[发明专利]扫描光学装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合用在电子照相图像形成装置中的扫描光学装置。

背景技术

在电子照相图像形成装置中，提供一种扫描光学装置，其根据图像信号而闪烁激光束，从而对光导体进行曝光。该扫描光学装置被构造为通过包括旋转多面镜的光偏转器周期性地偏转激光束，并且将偏转的激光束转换为形成在光导体(即，被扫描的目标表面)上的斑点状(spot-like)图像，其中的光导体例如是使用具有f-theta(fθ)特性的成像光学系统的光导鼓。

随着对于减小扫描光学装置的尺寸和成本的需求的增加，已经进行研究以形成仅包括一个透镜的成像光学系统。例如参见与美国专利No.5,818,505对应的日本专利No.3303558(在下文中称为专利文献1)。

为了使用扫描光学装置高精度地对光导体进行曝光，优选地，在目标表面的整个区域上很好地补偿场曲，并且使斑点直径一致。为了实现该目的，根据在专利文献1中公开的扫描光学装置，将在主扫描方向上的横向放大率指定在预定范围内。

然而，由于在专利文献1中公开的条件式包含透镜表面在主扫描方向的中心上的曲率半径，所以存在不能使用其中不限定透镜表面在主扫描平面中的曲率半径的表示式来设计f-theta透镜的缺点。

此外，专利文献1公开了关于在主扫描平面中的放大率的条件式。然而，由于该条件式没有考虑f-theta透镜的后主点在主扫描平面内的位置，所以放大率是不准确的，并且精确制造的f-theta透镜可能不利地产生比所估计的更大的抖动。在关于主扫描平面中的放大率的条件式中，不考虑偏转镜的镜面的偏心量、射到偏转镜的镜面上的光束的入射角、以及从偏转镜的镜面射出的光束的出射角。这也可能导致精确制造的f-theta透镜不利地产生比所估计的更大的抖动。

考虑到上述情况，期望提供一种扫描光学装置，其中能够独立于限定透镜表面的公式的形式而设计透镜，并且由此能够更可靠地抑制抖动的发生。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种扫描光学装置，其包括：光源；第一光学元件，被构造为将从光源发射的光转换为光束；第二光学元件，被构造为将已经通过第一光学元件的光束转换为主扫描方向延伸的线性图像；偏转镜，被构造为使已经通过第二光学元件的光束在主扫描方向偏转；以及第三光学元件，被构造为将已经被偏转镜偏转的光束转换为斑点状图像，并且使其聚焦在被扫描的目标表面上。

在该扫描光学装置中，第三光学元件是具有相对的一对透镜表面的单透镜，并且该对透镜表面中的每一个在主扫描平面中是非球面的。此外，如果从扫描光的主光线通过的所述一对透镜表面的入射侧表面上的点到所述入射侧表面的光轴的、在所述主扫描方向上的距离是y₁；从所述扫描光的所述主光线通过的所述一对透镜表面的出射侧表面上的点到所述出射侧表面的光轴的、在所述主扫描方向上的距离是y₂；该对透镜表面中的每一个的非球面形状由z_j＝f(y)限定；制成第三光学元件的材料的折射率为n；第三光学元件的入射侧表面与出射侧表面之间的距离是D(y₁，y₂)；在入射侧表面上的曲率半径R₁(y₁)和出射侧表面上的曲率半径R₂(y₂)通过下列用于计算曲率半径的公式而获得：