光学扫描单元及电子照相成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学扫描单元及电子照相成像装置，涉及光成像及激光打印技术领域，能够降低光学扫描单元的扫描误差，进而提高成像质量。包括：光源以及沿光源出射光束的主光轴方向依次设置的第一光学单元、偏转装置以及f‑θ透镜，光源出射的光束依次经过第一光学单元、偏转装置以及f‑θ透镜后聚焦到感光单元的扫描目标表面上；光源出射光束的光扫描方向包括相互垂直的主扫描方向和副扫描方向，f‑θ透镜在主扫描方向满足以下表达式：SAG1＞0，SAG2＞0；0＜(SAG1+SAG2)/d＜0.8。

Optical Scanning Unit and Electrophotographic Imaging Device

【技术实现步骤摘要】
光学扫描单元及电子照相成像装置
本专利技术涉及光成像及激光打印
，具体而言，涉及一种光学扫描单元及电子照相成像装置。
技术介绍
电子照相成像装置(例如激光打印机)中最重要的结构元件之一为光学扫描单元。光学扫描单元根据要成像在感光体上的图像数据调制的激光束，形成一个潜像，并以规律的速度将激光光点扫描在感光体的表面上。光扫描单元需要通过f-θ透镜，使激光束聚焦到感光体表面上。其中，光扫描方向分为主扫描方向和副扫描方向，主扫描方向为光扫描感光体的宽度方向，副扫描方向为光扫描在感光体的旋转移动的方向，主扫描方向垂直于副扫描方向。在光扫描过程中，需要减小感光体表面上扫描线的曲率，扫描线的曲率与F-θ透镜的位置误差有关。f-θ透镜的位置误差包括f-θ透镜的形状、位置变化以及扫描放大率误差，f-θ透镜的光束的入射表面和出射表面的曲率半径对扫描放大率以及光束在感光体上的扫描偏差影响较大，另外，扫描偏差还可以是由偏转器的制造误差或是偏转器在运行过程中发生的抖动引起。现有技术中，F-θ透镜由于材料、曲率等诸多问题，导致光学扫描单元存在一定的扫描偏差。因此，如何降低光学扫描单元的扫描误差成为目前亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光学扫描单元及电子照相成像装置，能够降低光学扫描单元的扫描误差，进而提高成像质量。本专利技术的实施例是这样实现的：本专利技术实施例的一方面，提供一种光学扫描单元，包括：光源以及沿光源出射光束的主光轴方向依次设置的第一光学单元、偏转装置以及f-θ透镜，光源出射的光束依次经过第一光学单元、偏转装置以及f-θ透镜后聚焦到扫描目标表面上；光源出射光束的光扫描方向包括相互垂直的主扫描方向和副扫描方向，f-θ透镜在主扫描方向满足以下表达式：SAG1＞0，SAG2＞0；0＜(SAG1+SAG2)/d＜0.8；其中，SAG表征入射表面或者出射表面的垂度，定义主扫描表面为X-Z平面，副扫描表面为Y-Z平面的XYZ坐标系，SAG1为所述f-θ透镜入射表面的Z值，SAG2为所述f-θ透镜出射表面的Z值，d为所述f-θ透镜的中心厚度。可选地，f-θ透镜在副扫描方向的放大率为Ms_fθ，满足以下表达式：-2.44≤Ms_fθ≤2.44。可选地，所述光源包括第一光源和第二光源，f-θ透镜在主扫描方向满足以下表达式：SAG1-1＞0，SAG2-1＞0，SAG1-2＞0，SAG2-2＞0；0＜(SAG1-1+SAG2-1)/d＜0.8；0＜(SAG1-2+SAG2-2)/d＜0.8；其中，SAG1-1为第一光源的光束与f-θ透镜的入射面的交点处的Z值；SAG2-1为第一光源的光束与f-θ透镜的出射面的交点处的Z值；SAG1-2为第二光源的光束与f-θ透镜的入射面的交点处的Z值；SAG2-2为第二光源的光束与f-θ透镜的出射面的交点处的Z值；d述f-θ透镜的中心厚度。可选地，第一光学单元为单个变形透镜，第一光学单元还包括折射单元和衍射单元，折射单元和衍射单元分别设置在单个变形透镜的入射光侧和出射光侧；或者，第一光学单元为准直透镜和圆柱透镜。可选地，变形透镜为塑胶材质或树脂材质，折射单元以及衍射单元通过注塑一体成型于变形透镜的入射光侧和出射光侧。可选地，在第一光学单元与光源之间设置有孔径光阑，或者，在第一光学单元与偏转装置之间设置有孔径光阑。可选地，偏转装置为具有四面镜的偏转器，或者，偏转装置为振荡器。可选地，本专利技术实施例的光学扫描单元还包括：接收经偏转装置偏转的光束的同步信号检测单元；同步信号检测单元用于获取同步信号，同步信号用于确定光学扫描单元出射光束在感光单元的扫描目标表面聚焦的起始位置。可选地，f-θ透镜为塑胶材质。本专利技术实施例的另一个方面，提供一种电子照相成像装置，包括如上所述任一项的光学扫描单元，还包括能在扫描目标表面上形成潜像的感光单元，将感光单元上的潜像显影为碳粉图像的显影单元，将碳粉图像转印到转印介质上的转印装置，以及将转印介质上的碳粉图像定影的定影装置。本专利技术实施例的有益效果包括：本专利技术实施例提供的光学扫描单元及电子照相成像装置，包括光源以及沿光源出射光束的主光轴方向依次设置的第一光学单元、偏转装置以及f-θ透镜。通过f-θ透镜对经过偏转装置偏转后的光束聚焦，使光束在感光单元的扫描目标表面上成像。f-θ透镜入射表面的Z值和出射表面的Z值之和与f-θ透镜的中心厚度d之比在0～0.8之间，减小了因f-θ透镜的入射表面和出射表面的形状设计不合理而影响光束落在感光鼓的扫描目标表面上的轨迹的几率。f-θ透镜设置为单个，降低光学扫描单元的成本，降低因为f-θ透镜设置的位置误差导致的感光单元的扫描目标表面的光束扫描曲线曲率的敏感度，提高光学设计布局的自由度，并且可以减小安装误差，提高生产效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的电子照相成像装置结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的光学扫描单元的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的光学扫描单元主扫描方向的光路示意图；图4为本专利技术实施例提供的光学扫描单元副扫描方向的光路示意图；图5为图4中偏转装置的结构示意图；图6为f-θ透镜的有效扫描宽度下的f-θ透镜入射面的主扫描方向的SAG值变化曲线图；图7为f-θ透镜的有效扫描宽度下的f-θ透镜出射面的主扫描方向的SAG值变化曲线图；图8为f-θ透镜的有效扫描宽度下的f-θ透镜入射面的SAG值和出射面的SAG值之和与f-θ透镜的中心厚度的比值关系的变化曲线图；图9为进入f-θ透镜的光束发生平行偏心0.05mm时f-θ透镜设计值与偏差值的变化曲线图；图10为进入f-θ透镜的光束倾斜0.05°时f-θ透镜设计值与偏差值的变化曲线图；图11为Y方向上的光束偏移量对应的偏移数据曲线图；图12为X方向上的光束偏移量对应的偏移数据曲线图；图13为Z方向上的光束偏移量对应的偏移数据曲线图；图14为两束光束经过偏转装置至f-θ透镜的入射面时的光线轨迹图；图15为两束光束经过偏转装置至f-θ透镜的出射面时的光线轨迹图；图16为X方向上的光束倾斜角度对应的偏移数据曲线图；图17为Y方向上的光束倾斜角度对应的偏移数据曲线图；图18为Z方向上的光束倾斜角度对应的偏移数据曲线图。图标：100-光学扫描单元；10-光源；20-偏转装置；30-第一光学单元；40-f-θ透镜；50-支撑单元；200-电子照相成像装置；210-感光单元；220-显影单元；230-转印装置；240-定影装置。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学扫描单元，其特征在于，包括：光源以及沿所述光源出射光束的主光轴方向依次设置的第一光学单元、偏转装置以及f‑θ透镜，所述光源出射的光束依次经过所述第一光学单元、所述偏转装置以及所述f‑θ透镜后聚焦到扫描目标表面上；所述光源出射光束的光扫描方向包括相互垂直的主扫描方向和副扫描方向，所述f‑θ透镜在所述主扫描方向满足以下表达式：SAG1＞0，SAG2＞0；0＜(SAG1+SAG2)/d＜0.8；其中，SAG表征入射表面或者出射表面的垂度，定义主扫描表面为X‑Z平面，副扫描表面为Y‑Z平面的XYZ坐标系，SAG1为所述f‑θ透镜入射表面的Z值，SAG2为所述f‑θ透镜出射表面的Z值，d为所述f‑θ透镜的中心厚度。

【技术特征摘要】
1.一种光学扫描单元，其特征在于，包括：光源以及沿所述光源出射光束的主光轴方向依次设置的第一光学单元、偏转装置以及f-θ透镜，所述光源出射的光束依次经过所述第一光学单元、所述偏转装置以及所述f-θ透镜后聚焦到扫描目标表面上；所述光源出射光束的光扫描方向包括相互垂直的主扫描方向和副扫描方向，所述f-θ透镜在所述主扫描方向满足以下表达式：SAG1＞0，SAG2＞0；0＜(SAG1+SAG2)/d＜0.8；其中，SAG表征入射表面或者出射表面的垂度，定义主扫描表面为X-Z平面，副扫描表面为Y-Z平面的XYZ坐标系，SAG1为所述f-θ透镜入射表面的Z值，SAG2为所述f-θ透镜出射表面的Z值，d为所述f-θ透镜的中心厚度。2.根据权利要求1所述的光学扫描单元，其特征在于，所述f-θ透镜在所述副扫描方向的放大率为Ms_fθ，满足以下表达式：-2.44≤Ms_fθ≤2.44。3.根据权利要求1所述的光学扫描单元，其特征在于，所述光源包括第一发光点和第二发光点，所述f-θ透镜在所述主扫描方向满足以下表达式：SAG1-1＞0，SAG2-1＞0，SAG1-2＞0，SAG2-2＞0；0＜(SAG1-1+SAG2-1)/d＜0.8；0＜(SAG1-2+SAG2-2)/d＜0.8；其中，SAG1-1为所述第一发光点的光束与所述f-θ透镜的入射面的交点处的Z值；SAG2-1为所述第一发光点的光束与所述f-θ透镜的出射面的交点处的Z值；SAG1-2为所述第二发光点的光束与所述f-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣华，王超，王东宁，
申请(专利权)人：珠海奔图电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44