[发明专利]扫描光学装置

摘要

一种扫描光学装置，其包括：光源；第一光学元件，构造为将从光源发射的光转换为光束；第二光学元件，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，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，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。第三光学元件是具有一对相对的透镜表面的单透镜，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，从而满足公式：

主权项

一种扫描光学装置，包括：光源；第一光学元件，构造为将从所述光源发射的光转换为光束；第二光学元件，构造为将已经通过所述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，构造为使已经通过所述第二光学元件的光束在所述主扫描方向偏转；以及第三光学元件，构造为将已经被所述偏转镜偏转的光束转换为斑点状图像，并且将其聚焦在被扫描的目标表面上，其中所述第三光学元件是具有相对的一对透镜表面的单透镜，并且所述一对透镜表面中的每一个在主扫描平面中是非球面的；并且其中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；所述一对透镜表面中的每一个的非球面形状由zj＝f(y)限定；制成所述第三光学元件的材料的折射率为n；在所述第三光学元件的所述入射侧表面与所述出射侧表面之间的距离是D(y1，y2)；在所述入射侧表面上的曲率半径R1(y1)和在所述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： R j ( y ) = { 1 + ( dz j ( y ) dy ) 2 } 3 2 d 2 z j ( y ) dy 2 ; 在所述主扫描平面中的焦距ft(y1，y2)由下列公式给出： f t ( y 1 , y 2 ) = 1 ( n - 1 ) ( 1 R 1 ( y 1 ) - 1 R 2 ( y 2 ) ) + ( n - 1 ) 2 D ( y 1 , y 2 ) n R 1 ( y 1 ) R 2 ( y 2 ) ; 从所述第三光学元件的后主点到所述目标表面的距离是Sk(y1，y2)；在所述偏转镜的镜面上的光束的入射角是θi；从所述偏转镜的所述镜面射出的光束的出射角是θe(y1，y2)；所述偏转镜的所述镜面的偏心量是d(y1，y2)；由于源自所述偏转镜的偏心的在镜面之间的水平差而产生的光束的偏移量h(y1，y2)由下列公式给出： h ( y 1 , y 2 ) = d ( y 1 , y 2 ) · sin ( θ e ( y 1 , y 2 ) - θ i ) cos θ e ( y 1 - y 2 ) cos ( ( θ e ( y 1 , y 2 ) - θ i ) / 2 ) ; 以及在所述目标表面上的所述主扫描方向的1/e2光束半径的最小值是remin，所述第三光学元件在所述主扫描平面中具有非球面形状，其满足下列公式： | ( 1 - S k ( y 1 , y 2 ) f t ( y 1 , y 2 ) ) · h ( y 1 , y 2 ) | < r e min 2 .