光学扫描装置和成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光学扫描装置和一种成像装置。该光学扫描装置包括：光源；第一光学元件，该第一光学元件将从所述光源发射的光转换为平行光；偏转元件，该偏转元件使所述光沿快扫描方向偏转以利用所述光以恒定速度扫描待扫描物体的表面；第二光学元件，该第二光学元件将所述光引导至所述偏转元件；以及第三光学元件，该第三光学元件将由所述偏转元件偏转的所述光聚焦到所述待扫描物体的表面上，所述第三光学元件的与所述光相交的表面中的至少一个表面包括仅影响图像平面处的快扫描方向特性或慢扫描方向特性中的一个的表面形状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学扫描装置和一种成像装置，更具体地说，涉及 这样一种光学扫描装置和包括该光学扫描装置的成像装置，该光学扫描 装置通过偏转元件使从多个光源发射的光束偏转从而进行扫描曝光。
技术介绍
近年来，在成像装置中，文档的多色生产已经取得进展并已经试图 改进彩色成像的生产率。利用多个感光体来改进彩色成像生产率的彩色 激光打印机已经投入市场。在用于利用多个感光体的成像装置的曝光装置中，使用了这样的系 统，在该系统中多个与相应感光体对应的扫描装置布置成列。然而，为 了减小尺寸，减少构件的数量并进一步降低成本，己经提出了这样的系 统，在该系统中多个光束由单个偏转器偏转以扫描多个感光体。作为用于在相应感光鼓的感光表面上形成静电潜像的扫描光学系 统，存在这样的系统，在该系统中对相应的感光鼓一对一地设置多面镜 和图像聚焦光学系统。然而，设置四组多面镜和图像聚焦光学系统在成 本方面存在问题。因此，近年来已有这样的扫描光学系统，其中共用单 个多面镜并同时利用多个激光束流进行扫描，之后将激光束流分别入射 至各个对应的聚焦光学系统并引导至相应的感光鼓。为了将多个激光束分别分开地照射到多个扫描表面上，必须在通过 多面镜进行偏转反射之后将多个激光束分离，并且对于波长相同的光源， 必须进行空间分离。例如可通过使激光束在慢扫描平面中以斜角入射到 多面镜的偏转表面(反射表面)上而实现所需的空间分离。然而，在光 学结构紧凑的扫描光学装置中，因为用于空间分离的光路长度较短，所 以反射表面上的倾斜入射角较大。因此出现了这样的问题，即，被扫描表面上的扫描线弯曲从而使图像聚焦性能降低。己经提出了一结构(例如，参见日本专利申请特开平10-073778号 公报)，其中一复曲面透镜(构成f-e透镜的旋转异步透镜)的透镜形状 设有沿着入射光束的扫描线路径弯曲的母线，从而防止图像聚焦性能的 降低，并且复曲面透镜的至少一个透镜表面的母线相对于光轴沿着慢扫 描方向偏移预定量，从而校正扫描线的曲率，使得能够通过倾斜入射实 现多个光束的空间分离，并可减小多面镜的厚度和重量。在上述结构中，在分成单个透镜和公共透镜的f-e透镜中，在单个透镜的透射表面处使用母线弯曲面，并在径向偏移(sagittal offsetting)时 应用弯曲(扫描线曲率)校正，其中多个光束沿慢扫描方向以分别不同 的角度入射。然而，为了李倾斜入射时良好地校正成像特性，可在公共 透镜处沿慢扫描方向提供动力，然后必须在最终图像平面的位置处沿慢 扫描方向校正图像平面曲率。然而，利用上述结构校正图像平面曲率是 比较困难的。可选的是，已经提出了一种扫描光学系统(例如，参见日本专利申 请特开2003-149573号公报)，该扫描光学系统使用这样的结构，其中多 个入射到多面镜的激光束相对于与该多面镜的中心轴线正交的平面倾斜，并且所述扫描光学系统在良好地保持f-e特性、图像平面曲率等的同时校正扫描线曲率。在公共透镜处，使用变形的非球面表面，在该表面处单独地将沿快 扫描方向的截面的形状定义为沿快扫描方向的距离的函数，并将沿慢扫 描方向的曲率定义为沿快扫描方向的距离的函数。在单个透镜处，使用 这样的表面，在该表面处距基准平面的下垂量(sag amount)表示为沿快 扫描方向和慢扫描方向距光轴的相应距离的函数。在该情况下，为同一表面提供复曲面形状以产生沿快扫描方向的期 望特性，以及提供复曲面形状以产生沿慢扫描方向的期望特性，从而在 模具修正等时单独地修正快扫描方向和慢扫描方向的特性以推进初始性 能是比较困难的。艮口，如果修正了慢扫描方向特性，则快扫描方向特性将也会一起改变。从而，即使可以调整至对一个方向来说最好的状态，对另一方向的 性能来说也可能受到不利影响。
技术实现思路
考虑到上述情况，本专利技术提供一种光学扫描装置和一种成像装置， 通过所述光学扫描装置和成像装置可以彼此独立地调整快扫描方向特性 和慢扫描方向特性。在本专利技术的一个方面中， 一种光学扫描装置包括光源；第一光学 元件，该第一光学元件将从所述光源发射的光转换为平行光；偏转元件， 该偏转元件使所述光沿快扫描方向偏转以利用所述光以恒定速度扫描待 扫描物体的表面；第二光学元件，该第二光学元件将所述光引导至所述 偏转元件；以及第三光学元件，该第三光学元件将由所述偏转元件偏转 的所述光聚焦到所述待扫描物体的表面上，所述第三光学元件的与所述 光相交的表面中的至少一个表面包括仅影响图像平面处的快扫描方向特 性或慢扫描方向特性中一个的表面形状。通过本专利技术上述方面的结构，不包括影响快扫描方向性能的特性的 表面被应用于用以满足慢扫描方向特性的表面。因此，可以针对所述快 扫描方向和所述慢扫描方向独立地调整透镜的特性，从而可追求光学性 能。在本专利技术另一方面的光学扫描装置中，入射至所述偏转元件的所述 光相对于所述慢扫描方向以一角度入射。通过本专利技术上述方面的结构，可以减小所述装置的尺寸。特别的是， 在多个束(光)入射至所述偏转元件的情况下，因为沿所述慢扫描方向 的多个束(光)可通过，所以可特别减小所述装置的尺寸。在本专利技术另一方面的光学扫描装置中，所述第三光学元件的与所述 光相交的表面中的所述至少一个表面包括校正沿所述慢扫描方向的图像 平面曲率和扫描线曲率的表面形状。通过本专利技术上述方面的结构，所述第三光学元件的所述一个表面包 括校正沿所述慢扫描方向的图像平面曲率和扫描线曲率的表面形状。从而，可以针对所述快扫描方向和所述慢扫描方向独立地调整所述透镜的 特性。在本专利技术另一方面的光学扫描装置中，所述第三光学元件的与所述 光相交的表面中的所述至少一个表面包括沿所述慢扫描方向校正沿着所 述待扫描表面的扫描线形状和聚焦特性的表面形状，并且该表面形状沿 所述快扫描方向没有透镜光学能力，并且所述至少一个表面由以下方程 描述，其中坐标由(x,y,z)表示，沿所述慢扫描方向的坐标为X，沿所述快扫描方向的坐标为y,沿光轴方向的坐标为z，Co是在光轴原点处的沿所述慢扫描方向的曲率半径，B2n是慢扫描方向的曲率半径相对于所述快扫描方向的高次系数，X0、八211均是沿慢扫描 方向的母线形状，所述至少一个表面是通过用以x-y平面中的xl(y)作为峰值点而产生 的母线连接具有针对沿所述快扫描方向的位置y而确定的曲率半径R(y) 的圆弧而形成的表面，<formula>formula see original document page 8</formula>通过本专利技术上述方面的结构，不包括影响快扫描方向性能的特性的 '表面被应用于用来满足慢扫描方向性能的表面。因此，可以针对所述快 扫描方向和所述慢扫描方向独立地调整透镜的特性，从而可追求光学性 能。在本专利技术另一方面的光学扫描装置中，所述第三光学元件包括多个 透镜。: 通过本专利技术上述方面的结构，因为使用了多个透镜，所以增加了可 利用的表面的数量。因此，可以针对所述快扫描方向和所述慢扫描方向 独立地调整所述透镜的特性，从而可更加容易地追求光学性能。在本专利技术另一方面的光学扫描装置中，通过来自多个光源的多个光对多个待扫描物体的多个待扫描表面进行扫描曝光。本专利技术上述方面的结构可应用于利用从多个光源发射的光(束)对 多个感光体进行扫描曝光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学扫描装置，该光学扫描装置包括：光源；第一光学元件，该第一光学元件将从所述光源发射的光转换为平行光；偏转元件，该偏转元件使所述光沿快扫描方向偏转以利用所述光以恒定速度扫描待扫描物体的表面；第二光学元件， 该第二光学元件将所述光引导至所述偏转元件；以及第三光学元件，该第三光学元件将由所述偏转元件偏转的所述光聚焦到所述待扫描物体的所述表面上，所述第三光学元件的与所述光相交的表面中的至少一个表面包括仅影响图像平面处的快扫描方向特性或慢扫描 方向特性中的一个的表面形状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木善之，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]