CN112034692A - 光学扫描装置及电子成像设备 - Google Patents
光学扫描装置及电子成像设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112034692A CN112034692A CN202011002996.1A CN202011002996A CN112034692A CN 112034692 A CN112034692 A CN 112034692A CN 202011002996 A CN202011002996 A CN 202011002996A CN 112034692 A CN112034692 A CN 112034692A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical
- image height
- light beam
- optical unit
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 193
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 24
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010023 transfer printing Methods 0.000 claims description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/043—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/101—Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/124—Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/0409—Details of projection optics
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/043—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure
- G03G15/0435—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure by introducing an optical element in the optical path, e.g. a filter
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
本申请提供一种光学扫描装置及电子成像设备,对于光学扫描装置,在被扫描目标表面的像高表达式中,由于扫描系数B满足条件:0.7≤B≤0.9,会使得tan(B×θ)的值变小,为了维持tan(B×θ)的大小以保证像高一定,一方面,需要增加光学扫描装置的有效扫描角度θ,另一方面,在有效扫描角度θ增加后,tan(B×θ)的大小可能会增大,为了保证像高一定,也可以减小第二光学单元的成像特性系数fc,从而,结合两方面的改进可以减小光学扫描装置的体积,进而达到缩小打印机体积、降低生产成本的目的。
Description
技术领域
本申请涉及光学扫描技术领域,尤其涉及一种光学扫描装置及电子成像设备。
背景技术
光学扫描设备广泛应用于打印成像、图文复印、激光打码及医学影像等图像形成领域中。例如在记录介质上形成图像的打印机或复印机产品中,使用光学扫描设备在感光鼓的被扫描目标表面上扫描形成静电潜像,在进行显像处理后转印至纸面实现打印或复印。
随着居家办公模式的推广,家用打印机成为用户居家办公过程中不可缺少的重要办公用具,用户在选用家用打印机时除了在打印性能有较高的要求,还十分关注家用打印机的外观和打印机是否会占用大量的空间,即高性能和小型化的激光打印机在市场占主导地位。
在激光打印机要求设计得越来越小型化的同时匹配激光打印机使用的光学扫描单元也相应要求设计小型化,然而,在光学扫描单元小型化设计时要满足焦距以及扫描角度的配置需求,即要求光学扫描单元的焦距尽可能缩短并且扫描角度要求尽可能增大,但是为了保证像高的精度,成像光学透镜的设计形状变得复杂并且制造成本较高。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本申请提供一种小型化的光学扫描单元及低成本制造的成像光学透镜。
一方面,本申请提供一种光学扫描装置,包括:
光源,用于发射光束;
第一光学单元,用于使所述光源发射的光束在主扫描方向上准直,以及在副扫描方向上聚焦;
光学偏转器,用于偏转所述第一光学单元出射的光束;
第二光学单元,用于将所述光学偏转器偏转的光束引导至被扫描目标表面上进行成像;
所述被扫描目标表面的像高满足以下表达式:
Y=fc×tan(B×θ)
其中,Y表示所述被扫描目标表面的像高;
fc表示所述第二光学单元的成像特性系数;
B表示所述第二光学单元的扫描系数;
θ表示所述光学扫描装置的有效扫描角度;
所述第二光学单元的有效扫描范围内的全部或者部分区域满足以下条件:0.7≤B≤0.9。
在一些实施例中,所述第二光学单元的有效扫描范围内的全部或者部分区域满足以下条件:0.76≤B≤0.82。
在一些实施例中,还包括:
光栅,设置于所述光源以及所述第一光学单元之间,用于使所述光源发射的光束成形,并使得成形后的光束入射至所述第一光学单元。
在一些实施例中,所述第一光学单元包括用于使所述光源发射的光束在主扫描方向上准直的准直透镜,以及用于使所述光源发射的光束在副扫描方向上聚焦的圆柱透镜。
在一些实施例中,所述第一光学单元包括用于使所述光源发射的光束在主扫描方向上准直以及在副扫描方向上聚焦的变形透镜。
在一些实施例中,所述光学偏转器包括设置有多个反射镜面的光学多面体,所述光学多面体用于偏转所述第一光学单元出射的光束。
在一些实施例中,所述第二光学单元使得所述光学偏转器的偏转面与所述被扫描目标表面处于共轭关系。
在一些实施例中,所述被扫描目标表面的像高可进行修正,像高修正的表达式如下:
Y1=Y0+ΔY
其中,Y1为修正后的像高值,Y0为修正前的像高值,ΔY为像高修正值。
在一些实施例中,所述像高修正值的表达式如下:
ΔY=An×Yn+An-1×Yn-1+An-2×Yn-2+…+A1×Y+A0
其中,ΔY为像高修正值,Y为标准像高,A0~An为常数。
另一方面,本申请提供一种电子成像设备,包括:
上述的光学扫描装置;
与所述光学扫描装置配合的感光鼓,所述光学扫描装置出射的光束在所述感光鼓的光感受面上形成静电潜像;
显影装置,用于将所述静电潜像显影形成碳粉图像;
转印装置,用来将所述碳粉图像转印到转印介质上;
定影装置,用来对转印介质上的被转印的碳粉图像定影。
本申请提供的光学扫描装置及电子成像设备,该光学扫描装置包括:光源,用于发射光束;第一光学单元,用于使光源发射的光束在主扫描方向上准直,以及在副扫描方向上聚焦;光学偏转器,用于偏转第一光学单元出射的光束;第二光学单元,用于将光学偏转器偏转的光束引导至被扫描目标表面上进行成像;被扫描目标表面的像高满足以下表达式:Y=fc×tan(B×θ),其中,Y表示被扫描目标表面的像高,fc表示第二光学单元的成像特性系数,B表示第二光学单元的扫描系数,θ表示光学扫描装置的有效扫描角度;第二光学单元的有效扫描范围内全部或者部分区域满足条件:0.7≤B≤0.9。在被扫描目标表面的像高表达式中,由于扫描系数B满足条件:0.7≤B≤0.9,会使得tan(B×θ)的值变小,为了维持tan(B×θ)的大小以保证像高一定,一方面,需要增加光学扫描装置的有效扫描角度θ,另一方面,在有效扫描角度θ增加后,tan(B×θ)的大小可能会增大,为了保证像高一定,也可以减小第二光学单元的成像特性系数fc,从而,结合两方面的改进可以减小光学扫描装置的体积,进而达到缩小打印机体积以及降低生产成本的目的。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本申请实施例中光学扫描装置的平面示意图;
图2为本申请实施例中光学扫描装置的侧面示意图;
图3为本申请实施例中基于表2的数据得到的像高分布曲线的示意图;
图4为本申请实施例中基于表2的数据得到的像高误差分布曲线的示意图;
图5为本申请实施例中基于表5的数据得到的像高分布曲线的示意图;
图6为本申请实施例中基于表5的数据得到的像高误差分布曲线的示意图;
图7为本申请实施例提供的光学扫描装置的实例图;
图8为本申请实施例提供的普通电子照相成像设备的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的彩色图像形成设备的结构示意图。
通过上述附图,已示出本公开明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本申请实施例中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
首先对本申请涉及的专业名词进行解释说明:
1、主扫描方向:是指与光学偏转器的转动轴和第二光学单元的主光轴都垂直的方向,也可以理解为是光学偏转器偏转光源发射的光束后,使光束来回扫描的方向。
2、副扫描方向:是指与光学偏转器的转动轴平行的方向,也可以理解为与主扫描方向垂直的方向。
3、被扫描目标表面:是指第二光学单元的出射光束来回扫描所在的平面。
打印机的设备大小与打印机使用的光学扫描装置的大小相关,为了达到缩小打印机的体积的目的,需要减小光学扫描装置的体积。光学扫描装置具备焦距以及扫描角度的参数,通过缩短焦距以及增大扫描角度可以有效减小光学扫描装置的体积。
然而,一方面,由于光学扫描装置具备焦距以及扫描角度的配置要求,导致光学扫描装置的体积难以减小。另一方面,为了保证像高的精度(即放大倍率),如果使用具有f-θ特性的光学扫描透镜,为了达到缩短焦距以及增大扫描角度的目的,会导致光学扫描透镜的设计形状过于复杂,且难于制造成型。
本申请提供的光学扫描装置以及电子成像设备,旨在解决现有技术的如上技术问题。
本申请提供的光学扫描装置及电子成像设备,该光学扫描装置包括:光源,用于发射光束;第一光学单元,用于使光源发射的光束在主扫描方向上准直,以及在副扫描方向上聚焦;光学偏转器,用于偏转第一光学单元出射的光束;第二光学单元,用于将光学偏转器偏转的光束引导至被扫描目标表面上进行成像;被扫描目标表面的像高满足以下表达式:Y=fc×tan(B×θ),其中,Y表示被扫描目标表面的像高,fc表示第二光学单元的成像特性系数,B表示第二光学单元的扫描系数,θ表示光学扫描装置的有效扫描角度;第二光学单元的有效扫描范围内全部或者部分区域满足条件:0.7≤B≤0.9。在被扫描目标表面的像高表达式中,由于扫描系数B满足条件:0.7≤B≤0.9,会使得tan(B×θ)的值变小,为了维持tan(B×θ)的大小以保证像高一定,一方面,需要增加光学扫描装置的有效扫描角度θ,另一方面,在有效扫描角度θ增加后,tan(B×θ)的大小可能会增大,为了保证像高一定,也可以减小第二光学单元的成像特性系数fc,从而,结合两方面的改进可以减小光学扫描装置的体积,进而达到缩小打印机体积以及降低生产成本的目的。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
在一些实施例中,提供一种光学扫描装置。
图1为本申请实施例中光学扫描装置100的平面示意图,图2为本申请实施例中光学扫描装置100的侧面示意图,如图1及图2所示,光学扫描装置100包括:光源101、第一光学单元103、光学偏转器104以及第二光学单元105。
其中,光源101用于发射光束。光源101可以是发光二极管LED或者激光二极管LD,光源101中包括至少一个用于发射光束的发光点。光源101可以是至少一个可调制的点光源101,从而可以对光源101发出光束的尺寸进行调制。
第一光学单元103用于使光源101发射的光束在主扫描方向上准直,以及在副扫描方向上聚焦。其中,准直是指保持不同的光束之间为平行关系,聚焦是指将不同的光束会聚于同一点。
具体的,参考图1,本实施例中的主扫描方向为X方向。参考图2,本实施例中的副扫描方向为Y方向。
光学偏转器104用于偏转第一光学单元103出射的光束,具体是沿主扫描方向将光束偏转扫描至被扫描目标表面S上进行成像。
第二光学单元105用于将光学偏转器104偏转的光束引导至被扫描目标表面S上进行成像。
具体的,第二光学单元105可以使得被光学偏转器104偏转的光束在主扫描方向上以恒定或者变化的线速度扫描到被扫描目标表面S上,第二光学单元105包括使得被光学偏转器104偏转的光束在被扫描目标表面S上进行成像的成像光学透镜,该成像光学透镜的数量可以是一个或者多个。
该成像光学透镜被配置为具有以下扫描特性被扫描目标表面S的像高满足以下表达式:
Y=fc×tan(B×θ)
其中,Y表示被扫描目标表面S的像高,fc表示第二光学单元105的成像特性系数,B表示第二光学单元105的扫描系数,θ表示光学扫描装置100的有效扫描角度;第二光学单元105的有效扫描范围内的全部或者部分区域满足以下条件:0.7≤B≤0.9。
对于上述表达式,一方面,由于扫描系数B的取值范围为0.7≤B≤0.9,也即,B×θ的值必定小于θ本身,从而,根据tan函数的函数曲线特性,有tan(B×θ)<tanθ,从而,为了维持tan(B×θ)的大小,可以相应的增大有效扫描角度θ。此外,通过设置0.7≤B≤0.9,在满足扫描要求的前提下,也可以降低装置的设计复杂度,从而更有利于制造成型。可以理解,在上述数值范围内,扫描系数B既可以是常量也可以是变量。
另一方面,在有效扫描角度θ增加后,tan(B×θ)的大小可能会增大,为了保证像高Y一定,也可以减小第二光学单元105的焦距fc,可实现减小光学扫描装置100的体积。
此外,第二光学单元105使得光学偏转器104的偏转面及被扫描目标表面处于共轭关系,从而使得成像光学透镜实现光学面倾斜误差补偿。
本实施例提供一种光学扫描装置,在被扫描目标表面的像高表达式中,由于扫描系数B满足条件:0.7≤B≤0.9,会使得tan(B×θ)的值变小,为了维持tan(B×θ)的大小以保证像高一定,一方面,需要增加光学扫描装置的有效扫描角度θ,另一方面,在有效扫描角度θ增加后,tan(B×θ)的大小可能会增大,为了保证像高一定,也可以减小第二光学单元的成像特性系数fc,从而,结合两方面的改进可以减小光学扫描装置的体积,进而达到缩小打印机体积以及降低生产成本的目的。
在一些实施例中,第二光学单元105的有效扫描范围内的全部或者部分区域满足以下条件:0.76≤B≤0.82。
具体的,在0.7≤B≤0.9的前提上,可以进一步限定第二光学单元105的扫描系数B的取值范围,即0.76≤B≤0.82,在第二光学单元105的扫描系数B的取值在该取值范围内时,可以在保证扫描质量的同时,保证光学扫描装置的体积为最佳小型化。
在一些实施例中,参考图1以及图2,光学扫描装置100还包括:光栅102,光栅102设置于光源101以及第一光学单元103之间,用于使光源101发射的光束成形,并使得成形后的光束入射至第一光学单元103。
具体的,光栅102具备开口结构,用于使光源101发射的光束成形,该开口例如是圆形、椭圆形或者方形。虽然在图1和图2中光栅102设置在光源101和第一光学单元103之间,但是光栅102的位置不受此限制,例如,光栅102可以设置在光学偏转器104和第二光学单元105之间。此外,还可以省略光栅102。
在一些实施例中,第一光学单元103包括用于使光源101发射的光束在主扫描方向上准直的准直透镜,以及用于使光源101发射的光束在副扫描方向上聚焦的圆柱透镜;或者,第一光学单元103包括用于使光源101发射的光束在主扫描方向上准直以及在副扫描方向上聚焦的变形透镜。
其中,准直透镜可以将光源101发射的光束在主扫描方向上变换成平行光束,圆柱透镜可以将平行光束在副扫描方向上会聚到光学偏转器104的偏转表面上。
变形透镜可以同时执行将光源101发射的光束在主扫描方向上变换成平行光束,以及将平行光束在副扫描方向上会聚到光学偏转器104的偏转表面上的功能。
可以理解,上述透镜可以由塑料材料制成,也可以由玻璃材料制成,在此不做限定。
从而,通过上述透镜设置,第一光学单元103可以起到使光源101发射的光束在主扫描方向上准直,以及在副扫描方向上聚焦的作用。
在一些实施例中,光学偏转器104包括设置有多个反射镜面的光学多面体,光学多面体用于偏转第一光学单元103出射的光束。
具体的,光学偏转器104沿主扫描方向将光束偏转扫描至被扫描目标表面上进行成像,光学偏转器104包括用于进行光束偏转的光学多面体,该光学多面体为具有多个反射镜面的旋转光学多面体,光源101发出的光束经由第一光学单元103照射至光学偏转器104中的光学多面体,从而发生光束偏转并沿着主扫描方向朝向被扫描目标表面进行反射。
在一些实施例中,光学扫描装置100还与光学扫描装置100对应的驱动电路板连接;驱动电路板用于对被扫描目标表面的像高进行修正。
具体的,在增加光学扫描装置100的有效扫描角度θ以及减小第二光学单元105的焦距fc后,会导致像高误差增大,无法满足相应的精度要求,因此,本实施例还包括通过驱动电路板对被扫描目标表面的像高进行修正,从而保证修正后的像高满足精度要求。
在一些实施例中,驱动电路板通过以下表达式进行像高修正:
Y1=Y0+ΔY
其中,Y1为修正后的像高值,Y0为修正前的像高值,ΔY为像高修正值。
在一些实施例中,驱动电路板通过以下表达式得到像高修正值:
ΔY=An×Yn+An-1×Yn-1+An-2×Yn-2+…+A1×Y+A0
其中,ΔY为像高修正值,Y为标准像高,A0~An为常数。
在一些实施例中,驱动电路板与光源101连接,驱动电路板基于像高修正值,通过控制光源101的发光频率以进行像高修正。
具体的,像高误差是由于光源101发光频率与扫描的线速度不适配引起的,例如,在线速度相同的情况下,若发光频率偏高,则会导致像高低于标准像高,造成图像压缩的情况;若发光频率偏低,则会导致像高高于标准像高,造成图像拉伸的情况。
本实施例中,驱动电路板基于像高修正值,通过控制光源101的发光频率以进行像高修正,以保证像高为正常像高。
在一些实施例中,提供进行像高修正的具体实例。
表1为本实施例中光学扫描装置100的相关光学参数:
表1
根据表1中的参数,基于表达式Y=fc×tan(B×θ),计算得到修正前的像高及像高误差,具体如表2所示:
表2
根据表2中的数据,可以看出,修正前的像高误差无法满足相关的误差标准(在±2%以下)。
图3为本申请实施例中基于表2的数据得到的像高分布曲线的示意图,图4为本申请实施例中基于表2的数据得到的像高误差分布曲线的示意图,根据图3以及图4可以看出,像高曲线明显偏离标准像高,且像高误差也超出误差标准。
基于以上数据,本实施例对像高进行如下修正:
(1)当Y≥0时,
ΔY=
-0.0000000009Y5+0.0000001Y4-0.00002Y3+0.0005Y2+0.1755Y
+0.0474
(2)当Y<0时,
ΔY=
-(-0.0000000009|Y|5+0.0000001|Y|4-0.00002|Y|3+0.0005|Y|2
+0.1755|Y|+0.0474)
修正后的像高数据以及像高误差数据如表3所示:
表3
基于表3中的数据可以看出,校正后的像高误差在±1%以下,满足相关的误差标准,满足画像的精度要求。
另外,参考图3以及图4,通过修正前、后的像高曲线及像高误差的比较,进一步揭示经过多项式对画像像高的校正,像高误差明显变小并且满足画像精度要求。
在一些实施例中,提供进行像高修正的另一具体实例。
表4为本实施例中光学扫描装置100的相关光学参数:
表4
根据表4中的参数,基于表达式Y=fc×tan(B×θ),计算得到修正前的像高及像高误差,具体如表5所示:
表5
根据表5中的数据,可以看出,修正前的像高误差无法满足相关的误差标准(在±2%以下)
图5为本申请实施例中基于表5的数据得到的像高分布曲线的示意图,图6为本申请实施例中基于表5的数据得到的像高误差分布曲线的示意图,根据图5以及图6可以看出,像高曲线明显偏离标准像高,且像高误差也超出误差标准。
基于以上数据,本实施例对像高进行如下修正:
(1)当Y≥0时,
ΔY=
-0.000000002Y5+0.0000004Y4-0.00005Y3+0.0014Y2+0.212Y+0.1411
(2)当Y<0时,
ΔY=
-(-0.000000002|Y|5+0.0000004|Y|4-0.00005|Y|3+0.0014|Y|2
+0.212|Y|+0.1411)
修正后的像高数据以及像高误差数据如表6所示:
表6
基于表6中的数据可以看出,校正后的像高误差在±1%以下,满足相关的误差标准,满足画像的精度要求。
另外,参考图5以及图6,通过修正前、后的像高曲线及像高误差的比较,进一步揭示经过多项式对画像像高的校正,像高误差明显变小并且满足画像精度要求。
图7为本申请实施例提供的光学扫描装置100的实例图,如图7所示,光学扫描装置100包括光源101、光栅102、第一光学单元103、光学偏转器104、第二光学单元105、第三光学单元106、光源驱动电路板107、固定部件108以及光扫描单元框架109。
参考图7,光源101固定在光扫描单元框架109上,并与光源驱动电路板107电连接。光栅102安装于光扫描单元框架109上,光栅102也可以与光扫描单元框架109一体成型。第一光学单元103设置在光源101与光学偏转器104之间,并固定在光扫描单元框架109上;第二光学单元105通过两个固定部件108固定安装在光扫描单元框架109上。第三光学单元106用于聚焦经光学偏转器104偏转反射的光束,使光束聚焦在光源驱动电路板107上的光电感应器(图中未示出),使光电感应器输出行同步信号,以此保证被扫描目标表面上的图像的开始端对齐,第三光学单元106固定在光扫描单元框架109上;光源驱动电路板107可控制光源101的发光频率及行同步信号输出,光源驱动电路板107固定在光扫描单元框架109上。
在一些实施例中,提供一种电子成像设备,包括:上述各实施例的光学扫描装置、感光鼓、显影装置、转印装置以及定影装置。
其中,感光鼓具有扫描目标表面的图像载体,感光鼓与光学扫描装置配合工作,光学扫描装置出射的光束在感光鼓的光感受面上形成静电潜像;显影装置用于将修正后的静电潜像显影形成碳粉图像;转印装置用来将碳粉图像转印到转印介质上;定影装置用来对转印介质上的被转印的碳粉图像定影。
本实施例中的电子成像设备,通过使用本申请各实施例的光学扫描装置,从而可以有效缩小电子成像设备的体积,降低设备的生产成本。
在一些实施例中,提供一种普通电子照相成像设备。
图8为本申请实施例提供的普通电子照相成像设备的结构示意图,如图8所示,该普通电子照相成像设备包括:上述各实施例的光学扫描装置100、给纸单元200、搬送单元300、图像处理单元400、转印单元500、定影单元600、排纸托盘700、纸盒800以及框架900。
普通电子照相成像设备的控制系统控制光学扫描装置100发出光束K并扫描到图像处理单元400内的感光鼓401表面上,感光鼓401为光感受器,包括具有外圆周的圆柱形金属管且有预定厚度的光敏层形成在外圆周上。图像处理单元400内的充电辊403旋转并与感光鼓401接触,并且使感光鼓401表面充电。光学扫描装置100扫描根据图像信息调节的光束K,从而在经过充电辊403充电后的感光鼓401表面的成像面上形成静电潜像。在此情况下,随着感光鼓401的旋转,成像面在副扫描方向上移动,光学扫描装置100与水平同步信号同步以在主扫描方向上将光束扫描到成像面上,因此,静电潜像形成在感光鼓401表面的成像面上。显影辊404与感光鼓401接触并将调色剂转移至感光鼓401的表面,从而形成调色剂图像,此过程称为显影。
另一方面,记录介质P叠放在纸盒800中,给纸单元200根据打印机的指令转动将记录介质P依次送至搬送单元300,搬送单元再将记录介质P送至图像处理单元400与转印单元500之间并与感光鼓401表面接触。随着感光鼓401的旋转,感光鼓401表面的调色剂图像在转印单元500的作用下被转印至记录介质P上,此过程称为转印,转印单元500具有一定的电压,能使感光鼓401表面上的调色剂图像更容易地被吸附到记录介质P上。另外,在转印之后感光鼓401表面上的残留的调色剂会被清洁单元402清洁去除。
转移至记录介质P上的调色剂图像经过定影单元600的加热辊601加热而熔化并在加压辊602的压力作用下被固定至记录介质P上,此过程称为定影。
经过定影后的记录介质P,在排出辊对603搬运下排出至打印机外部的排纸托盘700上,由此完成整个打印过程。
本实施例中的普通电子照相成像设备,通过使用本申请各实施例的光学扫描装置100,从而可以有效缩小普通电子照相成像设备的体积。
在一些实施例中,提供一种彩色图像形成设备。
图9为本申请实施例提供的彩色图像形成设备的结构示意图,如图9所示,该彩色图像形成设备包括:感光鼓201Y-K(Y、M、C、K)、充电辊202Y-K、显影辊203Y-K、粉仓204Y-K、转印带205、二次转印辊206、进入纸盒207、手动送纸盘208、进纸辊209、搬送辊210、光学扫描装置100、热辊212、压辊213、排出辊214和排出纸盒215。
光学扫描装置100具体为单个LSU(Laser scanning unit,激光扫描单元)的形式,包括四束光路。四个充电辊202Y-K用于分别给四个感光鼓201Y-K表面充电,LSU 100的四束光路分别发出激光束在感光鼓201Y-K表面形成静电潜像,四个显影辊203Y-K用于分别在感光鼓201Y-K表面上显影形成一个颜色的碳粉图像,彩色图像形成设备采用二次转印的方式,即四个感光鼓201Y-K依次将碳粉图像转印到转印带205上,然后转印带205上形成的彩色碳粉图像经二次转印辊206二次转印到纸张上。进入纸盒207用于存放纸张,进纸辊209用于将存放纸张搬送至搬送路径。搬送辊210用于将纸张搬送到二次转印辊206处。
二次转印辊206把成像后的纸张搬送到热辊212和压辊213的夹持区,热辊212和压辊213用于对纸张上的碳粉图像进行定影,热辊212可以采用陶瓷加热方式,热辊212和压辊213将定影后的纸张搬送到排出辊214,排出辊214将纸张排出到排出纸盒215并堆叠起来。
本实施例中的彩色图像形成设备,通过使用本申请各实施例的光学扫描装置100,从而可以有效缩小彩色图像形成设备的体积。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (10)
1.一种光学扫描装置,包括:
光源,用于发射光束;
第一光学单元,用于使所述光源发射的光束在主扫描方向上准直,以及在副扫描方向上聚焦;
光学偏转器,用于偏转所述第一光学单元出射的光束;
第二光学单元,用于将所述光学偏转器偏转的光束引导至被扫描目标表面上进行成像;
其特征在于,所述被扫描目标表面的像高满足以下表达式:
Y=fc×tan(B×θ)
其中,
Y表示所述被扫描目标表面的像高;
fc表示所述第二光学单元的成像特性系数;
B表示所述第二光学单元的扫描系数;
θ表示所述光学扫描装置的有效扫描角度;
所述第二光学单元的有效扫描范围内的全部或者部分区域满足以下条件:0.7≤B≤0.9。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二光学单元的有效扫描范围内的全部或者部分区域满足以下条件:0.76≤B≤0.82。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:
光栅,设置于所述光源以及所述光学偏转器之间,用于使所述光源发射的光束成形,并使得成形后的光束入射至所述第一光学单元。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一光学单元包括用于使所述光源发射的光束在主扫描方向上准直的准直透镜,以及用于使所述光源发射的光束在副扫描方向上聚焦的圆柱透镜。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一光学单元包括用于使所述光源发射的光束在主扫描方向上准直以及在副扫描方向上聚焦的变形透镜。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述光学偏转器包括设置有多个反射镜面的光学多面体,所述光学多面体用于偏转所述第一光学单元出射的光束。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二光学单元使得所述光学偏转器的偏转面与所述被扫描目标表面处于共轭关系。
8.根据权利要求1-7任一项所述的装置,其特征在于,所述被扫描目标表面的像高可进行修正,像高修正的表达式如下:
Y1=Y0+ΔY
其中,Y1为修正后的像高值,Y0为修正前的像高值,ΔY为像高修正值。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述像高修正值的表达式如下:
ΔY=An×Yn+An-1×Yn-1+An-2×Yn-2+…+A1×Y+A0
其中,ΔY为像高修正值,Y为标准像高,A0~An为常数。
10.一种电子成像设备,其特征在于,包括:
权利要求1至9任一项所述的光学扫描装置;
与所述光学扫描装置配合的感光鼓,所述光学扫描装置出射的光束在所述感光鼓的光感受面上形成静电潜像;
显影装置,用于将所述静电潜像显影形成碳粉图像;
转印装置,用来将所述碳粉图像转印到转印介质上;
定影装置,用来对转印介质上的被转印的碳粉图像定影。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011002996.1A CN112034692A (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 光学扫描装置及电子成像设备 |
PCT/CN2021/118604 WO2022063009A1 (zh) | 2020-09-22 | 2021-09-15 | 光学扫描装置及电子成像设备 |
EP21871380.8A EP4202554A4 (en) | 2020-09-22 | 2021-09-15 | OPTICAL SCANNING DEVICE AND ELECTRONIC IMAGING DEVICE |
US18/187,656 US20230236523A1 (en) | 2020-09-22 | 2023-03-21 | Optical scanning apparatus and electronic image-forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011002996.1A CN112034692A (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 光学扫描装置及电子成像设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112034692A true CN112034692A (zh) | 2020-12-04 |
Family
ID=73574977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011002996.1A Pending CN112034692A (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 光学扫描装置及电子成像设备 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230236523A1 (zh) |
EP (1) | EP4202554A4 (zh) |
CN (1) | CN112034692A (zh) |
WO (1) | WO2022063009A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022063009A1 (zh) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | 珠海奔图电子有限公司 | 光学扫描装置及电子成像设备 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030025973A1 (en) * | 1999-09-13 | 2003-02-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Multi-beam scanning optical system and image forming apparatus using it |
EP1959676A1 (en) * | 2005-12-05 | 2008-08-20 | Nikon Corporation | Distortion correction method, distortion correction program, image processing apparatus, interchangeable lens, camera, and camera system |
TW200919107A (en) * | 2007-07-26 | 2009-05-01 | Canon Kk | Imaging characteristics fluctuation predicting method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
JP2011182202A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 色ずれ補正装置 |
CN104345451A (zh) * | 2013-08-02 | 2015-02-11 | 佳能株式会社 | 光扫描设备及使用该光扫描设备的图像形成设备 |
JP2016152481A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法および画像処理プログラム |
JP2017016144A (ja) * | 2016-09-20 | 2017-01-19 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
US20190129324A1 (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Kyocera Document Solutions Inc. | Optical scanning device and image forming apparatus including the same |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3445691B2 (ja) * | 1995-09-11 | 2003-09-08 | ブラザー工業株式会社 | 光走査装置およびその調整方法 |
KR100631220B1 (ko) * | 2005-09-12 | 2006-10-04 | 삼성전자주식회사 | 광주사장치 |
TWI363698B (en) * | 2009-03-31 | 2012-05-11 | E Pin Optical Industry Co Ltd | Two optical elements fθ lens of short focal distance for laser scanning unit |
CN109975976B (zh) * | 2019-05-17 | 2021-11-16 | 珠海奔图电子有限公司 | 光学扫描单元及电子照相成像装置 |
CN112034692A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-04 | 珠海奔图电子有限公司 | 光学扫描装置及电子成像设备 |
-
2020
- 2020-09-22 CN CN202011002996.1A patent/CN112034692A/zh active Pending
-
2021
- 2021-09-15 EP EP21871380.8A patent/EP4202554A4/en active Pending
- 2021-09-15 WO PCT/CN2021/118604 patent/WO2022063009A1/zh unknown
-
2023
- 2023-03-21 US US18/187,656 patent/US20230236523A1/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030025973A1 (en) * | 1999-09-13 | 2003-02-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Multi-beam scanning optical system and image forming apparatus using it |
EP1959676A1 (en) * | 2005-12-05 | 2008-08-20 | Nikon Corporation | Distortion correction method, distortion correction program, image processing apparatus, interchangeable lens, camera, and camera system |
TW200919107A (en) * | 2007-07-26 | 2009-05-01 | Canon Kk | Imaging characteristics fluctuation predicting method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
JP2011182202A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 色ずれ補正装置 |
CN104345451A (zh) * | 2013-08-02 | 2015-02-11 | 佳能株式会社 | 光扫描设备及使用该光扫描设备的图像形成设备 |
JP2016152481A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法および画像処理プログラム |
JP2017016144A (ja) * | 2016-09-20 | 2017-01-19 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
US20190129324A1 (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Kyocera Document Solutions Inc. | Optical scanning device and image forming apparatus including the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022063009A1 (zh) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | 珠海奔图电子有限公司 | 光学扫描装置及电子成像设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230236523A1 (en) | 2023-07-27 |
EP4202554A1 (en) | 2023-06-28 |
EP4202554A4 (en) | 2024-02-14 |
WO2022063009A1 (zh) | 2022-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6906739B2 (en) | Optical scanner and imaging apparatus using the same | |
JP4975983B2 (ja) | 光走査装置、マルチビーム光走査装置及び画像形成装置 | |
US6774924B2 (en) | Scanning optical device with single lens scanning optical element | |
US7050209B2 (en) | Scanning optical apparatus and image forming apparatus using the same | |
US9019333B2 (en) | Optical scanning apparatus and image forming apparatus utilizing a rotational polygon mirror | |
KR100824093B1 (ko) | 광주사장치 및 그것을 이용한 화상형성장치 | |
JPH08313833A (ja) | 光走査装置 | |
US20230236523A1 (en) | Optical scanning apparatus and electronic image-forming apparatus | |
JP4378081B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP2011039476A (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
JP2004070109A (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP5300505B2 (ja) | 光走査装置の調整方法 | |
CN113009797A (zh) | 光学扫描装置及电子成像设备 | |
CN112612192B (zh) | 一种光学扫描单元及图像形成装置 | |
JP2008304607A (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4411054B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JPH0843753A (ja) | 光走査装置 | |
JP4489852B2 (ja) | 露光装置ならびに画像形成装置 | |
US20060017995A1 (en) | Optical scanning device and color imaging apparatus | |
CN214225583U (zh) | 一种光学扫描单元及图像形成装置 | |
JP2004317790A (ja) | 光走査装置 | |
JP4378416B2 (ja) | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP2008309844A (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP3766271B2 (ja) | 光走査装置 | |
JP2004070110A (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201204 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |