CN103293670A

CN103293670A - 光扫描装置以及利用该光扫描装置的图像形成装置

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Publication number: CN103293670A
Application number: CN2013100566325A
Authority: CN
Inventors: 吉田真悟; 冈村秀树; 中野一成
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2033-02-22
Also published as: JP5309234B2; CN103293670B; EP2634000A1; JP2013174788A; EP2634000B1; US20130222506A1; US8836744B2

Abstract

本发明提供一种光扫描装置以及图像形成装置。光扫描装置包含光源、偏转体、入射光学系统及一个扫描透镜。扫描透镜具有与偏转体相对置的第一面和与第一面相反的一侧的第二面，使被偏转扫描的光线在被扫描面上成像。在扫描透镜的主扫描方向剖面中，以轴上为基准将扫描范围分割为第一方向的像高区域和与该第一方向相反的第二方向的像高区域时，入射光学系统配置于第一方向的像高区域侧。第一面的副扫描方向剖面的曲率随着从主扫描方向上的轴上向轴外而变小，第二面的副扫描方向剖面的曲率从主扫描方向上的第一方向的轴外向第二方向变大。据此，能够使扫描透镜的模具加工容易，且具有优异的光学性能。

Description

光扫描装置以及利用该光扫描装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种具备使被偏转扫描的光线成像于被扫描面上的扫描透镜的光扫描装置以及利用该光扫描装置的图像形成装置。

背景技术

例如激光打印机、复印机等中所使用的一般的光扫描装置包含：发出激光的光源；反射所述激光，使该激光偏转扫描的多面体转镜；以及使被偏转扫描的所述激光在感光鼓的周面(被扫描面)上成像的扫描透镜。使用具有入射光的角度和像高成比例关系的畸变像差(fθ特性)的透镜作为所述扫描透镜。另外，该扫描透镜一般是通过利用树脂材料的模具成型来制造的。

这种光扫描装置中要求的光学特性之一是，场曲被良好地修正并且所述激光产生的光束的点径在像高的整个区域一致。作为现有技术，存在如下技术：使扫描透镜的副扫描方向上的曲率从轴上向轴外连续地变化，并且通过使所述曲率的符号从轴上向轴外反转以抑制点径的变化。例如，使用在轴上具有弯月透镜形状而在轴外具有两面凸的形状的透镜作为扫描透镜。

但是，如上所述的现有技术的扫描透镜存在难以生产的问题。即，在该扫描透镜的模具加工中，需要制成使副扫描方向上的曲率的符号从轴上向轴外反转的形状。在这种曲率符号的反转部中，在模具面上容易产生不连续的部分。因此，模具加工中伴随着较大的困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备模具加工容易且具有优异的光学性能的扫描透镜的光扫描装置及利用该光扫描装置的图像形成装置。

本发明的一方面所涉及的光扫描装置，包括：光源，发出光线；偏转体，具有反射从所述光源发出的光线并使该光线偏转扫描的偏转面；入射光学系统，使从所述光源发出的光线从斜向射入所述偏转体；以及一个扫描透镜，具有与所述偏转体相对置的第一面以及位于所述第一面的相反侧的第二面，使所述偏转扫描的所述光线成像于被扫描面上，其中，在所述扫描透镜的主扫描方向的剖面，以轴上为基准将扫描范围分为第一方向的像高区域和与该第一方向相反的第二方向的像高区域时，所述入射光学系统被配置在所述第一方向的像高区域侧，所述第一面的副扫描方向剖面的曲率被设定成随着从主扫描方向的轴上朝向轴外而变小，所述第二面的副扫描方向剖面的曲率被设定成从主扫描方向上的所述第一方向的轴外朝向所述第二方向变大。

本发明的另一方面所涉及的图像形成装置，包括：承载静电潜像的像载体；以及将所述像载体的周面作为所述被扫描面来照射光线的光扫描装置，该光扫描装置具备上述结构。

根据本发明，能够使扫描透镜的模具加工容易，且具有优异的光学性能。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的打印机的概略结构的剖视图。

图2是表示一实施方式所涉及的光扫描装置的内部构造的立体图。

图3是表示所述光扫描装置的主扫描剖面的结构的光路图。

图4是用于说明使用多束方式的光源时的、感光鼓的曝光方式的示意性的立体图。

图5是表示不应用本发明时的、扫描透镜的副扫描方向的焦距相对于像高的变动的曲线图。

图6(A)及(B)是用于说明扫描透镜的副扫描方向的主点与偏转面及被扫描面之间的距离的图。

图7是表示像高与副扫描方向的成像位置之间的关系的曲线图。

图8是用于说明多面体转镜的偏转面的位置变动因素的图。

图9(A)及(B)是用于说明基于像高的成像位置的变动的示意图。

图10(A)是轴上的副扫描方向剖面的光路图，(B)是轴外的副扫描方向剖面的光路图。

图11是表示扫描透镜的第一面及第二面上的副扫描方向的曲率变化的曲线图。

图12是表示扫描透镜的第一面的副扫描方向的曲率变化与条件式之间的关系的曲线图。

图13是表示具备实施例的光学系统的光扫描装置的光学特性的曲线图。

图14是表示具备实施例的光学系统的光扫描装置的光学特性的曲线图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的一实施方式所涉及的光扫描装置进行说明。图1是表示本发明的一实施方式所涉及的打印机1(图像形成装置的一个例子)的概略结构的剖视图。另外，图像形成装置并不限于打印机1，还可以为复印机、传真机、复合机等。打印机1包含箱状的壳体101、收容于该壳体内的图像形成部100、光扫描装置104以及供给盒210、220。供给盒210、220装卸自如地安装于打印机1的下部。

图像形成部100进行在薄片体上形成调色剂图像的处理，包括帯电装置102、感光鼓103(像载体)、显影装置105、转印辊106、清洁装置107以及定影单元108。

感光鼓103是圆筒状的构件，在其周面上形成静电潜像及调色剂像。感光鼓103接受来自未图示的马达的驱动力，向图1中箭头A所示的顺时针方向旋转。帯电装置102使感光鼓103的表面大致均匀地帯电。

显影装置105对形成有静电潜像的感光鼓103的周面供给调色剂而形成调色剂像。显影装置105包含承载调色剂的显影辊、搅拌输送调色剂的螺旋式输送器。形成于感光鼓103上的调色剂像转印到从供给盒210、220抽出并在输送通道300上输送的薄片体上。由未图示的调色剂容器对该显影装置105补充调色剂。

转印辊106与感光鼓103的侧面相对置地设置，由两者形成转印夹缝部。转印辊106由具有导电性的橡胶材料等构成并且被赋予转印偏压，将感光鼓103上形成的调色剂像转印到所述薄片体上。清洁装置107对调色剂像被转印后的感光鼓103的周面进行清扫。

定影单元108包括内置加热器的定影辊、设置于与该定影辊相对置的位置的加压辊。定影单元108通过所述辊对形成有调色剂像的薄片体进行加热并输送，从而将转印到薄片体上的调色剂像定影在该薄片体上。

光扫描装置104对于由帯电装置102大致均匀地帯电的感光鼓103的周面(被扫描面)照射与从个人计算机等外部装置输入的图像数据相应的激光，形成静电潜像。对于该光扫描装置104将在后面详述。

供给盒210、220收容图像形成用的多张薄片体P。供给盒210、220和图像形成部100之间设置有薄片体输送用的输送通道300。输送通道300中设有供给辊对213、223、输送辊对214、224以及校准辊对215。另外，在定影单元108的下游侧配置有输送辊对109和向排出盘119排出薄片体的排出辊对110。

接下来，对打印机1的图像形成动作进行简单说明。首先，由帯电装置102使感光鼓103的周面大致均匀地帯电。帯电后的感光鼓103的周面通过由光扫描装置104发出的激光曝光，将在薄片体P上形成的图像的静电潜像形成于感光鼓103的周面。该静电潜像通过从显影装置105向感光鼓103的周面供应调色剂而作为调色剂像显现。另一方面，薄片体P通过搓辊212、222而从供给盒210、220被抽出到输送通道300，并由输送辊对214、224予以输送。然后，薄片体P在校准辊对215的作用下暂时停止，在指定的时机被送往转印辊106和感光鼓103之间的转印夹缝部。通过使薄片体P穿过所述转印夹缝部，所述调色剂像被转印至该薄片体P上。进行该转印动作之后，薄片体P被输送至定影单元108，调色剂像定影于薄片体P。然后，薄片体P被由输送辊对109及排出辊对110排出至排出盘119。

接着，对本实施方式所涉及的光扫描装置104的详细结构予以说明。图2是表示光扫描装置104的内部结构的立体图，图3是表示光扫描装置104的主扫描剖面的结构的光路图。光扫描装置104包含外壳104H、收容于该外壳104H内的激光单元20(光源)、准直透镜23(入射光学系统的一部分)、柱面透镜24(入射光学系统的一部分)、多面体转镜26(偏转体)以及fθ透镜28(扫描透镜)。图2所标注的方向中，左右方向为主扫描方向。本实施方式的光扫描装置104是扫描透镜仅由一个透镜(fθ透镜28)构成的光扫描装置。

外壳104H包含作为载置各种构件的基座构件的底板141、自该底板141的周向边缘大致垂直地竖立设置的侧板142、覆盖侧板142上方的盖体。另外图2中示出了取下所述盖体后的状态，所以没有画出该盖体。俯视观察时，外壳104H呈大致四边形的形状。侧板142包括在光扫描装置104安装于打印机1上时与感光鼓103的周面103S相对置的前侧板142F、与该前侧板142F相对置的后侧板142B、将这些侧板的两侧部相连的右侧板142R及左侧板142L。

在底板141中与后侧板142B相邻接的部位具有高度比周围低的凹处143。在凹处143中配置多面体转镜26，在底板141的凹处143以外的区域中配置有激光单元20、准直透镜23、柱面透镜24及fθ透镜28。在前侧板142F设有通过使该前侧板142F从上侧边缘到中间部附近欠缺而形成的窗部144。即便在安装了未图示的所述盖体的状态下，该窗部144也成为外壳104H的开口部。另外，在底板141的上表面且左侧板142L的附近具有第一保持构件145和第二保持构件146。在左侧板142L与第一保持构件145之间、以及在左侧板142L与第二保持构件146之间分别设有微小的空隙。

激光单元20包含基板21以及搭载于该基板的一个面上的大致圆筒形状的半导体激光器22。半导体激光器22是发出指定波长的激光B(光线)的光源。基板21上安装有半导体激光器22以及驱动该半导体激光器22的驱动电路元件。激光单元20以使基板21夹入到存在于第一保持构件145及第二保持构件146与左侧板142L之间的所述空隙并且使半导体激光器22嵌入于第一保持构件145与第二保持构件146之间的方式安装于底板141的上表面。通过调整基板21对所述空隙的嵌入位置，能够进行激光B的照射位置的调整。

准直透镜23将从半导体激光器22发出并扩散的激光B变换成平行光或者接近平行的光。准直透镜23安装在滑动板25上，该滑动板25在底板141上能够沿光轴方向移动。准直透镜23的安装位置能够通过使滑动板25移动来调节。

柱面透镜24将所述平行光变换为在主扫描方向上长的线状光，并成像于多面体转镜26的反射面。

多面体转镜26是沿正六边形的各边形成有偏转面26R的多面镜。在多面体转镜26的中心位置连接有多角形马达27的旋转轴27S。多面体转镜26根据多角形马达27被旋转驱动而绕旋转轴27S的轴旋转，且使从半导体激光器22发出并经过准直透镜23及柱面透镜24而成像的激光B偏转而使其进行扫描。

准直透镜23及柱面透镜24是使激光B射入多面体转镜26的入射光学系统，本实施方式中采用斜向入射的光学系统的结构。参照图3，在主扫描方向剖面中，对于扫描范围，以轴上的光线射到被扫描面(周面103S)的轴上点BA作为基准，将多面体转镜26的旋转方向(图3中以箭头表示)的上游侧的方向(第一方向)设为负侧的像高区域，将下游侧的方向(第二方向)设为正侧。在这种区分中，所述入射光学系统配置于负侧的像高区域一侧。

fθ透镜28是具有入射光的角度与像高成比例关系的畸变像差(fθ特性)的透镜，是在主扫描方向上长的透镜。fθ透镜28设置于窗部144与多面体转镜26之间，使被多面体转镜26反射后的激光B聚光，并穿过外壳104H的窗部144而成像于感光鼓103的周面103S上。fθ透镜28通过利用透光性树脂材料的模具成型而制造。fθ透镜28包括与多面体转镜26相对置并且供激光B射入的入射面281(第一面，以下称为“R1面”)以及作为与入射面281相反的一侧的面的射出激光B的出射面282(第二面，以下称为“R2面”)。

图4是用于说明用多束方式的激光单元20A作为光源时的感光鼓103的曝光方式的示意性的立体图。在此，例示射出四条激光光束LB-1～LB-4的激光单元20A。激光单元20A包括隔开一定间隔而直线状地排列的四个半导体激光器(省略图示)。

伴随着感光鼓103的向箭头D1方向(副扫描方向D1)的旋转及多面体转镜26的绕旋转轴27S的旋转，四条激光光束LB-1～LB-4在多面体转镜26的偏转面26R处被反射，沿主扫描方向D2扫描感光鼓103的周面103S(被扫描面)。由此，在周面103S上描画四条扫描线SL。激光光束LB-1～LB-4根据图像数据而被调制，所以与图像数据相对应的静电潜像形成于感光鼓103的周面103S。

在此，四条激光光束LB-1～LB-4以在副扫描方向D1上按激光光束LB-1、LB-2、LB-3、LB-4的顺序排列的状态下，在主扫描方向D2上描画四条扫描线SL。这是因为，如前所述，四个半导体激光器分别以一定间隔排列成直线状。该激光光束LB-1～LB-4的副扫描方向的光束间距决定描画的图像的分辨率(dpi)。因此，光扫描装置104所具备的扫描光学系统以所述光束间距不会根据像高而变化的方式使激光光束LB-1～LB-4在周面103S上成像是重要的。

对于以上说明的光扫描装置104，要求通过缩短多面体转镜26与感光鼓103的周面103S之间的间隔来实现光扫描装置104自身的小型化。在此情况下，需要缩短fθ透镜28的焦距。如果想要使用焦距短的fθ透镜28对相同的扫描宽度进行扫描，则必须增大基于多面体转镜26的光线的摆角α(参照图3)。如果这样，fθ透镜28的轴上光线的光路长与轴外光线的光路长之差变大。即，与由多面体转镜26偏转后的光线到被扫描面的轴上点BA的光路长相比，到负侧及正侧的像高区域的端部的光路长显著变长。

在此，当设从任意像高下的多面体转镜26的偏转面26R起到fθ透镜28的R1面侧的副扫描方向上的主点为止的距离为Ai、从任意像高下的fθ透镜28的R2面侧的副扫描方向上的主点起到周面103S(像面)为止的距离为Bi、任意像高下的fθ透镜28的焦距为fsi时，它们的关系能够以下述式(1)表示。

\frac{1}{A_{i}} + \frac{1}{B_{i}} = \frac{1}{f_{si}} . . . (1)

在此，当设fθ透镜28的R1面及R2面的副扫描方向剖面的曲率在轴上和轴外相同时，上述式(1)中的fsi大幅变动。图5是表示这种情况下的、fθ透镜28的副扫描方向的焦距相对于像高的关系的曲线图。由图5可知，1/fsi的值在轴上和轴外之间，取0.051～0.029的范围的值，两者的差异较大。若为这种状态，则激光B的点径根据像高变得不均匀。另外，在使用图4所示的多束方式的激光单元20A作为光源时，所述光束间距根据像高而变化。因此，图像质量下降。

在本实施方式中，为了实现上述的点径及多束的光束间距在全部像高下尽可能地均匀，对fθ透镜28的R1面及R2面的面形状进行研究。首先，将R1面设定为该R1面的副扫描方向剖面的曲率从主扫描方向上的轴上向轴外变小。

图6(A)是用于说明fθ透镜28的副扫描方向的主点与偏转面26R的距离的图，图6(B)是用于说明fθ透镜28的副扫描方向的主点与周面103S(被扫描面)的距离的图。参照这些图，设从轴上的多面体转镜26的偏转面26R起到fθ透镜28的R1面侧的副扫描方向上的主点H1为止的距离为Ac、从轴上的R2面侧的副扫描方向上的主点H2起到周面103S(像面)为止的距离为Bc、轴上的fθ透镜28的焦距为fsc。另外，设任意像高下的R1面的曲率为R_{_1i}、轴上的R1面的曲率为R_{_1C}。

一般而言，透镜的曲率R与曲率半径r的关系以下述式(2)表示。另外，透镜的焦距f与空气中的折射率n及透镜折射率n′的关系以下述式(3)表示。

R = \frac{1}{r} . . . (2)

- \frac{n}{f} = \frac{(n - n^{'})}{r} . . . (3)

根据上述式(2)及式(3)，当设任意像高下的透镜的曲率为Ri时，上述式(1)的1/fsi如下述式(4)所示那样、是与Ri成比例的关系。另外，当设轴上的透镜的曲率为Rc时，下述式(5)成立。

\frac{1}{A_{i}} + \frac{1}{B_{i}} = \frac{1}{f_{si}} &Proportional; R_{i} . . . (4)

\frac{1}{A_{C}} + \frac{1}{B_{C}} = \frac{1}{f_{sc}} &Proportional; R_{C} . . . (5)

因此，根据式(4)及式(5)，下述式(6)成立。

R_{_1 i} &Proportional; R_{_1 C} \times (\frac{1}{A_{i}} + \frac{1}{B_{i}}) / (\frac{1}{A_{C}} + \frac{1}{B_{C}}) . . . (6)

通过基于上述式(6)设定R1面的曲率，能够使fθ透镜28的副扫描方向的焦距fs相对于像高的值均匀。并且，如以往技术那样，为了避免R1面的曲率的符号从轴上向轴外反转，只要使任意像高下的透镜曲率Ri为零以上的值即可。因此，只要如下述式(7)那样设定R1面的曲率即可。其结果是，R1面的副扫描方向剖面的曲率从主扫描方向上的轴上向轴外变小。

0 \leq R_{_1 i} \leq R_{_1 C} \times (\frac{1}{A_{i}} + \frac{1}{B_{i}}) / (\frac{1}{A_{C}} + \frac{1}{B_{C}}) . . . (7)

接下来，将R2面设定为该R2面的副扫描方向剖面的曲率为从主扫描方向的扫描范围中的所述负方向(第一方向)的像高区域的轴外向所述正方向(第二方向)变大。较为理想的是，以在正方向的轴外以外的像高区域内具有所述曲率的极值的方式确定R2面的曲率。

如上所述，在实现光扫描装置104的小型化时，需要增大基于多面体转镜26的光线的摆角。在此情况下，多面体转镜26的偏转面26R的位置在光轴方向上比较大幅地变化。图7是表示像高与偏转面26R附近的副扫描方向的成像位置的关系的曲线图。由图7可知，在轴上附近及正方向的像高区域，成像位置趋向激光单元20侧移动，在负方向的像高区域，成像位置趋向感光鼓的周面103S移动。这种非对称性起因于多面体转镜26的偏转面26R与多面体转镜26的旋转轴27S的位置偏移。

图8是用于说明多面体转镜26的偏转面26R的位置变动因素的示意图。多面体转镜26具有六个偏转面26R，在各偏转面26R进行一次扫描。在图8中，以实线所示的激光B1在一个偏转面26R的中央点P2处反射，并朝向感光鼓的周面103S的主扫描方向的中心附近。另一方面，在图8中以虚线所示的激光B2在偏转面26R的端部附近的点P2处反射，并朝向负方向的像高区域的轴外附近。在此，若比较点P1和点P2的位置，可知两者的位置不同。这是如图7所示那样发生成像位置的移动的原因。

图9(A)、(B)是表示固定地观察偏转面26R的位置时的成像位置的变动的示意图。9(A)是表示在图7中以符号E1表示的、负方向的像高区域的轴外附近的激光B的成像状态的图，图9(B)是表示在图7中以符号E2表示的、像高为+40mm附近(成像点移动到最靠近激光单元20侧的区域)的激光B的成像状态的图。在E1区域中，为从理想的成像位置(在此情况下，偏转面26R的位置)向感光鼓的周面103S靠近距离d1后的成像位置PE1。在E2区域中，为从理想的成像位置向激光单元20靠近距离d2后的成像位置PE2。在图7的例子中，d1约为1.3mm，d2约为-0.5mm。这些d1及d2具有基于多面体转镜26的光线的摆角越大则变得越大的倾向。

为了补偿如上所述的成像位置的变动，R2面的副扫描方向剖面的曲率被设定为从主扫描方向的扫描范围中的负方向的像高区域的轴外朝向正方向单调增大。此外，用R2面进行成像位置的变动补偿是由于使用与R1面相比更远离多面体转镜26的R2面进行会在修正效果这点上有利。

<实施例>

接下来，示出满足上述实施方式所涉及的光扫描装置104的要件的成像光学系统的结构数据的一例作为实施例。如图3所示，实施例的成像光学系统为从半导体激光器22侧起依次配置有一个准直透镜23、一个柱面透镜24及一个fθ透镜28的结构。另外，实施例的各透镜的光学性能及fθ透镜28的面形状如表1所示。

[表1]

在表1中，Fb表示准直透镜23的后顶焦距(back focus)。“多面体-fθ距离”表示fθ透镜28的R1面与多面体转镜26的偏转面26R之间的距离，“fθ-像面距离”表示fθ透镜28的R2面与感光鼓103的周面103S之间的距离。此外，表中的f、Fb、d、“多面体-fθ距离”、“fθ-像面距离”的单位是毫米。另外，在表1中，“R1”栏表示fθ透镜28的R1面(入射面281)的面形状，“R2”栏表示R2面(出射面282)的面形状。此外，Rm表示主扫描曲率半径，Rs0表示副扫描曲率半径，Ky表示主扫描圆锥系数，Kx表示副扫描圆锥系数，An及Bn(n为整数)表示面形状的高次系数。

R1面及R2面的面形状使用以面顶点为原点并以朝向周面103S的方向为z轴的正方向的局部正交坐标系(x，y，z)，并通过以下的表示下垂量(sag quantity)的数式来定义。其中，Zm(主扫描方向)、Zs(副扫描方向)是高度Y的位置的z轴方向的移位量(面顶点基准)，Cm＝1/Rm，Cs＝1/Rs。

下垂量Sag＝Zm+Zs

Zm = \frac{Cm \cdot y^{2}}{1 + \sqrt{} (1 - (1 + Ky) {Cm}^{2} \cdot Y^{2})} + A 1 \cdot y + A 2 \cdot y^{2} + A 3 \cdot y^{3}

+ A 4 \cdot y^{4} + A 5 \cdot y^{5} + A 6 \cdot y^{6} + A 8 \cdot y^{8} + A 10 \cdot y^{10}

Rs = Rs 0 + B 1 \cdot y + B 2 \cdot y^{2} + B 3 \cdot y^{3} + B 4 \cdot y^{4} + B 5 \cdot y^{5} +

B 6 \cdot y^{6} + B 8 \cdot y^{8} + B 10 \cdot y^{10}

Zs = \frac{Cs \cdot x^{2}}{1 - \sqrt{} (1 - (1 + Kx) {Cs}^{2} \cdot x^{2})}

图10(A)是实施例中使用的fθ透镜28的轴上的副扫描方向剖面的光路图，图10(B)是轴外的副扫描方向剖面的光路图。图11是表示实施例中使用的fθ透镜28的R1面及R2面上的副扫描方向的曲率变化的曲线图。图12是表示R1面的副扫描方向的曲率变化与由上述式(7)得到的曲率之间的关系的曲线图。

由图10(A)～图12可知，R1面的轴上的副扫描方向剖面的曲率最大，越朝向正方向及负方向这两方向的轴外，曲率变得越小。轴外的副扫描方向剖面是几乎接近平面的面。另外，如图12所示，可知实施例的R1面的曲率满足由上述式(7)得到的曲率的要件。

另外，如图11所示，R2面的曲率从负方向的轴外朝向正方向的轴外变大，以轴上为基准在+25mm附近具有极值Rmax。这样，从配置有入射光学系统的负方向的轴外朝向正方向的轴外使R2面的曲率逐渐增大，并使在正方向的像高区域内具备一个极值，由此能够对如图7所示的成像位置的变化进行良好地补偿。即，与图7所示的非对称的成像位置的变化相对应，具体而言，与不是在像高＝0mm附近而是在像高20～40mm附近具有底(bottom)值的成像位置的变化相对应地确定R2面上的所述极值Rmax的位置，由此能够良好地进行非对称的成像位置的补偿。

此外，如对图7中的E1区域和E2区域进行比较可知，成像位置的变化量最大为2mm左右。与此相对，从多面体转镜26的一个偏转面26R到fθ透镜28的距离相对于光轴是对称的，并且，端部的距离相对于轴上的距离的差值为13mm左右。该差值距离对于所述成像位置的变化量而言足够大，因此即使是在正方向的像高区域内不具有极值Rmax的情况下，即R2面的曲率从负方向的轴外朝向正方向的轴外单调地变大的情况下，也能够对成像位置的变化进行补偿。当然，为了进行更好的成像位置的变化的补偿，优选在正方向的像高区域内具有所述极值Rmax。

图13是表示具备实施例的扫描光学系统的光扫描装置的副扫描方向的场曲的曲线图。由图13可以确认，实施例的扫描光学系统中的副扫描方向的场曲在全部像高为0.5mm以下的范围内，是实用上没有问题的程度。

图14是对于将在上述实施例中使用的激光单元20置换为多束方式的激光单元20A(参照图4)后的扫描光学系统示出两个激光光束的副扫描方向上的间距间变化与像高的关系的曲线图。一般而言，激光光束的间距间变化的允许值大致为±10％以内。由图14可知，实施例的扫描光学系统的间距间变化在全部像高收敛于±5％以内，具有良好的光学性能。

根据以上说明的本实施方式所涉及的光扫描装置104，fθ透镜28的R1面(入射面281)的副扫描方向剖面的曲率随着从主扫描方向上的轴上朝向轴外而变小。另一方面，R2面(出射面282)的副扫描方向剖面的曲率从主扫描方向上的负方向的轴外朝向正方向变大。

在R1面中，设副扫描方向剖面的曲率在轴上和轴外相同时，fθ透镜28的副扫描方向的焦距相对于像高的变动而变大，光线的点径因像高而变化。但是，通过使R1面为上述的结构，能够抑制所述点径的变化。另外，在斜向入射光学系统中，在偏转扫描时发生多面体转镜26的偏转面26R的光轴方向的位置变动，该变动对成像性能带来影响。但是，通过使距偏转面26R的距离比R1面远的R2面为上述的结构，能够良好地修正偏转面26R的位置变动。并且，R1面及R2面的副扫描方向剖面的曲率的符号都不反转，所以具有模具的加工性也良好等优点。

如以上所述，根据本发明，能够提供具备模具加工容易并且具有优异的光学性能的扫描透镜的光扫描装置以及图像形成装置。

Claims

1.一种光扫描装置，其特征在于包括：

光源，发出光线；

偏转体，具有反射从所述光源发出的光线并使该光线偏转扫描的偏转面；

入射光学系统，使从所述光源发出的光线从斜向射入所述偏转体；以及

一个扫描透镜，具有与所述偏转体相对置的第一面以及位于所述第一面的相反侧的第二面，使所述偏转扫描的所述光线成像于被扫描面上，其中，

在所述扫描透镜的主扫描方向的剖面，以轴上为基准将扫描范围分为第一方向的像高区域和与该第一方向相反的第二方向的像高区域时，所述入射光学系统被配置在所述第一方向的像高区域侧，

所述第一面的副扫描方向剖面的曲率被设定成随着从主扫描方向的轴上朝向轴外而变小，

所述第二面的副扫描方向剖面的曲率被设定成从主扫描方向上的所述第一方向的轴外朝向所述第二方向变大。

2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于：

所述第二面的副扫描方向剖面的曲率在所述第二方向的轴外以外的像高区域内具有极值。

3.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于，

所述第一面的曲率被设定为满足下式：

0 \leq R_{_1 i} \leq R_{_1 C} \times (\frac{1}{A_{i}} + \frac{1}{B_{i}}) / (\frac{1}{A_{C}} + \frac{1}{B_{C}})

其中，R_{_1i}为在主扫描方向的任意像高的所述第一面的副扫描方向剖面的曲率，

R_{_1c}为在主扫描方向的轴上的所述第一面的副扫描方向剖面的曲率，

Ai为从任意像高的所述偏转面到所述扫描透镜的副扫描方向的所述偏转面侧的主点的距离，

Bi为从任意像高的所述扫描透镜的副扫描方向的所述被扫描面侧的主点到所述被扫描面的距离，

Ac为从轴上的所述偏转面到所述扫描透镜的副扫描方向的所述偏转面侧的主点的距离，

Bc为从轴上的所述扫描透镜的副扫描方向的所述被扫描面侧的主点到所述被扫描面的距离。

4.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于：

所述偏转体是在作为所述偏转面的多面镜的中心安装有旋转轴的多面体转镜。

5.一种图像形成装置，其特征在于包括：

承载静电潜像的像载体；以及

将所述像载体的周面作为所述被扫描面来照射光线的如权利要求1至4中任一项所述的光扫描装置。