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公開番号2025080508
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-26
出願番号2023193694
出願日2023-11-14
発明の名称回折光学素子、光走査装置および画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 5/18 20060101AFI20250519BHJP(光学)
要約【課題】回折面の基準軸の方向と離型方向とが異なる回折光学素子において、離型に伴う回折面の形状不良を低減する。
【解決手段】回折光学素子は、樹脂材料を型により成形することで回折面を得る工程と、第1の方向において樹脂材料を型から離型する工程とを有する製造方法により製造される。回折面は、回折に寄与する複数の格子面と、互いに隣り合う前記格子面間にそれぞれ設けられた複数の格子壁面とを含み、回折面の基準軸は第1の方向に対して非平行である。基準軸を含む断面において、基準軸と第1の方向とのなす角度をα、基準軸と格子壁面とのなす角度をβとするとき、|α|<β<|α|+20°なる条件を満足する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
回折面を有する回折光学素子の製造方法であって、
樹脂材料を型により成形することで前記回折面を得る工程と、
第１の方向において前記樹脂材料を前記型から離型する工程とを有し、
前記回折面は、回折に寄与する複数の格子面と、互いに隣り合う前記格子面間にそれぞれ設けられた複数の格子壁面とを含み、
前記回折面の基準軸は前記第１の方向に対して非平行であり、
前記基準軸を含む断面において、前記基準軸と前記第１の方向とのなす角度をα、前記基準軸と前記格子壁面とのなす角度をβとするとき、
｜α｜＜β＜｜α｜＋２０°
なる条件を満足することを特徴とする回折光学素子の製造方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
回折面を有する回折光学素子の製造方法であって、
樹脂材料を型により成形することで前記回折面を得る工程と、
第１の方向において前記樹脂材料を前記型から離型する工程とを有し、
前記回折面は、回折に寄与する複数の格子面と、互いに隣り合う前記格子面間にそれぞれ設けられた複数の格子壁面とを含み、
前記回折面の基準軸は前記第１の方向に対して非平行であり、
前記基準軸を含む断面において、前記基準軸と前記第１の方向とのなす角度をα、前記基準軸と前記格子壁面とのなす角度をβとするとき、
前記複数の格子壁面のうち前記角度αと前記角度βのそれぞれの正の方向が同じとなる格子壁面において、
α＜β＜α＋２０°
なる条件を満足し、
前記複数の格子壁面のうち前記角度αと前記角度βのそれぞれの正の方向が互いに異なる格子壁面において、
β＝０
なる条件を満足することを特徴とする回折光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記回折面は、ブレーズ角がθのブレーズ形状を有し、
使用回折次数をｍ、使用波長をλ、前記格子面のピッチをｐ、前記使用波長λにおける前記樹脂の屈折率をｎとするとき、
θ＝ｔａｎ
－１
｛ｍλ／ｐ（ｎ－１）｝
なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の回折光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記回折面は、ブレーズ角がθのブレーズ形状を有し、
使用回折次数をｍ、使用波長をλ、前記格子面のピッチをｐ、前記使用波長λにおける前記樹脂の屈折率をｎとするとき、
θ＝ｓｉｎ
－１
｛ｍλ／ｐ（ｎ－１）｝
なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の回折光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記回折面として、前記基準軸の方向が互いに異なる少なくとも２つの回折面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の回折光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記回折面は、前記基準軸に直交し、かつ互いに直交する２方向のうち一方においてのみ前記回折パワーを有することを特徴とする請求項１または２に記載の回折光学素子の製造方法。
【請求項７】
光源と、
請求項１または２に記載の製造方法により製造された前記回折光学素子を含み、前記光源からの光束が入射する入射光学系と、
前記入射光学系からの光束を被走査面に向けて偏向する光偏向器と、
偏向された光束を前記被走査面上に結像させる結像光学系とを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光走査装置と、
該光走査装置により前記被走査面に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器と、
被転写材に転写された前記トナー像を該被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７に記載の光走査装置と、
外部機器から入力された色信号を色画像情報に変換して前記光走査装置に入力するコントローラとを有することを特徴とする画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折光学素子に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
回折光学素子は、その周期的構造（回折格子）の周期を変化させることで非球面レンズのような光学作用を生じさせることができる。特許文献１には、光走査装置の結像光学系に用いられる回折光学素子が開示されている。
【０００３】
ところで、回折光学素子を樹脂の射出成形によって製造することで、低コストで軽量なものを生産することができる。ただし、射出形成における金型との離型抵抗によって回折面の形状が崩れやすいという課題がある。特許文献２、３には、離型抵抗を低減する回折格子の形状が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－３３７８５３号公報
特開２００７－４１５４２号公報
特開２００９－５３２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２、３に開示された回折格子の形状を回折面の基準軸（光軸）の方向と離型方向とが異なる回折光学素子に用いると、図７に示すように、金型の構造がアンダーカットとなる。このため、回折面に「ばり」や「めくれ」等の形状不良が発生し、これらの形状不良が回折効率を低下させたりゴースト光を増加させたりする。
【０００６】
本発明は、回折面の基準軸の方向と離型方向とが異なる回折光学素子において、離型に伴う回折面の形状不良を低減できるようにした回折光学素子の製造方法および該回折光学素子これを用いた光走査装置と画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての回折光学素子の製造方法は、樹脂材料を型により成形することで前記回折面を得る工程と、第１の方向において樹脂材料を型から離型する工程とを有する。回折面は、回折に寄与する複数の格子面と、互いに隣り合う格子面間にそれぞれ設けられた複数の格子壁面とを含む。回折面の基準軸は第１の方向に対して非平行である。基準軸を含む断面において、基準軸と第１の方向とのなす角度をα、基準軸と格子壁面とのなす角度をβとするとき、
｜α｜＜β＜｜α｜＋２０°
なる条件を満足することを特徴とする。
【０００８】
また本発明の他の一側面としての回折光学素子の製造方法は、樹脂材料を型により成形することで前記回折面を得る工程と、第１の方向において樹脂材料を型から離型する工程とを有する。回折面は、回折に寄与する複数の格子面と、互いに隣り合う格子面間にそれぞれ設けられた複数の格子壁面とを含む。回折面の基準軸は第１の方向に対して非平行である。基準軸を含む断面において、基準軸と第１の方向とのなす角度をα、基準軸と格子壁面とのなす角度をβとするとき、上記複数の格子壁面のうち角度αと角度βのそれぞれの正の方向が同じとなる格子壁面において、
α＜β＜α＋２０°
なる条件を満足し、
上記複数の格子壁面のうち角度αと角度βのそれぞれの正の方向が互いに異なる格子壁面において、
β＝０
なる条件を満足することを特徴とする。
【０００９】
なお、上記各回折光学素子を用いた光走査装置や該光走査装置を用いた画像形成装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回折面の基準軸の方向と離型方向（第１の方向）とが異なる回折光学素子において、離型に伴う回折面の形状不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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