[发明专利]光学扫描系统、图像形成装置及光学成像系统

说明书

技术领域

本发明，涉及一种光学扫描系统、包括该光学扫描系统的图像形成装置以及用于该光学扫描系统的光学成像系统。

背景技术

激光打印机等图像形成装置，一般包括：作为光源的半导体激光器和、作为使激光光束偏转的光偏转器用的多角镜及、用于使由多角镜偏转的激光光束进行成像的扫描镜头(光学成像系统)。以往，作为扫描镜头，如日本专利第3420956号公报所公开的那样使用了折射镜头，但近年来从实现更高水平的象差补正的观点等来看，使用具有衍射面的扫描镜头的方案已被提出(例如日本专利公开平12-2847号公报<平12即2000年>以及日本专利公开2005-37561号公报等)。

然而，因为衍射面具有非常高的灵敏度，所以在使用了具有衍射面的扫描镜头时，存在容易受干扰影响的问题。例如，所忧虑的有由于图像形成装置的温度上升或振动等原因而引起的光学特性的劣化问题。还有，衍射面与折射面相比具有非常大的色散，所以在衍射面将产生很大的色象差。

发明内容

本发明，是鉴于上述问题点而研制开发的，其目的在于：提供一种具有高光学特性且抗干扰性强的光学扫描系统。

为了实现上述目的，本发明所涉及的光学扫描系统为，其特征在于：包括使来自光源的光束偏转的偏转器和、用以使由偏转器偏转的光束聚焦在被扫描面上的光学成像系统；光学成像系统具有至少一个光学功能面，且在该光学功能面的至少一部分上形成有多个凸部排列而成的剖面为锯齿状的光学功能部，该至少一个光学功能面构成为：各凸部的排列方向上的宽度与入射到光学功能面的光束的上述排列方向上的宽度实质上相同或者比入射到该光学功能面的光束的上述排列方向上的宽度宽。

本发明所涉及的图像形成装置为，其特征在于：包括本发明所涉及的光学扫描系统。

还有，本发明所涉及的光学成像系统是，在使来自光源的光束偏转并对被扫描面进行扫描的光学扫描系统中用以使光束在被扫描面上进行聚焦的光学成像系统，其特征在于：具有至少一个光学功能面，且在该光学功能面的至少一部分上形成有多个凸部排列而成的剖面为锯齿状的光学功能部，该至少一个光学功能面构成为：各凸部的排列方向上的宽度与入射到光学功能面的光束的上述排列方向上的宽度实质上相同或者比入射到该光学功能面的光束的上述排列方向上的宽度宽。

还有，在本说明书中所谓“各凸部的排列方向上的宽度与入射到光学功能面的光束的上述排列方向上的宽度实质上相同”指的是：光学功能面的色散特性实质上变得更接近于折射光的色散特性时各凸部的排列方向上的宽度和入射到光学功能面的光束的同方向宽度(上述排列方向上的宽度)之间的关系。具体来说，这指的是各凸部的排列方向上的宽度比入射到光学功能面的光束的同方向宽度的2/3大。换言之，这指的是入射到光学功能面的光束的排列方向上的宽度不到各凸部的同方向宽度的1.5倍。

根据本发明，能够实现具有高光学性能且抗干扰性强的光学扫描系统。

附图说明

图1是表示光扫描装置1的主要部分的结构的主扫描方向剖面图。

图2是将偏转器侧面33a的一部分进行扩大了的剖面图。

图3是将偏转器侧面33a的一部分进行扩大了的平面图。

图4是将变形例中所涉及的光学功能面33a的一部分进行扩大了的平面图。

图5是表示当m＝1时的算式6的坐标图。

图6是表示当m＝2时的算式6的坐标图。

图7是表示入射到面71的平行单色激光光束70产生衍射的情况。

图8是表示由于面71所产生的远场图样(far field pattern)72的角度分布图。

图9是表示周期数和像强度之间相互关系的图表。

图10是表示0次衍射光的远场图样72的强度分布的尖峰位置(衍射角度或者折射角度)和周期数之间相互关系的图表。

图11是表示周期数和像强度之间相互关系的图表。

图12是表示周期数和像强度之间相互关系的图表。

图13是表示图11、图12中远场图样强度分布的尖峰位置和周期数之间相互关系的图表。

图14是图像形成装置2的结构图。

图15是表示相对于光学功能面33a的Y轴方向的位置的凸部35的宽度及入射到光学功能面33a的激光光束70的主扫描方向的宽度的图表。

图16是表示实施例中光学扫描系统的像面弯曲量的图。

图17是表示实施例中光学扫描系统的fθ特性的图。

图18是表示比较例中光学扫描系统的像面弯曲量的图。