JP2012042892A - Hologram recording device and program - Google Patents

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Mihoko Wakui
美帆子 涌井
Yasuhiro Ogasawara
康裕 小笠原
Jiro Mitsunabe
治郎 三鍋
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hologram recording device and a program capable of recording each of a plurality of holograms so as to make the intensity of diffraction light constant regardless of the positions of multiple light emitting elements on a substrate in the width direction.SOLUTION: There is provided a hologram recording device that comprises: light irradiation means which irradiates a hologram recording layer arranged on a substrate having a plurality of light emitting elements with signal light and reference light; movement means moves the hologram recording layer relatively to the light irradiation means; measuring means which measures the position and emission intensity of each of the plurality of light emitting elements before recording a hologram; acquisition means which presets an irradiation position of the signal light in a width direction of the substrate and acquires recording conditions for recording each of a plurality of holograms so as to make the intensity of diffraction light constant in accordance with the measured position and emission intensity of the light emitting elements; and control means which controls the light irradiation means and the movement means so that each of the plurality of holograms is recorded sequentially in accordance with the acquired recording conditions.

Description

本発明は、ホログラム記録装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to a hologram recording apparatus and a program.

特許文献１には、記録データに応じて変調された信号光と前記信号光と光源を同一とする参照光とを干渉させてホログラム記録媒体の記録層にホログラムを記録するホログラム記録装置であって、前記信号光を発生させるための信号光パターンを表示する信号光空間光変調部と、前記参照光を発生させるための参照光パターンを表示する参照光空間光変調部と、前記信号光空間光変調部に表示する信号光パターンの態様および前記参照光空間光変調部に表示する参照光パターンの態様を制御するとともに前記信号光と前記参照光との光エネルギーを制御する制御部と、前記ホログラム記録媒体の温度を検出する温度検出器と、を備え、前記制御部は、記録後の前記ホログラムに前記参照光を照射したときに発生する回折光の回折効率が所定の値となるように、記録時点における前記ホログラム記録媒体の温度に応じて、予め設定された光エネルギーを前記ホログラム記録媒体に照射することを特徴とするホログラム記録装置が記載されている。   Patent Document 1 discloses a hologram recording apparatus that records a hologram on a recording layer of a hologram recording medium by causing interference between signal light modulated in accordance with recording data and the reference light having the same signal light and a light source. A signal light spatial light modulator for displaying a signal light pattern for generating the signal light, a reference light spatial light modulator for displaying a reference light pattern for generating the reference light, and the signal light spatial light A control unit for controlling a mode of a signal light pattern to be displayed on a modulation unit and a mode of a reference light pattern to be displayed on the reference light spatial light modulation unit and controlling light energy of the signal light and the reference light; and the hologram A temperature detector for detecting a temperature of the recording medium, and the control unit has a predetermined diffraction efficiency of the diffracted light generated when the reference light is irradiated onto the hologram after recording. As will be, depending on the temperature of the hologram recording medium in the recording time, it describes a holographic recording apparatus, which comprises irradiating a predetermined light energy to the holographic recording medium.

また、特許文献２には、ホログラム記録媒体に参照光を照射して発生される再生光を光電変換して再生画像データを読み取るホログラム再生装置であって、前記再生画像データから特徴量を抽出する抽出手段と、前記参照光の光強度を変化させる光強度可変手段と、前記抽出された特徴量に基づいて前記光強度可変手段を制御し、前記再生光の光強度を所定の範囲内とする制御を行う光強度制御手段と、を具備することを特徴とするホログラム再生装置が記載されている。   Patent Document 2 discloses a hologram reproducing apparatus that reads reproduced image data by photoelectrically converting reproduced light generated by irradiating a hologram recording medium with reference light, and extracts a feature amount from the reproduced image data. An extraction means, a light intensity varying means for changing the light intensity of the reference light, and the light intensity varying means are controlled based on the extracted feature quantity so that the light intensity of the reproduction light is within a predetermined range. A hologram reproducing apparatus comprising: a light intensity control means for performing control is described.

特開２００８−９７７０４号公報JP 2008-97704 A 特開２００６−１５４０３９号公報JP 2006-154039 A

本発明の目的は、基板上に配列された複数の発光素子の各々に対応して、基板の幅方向における信号光の照射位置を変えずに参照光の照射位置を変更することで、基板上に配置されたホログラム記録層に複数のホログラムを記録する場合に、複数の発光素子の基板上での幅方向の位置に拘わらず、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度（即ち、被露光面での光量）が一定となるように、複数のホログラムの各々を記録することができるホログラム記録装置及びプログラムを提供することにある。   An object of the present invention is to change the irradiation position of the reference light without changing the irradiation position of the signal light in the width direction of the substrate corresponding to each of the plurality of light emitting elements arranged on the substrate. In the case of recording a plurality of holograms on the hologram recording layer disposed on the substrate, the intensity of diffracted light at a predetermined working distance of the plurality of holograms regardless of the position of the plurality of light emitting elements on the substrate in the width direction (that is, An object of the present invention is to provide a hologram recording apparatus and program capable of recording each of a plurality of holograms so that the amount of light on the exposed surface is constant.

請求項１に記載の発明は、複数の発光素子が基板の長さ方向に沿って配列された基板上に配置されるホログラム記録層に、前記複数の発光素子の各々に対応して記録され且つ対応する発光素子から射出された光により回折光を生成する複数のホログラムを記録する信号光及び参照光を照射する光照射手段と、前記ホログラム記録層を前記光照射手段に対して相対移動させる移動手段と、前記ホログラム記録層に複数のホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を計測する計測手段と、基板の幅方向における信号光の照射位置を予め設定すると共に、前記計測手段で計測された位置及び発光強度に基づいて、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々を記録する記録条件を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、信号光及び参照光を照射することにより、複数のホログラムの各々が前記複数の発光素子の各々に対応して順次記録されるように、前記光照射手段及び前記移動手段を制御する制御手段と、を備えたホログラム記録装置である。   The invention according to claim 1 is recorded on a hologram recording layer arranged on a substrate in which a plurality of light emitting elements are arranged along the length direction of the substrate, corresponding to each of the plurality of light emitting elements, and Light irradiation means for irradiating signal light and reference light for recording a plurality of holograms that generate diffracted light by light emitted from the corresponding light emitting element, and movement for moving the hologram recording layer relative to the light irradiation means Means, a measuring means for measuring the position and emission intensity of each of the plurality of light emitting elements, and an irradiation position of the signal light in the width direction of the substrate are set in advance before recording the plurality of holograms on the hologram recording layer. And the plurality of light emitting elements so that the intensity of the diffracted light at a predetermined working distance of the plurality of holograms is constant based on the position and the light emission intensity measured by the measuring means. Acquisition means for acquiring a recording condition for recording each of the plurality of holograms corresponding to each of the holograms, and irradiating the signal light and the reference light on the basis of the recording conditions acquired by the acquisition means. A hologram recording apparatus comprising: a control unit that controls the light irradiation unit and the moving unit so that each of the plurality of light emitting elements is sequentially recorded.

請求項２に記載の発明は、前記ホログラムを記録する記録条件は、信号光及び参照光を一定強度で照射する場合の照射時間、又は信号光及び参照光を一定時間で照射する場合の照射強度である、請求項１に記載のホログラム記録装置である。   According to the second aspect of the present invention, the recording condition for recording the hologram is an irradiation time when the signal light and the reference light are irradiated at a constant intensity, or an irradiation intensity when the signal light and the reference light are irradiated at a constant time. The hologram recording apparatus according to claim 1, wherein

請求項３に記載の発明は、前記計測手段で計測された前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を記憶する記憶手段を更に備えた、請求項１又は２に記載のホログラム記録装置である。   The invention according to claim 3 is the hologram recording apparatus according to claim 1 or 2, further comprising storage means for storing the position and emission intensity of each of the plurality of light emitting elements measured by the measuring means. is there.

請求項４に記載の発明は、前記取得手段は、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々について、前記回折光の強度と対応する発光素子の発光強度とからホログラムの目標回折効率を演算し、演算された目標回折効率を有するホログラムを記録するための露光エネルギーを求め、得られた露光エネルギーに基づいてホログラムを記録する記録条件を取得する、請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のホログラム記録装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, the acquisition means obtains the target diffraction of the hologram from the intensity of the diffracted light and the emission intensity of the corresponding light emitting element for each of the plurality of holograms corresponding to the plurality of light emitting elements. The efficiency is calculated, the exposure energy for recording the hologram having the calculated target diffraction efficiency is obtained, and the recording condition for recording the hologram is acquired based on the obtained exposure energy. The hologram recording apparatus according to any one of the above.

請求項５に記載の発明は、前記取得手段は、前記ホログラム記録層について予め取得した回折効率と露光エネルギーとの関係に基づいて、前記目標回折効率を有するホログラムを記録するための露光エネルギーを求める、請求項４に記載のホログラム記録装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, the acquisition unit obtains an exposure energy for recording a hologram having the target diffraction efficiency based on a relationship between the diffraction efficiency and the exposure energy acquired in advance for the hologram recording layer. 5. A hologram recording apparatus according to claim 4.

請求項６に記載の発明は、前記取得手段は、前記ホログラム記録層について予め取得した発光素子の基板の幅方向の位置の基準位置からのずれ量と回折効率との関係に基づいて、前記ずれ量に応じたホログラムの現実の回折効率を求め、前記ホログラム記録層について予め取得した回折効率と露光エネルギーとの関係に基づいて、前記現実の回折効率が前記目標回折効率に到達し且つ露光エネルギーが目標回折効率を有するホログラムを記録するための露光エネルギーに到達するように、ホログラムを記録する記録条件を取得する、請求項４又は請求項５に記載のホログラム記録装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, the acquisition unit is configured to perform the shift based on a relationship between a shift amount from a reference position of a position in the width direction of the substrate of the light emitting element acquired in advance with respect to the hologram recording layer and a diffraction efficiency. The actual diffraction efficiency of the hologram according to the quantity is obtained, and the actual diffraction efficiency reaches the target diffraction efficiency and the exposure energy is based on the relationship between the diffraction efficiency acquired in advance for the hologram recording layer and the exposure energy. 6. The hologram recording apparatus according to claim 4, wherein a recording condition for recording the hologram is acquired so as to reach an exposure energy for recording a hologram having a target diffraction efficiency.

請求項７に記載の発明は、複数の発光素子が基板の長さ方向に沿って配列された基板上に配置されるホログラム記録層に、前記複数の発光素子の各々に対応して記録され且つ対応する発光素子から射出された光により回折光を生成する複数のホログラムを記録する信号光及び参照光を照射する光照射手段と、前記ホログラム記録層を前記光照射手段に対して相対移動させる移動手段と、前記ホログラム記録層に複数のホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を計測する計測手段と、を備えたホログラム記録装置を用いてホログラムを記録するためのプログラムであって、コンピュータを、基板の幅方向における信号光の照射位置を予め設定すると共に、前記計測手段で計測された位置及び発光強度に基づいて、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々を記録する記録条件を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、信号光及び参照光を照射することにより、複数のホログラムの各々が前記複数の発光素子の各々に対応して順次記録されるように、前記光照射手段及び前記移動手段を制御する制御手段と、として機能させるためのプログラムである。   The invention according to claim 7 is recorded on a hologram recording layer arranged on a substrate in which a plurality of light emitting elements are arranged along the length direction of the substrate, corresponding to each of the plurality of light emitting elements, and Light irradiation means for irradiating signal light and reference light for recording a plurality of holograms that generate diffracted light by light emitted from the corresponding light emitting element, and movement for moving the hologram recording layer relative to the light irradiation means Recording a hologram using a hologram recording apparatus comprising: means; and measuring means for measuring the position and emission intensity of each of the plurality of light emitting elements before recording the plurality of holograms on the hologram recording layer The computer sets the irradiation position of the signal light in the width direction of the substrate in advance, and based on the position and the emission intensity measured by the measuring means Acquiring means for acquiring a recording condition for recording each of the plurality of holograms corresponding to each of the plurality of light emitting elements so that the intensity of diffracted light at a predetermined working distance of the plurality of holograms is constant; The light irradiation is performed such that each of the plurality of holograms is sequentially recorded corresponding to each of the plurality of light emitting elements by irradiating the signal light and the reference light based on the recording condition acquired by the acquisition unit. And a control means for controlling the moving means.

本発明の各請求項に記載の発明によれば、以下の効果がある。   According to the invention described in each claim of the present invention, the following effects are obtained.

請求項１に記載の発明によれば、基板上に配列された複数の発光素子の各々に対応して、基板の幅方向における信号光の照射位置を変えずに参照光の照射位置を変更することで、基板上に配置されたホログラム記録層に複数のホログラムを記録する場合に、複数の発光素子の基板上での幅方向の位置に拘わらず、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度（即ち、被露光面での光量）が一定となるように、複数のホログラムの各々を記録することができる。   According to the first aspect of the present invention, the irradiation position of the reference light is changed without changing the irradiation position of the signal light in the width direction of the substrate corresponding to each of the plurality of light emitting elements arranged on the substrate. Thus, when a plurality of holograms are recorded on the hologram recording layer disposed on the substrate, the diffraction of the plurality of holograms at a predetermined working distance regardless of the position in the width direction on the substrate. Each of the plurality of holograms can be recorded so that the light intensity (that is, the amount of light on the exposed surface) is constant.

請求項２に記載の発明によれば、ホログラムを記録するための信号光及び参照光を照射する光照射手段の制御が容易になる。   According to the second aspect of the present invention, it becomes easy to control the light irradiation means for irradiating the signal light and the reference light for recording the hologram.

請求項３に記載の発明によれば、複数のホログラムの記録条件を予め取得しておくことができる。   According to the third aspect of the present invention, the recording conditions for a plurality of holograms can be acquired in advance.

請求項４に記載の発明によれば、複数のホログラムの各々について対応する発光素子の発光強度に応じた目標回折効率を得るので、目標回折効率を有するホログラムを記録するための露光エネルギーが正確に求められる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the target diffraction efficiency corresponding to the light emission intensity of the corresponding light emitting element is obtained for each of the plurality of holograms, the exposure energy for recording the hologram having the target diffraction efficiency is accurate. Desired.

請求項５に記載の発明によれば、露光エネルギーはホログラム記録層の特性に応じて変化するが、事前に取得したホログラム記録層の特性（回折効率と露光エネルギーとの関係）に応じて、ホログラム記録層の特性に適した記録条件を取得することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the exposure energy varies depending on the characteristics of the hologram recording layer, but the hologram depends on the characteristics of the hologram recording layer acquired in advance (relationship between diffraction efficiency and exposure energy). Recording conditions suitable for the characteristics of the recording layer can be obtained.

請求項６に記載の発明によれば、発光素子の基板上での幅方向の位置の基準位置からのずれ量に応じて対応するホログラムの回折効率が補正されて、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、複数のホログラムの各々を記録する記録条件を取得することができる。   According to the sixth aspect of the invention, the diffraction efficiency of the corresponding hologram is corrected according to the amount of deviation of the position in the width direction on the substrate of the light emitting element from the reference position, and a plurality of holograms are predetermined. Recording conditions for recording each of the plurality of holograms can be acquired so that the intensity of the diffracted light at the working distance is constant.

請求項７に記載の発明によれば、基板上に配列された複数の発光素子の各々に対応して、基板の幅方向における信号光の照射位置を変えずに参照光の照射位置を変更することで、基板上に配置されたホログラム記録層に複数のホログラムを記録する場合に、複数の発光素子の基板上での幅方向の位置に拘わらず、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度（即ち、被露光面での光量）が一定となるように、複数のホログラムの各々を記録することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the irradiation position of the reference light is changed without changing the irradiation position of the signal light in the width direction of the substrate corresponding to each of the plurality of light emitting elements arranged on the substrate. Thus, when a plurality of holograms are recorded on the hologram recording layer disposed on the substrate, the diffraction of the plurality of holograms at a predetermined working distance regardless of the position in the width direction on the substrate. Each of the plurality of holograms can be recorded so that the light intensity (that is, the amount of light on the exposed surface) is constant.

ＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a structure of the image forming apparatus carrying an LED print head. 本発明のホログラム記録装置で作製されるＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of a structure of the LED print head produced with the hologram recording apparatus of this invention. （Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向の断面図である。(A) is a perspective view showing a schematic shape of a hologram element, (B) is a sectional view in the sub-scanning direction of the LED print head, and (C) is a sectional view in the main scanning direction of the LED print head. ＳＬＥＤアレイに対応してホログラム素子アレイが形成されたＬＥＤプリントヘッドの部分的構成の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the partial structure of the LED print head in which the hologram element array was formed corresponding to the SLED array. （Ａ）及び（Ｂ）はホログラム記録層にホログラムが記録される様子を示す図である。(A) And (B) is a figure which shows a mode that a hologram is recorded on a hologram recording layer. （Ａ）及び（Ｂ）はホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。(A) And (B) is a figure which shows a mode that a hologram is reproduced | regenerated and a diffracted light is produced | generated. 本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a structure of the hologram recording apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の駆動制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive control system of the hologram recording device which concerns on embodiment of this invention. 図７に示すホログラム記録装置の計測時の動作を説明する概略図である。It is the schematic explaining the operation | movement at the time of measurement of the hologram recording apparatus shown in FIG. （Ａ）及び（Ｂ）は可動レンズを備えたホログラム記録装置の計測時の動作を説明する概略図である。(A) And (B) is the schematic explaining the operation | movement at the time of measurement of the hologram recording apparatus provided with the movable lens. ホログラム記録処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing routine of a hologram recording process. ホログラム記録条件設定処理（プログラム）を実行するための処理ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process routine for performing a hologram recording condition setting process (program). （Ａ）はＬＥＤチップの配列を部分的に示す平面図であり、（Ｂ）はＬＥＤチップの配列の不具合を説明する平面図である。(A) is a top view which shows the arrangement | sequence of a LED chip partially, (B) is a top view explaining the malfunction of the arrangement | sequence of a LED chip. 副走査方向におけるＬＥＤの配置位置の基準位置からのずれ量Δｘを示す平面図である。It is a top view which shows deviation | shift amount (DELTA) x from the reference position of the arrangement position of LED in a subscanning direction. 本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の構成の他の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of a structure of the hologram recording apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図１５に示すホログラム記録装置の動作を説明する概略図である。FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the operation of the hologram recording apparatus shown in FIG. 15. 図１５に示すホログラム記録装置の計測手段の変形例を示す概略図である。FIG. 16 is a schematic view showing a modification of the measuring means of the hologram recording apparatus shown in FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

＜ＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置＞
まず、本発明の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置について説明する。電子写真方式で画像を形成する複写機、プリンタ等では、感光体ドラムに潜像を書き込む露光装置として、従来の光走査方式の露光装置（即ち、光走査書き込み装置）に代わり、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤ方式の露光装置が主流になりつつある。ＬＥＤ方式の露光装置では、走査光学系は不要であり、光走査方式に比べて大幅な小型化が可能である。また、ポリゴンミラーを駆動する駆動モータも不要であり、機械的なノイズが発生しないという利点もある。 <Image forming apparatus equipped with LED print head>
First, an image forming apparatus equipped with an LED print head according to an embodiment of the present invention will be described. In copiers, printers, and the like that form images by electrophotography, light-emitting diodes (LEDs) are used as exposure devices that write latent images on photosensitive drums, instead of conventional optical scanning exposure devices (that is, optical scanning writing devices). LED-type exposure apparatus using a light source as a light source is becoming mainstream. The LED type exposure apparatus does not require a scanning optical system, and can be significantly reduced in size as compared with the optical scanning method. In addition, a driving motor for driving the polygon mirror is unnecessary, and there is an advantage that no mechanical noise is generated.

ＬＥＤ方式の露光装置は、ＬＥＤプリントヘッドと称され、ＬＰＨと略称されている。従来のＬＥＤプリントヘッドは、長尺状の基板上に多数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイと、多数の屈折率分布型のロッドレンズが配列されたレンズアレイと、を備えている。ＬＥＤアレイには、例えば１インチ当り１２００画素（即ち、１２００ｄｐｉ(dot per inch)）と、主走査方向の画素数に対応して多数のＬＥＤが配列されている。ここで「ｄｐｉ」は、１インチあたりのドット数を意味する。従来、レンズアレイには、セルフォック（登録商標）などのロッドレンズが用いられている。各ＬＥＤから射出された光は、ロッドレンズにより集光されて、感光体ドラム上に正立等倍像が結像される。   The LED type exposure apparatus is called an LED print head and is abbreviated as LPH. A conventional LED print head includes an LED array in which a large number of LEDs are arranged on a long substrate, and a lens array in which a large number of gradient index rod lenses are arranged. In the LED array, for example, 1200 pixels per inch (that is, 1200 dpi (dot per inch)), and a large number of LEDs are arranged corresponding to the number of pixels in the main scanning direction. Here, “dpi” means the number of dots per inch. Conventionally, rod lenses such as SELFOC (registered trademark) are used for lens arrays. The light emitted from each LED is collected by a rod lens, and an erecting equal-magnification image is formed on the photosensitive drum.

ロッドレンズに代えて「ホログラム素子」を用いたＬＥＤプリントヘッドが検討されている。本実施の形態に係る画像形成装置は、以下に説明する「ホログラム素子アレイ」を備えたＬＥＤプリントヘッドを備えている。ロッドレンズを用いたＬＰＨでは、レンズアレイ端面から結像点までの光路長（作動距離）は数ｍｍ程度と短く、感光体ドラムの周囲における露光装置の占有割合が大きくなる。これに対して、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４は、作動距離が数ｃｍ程度と長く、感光体ドラムの周囲が混み合わず、全体として画像形成装置が小型化される。   An LED print head using a “hologram element” instead of a rod lens has been studied. The image forming apparatus according to the present embodiment includes an LED print head including a “hologram element array” described below. In LPH using a rod lens, the optical path length (working distance) from the lens array end face to the image formation point is as short as several millimeters, and the occupation ratio of the exposure device around the photosensitive drum is increased. On the other hand, the LPH 14 provided with the hologram element array has a long working distance of about several centimeters, and the periphery of the photosensitive drum is not crowded, and the image forming apparatus is downsized as a whole.

また、一般に、インコヒーレント光（非干渉性の光）を射出するＬＥＤを用いるＬＰＨでは、コヒーレンス性が低下してスポットぼけ（いわゆる色収差）が生じ、微小スポットを形成することは容易ではない。これに対して、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４は、ホログラム素子の入射角選択性及び波長選択性が高く、「ロッドレンズを用いたＬＰＨ」に比べると、感光体ドラム１２上に微小スポットを形成し易い。   In general, in LPH using an LED that emits incoherent light (incoherent light), coherence decreases and spot blurring (so-called chromatic aberration) occurs, and it is not easy to form a minute spot. On the other hand, the LPH 14 equipped with the hologram element array has high incident angle selectivity and wavelength selectivity of the hologram element, and forms a minute spot on the photosensitive drum 12 as compared with “LPH using a rod lens”. Easy to do.

図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。この画像形成装置は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部としての画像形成プロセス部１０、画像形成装置の動作を制御する制御部３０、及び画像読取装置３と例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２等の外部装置とに接続され、これらの装置から受信された画像データに対して予め定めた画像処理を施す画像処理部４０を備えている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus is a so-called tandem digital color printer, and includes an image forming process unit 10 as an image forming unit that forms an image corresponding to image data of each color, and a control unit 30 that controls the operation of the image forming apparatus. And an image processing unit 40 which is connected to the image reading device 3 and an external device such as a personal computer (PC) 2 and performs predetermined image processing on image data received from these devices. .

画像形成プロセス部１０は、一定の間隔で並列に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えている。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各々は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。なお、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを、適宜「画像形成ユニット１１」と総称する。   The image forming process unit 10 includes four image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K that are arranged in parallel at regular intervals. Each of the image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K forms yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images. The image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K are collectively referred to as “image forming unit 11” as appropriate.

各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、ＬＰＨ１４によって得られた静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６を備えている。   Each of the image forming units 11 includes a photosensitive drum 12 as an image holding body that forms an electrostatic latent image and holds a toner image, and a charger 13 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 12 with a predetermined potential. , An LED print head (LPH) 14 as an exposure device for exposing the photosensitive drum 12 charged by the charger 13, a developing unit 15 for developing the electrostatic latent image obtained by the LPH 14, and the photosensitive drum 12 after transfer. A cleaner 16 for cleaning the surface is provided.

ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の軸線方向の長さと略同じ長さの長尺状のプリントヘッドである。ＬＰＨ１４は、その長さ方向が感光体ドラム１２の軸線方向を向くように、感光体ドラム１２の周囲に配置されている。本実施の形態では、ＬＰＨ１４には、長さ方向に沿って複数のＬＥＤがアレイ状（列状）に配列されている。また、ＬＥＤアレイ上には、複数のＬＥＤに対応する複数のホログラム素子がアレイ状に配列されている。   The LPH 14 is a long print head having substantially the same length as the length of the photosensitive drum 12 in the axial direction. The LPH 14 is disposed around the photosensitive drum 12 so that the length direction thereof faces the axial direction of the photosensitive drum 12. In the present embodiment, in the LPH 14, a plurality of LEDs are arranged in an array (row shape) along the length direction. A plurality of hologram elements corresponding to the plurality of LEDs are arranged in an array on the LED array.

後述する通り、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４の作動距離は長く、感光体ドラム１２の表面から数ｃｍ離間して配置されている。このため、感光体ドラム１２の周方向における占有幅が小さく、感光体ドラム１２の周囲の混雑が緩和されている。   As will be described later, the working distance of the LPH 14 provided with the hologram element array is long, and is arranged several cm away from the surface of the photosensitive drum 12. For this reason, the occupation width in the circumferential direction of the photosensitive drum 12 is small, and congestion around the photosensitive drum 12 is reduced.

また、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト２１、各画像形成ユニット１１の各色トナー像を中間転写ベルト２１に順次転写（一次転写）させる一次転写ロール２２、中間転写ベルト２１上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写ロール２３、及び二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器２５を備えている。   The image forming process unit 10 also intermediate-transfers each color toner image of each image forming unit 11 and the intermediate transfer belt 21 onto which the toner images of each color formed on the photosensitive drum 12 of each image forming unit 11 are transferred in a multiple manner. A primary transfer roll 22 that sequentially transfers (primary transfer) to the belt 21; a secondary transfer roll 23 that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 21 to a sheet P that is a recording medium; and A fixing device 25 for fixing the secondary transferred image on the paper P is provided.

次に上記画像形成装置の動作について説明する。
まず、画像形成プロセス部１０は、制御部３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、画像読取装置３やＰＣ２から入力された画像データは、画像処理部４０によって画像処理が施され、インターフェースを介して各画像形成ユニット１１に供給される。 Next, the operation of the image forming apparatus will be described.
First, the image forming process unit 10 performs an image forming operation based on a control signal such as a synchronization signal supplied from the control unit 30. At that time, the image data input from the image reading device 3 or the PC 2 is subjected to image processing by the image processing unit 40 and supplied to each image forming unit 11 via the interface.

例えば、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により予め定めた電位で一様に帯電された感光体ドラム１２の表面が、画像処理部４０から得られた画像データに基づいて発光するＬＰＨ１４により露光されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。即ち、ＬＰＨ１４の各ＬＥＤが画像データに基づいて発光することで、感光体ドラム１２の表面が主走査されると共に、感光体ドラム１２が回転することで副走査されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいて、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。   For example, in the yellow image forming unit 11Y, the surface of the photosensitive drum 12 uniformly charged at a predetermined potential by the charger 13 is emitted by the LPH 14 that emits light based on the image data obtained from the image processing unit 40. As a result of exposure, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 12. That is, each LED of the LPH 14 emits light based on the image data, so that the surface of the photoconductive drum 12 is main-scanned, and the photoconductive drum 12 is rotated and sub-scanned, and the photoconductive drum 12 is scanned on the photoconductive drum 12. An electrostatic latent image is formed. The formed electrostatic latent image is developed by the developing device 15, and a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 12. Similarly, magenta, cyan, and black toner images are formed in the image forming units 11M, 11C, and 11K.

各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト２１上に、一次転写ロール２２により順次静電吸引されて転写される（一次転写）。中間転写ベルト２１上には、重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト２１の移動に伴って二次転写ロール２３が配設された領域（二次転写部）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが二次転写部に供給される。   Each color toner image formed by each image forming unit 11 is sequentially electrostatically attracted and transferred by the primary transfer roll 22 onto the intermediate transfer belt 21 rotating in the direction of arrow A in FIG. 1 (primary transfer). A superimposed toner image is formed on the intermediate transfer belt 21. The superimposed toner image is conveyed to a region (secondary transfer portion) where the secondary transfer roll 23 is disposed as the intermediate transfer belt 21 moves. When the superimposed toner image is conveyed to the secondary transfer unit, the paper P is supplied to the secondary transfer unit in accordance with the timing at which the toner image is conveyed to the secondary transfer unit.

そして、二次転写部にて二次転写ロール２３により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写される（二次転写）。重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２１から剥離され、搬送ベルト２４により定着器２５まで搬送される。定着器２５に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器２５によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙トレー（不図示）に排出される。   The superimposed toner images are collectively electrostatically transferred onto the conveyed paper P (secondary transfer) by the transfer electric field formed by the secondary transfer roll 23 in the secondary transfer portion. The sheet P on which the superimposed toner image has been electrostatically transferred is peeled off from the intermediate transfer belt 21 and conveyed to the fixing device 25 by the conveyance belt 24. The unfixed toner image on the paper P conveyed to the fixing device 25 is fixed on the paper P by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 25. The paper P on which the fixed image is formed is discharged to a paper discharge tray (not shown) provided in the discharge unit of the image forming apparatus.

＜ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)＞
次に、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)の構成について説明する。図２はホログラム素子アレイを備えたＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図２に示すように、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ１４)は、複数のＬＥＤ５０を備えたＬＥＤアレイ５２と、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して設けられた複数のホログラム素子５４を備えたホログラム素子アレイ５６と、を備えている。図２に示す例では、ＬＥＤアレイ５２は６個のＬＥＤ５０１〜５０６を備え、ホログラム素子アレイ５６は６個のホログラム素子５４１〜５４６を備えている。なお、各々を区別する必要がない場合には、ＬＥＤ５０１〜５０６を「ＬＥＤ５０」と総称し、ホログラム素子５４１〜５４６を「ホログラム素子５４」と総称する。 <LED print head (LPH)>
Next, the configuration of the LED print head (LPH) will be described. FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of the configuration of an LED print head provided with a hologram element array. As shown in FIG. 2, the LED print head (LPH 14) includes an LED array 52 having a plurality of LEDs 50 and a hologram element array 56 having a plurality of hologram elements 54 provided corresponding to each of the plurality of LEDs 50. And. In the example illustrated in FIG. 2, the LED array 52 includes six LEDs 50 1 to 50 6 , and the hologram element array 56 includes six hologram elements 54 1 to 54 6 . In addition, when it is not necessary to distinguish each from each other, the LEDs 50 1 to 50 6 are collectively referred to as “LED 50”, and the hologram elements 54 1 to 54 6 are collectively referred to as “hologram element 54”.

複数のＬＥＤ５０の各々は、ＬＥＤチップ５３上に配列されている。また、ＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０の主走査方向の間隔（ＬＥＤピッチ）が一定間隔となるように配列されている。複数のＬＥＤ５０が配列されたＬＥＤチップ５３は、ＬＥＤ５０の各々を駆動する駆動回路（図示せず）と共に、長尺状のＬＥＤ基板５８上に実装されている。ＬＥＤチップ５３は、複数のＬＥＤ５０が主走査方向に並ぶように位置合わせをして、ＬＥＤ基板５８上に配置されている。これにより、ＬＥＤ５０の各々は、感光体ドラム１２の軸線方向と平行な方向に沿って配列される。   Each of the plurality of LEDs 50 is arranged on the LED chip 53. In addition, each of the LEDs 50 is arranged so that the interval (LED pitch) in the main scanning direction between two adjacent LEDs 50 is a constant interval. The LED chip 53 in which a plurality of LEDs 50 are arranged is mounted on a long LED substrate 58 together with a drive circuit (not shown) that drives each of the LEDs 50. The LED chip 53 is positioned on the LED substrate 58 so that the plurality of LEDs 50 are aligned in the main scanning direction. Accordingly, the LEDs 50 are arranged along a direction parallel to the axial direction of the photosensitive drum 12.

或いは、ＬＥＤ５０の各々を駆動する駆動回路（図示せず）を備えた複数のＬＥＤチップ５３を、長尺状のＬＥＤ基板５８上に実装してもよい。例えば、複数のＬＥＤチップ５３の各々では、複数のＬＥＤ５０と、複数のＬＥＤ５０の各々を駆動する駆動回路（回路部）と、が同じ基板上に形成されている。この場合、基板としては、一般に、半導体基板が用いられる。   Alternatively, a plurality of LED chips 53 including a drive circuit (not shown) for driving each of the LEDs 50 may be mounted on the long LED substrate 58. For example, in each of the plurality of LED chips 53, a plurality of LEDs 50 and a drive circuit (circuit unit) that drives each of the plurality of LEDs 50 are formed on the same substrate. In this case, a semiconductor substrate is generally used as the substrate.

ＬＥＤ５０の配列方向が「主走査方向」である。感光体ドラム１２の回転により副走査が行われるが、「主走査方向」と直交する方向を「副走査方向」として図示している。また、ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、上記の主走査方向及び副走査方向の各々とも直交する。ＬＥＤ５０は「点光源」ではないが、以下では、ＬＥＤ５０が配置される位置を適宜「発光点」と称する。ここで「発光光軸」とは、ＬＥＤ５０の発光領域から射出される拡散光の中心線である。ＬＥＤ５０を発光点とみなす場合には、「発光光軸」の延びる方向はＬＥＤ基板５８の法線方向と一致する。   The arrangement direction of the LEDs 50 is the “main scanning direction”. Although the sub-scan is performed by the rotation of the photosensitive drum 12, the direction orthogonal to the “main scanning direction” is illustrated as the “sub-scanning direction”. Further, the “light emitting optical axis” of the LED 50 is orthogonal to both the main scanning direction and the sub-scanning direction. Although the LED 50 is not a “point light source”, hereinafter, a position where the LED 50 is disposed is appropriately referred to as a “light emitting point”. Here, the “light emitting optical axis” is a center line of diffused light emitted from the light emitting region of the LED 50. When the LED 50 is regarded as a light emitting point, the direction in which the “light emitting optical axis” extends coincides with the normal direction of the LED substrate 58.

ＬＥＤアレイ５２としては、複数のＬＥＤがチップ単位で基板上に実装されたＬＥＤアレイ等、種々の形態のＬＥＤアレイを用いてもよい。複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤチップを複数個配列する場合には、複数のＬＥＤチップは、直列に配置してもよく、千鳥状に配置してもよい。また、副走査方向に２個以上配置してもよい。図２においては、複数のＬＥＤ５０が１個のＬＥＤチップ５３上に一次元状に配列されたＬＥＤアレイ５２を概略的に図示しているに過ぎない。   As the LED array 52, various types of LED arrays such as an LED array in which a plurality of LEDs are mounted on a substrate in units of chips may be used. When arranging a plurality of LED chips on which a plurality of LEDs are arranged, the plurality of LED chips may be arranged in series or in a staggered manner. Two or more may be arranged in the sub-scanning direction. In FIG. 2, the LED array 52 in which a plurality of LEDs 50 are arranged in a one-dimensional manner on one LED chip 53 is only schematically shown.

後述するように、本実施の形態では、ＬＥＤアレイ５２には、複数のＬＥＤチップ５３が千鳥状に配列されている（図４参照）。即ち、複数のＬＥＤチップ５３は、主走査方向に並ぶように配置されると共に、副走査方向に一定間隔ずらして二列に配置されている。複数のＬＥＤチップ５３に分けられていても、複数のＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０の主走査方向の間隔が、一定間隔となるように配列されている。   As will be described later, in the present embodiment, a plurality of LED chips 53 are arranged in a staggered pattern in the LED array 52 (see FIG. 4). That is, the plurality of LED chips 53 are arranged in a row in the main scanning direction, and are arranged in two rows at a certain interval in the sub scanning direction. Even if divided into the plurality of LED chips 53, each of the plurality of LEDs 50 is arranged such that the interval between the two LEDs 50 adjacent to each other in the main scanning direction is a constant interval.

ＬＥＤアレイ５２としては、複数の自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ：Self-scanning LED）が配列されたＳＬＥＤチップ（図示せず）が、各ＳＬＥＤが主走査方向に並ぶように、複数個に配列されて構成されたＳＬＥＤアレイを用いてもよい。ＳＬＥＤアレイは、スイッチのオン・オフを二本の信号線によって行い、各ＳＬＥＤを選択的に発光させて、データ線を共通化する。このＳＬＥＤアレイを用いることで、ＬＥＤ基板５８上での配線数が少なくて済む。   As the LED array 52, SLED chips (not shown) in which a plurality of self-scanning LEDs (SLEDs) are arranged are arranged in a plurality so that each SLED is arranged in the main scanning direction. A configured SLED array may be used. In the SLED array, the switch is turned on / off by two signal lines, each SLED is selectively made to emit light, and the data line is shared. By using this SLED array, the number of wires on the LED substrate 58 can be reduced.

ＬＥＤチップ５３が配置されたＬＥＤ基板５８上には、ホログラム記録層６０が形成されている。ホログラム素子アレイ５６は、ＬＥＤ基板５８上に形成されたホログラム記録層６０内に形成されている。後述する通り、ＬＥＤ基板５８とホログラム記録層６０とは密着している必要はなく、空気層や透明樹脂層などを介して予め定めた距離だけ離間されていてもよい。例えば、ホログラム記録層６０は、ＬＥＤ基板５８から予め定めた高さだけ離間された位置に、図示しない保持部材により保持されていてもよい。   On the LED substrate 58 on which the LED chip 53 is disposed, a hologram recording layer 60 is formed. The hologram element array 56 is formed in a hologram recording layer 60 formed on the LED substrate 58. As will be described later, the LED substrate 58 and the hologram recording layer 60 do not need to be in close contact with each other, and may be separated by a predetermined distance via an air layer, a transparent resin layer, or the like. For example, the hologram recording layer 60 may be held by a holding member (not shown) at a position separated from the LED substrate 58 by a predetermined height.

ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０１〜５０６の各々に対応して、主走査方向に沿って複数のホログラム素子５４１〜５４６が形成されている。ホログラム素子５４の各々は、互いに隣接する２つのホログラム素子５４の主走査方向の間隔が、上記のＬＥＤ５０の主走査方向の間隔と、ほぼ同じ間隔となるように配列されている。即ち、互いに隣接する２つのホログラム素子５４が互いに重なり合うように、径の大きいホログラム素子５４が形成されている。また、互いに隣接する２つのホログラム素子５４が異なる形状を有していてもよい。 In the hologram recording layer 60, a plurality of hologram elements 54 1 to 54 6 are formed along the main scanning direction corresponding to each of the plurality of LEDs 50 1 to 50 6 . Each of the hologram elements 54 is arranged so that the interval in the main scanning direction between the two hologram elements 54 adjacent to each other is substantially the same as the interval in the main scanning direction of the LED 50 described above. That is, the hologram element 54 having a large diameter is formed so that the two hologram elements 54 adjacent to each other overlap each other. Moreover, the two hologram elements 54 adjacent to each other may have different shapes.

ホログラム記録層６０は、ホログラムを永続的に記録保持することが可能な高分子材料から構成されている。このような高分子材料としては、いわゆるフォトポリマーを用いてもよい。フォトポリマーは、光重合性モノマーのポリマー化による屈折率変化を利用してホログラムを記録する。   The hologram recording layer 60 is made of a polymer material capable of permanently recording and holding a hologram. As such a polymer material, a so-called photopolymer may be used. The photopolymer records a hologram by utilizing a refractive index change caused by polymerization of a photopolymerizable monomer.

インコヒーレント光源であるＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出される発光光は、発散して拡がることが知られている。この現象は「ランバーシアン配光」と称される。同じくインコヒーレント光源である電界発光素子（ＥＬ）においても、同様の現象が観測される。ＬＥＤ５０から射出された拡散光（インコヒーレント光）の一部は、発光点からホログラム径まで拡がる拡散光の光路を通る。ＬＥＤ５０の発光により、ホログラム素子５４に参照光が照射されたのと略同じ状況となる。   It is known that when the LED 50 that is an incoherent light source emits light, the emitted light emitted from the LED 50 diverges and spreads. This phenomenon is called “Lambertian light distribution”. The same phenomenon is observed in the electroluminescent element (EL) which is also an incoherent light source. Part of the diffused light (incoherent light) emitted from the LED 50 passes through the optical path of the diffused light that spreads from the light emitting point to the hologram diameter. Due to the light emission of the LED 50, the situation is almost the same as when the hologram element 54 is irradiated with the reference light.

図２に示すように、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えたＬＰＨ１４では、６個のＬＥＤ５０１〜５０６の各々から射出された各光は、対応するホログラム素子５４１〜５４６のいずれかに入射する。ホログラム素子５４１〜５４６は、入射された光を回折して回折光を生成する。ホログラム素子５４１〜５４６の各々で生成された各回折光は、拡散光の光路を避けて、その光軸が発光光軸と角度θを成す方向に射出され、感光体ドラム１２の方向に集光される。 As shown in FIG. 2, in the LPH 14 including the LED array 52 and the hologram element array 56, each light emitted from each of the six LEDs 50 1 to 50 6 is transmitted from the corresponding hologram elements 54 1 to 54 6 . Incident on either. The hologram elements 54 1 to 54 6 diffract the incident light to generate diffracted light. Each diffracted light generated by each of the hologram elements 54 1 to 54 6 is emitted in a direction in which the optical axis forms an angle θ with the emission optical axis, avoiding the optical path of the diffused light, and in the direction of the photosensitive drum 12. Focused.

射出された各回折光は、感光体ドラム１２の方向に収束して、数ｃｍ先の焦点面に配置された感光体ドラム１２の表面で結像される。即ち、複数のホログラム素子５４の各々は、対応するＬＥＤ５０から射出された光を回折して集光し、感光体ドラム１２の表面に結像させる光学部材として機能する。感光体ドラム１２の表面には、各回折光による微小なスポット６２１〜６２６が、主走査方向に一列に配列されるように形成される。換言すれば、ＬＰＨ１４により、感光体ドラム１２が主走査される。なお、各々を区別する必要がない場合には、スポット６２１〜６２６を「スポット６２」と総称する。 Each of the emitted diffracted lights converges in the direction of the photosensitive drum 12 and forms an image on the surface of the photosensitive drum 12 disposed on the focal plane several cm ahead. That is, each of the plurality of hologram elements 54 functions as an optical member that diffracts and collects light emitted from the corresponding LED 50 and forms an image on the surface of the photosensitive drum 12. On the surface of the photosensitive drum 12, minute spots 62 1 to 62 6 due to the diffracted lights are formed so as to be arranged in a line in the main scanning direction. In other words, the photosensitive drum 12 is main-scanned by the LPH 14. In addition, when it is not necessary to distinguish each, the spots 62 1 to 62 6 are collectively referred to as “spots 62”.

＜ホログラム素子の形状及び配置＞
図３（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、図３（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、図３（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。図３（Ａ）に示すように、ホログラム素子５４の各々は、一般に厚いホログラムと称される体積ホログラムである。上述した通り、ホログラム素子は、入射角選択性及び波長選択性が高く、回折光の出射角度（回折角）を高精度で制御して、微小スポットを形成する。回折角の精度はホログラムの厚さが厚いほど高くなる。 <Shape and arrangement of hologram element>
3A is a perspective view showing a schematic shape of the hologram element, FIG. 3B is a sectional view of the LED print head in the sub-scanning direction, and FIG. 3C is a main scanning direction of the LED print head. FIG. As shown in FIG. 3A, each of the hologram elements 54 is a volume hologram generally called a thick hologram. As described above, the hologram element has high incident angle selectivity and wavelength selectivity, and controls the exit angle (diffraction angle) of diffracted light with high accuracy to form a minute spot. The accuracy of the diffraction angle increases as the thickness of the hologram increases.

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、ホログラム素子５４の各々は、ホログラム記録層６０の表面側を一方の底面とし、ＬＥＤ５０側に向かって収束する円錐台状に形成されている。この例では円錐台状のホログラム素子について説明するが、ホログラム素子の形状はこれには限定されない。例えば、円錐、楕円錐、楕円錐台等の形状としてもよい。円錐台状のホログラム素子５４の直径は、一方の底面で最も大きくなる。この円形の底面の直径を「ホログラム径ｒＨ」とする。 As shown in FIGS. 3A and 3B, each of the hologram elements 54 is formed in a truncated cone shape that has the surface side of the hologram recording layer 60 as one bottom surface and converges toward the LED 50 side. Yes. In this example, a truncated cone-shaped hologram element will be described, but the shape of the hologram element is not limited to this. For example, it is good also as shapes, such as a cone, an elliptical cone, and an elliptical truncated cone. The diameter of the truncated cone-shaped hologram element 54 is the largest on one bottom surface. The diameter of this circular bottom is defined as “hologram diameter r H ”.

ホログラム素子５４の各々は、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔よりも大きな「ホログラム径ｒＨ」を有している。例えば、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔は３０μｍであり、ホログラム径ｒＨは２ｍｍ、ホログラム厚さｈＨは２５０μｍである。このように大きなホログラム素子５４を用いることで、約４ｃｍの作動距離で、約４０μｍ（半値幅で約３０μｍ）のスポットサイズφが実現される。従って、図２及び図３（Ｃ）に示すように、互いに隣接する２つのホログラム素子５４は、互いに大幅に重なり合うように形成されている。複数のホログラム素子５４は、例えば、球面波シフト多重により多重記録されている。 Each of the hologram elements 54 has a “hologram diameter r H ” that is larger than the interval of the LEDs 50 in the main scanning direction. For example, the interval in the main scanning direction of the LED 50 is 30 μm, the hologram diameter r H is 2 mm, and the hologram thickness h H is 250 μm. By using such a large hologram element 54, a spot size φ of about 40 μm (about 30 μm at half width) is realized at a working distance of about 4 cm. Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3C, the two hologram elements 54 adjacent to each other are formed so as to greatly overlap each other. The plurality of hologram elements 54 are multiplexed and recorded by, for example, spherical wave shift multiplexing.

複数のＬＥＤ５０の各々は、対応するホログラム素子５４側に光を射出するように、発光面をホログラム記録層６０の表面側に向けて、ＬＥＤ基板５８上に配置されている。ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、対応するホログラム素子５４の中心（例えば、円錐台の対称軸）付近を通り、ＬＥＤ基板５８と直交する方向を向いている。図示した通り、発光光軸は、上記の主走査方向及び副走査方向の各々とも直交する。   Each of the plurality of LEDs 50 is arranged on the LED substrate 58 with the light emitting surface facing the surface side of the hologram recording layer 60 so as to emit light toward the corresponding hologram element 54 side. The “light emitting optical axis” of the LED 50 passes through the vicinity of the center of the corresponding hologram element 54 (for example, the axis of symmetry of the truncated cone) and faces the direction orthogonal to the LED substrate 58. As shown in the figure, the light emission optical axis is orthogonal to each of the main scanning direction and the sub-scanning direction.

また、図示は省略するが、ＬＰＨ１４は、ホログラム素子５４で生成された回折光が感光体ドラム１２の方向に射出されるように、ハウジングやホルダー等の保持部材により保持されて、図１に示す画像形成ユニット１１内の予め定めた位置に取り付けられている。なお、ＬＰＨ１４は、調整ネジ（図示せず）等の調整手段により、回折光の光軸方向に移動するように構成されていてもよい。ホログラム素子５４による結像位置(焦点面)が、感光体ドラム１２表面上に位置するように、上記の調整手段により調整する。また、ホログラム記録層６０上に、カバーガラスや透明樹脂等で保護層が形成されていてもよい。保護層によりゴミの付着を防止する。   Although not shown, the LPH 14 is held by a holding member such as a housing or a holder so that the diffracted light generated by the hologram element 54 is emitted in the direction of the photosensitive drum 12, and is shown in FIG. It is attached at a predetermined position in the image forming unit 11. The LPH 14 may be configured to move in the optical axis direction of the diffracted light by an adjusting means such as an adjusting screw (not shown). The adjustment means adjusts the image formation position (focal plane) by the hologram element 54 so as to be positioned on the surface of the photosensitive drum 12. Further, a protective layer may be formed on the hologram recording layer 60 with a cover glass or a transparent resin. The protective layer prevents dust from adhering.

＜ＬＰＨの具体的な構成＞
次に、ＬＰＨのより具体的な構成について説明する。図２においては、概略的に６個のＬＥＤ５０１〜５０６が１列に配列されている例を図示したが、実際の画像形成装置では、主走査方向の解像度に応じて数千個のＬＥＤ５０が配列されている。例えば、ＳＬＥＤアレイを例に説明すると、１２８個のＳＬＥＤが１２００ｓｐｉ（spots per inch、１インチあたりのスポット数を意味する。）間隔で配列されたＳＬＥＤチップが、ＳＬＥＤが主走査方向に沿って並ぶように、５８個直列に配列されてＳＬＥＤアレイが構成されている。換算すると、１２００ｄｐｉ（dot per inch、１インチあたりのドット数を意味する。）の解像度の画像形成装置では、７４２４個のＳＬＥＤが２１μｍの間隔で配列されている。これら７４２４個のＳＬＥＤに対応して、感光体ドラム１２上には７４２４個のスポット６２が主走査方向に一列に並ぶように形成される。 <Specific configuration of LPH>
Next, a more specific configuration of LPH will be described. In FIG. 2, an example in which six LEDs 50 1 to 50 6 are roughly arranged in one row is illustrated. However, in an actual image forming apparatus, several thousand LEDs 50 according to the resolution in the main scanning direction. Are arranged. For example, taking an SLED array as an example, SLED chips in which 128 SLEDs are arranged at an interval of 1200 spi (spots per inch, meaning the number of spots per inch) are arranged along the main scanning direction. Thus, 58 SLED arrays are arranged in series. In terms of conversion, in an image forming apparatus having a resolution of 1200 dpi (dot per inch, meaning the number of dots per inch), 7424 SLEDs are arranged at intervals of 21 μm. Corresponding to these 7424 SLEDs, 7424 spots 62 are formed on the photosensitive drum 12 so as to be aligned in a line in the main scanning direction.

図４はＳＬＥＤアレイに対応してホログラム素子アレイが形成されたＬＥＤプリントヘッドの部分的構成の一例を示す分解斜視図である。図４の分解斜視図は、図２に概略的に図示したＬＰＨの構成をより具体的に図示したものであり、実際の画像形成装置に使用される構成に近い。なお、「ＬＥＤ」に代えて「ＳＬＥＤ」を用いる場合には、ＬＥＤ５０と同じ符号を付して「ＳＬＥＤ５０」と称する。また、ＳＬＥＤチップにも同じ符号を付して「ＳＬＥＤチップ５３」と称する。   FIG. 4 is an exploded perspective view showing an example of a partial configuration of an LED print head in which a hologram element array is formed corresponding to the SLED array. The exploded perspective view of FIG. 4 shows the configuration of the LPH schematically shown in FIG. 2 more specifically, and is close to the configuration used in an actual image forming apparatus. In the case where “SLED” is used instead of “LED”, the same reference numeral as that of LED 50 is given and referred to as “SLED50”. Further, the SLED chip is also denoted by the same reference numeral and is referred to as “SLED chip 53”.

上述した通り、実際の画像形成装置のＬＰＨ１４には、主走査方向の解像度に応じて数千個のＳＬＥＤが配列されている。図４に示すＬＰＨ１４は、ＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８と、複数のホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０と、を備えている。ＬＥＤアレイ５２は、複数のＳＬＥＤチップ５３が２列の千鳥状に配置されたＳＬＥＤアレイである。   As described above, thousands of SLEDs are arranged in the LPH 14 of the actual image forming apparatus according to the resolution in the main scanning direction. The LPH 14 shown in FIG. 4 includes an LED substrate 58 on which the LED array 52 is mounted, and a hologram recording layer 60 on which a plurality of hologram elements 54 are formed. The LED array 52 is an SLED array in which a plurality of SLED chips 53 are arranged in two rows in a staggered manner.

図４に示す分解斜視図では、実際の構成に近いＬＰＨ１４の一部として、４個のＳＬＥＤチップ５３が千鳥状に配置されている様子を示す。４個のＳＬＥＤチップ５３は、副走査方向においてＡ列とＢ列の２列に分けて配列されている。Ａ列にはＳＬＥＤチップ５３Ａ１とＳＬＥＤチップ５３Ａ２とが互いに隣接するように配置され、Ｂ列には、ＳＬＥＤチップ５３Ｂ１とＳＬＥＤチップ５３Ｂ２とが互いに隣接するように配置されている。Ａ列のＳＬＥＤチップ５３Ａ１及びＳＬＥＤチップ５３Ａ２と、Ｂ列のＳＬＥＤチップ５３Ｂ１及びＳＬＥＤチップ５３Ｂ２とは、副走査方向に並ばないように主走査方向にずらして（即ち、千鳥状に）配置されている。   The exploded perspective view shown in FIG. 4 shows a state where four SLED chips 53 are arranged in a staggered manner as a part of the LPH 14 close to the actual configuration. The four SLED chips 53 are arranged in two rows of A row and B row in the sub-scanning direction. In the A row, the SLED chip 53A1 and the SLED chip 53A2 are arranged adjacent to each other, and in the B row, the SLED chip 53B1 and the SLED chip 53B2 are arranged adjacent to each other. The SLED chip 53A1 and SLED chip 53A2 in the A row and the SLED chip 53B1 and SLED chip 53B2 in the B row are shifted in the main scanning direction (that is, staggered) so as not to line up in the sub-scanning direction. .

なお、以下では、ＳＬＥＤチップ５３Ａ１、ＳＬＥＤチップ５３Ａ２、ＳＬＥＤチップ５３Ｂ１及びＳＬＥＤチップ５３Ｂ２の各々を区別する必要がない場合には、「ＳＬＥＤチップ５３」と総称する。また、Ａ列とＢ列とに区別する場合には、Ａ列に配置されたＳＬＥＤチップ５３を「ＳＬＥＤチップ５３Ａ」と称し、Ｂ列に配置されたＳＬＥＤチップ５３を「ＳＬＥＤチップ５３Ｂ」と称する。   Hereinafter, when it is not necessary to distinguish each of the SLED chip 53A1, the SLED chip 53A2, the SLED chip 53B1, and the SLED chip 53B2, they are collectively referred to as “SLED chip 53”. In order to distinguish between the A row and the B row, the SLED chips 53 arranged in the A row are referred to as “SLED chips 53A”, and the SLED chips 53 arranged in the B row are referred to as “SLED chips 53B”. .

４個のＳＬＥＤチップ５３の各々には、９個のＳＬＥＤ５０が予め定めた間隔で一次元状に配列されている。そして、４個のＳＬＥＤチップ５３の各々は、ＳＬＥＤ５０の配列方向が主走査方向を向くように配置されている。図４に示す例では、Ａ列とＢ列の２列に配列された合計３６個のＳＬＥＤ５０（ＳＬＥＤ５０１〜５０３６）が図示されている。 In each of the four SLED chips 53, nine SLEDs 50 are arranged one-dimensionally at a predetermined interval. Each of the four SLED chips 53 is arranged such that the arrangement direction of the SLEDs 50 faces the main scanning direction. In the example illustrated in FIG. 4, a total of 36 SLEDs 50 (SLEDs 50 1 to 50 36 ) arranged in two rows of the A row and the B row are illustrated.

Ａ列とＢ列とに区別する場合には、Ａ列上に配置されたＳＬＥＤ５０を「ＳＬＥＤ５０Ａ」と称し、Ｂ列上に配置されたＳＬＥＤ５０を「ＳＬＥＤ５０Ｂ」と称する。Ａ列上に配置されたＳＬＥＤ５０ＡとＢ列上に配置されたＳＬＥＤ５０Ｂとは、副走査方向に予め定めた間隔だけ離間されている。Ａ列とＢ列との間隔は、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔と略同じ間隔又は数倍（１倍〜９倍）程度の間隔とされている。   When distinguishing between the A column and the B column, the SLED 50 arranged on the A column is referred to as “SLED 50A”, and the SLED 50 arranged on the B column is referred to as “SLED 50B”. The SLED 50A arranged on the A row and the SLED 50B arranged on the B row are separated by a predetermined interval in the sub-scanning direction. The interval between the A column and the B column is substantially the same as the interval of the LEDs 50 in the main scanning direction or an interval of several times (1 to 9 times).

そして、３６個のＳＬＥＤ５０の各々に対応して、予め設計された位置及び形状の３６個のホログラム素子５４１〜５４３６が形成されている。これにより、感光体ドラム１２の表面１２Ａには、３６個のＳＬＥＤ５０１〜５０３６の各々に対応して、３６個のスポット６２１〜６２３６が主走査方向に沿って予め定めた間隔で一列に形成される。実際の画像形成装置では、数千個のＳＬＥＤ５０に対応して、数千個のスポット６２が形成される。 In correspondence with each of the 36 SLEDs 50, 36 hologram elements 54 1 to 54 36 having positions and shapes designed in advance are formed. Thereby, on the surface 12A of the photosensitive drum 12, 36 spots 62 1 to 62 36 corresponding to each of the 36 SLEDs 50 1 to 50 36 are arranged in a line at predetermined intervals along the main scanning direction. Formed. In an actual image forming apparatus, thousands of spots 62 are formed corresponding to thousands of SLEDs 50.

本実施の形態では、数千個のＳＬＥＤ５０の発光強度のばらつきや副走査方向における位置に拘わらず、数千個のスポット６２の光量が一定となる。例えば、Ａ列に配置されたＳＬＥＤ５０Ａに対応するか、Ｂ列に配置されたＳＬＥＤ５０Ｂに対応するかに拘わらず、対応するホログラム素子５４により形成されるスポット６２の光量が一定となる。また、Ａ列のＳＬＥＤチップ５３Ａが斜めに配置され、ＳＬＥＤ５０ＡがＡ列上に配置されていない場合でも、対応するホログラム素子５４により形成されるスポット６２の光量が一定となる。スポット６２の光量を一定にする方法については、後で詳しく説明する。   In the present embodiment, the light quantity of the thousands of spots 62 is constant regardless of variations in the emission intensity of the thousands of SLEDs 50 and positions in the sub-scanning direction. For example, the light quantity of the spot 62 formed by the corresponding hologram element 54 is constant regardless of whether it corresponds to the SLED 50A arranged in the A row or the SLED 50B arranged in the B row. Further, even when the SLED chips 53A in the A row are arranged obliquely and the SLED 50A is not arranged on the A row, the light amount of the spot 62 formed by the corresponding hologram element 54 is constant. A method of making the light amount of the spot 62 constant will be described in detail later.

＜ホログラムの記録方法＞
次に、ホログラムの記録方法について説明する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム記録層にホログラム素子５４が形成される様子、即ち、ホログラム記録層にホログラムが記録される様子を示す図である。感光体ドラム１２の図示は省略し、結像面である表面１２Ａだけを図示する。また、ホログラム記録層６０Ａは、ホログラム素子５４が形成される前の記録層であり、符号Ａを付して、ホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０と区別する。また、Ａ列とＢ列とに区別する場合には、Ａ列のＳＬＥＤ５０Ａに対応するホログラム素子５４を「ホログラム素子５４Ａ」と称し、Ｂ列のＳＬＥＤ５０Ｂに対応するホログラム素子５４を「ホログラム素子５４Ｂ」と称する。 <Recording method of hologram>
Next, a hologram recording method will be described. FIGS. 5A and 5B are diagrams showing how the hologram element 54 is formed on the hologram recording layer, that is, how the hologram is recorded on the hologram recording layer. The illustration of the photosensitive drum 12 is omitted, and only the surface 12A, which is an imaging surface, is illustrated. The hologram recording layer 60A is a recording layer before the hologram element 54 is formed. The hologram recording layer 60A is given a reference symbol A to distinguish it from the hologram recording layer 60 on which the hologram element 54 is formed. In order to distinguish between the A column and the B column, the hologram element 54 corresponding to the SLED 50A in the A column is referred to as “hologram element 54A”, and the hologram element 54 corresponding to the SLED 50B in the B column is referred to as “hologram element 54B”. Called.

Ａ列上に配置されたＬＥＤ５０ＡとＢ列上に配置されたＬＥＤ５０Ｂとは、副走査方向に予め定めた間隔だけ離間されている。ここで、記録光学系を固定配置してホログラムを記録した場合、即ち、信号光を照射する光学系と参照光を照射する光学系とを固定された関係で配置してホログラムを記録した場合には、ホログラム素子５４Ａの回折光による結像位置は、ホログラム素子５４Ｂの回折光による結像位置よりも感光体１２に近くなる。これでは、複数のスポット６２は主走査方向に一列に配列されない。   The LEDs 50A arranged on the A row and the LEDs 50B arranged on the B row are separated by a predetermined interval in the sub-scanning direction. Here, when the hologram is recorded with the recording optical system fixedly arranged, that is, when the hologram is recorded with the optical system irradiating the signal light and the optical system irradiating the reference light arranged in a fixed relationship. The image formation position by the diffracted light of the hologram element 54A is closer to the photoconductor 12 than the image formation position by the diffracted light of the hologram element 54B. In this case, the plurality of spots 62 are not arranged in a line in the main scanning direction.

本実施の形態では、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、ホログラム素子５４Ａとホログラム素子５４Ｂとを記録する際に、「同じ信号光」を用いることで、感光体ドラム１２の表面１２Ａにおいて主走査方向に一列に配列される複数のスポット６２を形成している。ここで「同じ信号光」とは、照射角度、収束角度、及び収束位置が同じ信号光を意味している。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, when recording the hologram element 54A and the hologram element 54B, the “same signal light” is used, whereby the photosensitive drum 12 is used. A plurality of spots 62 arranged in a line in the main scanning direction are formed on the surface 12A. Here, “same signal light” means signal light having the same irradiation angle, convergence angle, and convergence position.

具体的には、表面１２Ａ上の予め定めた集光点に向って予め定めた角度で収束する回折光の光路を通るコヒーレント光を、信号光として用いる。回折光の光路を通るコヒーレント光は、ＬＥＤ５０Ａの発光光軸及びＬＥＤ５０Ｂの発光光軸と角度θで交差する光軸を有する。即ち、回折光の光軸と信号光の光軸とを一致させ、信号光の光軸と参照光の光軸とが予め定めた角度θで交差するように、信号光と参照光とを照射する。コヒーレント光の照射には、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられる。   Specifically, coherent light passing through the optical path of diffracted light that converges at a predetermined angle toward a predetermined condensing point on the surface 12A is used as signal light. The coherent light passing through the optical path of the diffracted light has an optical axis that intersects the light emitting optical axis of the LED 50A and the light emitting optical axis of the LED 50B at an angle θ. That is, the optical axis of the diffracted light and the optical axis of the signal light are made coincident, and the signal light and the reference light are irradiated so that the optical axis of the signal light and the optical axis of the reference light intersect at a predetermined angle θ. To do. For the irradiation of coherent light, a laser light source such as a semiconductor laser is used.

ホログラム素子５４Ａを記録する場合には、図５（Ａ）に示すように、ＬＥＤ５０Ａの発光光軸と角度θで交差する光軸を有し且つ上記回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、ＬＥＤ５０Ａ（発光点）からホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。 When recording the hologram element 54A, as shown in FIG. 5A, the coherent light having the optical axis intersecting with the emission optical axis of the LED 50A at an angle θ and passing through the optical path of the diffracted light is signal light. Is applied to the hologram recording layer 60A. At the same time, when passing through the holographic recording layer 60A, coherent light through the optical path of the diffused light that spreads from LED 50a (light emitting point) to the hologram diameter r H is applied to the hologram recording layer 60A as reference light.

ホログラム素子５４Ｂを記録する場合には、図５（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ５０Ｂの発光光軸と角度θで交差する光軸を有し且つ上記回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、ＬＥＤ５０Ｂ（発光点）からホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。 When recording the hologram element 54B, as shown in FIG. 5B, coherent light having an optical axis intersecting with the light emission optical axis of the LED 50B at an angle θ and passing through the optical path of the diffracted light is signal light. Is applied to the hologram recording layer 60A. At the same time, when passing through the holographic recording layer 60A, coherent light through the optical path of the diffused light that spreads from LED50B (light emitting point) to the hologram diameter r H is applied to the hologram recording layer 60A as reference light.

信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し同じ側から照射される。本実施の形態では、ＬＥＤ基板５８が配置される側とは反対側から信号光と参照光とを照射する「位相共役記録」を前提としている。即ち、ホログラム記録層６０ＡをＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けた後に、矢印で図示したように、ＬＥＤ基板５８が配置される側とは反対側から、信号光と参照光とをホログラム記録層６０Ａに照射してホログラムを記録する。   The signal light and the reference light are irradiated from the same side to the hologram recording layer 60A. This embodiment is premised on “phase conjugate recording” in which signal light and reference light are irradiated from the side opposite to the side on which the LED substrate 58 is disposed. That is, after the hologram recording layer 60A is mounted on the LED substrate 58 on which the LED array 52 is mounted, the signal light and the reference light are transmitted from the side opposite to the side where the LED substrate 58 is disposed, as shown by the arrows. Is applied to the hologram recording layer 60A to record a hologram.

信号光と参照光との干渉により得られる干渉縞（強度分布）が、ホログラム記録層６０Ａの厚さ方向にわたって記録される。これにより、透過型のホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０が得られる。ホログラム素子５４は、面方向及び厚さ方向に干渉縞の強度分布が記録された体積ホログラムである。ＬＥＤ基板５８上に取り付けられたホログラム記録層６０Ａに、複数のホログラム素子５４が記録されることで、ＬＰＨ１４が作製される。   Interference fringes (intensity distribution) obtained by interference between the signal light and the reference light are recorded over the thickness direction of the hologram recording layer 60A. Thereby, the hologram recording layer 60 in which the transmission type hologram element 54 is formed is obtained. The hologram element 54 is a volume hologram in which the interference fringe intensity distribution is recorded in the surface direction and the thickness direction. The LPH 14 is manufactured by recording a plurality of hologram elements 54 on the hologram recording layer 60 </ b> A attached on the LED substrate 58.

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、「同じ信号光」を用いたことで、ホログラム素子５４Ａを記録する場合の信号光及び参照光の重なりと、ホログラム素子５４Ｂを記録する場合の信号光及び参照光の重なりとは、副走査方向での位置及び形状が相違している。従って、信号光と参照光との干渉により得られる干渉縞（強度分布）も相違している。換言すれば、ホログラム素子５４Ａとホログラム素子５４Ｂとは異なるホログラムであり、通常は回折効率も異なる。本実施の形態では、回折光強度が一定になるように、ホログラム素子５４Ａとホログラム素子５４Ｂとを記録する。その具体的な方法については後述する。   As shown in FIGS. 5A and 5B, by using “the same signal light”, the overlap of the signal light and the reference light when recording the hologram element 54A and the hologram element 54B are recorded. In this case, the position and shape in the sub-scanning direction are different from the overlap of the signal light and the reference light. Therefore, the interference fringes (intensity distribution) obtained by the interference between the signal light and the reference light are also different. In other words, the hologram element 54A and the hologram element 54B are different holograms, and usually have different diffraction efficiencies. In the present embodiment, hologram element 54A and hologram element 54B are recorded so that the diffracted light intensity is constant. The specific method will be described later.

＜ホログラムの再生方法＞
次に、ホログラムの再生方法について説明する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、ホログラム素子から回折光が生成される様子、即ち、ホログラム記録層に記録されたホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。上述した通り、信号光の光軸と参照光の光軸とが予め定めた角度θで交差するように、信号光と参照光とを照射してホログラム素子５４を記録しておくと、ホログラム素子５４を再生する際には、発光光軸と角度θを成す方向に回折光が射出される。 <Reproduction method of hologram>
Next, a method for reproducing a hologram will be described. 6 (A) and 6 (B) are diagrams showing how diffracted light is generated from the hologram element, that is, how the hologram recorded on the hologram recording layer is reproduced and diffracted light is generated. . As described above, the hologram element 54 is recorded by irradiating the signal light and the reference light so that the optical axis of the signal light and the optical axis of the reference light intersect at a predetermined angle θ. When reproducing 54, diffracted light is emitted in a direction that forms an angle θ with the light emission optical axis.

図６（Ａ）に示すように、ＬＥＤ５０Ａを発光させると、ＬＥＤ５０Ａから射出された光は、発光点からホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通る。ＬＥＤ５０Ａの発光により、対応するホログラム素子５４Ａに参照光が照射されたのと略同じ状況となる。ホログラム素子５４Ａに入射した光は、ホログラム素子５４Ａにより発光光軸と角度θを成す方向に回折され、感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像されてスポット６２Ａを形成する。同様に、図６（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ５０Ｂから射出された光は、対応するホログラム素子５４Ｂにより発光光軸と角度θを成す方向に回折され、感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像されて、スポット６２Ａと共に主走査方向に並ぶスポット６２Ｂを形成する。 As shown in FIG. 6 (A), when the emit LED 50a, light emitted from LED 50a, passes through the optical path of the diffused light that spreads from the light emitting point to the hologram diameter r H. The light emission of the LED 50A results in substantially the same situation as when the corresponding hologram element 54A is irradiated with the reference light. The light incident on the hologram element 54A is diffracted by the hologram element 54A in a direction that forms an angle θ with the emission optical axis, and forms an image on the surface 12A of the photosensitive drum 12 to form a spot 62A. Similarly, as shown in FIG. 6B, the light emitted from the LED 50B is diffracted by the corresponding hologram element 54B in a direction that forms an angle θ with the emission optical axis, and forms an image on the surface 12A of the photosensitive drum 12. Thus, the spot 62B aligned with the spot 62A in the main scanning direction is formed.

なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、回折に使用されるホログラム素子に格子模様を付すと共に、回折に使用されないホログラム素子に斜線を付すことで、両者を区別している。例えば、図６（Ａ）に示すように、Ａ列上のＬＥＤ５０Ａを発光させた場合には、格子模様が付されたホログラム素子５４Ａで回折され、図６（Ｂ）に示すように、Ｂ列上のＬＥＤ５０Ｂを発光させた場合には、格子模様が付されたホログラム素子５４Ｂで回折される。   6A and 6B, the hologram elements used for diffraction are given a lattice pattern, and the hologram elements not used for diffraction are hatched to distinguish them. For example, as shown in FIG. 6 (A), when the LED 50A on the A row is caused to emit light, it is diffracted by the hologram element 54A with a lattice pattern, and as shown in FIG. 6 (B), the B row When the upper LED 50B is caused to emit light, it is diffracted by the hologram element 54B provided with a lattice pattern.

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、点線で図示する参照光の照射により、実線で図示するように、ホログラム素子５４から信号光と同じ光が再生され、回折光として射出される。射出された回折光は収束して、数ｃｍの作動距離Ｌで感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像される。表面１２Ａにはスポット６２が形成される。なお、図面には、表面１２Ａが概略的に図示されているが、ホログラム径ｒＨは数ｍｍ、作動距離Ｌは数ｃｍと長く、表面１２ＡはＬＰＨ１４からかなり離れた位置にある。このため、ホログラム素子５４は、図示されたような円錐状ではなく、図３（Ａ）に示すように、円錐台状に形成される。 As shown in FIG. 6A and FIG. 6B, the same light as the signal light is reproduced from the hologram element 54 and emitted as diffracted light as shown by the solid line by irradiation of the reference light shown by the dotted line. Is done. The emitted diffracted light converges and forms an image on the surface 12A of the photosensitive drum 12 with a working distance L of several centimeters. A spot 62 is formed on the surface 12A. Incidentally, in the drawings, the surface 12A is depicted schematically, the hologram diameter r H number mm, the working distance L is as long as several cm, the surface 12A is considerably away from the LPH 14. For this reason, the hologram element 54 is not formed in a conical shape as illustrated, but is formed in a truncated cone shape as shown in FIG.

図４を参照して説明したように、感光体ドラム１２の表面１２Ａには、数千個のＳＬＥＤ５０に対応して、数千個のスポット６２が主走査方向に一列に並ぶように形成される。上記の通り、スポット６２は、ホログラム素子５４の回折光が結像した結像スポットである。ホログラム素子５４（特に、体積ホログラム）は、入射角選択性及び波長選択性が高く、回折効率が高い。このためバックグラウンドノイズ（背景雑音）が低減され、信号光が精度よく再生されて、表面１２Ａには輪郭の鮮明な微小スポット（集光点）が形成される。   As described with reference to FIG. 4, thousands of spots 62 are formed on the surface 12 </ b> A of the photosensitive drum 12 so as to correspond to thousands of SLEDs 50 in a line in the main scanning direction. . As described above, the spot 62 is an imaging spot where the diffracted light of the hologram element 54 forms an image. The hologram element 54 (particularly a volume hologram) has high incident angle selectivity and wavelength selectivity and high diffraction efficiency. For this reason, background noise (background noise) is reduced, signal light is accurately reproduced, and a fine spot (condensing point) with a sharp outline is formed on the surface 12A.

詳細については後述するが、本実施の形態に係るホログラム記録装置では、上記のホログラム記録方法と同じ原理を用いて、複数のホログラム素子５４の各々を記録する。このときに、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度から求めた必要な露光エネルギーに応じて、記録条件を変えてホログラム素子５４を記録することで、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度のばらつきに拘わらず、感光体ドラム１２の表面に形成される複数のスポット６２の光量（即ち、回折光強度）が一定になる。   Although details will be described later, the hologram recording apparatus according to the present embodiment records each of the plurality of hologram elements 54 using the same principle as the above-described hologram recording method. At this time, by recording the hologram element 54 under different recording conditions in accordance with the required exposure energy obtained from the position of the LED 50 and the light emission intensity, the photoconductive drum is used regardless of variations in the position of the LED 50 and the light emission intensity. The light quantity (that is, diffracted light intensity) of the plurality of spots 62 formed on the surface of 12 becomes constant.

本実施の形態では、上述した通り、ホログラム素子５４Ａとホログラム素子５４Ｂとは異なる。即ち、ＬＥＤ５０の副走査方向の位置（Ａ列か、Ｂ列か）に応じて、対応するホログラム素子５４の位置及び形状が異なる。これに対しても、所望の回折光強度に応じた回折効率が得られるように、記録条件を変えてホログラム素子５４を記録することで、ホログラム素子５４の位置及び形状のばらつきに拘わらず、回折光強度が一定になる。   In the present embodiment, as described above, hologram element 54A and hologram element 54B are different. That is, the position and shape of the corresponding hologram element 54 differ depending on the position of the LED 50 in the sub-scanning direction (A row or B row). Again, by recording the hologram element 54 under different recording conditions so that the diffraction efficiency according to the desired diffracted light intensity can be obtained, the diffraction can be performed regardless of variations in the position and shape of the hologram element 54. The light intensity is constant.

上記の通り、本実施の形態では、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔を一定として、ＬＥＤ５０の副走査方向の位置に応じて、ホログラム素子５４の位置及び形状（回折効率）が変化する場合に、回折光強度を一定とする例について説明する。しかしながら、実際には、主走査方向におけるＬＥＤの間隔が狭い又は広い等、主走査方向のずれを生じる場合があり、ＬＥＤの主走査方向の位置に応じて、ホログラム素子の位置及び形状（回折効率）が変化する。この場合にも、同じ方法を適用して回折光強度を一定とすればよい。   As described above, in the present embodiment, when the interval of the LED 50 in the main scanning direction is constant and the position and shape (diffraction efficiency) of the hologram element 54 changes according to the position of the LED 50 in the sub-scanning direction, diffraction is performed. An example in which the light intensity is constant will be described. However, in practice, there may be a deviation in the main scanning direction, such as the interval between the LEDs in the main scanning direction being narrow or wide, and the position and shape of the hologram element (diffraction efficiency) depending on the position of the LED in the main scanning direction. ) Will change. Also in this case, the same method may be applied to make the diffracted light intensity constant.

＜ホログラム記録装置＞
次に、ホログラム記録装置について説明する。図７は本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。図７に示すように、このホログラム記録装置１００には、コヒーレント光であるレーザ光を発振するレーザ光源１０２が設けられている。レーザ光源１０２の光出射側には、開閉可能に構成されたシャッタ１０４、一対のレンズ１０６、レンズ１０８、入射光の光路を折り曲げる反射ミラー１１２が、レーザ光源１０２側からこの順序でレーザ光の光路上に配置されている。 <Hologram recording device>
Next, the hologram recording apparatus will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the hologram recording apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the hologram recording apparatus 100 is provided with a laser light source 102 that oscillates a laser beam that is coherent light. On the light emission side of the laser light source 102, a shutter 104 configured to be openable and closable, a pair of lenses 106, a lens 108, and a reflection mirror 112 that bends the optical path of incident light are arranged in this order from the laser light source 102 side. Located on the street.

シャッタ１０４は、後述するシャッタ駆動部に接続されている。シャッタ１０４は、シャッタ駆動部により矢印方向に駆動されて、レーザ光の光路に挿入された状態（閉状態）又は光路から退避させられた状態（開状態）となる。一対のレンズ１０６、レンズ１０８は、２枚のレンズを焦点位置が一致するように組み合わせたものであり、レーザ光のビーム径を拡大するビームエキスパンダとして機能する。レンズ１０６、レンズ１０８の焦点面には、ピンホール（微小開口）を備えた空間フィルタ１１０が配置されている。   The shutter 104 is connected to a shutter driving unit described later. The shutter 104 is driven in the direction of the arrow by the shutter drive unit, and is in a state where it is inserted into the optical path of the laser light (closed state) or in a state where it is retracted from the optical path (open state). The pair of lenses 106 and 108 is a combination of two lenses so that their focal positions coincide with each other, and functions as a beam expander that expands the beam diameter of the laser light. On the focal planes of the lens 106 and the lens 108, a spatial filter 110 having a pinhole (small aperture) is disposed.

反射ミラー１１２の光反射側には、一部の入射光を透過すると共にそれ以外の入射光を反射するビームスプリッタ１１４が配置されている。ビームスプリッタ１１４は、入射光の光路を、信号光用光路と参照光用光路とに分岐して、信号光用光と参照光用光の二光波を生成する。   On the light reflection side of the reflection mirror 112, a beam splitter 114 that transmits part of incident light and reflects other incident light is disposed. The beam splitter 114 splits the optical path of incident light into a signal light optical path and a reference light optical path, and generates two light waves of the signal light and the reference light.

ビームスプリッタ１１４の光反射側には、レンズ１１６、レンズ１１８、レンズ１２０、及びＬＰＨ１４を保持するステージ１２４が、ビームスプリッタ１１４側からこの順序でレーザ光の光路上に配置されている。レンズ１１６、レンズ１１８の焦点面には、ピンホールを備えた空間フィルタ１２２が配置されている。ビームスプリッタ１１４で反射された参照光用光は、レンズ１１６、空間フィルタ１２２、レンズ１１８、及びレンズ１２０を通過して、レンズ１２０により集光されて、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４に参照光として照射される。   On the light reflecting side of the beam splitter 114, a lens 116, a lens 118, a lens 120, and a stage 124 that holds the LPH 14 are arranged on the optical path of the laser light in this order from the beam splitter 114 side. A spatial filter 122 having a pinhole is disposed on the focal plane of the lens 116 and the lens 118. The light for reference light reflected by the beam splitter 114 passes through the lens 116, the spatial filter 122, the lens 118, and the lens 120, is collected by the lens 120, and is supplied as reference light to the LPH 14 held on the stage 124. Irradiated.

レンズ１２０は、図示しない移動手段（例えば、図１０のステージ１２３）により保持されて、移動可能に構成されている。図示しない移動手段は、後述するレンズ駆動部に接続されている。レンズ１２０は、移動手段を介してレンズ駆動部により矢印方向に移動されて、参照光の照射状態を変更する。この通り、本実施の形態では、信号光とＬＰＨ１４の相対位置を一定として「同じ信号光」を照射するために、信号光の位置とＬＰＨ１４の位置とを固定すると共に参照光を移動させている。「同じ信号光」を照射するために、信号光とＬＰＨ１４とを同時に移動すると共に参照光を固定してもよい。   The lens 120 is configured to be movable by being held by a moving means (not shown) (for example, the stage 123 in FIG. 10). The moving means (not shown) is connected to a lens driving unit described later. The lens 120 is moved in the direction of the arrow by the lens driving unit via the moving means, and changes the irradiation state of the reference light. As described above, in the present embodiment, the position of the signal light and the position of the LPH 14 are fixed and the reference light is moved in order to irradiate the “same signal light” while keeping the relative position of the signal light and the LPH 14 constant. . In order to irradiate the “same signal light”, the signal light and the LPH 14 may be moved simultaneously and the reference light may be fixed.

一方、ビームスプリッタ１１４の光透過側には、入射光の光路を折り曲げる反射ミラー１２６、反射ミラー１２８、及びレンズ１３０が、ビームスプリッタ１１４側からこの順序でレーザ光の光路上に配置されている。ビームスプリッタ１１４を透過した信号光用光は、反射ミラー１２６、反射ミラー１２８で光路が折り曲げられ、レンズ１３０により集光されて、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４に信号光として照射される。   On the other hand, on the light transmission side of the beam splitter 114, a reflection mirror 126, a reflection mirror 128, and a lens 130 that bend the optical path of incident light are arranged on the optical path of the laser light in this order from the beam splitter 114 side. The light for signal light that has passed through the beam splitter 114 is bent by the reflection mirror 126 and the reflection mirror 128, condensed by the lens 130, and applied to the LPH 14 held by the stage 124 as signal light.

また、参照光光路上のレンズ１１６と空間フィルタ１２２との間には、移動可能に構成されたパワーメータ１３４が配置されている。パワーメータ１３４は、ＬＰＨ１４を構成するＬＥＤアレイ５２の各ＬＥＤ５０の位置及び発光強度を計測するために設けられている。パワーメータ１３４は、後述するパワーメータ駆動部に接続されている。パワーメータ１３４は、パワーメータ駆動部により矢印方向に駆動されて、レーザ光の光路に挿入された状態（計測状態）又は光路から退避させられた状態（非計測状態）となる。また、パワーメータ１３４は、後述する制御部に接続されており、計測データを制御部に入力する。   In addition, a power meter 134 configured to be movable is disposed between the lens 116 and the spatial filter 122 on the reference light optical path. The power meter 134 is provided for measuring the position and light emission intensity of each LED 50 of the LED array 52 constituting the LPH 14. The power meter 134 is connected to a power meter driving unit described later. The power meter 134 is driven in the direction of the arrow by the power meter driving unit, and is in a state of being inserted into the optical path of the laser light (measurement state) or in a state of being retracted from the optical path (non-measurement state). Further, the power meter 134 is connected to a control unit described later, and inputs measurement data to the control unit.

＜ホログラム記録装置の駆動制御系の構成＞
次に、上記ホログラム記録装置の電気的構成について説明する。図８はホログラム記録装置の駆動制御系の構成を示すブロック図である。ホログラム記録装置１００は、図８に示すように、装置全体を制御する制御部２００を備えている。制御部２００には、制御信号に応じて、レーザ光源１０２を駆動するレーザ駆動部（駆動回路）２０２が接続されている。制御部２００には、制御信号に応じて、シャッタ１０４を開閉駆動するシャッタ駆動部２０４が接続されている。 <Configuration of drive control system of hologram recording apparatus>
Next, the electrical configuration of the hologram recording apparatus will be described. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the drive control system of the hologram recording apparatus. As shown in FIG. 8, the hologram recording apparatus 100 includes a control unit 200 that controls the entire apparatus. A laser drive unit (drive circuit) 202 that drives the laser light source 102 is connected to the control unit 200 in accordance with a control signal. A shutter drive unit 204 that opens and closes the shutter 104 in accordance with a control signal is connected to the control unit 200.

制御部２００には、制御信号に応じて、ステージ１２４を駆動するステージ駆動部２０６が接続されている。例えば、ステージ１２４は、ステージ駆動部２０６により駆動されて、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向に移動可能な可動ステージとしてもよい。制御部２００には、制御信号に応じて移動手段（図示せず）を駆動して、レンズ１２０を所定の位置に移動するレンズ駆動部２０７が接続されている。   A stage driving unit 206 that drives the stage 124 is connected to the control unit 200 in accordance with a control signal. For example, the stage 124 may be a movable stage that is driven by the stage drive unit 206 and is movable in the three-axis directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis. Connected to the control unit 200 is a lens driving unit 207 that drives a moving means (not shown) in accordance with a control signal to move the lens 120 to a predetermined position.

また、制御部２００には、制御信号に応じて、パワーメータ１３４を駆動するパワーメータ駆動部２０８が接続されている。また、パワーメータ１３４は、制御部２００に接続されており、パワーメータ１３４から検出信号を取得する。更に、制御部２００には、ホログラムを記録する記録条件を設定する際に、種々の情報を表示・入力する表示入力部２１０が接続されている。表示入力部２１０は、例えば、操作入力画面を備えたタッチパネル等で構成されている。表示入力部２１０は、制御信号に応じて、操作入力画面等により情報を表示し、設定入力を受け付けて情報を取得する。   In addition, a power meter driving unit 208 that drives the power meter 134 is connected to the control unit 200 in accordance with a control signal. The power meter 134 is connected to the control unit 200 and acquires a detection signal from the power meter 134. Further, the control unit 200 is connected to a display input unit 210 for displaying and inputting various information when setting a recording condition for recording a hologram. The display input unit 210 includes, for example, a touch panel provided with an operation input screen. The display input unit 210 displays information on an operation input screen or the like according to the control signal, receives a setting input, and acquires information.

制御部２００は、装置各部の制御及び各種演算を行うＣＰＵ（中央処理装置）、ＯＳ等の各種プログラムを記憶したＲＯＭ、及びプログラムの実行時にワークエリアとして使用されるＲＡＭを備えている。また、制御部２００は、ハードディスク等の各種情報を記憶する外部記憶装置、入出力ポート、通信インターフェース、及び各種ドライブを備えていてもよい。制御部２００を構成する各部は、バスにより相互に接続されている。ＣＰＵは、プログラムをＲＯＭ又は外部記憶装置等の記憶装置から読み出し、ＲＡＭにロードする。そして、ＲＡＭをワークエリアとして使用し、ロードされたプログラムを実行する。後述する「ホログラム記録条件設定プログラム」等は、ＲＯＭ又は外部記憶装置に記憶されている。また、パワーメータ１３４や表示入力部２１０で取得された情報は、ＲＡＭに保持されると共に、ＲＯＭ又は外部記憶装置等の記憶装置に記憶される。   The control unit 200 includes a CPU (central processing unit) that controls each part of the apparatus and various calculations, a ROM that stores various programs such as an OS, and a RAM that is used as a work area when the programs are executed. The control unit 200 may include an external storage device such as a hard disk that stores various information, an input / output port, a communication interface, and various drives. Each part which comprises the control part 200 is mutually connected by the bus | bath. The CPU reads the program from a storage device such as a ROM or an external storage device, and loads it into the RAM. Then, the loaded program is executed using the RAM as a work area. A “hologram recording condition setting program” to be described later is stored in a ROM or an external storage device. Information acquired by the power meter 134 and the display input unit 210 is stored in the RAM and is also stored in a storage device such as a ROM or an external storage device.

＜ホログラムの記録動作＞
次に、図７及び図８を参照して、ホログラム記録装置１００の記録動作について説明する。ホログラムの記録時には、図７に示すように、シャッタ１０４は、シャッタ駆動部２０４により駆動されて「開状態」とされている。また、ステージ駆動部２０６によりステージ１２４が駆動されて、ＬＰＨ１４を構成するホログラム記録層６０Ａ（未記録）は、ステージ１２４によって予め定めた記録位置に保持されている。更に、レンズ駆動部２０７により移動手段（図示せず）が駆動されて、レンズ１２０は、参照光を所望の条件で照射するために、移動手段（図示せず）により予め定めた位置に移動されている。 <Hologram recording operation>
Next, the recording operation of the hologram recording apparatus 100 will be described with reference to FIGS. At the time of recording the hologram, as shown in FIG. 7, the shutter 104 is driven by the shutter driving unit 204 to be in the “open state”. Further, the stage 124 is driven by the stage driving unit 206, and the hologram recording layer 60 </ b> A (unrecorded) constituting the LPH 14 is held at a predetermined recording position by the stage 124. Further, a moving means (not shown) is driven by the lens driving unit 207, and the lens 120 is moved to a predetermined position by the moving means (not shown) in order to irradiate the reference light under a desired condition. ing.

レーザ駆動部２０２により駆動されて、レーザ光源１０２から予め定めた波長のレーザ光が発振する。レーザ光源１０２から発振されたレーザ光は、ビームエキスパンダとして機能する一対のレンズ１０６、１０８によりビーム径が拡大される。レンズ１０６、レンズ１０８の焦点面に配置された空間フィルタ１１０は、ピンホールを通過できない一部のレーザ光を遮断する。ピンホールを通過したレーザ光は、レンズ１０８で平行光化されて、反射ミラー１１２に入射する。反射ミラー１１２で反射されて光路が約９０°折り曲げられた光は、ビームスプリッタ１１４に入射する。ビームスプリッタ１１４は、例えば、入射光の半分を透過し半分を反射するハーフミラーとして機能する。   Driven by the laser driving unit 202, laser light having a predetermined wavelength is oscillated from the laser light source 102. The beam diameter of the laser light oscillated from the laser light source 102 is expanded by a pair of lenses 106 and 108 that function as a beam expander. Spatial filter 110 disposed on the focal planes of lens 106 and lens 108 blocks part of the laser light that cannot pass through the pinhole. The laser light that has passed through the pinhole is collimated by the lens 108 and enters the reflection mirror 112. The light reflected by the reflecting mirror 112 and having its optical path bent by about 90 ° is incident on the beam splitter 114. The beam splitter 114 functions as, for example, a half mirror that transmits half of incident light and reflects half.

ビームスプリッタ１１４で反射されたレーザ光は、一対のレンズ１１６、レンズ１１８によりリレーされる。レンズ１１６、レンズ１１８の焦点面に配置された空間フィルタ１２２は、ピンホールを通過できない一部のレーザ光を遮断する。ピンホールを通過したレーザ光は、レンズ１１８により平行光化されて、レンズ１２０により集光される。レンズ１２０により集光されたレーザ光は、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａに、参照光として照射される。   The laser light reflected by the beam splitter 114 is relayed by a pair of lenses 116 and 118. The spatial filter 122 disposed on the focal plane of the lens 116 and the lens 118 blocks part of the laser light that cannot pass through the pinhole. The laser light that has passed through the pinhole is collimated by the lens 118 and is collected by the lens 120. The laser beam condensed by the lens 120 is applied as reference light to the hologram recording layer 60 </ b> A of the LPH 14 held on the stage 124.

ビームスプリッタ１１４を透過したレーザ光は、反射ミラー１２６で反射されて光路が約９０°折り曲げられ、反射ミラー１２８で更に反射されて光路がステージ側に折り曲げられて、レンズ１３０に入射する。レンズ１３０により集光されたレーザ光は、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａに、信号光として照射される。   The laser light that has passed through the beam splitter 114 is reflected by the reflection mirror 126, the optical path is bent by about 90 °, further reflected by the reflection mirror 128, the optical path is bent to the stage side, and enters the lens 130. The laser beam condensed by the lens 130 is applied as signal light to the hologram recording layer 60 </ b> A of the LPH 14 held on the stage 124.

上記の通り、信号光と参照光とは、同じレーザ光源１０２から発振されたレーザ光を分岐して生成される。これら信号光と参照光とは、光記録媒体であるＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａの同じ位置に同時に且つ同じ側から照射される。これによって、ホログラム記録層６０Ａ内で信号光と参照光とが干渉して、干渉パターンがホログラムとして記録される。なお、ホログラム記録層６０Ａの「同じ位置」とは、１つのホログラム（干渉縞）を記録するのに必要な範囲で同じ位置を意味する。   As described above, the signal light and the reference light are generated by branching the laser light oscillated from the same laser light source 102. These signal light and reference light are simultaneously irradiated from the same side to the same position of the hologram recording layer 60A of LPH14 which is an optical recording medium. Thereby, the signal light and the reference light interfere in the hologram recording layer 60A, and the interference pattern is recorded as a hologram. The “same position” of the hologram recording layer 60A means the same position within a range necessary for recording one hologram (interference fringe).

ホログラムを記録する記録条件としては、信号光及び参照光の各々に関し、照射強度、照射角度、照射位置、照射時間、照射波長、環境温度、環境湿度等、種々の条件があるが、例えば、信号光及び参照光を一定強度で照射する場合の照射時間、又は信号光及び参照光を一定時間で照射する場合の照射強度としてもよい。信号光及び参照光の照射時間は、上記のホログラム記録装置１００の記録動作では、シャッタ１０４の開閉時間により調整される。また、参照光の照射角度及び照射位置は、例えば、レンズ１２０の位置により調整される。   Recording conditions for recording the hologram include various conditions such as irradiation intensity, irradiation angle, irradiation position, irradiation time, irradiation wavelength, environmental temperature, and environmental humidity for each of the signal light and the reference light. It is good also as irradiation intensity in the case of irradiating light and reference light by fixed intensity, or irradiation intensity in the case of irradiating signal light and reference light by fixed time. The irradiation time of the signal light and the reference light is adjusted by the opening / closing time of the shutter 104 in the recording operation of the hologram recording apparatus 100 described above. Further, the irradiation angle and irradiation position of the reference light are adjusted by the position of the lens 120, for example.

＜ＬＥＤの計測動作＞
次に、図８及び図９を参照して、ホログラム記録装置１００の計測動作について説明する。図９は図７に示すホログラム記録装置の計測時の動作を説明する概略図である。このホログラム記録装置１００では、ＬＰＨ１４を構成するＬＥＤアレイ５２の各ＬＥＤ５０の位置及び発光強度が、パワーメータ１３４により計測される。計測動作時には、ステージ駆動部２０６によりステージ１２４が駆動されて、ＬＰＨ１４を構成するＬＥＤアレイ５２は、ステージ１２４によって予め定めた計測位置に保持されている。また、計測動作時には、パワーメータ駆動部２０８によりパワーメータ１３４が移動されて、パワーメータ１３４が参照光の光路上に挿入された状態（計測状態）となる。 <LED measurement operation>
Next, the measurement operation of the hologram recording apparatus 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a schematic view for explaining the operation at the time of measurement of the hologram recording apparatus shown in FIG. In the hologram recording apparatus 100, the position and light emission intensity of each LED 50 of the LED array 52 constituting the LPH 14 are measured by the power meter 134. During the measurement operation, the stage 124 is driven by the stage drive unit 206, and the LED array 52 constituting the LPH 14 is held at a predetermined measurement position by the stage 124. In the measurement operation, the power meter 134 is moved by the power meter driving unit 208, and the power meter 134 is inserted into the optical path of the reference light (measurement state).

なお、計測動作時には、レーザ光源１０２からレーザ光が発振しないように、レーザ駆動部２０２によりレーザ光源１０２が駆動される。また、シャッタ１０４は、シャッタ駆動部２０４により駆動されて「閉状態」とされており、レーザ光が発振されてもシャッタ１０４で遮断される。また、レンズ駆動部２０７により移動手段（図示せず）が駆動されて、レンズ１２０は計測位置に移動される。   During the measurement operation, the laser light source 102 is driven by the laser driving unit 202 so that the laser light does not oscillate from the laser light source 102. Further, the shutter 104 is driven to close by being driven by the shutter driving unit 204, and is shut off by the shutter 104 even when laser light is oscillated. Further, a moving means (not shown) is driven by the lens driving unit 207, and the lens 120 is moved to the measurement position.

図９に示すように、ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０の各々を順次点灯させて、各ＬＥＤ５０の位置及び発光強度を計測する。ここで「発光強度」とは、パワーメータ１３４で計測されるＬＥＤ５０の最大発光強度である。換言すれば、ステージ駆動部２０６によりステージ１２４が駆動されてＬＰＨ１４の位置が微調整され、パワーメータ１３４で計測されるＬＥＤ５０の最大発光強度となった時点で、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度を計測する。   As shown in FIG. 9, each of the plurality of LEDs 50 constituting the LED array 52 is sequentially turned on, and the position and emission intensity of each LED 50 are measured. Here, “emission intensity” is the maximum emission intensity of the LED 50 measured by the power meter 134. In other words, when the stage 124 is driven by the stage driving unit 206 and the position of the LPH 14 is finely adjusted to reach the maximum light emission intensity of the LED 50 measured by the power meter 134, the position and light emission intensity of the LED 50 are measured. .

また、「位置」とは、パワーメータ１３４で最大発光強度を検出したときのＬＥＤ５０の空間位置座標である。空間位置座標を表すには、例えば、Ｘ軸は副走査方向、Ｙ軸は主走査方向、Ｚ軸は基板の法線方向とする「ＸＹＺ座標系」で表される三次元座標系を用いてもよい。この「ＸＹＺ座標系」において、ＬＰＨ１４の角部等を原点（０，０，０）として、ＬＥＤ５０の位置を座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表す。また、ＬＥＤ５０の「副走査方向の位置」は、ＬＥＤ基板５８の副走査方向の中心線を基準位置として、基準位置からの距離で表してもよい。   The “position” is a spatial position coordinate of the LED 50 when the power meter 134 detects the maximum light emission intensity. In order to express the spatial position coordinates, for example, a three-dimensional coordinate system represented by an “XYZ coordinate system” in which the X axis is the sub-scanning direction, the Y axis is the main scanning direction, and the Z axis is the normal direction of the substrate is used. Also good. In this “XYZ coordinate system”, the corner of the LPH 14 is the origin (0, 0, 0), and the position of the LED 50 is represented by coordinates (X, Y, Z). The “position in the sub-scanning direction” of the LED 50 may be expressed as a distance from the reference position with the center line of the LED substrate 58 in the sub-scanning direction as the reference position.

ＬＥＤアレイ５２のＬＥＤ５０から射出された光は、記録動作時とは逆に、レンズ１２０で平行光化され、レンズ１１８で集光されて、空間フィルタ１２２に照射される。空間フィルタ１２２のピンホールを通過した光は、パワーメータ１３４の受光面に結像する。これにより、パワーメータ１３４では、ＬＥＤ５０の発光強度が測定される。ここで測定される発光強度は、放射量を表す放射強度である。また、ＬＥＤ５０の位置は、ステージ駆動部２０６によるステージ１２４の駆動情報から取得される。   Contrary to the recording operation, the light emitted from the LEDs 50 of the LED array 52 is collimated by the lens 120, collected by the lens 118, and applied to the spatial filter 122. The light that has passed through the pinhole of the spatial filter 122 forms an image on the light receiving surface of the power meter 134. Thereby, the power meter 134 measures the light emission intensity of the LED 50. The light emission intensity measured here is a radiation intensity representing a radiation amount. Further, the position of the LED 50 is acquired from the driving information of the stage 124 by the stage driving unit 206.

なお、上記では、ステージ１２４が駆動されてＬＰＨ１４の位置が微調整される例について説明したが、ステージ１２４を固定し信号光と参照光との照射位置が動くように各光学系を適宜駆動して行っても構わない。具体的には、参照光側の照射位置が動くようにレンズ１２０の位置を微調整してもよい。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、可動レンズを備えたホログラム記録装置の計測時の動作を説明する概略図である。図１０（Ａ）に示すように、ＬＰＨ１４を保持するステージ１２４とは別に、レンズ１２０を保持するステージ１２３を設ける。ステージ１２３は、ステージ１２４と同じ可動ステージであり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向に移動可能とされている。換言すれば、ステージ１２３は、レンズ１２０を移動する移動手段として設けられている。   In the above description, the example where the stage 124 is driven and the position of the LPH 14 is finely adjusted has been described. However, the stage 124 is fixed and each optical system is appropriately driven so that the irradiation positions of the signal light and the reference light move. You can go. Specifically, the position of the lens 120 may be finely adjusted so that the irradiation position on the reference light side moves. FIG. 10A and FIG. 10B are schematic diagrams for explaining the operation at the time of measurement of the hologram recording apparatus provided with the movable lens. As shown in FIG. 10A, a stage 123 that holds the lens 120 is provided separately from the stage 124 that holds the LPH 14. The stage 123 is the same movable stage as the stage 124, and is movable in the three-axis directions of X axis, Y axis, and Z axis. In other words, the stage 123 is provided as a moving unit that moves the lens 120.

この例では、図１０（Ｂ）に示すように、ステージ駆動部（図示せず）によりステージ１２３が駆動されてレンズ１２０の位置が微調整され、パワーメータ１３４で計測されるＬＥＤ５０の発光強度が「最大発光強度」となった時点で、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度を計測する。また、ＬＥＤ５０の最大発光強度となる時点を検出する以外に、近接するＬＥＤ５０の計測位置に移動する場合に、ステージ１２３が駆動されてレンズ１２０の位置が調整されてもよい。例えば、ＬＥＤ５０Ａに隣接するＬＥＤ５０Ｂを計測する場合には、実線で図示した位置から点線で図示した位置まで、ステージ１２３と共にレンズ１２０が移動される。   In this example, as shown in FIG. 10B, the stage 123 is driven by a stage drive unit (not shown), the position of the lens 120 is finely adjusted, and the emission intensity of the LED 50 measured by the power meter 134 is adjusted. When the “maximum emission intensity” is reached, the position and emission intensity of the LED 50 are measured. In addition to detecting the time point at which the maximum light emission intensity of the LED 50 is detected, the stage 123 may be driven to adjust the position of the lens 120 when moving to the measurement position of the adjacent LED 50. For example, when measuring the LED 50B adjacent to the LED 50A, the lens 120 is moved together with the stage 123 from the position illustrated by the solid line to the position illustrated by the dotted line.

＜回折光強度を一定化するための露光プロセス＞
ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０は、その位置及び発光強度にばらつきがあるのが通常である。本実施の形態では、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度のばらつきに拘わらず、感光体ドラム１２の表面に、一定の光量（回折光強度）の複数のスポット６２を形成するための「露光プロセス」を提案する。 <Exposure process to keep diffracted light intensity constant>
The plurality of LEDs 50 constituting the LED array 52 usually have variations in position and light emission intensity. In the present embodiment, an “exposure process” for forming a plurality of spots 62 with a constant light amount (diffracted light intensity) on the surface of the photosensitive drum 12 regardless of variations in the position of the LED 50 and the emission intensity is proposed. To do.

ホログラム素子アレイ５６を構成する複数のホログラム素子５４の各々について、ＬＥＤ５０の発光強度から求めた必要な露光エネルギーに応じて、記録条件を変えてホログラム素子５４を記録することで、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度のばらつきに拘わらず、感光体ドラム１２の表面に形成される複数のスポット６２の光量が一定になる。   For each of the plurality of hologram elements 54 constituting the hologram element array 56, the hologram element 54 is recorded under different recording conditions in accordance with the required exposure energy obtained from the light emission intensity of the LED 50. Regardless of the intensity variation, the light quantity of the plurality of spots 62 formed on the surface of the photosensitive drum 12 is constant.

特に、本実施の形態では、ＬＥＤ５０の副走査方向の位置（例えば、Ａ列か、Ｂ列か）に応じて、対応するホログラム素子５４の位置及び形状（回折効率）が異なることに着目している。これに対しても、所望の回折光強度に応じた回折効率が得られるように、記録条件を変えてホログラム素子５４を記録することで、ホログラム素子５４の位置及び形状のばらつきに拘わらず、回折光強度が一定になる。   In particular, in the present embodiment, attention is paid to the fact that the position and shape (diffraction efficiency) of the corresponding hologram element 54 differ depending on the position of the LED 50 in the sub-scanning direction (for example, A row or B row). Yes. Again, by recording the hologram element 54 under different recording conditions so that the diffraction efficiency according to the desired diffracted light intensity can be obtained, the diffraction can be performed regardless of variations in the position and shape of the hologram element 54. The light intensity is constant.

次に、制御部２００により実行される「ホログラム記録処理」の処理手順について説明する。図１１はホログラム記録処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。この「ホログラム記録処理」は、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度のばらつきに拘わらず一定の光量（回折光強度）のスポット６２を形成するための「露光プロセス」である。ここで、計測及び記録の対象となるＬＰＨ１４は、複数のＬＥＤ５０を備えたＬＥＤアレイ５２と、未記録のホログラム記録層６０Ａとを備えている。   Next, a processing procedure of “hologram recording process” executed by the control unit 200 will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the processing routine of the hologram recording process. This “hologram recording process” is an “exposure process” for forming a spot 62 having a constant light amount (diffracted light intensity) regardless of variations in the position of the LED 50 and emission intensity. Here, the LPH 14 to be measured and recorded includes an LED array 52 including a plurality of LEDs 50 and an unrecorded hologram recording layer 60A.

ＬＰＨ１４は、ステージ駆動部２０６によりステージ１２４に既に保持されている。ここでは、ＬＰＨ１４のＬＥＤアレイ５２の各ＬＥＤ５０の発光強度等を計測した後に、続けてＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａにホログラム素子５４を記録する場合について説明する。なお、発光強度等の計測動作と、ホログラムの記録動作とは、別々に行ってもよい。   The LPH 14 is already held on the stage 124 by the stage driving unit 206. Here, a case will be described in which the hologram element 54 is continuously recorded on the hologram recording layer 60A of the LPH 14 after measuring the light emission intensity and the like of each LED 50 of the LED array 52 of the LPH 14. Note that the measurement operation such as the emission intensity and the hologram recording operation may be performed separately.

まず、ステップ１００で、ＬＰＨ１４を計測位置に移動するための制御信号を、ステージ駆動部２０６に入力する。この制御信号に応じて、ステージ１２４がステージ駆動部２０６により駆動されて、ＬＰＨ１４が計測位置に移動される。   First, in step 100, a control signal for moving the LPH 14 to the measurement position is input to the stage driving unit 206. In response to this control signal, the stage 124 is driven by the stage drive unit 206, and the LPH 14 is moved to the measurement position.

次に、ステップ１０２で、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度から求めた必要な露光エネルギーに応じて、対応するホログラム素子５４の記録条件を設定する「ホログラム記録条件設定処理」を行う。図１２は「ホログラム記録条件設定処理プログラム」を実行するための処理ルーチンを示すフローチャートである。ここで、「ホログラム記録条件設定処理」について先に説明する。   Next, in step 102, “hologram recording condition setting processing” is performed in which the recording conditions of the corresponding hologram element 54 are set in accordance with the required exposure energy obtained from the position and emission intensity of the LED 50. FIG. 12 is a flowchart showing a processing routine for executing the “hologram recording condition setting processing program”. Here, the “hologram recording condition setting process” will be described first.

図１２に示すように、ステップ２００で、パワーメータ１３４を挿入するための制御信号を、パワーメータ駆動部２０８に入力する。この制御信号に応じて、パワーメータ１３４がパワーメータ駆動部２０８により移動されて、パワーメータ１３４が参照光の光路上に挿入された状態（計測状態）となる。   As shown in FIG. 12, in step 200, a control signal for inserting the power meter 134 is input to the power meter driving unit 208. In response to this control signal, the power meter 134 is moved by the power meter driving unit 208, and the power meter 134 is inserted into the optical path of the reference light (measurement state).

次に、ステップ２０２で、ＬＰＨ１４を計測対象となるＬＥＤ５０の計測位置に移動するための制御信号を、ステージ駆動部２０６、レンズ駆動部２０７に入力する。この制御信号に応じて、ステージ１２４がステージ駆動部２０６により駆動されて主走査方向に移動し、ＬＰＨ１４が予め定めた計測位置に移動される。また、ステージ１２３がレンズ駆動部２０７により駆動されて、レンズ１２０が計測位置に移動される。   Next, in step 202, a control signal for moving the LPH 14 to the measurement position of the LED 50 to be measured is input to the stage drive unit 206 and the lens drive unit 207. In response to this control signal, the stage 124 is driven by the stage drive unit 206 to move in the main scanning direction, and the LPH 14 is moved to a predetermined measurement position. Further, the stage 123 is driven by the lens driving unit 207, and the lens 120 is moved to the measurement position.

次に、ステップ２０４で、計測対象となるＬＥＤ５０を点灯するための制御信号を、ステージ駆動部２０６に入力する。ステージ駆動部２０６は、ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４のＬＥＤアレイ５２の各ＬＥＤ５０を点灯駆動するドライバとしても機能する。従って、この制御信号に応じて、ＬＥＤアレイ５２がステージ駆動部２０６により駆動されて、計測対象となるＬＥＤ５０が発光する。   Next, in step 204, a control signal for lighting the LED 50 to be measured is input to the stage driving unit 206. The stage driving unit 206 also functions as a driver that drives each LED 50 of the LED array 52 of the LPH 14 held on the stage 124 to light. Accordingly, the LED array 52 is driven by the stage drive unit 206 in accordance with this control signal, and the LED 50 to be measured emits light.

次に、ステップ２０６で、パワーメータ１３４から検出信号を取得する。即ち、計測対象となるＬＥＤ５０を発光させて、パワーメータ１３４によりＬＥＤ５０の発光強度「Ｉin」を計測し、計測データを取得する。上述した通り、ステージ駆動部２０６によりステージ１２４が駆動されてＬＰＨ１４の位置が微調整され、パワーメータ１３４で計測されるＬＥＤ５０の発光強度が「最大発光強度」となった時点で、ＬＥＤ５０の発光強度を計測する。発光強度の計測と同時に、ＬＥＤ５０の位置を計測する。ＬＥＤ５０の位置は、ステージ駆動部２０６によるステージ１２４の駆動情報から取得される。 Next, at step 206, a detection signal is acquired from the power meter 134. That is, the LED 50 to be measured is caused to emit light, and the light intensity “I in ” of the LED 50 is measured by the power meter 134 to obtain measurement data. As described above, when the stage 124 is driven by the stage driving unit 206 and the position of the LPH 14 is finely adjusted, and the light emission intensity of the LED 50 measured by the power meter 134 reaches the “maximum light emission intensity”, the light emission intensity of the LED 50. Measure. Simultaneously with the measurement of the emission intensity, the position of the LED 50 is measured. The position of the LED 50 is acquired from the driving information of the stage 124 by the stage driving unit 206.

本実施の形態では、ＬＥＤ５０の位置には、ＬＥＤ５０の「副走査方向の位置」が含まれる。図１３（Ａ）に示すように、複数のＬＥＤチップ５３は、理想的には、主走査方向に並ぶように配置されると共に、副走査方向に一定間隔ずらしてＡ列及びＢ列の二列で配置されている。しかしながら、実際には、図１３（Ｂ）に示すように、位置合わせの不具合（アライメントずれ）等により、ＬＥＤチップ５３が主走査方向に対して傾斜して配置される。この場合には、ＬＥＤチップ５３に配列されたＬＥＤ５０の主走査方向の間隔が狭くなると共に、ＬＥＤチップ５３に配列されたＬＥＤ５０の副走査方向の位置がばらつく。   In the present embodiment, the position of the LED 50 includes the “position in the sub-scanning direction” of the LED 50. As shown in FIG. 13A, the plurality of LED chips 53 are ideally arranged so as to be aligned in the main scanning direction, and are shifted by a predetermined interval in the sub-scanning direction. Is arranged in. However, in practice, as shown in FIG. 13B, the LED chip 53 is inclined with respect to the main scanning direction due to misalignment (alignment deviation) or the like. In this case, the intervals in the main scanning direction of the LEDs 50 arranged on the LED chip 53 are narrowed, and the positions of the LEDs 50 arranged on the LED chip 53 in the sub scanning direction vary.

図１４は副走査方向におけるＬＥＤの配置位置の基準位置からのずれ量を示す平面図である。図１４に示すように、ＬＥＤ基板５８上には、複数のＬＥＤチップ５３がＡ列及びＢ列の二列で配置されている。ＬＥＤ基板５８の副走査方向の中心線を、基準位置「ｘ０」とする。また、Ａ列のＬＥＤチップ５３Ａのｎ番目に配置されたＬＥＤ５０ａｎの副走査方向の位置を「ｘａｎ」とする。この場合、ＬＥＤチップ５３Ａのｎ番目のＬＥＤ５０ａｎに関し、副走査方向の基準位置からのずれ量「Δｘ」は（ｘａｎ−ｘ０）で表される。 FIG. 14 is a plan view showing a deviation amount of the LED arrangement position from the reference position in the sub-scanning direction. As shown in FIG. 14, a plurality of LED chips 53 are arranged in two rows, A row and B row, on the LED substrate 58. A center line of the LED substrate 58 in the sub-scanning direction is set as a reference position “x 0 ”. Further, the position in the sub-scanning direction of the n-th LED 50 an arranged in the A-th row LED chip 53A is assumed to be “x an ”. In this case, regarding the n-th LED 50 an of the LED chip 53A, the shift amount “Δx” from the reference position in the sub-scanning direction is represented by (x an −x 0 ).

上述した通り、ＬＥＤ５０（発光点）の副走査方向の位置がずれると、ホログラム素子５４を記録する参照光の位置がずれて、信号光及び参照光の重なりの位置及び形状が変化する。従って、ＬＥＤ５０の副走査方向の位置に応じて、ホログラム素子５４の回折効率「ηｒ」が変化する。副走査方向の基準位置からのずれ量「Δｘ」と回折効率「ηｒ」との関係は、例えば実験等により、ＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａに応じて予め取得されている。本実施の形態では、この関係に基づいて、ＬＥＤ５０の副走査方向の位置に応じた回折効率「ηｒ」を求める。 As described above, when the position of the LED 50 (light emitting point) in the sub-scanning direction is shifted, the position of the reference light for recording the hologram element 54 is shifted, and the position and shape of the overlap of the signal light and the reference light are changed. Accordingly, the diffraction efficiency “η r ” of the hologram element 54 changes according to the position of the LED 50 in the sub-scanning direction. The relationship between the shift amount “Δx” from the reference position in the sub-scanning direction and the diffraction efficiency “η r ” is acquired in advance according to the hologram recording layer 60 </ b> A of the LPH 14 by, for example, experiments. In the present embodiment, based on this relationship, the diffraction efficiency “η r ” corresponding to the position of the LED 50 in the sub-scanning direction is obtained.

次に、ステップ２０８で、所望の回折光強度「Ｉout」を得るためのホログラム素子５４の目標回折効率「η」を演算する。回折光強度「Ｉout」を一定にするために、所望の回折光強度「Ｉout」の値が予め設定されている。設定は表示入力部２１０等を用いて行う。発光強度「Ｉin」は、ホログラム素子５４に入射する入射光の強度であるから、目標回折効率「η」は（Ｉin／Ｉout）で表される。目標回折効率ηは、ＬＥＤ５０の発光強度「Ｉin」の計測値に応じて、対応するホログラム素子５４毎に算出される。 Next, in step 208, a target diffraction efficiency “η” of the hologram element 54 for obtaining a desired diffracted light intensity “I out ” is calculated. In order to make the diffracted light intensity “I out ” constant, a desired value of the diffracted light intensity “I out ” is set in advance. The setting is performed using the display input unit 210 or the like. Since the emission intensity “I in ” is the intensity of incident light incident on the hologram element 54, the target diffraction efficiency “η” is represented by (I in / I out ). The target diffraction efficiency η is calculated for each corresponding hologram element 54 according to the measured value of the light emission intensity “I in ” of the LED 50.

次に、ステップ２１０で、目標回折効率「η」のホログラム素子５４を得るために必要な露光エネルギー「Ｅ」を取得する。目標回折効率「η」と露光エネルギー「Ｅ」との関係は、例えば実験等により、ＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａに応じて予め取得されている。例えば、目標回折効率「η」と露光エネルギー「Ｅ」との関係は、ｎ次の関数（ｎは１以上の整数）を用いた近似式で表してもよい。そして、この近似式を用いて、目標回折効率「η」を得るための露光エネルギーＥを取得する。   Next, at step 210, an exposure energy “E” necessary to obtain the hologram element 54 having the target diffraction efficiency “η” is acquired. The relationship between the target diffraction efficiency “η” and the exposure energy “E” is acquired in advance according to the hologram recording layer 60A of the LPH 14 by, for example, experiments. For example, the relationship between the target diffraction efficiency “η” and the exposure energy “E” may be expressed by an approximate expression using an n-order function (n is an integer of 1 or more). Then, using this approximate expression, the exposure energy E for obtaining the target diffraction efficiency “η” is acquired.

次に、ステップ２１２で、予め設定された基準露光エネルギー「Ｅref」との差分「ΔＥ」を演算する。基準露光エネルギー「Ｅref」が予め設定されており、差分「ΔＥ」は（Ｅ−Ｅref）で表される。設定は表示入力部２１０等を用いて行う。この例では、差分「ΔＥ」は、設定値である基準露光エネルギー「Ｅref」の補正値として求められる。 Next, in step 212, a difference “ΔE” from the preset reference exposure energy “E ref ” is calculated. The reference exposure energy “E ref ” is preset, and the difference “ΔE” is represented by (E−E ref ). The setting is performed using the display input unit 210 or the like. In this example, the difference “ΔE” is obtained as a correction value of the reference exposure energy “E ref ” that is a set value.

次に、ステップ２１４で、実際にホログラム素子５４を記録するための露光エネルギー「Ｅ」を決定する。露光エネルギーの決定は、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度のばらつきに応じて、設定値「Ｅref」を補正値「ΔＥ」で補正するものである。露光エネルギー「Ｅ」は（Ｅref＋ΔＥ）で表される。これにより、ＬＥＤ５０の発光強度「Ｉin」の計測値に応じて、ホログラム素子５４を記録するための露光エネルギー「Ｅ」が取得される。 Next, in step 214, an exposure energy “E” for actually recording the hologram element 54 is determined. In determining the exposure energy, the set value “E ref ” is corrected with the correction value “ΔE” in accordance with variations in the position of the LED 50 and the emission intensity. The exposure energy “E” is represented by (E ref + ΔE). Thereby, the exposure energy “E” for recording the hologram element 54 is acquired according to the measured value of the light emission intensity “I in ” of the LED 50.

本実施の形態では、ＬＥＤ５０の副走査方向の位置に応じた回折効率「ηｒ」を求めている。例えば、ホログラム素子５４の回折効率「ηｒ」の値が、目標回折効率「η」よりも小さいときは、回折効率「ηｒ」を得るための露光エネルギーは、目標回折効率「η」を得るための露光エネルギー「Ｅ」よりも小さい。設定値「Ｅref」を補正値「ΔＥ」で補正することで、ホログラム素子５４の回折効率が「ηｒ」から目標回折効率「η」まで高くなる。 In the present embodiment, the diffraction efficiency “η r ” corresponding to the position of the LED 50 in the sub-scanning direction is obtained. For example, when the value of the diffraction efficiency “η r ” of the hologram element 54 is smaller than the target diffraction efficiency “η”, the exposure energy for obtaining the diffraction efficiency “η r ” obtains the target diffraction efficiency “η”. Is smaller than the exposure energy “E”. By correcting the set value “E ref ” with the correction value “ΔE”, the diffraction efficiency of the hologram element 54 increases from “η r ” to the target diffraction efficiency “η”.

次に、ステップ２１６で、決定された露光エネルギー「Ｅ」に応じて、ホログラム素子５４を記録するためのホログラム記録条件を取得する。ホログラム記録条件は、例えば、信号光及び参照光を一定強度で照射する場合の照射時間としてもよい。一定強度の信号光及び参照光の照射時間は、シャッタ１０４の開閉時間として算出される。   Next, in step 216, hologram recording conditions for recording the hologram element 54 are acquired according to the determined exposure energy “E”. The hologram recording condition may be, for example, an irradiation time when the signal light and the reference light are irradiated with a constant intensity. The irradiation time of the signal light and the reference light having a constant intensity is calculated as the opening / closing time of the shutter 104.

次に、ステップ２１８で、取得されたホログラム記録条件を、点灯した、即ち、今回計測対象としたＬＥＤ５０及びそのＬＥＤ５０の位置と関連付けて、ＲＯＭやハードディスク等の記憶手段に記憶しておく。例えば、ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０に配列順に番号を付与し、複数のＬＥＤ５０の各々について、ＬＥＤの番号、ＬＥＤの位置座標、及びＬＥＤに対応したホログラム記録条件（例えば、シャッタ開閉時間）をテーブルで記憶しておいてもよい。   Next, in step 218, the acquired hologram recording condition is stored in storage means such as a ROM or a hard disk in association with the LED 50 that is turned on, that is, the LED 50 that is the current measurement target and the position of the LED 50. For example, numbers are assigned to the plurality of LEDs 50 constituting the LED array 52 in the order of arrangement, and for each of the plurality of LEDs 50, LED numbers, LED position coordinates, and hologram recording conditions corresponding to the LEDs (for example, shutter opening / closing time) May be stored in a table.

次に、ステップ２２０で、次に計測対象となるＬＥＤ５０が在るか否かを判断する。次に計測対象となるＬＥＤ５０がある場合には、肯定判定してステップ２０２に戻り、次に計測対象となるＬＥＤ５０について計測動作を繰り返す。一方、次に計測対象となるＬＥＤ５０が無い場合には、否定判定して図１２に示す「ホログラム記録条件設定処理」のルーチンを終了する。こうして、ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０の各々について、対応するホログラム素子５４を記録するためのホログラム記録条件が記憶される。   Next, in step 220, it is determined whether there is an LED 50 to be measured next. Next, when there is an LED 50 to be measured, an affirmative determination is made and the process returns to step 202, and the measurement operation is repeated for the LED 50 to be measured next. On the other hand, if there is no LED 50 to be measured next, a negative determination is made, and the “hologram recording condition setting process” routine shown in FIG. 12 ends. Thus, the hologram recording conditions for recording the corresponding hologram element 54 for each of the plurality of LEDs 50 constituting the LED array 52 are stored.

ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０の各々について、回折光強度が一定になるように（所望の回折光強度「Ｉout」が得られるように）、対応するホログラム素子５４を記録するためのホログラム記録条件が記憶されるので、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度のばらつきに拘わらず、感光体ドラム１２の表面に形成される複数のスポット６２の光量が一定になる。 A hologram for recording the corresponding hologram element 54 so that the diffracted light intensity is constant (so that a desired diffracted light intensity “I out ” is obtained) for each of the plurality of LEDs 50 constituting the LED array 52. Since the recording conditions are stored, the light quantity of the plurality of spots 62 formed on the surface of the photosensitive drum 12 is constant regardless of the position of the LED 50 and the variation in the light emission intensity.

ここで、図１１のホログラム記録処理の処理ルーチンに戻る。図１１のホログラム記録処理のステップ１０２で表される「ホログラム記録条件設定処理」のルーチンが終了すると、次のステップ１０４で、記憶しておいたホログラム記録条件を読み出す。そして、ＬＰＨ１４のホログラム記録層６０Ａに、複数のホログラム素子５４を多重記録する記録動作を開始する。   Here, the processing routine returns to the hologram recording processing routine of FIG. When the “hologram recording condition setting process” routine shown in step 102 of the hologram recording process in FIG. 11 is completed, the stored hologram recording conditions are read out in the next step 104. Then, a recording operation for multiplexing and recording a plurality of hologram elements 54 on the hologram recording layer 60A of the LPH 14 is started.

まず、ステップ１０６で、ＬＰＨ１４を最初のホログラム記録位置に移動するための制御信号を、ステージ駆動部２０６に入力する。この制御信号に応じて、ステージ１２４がステージ駆動部２０６により駆動されて、ＬＰＨ１４が最初のホログラム記録位置に移動される。   First, in step 106, a control signal for moving the LPH 14 to the first hologram recording position is input to the stage driving unit 206. In response to this control signal, the stage 124 is driven by the stage drive unit 206, and the LPH 14 is moved to the first hologram recording position.

次に、ステップ１０８で、ホログラム記録層６０Ａに最初のホログラムを記録するための制御信号を、レーザ駆動部２０２、シャッタ駆動部２０４、レンズ駆動部２０７、パワーメータ駆動部２０８の各々に入力する。この制御信号に応じて、シャッタ１０４がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「開状態」となり、レンズ１２０を保持したステージ１２３がレンズ駆動部２０７により駆動されて、レンズ１２０が予め定めた位置に移動され、パワーメータ１３４がパワーメータ駆動部２０８により移動されて、パワーメータ１３４が参照光の光路から退避させられた状態（非計測状態）となる。そして、レーザ光源１０２がレーザ駆動部２０２により駆動されて、レーザ光源１０２が点灯してレーザ光が発振する。   Next, in step 108, a control signal for recording the first hologram on the hologram recording layer 60A is input to each of the laser driving unit 202, the shutter driving unit 204, the lens driving unit 207, and the power meter driving unit 208. In response to the control signal, the shutter 104 is driven by the shutter driving unit 204 to be in an “open state”, and the stage 123 holding the lens 120 is driven by the lens driving unit 207, and the lens 120 is moved to a predetermined position. Then, the power meter 134 is moved by the power meter driving unit 208, and the power meter 134 is retracted from the optical path of the reference light (non-measurement state). Then, the laser light source 102 is driven by the laser driving unit 202, the laser light source 102 is turned on, and the laser light oscillates.

レーザ光源１０２からレーザ光が発振されると、上述した通り、ホログラムの記録動作が実施されて、記録するホログラム素子５４について予め設定されたホログラム記録条件で、ホログラム記録層６０Ａに最初のホログラムが記録される。   When the laser light is oscillated from the laser light source 102, the hologram recording operation is performed as described above, and the first hologram is recorded on the hologram recording layer 60A under the hologram recording conditions set in advance for the hologram element 54 to be recorded. Is done.

上述したように、複数のＬＥＤ５０の各々について、ＬＥＤの番号、ＬＥＤの位置座標、及びＬＥＤに対応したホログラム記録条件（シャッタ開閉時間）を記憶しておいた場合には、第１のＬＥＤ５０の位置座標と、対応する第１のホログラム素子５４を記録するときのシャッタ開閉時間とが取得される。   As described above, when the LED number, the LED position coordinates, and the hologram recording condition (shutter opening / closing time) corresponding to the LED are stored for each of the plurality of LEDs 50, the position of the first LED 50 is stored. The coordinates and the shutter opening / closing time when recording the corresponding first hologram element 54 are acquired.

そして、第１のＬＥＤ５０の位置座標に応じたホログラム記録層６０Ａの予め定めた位置に、設定されたシャッタ開閉時間で信号光及び参照光が照射され、第１のホログラム素子５４が記録される。即ち、第１のホログラム素子５４の記録が終了すると、シャッタ１０４がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「閉状態」となる。   Then, the signal light and the reference light are irradiated to the predetermined position of the hologram recording layer 60A corresponding to the position coordinates of the first LED 50 for the set shutter opening / closing time, and the first hologram element 54 is recorded. That is, when the recording of the first hologram element 54 is completed, the shutter 104 is driven by the shutter driving unit 204 to be in the “closed state”.

次に、ステップ１１０で、ＬＰＨ１４を次のホログラム記録位置に移動するための制御信号を、ステージ駆動部２０６に入力する。この制御信号に応じて、ステージ１２４がステージ駆動部２０６により駆動されて、ＬＰＨ１４が次のホログラム記録位置に移動される。   Next, in step 110, a control signal for moving the LPH 14 to the next hologram recording position is input to the stage driving unit 206. In response to this control signal, the stage 124 is driven by the stage drive unit 206, and the LPH 14 is moved to the next hologram recording position.

次に、ステップ１１２で、ホログラム記録層６０Ａに次のホログラムを記録するための制御信号を、レーザ駆動部２０２、シャッタ駆動部２０４、レンズ駆動部２０７の各々に入力する。この制御信号に応じて、シャッタ１０４がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「開状態」となり、レンズ駆動部２０７によりレンズ１２０が予め定めた位置に移動され、レーザ光源１０２がレーザ駆動部２０２により駆動されて、レーザ光源１０２が点灯してレーザ光が発振する。   Next, in step 112, a control signal for recording the next hologram on the hologram recording layer 60A is input to each of the laser driving unit 202, the shutter driving unit 204, and the lens driving unit 207. In response to this control signal, the shutter 104 is driven by the shutter driving unit 204 to be in the “open state”, the lens driving unit 207 moves the lens 120 to a predetermined position, and the laser light source 102 is driven by the laser driving unit 202. Then, the laser light source 102 is turned on and the laser light oscillates.

レーザ光源１０２からレーザ光が発振されると、上述した通り、ホログラムの記録動作が実施されて、記録するホログラム素子５４について予め設定されたホログラム記録条件で、次のホログラムが記録される。上記の例に従えば、第２のＬＥＤ５０の位置座標に応じたホログラム記録層６０Ａの予め定めた位置に、設定されたシャッタ開閉時間で信号光及び参照光が照射され、第２のホログラム素子５４が記録される。第２のホログラム素子５４の記録が終了すると、シャッタ１０４がシャッタ駆動部２０４により駆動されて「閉状態」となる。   When the laser beam is oscillated from the laser light source 102, the hologram recording operation is performed as described above, and the next hologram is recorded under the hologram recording conditions set in advance for the hologram element 54 to be recorded. According to the above example, the signal light and the reference light are irradiated to the predetermined position of the hologram recording layer 60A corresponding to the position coordinates of the second LED 50 for the set shutter opening / closing time, and the second hologram element 54 is irradiated. Is recorded. When the recording of the second hologram element 54 is completed, the shutter 104 is driven by the shutter driving unit 204 to be in the “closed state”.

次に、ステップ１１４で、次に記録するホログラムが在るか否かを判断する。次に記録するホログラムがある場合には、肯定判定してステップ１１０に戻り、次のホログラムについて記録動作を繰り返す。次に記録するホログラムが無い場合には、否定判定して図１１に示すホログラム記録処理の処理ルーチンを終了する。こうして、ＬＥＤアレイ５２を構成する複数のＬＥＤ５０の各々について、対応するホログラム素子５４が記録される。   Next, in step 114, it is determined whether or not there is a hologram to be recorded next. If there is a hologram to be recorded next, an affirmative determination is made and the process returns to step 110 to repeat the recording operation for the next hologram. If there is no hologram to be recorded next, a negative determination is made and the processing routine of the hologram recording process shown in FIG. 11 is terminated. Thus, the corresponding hologram element 54 is recorded for each of the plurality of LEDs 50 constituting the LED array 52.

＜ホログラム記録とＬＥＤ計測の並列処理＞
なお、上記では、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度を計測してホログラムの記録条件を設定する「ホログラム記録条件設定処理」と、ホログラム素子５４を記録する「ホログラム記録処理」と、を逐次に又は別々に行う例について説明したが、「ホログラム記録条件設定処理」と「ホログラム記録処理」とを並列に行ってもよい。 <Parallel processing of hologram recording and LED measurement>
In the above, the “hologram recording condition setting process” for setting the hologram recording condition by measuring the position and emission intensity of the LED 50 and the “hologram recording process” for recording the hologram element 54 are sequentially or separately performed. Although an example of performing is described, “hologram recording condition setting processing” and “hologram recording processing” may be performed in parallel.

図１５は本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の構成の他の一例を示す概略図である。図１６は、図１５に示すホログラム記録装置の動作を説明する概略図である。図１５に示すホログラム記録装置は、参照光光路上に移動可能に配置されたパワーメータ１３４を、信号光及び参照光を照射する記録光学系の外に配置した以外は、図７に示すホログラム記録装置と同じ構成であるため、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。   FIG. 15 is a schematic diagram showing another example of the configuration of the hologram recording apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the operation of the hologram recording apparatus shown in FIG. The hologram recording apparatus shown in FIG. 15 is the hologram recording shown in FIG. 7 except that the power meter 134 movably arranged on the reference light optical path is arranged outside the recording optical system that irradiates the signal light and the reference light. Since the configuration is the same as that of the apparatus, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図１５に示すように、ホログラム記録装置は、ＬＰＨ１４を構成するＬＥＤアレイ５２の各ＬＥＤ５０の位置及び発光強度を計測する計測手段１４０と、ホログラムを記録するためにホログラム記録層６０Ａに信号光及び参照光を照射する光照射手段１５０と、で構成されている。光照射手段１５０は、パワーメータ１３４を取り除いた以外は、図７に示すホログラム記録装置と同じ構成である。   As shown in FIG. 15, the hologram recording apparatus includes a measuring means 140 that measures the position and emission intensity of each LED 50 of the LED array 52 that constitutes the LPH 14, and a signal light and reference to the hologram recording layer 60A for recording the hologram. Light irradiating means 150 for irradiating light. The light irradiation means 150 has the same configuration as the hologram recording apparatus shown in FIG. 7 except that the power meter 134 is removed.

計測手段１４０は、ＬＰＨ１４を保持するステージ１２４のＬＥＤ５０の光射出側に配置されている。計測手段１４０は、パワーメータ１３４、ピンホールを備えた空間フィルタ１４２、レンズ１４４、及びレンズ１４６を備えている。空間フィルタ１４２、レンズ１４４、及びレンズ１４６は、パワーメータ１３４側からこの順序で配置されている。ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４のＬＥＤ５０が発光すると、ＬＥＤ５０から射出された光は、レンズ１４６で平行光とされ、レンズ１４４で集光されて、レンズ１４４の略焦点位置に配置された空間フィルタ１４２に照射される。空間フィルタ１４２のピンホールを通過した光は、パワーメータ１３４で検出され、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度が計測される。   The measuring means 140 is disposed on the light emission side of the LED 50 of the stage 124 that holds the LPH 14. The measuring unit 140 includes a power meter 134, a spatial filter 142 having a pinhole, a lens 144, and a lens 146. The spatial filter 142, the lens 144, and the lens 146 are arranged in this order from the power meter 134 side. When the LED 50 of the LPH 14 held on the stage 124 emits light, the light emitted from the LED 50 is converted into parallel light by the lens 146, condensed by the lens 144, and arranged at a substantially focal position of the lens 144. Is irradiated. The light that has passed through the pinhole of the spatial filter 142 is detected by the power meter 134, and the position and emission intensity of the LED 50 are measured.

計測手段１４０と光照射手段１５０とを別々に設けているので、図１６に示すように、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度を計測してホログラムの記録条件を設定する「ホログラム記録条件設定処理」と、ホログラム素子５４を記録する「ホログラム記録処理」と、を並列に行ってもよい。この例では、計測手段１４０によりＬＥＤ５０ｂ（ｃａｌ）の位置及び発光強度を計測すると同時に、光照射手段１５０によりＬＥＤ５０ａ（ｒｅｃ）に対応してホログラムが記録される。   Since the measurement means 140 and the light irradiation means 150 are provided separately, as shown in FIG. 16, a “hologram recording condition setting process” for setting the hologram recording condition by measuring the position and emission intensity of the LED 50; The “hologram recording process” for recording the hologram element 54 may be performed in parallel. In this example, the measurement unit 140 measures the position and light emission intensity of the LED 50b (cal), and at the same time, the light irradiation unit 150 records a hologram corresponding to the LED 50a (rec).

なお、「ホログラム記録条件設定処理」に要する時間が、「ホログラム記録処理」に要する時間よりも長い場合には、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度の計測時間を短縮するために、図１５に示す計測手段１４０に代えて、図１７に示す計測手段１４０Ａを設けてもよい。計測手段１４０Ａは、ＣＭＯＳセンサ１４１、レンズ１４３、及びレンズ１４５を備えている。レンズ１４３及びレンズ１４５は、ＣＭＯＳセンサ１４１側からこの順序で配置されている。ステージ１２４に保持されたＬＰＨ１４のＬＥＤ５０が発光すると、ＬＥＤ５０から射出された光は、レンズ１４５で平行光とされ、レンズ１４３で集光されて、ＣＭＯＳセンサ１４１の表面に結像する。この場合は、ＣＭＯＳセンサ１４１の撮像画像から、ＬＥＤ５０の位置及び発光強度が計測される。   If the time required for the “hologram recording condition setting process” is longer than the time required for the “hologram recording process”, the measuring means shown in FIG. 15 is used to shorten the time for measuring the position of the LED 50 and the emission intensity. Instead of 140, a measuring means 140A shown in FIG. The measuring unit 140A includes a CMOS sensor 141, a lens 143, and a lens 145. The lens 143 and the lens 145 are arranged in this order from the CMOS sensor 141 side. When the LED 50 of the LPH 14 held on the stage 124 emits light, the light emitted from the LED 50 is converted into parallel light by the lens 145, condensed by the lens 143, and imaged on the surface of the CMOS sensor 141. In this case, the position and emission intensity of the LED 50 are measured from the captured image of the CMOS sensor 141.

＜その他の変形例＞
なお、上記の応用例では、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤプリントヘッドを備える例について説明したが、ＬＥＤに代えて電界発光素子（ＥＬ）、レーザダイオード（ＬＤ）等、他の発光素子を用いてもよい。発光素子の特性に応じてホログラム素子を設計すると共に、インコヒーレント光による不要露光を防止することで、インコヒーレント光を射出するＬＥＤやＥＬを発光素子として用いた場合でも、コヒーレント光を射出するＬＤを発光素子として用いた場合と同様に、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。 <Other variations>
In the above application example, an example in which an LED print head including a plurality of LEDs is provided has been described. However, other light emitting elements such as an electroluminescent element (EL) and a laser diode (LD) are used instead of the LED. Also good. LD that emits coherent light even when an LED or EL that emits incoherent light is used as a light emitting element by designing a hologram element according to the characteristics of the light emitting element and preventing unnecessary exposure by incoherent light. As in the case of using as a light emitting element, a fine spot with a clear outline is formed.

また、上記の応用例では、球面波シフト多重により複数のホログラム素子を多重記録する例について説明したが、所望の回折光が得られる多重方式であれば、他の多重方式で複数のホログラム素子を多重記録してもよい。また、複数種類の多重方式を併用しても良い。他の多重方式としては、参照光の入射角度を変えながら記録する角度多重記録、参照光の波長を変えながら記録する波長多重記録、参照光の位相を変えながら記録する位相多重記録等が挙げられる。多重記録された複数のホログラムからは、別々の回折光がクロストークなく再生される。   In the application example described above, an example in which a plurality of hologram elements are multiplexed and recorded by spherical wave shift multiplexing has been described. However, if a multiplexing system that can obtain a desired diffracted light is used, a plurality of hologram elements can be replaced by another multiplexing system. Multiple recording may be performed. A plurality of types of multiplexing methods may be used in combination. Other multiplexing methods include angle multiplex recording for recording while changing the incident angle of the reference light, wavelength multiplex recording for recording while changing the wavelength of the reference light, and phase multiplex recording for recording while changing the phase of the reference light. . Separately diffracted light is reproduced without crosstalk from the multiple recorded holograms.

また、上記の応用例では、画像形成装置がタンデム型のデジタルカラープリンタであり、その各画像形成ユニットの感光体ドラムを露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドについて説明したが、露光装置により感光性の画像記録媒体を像様露光することで画像が形成される画像形成装置であればよく、上記の応用例には限定されない。例えば、画像形成装置は、電子写真方式のデジタルカラープリンタには限定されない。銀塩方式の画像形成装置や光書込み型電子ペーパー等の書き込み装置等にも本発明の露光装置を搭載してもよい。また、感光性の画像記録媒体は、感光体ドラムには限定されない。シート状の感光体や写真感光材料、フォトレジスト、フォトポリマー等の露光にも、上記応用例に係る露光装置を適用してもよい。   In the above application example, the image forming apparatus is a tandem type digital color printer, and the LED print head as an exposure apparatus that exposes the photosensitive drum of each image forming unit has been described. Any image forming apparatus capable of forming an image by imagewise exposing the image recording medium is not limited to the above application example. For example, the image forming apparatus is not limited to an electrophotographic digital color printer. The exposure apparatus of the present invention may be mounted on a writing apparatus such as a silver salt type image forming apparatus or optical writing type electronic paper. The photosensitive image recording medium is not limited to the photosensitive drum. The exposure apparatus according to the above application example may also be applied to exposure of a sheet-shaped photoreceptor, a photographic material, a photoresist, a photopolymer, and the like.

２ ＰＣ
３ 画像読取装置
１０ 画像形成プロセス部
１１ 画像形成ユニット
１２ 感光体ドラム
１２Ａ 表面
１３ 帯電器
１４ ＬＥＤプリントヘッド
１５ 現像器
１６ クリーナ
２１ 中間転写ベルト
２２ 一次転写ロール
２３ 二次転写ロール
２４ 搬送ベルト
２５ 定着器
３０ 制御部
４０ 画像処理部
５０ ＬＥＤ
５２ ＬＥＤアレイ
５３ ＬＥＤチップ
５４ ホログラム素子
５６ ホログラム素子アレイ
５８ ＬＥＤ基板
６０ ホログラム記録層
６０Ａ ホログラム記録層
６２ スポット
１００ ホログラム記録装置
１０２ レーザ光源
１０４ シャッタ
１０６ レンズ
１０８ レンズ
１１０ 空間フィルタ
１１２ 反射ミラー
１１４ ビームスプリッタ
１１６ レンズ
１１８ レンズ
１２０ レンス
１２０ レンズ
１２２ 空間フィルタ
１２４ ステージ
１２６ 反射ミラー
１２８ 反射ミラー
１３０ レンズ
１３４ パワーメータ
２００ 制御部
２０２ レーザ駆動部
２０４ シャッタ駆動部
２０６ ステージ駆動部
２０８ パワーメータ駆動部
２１０ 表示入力部
2 PC
3 Image Reading Device 10 Image Forming Process Unit 11 Image Forming Unit 12 Photosensitive Drum 12A Surface 13 Charger 14 LED Print Head 15 Developer 16 Cleaner 21 Intermediate Transfer Belt 22 Primary Transfer Roll 23 Secondary Transfer Roll 24 Conveying Belt 25 Fixing Device 30 Control unit 40 Image processing unit 50 LED
52 LED array 53 LED chip 54 Hologram element 56 Hologram element array 58 LED substrate 60 Hologram recording layer 60A Hologram recording layer 62 Spot 100 Hologram recording device 102 Laser light source 104 Shutter 106 Lens 108 Lens 110 Spatial filter 112 Reflection mirror 114 Beam splitter 116 Lens 118 Lens 120 Lens 120 Lens 122 Spatial Filter 124 Stage 126 Reflecting Mirror 128 Reflecting Mirror 130 Lens 134 Power Meter 200 Controller 202 Laser Driver 204 Shutter Driver 206 Stage Driver 208 Power Meter Driver 210 Display Input Unit

Claims (7)

複数の発光素子が基板の長さ方向に沿って配列された基板上に配置されるホログラム記録層に、前記複数の発光素子の各々に対応して記録され且つ対応する発光素子から射出された光により回折光を生成する複数のホログラムを記録する信号光及び参照光を照射する光照射手段と、
前記ホログラム記録層を前記光照射手段に対して相対移動させる移動手段と、
前記ホログラム記録層に複数のホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を計測する計測手段と、
基板の幅方向における信号光の照射位置を予め設定すると共に、前記計測手段で計測された位置及び発光強度に基づいて、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々を記録する記録条件を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、信号光及び参照光を照射することにより、複数のホログラムの各々が前記複数の発光素子の各々に対応して順次記録されるように、前記光照射手段及び前記移動手段を制御する制御手段と、
を備えたホログラム記録装置。 Light recorded in correspondence with each of the plurality of light emitting elements and emitted from the corresponding light emitting elements on a hologram recording layer arranged on a substrate in which the plurality of light emitting elements are arranged along the length direction of the substrate A light irradiation means for irradiating signal light and reference light for recording a plurality of holograms that generate diffracted light, and
Moving means for moving the hologram recording layer relative to the light irradiation means;
Measuring means for measuring the position and emission intensity of each of the plurality of light emitting elements before recording the plurality of holograms on the hologram recording layer;
The irradiation position of the signal light in the width direction of the substrate is set in advance, and the intensity of the diffracted light at a predetermined working distance of the plurality of holograms is made constant based on the position and emission intensity measured by the measuring means. Acquisition means for acquiring a recording condition for recording each of a plurality of holograms corresponding to each of the plurality of light emitting elements;
Based on the recording conditions acquired by the acquisition means, the light is irradiated with the signal light and the reference light, so that each of the plurality of holograms is sequentially recorded corresponding to each of the plurality of light emitting elements. Control means for controlling the irradiation means and the moving means;
A hologram recording apparatus comprising: 前記ホログラムを記録する記録条件は、信号光及び参照光を一定強度で照射する場合の照射時間、又は信号光及び参照光を一定時間で照射する場合の照射強度である、請求項１に記載のホログラム記録装置。   The recording condition for recording the hologram is an irradiation time when the signal light and the reference light are irradiated at a constant intensity, or an irradiation intensity when the signal light and the reference light are irradiated at a constant time. Hologram recording device. 前記計測手段で計測された前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を記憶する記憶手段を更に備えた、請求項１又は２に記載のホログラム記録装置。   3. The hologram recording apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit that stores the position and emission intensity of each of the plurality of light emitting elements measured by the measuring unit. 前記取得手段は、
前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々について、
前記回折光の強度と対応する発光素子の発光強度とからホログラムの目標回折効率を演算し、演算された目標回折効率を有するホログラムを記録するための露光エネルギーを求め、得られた露光エネルギーに基づいてホログラムを記録する記録条件を取得する、
請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のホログラム記録装置。 The acquisition means includes
For each of a plurality of holograms corresponding to each of the plurality of light emitting elements,
Based on the obtained exposure energy, the target diffraction efficiency of the hologram is calculated from the intensity of the diffracted light and the light emission intensity of the corresponding light emitting element, and the exposure energy for recording the hologram having the calculated target diffraction efficiency is obtained. To obtain the recording conditions for recording the hologram,
The hologram recording apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記取得手段は、
前記ホログラム記録層について予め取得した回折効率と露光エネルギーとの関係に基づいて、前記目標回折効率を有するホログラムを記録するための露光エネルギーを求める、
請求項４に記載のホログラム記録装置。 The acquisition means includes
Based on the relationship between the diffraction efficiency and the exposure energy acquired in advance for the hologram recording layer, the exposure energy for recording the hologram having the target diffraction efficiency is obtained.
The hologram recording apparatus according to claim 4. 前記取得手段は、
前記ホログラム記録層について予め取得した発光素子の基板の幅方向の位置の基準位置からのずれ量と回折効率との関係に基づいて、前記ずれ量に応じたホログラムの現実の回折効率を求め、
前記ホログラム記録層について予め取得した回折効率と露光エネルギーとの関係に基づいて、前記現実の回折効率が前記目標回折効率に到達し且つ露光エネルギーが目標回折効率を有するホログラムを記録するための露光エネルギーに到達するように、ホログラムを記録する記録条件を取得する、
請求項４又は請求項５に記載のホログラム記録装置。 The acquisition means includes
Based on the relationship between the deviation amount from the reference position of the position in the width direction of the substrate of the light-emitting element obtained in advance for the hologram recording layer, and determining the actual diffraction efficiency of the hologram according to the deviation amount,
Based on the relationship between the diffraction efficiency and the exposure energy acquired in advance for the hologram recording layer, the exposure energy for recording a hologram in which the actual diffraction efficiency reaches the target diffraction efficiency and the exposure energy has the target diffraction efficiency. To obtain the recording conditions for recording the hologram so as to reach
The hologram recording apparatus according to claim 4 or 5. 複数の発光素子が基板の長さ方向に沿って配列された基板上に配置されるホログラム記録層に、前記複数の発光素子の各々に対応して記録され且つ対応する発光素子から射出された光により回折光を生成する複数のホログラムを記録する信号光及び参照光を照射する光照射手段と、前記ホログラム記録層を前記光照射手段に対して相対移動させる移動手段と、前記ホログラム記録層に複数のホログラムを記録する前に、前記複数の発光素子の各々の位置及び発光強度を計測する計測手段と、を備えたホログラム記録装置を用いてホログラムを記録するためのプログラムであって、
コンピュータを、
基板の幅方向における信号光の照射位置を予め設定すると共に、前記計測手段で計測された位置及び発光強度に基づいて、複数のホログラムの予め定めた作動距離における回折光の強度が一定となるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラムの各々を記録する記録条件を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された記録条件に基づいて、信号光及び参照光を照射することにより、複数のホログラムの各々が前記複数の発光素子の各々に対応して順次記録されるように、前記光照射手段及び前記移動手段を制御する制御手段と、
として機能させるためのプログラム。 Light recorded in correspondence with each of the plurality of light emitting elements and emitted from the corresponding light emitting elements on a hologram recording layer arranged on a substrate in which the plurality of light emitting elements are arranged along the length direction of the substrate A light irradiating means for irradiating signal light and reference light for recording a plurality of holograms for generating diffracted light, a moving means for moving the hologram recording layer relative to the light irradiating means, and a plurality of hologram recording layers on the hologram recording layer. Before recording the hologram, measuring means for measuring the position and emission intensity of each of the plurality of light emitting elements, and a program for recording a hologram using a hologram recording apparatus comprising:
Computer
The irradiation position of the signal light in the width direction of the substrate is set in advance, and the intensity of the diffracted light at a predetermined working distance of the plurality of holograms is made constant based on the position and emission intensity measured by the measuring means. Acquisition means for acquiring a recording condition for recording each of a plurality of holograms corresponding to each of the plurality of light emitting elements;
Based on the recording conditions acquired by the acquisition means, the light is irradiated with the signal light and the reference light, so that each of the plurality of holograms is sequentially recorded corresponding to each of the plurality of light emitting elements. Control means for controlling the irradiation means and the moving means;
Program to function as.
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