする波面を含んでいる。
    [0614] 歪曲収差をゼロとするには、 中心の焦点距離は F (D。 0) で、 端に行くほど焦点距離が増加する非球面レンズをホログラムで実現 すれば良いから、 ホログラムを作成する参照波の位相 ΦΒ (Χ、 Υ) を、 下記 （ 1 0 2 ) 式のようにする。
    [0615] Φ (X, Υ) = k a CV X' + (Y— Yo尸 + Z
    [0616] V X + Z 〕 ( 1 0 2 )
    [0617] ( 1 0 2 ) 式と、 （ 1 0 1 ) 式との違いは、 再生波長 2 の波数 k 2 の代わりに、 作成波長； I , の波数 k , を使用したことにある。 この作成波長； I , を、 ス 2 より長くすると、 波数 は、 k 2 より 小さくなり、 参照波の位相は、 小さくなる。
    [0618] 従って、 定置ホログラム板 7 0 3には、 ホログラムディスク 7 0 2からの回折波が定置ホログラム板 7 0 3に入射する波面とは、 異 なる波面が記録されることになる。 このため、 再生時に、 再生波長 λ 2 を使用すれば、 中心の焦点距離は、 F (D。 0) で、 端に行く ほど焦点距離が増加する非球面レンズをホログラムで実現できる。 これにより、 第 6 5図 （A) に示すように、 走査中心の収束位置 は変わらず、 走査端の収束位置が、 結像面 7 0 4 a側に移動し、 歪 曲収差のない走査ビームが得られ、 第 6 5図 （B) に示すように、 走査端のビームが外側に移動するため、 等速走査も実現できる。
    [0619] ( 1 0 2 ) 式の位相式では、 円筒波の項の係数も k , としている が、 球面波のみが歪曲収差の補正に機能するため、 円筒波の項の係 数を k 2 のままとして、.下記 （ 1 0 3 ) 式の位相式を用いても、 同 一の効果を果たす。
    [0620] Φκ (X， Y) = k X2 + (Y - Y。 ）2+ Ζ
    [0621] 一 k • V X ' + ζ ( 1 0 3 ) このように、 等速走査補正と歪曲収差補正を果たす定置ホログラ 厶板 7 0 3の位相分布 ΦΗ (Χ、 Υ) は、 物体波位相 Φ。 から参照 波位相 Φκ を差し引いたものとなり、 下記 （ 1 0 4 ) 式又は下記 ( 1 0 5 ) 式で示される。
    [0622] Φο = C , · Χ2 + C 2 · Υ2 + afX^ + Z"
    [0623]
    [0624] Φο = C , · X2 + C 2 · Υ2 + C 0 · Υ
    [0625] + a V X + Ζ ο
    [0626] 一 b Χ' + (Υ— Υο尸 + Ζο' ( 1 0 5 ) 第 6 6図は本発明の一実施例スポッ トダイアグラム図である。 上述の （ 1 0 5 ) 式の位相分布を有する定置ホログラム板 7 0 3 を用いた第 6 1図、 第 6 2図の光ビーム走査装置では、 第 6 6図に 示すような走査中心から走査端までの各位置のビー厶径が得られ、 ビー厶径は、 6 0 ミ クロン以内に抑えることができ、 4 0 0 d p i の解像度に十分適用できる。
    [0627] 又、 等速性は、 0. 7パーセン ト以下であり、 感光ドラム 7 0 4で の直線性は、 2 0 0 ミ クロン以下であり、 半導体レーザーの波長変 動による走査位置の変動も極めて少ない結果が得られた。 このようにして、 ホログラムディスク 7 0 2から結像面 7 0 4 a の距離を短く して、 小型化しても、 等速走査を実現し、 歪曲収差の ない光走査が実現できる。 〔定置ホログラム板作成の実施例の説 明〕
    [0628] 第 6 7図， 第 6 8図は本発明の一実施例である定置ホログラム板 の作成説明図 （その 1 ) 、 （その 2 ) である。 定置ホログラム板 7 0 3の位相関数 ΦΗ (Χ、 Υ) は、 上述の （ 1 0 5 ) 式で示される ので、 定置ホログラム板 7 0 3の空間周波数 （X方向 f χ、 Y方向 f y ) は、 （ 1 0 5 ) 式を偏微分することで得られ、 下記 （ 1 0 6 ) 式、 （ 1 0 7 ) 式となる。 a ΦΗ a x
    [0629] f X = 2 C ! X +
    [0630] d x
    [0631] b x
    [0632] V X 2 + ( Y - Y o) + Z oz
    [0633] ( 1 0 6 ) d ΦΗ
    [0634] f x = = 2 C 2 Y + C o
    [0635] d x
    [0636] b (Y- Y。 ）
    [0637] V + ( Y - Υ ο)' + Z o
    [0638] - ( 1 0 7 ) これらの波面を記録したホログラムは、 電子ビームやレーザ一描 画により、 達成できるが、 大面積であるため、 描画に時間がかかる c 又、 ホログラムを補助光学系として露光する場合、 SZNが劣化す ることに7よる。
    [0639] そこで、 これらの波面を発生させる S Nの良いホログラムを作 成する露光光学系が必要となる。
    [0640] 更に、 前述の位相の実現には、 ホログラムの材料感度の点から、 再生波長と異なる波長で作成する必要もある。
    [0641] ( 1 0 6 ) 式、 （ 1 0 7) 式を検討すると、 2 C , ， と、 2 C 2 · Υは、 第 6 7図 （A) の光線を意味し、 第 6 3図で示したよう に、 楕円位相波を示している。
    [0642] 次に、 （ 1 0 6 ) 式、 （ 1 0 7 ) 式の第 3項において、 bを除い たものは、 第 6 7図 （B) に示すように、 座標 （ 0、 Y。 、 Zo ) の点光源からの光線を示し、 これに bを掛けると、 ホログラムのレ ンズを、 波長を変えて再生したものと等しくなり、 球面収差を持つ た波となる。
    [0643] 又、 （ 1 0 6 ) 式の第 2項は、 第 6 7図 （C) に示すように、 座 標 （ 0、 0、 Z。 ） を通過する線光源の光線を示し、 （ 1 0 7 ) 式 の第 2項の C。 は、 第 6 8図 （A) に示すように、 平面波を斜めに 入射したものと等しく、 これと他の光線の組み合わせにより、 コマ 収差が発生する。
    [0644] これは、 第 6 8図 （B) に示すように、 レンズに斜めから光線を 入射させるのと同一である。
    [0645] 従って、 X方向では、 第 6 7図 （C) の線光源からの波面と、 第 6 7図 （B) の点光源からの球面収差と、 第 6 7図 （A) の X方向 の楕円位相波とを持った波であり、 Y方向では、 第 6 7図 （B) の 点光源からの球面収差と、 第 6 8図 （A) のコマ収差と、 第 6 7図 (A) の Y方向の楕円位相波とを持った波であることが判る。
    [0646] 即ち、 線光源からの波面と、 点光源からの球面収差と、 X方向の 楕円位相波とを持った一の波と、 点光源からの球面収差と、 コマ収 差と、 Y方向の楕円位相波とを持った他の波とを作成し、 2つの波 の干渉により、 （ 1 0 5 ) 式の位相関数を持つ干渉縞分布が得られ o
    [0647] これらの各種波面の生成は、 球面収差は、 第 6 8図 （C) に示す ように、 例えば平凸レンズに、 光線をォン ' アキシス （ON . AX
    [0648] 1 S) で入射すれば、 生成でき、 コマ収差は、 第 6 8図 （D) に示 すように、 平凸 （又は平凹） 円筒 （シリ ンドリカル） レンズに、 光 線を斜めから入射するか、 第 6 8図 （E) に示すように、 平凸 （又 は平凹） 円筒 （シリ ン ドリカル） レンズに、 光線を軸はずしで入射 するかのいずれかで生成できる。
    [0649] 更に、 楕円位相波は、 第 6 8図 （F ) に示すように、 X方向と Y 方向の直交させた平凹 （又は平凸） 円筒 （シリ ンドリカル） レンズ で生成できる。
    [0650] ここで、 （ 1 0 6 ) 式の X方向では、 分子、 分母とも Xが含まれ、 それぞれが相殺しあうため、 変化の度合いは、 小さく、 （ 1 0 7 ) 式の Y方向では、 分子、 分母とも （Y— Y。 ） が含まれ、 それぞれ 相殺し合うが、 分母に大きく変化する Xが入っているため、 変化の 度合いが大きい。
    [0651] そこで、 定置ホログラム板 7 0 3の長手方向 Xに作用するレンズ と、 これに直交する方向 Υに作用するレンズに分割して、 ホログラ ム作成光学系を設計し、 変化の度合いの小さい X方向については、 簡単な光学系で実現する。 · 従って、 参照側を X方向とし、 線光源波面 （球面収差、 非点収差 が出る） 、 楕円位相波の X方向を、 物体側を Υ方向とし、 点光源か らの球面収差、 コマ収差、 楕円位相波の Υ方向を実現すれば良いこ とになる。
    [0652] ここで、 球面収差は、 参照側と、 物体側の両方に入るが、 物体側 で実現する。 第 6 9図は本発明のホログラム作成露光系の第 1 の 実施例説明図であり、 第 6 9図 （Α ) は座標 Υ— Ζ面から見た構成 図、 第 6 9図 （Β ) は座標 X— Ζ面から見た構成図である。
    [0653] 参照側は、 点光源 7 5 0の発散波を、 X側の平凸円筒レンズ 7 5 1 により、 X方向の楕円位相と線光源波面を発生し、 定置ホログラ 厶板 7 0 3に照射する。
    [0654] 一方、 物体側は、 点光源 7 6 0の発散波を、 平凸レンズ 7 6 1 に より、 球面収差を発生し、 これを Υ側の平凹円筒レンズ 7 6 2によ り、 Υ方向の楕円位相とコマ収差とを発生し、 定置ホログラム板 7 0 3に照射する。 この構成により、 基本的に、 参照側を X方向とし、 線光源波面 (球面収差、 非点収差が出る） 、 楕円位相波の X方向を、 物体側を Y方向とし、 点光源からの球面収差、 コマ収差、 楕円位相波の Y方 向を生成でき、 （ 1 0 5 ) 式の位相分布が得られる。
    [0655] 第 7 0図は本発明のホログラム作成露光系の第 2の実施例説明図 であり、 座標 Y— Z面から見た構成図であり、 第 6 9図で示したも のと同一のものは、 同一の記号で示している。
    [0656] この例では、 物体波側に、 平凸円筒レンズ 7 6 3を追加している c 第 6 9図の構成では、 物体波側と参照波側が十分に離れており、 各レンズが挿入できる場合に適用できるが、 物体波側において、 結 像位置が、 参照波側を遮る場合で、 平凸円筒レンズ 7 6 2だけでは、 コマ収差量が不十分の場合には、 適用できない。
    [0657] そこで、 物体側は、 点光源 7 6 0の発散波を、 平凸レンズ 7 6 1 により、 球面収差を発生し、 これを Y側の平凸円筒レンズ 7 6 3に より、 コマ収差を発生し、 更に Y側の平凹円筒レンズ 7 6 2により、 Y方向の楕円位相とコマ収差とを発生し、 定置ホログラム板 7 0 3 に照射する。
    [0658] これにより、 定置ホログラム板 7 0 3の Y側の長さが長くても、 レンズを挿入でき、 コマ収差量も大きくできる。
    [0659] 第 7 1図は本発明のホログラム作成露光系の第 3の実施例説明図 であり、 第 7 1図 （A ) は座標 X— Z面から見た構成図、 第 7 1図 ( B ) は座標 Y — Z面から見た構成図である。
    [0660] この実施例では、 必要なコマ収差量を得るため、 第 7 0図の構成 に加えて、 2つの平凸円筒レンズ 7 6 4、 7 6 5を、 物体波側に設 けたものである。
    [0661] 参照側は、 点光源 7 5 0の発散波を、 X側の平凸円筒レンズ 7 5 1 により、 X方向の楕円位相と線光源波面を発生し、 定置ホログラ ム板 7 0 3に照射する。
    [0662] 一方、 物体側は、 点光源 7 6 0の発散波を、 球面平凸レ ンズ 7 6 1 により、 球面収差を発生し、 これを 3つの Y側の平凸円筒レンズ 7 6 4、 7 6 5、 7 6 3により、 軸はずし入射により必要なコマ収 差を得て、 Y側の平凹円筒レンズ 7 6 2により、 Y方向の楕円位相 とコマ収差とを発生し、 '定置ホログラム板 7 0 3に照射する。
    [0663] この構成により、 参照側を X方向とし、 線光源波面 （球面収差、 非点収差が出る） 、 楕円位相波の X方向を、 物体側を Y方向とし、 点光源からの球面収差、 コマ収差、 楕円位相波の Y方向を生成でき、 ( 1 0 5 ) 式の位相分布が得られる。 このため、 露光系のレンズ群 は、 光軸が共通なものが多く、 調整が容易であるという利点がある。 尚、 このように作成された定置ホログラム板 7 0 3を原盤として、 型を取り、 型を用いて、 かかる特性の定置ホログラム板 7 0 3を複 製する。
    [0664] 〔他の実施例の説明〕
    [0665] 上述の実施例の他に、 本発明は、 次のような変形が可能である。 ①本発明による定置ホログラム板の製造方法においては、 電子 ビームを上記した各式に従ってコンピュー夕制御し、 これによりホ oグラム乾板上に所定の干渉縞を形成する方法 （所謂電子ビ一厶露 光法） を採用することも可能である。 また、 前記したようにレーザ ビームを上記した各式に従ってコンピュー夕制御し、 これによりホ ログラム乾板上に所定の干渉縞を形成する方法 （所謂レーザビーム 露光法） を採用することも可能である。
    [0666] これらの方法は、 定置ホログラム板を量産化したり、 或いは大き さ， 光の偏光形態が逐次変更されるような場合に適している。 また、 これらの露光方法はコンピュー夕制御となり、 製造装置の大型化が 問題となるが、 上記した実施例の方法によれば、 比較的安価に小型 の製造装置にて定置ホログラム板を製造することができる。
    [0667] ②光ビーム走査装置の適用を電子写真印刷装置で説明したが、 レーザー描画装置、 レーザー検査装置等にも適用できる。
    [0668] ③ホログラム回転体を、 ディスク形状で説明したが、 ドラム形状 等他のものを適用できる。
    [0669] 以上説明してきたように、 本発明では、 物体波の位相式における Xと Yの係数を C , と C 2 で異ならせて、 楕円位相を実現し、 主走 査方向の空間周波数の変化率を下げ、 走査中心への過剰補正を防止 し、 等速走査が実現できる。 また、 回転体 7 0 2に入射する入射光 を、 主走査方向と副走査方向とで焦点距離が異なるように構成して、 ビーム収差量の変化を補正できる。 更に、 参照波の位相式において、 係数 a、 bにより、 球面波の波数を再生波長の波数と異なる位相と して、 走査中央から走査端に行くにつれ、 Fが大きくなる特性を持 たせ、 歪曲収差をゼロとできる。
    [0670] 尚、 以上本発明を実施例により説明したが、 本発明の主旨の範囲 内で種々の変形が可能であり、 これらを本発明の範囲から排除する ものではない。
    [0671] 〔第 1 0の発明〕
    [0672] 第 7 2図は、 前記した第 1の発明に用いられているホログラム回 転体のファセッ トホログラムを示している。 同図に示すように、 第 1 の発明に用いられているホログラム回転体 8 0 2 aのファセッ ト ホログラム 8 2 0 aは、 干渉縞の分布は位置的に一定であるプレー ングレーティ ングのホログラムを使用している。
    [0673] 図では、 第 7 2図 （A ) のホログラム回転体 8 0 2 a上の点 A、 Bに入射したレーザー光が、 第 7 2図 （B ) の定置ホログラム板 8 0 3 aの点 A ' 、 B ' を通過するものとしており、 ホログラム回転 体 8 0 2 a上の点 A、 Bでは、 ホログラム回転体 8 0 2 aの回転中 心からホログラム回転体 8 0 2 a上での走査中心位置方向の空間周 波数は、 等しく、 これと直交する方向 Xでは、 空間周波数はゼロで のる。
    [0674] 従って、 ホログラム回転体 8 0 2 aが回転しても、 レーザ一光が 入射する位置での空間周波数は変化せず、 走査中心におけるホログ ラム回転体 8 0 2 aへのレーザ一光入射角と、 出射角が決定される と、 定置ホログラム板 8 0 3 a上のレーザー光走査軌跡が決定され ることになな
    [0675] しかしながら、 近年のレーザプリ ン夕等の小型化の要求により、 光ビーム走査装置も小型.かする必要があり、 そのためにはホログラ ム回転体 8 0 2 aから結像面までの光路長を短く しなければならな いが、 ホログラム回転体 8 0 2 aと定置ホログラム板 8 0 3 aとの 光路長を小さくすると、 走査幅が小さくなる。
    [0676] 逆に、 定置ホログラム板 8 0 3 a と結像面との光路長を小さくす ると、 定置ホログラム 8 0 3 aは等速補正機能、 直線走査機能、 レーザー光の結像機能を受け持っているので、 定置ホログラム板 8 0 3 aが所望の光学特性を実現できなくなってしまう。
    [0677] そこで、 本発明は走査幅を維持し、 定置ホログラム板の光学特性 を保持し、 ホログラム回転体から結像面までの光路長を短く し、 装 置の小型化を実現することを目的とするものである。
    [0678] 〔一実施例〕
    [0679] 第 7 3図は本発明の一実施例構成図である。
    [0680] ホログラム回転体 8 0 2のファセッ ト 8 2 0は、 第 7 3図 （B ) に示すように、 ホログラム回転体 8 0 2の回転中心 Mからホログラ ム回転体 8 0 2上での走査中心位置方向 Yの空間周波数のみ分布が 変化するホログラムを用いた場合には、 レーザー光が入射する位置 での空間周波数を変化させることができる。
    [0681] 即ち、 レーザ一光が、 ホログラム回転体 8 0 2に入射する位置を r 0 とし、 ホログラム回転体 8 0 2上の位置 r (ホログラム回転体 2の回転中心 Mからホログラム回転体 8 0 2上での走査中心位置方 向 Yでの距離） における空間周波数を f とし、 ホログラム回転体 8 0 2の回転中心 Mにおける、 ホログラム回転体 8 0 2へのレーザ一 光の入射、 出射角度から決定される空間周波数 （位置 r。）におけ る空間周数） を f 。 とすると、 ホログラム回転体 8 0 2の回転中心 Mからホログラム回転体 8 0 2上での走査中心位置方向における空 間周波数分布が、 下記 （ 1 2 1 ) 式に設定する。
    [0682] f = f 0 + a x ( r - r o ) - ( 1 2 1 ) 但し、 aは空間周波数の変化の割合であり、 定数である。
    [0683] ここで、 aを負とすると、 位置 rにおける空間周波数 f は、 位置 r。 の空間周波数 f 。 より高くなり、 空間周波数が、 ホログラム回 転体 8 0 2の中心に向かい、 次第に高くなる分布となり、 主走査方 向の回折角を大きくでき、 走査幅を大きくできる。
    [0684] このため、 結像面での走査幅を変えずに、 ホログラム回転体 8 0 2と定置ホログラム板 8 0 3 との光路長を短くできる。
    [0685] この時、 定置ホログラム 8 0 3 と結像面 8 0 4 との光路長をその ままとすると、 ホログラム回転体 8 0 2 と定置ホログラム板 8 0 3 との光路長を短くなつた分、 結像面 8 0 4での収束性や直線性が悪 くなるので、 定置ホログラム板 8 0 3 と結像面 8 Q 4 との光路長を 若干長く した。
    [0686] 尚、 定置ホログラム板 8 0 3は、 主走査方向を X、 副走査方向を Y、 これらと直交する方向を Ζとすると、 X方向の方向余弦を 1、 Υ方向の方向余弦を mは、 下記 （ 1 2 2 ) 式、 （ 1 2 3 ) 式で示さ れ、 これらの式で示す波面を実現している。 a X b x
    [0687] = + e x
    [0688] V Zo^ + ^ V Zo + ^ + (ト y 0
    [0689] - ( 1 2 2 ) d ( y - y o)
    [0690] m = C o - + f y
    [0691] V o + z + C Y - y 0)
    [0692] - ( 1 2 3 ) 但し、 上記各式において a、 b、 c fl 、 d、 e、 y。 、 z。 は定 数である。
    [0693] 第 7 4図は、 本発明の一実施例ホログラム回転体の作成説明図で ある。 第 7 4図に示すように、 ホログラム回転体 8 0 2は、 物体波 と、 参照波の干渉により作成する。 プレーングレーティ ングのディスクの作成には、 物体波と、 参照 波との各々を、 平面波とすればよいが、 回転中心方向に空間周波数 を変化するには、 物体波の平面波の間隔を回転中心方向に変化する 必要がある。
    [0694] このため、 物体波は、 平面波をシリ ン ドリカル （円筒） 凹レンズ 8 0 5により発散特性を与えて、 ホログラム回転体 8 0 2に照射す o
    [0695] このようにすると、 シリ ン ドリカル （円筒） 凹レンズ 8 0 5から の照射波と、 平面参照波のなす角は、 回転中心に行くほど大きくな り、 即ち 0 r > S r。 となり、 密度が濃くなり、 空間周波数を大き くできる。
    [0696] 実際には、 装置の光源である半導体レーザーの光パワーは小さく、 ホ口グラム作成の露光に不十分のため、 アルゴンレーザー等の光パ ヮ一の大きいものを露光に用いる。
    [0697] この時、 半導体レーザーの波長； I。 は、 7 8 0 nniであり、 ァルゴ ンレーザーの波長え， は、 4 8 8 nmであるから、 再生時と露光時で 波長が異なる。
    [0698] このため、 第 7 4図 （B) に示すように、 必要な空間周波数 ίを 得れる半導体レーザーの波長え。 における物体波の照射角度 02 と、 参照波の照射角度 0 , とを、 下記 （ 1 2 4 ) 式により設定しておく。
    [0699] ί = ( sin0 , + sin02 ) ノ ！。 （ 1 2 4 )
    [0700] そして、 第 7 4図 （C) に示すように、 この決定された空間周波 数 f を、 アルゴンレーザーの波長ス， で作成するための物体波の照 射角度 02 ' と、 参照波の照射角度 0 , ' とを、 下記 （ 1 2 5 ) 式 より得る。
    [0701]
    [0702] - ( 1 2 5 ) この求めた物体波の照射角度 02 ' と、 参照波の照射角度 0 , ' とで、 第 7 4図 （A) のように、 平面物体波と凹レンズ 8 0 5力、ら の照射波とを、 波長； I , でホログラム回転体 8 0 2に照射すれば、 半導体レーザーの波長； i。 での所定の空間周波数をもつホログラム が作成できる。
    [0703] 第 7 5図は本発明の一実施例によるスポッ トダイアグラム図であ る。
    [0704] 従来のプレーングレーティ ングのディスクでは、 ホログラム回転 体 8 0 2から定置ホログラム板 8 0 3 までの距離 L 1 と、 定置ホロ グラム板 8 0 3から結像面 8 0 4 aまでの距離 L 2力、 各々 L 1 = 2 9 5 mm、 L 2 = 2 5 5 mmであつたが、 第 7 3図で説明した空間周 波数分布を持つホログラム回転体 2を使用したところ、 L l = 2 2 5 mm. L 2 = 2 6 5 mmとすることができ、 全体の光路長を短くでき た。
    [0705] この時、 定置ホログラム板 8 0 3から結像面 8 0 4 a までの距離 L 2を若干長く して、 結像面 8 0 での収束性や直線性を保'持して いる。
    [0706] この時の走査中心から走査端におけるビー厶径は、 第 7 5図のよ うになり、 最大でも、 走査端で直径 6 0 ミ クロンと、 4 0 0 dp i の 解像度を保証できる。
    [0707] 又、 等速性は、 0. 5 %以下であり、 ドラム 8 0 4上での直線性は、 1 0 0 ミ クロン以下であり、 半導体レーザーの波長変動による走査 位置の変動も極めて小さ く、 実用上十分な値を得た。
    [0708] このようにして、 ホログラム回転体 8 0 2の走査幅を大き く して、 ホログラム回転体 8 0 2 と定置ホログラム板 8 0 3 との距離を小さ くでき、 装置の小型化が可能となるとともに、 このようにしても、 半導体レーザーの温度変動に伴う波長変動 （中心波長の変動、 マル チモー ドの分布変動） による走査線の位置変動を防止でき、 等速性、 直線性、 ビーム径の低下を防止できる。
    [0709] 以上説明したように、 本発明によればホログラム回転体 8 0 2を 構成するファセッ トのホログラム 8 2 0の中央におけるビーム照射 位置から両端のビーム照射位置にかけて、 しだいに空間周波数が高 くなるように構成して、 主走査方向の回折角を大きく して、 走査幅 を大きく し、 ホログラム回転体 8 0 2から定置ホログラム板 8 0 3 までの光路長を短くできる。 また、 このようにしても、 走査幅を大 きく したので、 走査幅が変わることがなく、 小型化が実現できる。 尚、 上記した実施例では、 ビーム走査装置の適用を電子写真印刷 装置で説明したが、 レーザ一描画装置やレーザー検査装置等にも本 発明を適用できる。 また上記した実施例ではホログラムの干渉縞を、 並行線状のもので説明したが、 他の形状のものでも実現できる。 更 に、 本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、 これらを本 発明の範囲から排除するものではない。
    [0710] 〔第 1 1の発明〕
    [0711] 本発明は、 ホログラム回転体に入射するレーザ光のスポッ ト形状 について考察したものである。 図 7 6図は、 ホログラム回転体 9 0 2 aの 1 ファセッ トを拡大して示した図である。 また、 ホログラム 回転体 9 0 2 aが回転することでビームの入射位置が変化する様子 を模式的に示したものである （A→B→Cと移動する） 。
    [0712] 同図に示すように、 ホログラム回転体 9 0 2 aに入射するレーザ 光のビー厶径は楕円形状となっており、 前記してきた各光ビーム走 查装置では、 その楕円形状はホログラム回転体 9 0 2 aの半径方向 にその短軸が沿つたビーム形状となってる。
    [0713] 今、 ビームが位置 Aにある時と、 位置 Bにある時とのその回転中 心を通る中心線のなす角度を b とし、 またレーザ光のビームが位 置 Aから位置 Bまで移動するためにホログラムを形成しなければな らない範囲を 0 h とした場合の、 角度 0 b と角度 0 h との比を有効 ホログラム比 Hと定義する （H = 0 b / Θ , ) 。
    [0714] ホログラム回転体 9 0 2 aを有効に利用するには、 この有効ホロ グラム比 Hは 1 に近いほど好ましい。
    [0715] しかし、 第 7 6図に示す光ビーム走査方式では、 入射ビーム （楕 円形を有する） の長軸とホログラム回転体 9 0 2 aの回転方向が一 致するため、 有効ホログラム比 Hを 1 に近づけるには限界があった ( 即ち、 ビーム形が回転方向に長い楕円形であることに起因して、 ホ 口グラム回転体 9 0 2 aの 1 ファセッ ト内にはどう しても無駄な部 分 0 D ( = 0 h — 0 b ) が発生してしまい、 ホログラム回転体 9 0 2 aを効率的に機能させることができなかった。 これにより、 走査 効率が低下してしまうという問題点が生じる。
    [0716] 一方、 上記の問題点を解決する手段として、 レーザ光のビーム形 を円形にすることが考えられるが、 上記長軸の大きさは、 定置ホロ グラム板が主走査方向に走査ビ一厶を収束させるために必要な大き さであり、 所定寸法以下とすることはできない （即ち、 円形とする ことはできない） 。
    [0717] 本発明では、 レーザ光のビーム形が楕円形状であっても有効ホロ グラム比 Hを 1 に近づけ、 ホログラム回転体の効率的な使用を行う ことを目的とするものである。
    [0718] 〔一実施例〕
    [0719] 第 7 7図は、 本発明の原理を示している。 本発明では、 ホログラ ム回転体 9 0 2の回転方向 （図中、 矢印で示す） と、 光源 （図示せ ず ：例えば半導体レーザ） から照射されるレーザ光の楕円形状ビー 厶 9 1 0の短軸とを一致させた構成とすることを特徴とするもので ある。
    [0720] この構成とすることにより、 同図に示されるように、 ホログラム 回転体 9 0 2のファセッ ト 9 2 0内に発生する無駄な部分 0 D '
    [0721] ( = θ - Θ b ' ) を少なくすることができ、 有効ホログラム比 Hを 1 に近付けることができる。
    [0722] 第 7 8図から第 8 0図は本発明の具体的実施例を示している。
    [0723] 第 7 8図は、 本発明に用いるホログラム回転体 9 0 2の 1 ファ セッ ト 9 2 0を拡大して示す図である。 上記したように、 本発明で はホログラム回転体 9 0 2の回転方向と、 レーザ光の楕円形状ビー 厶 9 1 0の短軸とを一致させる構成とするため-、 この構成としても 適切な光ビ一厶走查を実現できるよう、 ホログラムを設計する必要 がある。 そこで、 本発明では、 空間周波数分布を下式のように設定 した。
    [0724] f X = 0
    [0725] ί y = ί。 +∑ C i Kr* S i n Θ ) 1
    [0726] ここで、 0はホログラム回転体 9 0 2の回転角， rはビームの入 射半径， C i は空間周波数の変化の割合 （非球面係数） ， f 。 は回 転角 0がゼロの時の空間周波数である。 上記空間周波数分布を有す るホ πグラム回転体 9 0 2を用いることにより、 以下に示す光ビ一 ム走査装置を実現できる。
    [0727] 第 7 9図は、 光源からの入射ビームの位置とホログラム回転体 9 0 2の回転中心とを結ぶ線分と、 該回転中心と定置 'ホログラム板 9 0 3 とを結ぶ線分とのなす角を 9 0 ° に設定したものである。
    [0728] この構成とすることにより、 ホログラム回転体 9 0 2の回転方向 と、 レーザ光の楕円形状ビーム 9 1 0の短軸とを一致させることが でき、 有効ホログラム比 Hを 1 に近付けることができる。
    [0729] 第 8 0図は、 実際に有効ホログラム比 Hを計算した例を示してお り、 第 7 6図で示した構成 （第 8 0図 （A ) に示す） では有効ホロ グラム比 H力 0. 844であったのに対して、 第 8 0図 （B ) に示す本 発明に係る方式では、 有効ホログラム比 Hを 0. 933と向上させるこ とができ、 ホログラム回転体 9 0 2の効率的な使用が可能となった ことが実証された。
    [0730] 第 8 1図に、 上記空間周波数関数における i = 1〜 1 0の 1 0次 項の例を示す。 シュ ミ レーションによれば、 同図に示すように、 偶 関数で構成さる空間周波数分布にすることにより、 ホログラム回転 体 9 0 2の回転方向と、 照射されるビームの短軸とを一致させるこ とがわかる。
    [0731] 以上のように、 ホログラム回転体 9 0 2の回転方向と入射ビーム 径の短軸とを一致させることで有効ホログラム比 Hを大き くするこ とができ、 また入射ビームの位置とホログラム回転体 9 0 2の回転 中心、 定置ホログラム板 9 0 3中心が 9 0 ° に来るよう配置するこ とにより、 有効ホログラ.ム比 Hを大き く し、 ホログラム回転体 9 0 2の効率的な使用を可能とした光ビーム走査装置を実現できる。 産業上の利用可能性
    [0732] 以上のように、 本発明にかかる光ビーム走査装置は、 2枚のホロ グラムにより簡素で低価格な光学系が提供でき、 そして半導体レー ザの波長変動に対する走査線のずれもなく高い信頼性を実現できる ため、 レーザプリ ンタ、 レーザファ ッ クス等の O A機器、 レーザ描 画装置、 レーザ検査装置等に組み込まれるレーザ走査光学系として 有用である。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    1. 第 1の回折格子 （ l a) と、 第 2の回折格子 （ 2 a) とを備 えた光ビーム走査装置において、
    該第 1の回折格子 （ 1 a) に入射回折され、 更に該第 2の回折格 子 （ 2 a) に入射回折して走査面上に結像する光ビームの主軸 （M A) での光束の光路長および、 該主軸 （MA) を外れた周辺軸 （M 1 ) での光束の光路長との光路長差の二乗値、 もしくは絶対値を該 結像面の全域を含む走査点毎に重み付けた値の総和を最小とするよ うな回折格子を、 該第 1の回折格子 （ l a) および該第 2の回折格 子 （ 2 a ) に備えたことを特徴とする光ビーム走査装置。
    2. 第 1の回折格子 （ l a) と、 第 2の回折格子 （2 a) とを備 えた光ビーム走査装置において、
    該第 1の回折格子 （ l a) に入射回折され、 更に該第 2の回折格 子 （ 2 a ) に入射回折して走査面上に結合する光ビームの、 再生入 射光束の主軸 （MA) を外れた周辺軸 （M 1 ) での該第 1の回折格 子 （ 1 a) の位相の主軸からのずれ量と、 該第 2の回折格子 （2 a ) に入射する時の回折格子に記録される位相の主軸からのずれ量 との和の二乗値、 もしくは絶対値を結像面の全域を含む走査点ごと に重み付けた値の総和を最小とするような回折格子を、 該第 1の回 折格子 （ l a) 並びに該第 2の回折格子 （2 a) に備えたことを特 徵とする光ビーム走査装置。
    3. 該第 1の回折格子 （ l a) は回転体 （ 1 0) に備えられると ともに、
    該第 2の回折格子 （2 a) は、 該第 1の回折格子 （ l a) と該走 査面との間に配置された固定板 （ 2 0 ) であることを特徴とする、 請求項 1記載の光ビーム走査装置。
    4. 該第 1の回折格子 （ l a) は回転体 （ 1 0) に備えられると ともに、
    該第 2の回折格子 （2 a) は、 該第 1の回折格子 （ l a) と該走 查面との間に配置された固定板 （ 2 0 ) であることを特徴とする、 請求項 2記載の光ビーム走査装置。
    5. 該回折格子 （ 1 a) に入射する再生光 （ 5) の光源の波長の 変動に対し、 該結像面 （4 ) 上における走査ビームの位置変動が最 も小さくなるように該回転体 （ 1 0) に対して該固定板 （ 2 0 ) を 傾斜対向したことを特徴とする請求項 3記載の光ビーム走査装置。
    6. 該回折格子 （ l a) に入射する再生光 （ 5 ) の光源の波長の 変動に対し、 該結像面 （4 ) 上における走査ビームの位置変動が最 も小さくなるように該回転体 （ 1 0) に対して該固定板 （ 2 0 ) を 傾斜対向したことを特徴とする請求項 4記載の光ビーム走査装置。
    7. 該回折格子 （ 1 a) から出射後の回折方向と該回折格子 （ 2 a ) から出射後の回折方向は逆傾向にある回折格子が記録されてい ることを特徴とする請求項 1記載の光ビーム走査装置。
    8. 該回折格子 （ l a) から出射後の回折方向と該回折格子 （ 2 a) から出射後の回折方向は逆傾向にある回折格子が記録されてい ることを特徴とする請求項 2記載の光ビーム走査装置。
    9. 該回折格子 （ 1 a) から出射後の回折方向と該回折格子 （2 a ) から出射後の回折方向は逆傾向にある回折格子が記録されてい ることを特徴とする請求項 3記載の光ビーム走査装置。
    1 0. 該回折格子 （ l a) から出射後の回折方向と該回折格子 ( 2 a) から出射後の回折方向は逆傾向にある回折格子が記録され ていることを特徴とする請求項 4記載の光ビーム走査装置。
    1 1. 該回折格子 （ l a) に入射する波面は収束光もしくは平行 光であることを特徴とする請求項 1記載の光ビーム走査装置。
    1 2. 該回折格子 （ l a) に入射する波面は収束光もしくは平行 光であることを特徴とする請求項 2記載の光ビーム走査装置。
    1 3. 該回折格子 （ l a) に入射する波面は収束光もしくは平行 光であることを特徵とする請求項 3記載の光ビーム走査装置。
    1 4. 該回折格子 （ l a) に入射する波面は収束光もしくは平行 光であることを特徴とする請求項 4記載の光ビーム走査装置。
    1 5. 該回折格子 （ 1 a) から出射回折して該回折格子 （ 2 a) に入射する光が発散光である時、 該回折格子 （ 2 a) から出射する 時の収束球面波の回折さ.れる角度が該固定板 （2 0) の法線に対し 逆符号の回折方向になる回折格子が記録されていることを特徴とす る請求項 1 1記載の光ビーム走査装置。
    1 6. 該回折格子 （ l a) から出射回折して該回折格子 （ 2 a) に入射する光が発散光である時、 該回折格子 （2 a) から出射する 時の収束球面波の回折される角度が該固定板 （2 0) の法線に対し 逆符号の回折方向になる回折格子が記録されていることを特徴とす る請求項 1 2記載の光ビーム走査装置。
    1 7. 請求項 1 1記載の収束光の、 該回折格子 （ l a) 面から収 束する焦点 （MO) までの距離が、 該回折格子 （ l a) 面から該固 定板 （ 2 0) 面までの距離近傍であることを特徵とする光ビーム走 查装置。
    1 8. 請求項 1 2記載の収束光の、 該回折格子 （ 1 a) 面から収 束する焦点 （MO) までの距離が、 該回折格子 （ l a) 面から該固 定板 （2 0) 面までの距離近傍であることを特徴とする光ビーム走
    1 9. 該回折格子 （2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （ 2 0) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （2 0) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 3記載の光 ビーム走査装置。
    2 0. 該回折格子 （2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （2 0) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （2 0) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 4記載の光 ビーム走査装置。
    2 1. 該回折格子 （ 2 a ) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （2 0) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （ 2 0) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 5記載の光 ビーム走査装置。
    2 2. 該回折格子 （2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （2 0) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （2 0) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 6記載の光 ビーム走査装置。
    2 3. 該回折格子 （2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （2 0) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （2 0) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 7記載の光 ビーム走査装置。
    24. 該回折格子 （2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （ 2 0) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （ 2 0) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 8記載の光 ビーム走査装置。
    2 5. 該回折格子 （ 2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （2 0) に走 查中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （2 0) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徵とする請求項 9記載の光 ビーム走査装置。
    2 6. 該回折格子 （2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （2 0) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （2 0)' の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 1 0記載の 光ビーム走査装置。
    2 7. 該回折格子 （2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （ 2 0) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （2 0) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 1 1記載の 光ビーム走査装置。
    2 8. 該回折格子 （ 2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a) から出射するビームが該固定板 （2 0) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （2 0) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 1 2記載の 光ビーム走査装置。
    2 9. 該回折格子 （ 2 a ) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a ) から出射するビームが該固定板 （ 2 0 ) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （ 2 0 ) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 1 3記載の 光ビーム走査装置。
    3 0. 該回折格子 （ 2 a ) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a ) から出射するビームが該固定板 （ 2 0 ) に走 查中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （ 2 0 ) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 1 4記載の 光ビーム走査装置。
    3 1. 該回折格子 （ 2 a ) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a ) から出射するビームが該固定板 （ 2 0 ) に走 查中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （ 2 0 ) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 1 5記載の 光ビーム走査装置。
    3 2. 該回折格子 （ 2 a ) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a ) から出射するビームが該固定板 （ 2 0 ) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （ 2 0 ) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 1 6記載の 光ビーム走査装置。
    3 3. 該回折格子 （ 2 a ) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a ) から出射するビームが該固定板 （ 2 0 ) に走 査中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （ 2 0 ) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 1 7記載の 光ビーム走査装置。
    3 4. 該回折格子 （ 2 a) を作成するホログラム作成波の物体波 は該回折格子 （ l a ) から出射するビームが該固定板 （ 2 0 ) に走 查中心で入射する点を中心にかつ該固定板 （ 2 0 ) の基板に対し垂 直に入射し、 中心軸から離れるにつれてより中心軸方向に曲がる球 面収差をもつ波か、 または該物体波を用いて形成される干渉縞分布 と同一のものが記録されていることを特徴とする請求項 1 8 E載の 光ビーム走査装置。
    3 5. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対し斜めに入射する平行光であるか、 またはこれ らの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録され ていることを特徵とする請求項 1 9記載の光ビーム走査装置。
    3 6. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用い形成される干渉縞分布と同一のものが記録され ていることを特徴とする請求項 2 0記載の光ビーム走査装置。
    3 7. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対し斜めに入射する平行光であるか、 またはこれ らの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録され ていることを特徴とする請求項 2 1記載の光ビーム走査装置。
    3 8. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対し斜めに入射する平行光であるか、 またはこれ らの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録され ていることを特徴とする請求項 2 2記載の光ビーム走査装置。
    3 9. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板
    ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 2 3記載の光ビーム走査装置。
    4 0. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板
    • ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 2 4記載の光ビーム走査装置。
    4 1. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 2 5記載の光ビーム走査装置。
    4 2. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 2 6記載の光ビーム走査装置。
    4 3. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布ど同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 2 7記載の光ビーム走査装置。
    4 4. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徵とする請求項 2 8記載の光ビーム走査装置。
    4 5. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 2 9記載の光ビーム走査装置。
    4 6. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 3 0記載の光ビーム走査装置。
    4 7. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徵とする請求項 3 1記載の光ビーム走査装置。
    4 8. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0 ) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 3 2記載の光ビーム走査装置。
    4 9. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 ( 2 0) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 3 3記載の光ビーム走査装置。
    5 0. 物体波の球面収差として、 該固定板 （ 2 0) の任意の軸外 点から軸中心までの光路長が等しい値を有し、 参照波は、 該固定板 (2 0) の基板に対して斜めに入射する平行光であるか、 またはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 3 4記載の光ビーム走査装置。
    5 1. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （ 2 0 ) の軸中心に該固定板 （ 2 0 ) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （2 0) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 3 5記載の光ビーム走査装置。
    5 2. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （ 2 0) の軸中心に該固定板 （2 0) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （2 0) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 3 6記載の光ビーム走査装置。
    5 3. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （2 0) の軸中心に該固定板 （2 0) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （2 0) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 3 7記載の光ビーム走査装置。
    5 4. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （ 2 0) の軸中心に該固定板 （ 2 0) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （ 2 0) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 3 8記載の光ビーム走査装置。
    5 5. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 新たな用紙 固定板 （ 2 0 ) の軸中心に該固定板 （ 2 0 ) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴と.する請求項 3 9記載の光ビーム走査装置。
    5 6. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （ 2 0 ) の軸中心に該固定板 （ 2 0 ) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 4 0記載の光ビーム走査装置。
    5 7. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （ 2 0 ) の軸中心に該固定板 （ 2 0 ) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 4 1記載の光ビーム走査装置。
    5 8. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （ 2 0 ) の軸中心に該固定板 （ 2 0 ) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 4 2記載の光ビーム走査装置。
    5 9. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （ 2 0 ) の軸中心に該固定板 （ 2 0 ) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 4 3記載の光ビーム走査装置。
    6 0. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （ 2 0 ) の軸中心に該固定板 （ 2 0 ) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 - の積であることを特徵とする請求項 4 4記載の光ビーム走査装置。
    7~ ^ .
    6 1. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （2 0) の軸中心に該固定板 （2 0) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （2 0) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長.が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徵とする請求項 4 5記載の光ビーム走査装置。
    6 2. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （2 0) の軸中心に該固定板 （2 0) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （2 0) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 4 6記載の光ビーム走査装置。
    6 3. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （2 0) の軸中心に該固定板 （2 0) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （ 2 0 ) ·の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 4 7記載の光ビーム走査装置。
    6 4. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （2 0) の軸中心に該固定板 （2 0) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （2 0) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徵とする請求項 4 8記載の光ビーム走査装置。
    6 5. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （2 0) の軸中心に該固定板 （2 0) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （2 0) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徴とする請求項 4 8記載の光ビーム走査装置。
    6 6. ホログラム作成波の波長は再生する波長よ 短く、 かつ該 固定板 （ 2 0) の軸中心に該固定板 （2 0) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （2 0) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 新たな ¾ の積であることを特徴とする請求項 4 9記載の光ビーム走査装置。
    6 7. ホログラム作成波の波長は再生する波長より短く、 かつ該 固定板 （ 2 0 ) の軸中心に該固定板 （ 2 0 ) に垂直に入射する球面 収差波であり、 該球面収差量は、 該固定板 （ 2 0 ) の任意の軸外点 から軸中心までの光路長が、 一定値および再生波長と作成波長の比 の積であることを特徵とする請求項 5 0記載の光ビーム走査装置。
    6 8. 無収差である発散球面波を球面レ ンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 5 1記載の光ビーム走査装置。
    6 9. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 5 2記載の光ビーム走査装置。
    7 0. 無収差である発散球面波を球面レンズを通'して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 5 3記載の光ビーム走査装置。
    7 1. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 5 4記載の光ビーム走査装置。
    7 2. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 5 5記載の光ビーム走査装置。
    7 3. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徵とする 請求項 5 6記載の光ビーム走査装置。
    7 4. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徵とする 請求項 5 7記載の光ビーム走査装置。
    7 5. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徵とする 請求項 5 8記載の光ビーム走査装置。
    7 6. 無収差である発散球面波を球面レ ンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 5 9記載の光ビーム走査装置。
    7 7. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 6 0記載の光ビーム走査装置。
    7 8. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成するこ とを特徴とする 請求項 6 1記載の光ビ一厶走査装置。
    7 9. 無収差である発散球面波を球面レ ンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徵とする 請求項 6 2記載の光ビーム走査装置。
    8 0. 無収差である発散球面波を球面レ ンズを通して得ら ήる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 6 3記載の光ビーム走査装置。
    8 1 . 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成するこ とを特徴とする 請求項 6 4記載の光ビーム走査装置。
    8 2. 無収差である発散球面波を球面レ ンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 6 5記載の光ビーム走査装置。
    8 3. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 6 6記載の光ビーム走査装置。
    8 4. 無収差である発散球面波を球面レンズを通して得られる球 面収差波を用いて該回折格子 （ 2 a ) を作成することを特徴とする 請求項 6 7記載の光ビーム走査装置。
    8 5. 該回折格子 （ l a ) に入射する波面は、 走査方向において は平行波もしくは収束波であり、 走査の直交方向においては該回転 体 （ 1 0 ) 上に収束する波面を有し、 該回折格子 （ 2 a ) は物体波 に球面収差波を用い、 参照波にコマ収差波を用いて作成もしく はこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徵とする請求項 3記載の光ビーム走査装置。
    8 6. 該回折格子 （ l a ) に入射する波面は、 走査方向において は平行波もしくは収束波であり、 走査の直交方向においては該回転 体 （ 1 0 ) 上に収束する波面を有し、 該回折格子 （ 2 a ) は物体波 に球面収差波を用い、 参照波にコマ収差波を用いて作成もしくはこ れらの作成波を用いて形成される干渉縞分布と同一のものが記録さ れていることを特徴とする請求項 4記載の光ビーム走査装置。
    8 7. 請求項 8 5記載の球面収差波とコマ収差波は、 球面レンズ を用いて発生する収差波により発生することを特徴とする光ビーム
    8 8. 請求項 8 6記載の球面収差波とコマ収差波は、 球面レンズ を用いて発生する収差波により発生することを特徴とする光ビーム 走查装置。
    8 9. 該固定板 （ 2 0 ) は複数の回折格子から構成されることを 特徴とする請求項 3記載の光ビーム走査装置。
    9 0. 該固定板 （ 2 0 ) は複数の回折格子から構成されることを 特徴とする請求項 4記載の光ビーム走査装置。
    9 1. 該回折格子 （ l a) は、 均一の干渉縞ピッチを有し、 該回 転体 （ 1 0 ) による走査線の軌跡が該固定板 （ 2 0 ) の面で湾曲し たことを特徴とする請求項 3記載の光ビーム走査装置。
    9 2. 該回折格子 （ 1 a ) は、 均一の干渉縞ピッチを有し、 該回 転体 （ 1 0 ) による走査線の軌跡が該固定板 （ 2 0 ) の面で湾曲し たことを特徴とする請求項 4記載の光ビーム走査装置。
    9 3. 該回折格子 （ l a) は、 2つの発散球面波を用いて仮想的 にそれぞれ異なる波長で作成したものと同様の干渉縞を形成したも のであることを特徴とする請求項 1記載の光ビーム走査装置。
    9 4. 該回折格子 （ 1 a ) は、 2つの発散球面波を用いて仮想的 にそれぞれ異なる波長が作成したものと同様の干渉縞を形成したも のであることを特徴とする請求項 2記載の光ビーム走査装置。
    9 5. 該回折格子 （ 1 a ) は、 2つの発散球面波を用いて仮想的 にそれぞれ異なる波長で作成したものと同様の干渉縞を形成したも のであることを特徴とする請求項 3記載の光ビ一厶走査装置。
    9 6. 該回折格子 （ 1 a ) は、 2つの発散球面波を用いて仮想的 にそれぞれ異なる波長が作成したものと同様の干渉縞を形成したも のであることを特徴とする請求項 4記載の光ビーム走査装置。
    9 7. 第 1 及び第 2の少なく とも 2つのホログラム （ 1 1 0 , 1 1 2 ) から成る光ビーム走査装置であって、 光源から第 1及び第 2 のホログラム （ 1 1 0 , 1 1 2 ) を経由し走査面 （ 1 2 0 ) に至る までの走査ビーム光束内の光路差 Δ øが、 光源中心波長ス及び該光 源中心波長からの波長ずれ△スに対して、 ( λ 2 /Δ λ ) 、 ここで Cは定数、 であることを特徵とする光ビーム走査装置。
    9 8. 前記定数 Cは 0. 5以下であることを特徴とする請求項 9 7記載の光ビーム走査装置。
    9 9. 光源が半導体レーザあるいは発光ダイォー ドから成り、 前 記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) が可動ホログラム （ 1 5 0 ) であり、 前記第 2のホログラム （ 1 1 2 ) が固定ホログラムであることを特 徵とする請求項 9 7記載の光ビーム走査装置。
    1 0 0. 光源が半導体レーザあるいは発光ダイォ一 ドから成り、 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) が可動ホログラム （ 1 5 0 ) であ り、 前記第 2のホログラム （ 1 1 2 ) が固定ホログラムであること を特徴とする請求項 9 8記載の光ビーム走査装置。
    1 0 1 . 前記第 2のホログラム （ 1 1 2 ) が第 1 のホログラム ( 1 1 0 ) の後方に配置されていることを特徴とする請求項 9 7記 載の光ビーム走査装置。
    1 0 2. 前記第 2のホログラム （ 1 1 2 ) が第 1 のホログラム ( 1 1 0 ) の後方に配置されていることを特徴とする請求項 9 8記 載の光ビーム走査装置。
    1 0 3. 前記第 2のホログラム （ 1 1 2 ) が第 1 のホログラム ( 1 1 0 ) の後方に配置されていることを特徴とする請求項 9 9記 載の光ビーム走査装置。
    1 0 4. 前記第 2のホログラム （ 1 1 2 ) が第 1のホログラム ( 1 1 0 ) の後方に配置されていることを特徴とする請求項 1 0 0 記載の光ビーム走査装置。
    1 0 5. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) に入射する光束が収束 波であることを特徵とする請求項 9 7記載の光ビーム走査装置。
    1 0 6. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) に入射する光束が収束 波であることを特徵とする請求項 9 8記載の光ビーム走査装置。
    1 0 7. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) に入射する光束'が収束 波であることを特徵とする請求項 9 9記載の光ビーム走査装置。
    1 0 8. 前記第】 のホログラム （ 1 1 0 ) に入射する光束が収束 波であることを特徴とする請求項 1 0 0記載の光ビーム走査装置。
    1 0 9. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) に入射する光束が収束 波であることを特徵とする請求項 1 0 1記載の光ビーム走査装置。
    1 1 0前記第 1のホログラム （ 1 1 0 ) に入射する光束が収束波 であることを特徵とする請求項 1 0 2記載の光ビーム走査装置。
    1 1 1 . 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) に入射する光束が収束 波であることを特徵とする請求項 1 0 3記載の光ビーム走査装置。
    1 1 2. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) に入射する光束が収束 波であることを特徴とする請求項 1 0 4記載の光ビーム走査装置。
    1 1 3. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徵とする請求項 9 7記載の光ビーム走査装置。
    1 1 4. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求.項 9 8記載の光ビーム走査装置。
    1 1 5. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 9 9記載の光ビーム走査装置。
    1 1 6. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 0記載の光ビーム走査装置。
    1 1 7. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 1記載の光ビーム走査装置。
    1 1 8. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 2記載の光ビ一厶走查装置。
    1 1 9. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 3記載の光ビーム走査装置。
    1 2 0. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 4記載の光ビーム走査装置。
    1 2 1 . 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 5記載の光ビーム走査装置。
    1 2 2. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 6記載の光ビーム走査装置。
    1 2 3. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 7記載の光ビーム走査装置。
    1 2 4. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ , ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 8記載の光ビーム走査装置。
    1 2 5. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 0 9記載の光ビーム走査装置。
    1 2 6. 前記第 1のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 1 0記載の光ビーム走査装置。
    1 2 7. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 1 1記載の光ビーム走査装置。
    1 2 8. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が発散波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が平行波あるいは収束波であ ることを特徴とする請求項 1 1 2記載の光ビーム走査装置。
    1 2 9. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 9 7記載の光ビーム走査装置。
    1 3 0. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徴とする請求項 9 8記載の光ビーム走査装置。
    1 3 1 . 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 9 9記載の光ビーム走査装置。
    1 3 2. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 0 0記載の光ビーム走査装置。
    1 3 3. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 0 1記載の光ビーム走査装置。
    1 3 4. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徴とする請求項 1 0 2記載の光ビーム走査装置。
    1 3 5. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徴とする請求項 1 0 3記載の光ビーム走査装置。
    1 3 6. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ).から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 0 4記載の光ビ一ム走査装置。
    1 3 7. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 0 5記載の光ビーム走査装置。
    1 3 8. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 0 6記載の光ビーム走査装置。 ·
    1 3 9. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 0 7記載の光ビーム走査装置。
    1 0. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徴とする請求項 1 0 8記載の光ビーム走査装置。
    1 4 1 . 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 0 9記載の光ビーム走査装置。
    1 4 2. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 1 0記載の光ビーム走査装置。
    1 4 3. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラ厶 （ 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徴とする請求項 1 1記載の光ビーム走査装置。
    1 4 4. 前記 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 2記載の光ビーム走査装置。
    1 4 5. 前記 1のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徴とする請求項 1 3記載の光ビーム走査装置。
    1 4 6. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 4記載の光ビーム走査装置。
    1 4 7. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 5記載の光ビーム走査装置。
    1 4 8. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 6記載の光ビーム走査装置。
    1 4 9. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 2) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 7載の光ビーム走査装置。
    1 5 0. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徴とする請求項 1 1 8記載の光ビーム走査装置。
    1 5 1. 前記第 1 のホ.口グラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 1 9記載の光ビーム走査装置。
    1 5 2. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 2 0記載の光ビーム走査装置。
    1 5 3. 前記第 1のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 2 1記載の光ビーム走査装置。
    1 5 4. 前記第 1のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 2 2記載の光ビーム走査装置。
    1 5 5. 前記第 1のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徴とする請求項 I 2 3記載の光ビーム走査装置。
    1 5 6. 前記第 1のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 2 4記載の光ビーム走査装置。
    1 5 7. 前記第 1のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 2 5記載の光ビーム走査装置。
    1 5 8. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 2 6記載の光ビーム走査装置。
    1 5 9. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 2 7記載の光ビーム走査装置。
    1 6 0. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束がほぼ平行波であり、 該第 2 のホログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特 徵とする請求項 1 2 8記載の光ビーム走査装置。 ' 1 6 1 . 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が収束波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特徴と する請求項 9 7記載の光ビーム走査装置。
    1 6 2. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が収束波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特徴と する請求項 9 8記載の光ビーム走査装置。
    1 6 3. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が収束波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特徴と する請求項 9 9記載の光ビーム走査装置。
    1 6 4. 前記第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射し前記第 2の ホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光束が収束波であり、 該第 2のホ ログラム （ 1 1 2 ) から出射する光束が収束波であることを特徴と する請求項 1 0 0記載の光ビーム走査装置。 ·
    1 6 5. 第 1 及び第 2の少なく とも 2つのホログラム （ 1 1 0 , 1 1 2 ) から成る光ビーム走査装置 （ 1 0 0 ) であって、 入射した 収束球面波を発散球面波に波面変換する第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) から出射角 5にて出射した発散球面波が、 第 1のホログラム ( 1 1 0 ) と平行で且つ光軸距離 1 4 の所に配置された第 2のホロ グラム （ 1 1 2 ) に対して、 焦点距離 1 3 、 入射角 5にて入射し、 収束球面波が第 2のホログラム （ 1 1 2 ) の波面変換によって出射 角 /Sにて第 2のホログラム （ 1 1 2 ) から出射されるとき、 k ( 5) = 1 4 ノ 1 3 とした場合、
    sin B = ( δ ) 1 sin δ
    を満たすことを特徴とする光ビーム走査装置。
    1 6 6. k 0 をパラメ一夕としたとき、 k ( < )'力
    k ( δ) = k。 ― （ 3 8 )( 1 - k。2)( l - 2 k 0)(52 を満たすことを特徴とする請求項 1 6 5に記載の光ビーム走査装置。
    1 6 7. 第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) と第 2のホログラム （ 1 1 2 ) との間の距離を L、 第 2のホログラム （ 1 1 2) に入射する光 束の第 2のホログラムに対する焦点距離を a ( δ) とするとき、 a (δ) = L k (δ
    を満たすことを特徴とする請求項 1 6 5記載の光ビーム走査装置。
    1 6 8. 第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) と第 2のホログラム （ 1 1 2 ) との間の距離を L、 第 2のホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光 束の第 2のホログラムに対する焦点距離を a (δ) とするとき、
    a ( δ) = L/ ( 5)
    を満たすことを特徴とする請求項 1 6 6記載の光ビーム走査装置。
    1 6 9. 第 1及び第 2の少なく とも 2つのホログラム （ 1 1 0， 1 1 2 ) から成る光ビーム走査装置 （ 1 0 0 ) であって、 入射した 収束球面波を収束球面波に波面変換する第 1 のホログラム （ 1 0 0 ) から出射角 5にて出射した収束球面波が、 第 1のホログラム ( 1 0 0 ) と平行で且つ光軸距離 1 4 の所に配置された第 2のホロ グラム （ 1 1 2 ) に対して、 焦点距離 （ 1 3 — 1 4 ) 、 入射角 5に て入射し、 収束球面波が第 2のホログラム （ 1 1 2 ) の波面変換に よって出射角 /3にて第 2のホログラム （ 1 1 2 ) から出射されると さ、
    k ' ( (5) = l 4 / l 3 、 k ( <5)
    1 0 6
    = k ' ( δ ) / {k ' ( δ ) - 1 } とした場合、
    sin /3 = k ( δ sin δ
    を満たすことを特徴とする光ビーム走査装置。
    1 7 0. k 0 をパラメ一夕としたとき、 k ( 5) 、
    k ( δ ) = k o 一 ( 3/ 8 )( 1 - k o2)( 1 - 2'k o)52
    - を満たすことを特徴とする請求項 1 6 9に記載の光ビーム走査装置。
    1 7 1 . 第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) と第 2のホログラム （ 1 1 2 ) との間の距離を L、 第 2のホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光 束の第 2のホログラムに対する焦点距離を a ( δ ) とするとき、 a ( 5) = L/k ( δ )
    を満たすことを特徴とする請求項 1 6 9記載の光ビーム走査装置。
    1 7 2. 第 1 のホログラム （ 1 1 0 ) と第 2のホログラム （ 1 1 2 ) との間の距離を L、 第 2のホログラム （ 1 1 2 ) に入射する光 束の第 2のホログラムに対する焦点距離を a ( 5) とするとき、 a ( ά) = L/k ( δ
    を満たすことを特徴とする請求項 1 7 0記載の光ビーム走査装置。
    1 7 3. 光源部 （ 2 1 0 ) と、 回折格子を記録した回転体 （ 2 0 2 ) と、 該回転体 （ 2 0 2 ) と走査面 （ 2 0 4 ) との間に設けられ、 回折格子を記録した定置板 （ 2 0 3 ) とを有し、
    該光源部 （ 2 1 0 ) からの入射光を、 該回転体 （ 2 0 2 ) の回折 格子で回折するととに、 該回転体 （ 2 0 2 ) の回転により、 回折光 を走査し、 該定置板 （ 2 0 3 ) で回折して、 該走査面 （ 2 0 4 ) を 光走査する光ビーム走査装置において、
    該走査方向と直交する方向において、 該回転体 （ 2 0 2 ) に入射 する入射光の収束位置を、 該回転体面より結像面側又は入射光側と し、
    該定置板 （ 2 0 3 ) で該回転体 （ 2 0 2 ) からの回折光を回折し て、 入射光から走査面 （ 2 0 4 ) までの光束内の周辺の光路長を等 しく したことを特徵とする光ビーム走査装置。
    1 7 4. 前記走査方向と直交する方向において、 前記回転体 （ 2 0 2 ) に入射する入射光の収束位置を、 前記回転体面より結像面側 とした時に、 前記定置板 （ 2 0 3 ) の回折方向を、 前記回転体 （ 2 0 2 ) の回折方向と同方向としたことを特徴とする請求項 1 7 3の 光ビーム走査装置。 '
    1 7 5. 前記走查方向と直交する方向において、 前記回転体 （ 2 0 2 ) に入射する入射光の収束位置を、 前記回転体面より入射光側 とした時に、 前記定置板 （ 2 0 3 ) の回折方向を、 前記回転体 （ 2 0 2 ) の回折方向と逆方向としたことを特徴とする請求項 1 7 3の 光ビーム走査装置。
    1 7 6. 前記回転体 （ 2 0 2 ) を、 ホログラムディスクで構成し、 前記定置板 （ 2 0 3 ) をホログラム固定板で構成したことを特徴と する請求項 1 7 3の光ビーム走査装置。
    1 7 7. 前記回転体 （ 2 0 2 ) を、 ホログラムディスクで構成し、 前記定置板 （ 2 0 3 ) をホログラム固定板で構成したことを特徴と する請求項 1 7 4の光ビーム走査装置。
    1 7 8. 前記回転体 （ 2 0 2 ) を、 ホログラムディスクで構成し、 前記定置板 （ 2 0 3 ) をホログラム固定板で構成したことを特徴と する請求項 1 7 5の光ビーム走査装置。
    1 7 9. 前記光源部を、 半導体レーザ （ 2 1 0 ) と、 該半導体 レーザ （ 2 1 0 ) の発散光を並行光に変換するコリメ一タレンズ ( 2 1 1 ) と、 コ リ メ一夕レンズ （ 2 1 1 ) の並行光を前記直交方 向で収束させるシリ ン ドリカルレンズ （ 2 1 2 ) とで構成し、 該シ リ ン ドリ カルレ ンズ （ 2 1 2 ) により、 前記回転体 （ 2 0 2 ) に入 射する入射光の収束位置を、 該回転体面より結像面側又は入射光側 としたことを特徴とする請求項 1 7 3の光ビーム走査装置。
    1 8 0. 前記光源部を、 半導体レーザ （ 2 1 0 ) と、 該半導体 レーザ （ 2 1 0 ) の発散光を並行光に変換するコ リ メ一夕レンズ ( 2 1 1 ) と、 コ リ メータレンズ （ 2 1 1 ) の並行光を前記直交方 向で収束させるシリ ン ドリカルレンズ （ 2 1 2 ) とで構成し、 該シ リ ン ドリ カルレ ンズ （ 2 1 2 ) により、 前記回転体 （ 2 0 2 ) に入 射する入射光の収束位置を、 該回転体面より結像面側又は入射光側 としたことを特徴とする請求項 1 7 4の光ビーム走査装置。
    1 8 1 . 前記光源部を、 半導体レーザ （ 2 1 0 ) と、 該半導体 レーザ （ 2 1 0 ) の発散光を並行光に変換するコ リ メ一夕レンズ ( 2 1 1 ) と、 コ リ メ一タ レンズ （ 2 1 1 ) の並行光を前記直交方 向で収束させるシリ ン ドリカルレンズ （ 2 1 2 ) とで構成し、 該シ リ ン ドリ カルレ ンズ （ 2 1 2 ) により、 前記回転体 （ 2 0 2 ) に入 射する入射光の収束位置を、 該回転体面より結像面側又は入射光側 としたことを特徴とする請求項 1 7 5の光ビーム走査装置。
    1 8 2. 前記光源部を、 半導体レーザ （ 2 1 0 ) と、 該半導体 レーザ （ 2 1 0 ) の発散光を並行光に変換するコリ メ一夕レンズ ( 2 1 1 ) と、 コ リ メ一夕レンズ （ 2 1 1 ) の並行光を前記直交方 向で収束させるシリ ン ドリカルレンズ （ 2 1 2 ) とで構成し、 該シ リ ン ドリ カルレ ンズ （ 2 1 2 ) により、 前記回転体 （ 2 0 2 ) に入 射する入射光の収束位置を、 該回転体面より結像面側又は入射光側 としたことを特徴とする請求項 1 7 6の光ビーム走査装置。
    1 8 3. 前記光源部を、 半導体レーザ （ 2 1 0 ) と、 該半導体 レーザ （ 2 1 0 ) の発散光を並行光に変換するコ リ メ一夕レンズ ( 2 1 1 ) と、 コ リ メ一夕レンズ （ 2 1 1 ) の並行光を前記直交方 向で収束させるシリ ン ドリカルレンズ （ 2 1 2 ) とで構成し、 該シ リ ン ドリカルレ ンズ （ 2 1 2 ) により、 前記回転体 （ 2 0 2 ) に入 射する入射光の収束位置を、 該回転体面より結像面側又は入射光側 としたことを特徴とする請求項 1 7 7の光ビーム走査装置。
    1 8 4. 前記光源部を、 半導体レーザ （ 2 1 0 ) と、 該半導体 レーザ （ 2 1 0 ) の発散光を並行光に変換するコリメ一夕レンズ ( 2 1 1 ) と、 コリ メ一夕レンズ （ 2 1 1 ) の並行光を前記直交方 向で収束させるシリ ン ドリカルレンズ （ 2 1 2 ) とで構成し、 該シ リ ン ドリカルレンズ （ 2 1 2 ) により、 前記回転体 （ 2 0 2 ) に入 射する入射光の収束位置を、 該回転体面より結像面側又は入射光側 としたことを特徴とする請求項 1 7 8の光ビーム走査装置。
    1 8 5. 光源部 （ 3 1 0 ) からの入射光を、 回転体 （ 3 0 2 ) の 回折格子で回折するとともに、 該回転体 （ 3 0 2 ) の回転により、 回折光を走査し、 定置板 （ 3 0 3 ) で回折して、 走査面 （ 3 0 4 ) を光走査する光ビーム走査装置において、
    該定置板 （ 3 0 3 ) の主走査方向の物体波の方向余弦の変化率を、 副走査方向の物体波の方向余弦の変化率と異ならしめ、 且つ該回転 体 （ 3 0 2 ) に入射する入射光が、 主走查方向と副走査方向とで焦 点距離が異なるように構成したことを特徴とする光ビーム走査装置。
    1 8 6. 前記回転体 （ 3 0 2 ) を、 ホログラムディスクで構成し、 前記定置板 （ 2 0 3 ) をホログラム固定板で構成したことを特徴と する請求項 1 8 5の光ビーム走査装置。
    1 8 7. 前記ホログラム固定板 （ 3 0 3 ) は、 主走査方向と副走 查方向の収差量が異なる波により作成さた干渉縞分布を有すること を特徴とする請求項 1 8 6の光ビーム走査装置。
    1 8 8. 前記干渉縞分布を作成する前記波の収差が、 前記ホログ' ラムディスク （ 3 0 2 ) から出射されるビームが、 前記ホログラム 固定板 （ 3 0 3 ) の主走査中心で垂直に入射し、 前記中心軸から離 れるにつれより中心軸に曲がる収差であることを特徴とする請求項 1 8 7の光ビーム走査装置。
    1 8 9 . 前記干渉縞分布を作成する前記波の収差が、 前記ホログ ラム固定板 （ 3 0 3 ) の主走査方向の各点から軸中心までの光路長 が等しく、 且つ副走査方向の各点から軸中心までの光路長が等しく、 前記主走査方向の光路長と前記副走査方向の光路長とを異ならした 収差であることを特徴とする請求項 1 8 7の光ビーム走査装置。
    1 9 0 . 前記干渉縞分布を作成する前記波の収差が、 前記ホログ ラム固定板 （ 3 0 3 ) の主走査方向の各点から軸中心までの光路長 が等しく、 且つ副走査方向の各点から軸中心までの光路長が等しく、 前記主走査方向の光路長と前記副走査方向の光路長とを異ならした 収差であることを特徴とする請求項 1 8 8の光ビーム走査装置。
    1 9 1 . 前記干渉縞分布を作成する前記波の位相が、 前記主走査 方向と前記副走査方向に対し、 楕円の位相であることを特徴とする 請求項 1 8 7の光ビーム走査装置。
    1 9 2 . 前記干渉縞分布を作成する前記波の位相が、 前記主走査 方向と前記副走査方向に対し、 楕円の位相であることを特徴とする 請求項 1 8 8の光ビーム走査装置。
    1 9 3 . 前記干渉縞分布を作成する前記波の位相が、 前記主走査 方向と前記副走査方向に対し、 楕円の位相であることを特徴とする 請求項 1 8 9の光ビーム走査装置。
    1 9 4 . 前記干渉縞分布を作成する前記波の位相が、 前記主走査 方向と前記副走査方向に対し、 楕円の位相であることを特徴とする 請求項 1 9 0の光ビーム走査装置。
    1 9 5 . 光源部からの入射光を、 ホログラム回転体 （ 4 0 2 ) で 回折するとともに、 該ホログラム回転体 （ 4 0 2 ) の回転により回 折光を走査し、 定置ホログラム板 （ 4 0 3 ) で回折して、 走査面 ( 4 0 4 a ) を光走査する光ビーム走査装置において、
    該定置ホログラム板 （ 4 0 3 ) は、 球面波の波数が再生波長の波 数と異なる位相を有する波により作成された干渉縞分布を有するこ とを特徴とする光ビーム走査装置。
    1 9 6. 光源部から入射を、 ホログラム回転体 （4 0 2 ) で回折 するとともに、 該ホログラム回転体 （4 0 2 ) の回転により回折光 を走査し、 定置ホログラム板 （4 0 3 ) で回折して、 走査面 （4 0 4 a) を光走査する光ビーム走査装置において、
    該定置ホログラム板 （4 0 3 ) は、 円筒波と球面波により、 該ホ ログラム回転体 （4 0 2 ) からの回折波が該定置ホログラム板 （4 0 3 ) に入射する波面と異なる波面を記録する波により作成された 干渉縞分布を有することを特徴とする光ビーム走査装置。
    1 8 7. 前記定置ホログラム板 （ 4 0 3 ) の干渉縞分布を作成す る参照波は、 作成波の波数 k 2 と再生波の波数 とが異なり、 参 照波の位相 (X, Υ) 力 ^ 下記式で示されるものであることを 特徴とする請求項 1 9 5の光ビーム走査装置。 -
    ΦΗ (Χ, Y) =k】 (— + ( y - y ο)^ +χ
    1 9 8. 前記定置ホログラム板 （ 4 0 3 ) の干渉縞分布を作成す る参照波は、 作成波の波数 k 2 と再生波の波数 k】 とが異なり、 参 照波の位相 Φκ (X, Υ) カ^ 下記式で示されるものであることを 特徵とする請求項 1 9 6の光ビーム走査装置。
    Φκ (X, Υ) = k , (-V ' + (V - Υο)2 +Χ 丁
    7
    1 9 9. 前記定置ホログラム板 （ 4 0 3 ) の干渉縞分布を作成す る参照波は、 作成波の波数 k 2 と再生波の波数 k, とが異なり、 参 照波の位相 Φκ (X, Υ) 力、 下記式で示されるきであることを特 徵とする請求項 1 9 5の光ビーム走査装置。 Φκ (X, Y) = - k , (V X2 + ( Y - Y o)12 + o
    + k 2 V X 十 Z Q リ 2 0 0. 前記定置ホログラム板 （ 4 0 3 ) の干渉縞分布を作成す る参照波は、 作成波の波数 k 2 と再生波の波数 k , とが異なり、 参 照波の位相 Φκ (Χ， Υ) 力 ^ 下記式で示されるきであることを特
    1 1 2
    徵とする請求項 1 9 6の光ビーム走査装置。
    Φκ (X, Υ) = - k】 V + ( Y - Y o)2 + Z
    + k 2 ( +Z。 リ
    2 0 1 . 回折格子を記録した回転体 （ 1 0 ) と、 該回転体 （ 1 0 ) と走査面 （ 4 a ) との間に、 回折格子を記録した固定板 （ 2 0 ) を定置した光ビーム走査装置において、 必要な走査幅 （X2 ) に対し、 固定ホログラム板 （ 2 0 ) のホログラム領域 （X, ) が同 等か、 またはそれより大きいものであることを特徴とする光ビーム
    2 0 2. 請求項 2 0 1 において、 走査方向の固定ホログラム板 ( 2 0 ) に入射するディスク出射波の角度が、 固定ホログラム板 ( 2 0 ) から出射走査回折波の角度と逆であることを特徴とする光 ビーム走査装置。
    2 0 3. 正弦波駆動により振動し、 レーザ光源 （ 5 3 1 ) よりの レーザ光を反射する振動ミラ一 （ 5 3 2 , 5 4 0 ) と、
    該振動ミラーで反射された走査レーザ光を逆正弦変換する第 1 の ホログラム （ 5 3 4， 5 4 2 ) と、
    該第 1のホログラム （ 5 3 4， 5 4 2 ) を通した走査レーザ光を 正接変換して結像面 （ 5 3 6 ) 上に結像させる第 2のホログラム ( 5 3 5 , 5 4 3 ) とを有し、
    結像面 （ 5 3 6 ) 上でレーザ光の線型走査を行なうことを特徴と する光ビーム走査装置。
    2 0 4. 該振動ミラーはガルバノ ミラー （ 5 3 2 ) であることを 特徴とする請求項 2 0 3の光ビーム走査装置。
    2 0 5. 該振動ミラーはト一シヨンバーミラ一 （ 5 4 0 ) である ことを特徴とする請求項 2 0 3の光ビーム走査装置。
    2 0 6. 該第 1 , 第 2のホログラム （ 5 3 4 , 5 4 2, 5 3 5 , 5 4 3 ) を平面配置したことを特徴とする請求項 2 0 3の光ビーム 走査装置。
    2 0 7. 該第 1 , 第 2のホログラム （ 5 3 4， 5 4 2 , 5 3 5 , 5 4 3 ) を立体配置したことを特徴とする請求項 2 0 3の光ビーム
    2 0 8. 光源部 （ 7 0 1 ) からの入射光を、 ホログラム回転体 ( 7 0 2 ) で回折するとともに、 該回転体 （ 7 0 2 ) の回転により 回折光を走査し、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) で回折して、 走査面 ( 7 0 4 ) を光走査する光ビーム走査装置において、
    該定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) は、 主走査方向を Xとし、 副走査 方向を Yとすると、 下記式で示される位相分布 ΦΗ を有し、 且つ該 ホログラム回転体 （ 7 0 2 ) に入射する入射光が、 主走査方向と、 副走査方向に焦点距離が異なるように構成したことを特徴とする光 ビーム走査装置。
    ΦΗ = C X2 + C Υ2 + a · V +
    - b 7 X + ( Y - Y o
    2 0 9. 光源部 （ 7 0 1 ) からの入射光を、 ホログラム回転体 ( 7 0 2 ) で回折するとともに、 該回転体 （ 7 0 2 ) の回転により 回折光を走査し、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) で回折して、 走査面 新たな用紙 ( 7 0 4 ) を光走査する光ビーム走査装置において、
    該定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) は、 主走査方向を Xとし、 副走査 方向を Yとすると、 下記式で示される位相分布 ΦΗ を有し、 且つ該 ホログラム回転体 （ 7 0 2 ) に入射する入射光が、 主走査方向と副 走査方向とで焦点距離が異なるように構成したことを特徴とする光 ビーム走査装置。
    ΦΗ = k 2 ■ CC , · X2 + C 2 · Υ2 + C 0 Υ
    + a . ' + Z o - b V y + ( Y - Y o ) + ο' 但し、 k 2 = 2 π / λ ι ( λ 2 は入射光の波長） 2 1 0. 前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) は、 Υ方向の収差量の 球面収差と非点収差とコマ収差とを持つ一の波と、 X方向の収差量 を有し、 再生波の波長と異なった波長の球面収差と非点収差とを持 つ他の波とにより作成された干渉縞分布を有することを特徴とする 請求項 2 0 9の光ビーム走査装置。
    2 1 1 . 前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) は、 点光源 （ 7 6 0 ) からの球面収差と楕円位相波の Υ方向とコマ収差とを受け持つ一の 波と、 線光源波面と楕円位相波の X方向とを受け持つ他の波とによ り作成された干渉縞分布を有することを特徴とする請求項 2 0 1 の 光ビーム走査装置。
    2 1 2. 前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) は、 点光源 （ 7 6 0 ) から平凸レンズ （ 7 6 1 ) で球面収差を発生し、 平凹円筒レンズ ( 7 6 2 ) で楕円位相とコマ収差とを発生した前記一の波と、 点光 源 （ 7 5 0 ) から平凸円筒レンズ （ 7 5 1 ) で楕円位相と線光源波 面とを発生した前記他の波とにより作成された前記干渉縞分布を有 することを特徴とする請求項 2 1 0の光ビーム走査装置。
    2 1 3. 前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) は、 点光源 （ 7 6 0 ) から平凸レンズ （ 7 6 1 ) で球面収差を発生し、 平凹円筒レンズ ( 7 6 2 ) で楕円位相とコマ収差とを発生した前記一の波と、 点光 源 （ 7 5 0 ) から平凸円筒レンズ （ 7 5 1 ) で楕円位相と線光源波 面とを発生した前記他の波とにより作成された前記干渉縞分布を有 することを特徴とする請求項 2 1 1 の光ビーム走査装置。
    2 1 4. 光源部 （ 7 0 1 ) からの入射光を、 ホログラム回転体 ( 7 0 2 ) で回折するとともに、 該回転体 （ 7 0 2 ) の回転により 回折光を走査し、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) で回折して、 走査面 ( 7 ひ 4 ) を光走査する光ビーム走査装置の定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を製造する方法において、
    Y方向の収差量の球面収差と非点収差とコマ収差とを持つ一の波 と、 X方向の収差量を有し、 再生波の波長と異なった波長の球面収 差と非点収差とをもつ他の波とにより該定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) の干渉縞分布を作成することを特徴とする光ビーム走査装置の 定置ホログラム板の製造方法。 - 2 1 5. 光源部 （ 7 0 1 ) からの入射光を、 ホログラム回転体 ( 7 0 2 ) で回折するとともに、 回回転体 （ 7 0 2 ) の回転により 回折光を走査し、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) で回折して、 走査面 ( 7 0 4 ) を光走査する光ビーム走査装置の定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を製造する方法において、
    点光源からの球面収差と楕円位相波の Y方向とコマ収差とを受け 持つ一の波と、 線光源波面と楕円位相波の X方向とを受け持つ他の 波とにより該定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) の干渉縞分布を作成する ことを特徴とする光ビーム走査装置の定置ホログラム板の製造方法。
    2 1 6. 点光源 （ 7 6 0 ) から平凸レンズ （ 7 6 1 ) で球面収差 を発生し、 平凹円筒レンズ （ 7 6 2 ) で楕円位相とコマ収差とを発 生した前記一の波と、 点光源 （ 7 5 0 ) から平凸円筒レンズ （ 7 5 1 ) で楕円位相と線光源波面とを発生した前記他の波とにより前記 定置ホログラム板 （ 7 3 0 ) の前記干渉縞分布を作成することを特 徵とする請求項 2 1 4の光ビーム走査装置の定置ホログラム板の製
    ¾ϊ だな ¾ 造方法。
    2 1 7. 点光源 （ 7 6 0) から平凸レ ンズ （ 7 6 1 ) で球面収差 を発生し、 平凹円筒レンズ （ 7 6 2 ) で楕円位相とコマ収差とを発 生した前記一の波と、 点光源 （ 7 5 0 ) から平凸円筒レ ンズ （ 7 5 5 1 ) で楕円位相と線光源波面とを発生した前記他の波とにより前記 定置ホログラム板 （7 3 0) の前記干渉縞分布を作成することを特 徵とする請求項 2 1 5の光ビーム走査装置の定置ホログラム板の製 造方法。
    2 1 8. 前記点光源 （ 7 0 1 ) として電子ビーム又はレーザビー 10 ムを用い、 前記定置ホ oグラム板 （ 7 0 3 ) に形成される干渉縞を 電子ビーム露光またはレーザビーム露光により形成したことを特徴 とする請求項 2 1 4の光ビーム走査装置の定置ホログラム板の製造 方法。
    ' 2 1 9. 前記点光源 （ 7 0 1 ) として電子ビーム又はレーザビー 】5 ムを用い、 前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) に形成される干渉縞を 電子ビーム露光またはレーザビーム露光により形成したことを特徴 とする請求項 2 1 5の光ビーム走査装置の定置ホログラム板の製造 方法。
    2 2 0. 前記点光源 （ 7 0 1 ) として電子ビーム又はレーザビ一 0 ムを用い、 前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) に形成される干渉縞を 電子ビーム露光またはレーザビーム露光により形成したことを特徴 とする請求項 2 1 6光ビーム走査装置の定置ホログラム板の製造方
    2 2 1. 前記点光源 （7 0 1 ) として電子ビーム又はレーザビ一 5 厶を用い、 前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) に形成される干渉縞を 電子ビーム露光またはレーザビーム露光により形成したことを特徴 とする請求項 2 1 7の光ビーム走査装置の定置ホログラム板の製造 方法。
    22 2. 前記干渉縞分布の作成された前記定置ホログラム板 （ 7 斩たな用紙 0 3 ) を原盤として、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を複製すること を特徴とする請求項 2 1 4の光ビーム走査装置の定置ホログラム板 の製造方法。
    2 2 3 . 前記干渉縞分布の作成された前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を原盤として、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を複製すること を特徴とする請求項 2 1 5の光ビーム走査装置の定置ホログラム板 の製造方法。
    2 2 4 . 前記干渉縞分布の作成された前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を原盤として、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を複製するこ と を特徴とする請求項 2 1 6の光ビーム走査装置の定置ホログラム板 の製造方法。
    2 2 5 . 前記干渉縞分布の作成された前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を原盤として、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を複製すること を特徴とする請求項 2 1 7の光ビーム走査装置の定置ホログラム板 の製造方法。
    2 2 6 . 前記干渉縞分布の作成された前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を原盤として、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を複製すること を特徴とする請求項 2 1 8の光ビーム走査装置の定置ホログラム板 の製造方法。
    2 2 7 . 前記干渉縞分布の作成された前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を原盤として、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を複製するこ と を特徴とする請求項 2 1 9の光ビーム走査装置の定置ホログラム板 の製造方法。
    2 2 8 . 前記干渉縞分布の作成された前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を原盤として、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を複製すること を特徴とする請求項 2 2 0の光ビーム走査装置の定置ホログラム板 の製造方法。
    2 2 9 . 前記干渉縞分布の作成された前記定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を原盤として、 定置ホログラム板 （ 7 0 3 ) を複製すること を特徴とする請求項 2 2 1 の光ビーム走査装置の定置ホログラム板 の製造方法。
    2 3 0 . 光源部と、 回転するホログラム回転体 （ 8 0 2 ) と、 該 ホログラム回転体 （ 8 0 2 ) と走査面 （ 8 0 4 ) との間に設けられ た定置ホログラム板 （ 8 0 3 ) とを有し、
    該光源部からの入射ビームを、 該ホログラム回転体 （ 8 0 2 ) で 回折するとともに、 該ホログラム回転体 （ 8 0 2 ) の回転により、 回折光を走査し、 該定置ホ πグラム板 （ 8 0 3 ) で回折して、 該走 査面 （ 8 0 4 ) を光走査する光ビーム走査装置において、
    該ホログラム回転体 （ 8 0 2 ) を構成するファセッ 卜のホログラ 厶 （ 8 2 0 ) の中央におけるビーム照射位置から両端のビーム照射 位置にかけて、 次第に空間周波数が高くなるよう構成したことを特 徵とする光ビーム走査装置。
    2 3 1 . 前記ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) は、 前記.ホ口グ ラム回転体 （ 8 0 2 ) の中心から走査中心のビームを発生させる ビーム方向において、 前記空間周波数を異ならしめ、 前記方向と直 交する方向では、 空間周波数がゼロであるように分布していること を特徵とする請求項 2 3 0の光ビーム走査装置。
    2 3 2 . 前記ビーム方向の空間周波数は、 前記ビーム方向の位置 変化に対して、 1次の関数であることを特徴とする請求項 2 2 3の 光ビーム走査装置。
    2 3 3 . 前記ファセッ 卜のホログラム （ 8 2 0 ) の空間周波数は、 前記ホログラム回転体 （ 8 0 2 ) の中心に近くなるにつれて高く し たことを特徴とする請求項 2 3 1 の光ビーム走査装置。
    2 3 4 . 前記ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) の空間周波数は、 前記ホログラム回転体 （ 8 0 2 ) の中心に近くなるにつれて高く し たことを特徴とする請求項 2 3 2の光ビーム走査装置。
    2 3 5 . 前記ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) は、 平面参照波 と、 平面波を円筒レンズを介して物体波との干渉による干渉縞を有 することを特徴とする請求項 2 3 1 の光ビーム走査装置。
    2 3 6 . 前記ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) は、 平面参照波 と、 平面波を円筒レンズを介して物体波との干渉による干渉縞を有 することを特徴とする請求項 2 3 2の光ビーム走査装置。
    2 3 7 . 前記ファセッ トのホ αグラム （ 8 2 0 ) は、 平面参照波 と、 平面波を円筒レンズを介して物体波との干渉による干渉縞を有 することを特徴とする請求項 2 3 3の光ビーム走査装置。
    2 3 8 . 前記ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) は、 平面参照波 と、 平面波を円筒レンズを介して物体波との干渉による干渉縞を有 することを特徴とする請求項 2 3 4の光ビーム走査装置。
    2 3 9 . 光源部からの入射ビームを回折する複数のファセッ トを 有しており、 該複数のファセッ 卜が回転することにより走査させる ホ口グラム回転体において、 該ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) の中央におけるビーム照射位置から両端のビーム照射位置にかけて、 次第に空間周波数が高くなるよう構成したことを特徴とするホログ ラ厶回転体。
    2 4 0 . 前記ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) は、 その回転中 心から走査中心のビームを発生させるビーム方向において、 前記空 間周波数を異ならしめ、 前記方向と直交する方向では、 空間周波数 がゼロでふるように分布してることを特徵とする請求項 2 3 9のホ πグラム回転体。
    2 4 1 . 前記ビームの方向の空間周波数は、 前記ビーム方向の位 置変化に対して、 一次の関数であることを特徴とする請求項 2 4 0 のホログラム回転体。
    2 4 2 . 前記ファセッ 卜のホログラム （ 8 2 0 ) の空間周波数は、 前記回転中心に近くなるにつれて高く したことを特徴とする請求項 2 3 9のホログラム回転体。
    2 4 3 . 前記ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) の空間周波数は、 前記回転中心に近くなるにつれて高く したことを特徴とする請求項 2 4 1 のホログラム回転体。
    2 4 4 . 前記ファセッ 卜のホログラム （ 8 2 0 ) は、 平面参照波 と、 平面波を円筒レンズを介して物体波との干渉による干渉縞を有 することを特徴とする請求項 2 3 9のホログラム回転体。
    2 4 5 . 前記ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) は、 平面参照波 と、 平面波を円筒レンズを介して物体波との干渉による干渉縞を有 することを特徴とする請求項 2 4 0のホログラム回転体。
    2 4 6 . 前記ファセッ トのホログラム （ 8 2 0 ) は、 平面参照波 と、 平面波を円筒レンズを介して物体波との干渉による干渉縞を有 することを特徴とする請求項 2 4 1 のホログラム回転体。
    2 4 7 . 前記ファセッ 卜のホログラム （ 8 2 0 ) は、 平面参照波 と、 平面波を円筒レンズを介して物体波との干渉による干渉縞を有 することを特徵とする請求項 2 4 2のホログラム回転体。
    2 4 8 . 前記ファセッ 卜のホログラム （ 8 2 0 ) は、 平面参照波 と、 平面波を円筒レンズを介して物体波との干渉による干渉縞を有 することを特徴とする請求項 2 4 3のホログラム回転体。
    2 4 9 . 光源部と、 回転するホログラム回転体 （ 9 0 2 ) と、 該 ホログラム回転体 （ 9 0 2 ) と走査面との間に設けられた定置ホロ グラム板 （ 9 0 3 ) とを有し、
    該光源部からの入射ビーム （ 9 1 0 ) を、 該ホログラム回転体 ( 9 0 2 ) で回折するとともに、 該ホログラム回転体 （ 9 0 2 ) の 回転により、 回折光を走査し、 該定置ホログラム板 （ 9 0 3 ) で回 折して、 該走査面を光走査する光ビーム走査装置において、
    該ホログラム回転体 （ 9 0 2 ) に入射される入射ビーム （ 9 1 0 ) のビー厶径の短軸と、 該ホログラム回転体 （ 9 0 2 ) の回転方 向を一致させたことを特徴とする光ビーム走査装置。
    2 5 0 . 該入射ビーム （ 9 1 0 ) の位置と該ホログラム回転体 ( 9 0 2 ) の回転中心、 定置ホログラム板 （ 9 0 3 ) 中心のなす角 が 9 0 ° となるよう構成したことを特徴とする請求項 2 4 9の光 ビーム走査装置。
    2 5 1 . 光源からの光を同時に複数の光に分配する光配線装置に おいて、 第 1 のホログラム （ 6 0 0 ) に入射する光は収束波或いは 平行波であり、 該第 1 のホログラム （ 6 0 0 ) から複数の光を第 2 のホログラム （ 6 0 1 ) に向け出射し、 該第 2のホログラム （ 6 0 1 ) により複数の照射点 （ 6 0 2 ) に該光を収束させる構成とされ ており、 該光を複数点に分配する各点において、 該光の主軸におけ る入射波， 第 1のホログラム （ 6 0 0 ) からの回折波， 及び第 2の ホログラム （ 6 0 1 ) からの回折波の光路長の和と、 周辺光束にお ける入射波， 第 1のホログラム （ 6 0 0 ) からの回折波， 及び第 2 のホログラム （ 6 0 1 ) からの回折波の光路長の和との差の総和が 最小となるよう前記第 1及び第 2のホログラム （ 6 0 0 , 6 0 1 ) を構成してなることを特徴とする光配線装置。 ·
    2 5 2. 前記第 1のホログラム （ 6 0 0 ) に入射する収束波の収 束位置は、 前記第 2のホログラム （ 6 0 1 ) の面近傍にあることを 特徴とする請求項 2 5 1 の光配線装置。
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