光扫描系统和采用该光扫描系统的成像设备技术方案

提供一种光扫描系统，该光扫描系统包括：光源单元，用于发射光；和光偏转器，具有正弦摆动偏转面，用于偏转并扫描从光源单元发出的光。当所述偏转面被布置为将光引导向扫描范围的中心时，所述偏转面的最大偏转角Φ↓［０］满足２０°≤Φ↓［０］≤２５°。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光扫描系统和一种采用该光扫描系统的成像设备。更具体地讲，本专利技术涉及一种具有正弦摆动偏转面的光扫描系统和一种利用该光扫描系统的成像设备。
技术介绍
诸如激光扫描单元(LSU)的光扫描系统被应用于将图像印制在纸上的成像设备，如复印机、打印机或传真机。光扫描系统利用视频信号，通过将从诸如半导体激光器的光源发出的光扫描到成像设备的感光介质上来形成静电潜像。通过将形成在所述感光介质上的静电潜像转印到诸如纸张的介质上来生成图像。光扫描系统包括光偏转器，所述光偏转器以恒定速度扫描从激光光源发出的激光束。通常，光扫描系统采用旋转式多边形反射镜作为光偏转器，其通过旋转并反射激光束来以恒定的线速度水平扫描入射激光束。f-θ透镜被用作成像透镜，以便所述旋转式多边形反射镜可以以恒定的速度将光扫描到感光介质上，例如扫描到成像设备的感光鼓的表面上。然而，由于需要旋转式多边形反射镜以及用于使所述旋转式多边形反射镜旋转的电机，所以光扫描系统的尺寸增加，并且光扫描系统易于受到振动和噪声的影响。已尝试使用正弦摆动光偏转器作为光偏转器。第开平9-33843号日本专利公开公报(1997年2月7日公布)公开了一种包括正弦摆动光偏转器的光扫描系统。由所述正弦摆动光偏转器反射并入射到成像透镜上的光的角度依照三角函数随时间变化。因此，在这种情况下，f-arcsinθ透镜被用作成像透镜。采用所述正弦摆动光偏转器的光扫描系统的优点在于功率消耗低、光偏转器结构紧凑、没有金属疲劳，耐久性好。然而，用作成像透镜的f-arcsinθ透镜的结构复杂，从而阻碍了系统小型化和成本降低。因此，需要一种具有改进的正弦摆动光偏转器的光扫描系统。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供一种在不使用f-arcsinθ透镜作为成像透镜的情况下使用正弦摆动光偏转器的光扫描系统以及采用该光扫描系统的成像设备。根据本专利技术的一方面，提供一种光扫描系统，其包括光源单元，用于发射光；和光偏转器，具有正弦摆动偏转面，用于偏转并扫描从光源单元发出的光。当所述偏转面被布置为将光引导向扫描范围的中心时，所述偏转面的最大偏转角Ф0满足20°≤Ф0≤25°。所述光扫描系统还可包括聚焦透镜系统，所述聚焦透镜系统包括至少一个透镜，用于将由所述光偏转器偏转和扫描的光聚焦到将被扫描的表面上。所述光偏转器的偏转面与所述聚焦透镜系统之间的距离可以在所述偏转面与将被扫描的表面之间的距离的10％范围内。所述聚焦透镜系统可关于光轴旋转对称。所述的光扫描系统还可包括布置在所述光源单元和所述偏转面之间的用于聚焦光的聚焦透镜系统，其中，物镜后扫描被执行。所述光偏转器可包括正弦摆动微电子机械系统(MEMS)装置。相对于扫描范围的中心的最大扫描角度θ0可满足θ0≤1.5Ф0。根据本专利技术的另一方面，提供一种成像设备，其包括扫描光的光扫描系统；和感光介质，利用由所述光扫描系统扫描的光在所述感光介质上形成静电潜像。通过下面结合附图公开了本专利技术示例性实施例的详细描述，本专利技术的其他目的、优点和突出特点将变得明显。附图说明通过参照附图对本专利技术示例性实施例进行详细描述，本专利技术的上述和其他特点和优点将变得明显，其中图1是示出根据本专利技术示例性实施例的光扫描系统的光学布置的俯视图；图2是示出正弦摆动偏转面的最大偏转角和扫描角度的示图；图3A是示出由正弦摆动偏转面反射的光的扫描角度以正弦方式随时间变化的角度对时间的曲线图；图3B是示出由正弦摆动偏转面进行扫描的光的正弦分量、正切分量和线性分量的像高对时间的曲线图；图4是示出当偏转面以22.5°的最大偏转角Φ0正弦摆动时的像高对时间的曲线图，所述像高对时间的曲线图在与约70％对应的时间间隔内是线性的；图5A是示出当偏转面以20°的最大偏转角Φ0正弦摆动时的像高对时间的曲线图，所述像高对时间的曲线图在与约60％对应的时间间隔内是线性的；图5B是示出当偏转面以25°的最大偏转角Φ0正弦摆动时的像高对时间的曲线图，所述像高对时间的曲线图在与约80％对应的时间间隔内是线性的；图6是示出由布置在光偏转器和将被扫描的表面之间的聚焦透镜系统50聚焦的光的光路的俯视图；图7是示出根据本专利技术另一示例性实施例的光扫描系统的光学布置的俯视图，其中，聚焦透镜系统布置在光源单元和光偏转器之间，并且物镜后扫描被执行。贯穿附图，相同的标号将被理解为表示相同的部件、组件和结构。具体实施例方式参照附图更充分地描述本专利技术，本专利技术的示例性实施例示出于附图中。图1是示出根据本专利技术示例性实施例的光扫描系统的光学布置的俯视图。参照图1，所述光扫描系统包括发射光的光源单元10和使从光源单元10发出的光偏转的光偏转器30。所述光扫描系统还可包括聚焦透镜系统50，用于将光偏转器30所偏转的光聚焦到将被扫描的表面上。光源单元10可包括发射光的光源11和对从光源11发出的光进行准直的准直透镜13。光源11被调制为选择性地将光仅发射到成像设备的感光介质1的将形成静电潜像的部分。光源11可以是半导体激光器。光源11可以是发射单个光束的单光源，或者包括发射多个光束的多个光源11。光偏转器30沿感光介质1的主扫描方向偏转并扫描从光源11发出的光束。光偏转器30通过使偏转镜31正弦摆动来使从光源11发射到偏转镜31的偏转面31a的光束沿感光介质1的主扫描方向偏转并扫描。光偏转器30可以是正弦摆动微电子机械系统(MEMS)装置。用作光偏转器30的MEMS装置包括微镜以及使微镜正弦摆动的驱动单元(未示出)。所述微镜是偏转镜31，所述微镜的表面是偏转面31a。当偏转镜31正弦摆动时，偏转面31a也正弦摆动。图2是示出正弦摆动偏转面31a的最大偏转角和扫描角度的示图。参照图2，l表示位于扫描范围的中心的中心轴，由实线表示的偏转镜31具有偏转面31a，偏转面31a被布置为将光引导向扫描范围的中心。扫描范围的中心对应于当光沿主扫描方向被扫描到将被扫描的表面上时所形成的有效扫描线宽的中心，例如感光介质1的有效感光区域的中心。当光偏转器30的偏转面31a被布置为将光引导向扫描范围的中心时，偏转面31a的最大偏转角Φ0可满足20°≤Φ0≤25°…(1)。当最大偏转角为Φ0时，由于偏转面31a在-Φ0至+Φ0的范围内周期性地正弦摆动，所以光偏转器30的偏转面31a的最大偏转角的总的范围变为2Φ0。当光偏转面31a被布置为将这样偏转并扫描的光引导向图2中的位于扫描范围的中心的中心轴l，并且光以角度A入射在光偏转面31a上时，偏转面31a将光以角度A反射向中心轴l。因此，入射光和反射光(偏转的光)的总的角度范围为2A。当偏转面31a转动Φ0时，光以角度A-Φ0入射在偏转面31a上，从而入射光和反射光的总的角度范围为2(A-Φ0)。假设当偏转面31a被布置为将光反射并引导向位于扫描范围的中心的中心轴l时，所述光的中心光为第一光；当偏转面31a转动Φ0以反射光时，所述光的中心光为第二光。第一光和第二光之间的角度为2A-2(A-Φ0)＝2Φ0。即，当偏转面31a转动Φ0时，光在扫描角度范围2Φ0内扫描。由于当偏转面31a被布置为将光引导向扫描范围的中心时，偏转面31a在+Φ0至-Φ0的范围内正弦摆动，因此光在-2Φ0至+2Φ0，即4Φ0的总的扫描角度范围内扫描。在本示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光扫描系统，包括：光源单元，用于发射光；和光偏转器，具有正弦摆动偏转面，用于偏转并扫描从光源单元发出的光，其中，当所述偏转面被布置为将光引导向扫描范围的中心时，所述偏转面的最大偏转角Φ↓［０］满足２０°≤Φ↓［０ ］≤２５°。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张京男，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]