CN101424784B - 光学扫描装置和利用该光学扫描装置的图像形成设备 - Google Patents

Abstract

光学扫描装置和图像形成设备，光学扫描装置包含：光学偏转器，扫描偏转光源部件发射的光束；成像光学系统，将光学偏转器扫描偏转的光束成像在扫描表面上；入射到光学偏转器的光束在副扫描截面中垂直入射；入射到光学偏转器的光束在主扫描截面中对于成像光学系统光轴成一角度入射，沿光学偏转器和扫描表面间的光路具有透射型成像光学元件和反射型光学元件，其从光学偏转器按上述次序布置；当副扫描截面中反射型光学元件反射的光束主光线与反射型光学元件的法线间的角为θ时，满足θ≤45度；在副扫描截面中，为避免与反射型光学元件反射的光路的干扰，透射型成像光学元件外形中心线位于入射光束主光线的远离反射型光学元件反射的光路的一侧。

Description

光学扫描装置和利用该光学扫描装置的图像形成设备 

技术领域

本发明涉及光学扫描装置和利用该光学扫描装置的图像形成设备。本发明尤其可适用于诸如例如具有电子照相处理的激光束打印机(LBP)、数字复印机或多功能打印机之类的图像形成设备中。 

背景技术

常规上，关于彩色图像形成设备已提出了各种提案，所述彩色图像形成设备包括多个光学扫描装置，每个光学扫描装置具有光源部件、偏转部件和成像光学系统，并且在所述彩色图像形成设备中，从所述多个光学扫描装置射出的光束被引导到分别与这些光束相对应的多个图像承载构件上，从而产生彩色图像。 

现在参照图12-图14，将说明作为比较示例的彩色图像形成设备的主要结构和光学功能。 

图12所示的彩色图像形成设备包含对应于黄色、品红色、青色和黑色的独立的图像承载构件(此后称为“感光鼓”)20。每个感光鼓20由涂覆了感光层的导电构件构成。静电潜像通过来自光学扫描装置的光束(激光束)而形成在其上。 

在图12中，21表示光学扫描装置(扫描光学装置)，其用于基于来自图像读取设备或个人计算机的已向其施加的图像信息而投射光束。 

22表示显影装置，用于利用摩擦带电的调色剂颗粒在感光鼓上形成调色剂图像；23表示中间转印带，用于将感光鼓上的调色剂图像传送到转印纸页上。 

24表示纸匣，用于存储要在其上产生调色剂图像的纸页；25表 示熔化定影装置，用于借助热而在纸页上融化转印到该纸页上的调色剂图像。 

26表示堆纸盘，其上定影了调色剂图像的转印纸页被装载到该堆纸盘上。27表示清洁装置，用于清洁残留在感光鼓上的任何调色剂颗粒。 

在图12中，关于图像形成，基于图像信息通过激光发射从光学扫描装置照射的光束被投射到感光鼓上，由此静电潜像形成在借助于充电装置而被充电的感光鼓上。 

之后，在显影装置22内摩擦带电的调色剂颗粒附着到静电潜像上，从而在感光鼓上形成调色剂图像。 

然后，调色剂图像从感光鼓被转印到中间转印带上，接着其被再次转印到从安装在主组件的底部的纸匣传送来的纸页上，由此在纸页上形成图像。 

由此转印到纸页上的图像的调色剂被定影装置25定影，并且纸页被排出到堆纸盘26上。 

图13是示出图12的图像形成站的副扫描截面视图。在图13中，图像形成站由两个光学扫描装置SR和SL构成。由于这两个光学扫描装置SR和SL关于光学偏转器28具有横向对称的结构，因此只向它们中的一个(光学扫描装置SR)分配附图标记，并且将仅描述这一个光学扫描装置。 

图中的光学扫描装置包含旋转多面反射镜28(此后也称为“多面反射镜”)和两个f-θ透镜29和30，所述旋转多面反射镜28用于扫描地偏转基于所述图像信息而发射的光束(激光束)，所述f-θ透镜29和30用于对光束执行恒定速度扫描，并且将所述光束在感光鼓上成像为光斑状形状。 

然后，通过f-θ透镜29和30的光束经由用于将光向着预定方向反射的多个反射镜31a-31d而前进，并且穿过用于保护光学扫描装置以防灰尘的防尘玻璃32。 

然后，静电潜像借助通过了防尘玻璃32的光束而形成在感光鼓 表面上。 

在这种类型的光学扫描装置中，在向着图像形成设备尺寸小型化的趋势中，采用了利用诸如图13所示的一个多面反射镜马达单元扫描和曝光四个感光鼓的方法。 

此方法利用两个光学扫描装置SR和SL来将多个光束分别向着多面反射镜28的对置的表面投射。 

每个光学扫描装置SR或SL在多面反射镜28的偏转表面(反射表面)上投射在垂直方向上平行地相互偏移预定距离的两条光束，以执行偏转扫描。 

设置了两件f-θ透镜29和30以分别将上下光路的这些光束成像在感光鼓上。 

这两个f-θ透镜29和30中的每一个在两个垂直高度即其高低表面部分上具有相同的透镜表面。这样的f-θ透镜可以通过粘合两个透镜片而制成，或者可以通过一体模制作为模制透镜而制成。 

在具有如上所述的两个垂直高度的光学扫描装置中，必需使用用于分别将光束扫描偏转到上下光路的偏转表面。因而，利用了大厚度的多面反射镜或具有两水平结构的多面反射镜。 

在这种结构中，驱动大尺寸多面反射镜的马达的载荷必须大。 

与此相对照，图14中示出了其中多面反射镜具有更薄的厚度的彩色图像形成设备。 

在图14中，图像形成站由两个光学扫描装置SR和SL构成。由于这两个光学扫描装置SR和SL关于光学偏转器33具有横向对称的结构，因此只向它们中的一个(光学扫描装置SR)分配附图标记，并且将仅描述这一个光学扫描装置。 

在这种情况下，通过使各光束在副扫描截面上以不同角度(倾斜入射)入射到多面反射镜33的偏转表面33a上，将多面反射镜33制作得更薄(倾斜入射光学系统)。 

在由多面反射镜33扫描偏转之后，光束通过两个公用f-θ透镜35和36。

接着，通过f-θ透镜35和36的光束中之一(U)经由两个反射镜34a和34c和一件凹面反射镜34b被引导到感光鼓38a。 

此外，通过f-θ透镜35和36的光束中的另一个(L)经由两个反射镜34d和34f和一件凹面反射镜34e被引导到感光鼓38b。 

在该图中，通过使用布置在光路中间的反射镜34d执行光束的光路的分离。 

更具体地说，偏转扫描图中下部的光束L被反射镜34d在图中向上反射，从而其与偏转扫描该图中的上部的光束U交叉。然后，光束L借助布置在光学箱的上部的多个反射镜34c和34f而被引导到感光鼓38b。 

在图14中，如上所述，使用多个反射镜将多个光束引导到相应的感光鼓表面(参见以下的专利文献1-6)。 

[专利文献1] 

日本专利申请特开No.2004-21133 

[专利文献2] 

日本专利申请特开No.2000-231074 

[专利文献3] 

日本专利申请特开No.2005-338573 

[专利文献4] 

日本专利申请特开No.7-287180 

[专利文献5] 

日本专利申请特开No.62-267419 

[专利文献6] 

日本专利申请特开No.2004-317790 

上文作为比较示例描述的彩色图像形成设备包含以下要提及的各种问题。 

第一个问题是，其需要很多的反射镜来将光束引至感光鼓。 

例如，在图13中，遍布在同一光路中使用三件反射镜31b、31c、31d。

此外，在图14中，还遍布在同一光路中使用三件反射镜34a、34b、34c(34d、34e、34f)。 

这导致由于组件件数增大引起的装置的复杂度，并且还导致需要用于容纳这些反射镜的空间。这引起总体系统尺寸的增大。 

与之相对照，专利文献1提出了一种降低光学扫描装置的副扫描方向上的高度、并且降低反射镜件数的方法。 

在这种方法中，光路被特别地设计，在考虑成像透镜的尺寸的同时，光路被延展以避开成像透镜。 

此外，专利文献3提出了一种降低光学扫描装置的副扫描方向上的高度的方法。 

在该专利文献3中，在考虑反射镜的反射角、从成像透镜到反射镜的距离以及成像透镜的高度的同时尝试降低装置的高度。特别地，其中声称，通过将成像透镜的高度限制为6-10mm，光路的反射角可以被降低。 

然而，如果在由已被广泛用于成像透镜的树脂制成的透镜(此后也称为“树脂透镜”)的情况下降低成像透镜的高度，将会产生以下的问题。 

在通过使用模具而模制的树脂透镜中，如果透镜高度相对于透镜光轴方向的厚度降低，则在透镜刚从模具中脱离之后的冷却过程期间，冷却发生并从透镜的上部和下部进展。 

结果，容易在透镜内部在副扫描截面内(透镜高度方向上)生成折射率分布和双折射分布。 

结果，副扫描方向上的成像性能将显著降低。因此可以说，实际上难以像专利文献3中所提出的那样降低透镜高度。 

此外，在诸如图14中所示之类的倾斜入射光学系统中，还有另一个问题，即由于在副扫描截面中光束倾斜入射到f-θ透镜(成像透镜)上，因此像差恶化并且光斑成像性能降低。此外，扫描表面上的扫描线弯曲。 

与此相对照，在专利文献6中，如示出了第三实施例的图10所示，两件结构的f-θ透镜在副扫描方向上的焦度分配集中于第二f-θ透镜，并且第二f-θ透镜在副扫描截面中相对于光束偏移。 

利用此布置，实现了像差恶化的降低和扫描线弯曲量的降低。 

关于光路设置，如公报的图13所示，光路延展为围绕透镜。 

在专利文献4和5中，如专利文献6那样，f-θ透镜的一部分在副扫描截面上相对于光束偏移。 

采用这些结构以避免成像透镜的表面反射重影(ghost)，并且假设要被偏移的所有成像透镜在副扫描方向上具有曲率以及焦度。 

专利文献4和5没有充分讨论用于降低总体系统的尺寸的方法。 

专利文献2公开了其中成像透镜倾斜大约1-4度以避免重影的示例，以及其中在将扫描光束引导通过成像透镜两次之后使光束在副扫描截面内倾斜入射以分离光路的示例。 

接着，如专利文献6那样，试图限定柱体反射镜的反射角，以降低倾斜入射造成的光斑成像性能的恶化和扫描线弯曲。 

然而，专利文献2没有充分讨论用于降低总体系统的尺寸的光路延展。 

发明内容

本发明提供了一种小型光学扫描装置和使用这种光学扫描装置的图像形成设备，通过该小型光学扫描装置，有助于光路延展，并且可以降低装置在副扫描方向上的高度。 

根据本发明的一个方面，提供一种光学扫描装置，包含：光学偏转器，其被配置为扫描偏转从光源部件发射的光束；以及成像光学系统，其被配置为将所述光学偏转器的偏转表面扫描偏转的光束成像在扫描表面上；其中入射到所述光学偏转器的偏转表面上的所述光束在副扫描截面中垂直入射到偏转表面上，其中入射到所述光学偏转器的偏转表面上的所述光束在主扫描截面中相对于所述成像光学系统的光轴成一角度入射，其中，沿着所述光学偏转器和所述扫描表面之间的光路，具有构成所述成像光学系统的透射型成像光学元件并且具有反 射型光学元件，所述透射型成像光学元件和反射型光学元件从所述光学偏转器被依次布置，其中，当在副扫描截面中由所述反射型光学元件反射的光束的主光线与所述反射型光学元件的法线之间限定的角由θ表示时，满足θ≤45度的条件，并且其中，在副扫描截面中，所述透射型成像光学元件被布置为：为了避免与所述反射型光学元件反射的光路的干扰，所述透射型成像光学元件的外形中心线(contour centralline)位于入射在所述透射型成像光学元件上的光束的主光线的远离由所述反射型光学元件反射的光路的一侧。 

当在副扫描截面中由所述反射型光学元件反射的光束的主光线与所述反射型光学元件的法线之间限定的角由θ表示时，可以满足θ≤30度的条件。 

当所述透射型成像光学元件在副扫描截面中的焦度由 

表示，并且所述成像光学系统在副扫描截面中的焦度由 表示时，可以满足 

的条件。 

当所述透射型成像光学元件的光入射表面在副扫描方向上的曲率半径由R1(mm)表示，并且所述透射型成像光学元件的光出射表面在副扫描方向上的曲率半径由R2(mm)表示时，可以满足|1/R1|+|1/R2|＜0.0067(1/mm)的条件。 

在副扫描截面中，所述透射型成像光学元件的光轴可以与所述透射型成像光学元件的外形中心线不符，并且在副扫描截面中，入射在所述透射型成像光学元件上的光束的主光线可以通过所述透射型成像光学元件的光轴。 

所述透射型成像光学元件可以由树脂材料制成。 

当在副扫描截面中保持所述透射型成像光学元件的保持框架的外部配置的高度由H(mm)表示，并且从所述外形中心线到入射在所述透射型成像光学元件的光入射表面上的光束的主光线的物理距离由dZ(mm)表示时，可以满足0.05＜dZ/H＜0.5的条件。 

所述透射型成像光学元件可以具有用于在主扫描截面内定位的基准表面，该基准表面可以布置在所述透射型成像光学元件的光学表面的有效区域之外。 

所述透射型成像光学元件可以具有用于在主扫描截面中确定基准位置的基准突出部，所述突出部可以设置在所述透射型成像光学元件的光入射表面侧处。 

在副扫描截面中，所述透射型成像光学元件可以具有用于在主扫描截面中确定基准位置的凹形基准构件，所述凹形基准构件可以设置在所述透射型成像光学元件在副扫描方向上的外围部分处。 

在副扫描截面中，用于保持所述透射型成像光学元件的保持框架在副扫描方向上的外围部分的端面可以具有沿着由所述反射型光学元件反射的光路逐渐变细(tapered)的形状。 

根据本发明的另一个方面，提供一种光学扫描装置，包含：两个如上所记载的成像光学系统，其被布置在副扫描截面中夹着所述光学偏转器。 

根据本发明的又一个方面，提供一种图像形成设备，包含：如上所记载的光学扫描装置；感光构件，布置在所述扫描表面处；显影装置，其被配置为将通过由所述光学扫描装置扫描的光束形成在所述感光构件上的静电潜像显影为调色剂图像；转印装置，其被配置为将显影的调色剂图像转印到转印材料上；以及定影装置，其被配置为将转印的调色剂图像定影到转印材料上。 

根据本发明的再一个方面，提供一种图像形成设备，包含：如上所记载的光学扫描装置；以及打印机控制器，其被配置为将从外部设备输入其中的已编码数据转换成图像信号，并且将所述图像信号输入到所述光学扫描装置。 

结合附图考虑本发明的优选实施例的以下描述，本发明的这些和其他目的、特征和优点将变得更加清晰。 

附图说明

图1是本发明的第一实施例的副扫描截面视图。 

图2是本发明的第一实施例的主扫描截面视图。

图3是本发明的第一实施例的副扫描截面视图的一部分的放大视图。 

图4是本发明的第二实施例的副扫描截面视图的一部分的放大视图。 

图5是本发明的第三实施例的副扫描截面视图的一部分的放大视图。 

图6是本发明的第四实施例的主扫描截面视图。 

图7是本发明的第五实施例的主扫描截面视图。 

图8是本发明的第六实施例的主扫描截面视图。 

图9是本发明的第七实施例的副扫描截面视图的一部分的放大视图。 

图10是根据本发明的图像形成设备的主要部分的截面视图。 

图11是根据本发明的彩色图像形成设备的主要部分的截面视图。 

图12是常规图像形成设备的主要部分的截面视图。 

图13是作为比较示例的图像形成设备的主要部分的截面视图。 

图14是作为比较示例的图像形成设备的主要部分的截面视图。 

具体实施方式

在本发明中，术语“光路长度”指的是从光学偏转器的偏转点到要扫描的表面(扫描表面)的光学距离。 

在此，应该指出，在本发明中，词语“光学距离”意味着“光束在光路进展的状态下前进的距离”。 

并且，应该指出，在本发明中，词语“物理距离”意味着连接扫描表面11和光学偏转器5的直线的长度。 

将参照附图描述本发明的优选实施例。 

[第一实施例] 

图1是本发明的第一实施例的主要部分沿副扫描方向的截面视图(副扫描截面视图)。图2是本发明的第一实施例的主要部分沿主扫 描方向的截面视图(主扫描截面视图)。图3是图1的一部分在副扫描方向上的截面视图(副扫描截面视图)。 

应该指出，在以下描述中，术语“主扫描方向”(Y方向)指的是光束被光学偏转器扫描偏转的方向。 

术语“副扫描方向”(Z方向)指的是平行于偏转部件的旋转轴的方向。 

术语“主扫描截面”指的是副扫描方向(Z方向)作为法线的平面。 

术语“副扫描截面”指的是主扫描方向(Y方向)作为法线的平面。 

在图1-图3中，图像形成设备包含两个光学扫描装置SR和SL。由于这两个光学扫描装置SR和SL关于光学偏转器5具有横向对称的结构，并且它们具有相同的光学功能，因此以下描述将主要关于光学扫描装置SR进行。 

在这些图中，1表示包含半导体激光器的光源部件。2表示聚光透镜(准直透镜)，其用于将从光源部件1发射的发散光束转换为平行光束。 

应该指出，入射到聚光透镜2上的光束不限于平行光束，而是可以是会聚光束或发散光束。 

3表示孔径光阑，其限制通过其的光束以对光束外形进行整型。4表示柱体透镜，其仅在副扫描截面(副扫描方向)中具有预定焦度。其用来在副扫描截面中将通过孔径光阑3的光束成像在以下将描述的偏转部件5的偏转表面(反射表面)51上作为线像。 

应该指出，聚光透镜2和柱体透镜4可以被整体构成作为单个光学元件(变形透镜)。 

此外，诸如聚光透镜2、孔径光阑3和柱体透镜4之类的元件是使来自光源部件的光束入射到偏转部件5上的输入光学系统LA的组件。 

5表示作为偏转部件的具有六面结构的光学偏转器(多面反射镜)。其扫描偏转来自光源部件1的光束。 

光学偏转器5可被旋转操作，并且通过借助未示出的马达以恒定 速度在预定方向上的旋转运动，它在主扫描方向上对扫描表面11进行扫描。 

LB表示成像光学系统(f-θ透镜系统)。本实施例中的成像光学系统LB由多个(本示例中为两个)透射型成像光学元件(第一和第二成像透镜6和8)构成，所述透射型成像光学元件用于将来自光学偏转器5的光束引导向扫描表面8。 

成像光学系统LB用于将基于图像信息的并且由正在旋转的光学偏转器5扫描偏转的光束在主扫描截面内(在主扫描方向上)在作为扫描表面的感光鼓表面11上成像为光斑。 

此外，其用于在副扫描截面中在旋转的光学偏转器5的偏转表面51和感光鼓表面11之间提供光学共轭关系，从而完成表面倾斜补偿。 

7和9表示第一和第二反射镜，所述第一和第二反射镜中的每一个都用于使光路重叠。这些反射镜沿着光学偏转器5和扫描表面11之间的光路被布置。 

在第一和第二反射镜7和9当中，作为在光学上最接近光学偏转器5的反射型光学元件的第一反射镜7位于第一和第二成像透镜6和8(两个透射型成像光学元件)之间。 

作为反射型光学元件的第一和第二反射镜7和9由不具有焦度的平面反射镜构成。 

应该指出，在本实施例中，词语“光学”意味着光束前进的方向。 

10表示覆盖玻璃，11表示作为扫描表面的感光鼓表面。 

61表示透射型成像光学元件的保持框架(未示出)的外形(外部配置)的中心线，布置该保持框架以保持作为光学元件的成像透镜。14表示通过偏转表面51扫描偏转的光束(扫描光束)。15表示由第一反射镜7反射的光路。67表示透镜门(gate)。 

本实施例的光学扫描装置是偏转面内扫描系统，其中在图1所示的副扫描截面中，在垂直于光学偏转器(多面反射镜)5的偏转表面的平面内进行扫描。 

因而，从光源部件1延展到柱体透镜4的输入光学系统LA被布 置在附图纸面内并且对应于偏转表面，如图2所示。 

此外，入射到光学偏转器5的偏转表面51上的光束在主扫描截面内以相对于成像光学系统LB的光轴的有限角度入射。 

此外，在本实施例中，如从图2可以看出的，相同的光学扫描装置SR和SL布置在光学偏转器5的右侧和左侧，并且该光学偏转器5被公共地用于这二者以扫描多个扫描表面。 

本发明第一实施例中的光学扫描装置的规格示于以下的表1、表2和表3。 

[表1] 

表1：偏转平面内的入射角 

[表2] 

表2：非球面形状 

多面反射镜的偏转表面数量＝6； 

输入光学系统和成像光学系统的光轴之间限定的角度＝70度； 

像中心光束相对于多面反射镜中心(0，0)的多面反射镜反射点＝(15.05，8.71)； 

多面反射镜的中心与反射镜之间的距离＝85； 

第一反射镜的法线和入射光束之间限定的入射角＝7.3度； 

从第一反射镜到第二反射镜的距离＝140； 

第二反射镜9的法线和入射光束之间限定的入射角＝62.3度。

[表3] 

表3 

在此，如下定义表达式。 

透镜形态(复曲面)包含关于主扫描方向可以通过高达十次的函数表达的非球面形状。其中与光轴的交叉点被作为原点，光轴方向被作为x轴，主扫描截面中与光轴正交的轴被作为y轴，副扫描截面中与光轴正交的轴被作为z轴，对应于主扫描方向的子午方向被表达为： 

$X=\frac{Y^2/R}{1+\sqrt{{(1-(1+K){(Y/R)}^2)}^{1/2}}}+B_4{Y}^4+B_6{Y}^6+B_8{Y}^8+B_{10}{Y}^{10}$

其中R是曲率半径，K、B₄、B₆、B₈、B₁₀是非球面系数。 

对应于副扫描方向(包括光轴并且正交于主扫描方向的方向)的径向方向被表达为：

$S=\frac{Z^2/r\′}{1+{(1-{(Z/r\′)}^2)}^{1/2}}$

其中r’＝r0(1+D₂Y²+D₄Y⁴+D₆Y⁶+D₈Y⁸+D₁₀Y¹⁰)，其中r0是光轴上的径向曲率半径，D₂、D₄、D₆、D₈、D₁₀是系数。 

此外，在表中： 

第一成像透镜在主扫描方向上的焦距由G1m表示； 

第二成像透镜在主扫描方向上的焦距由G2m表示； 

第一成像透镜和第二成像透镜在主扫描方向上的组合焦距由fθm表示； 

第一成像透镜在副扫描方向上的焦距由G1s表示，并且其焦度由

表示； 

第二成像透镜在副扫描方向上的焦距由G2s表示，并且其焦度由

表示； 

第一成像透镜和第二成像透镜在副扫描方向上的组合焦距由fθs表示，其焦度由

表示；以及 

从多面反射镜到扫描表面的距离由TC表示。 

此外，在表中，符号“e-X”的意思是“×10^-X”。 

在本实施例中，从半导体激光器1发射的发散光束被聚光透镜2转换成平行光束。接着，该光束(光量)被孔径光阑3限制，此后入射到柱体透镜4上。 

在主扫描截面内，入射在柱体透镜4上的光束从其射出而不被改变，并且入射到光学偏转器5的偏转表面51上。 

另一方面，在副扫描截面内，光束被进一步会聚并作为线像(在主扫描方向上延展的线像)被成像在旋转的光学偏转器5的偏转表面51上。 

在此，来自输入光学系统LA的光束在副扫描截面中被垂直入射到光学偏转器5的偏转表面上，并被聚焦在偏转表面51上。 

此外，入射在光学偏转器5的偏转表面51上的光束在主扫描截 面中以相对于成像光学系统LB的光轴的有限角度入射。 

接着，由光学偏转器5的偏转表面51扫描偏转的光束通过第一成像透镜6；然后其被第一反射镜7反射；然后其通过第二成像透镜8；然后其被第二反射镜9反射；最终其在感光鼓表面11上被成像为光斑形状。 

以这种方式，在作为记录介质的感光鼓表面11上执行图像记录。 

接着，将说明由第一和第二成像透镜6和8构成的成像光学系统LB的光学功能。 

在本实施例中，第一和第二成像透镜6和8由树脂(塑料)制成。 

成像光学系统LB将光学偏转器5扫描偏转的光束成像在扫描表面11上，以在其上形成光束光斑，并且以恒定速度对扫描表面11进行扫描。 

由树脂制成的成像透镜是通过已知的模制技术制造的，所述模制技术将模具填充树脂并且在冷却后将其从模具中取出。 

以这种方式，与基于玻璃透镜的常规成像透镜相比，可以更容易地制造成像透镜。 

如表1所示，主要在主扫描方向上具有焦度(折光力)的第一成像透镜6具有非球面形状，所述非球面形状具有由上面给出的方程的函数表达的透镜形态。 

在本实施例中，第一成像透镜6(透射型成像光学元件A)在副扫描方向上的焦度比主扫描方向上的焦度更小，所述第一成像透镜6在作为反射型光学元件的第一反射镜7反射的光路15与保持多个成像透镜的用于透射型成像光学元件的保持框架(未示出)之一的外周部分之间的距离最短。 

并且，第一成像透镜6由弯月形透镜(弯月透镜)构成，所述弯月形透镜在主扫描截面中具有非圆弧形状，并且具有面对光学偏转器5侧的凹表面。 

此外，第一成像透镜6在主扫描截面中的形状关于光轴对称。 

此外，关于副扫描方向，它的光入射表面和光出射表面不具有焦 度，并且具有相同曲率。然而，这两个表面可以具有在副扫描方向上平坦的柱体形状。 

其对于入射光束主要在主扫描方向上提供成像功能。 

保持框架通过模制工艺与透射型成像光学元件一体形成。然而，保持框架可以与透射型成像光学元件分离地形成。 

另一方面，第二成像透镜8是主要在副扫描方向上具有焦度的变形透镜，如表1中所示。此透镜形态是如由上面给出的方程的函数表达的非球面形状。 

第二成像透镜8在副扫描方向上(在副扫描截面中)的焦度比主扫描方向上(在主扫描截面中)的焦度更大。并且，其在主扫描截面中的光入射表面具有圆弧形状，并且另一表面具有非圆弧形状。 

主扫描截面中的形状关于光轴对称，并且其在轴上的主扫描方向上不具有焦度。 

相对于副扫描截面中的形状，光入射表面具有曲率格外和缓的平坦表面，而光出射表面具有其中曲率逐渐从光轴向光轴外部变化的凸形状，并且该形状关于光轴对称。 

对入射到其上的光束，此透镜具有在副扫描方向上成像的功能和轻微修正主扫描方向上的畸变的功能。 

关于由第一和第二成像透镜6和8构成的成像光学系统LB的副扫描方向上的成像关系，它提供所谓的表面倾斜校正系统，在所述表面倾斜校正系统中，偏转表面51和扫描表面7处于共轭关系。 

应该指出，成像光学系统LB不应总是表1所示的函数表达式，而是可以是已知的表达式。 

此外，其关于光轴可以具有不对称形状，用以进一步改善成像性能。 

在本实施例中，如图3所示，在偏转表面51扫描偏转的光束(扫描光束)14入射到第一成像透镜6上之后，其由第一反射镜7反射。 

在副扫描截面内，第一成像透镜6被布置为：为了避免与反射光学元件反射的光路的干扰，透射型成像光学元件的保持框架(未示出) 的外形中心线61位于入射到第一成像透镜6上的光束的中心线(主光线)一侧，该侧是远离反射光路15的一侧。 

即，在此实施例中，通过在垂直于扫描光束14的方向上偏移第一成像透镜6仅后述的一个物理距离(偏移量)dZ，避免了反射光路15和第一成像透镜6之间的干扰。 

基于对干扰的避免，可以使得第一反射镜7处的反射角θ小，并且这有利于副扫描方向上的装置高度的降低。 

应该指出，如表1中所示，第一成像透镜6在副扫描方向上的曲率半径r为1000，并且此透镜被设计为其顶点与外形中心线61相符。 

在此实施例中，如果第一反射镜7反射的光束的主光线与第一反射镜7的法线之间限定的角度由θ表示，则满足以下条件。 

θ≤45度                 ...(3) 

条件表达式(3)规定了第一反射镜7反射的反射角θ。 

如果超过条件表达式(3)的上限，则不再利于降低总体系统的尺寸。即，如果反射角θ超过45度，扫描光束14的主光线和反射光路15之间限定的角度变得大于90度，因而将失去水平方向上的紧凑性。 

因此，反射角θ最好被设置为不大于45度。 

优选地，前述条件表达式(3)最好被设置如下。 

θ≤30度                     ...(4) 

在本实施例中，如表1中所示，θ＝7.3度。这满足条件表达式(3)还满足条件表达式(4)。 

此外，在本实施例中，如果保持第一成像透镜6的透射型成像光学元件的保持框架的外部配置的高度由H表示，并且从外形中心线61到入射光束(扫描光束)14的主光线的物理距离(偏移量)由dZ表示，则满足以下条件。 

0.05<dZ/H<0.5                ...(5) 

条件表达式(5)涉及从外形中心线61到入射光束14的物理距离与外形高度之间的比率。

如果不满足条件表达式(5)，则变得难以进行光路延展。并且，变得难以降低装置在副扫描方向的高度。 

更优选地，条件表达式(5)最好被如下设置。 

0.07<dZ/H<0.3                     ...(6) 

在本实施例中，H＝13.0mm，dZ＝1.5mm。因而，dZ/H＝0.115。这满足条件表达式(5)还满足条件表达式(6)。 

在本实施中，如从图3中可看出的，可以通过使得角θ小而降低装置在副扫描方向上的高度。 

在此，第一成像透镜6应该在垂直于扫描光束14的方向上偏移，以避免反射光路15和第一成像透镜6之间的干扰。 

虽然如果使得偏移量dZ更大则可以增强高度降低效果，但是最大可能偏移量是透镜高度H的1/2，并且这确定条件表达式(5)的上限。 

此外，在通过模具模制的树脂透镜中，如果透镜高度与光轴方向上的透镜厚度相比被制作得低，则在透镜刚从模具中脱离之后的冷却过程期间，冷却发生并从透镜的上部和下部进展。 

结果，容易在透镜内部在副扫描截面内(透镜高度方向上)生成折射率分布和双折射分布。 

已知随着距透镜外形的中心轴的距离变得更大，此影响变得更加显著，并且从跨越外形中心到外周边缘的大约三分之二(2/3)，成像性能急剧恶化。 

因此，如果装置的成像性能优先，则该比率应该优选地满足dZ/H<0.3。 

条件表达式(6)的上限规定了这一点。 

条件表达式(5)和(6)的下限限定了第一成像透镜6的偏移量的下限。 

如果偏移量小，则对反射光路15和第一成像透镜6之间的干扰的干扰防止的效果变得不充分，并且如果反射光路15的位置或第一成像透镜6的位置由于组装时的容差有差异则会发生干扰。

在本实施例中，如上所述，使得第一成像透镜6在副扫描方向上的焦度比主扫描方向上的其焦度小。 

在此，第一反射镜7反射的光束的光束宽度取作La，从第一成像透镜6到第一反射镜7的距离取作L。 

此外，由第一反射镜7反射的光束的主光线与第一反射镜7的法线之间限定的反射角取作θ，并且透射型成像光学元件的保持框架的外形的高度取作H。 

然后，第一成像透镜6的偏移量dZ应优选满足以下条件。 

5<dZ                  ...(7) 

条件表达式(7)是用于规定第一成像透镜6的偏移量dZ的条件。 

如果不满足条件表达式(7)，则对反射光路15和第一成像透镜6之间的干扰的干扰防止效果变得不充分，如条件表达式(5)一样，并且如果反射光路15的位置或第一成像透镜6的位置由于组装时的容差有差异则会发生干扰。 

在本实施例中，如果第一成像透镜6(透射型成像光学元件C)在副扫描截面中的焦度由

表示，并且成像光学系统LB在副扫描截面中的焦度由表示，则满足以下条件。 

条件表达式(1)是用于规定构成成像光学系统LB的成像透镜6在副扫描方向上的焦度(1/“焦距”)与成像光学系统LB的焦度(1/“焦距”)之间的比率。 

即，条件表达式(1)规定了第一成像透镜6的焦度比率被设定为小于规定的量。 

如果第一成像透镜6的焦度比率变得大得超过条件表达式(1)的上限，则当第一成像透镜6的焦度比率相对于光轴平行偏移时，像差将恶化，如上所述，使得将发生光斑直径恶化和扫描线弯曲。 

在此实施例中，如表1中所示，存在关系： 

这满足条件表达式(1)。

更具体地，条件表达式(1)最好如下设置。 

此外，在此实施例中，如果第一成像透镜6在光学偏转器侧和扫描表面侧的曲率半径分别由R1和R2表示，则满足以下的条件。 

|1/R1|+|1/R2|<0.0067(1/mm)                ...(2) 

条件表达式(2)是用于规定构成成像光学系统LB的第一成像透镜6在副扫描方向上的曲率的条件。 

即，条件表达式(2)规定第一成像透镜6的光入射表面和光出射表面在副扫描方向上的曲率被设定为小于规定量。 

如果第一成像透镜6的光入射表面和光出射表面在副扫描方向上的曲率变成大得超过条件表达式(2)的上限，则当第一成像透镜6的焦度比率相对于光轴平行偏移时，像差将恶化，如上所述，使得将发生光斑直径恶化和扫描线弯曲。 

光入射表面和光出射表面由光学表面(透镜表面)构成。 

在表1所示的本实施例中，有如下关系： 

|1/R1|+|1/R2|＝2.0E-03    (1/mm) 

这满足条件表达式(2)。 

更优选地，条件表达式(2)最好如下设置。 

0.0010(1/mm)<|1/R1|+|1/R2|<0.0047(1/mm) 

                                     ...(2a) 

本发明的特征是，如上所述，在构成成像光学系统LB的成像透镜当中，在副扫描方向上具有非常小的焦度的第一成像透镜6在副扫描截面中相对于扫描光束14偏移。 

应该指出，第一成像透镜6在副扫描方向上的焦度可以是零(无焦度)。 

此外，第一成像透镜6的曲率如上所述非常和缓。因此，即使其在副扫描截面中偏移，在第一成像透镜6的透镜表面处发生的菲涅耳反射光返回光学偏转器5。 

考虑到这一点，在本实施例中，在光学偏转器5和第一成像透镜 6之间确保充足的距离，进一步地，光学偏转器5在其高度方向上的厚度保持为2mm或更小。因而，该结构被配置为避免否则可能引起耀斑或重影光的菲涅耳反射光的不利影响。 

此外，可以在第一成像透镜6的透镜表面上设置涂层。 

另一方面，在如上所述的本实施例中，在第一和第二成像透镜6和8中，在副扫描方向上具有最小焦度或零焦度的第一成像透镜6(透射型成像光学元件C)在副扫描截面中相对于扫描光束14偏移。 

利用此布置，在本实施例中，降低对像差恶化和扫描线弯曲的不利影响。 

在本实施例中，第一成像透镜6在副扫描方向上偏移物理距离dZ＝1.5mm，由此，扫描线弯曲的漂移被抑制到大约1μm或更低，这是可以被忽略的水平。 

此外，在如上所述的本实施例中，第一反射镜7被提供为位于第一成像透镜6和第二成像透镜8之间的光路上。 

利用此布置，在本实施例中，可以使系统的尺寸在水平方向和垂直方向上都小。 

如果作为反射型光学元件的第一反射镜7被提供在第二成像透镜8之后，则水平方向上的宽度变大。 

此外，如果作为反射型光学元件的第一反射镜7被提供在第一成像透镜6和光学偏转器5之间的光路上，则虽然可以使得水平方向上的尺寸小，但是无法使得垂直方向上的尺寸小。 

因此，对于水平方向和垂直方向二者上的尺寸的小型化，第一反射镜7应优选设置在第一成像透镜6和第二成像透镜8之间的光路上。 

在本实施例中，如图1所示，具有相同结构的光学扫描装置SR和SL关于包括光学偏转器5的旋转轴的平面对称地设置在光学偏转器5的右侧和左侧，并且光学偏转器5公共地用于扫描多个扫描表面。 

然而，第二反射镜9的反射角在光学扫描装置SR和SL之间不同，如图1所示。 

第二反射镜9的反射角可以根据图像形成设备的组件布置而被适 当地设置。 

在本实施例中，如上所述，利用上面说明的结构，可以避免由第一反射镜7反射的光束和第一成像透镜6之间的干扰。因此，可以降低要使用的反射镜的数量，并且实现光学扫描装置的紧凑结构。 

此外，由于在本实施例中，使得作为要偏移的透镜的第一成像透镜6在副扫描方向上的焦度低，由此可以抑制因为偏移引起的像差恶化，并且可以保持光斑的良好成像状态。 

此外，在本实施例中，如图2所示在左侧和右侧的成像光学系统LB这两者中，在相同方向上设置第一成像透镜6的透镜门构件(透镜门)67。 

通过以这种方式设置透镜门构件67，可以将相同组件用于左侧和右侧的成像透镜6和8。 

应该指出，本实施例可以使用具有多个发光构件(发光点)的光源部件(多光束光源)。 

[第二实施例] 

图4是本发明第二实施例的主要部分的副扫描截面视图。在图4中，相同的附图标记被分配给与图3中的组件相对应的组件。 

本实施例与前述第一实施例不同之处在于，保持第一成像透镜6的透射型成像光学元件的保持框架的外周部分处的端面62由沿着光路15延展的逐渐变细的形状构成。 

其他结构和光学功能与第一实施例相似，并且基于此，能够获得相似的有益效果。 

更具体地，在本实施例中，通过在保持第一成像透镜6的透射型成像光学元件的保持框架(未示出)的外周部分处形成端面(斜面部分)62，并且逐渐变细的形状沿着光路15延伸，确保降低在副扫描方向上的装置高度。 

一般来说，对于要通过使用模具模制的树脂透镜，在透镜外周部分处设置平行于透镜光轴方向的脱模锥削(releasing taper)，从而降 低透镜从模具脱离时的形变。 

在本实施例中，此脱模锥削的倾斜方向沿着由作为反射型光学元件的第一反射镜7反射的光路15而延展。 

利用此结构，有利于避免第一成像透镜6和第一反射镜7反射的光路15之间的干扰，使得可以使第一反射镜7的反射角θ小得多，并且进一步改善装置在副扫描方向上的高度降低。 

[第三实施例] 

图5是本发明第三实施例的主要部分的主扫描截面视图。在图5中，相同的附图标记被分配给与图2中的组件相对应的组件。 

本实施例与前述第一实施例不同之处在于，第一成像透镜6设置有用于在主扫描截面内定位该透镜的基准表面63，并且此基准表面形成在第一成像透镜的透镜表面的有效区域外部。 

其他结构和光学功能与第一实施例相似，并且基于此，能够获得相似的有益效果。 

更具体地，在本实施例中，用于在主扫描截面中定位第一成像透镜6的该透镜的基准表面63形成在第一成像透镜的透镜表面的有效区域外部，此外，基准表面63设置有作为位置基准的接受位12。 

从图5可以看出，接受位12布置在第一成像透镜6的主扫描方向上的有效部分的外部。 

此外，接受位12形成在框架组件(未示出)上，并且充当第一成像透镜6的主扫描方向上的位置基准。 

常规上，一般来说，相对于主扫描方向的位置基准例如被设置在第一成像透镜6的中心部分的图1中扫描方向上的上方和下方。然而，如果位置基准被设置在第一成像透镜6的中心部分在扫描方向上的上方和下方，则它干扰第一反射镜7反射的光路15。 

考虑到这一点，在本实施例中，用于在主扫描截面中定位该透镜的基准表面63被设置在第一成像透镜6的透镜表面的有效区域外部。上述的不便之处可以由此消除。

[第四实施例] 

图6是本发明的第四实施例的主要部分的主扫描截面视图。在图6中，相同的附图标记被分配给与图2中的组件相对应的组件。 

本实施例与前述第一实施例不同之处在于，用于在主扫描截面中定位透镜的基准钉销64被设置在第一成像透镜6的透镜表面的有效区域外部。 

其他结构和光学功能与第一实施例相似，并且基于此，能够获得相似的有益效果。 

更具体地，在本实施例中，充当用于在主扫描截面中定位透镜的位置基准的基准钉销64设置在第一成像透镜6的透镜表面的有效区域外部。 

基准钉销64被配置为装配到未示出的框架构件的基准孔中。 

此外，如从图6可以看出的，基准钉销64被设置在第一成像透镜6的主扫描方向上的有效部分之外，并且其提供用于第一成像透镜6相对于主扫描方向的位置基准。 

常规上，一般来说，相对于主扫描方向的位置基准例如被设置在第一成像透镜6的中心部分在图1中扫描方向上的上方和下方。然而，如果位置基准被设置在第一成像透镜6的中心部分在扫描方向上的上方和下方，则它干扰第一反射镜7反射的光路15。 

考虑到这一点，在本实施例中，用于在主扫描截面中定位该透镜的基准钉销64被设置在第一成像透镜6的透镜表面的有效区域外部。上述的不便之处可以由此消除。 

[第五实施例] 

图7是本发明的第五实施例的主要部分的主扫描截面视图。在图7中，相同的附图标记被分配给与图2中的组件相对应的组件。 

本实施例与前述第一实施例不同之处在于，用于在主扫描截面中确定基准位置的基准突出部65被设置在第一成像透镜6的光入射表面 侧。 

其他结构和光学功能与第一实施例相似，并且基于此，能够获得相似的有益效果。 

更具体地，在本实施例中，确定主扫描截面中的基准位置的基准突出部65设置在第一成像透镜6的光入射表面侧。 

基准突出部65被配置为装配到未示出的框架构件的基准孔中。 

此外，如从图7可以看出的，基准突出部65被设置在第一成像透镜6的光入射表面侧。 

常规上，一般来说，相对于主扫描方向的位置基准例如被设置在第一成像透镜6的中心部分在图1中扫描方向上的上方和下方。然而，如果位置基准被设置在第一成像透镜6的中心部分在扫描方向上的上方和下方，则它干扰第一反射镜7反射的光路15。 

此外，即使基准突出部65设置在透镜的光出射表面侧，其仍容易干扰反射光路15。 

考虑到这一点，在本实施例中，确定透镜在主扫描截面中的基准位置的基准突出部65设置在第一成像透镜6的光入射侧。上述的不便之处可以由此消除。 

[第六实施例] 

图8是本发明第六实施例的主要部分的副扫描截面视图。在图8中，相同的附图标记被分配给与图4中的组件相对应的组件。 

本实施例与前述第一实施例不同之处在于，用于在主扫描截面中确定基准位置的凹形基准构件66被设置在第一成像透镜6的外周部分处。 

其他结构和光学功能与第一实施例相似，并且基于此，能够获得相似的有益效果。 

更具体地，在本实施例中，确定主扫描截面中的基准位置的凹形基准构件66设置在第一成像透镜6的外周部分处。 

基准孔(凹槽)66被配置为接纳框架构件的基准钉销13。

常规上，一般来说，相对于主扫描方向的位置基准例如被设置在第一成像透镜6的中心部分在图1中扫描方向上的上方和下方。然而，如果位置基准被设置在第一成像透镜6的中心部分在扫描方向上的上方和下方，则它干扰第一反射镜7反射的光路15。 

考虑到这一点，在本实施例中，确定透镜在主扫描截面中的基准位置的凹形基准构件66设置在第一成像透镜6的外周部分处。上述的不便之处可以由此消除。 

[第七实施例] 

图9是本发明第七实施例的主要部分的副扫描截面视图。在图9中，相同的附图标记被分配给与图3中的组件相对应的组件。 

本实施例与前述第一实施例不同之处在于，第二成像透镜8(此后也称为“透射型成像光学元件B”)(其在第一反射镜7反射的光路15与用于该透射型成像光学元件的保持框架的外周部分之间的距离最短)被布置在第一成像透镜6和第一反射镜7之间。 

此外，该结构被配置为，在副扫描截面中，第二成像透镜8的光轴82与透射型成像光学元件的保持框架的外形中心线81不符。 

此外，该结构被配置为，该透射型成像光学元件的保持框架的外形中心线81位于入射到第二成像透镜8上的光束的中心线(主光线)远离反射光路15的一侧。 

其他结构和光学功能与第一实施例相似，并且基于此，能够获得相似的有益效果。 

更具体地，在本实施例中，第二成像透镜8(其在第一反射镜7反射的光路15与用于该透射型成像光学元件的保持框架的外周部分之间的距离最短)被布置在第一成像透镜6和第一反射镜7之间。 

第二成像透镜8在副扫描方向上具有焦度，并且其是光学上最接近扫描表面11的透镜。 

此外，本实施例被配置为，在副扫描截面中，第二成像透镜8的光轴82与透射型成像光学元件的保持框架的外形中心线81不符。

此外，本实施例被配置为，该透射型成像光学元件的保持框架的外形中心线81位于入射到第二成像透镜8上的光束的主光线的远离反射光路15的一侧。 

以下的表4、表5、表6示出根据本发明第七实施例的光学扫描装置的规格。 

[表4] 

表4 

[表5] 

表5：非球面形状 

多面反射镜的偏转表面数量＝6； 

输入光学系统和成像光学系统的光轴之间限定的角度＝70度； 

像中心光束相对于多面反射镜中心(0，0)的多面反射镜反射点＝(15.05，8.71)； 

多面反射镜的中心与第一反射镜之间的距离＝152；以及 

第一反射镜的法线和入射光束之间限定的入射角＝7.1度。

[表6] 

表6 

本实施例中的表达式与上述第一实施例中的表达式相似。此外，表中对于各种组件的参数的定义与第一实施例中的那些相似。 

接着，将说明本实施例中由第一和第二成像透镜6和8构成的成像光学系统LB的光学功能。 

在本实施例中，第一和第二成像透镜6和8由树脂(塑料)制成。 

成像光学系统LB用于将光学偏转器5扫描偏转的光束进行成像，并且在扫描表面11上形成光束斑，以便以恒定速度对扫描表面11进行扫描。 

由树脂制成的成像透镜可以通过已知的模制技术制造，所述模制技术将模具填充树脂并且在冷却后将其从模具中取出。 

以这种方式，与基于玻璃透镜的常规成像透镜相比，可以更容易地制造成像透镜。

如表2所示，主要在主扫描方向上具有焦度的第一成像透镜6具有非球面形状，所述非球面形状具有由上面给出的方程的函数表达的透镜形态。 

第一成像透镜6在主扫描方向上的焦度比其在副扫描方向上的焦度更大。并且，其由透镜(弯月透镜)构成，所述弯月形透镜在主扫描截面中具有非圆弧形状，并且具有面对光学偏转器5侧的凹表面。 

此外，第一成像透镜6在主扫描截面中的形状关于光轴对称。 

此外，尽管关于副扫描方向，光入射表面和光出射表面具有相同曲率并且不具有焦度，但是该透镜例如可以具有两个表面在副扫描方向上都平坦的柱体形状。 

该透镜对于其上入射的光束主要在主扫描方向上提供成像功能。 

另一方面，第二成像透镜8是主要在副扫描方向上具有焦度的变形透镜，如表2中所示。此透镜形态是如由上面给出的方程的函数表达的非球面形状。 

第二成像透镜8在副扫描方向上的焦度比其在主扫描方向上的焦度更大。并且，在主扫描截面中的光入射表面具有圆弧形状，而另一表面具有非圆弧形状。 

主扫描截面中的形状关于光轴对称，并且其在轴上的主扫描方向上不具有焦度。 

相对于副扫描截面中的形状，光入射表面是曲率格外和缓的平坦表面，而光出射表面具有其中曲率逐渐从光轴向光轴外部变化的凸形状，并且该形状关于光轴对称。 

对入射到其上的光束，此透镜具有在副扫描方向上成像的功能和轻微修正主扫描方向上的畸变的功能。 

关于由第一和第二成像透镜6和8构成的成像光学系统LB的副扫描方向上的成像关系，它提供所谓的表面倾斜校正系统，在所述表面倾斜校正系统中，偏转表面51和扫描表面7处于共轭关系。 

应该指出，成像光学系统LB不应总是表2中所示的函数表达式，而是可以是已知的表达式。

此外，其关于光轴可以具有不对称形状，用以进一步改善成像性能。 

在本实施例中，如图9所示，在偏转表面51扫描偏转的扫描光束14通过第一成像透镜6然后通过第二成像透镜8之后，其由第一反射镜7反射。 

在此，图9中81表示用于透射型成像光学元件的保持框架(未示出)的外形的中心线，82表示成像光学系统LB的光轴。 

在本实施例中，在副扫描截面内，第二成像透镜8被布置为：透射型成像光学元件的保持框架的外形中心线81位于入射到第二成像透镜8上的光束的主光线的远离反射光路15的一侧。 

即，在本实施例中，通过将第二成像透镜8在垂直于扫描光束14的方向上仅偏移距离(偏移量)dZ，避免了反射光路15和第二成像透镜8之间的干扰。 

基于此干扰的避免，可以使第一反射镜7处的反射角θ小，并且这有利于降低装置在副扫描方向上的高度。 

应该指出，如表2中所示，第二成像透镜8在副扫描方向上的曲率半径r是1000，此透镜被设计为连接顶点的光轴82与外形中心线81不符。 

在本实施例中，如表2所示，作为反射型光学元件的第一反射镜7的法线与扫描光束14的主光线之间限定的角度θ为： 

θ＝7.1度 

这满足条件表达式(3)，还满足条件表达式(4)。 

此外，在本实施例中，保持第二成像透镜8的透射型成像光学元件的保持框架的外形的高度H和从外形中心线81到入射光束(扫描光束)14的主光线的距离dZ是：H＝12.0，dZ＝1.7。因而，dZ/H＝0.142。 

这满足条件表达式(5)，还满足条件表达式(6)。 

在本实施例中，如从图9可看出的，可以通过使角度θ小而降低装置在副扫描方向上的高度。 

在此，第二成像透镜8应该在垂直于扫描光束14的方向上偏移， 以避免反射光路15和第二成像透镜8之间的干扰。 

虽然如果使偏移量dZ大则可以增强高度降低效果，但是最大可能偏移量是透镜高度H的1/2，并且这确定条件表达式(5)的上限。 

此外，在通过模具模制的树脂透镜中，如果透镜高度与光轴方向上的透镜厚度相比被制作得低，则在透镜刚从模具中脱离之后的冷却过程期间，冷却发生并从透镜的上部和下部进展。 

结果，容易在透镜内部在副扫描截面内(透镜高度方向上)生成折射率分布和双折射分布。 

已知随着距透镜外形的中心轴的距离变得更大，此影响变得更加显著，并且从跨越外形中心到外周边缘的大约三分之二(2/3)，成像性能急剧恶化。 

因此，如果装置的成像性能优先，则该比率应该优选地满足dZ/H<0.3。 

条件表达式(6)的上限规定了这一点。 

条件表达式(5)和(6)的下限限定了第二成像透镜8的偏移量的下限。 

如果偏移量小，则对反射光路15和第二成像透镜8之间的干扰的干扰防止效果变得不充分，并且如果反射光路15的位置或第二成像透镜8的位置由于组装时的容差有差异则会发生干扰。 

在本实施例中，在副扫描方向上具有焦度的第二成像透镜8被配置为外形中心线81和光轴82相互偏移物理距离dZ，而扫描光束14的主光线和光轴82彼此相符。 

利用此布置，防止了反射光路15和第二成像透镜8之间的干扰，而另一方面，通过使扫描光束14的主光线和光轴82彼此相符，抑制了像差恶化和扫描线弯曲的发生。 

应该指出，第二到第六实施例中的任何一个的概念可以被并入到本实施例的第二成像透镜8中。 

此外，虽然在第一到第六实施例中使用的作为反射型光学元件的反射镜是不具有焦度的平面反射镜，但是其可以是弯曲表面的反射镜。

作为反射镜的弯曲表面的反射镜可以在主扫描方向上或者副扫描方向上具有焦度。 

[图像形成设备的实施例] 

图10是根据本发明实施例的图像形成设备的主要部分在副扫描方向上的示意性截面视图。在图中由104总体表示的是图像形成设备。 

图像形成设备104例如接收从诸如个人计算机之类的外部机器117向其提供的代码数据Dc。代码数据Dc接着由该设备内部的打印机控制器111变换为图像数据(点数据)Di。 

图像数据Di接着被输入到根据之前描述的任何一个前述实施例配置的光学扫描单元(光学扫描装置)100。光学扫描单元100产生已根据图像数据Di调制的光束103，并且利用该光束103，感光鼓101的感光表面在主扫描方向上被扫描。 

作为静电潜像承载构件(感光构件)的感光鼓101借助马达115顺时针旋转。通过此旋转，感光鼓101的感光表面在与主扫描方向正交的副扫描方向上相对于光束103移动。 

布置在感光鼓101正上方的是充电辊102，其与感光鼓表面接触以便使鼓表面均匀带电。由光学扫描单元100扫描的光束103投射到已通过充电辊102而带电的感光鼓101表面上。 

如上所述，光束103已根据图像数据Di而被调制。通过用此光束103照射感光鼓101，静电潜像形成在感光鼓101表面上。如此形成的静电潜像于是借助相对于感光鼓101的旋转方向被设置在光束103的照射位置的下游位置处、并且与感光鼓101接触的显影装置107，被显影为调色剂图像。 

如此由显影装置107显影的调色剂图像借助与感光鼓101相对地布置的转印辊108被转印到感光鼓101下方的转印纸页(转印材料)112上。 

转印纸页112被存储在感光鼓前方(在图10中看去是右侧)的纸匣109中，但是它们可以被手动地供给。在纸匣109的端部有供纸 辊110，用于将纸匣109中的每张纸页112供给到供纸路径中。 

其上以上述方式转印有未定影调剂色图像的纸页112被传送到感光鼓101后方(从图10中看是左侧)的定影装置。定影装置包含具有内置定影加热器(未示出)的定影辊113和被布置为与定影辊113压力接触的加压辊114。从图像转印站提供的转印纸页112在定影辊113和加压辊114之间的压力接触区域处在压力下被加热，从而转印纸页112上的未定影调色剂图像被定影于其上。 

在定影辊113后方有排纸辊116，其用于将定影了图像的纸页112排出到图像形成设备之外。 

虽然没有在图10中示出，打印控制器111除了前述的数据转换功能以外还具有各种功能，诸如用于控制马达115或图像形成设备内的任何其他组件以及光学扫描单元(后面描述)内的多面反射镜马达。 

对于本发明中要使用的图像形成设备的记录密度没有特别限制。然而，由于记录密度越高，所需的图像质量越高，所以根据本发明第一和第二实施例的结构在被引入到分辨率为1200dpi或更高的图像形成设备中时将更有效。 

[彩色图像形成设备的实施例] 

图11是根据本发明一个实施例的彩色图像形成设备的主要部分的示意性视图。本实施例针对级联型彩色图像形成设备，其中设置了四个光学扫描装置以便将图像数据记录在彼此并行的相应感光鼓(图像承载构件)的表面上。 

在图11中，由60总体表示的是彩色图像形成设备，并且分别地，61、62、63、64表示的是具有根据任一前述实施例的结构的光学扫描装置。71、72、73、74表示的是感光鼓(图像承载构件)，31、32、33、34表示显影装置。51表示的是传送带。 

虽然在图11中未示出，该图像形成设备还包含用于将显影装置显影的调色剂图像转印到转印材料上的转印装置，以及用于将转印的调色剂图像定影到转印纸页上的定影装置。

在图11中，彩色图像形成设备60例如接收从诸如个人计算机之类的外部机器52向其提供的R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的彩色信号。这些彩色信号通过图像形成设备内的打印机控制器53被变换成对应于C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)和B(黑色)的图像数据(点数据)。 

这些图像数据被分别输入到光学扫描装置61、62、63、64。作为响应，这些光学扫描装置产生已根据相关联的图像数据被调制的光束41、42、43、44。通过这些光束，感光鼓71、72、73、74的感光表面在主扫描方向上被扫描。 

在本实施例的彩色图像形成设备中，设置四个光学扫描装置61、62、63、64，并且它们分别对应于C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)和B(黑色)的颜色。这些扫描装置可彼此并行地操作以在感光鼓71、72、73、74的表面上记录图像信号，使得可以高速打印彩色图像。 

如上所述，本实施例的彩色图像形成设备使用四个光学扫描装置61、62、63、64，利用基于相应图像数据的光束，分别在相应的感光鼓71、72、73、74的表面上产生不同颜色的潜像。此后，这些图像被重叠转印到记录纸页上，从而在其上产生单幅全彩色图像。 

关于外部机器52，例如可以使用具有CCD传感器的彩色图像读取机器52。在该情况下，所述彩色图像读取机器和彩色图像形成设备60将提供彩色数字复印机。 

虽然已参照在此公开的结构描述了本发明，但是不应限于所述的细节，并且本申请意图覆盖可能落入改进目的或以下权利要求的范围中的这种变型或改变。

Claims (14)

1.一种光学扫描装置，包含：

光学偏转器，其被配置为扫描偏转从光源部件发射的光束；以及

成像光学系统，其被配置为将所述光学偏转器的偏转表面扫描偏转的光束成像在扫描表面上；

其中，入射到所述光学偏转器的偏转表面上的所述光束在副扫描截面中垂直入射到偏转表面上，

其中，入射到所述光学偏转器的偏转表面上的所述光束在主扫描截面中相对于所述成像光学系统的光轴成一角度入射，

其中，沿着所述光学偏转器和所述扫描表面之间的光路，具有构成所述成像光学系统的透射型成像光学元件并且具有反射型光学元件，所述透射型成像光学元件和反射型光学元件从所述光学偏转器被依次布置，

其中，当在副扫描截面中由所述反射型光学元件反射的光束的主光线与所述反射型光学元件的法线之间限定的角由θ表示时，满足θ≤45度的条件，并且

其中，在副扫描截面中，所述透射型成像光学元件被布置为：为了避免与所述反射型光学元件反射的光路的干扰，所述透射型成像光学元件的外形中心线位于入射在所述透射型成像光学元件上的光束的主光线的远离由所述反射型光学元件反射的光路的一侧。

2.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，当在副扫描截面中由所述反射型光学元件反射的光束的主光线与所述反射型光学元件的法线之间限定的角由θ表示时，满足θ≤30度的条件。

3.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，当所述透射型成像光学元件在副扫描截面中的焦度由

表示，并且所述成像光学系统在副扫描截面中的焦度由

表示时，满足

的条件。

4.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，当所述透射型成像光学元件的光入射表面在副扫描方向上的曲率半径由R1表示，并且所述透射型成像光学元件的光出射表面在副扫描方向上的曲率半径由R2表示时，满足|1/R1|+|1/R2|＜0.0067mm^-1的条件，其中R1与R2的单位均为mm。

5.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，在副扫描截面中，所述透射型成像光学元件的光轴与所述透射型成像光学元件的外形中心线不符，并且在副扫描截面中，入射在所述透射型成像光学元件上的光束的主光线通过所述透射型成像光学元件的光轴。

6.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，所述透射型成像光学元件由树脂材料制成。

7.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，当在副扫描截面中保持所述透射型成像光学元件的保持框架的外部配置的高度由H表示，并且从所述外形中心线到入射在所述透射型成像光学元件的光入射表面上的光束的主光线的物理距离由dZ表示时，满足0.05＜dZ/H＜0.5的条件，其中H与dZ的单位均为mm。

8.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，所述透射型成像光学元件具有用于在主扫描截面内定位的基准表面，该基准表面布置在所述透射型成像光学元件的光学表面的有效区域之外。

9.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，所述透射型成像光学元件具有用于在主扫描截面中确定基准位置的基准突出部，所述突出部设置在所述透射型成像光学元件的光入射表面侧处。

10.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，在副扫描截面中，所述透射型成像光学元件具有用于在主扫描截面中确定基准位置的凹形基准构件，所述凹形基准构件设置在所述透射型成像光学元件在副扫描方向上的外围部分处。

11.按照权利要求1的光学扫描装置，其中，在副扫描截面中，用于保持所述透射型成像光学元件的保持框架在副扫描方向上的外围部分的端面具有沿着由所述反射型光学元件反射的光路逐渐变细的形状。

12.一种光学扫描装置，包含：

两个如权利要求1～11中任一项所记载的成像光学系统，其被布置在副扫描截面中夹着所述光学偏转器。

13.一种图像形成设备，包含：

如权利要求1～11中任一项所记载的光学扫描装置；

感光构件，布置在所述扫描表面处；

显影装置，其被配置为将通过由所述光学扫描装置扫描的光束形成在所述感光构件上的静电潜像显影为调色剂图像；

转印装置，其被配置为将显影的调色剂图像转印到转印材料上；以及

定影装置，其被配置为将转印的调色剂图像定影到转印材料上。

14.一种图像形成设备，包含：

如权利要求1～11中任一项所记载的光学扫描装置；以及

打印机控制器，其被配置为将从外部设备输入其中的已编码数据转换成图像信号，并且将所述图像信号输入到所述光学扫描装置。

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