光学扫描装置的制作方法

本发明涉及光学扫描装置。光学扫描装置特别适合于诸如激光束打印机、数字复印机和多功能打印机之类的图像形成装置。

背景技术：

近年来，在实践上已经使用包括光学扫描装置的串联式彩色图像形成装置，光学扫描装置被配置为通过单个旋转多面镜来使从被布置为与各颜色对应的多个光源发射的多个光束偏转，并且被配置为使用被布置为与各光束对应的多个成像光学系统来扫描各感光鼓。

在使用上面描述的这种光学扫描装置的情况下，在被配置为扫描与某种颜色对应的感光鼓的第一成像光学系统中所包括的成像透镜的表面上反射的闪烁光可能进入被配置为扫描与另一种颜色对应的感光鼓的第二成像光学系统。于是，与原本打算扫描的感光鼓不同的感光鼓可能被扫描。这可能引起诸如出现线条和浓度不均匀之类的图像劣化问题。

为了解决这种问题，可以想到通过气相沉积来在成像透镜的表面上涂覆抗反射薄膜。被反射的闪烁光可以通过抗反射薄膜的涂覆而减少。然而，近年来，为了光学扫描装置的重量减轻和成本降低的目的，经常使用塑料透镜作为成像透镜，而通过气相沉积在这种塑料成像透镜的表面上涂覆抗反射薄膜难以实行。

在日本专利申请公开No.2005-4050中，描述了在外壳中布置有遮光构件的光学扫描装置，其中遮光构件被配置为遮蔽被反射的闪烁光。利用遮光构件，由被配置为扫描与某种颜色对应的感光鼓的第一成像光学系统反射的闪烁光被防止到达与另一种颜色对应的感光鼓。

然而，在日本专利申请公开No.2005-4050中所描述的光学扫描装置中，存在如下担忧：在成像透镜等被安装在与期望位置偏离的位置的情况下，被反射的闪烁光的光学路径可能变为通过遮光构件。为了防止被反射的闪烁光的这种通过，可以想到将遮光构件的开口设置得尽可能窄。然而，在这种情况下，用于扫描原本打算扫描的感光鼓的有效光束也可能被遮蔽。

另外，在日本专利申请公开No.2009-192680中，描述了一种光学扫描装置，在该光学扫描装置中，具有正折光力的成像光学元件被布置在遮光构件与导致生成闪烁光的成像透镜的光学表面之间。于是，到达遮光构件的被反射的闪烁光被变换成会聚光束，由此减小由于成像透镜等的装配误差而导致的、被反射的闪烁光在遮光构件上的通过位置的改变。

然而，当关注于一个成像光学系统时，布置了具有正折光力的两个成像光学元件，并因此增大了成像光学系统的副扫描倍率。结果，出现以下担忧：由于成像透镜等的装配误差而导致的成像性能劣化可能会恶化。

因此，根据本发明，提供了即使当存在由于装配误差等导致的第一光学元件的位置改变时也能够防止在第一成像光学系统的第一光学元件上反射的闪烁光进入第二成像光学系统中的光学扫描装置。

技术实现要素：

根据本发明的一个实施例，提供一种光学扫描装置，包括：偏转器，被配置为使用第一偏转表面和第二偏转表面偏转光束以在主扫描方向上扫描第一扫描表面和第二扫描表面；第一成像光学系统和第二成像光学系统，被配置为将由第一偏转表面和第二偏转表面偏转的光束引导至第一扫描表面和第二扫描表面；以及入射光学系统，被配置为允许光束在副扫描部分中斜向地进入第一偏转表面，其中，第一成像光学系统包括第一光学元件，第一光学元件在包括光轴的副扫描部分中具有比出射表面的曲率半径的绝对值小的入射表面的曲率半径的绝对值，并且第一光学元件的入射表面被配置为在包括光轴的副扫描部分中朝着与包括偏转器的主扫描部分分离的方向反射进入入射表面的光束。

参照附图阅读对示例性实施例的以下描述，本发明的其他另外特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的光学扫描装置的主扫描截面图。

图2是根据第一实施例的光学扫描装置的成像光学系统的副扫描截面图。

图3A是根据第一实施例的光学扫描装置的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

图3B是根据第一实施例的光学扫描装置的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

图4A是根据比较例1的第二成像透镜的副扫描截面图。

图4B是根据比较例2的第二成像透镜的副扫描截面图。

图5是用于例示在根据第一实施例的光学扫描装置的第二成像透镜中，在副扫描方向上从表面顶点进入第二成像透镜的光束的入射高度的变化Δz以及由于光束的入射高度的变化而导致的在光束的入射位置处第二成像透镜的光学表面的法线角的变化改变的视图。

图6A是当第二成像透镜在副扫描方向上向下移位0.7mm时，根据第一实施例的光学扫描装置的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

图6B是当第二成像透镜在副扫描方向上向下移位0.7mm时，根据第一实施例的光学扫描装置的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

图7A是根据本发明的第二实施例的光学扫描装置的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

图7B是根据第二实施例的光学扫描装置的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

图8A是当第二成像透镜在副扫描方向上向下移位0.7mm时，根据第二实施例的光学扫描装置的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

图8B是当第二成像透镜在副扫描方向上向下移位0.7mm时，根据第二实施例的光学扫描装置的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

图9是用于示意性地例示根据本发明的实施例的包括光学扫描装置的彩色图像形成装置的相关部分的副扫描截面图。

具体实施方式

现在，参考附图描述根据本发明的实施例的光学扫描装置。注意，在一些情况下，下面所参考的附图可以按照与现实不同的比例绘制，以便帮助对本发明的理解。

在下面的描述中，主扫描方向对应于与偏转器的旋转轴和成像光学系统的光轴垂直的方向，并且副扫描方向对应于与偏转器的旋转轴平行的方向。另外，主扫描部分对应于与副扫描方向垂直的部分，并且副扫描部分对应于与主扫描方向垂直的部分。

[第一实施例]

图1是根据本发明的第一实施例的光学扫描装置100的主扫描截面图。图2是根据第一实施例的光学扫描装置100的成像光学系统的副扫描截面图。应当注意，在图1中，反射镜M1、M2、M3、M'1、M'2和M'3对光学路径的反射被显现，并且每个反射镜被省略。

光学扫描装置100包括：光源1A、1B、1C和1D，耦合透镜2A、2B、2C和2D，柱面透镜3A、3B、3C和3D，副扫描光阑(光圈)41，以及主扫描光阑42。另外，光学扫描装置100包括：偏转器5，第一成像透镜61和62，第二成像透镜(第一光学元件)7A、7B、7C和7D，防尘玻璃9A、9B、9C和9D，以及反射镜M1、M2、M3、M'1、M'2和M'3。

在本实施例中，光源1A至1D、耦合透镜2A至2D、柱面透镜3A至3D、副扫描光阑41和主扫描光阑42构成入射光学系统。

另外，在本实施例中，第一成像透镜61和62、第二成像透镜7A至7D、防尘玻璃9A至9D以及反射镜M1至M'3构成成像光学系统。

光源1A和1B被布置为使得在所发射的光束与主扫描部分之间形成的角度分别取-2.7°和+2.7°的预定角度。该配置在下文中被描述为相对于偏转器5的第一反射表面51以-2.7°和+2.7°的预定角度斜向入射(副扫描斜向入射光学系统)。

类似地，光源1C和1D被布置为使得在所发射的光束与主扫描部分之间形成的角度分别取-2.7°和+2.7°的预定角度。该配置在下文中被描述为相对于偏转器5的第二反射表面52以-2.7°和+2.7°的预定角度斜向入射。

副扫描光阑41具有与光源对应的四个开口。另外，主扫描光阑42共具有两个开口，包括与光源1A和1B对应的一个开口以及与光源1C和1D对应的一个开口。

在本实施例中，使用了两种光学元件，包括耦合透镜2A至2D和柱面透镜3A至3D。然而，光学元件不局限于此。可以使用诸如在主扫描方向上和在副扫描方向上具有不同焦度的畸变准直器透镜(anamorphic collimator lens)之类的一种光学元件。

如图1中所例示的，从光源1A和1B发射的光束分别由耦合透镜2A和2B转换成基本上平行的光束。此后，光束分别进入柱面透镜3A和3B，并且仅在副扫描方向上折射。这里，基本上平行的光束包括弱发散光束、弱收敛光束和平行光束。

已经通过柱面透镜3A和3B的光束由副扫描光阑41限制在沿着副扫描方向的光束形状(副扫描方向上的光束宽度)中，并且由主扫描光阑42限制在沿着主扫描方向的光束形状(主扫描方向上的光束宽度)中。经限制的光束仅在副扫描方向上被会聚在偏转器5的第一反射表面(第一偏转表面)51上并且被成像为在主扫描方向上较长的线图像。

类似地，如图1中所例示的，从光源1C和1D发射的光束分别由耦合透镜2C和2D转换成基本上平行的光束。此后，光束分别进入柱面透镜3C和3D，并且仅在副扫描方向上折射。

已经通过柱面透镜3C和3D的光束由副扫描光阑41限制在沿着副扫描方向的光束形状(副扫描方向上的光束宽度)中，并且由主扫描光阑42限制在沿着主扫描方向的光束形状(主扫描方向上的光束宽度)中。经限制的光束仅在副扫描方向上被会聚在偏转器5的第二反射表面(第二偏转表面)52上并且被成像为在主扫描方向上较长的线图像。

如图2中所例示的，从光源1A发射并且然后由第一反射表面51反射和偏转的光束RA通过第一成像透镜61、第二成像透镜7A、反射镜M1和防尘玻璃9A，并且在扫描表面8A上被成像为光斑(被引导至扫描表面8A)。

类似地，从光源1B发射并且然后由第一反射表面51反射和偏转的光束RB通过第一成像透镜61、反射镜M2、第二成像透镜7B、反射镜M3和防尘玻璃9B，并且在扫描表面8B上被成像为光斑(被引导至扫描表面8B)。

偏转器5由马达(未示出)在图1中的箭头的方向上旋转，使得光斑在方向7a上对扫描表面8A和8B进行扫描，由此在其上形成静电潜像。

另外，从光源1C发射并且然后由第二反射表面52反射和偏转的光束RC通过第一成像透镜62、反射镜M'2、第二成像透镜7C、反射镜M'3和防尘玻璃9C，并且在扫描表面8C上被成像为光斑(被引导至扫描表面8C)。

类似地，从光源1D发射并且然后由第二反射表面52反射和偏转的光束RD通过第一成像透镜62、第二成像透镜7D、反射镜M'1和防尘玻璃9D，并且在扫描表面8D上被成像为光斑(被引导至扫描表面8D)。

偏转器5由马达(未示出)在图1中的箭头的方向上旋转，使得光斑在方向7b上对扫描表面8C和8D进行扫描，由此在其上形成静电潜像。

在根据本实施例的光学扫描装置100被用于串联式彩色图像形成装置的情况下，用于包括黄色、品红色、青色和黑色的四种不同颜色的感光鼓分别被布置在四个扫描表面8A、8B、8C和8D的位置。

第一成像透镜61和62在偏转器5上方对称地布置，以便分别允许光束RA、RB以及光束RC、RD从中通过。

另外，在独个地布置在相应光学路径上的第二成像透镜7A至7D当中，第二成像透镜7A和7B具有相同的形状并且被布置为相对于光学路径在副扫描方向上彼此反转。类似地，第二成像透镜7C和7D具有相同的形状并且被布置为相对于光学路径在副扫描方向上彼此反转。

应当注意，如图1中所例示的，对于被配置为将光束会聚到扫描表面8A和8B的成像光学系统以及被配置为将光束会聚到扫描表面8C和8D的成像光学系统，给出坐标系的不同定义。

接下来，在表格1中示出根据本实施例的光学扫描装置100中所包括的每个光学系统的各种特性。这里，“E±x”表示“10^±x”。另外，没有特别描述的系数都是零。

在第一成像透镜61和62以及第二成像透镜7A至7D的各个光学表面中，子午线形状(主扫描部分中的形状)由表达式(1)表示。

在表达式(1)中，以每个光学表面与光轴之间的交点作为原点，规定光轴方向作为X轴，在主扫描方向上与光轴正交的轴作为Y轴，并且在副扫描方向上与光轴正交的轴作为Z轴。

另外，R表示曲率半径，K表示离心率，并且B₄、B₆、B₈、B₁₀和B₁₂分别表示四阶、六阶、八阶、十阶和十二阶子午线的非球面系数。

另外，在第一成像透镜61和62以及第二成像透镜7A至7D的各个光学表面中，弧矢线形状(副扫描部分中的形状)由表达式(2)表示。

这里，相对于光轴(Y＝0)上的弧矢线的曲率半径r，弧矢线曲率半径r'根据主扫描方向上的位置Y而变化，并且D₁至D₁₃表示弧矢线曲率半径r'的变化系数。

在表达式(2)中，ΣG_mnY^m表示弧矢线的n阶非球面系数。因此，当包括m不为0的项时，弧矢线的非球面系数根据主扫描方向上的位置Y而变化。在本实施例中，成像透镜7A至7D的入射表面和出射表面具有Z的第一非球面项。具体地，成像透镜7A至7D的入射表面和出射表面被形成为如下的倾斜变化表面：根据主扫描方向上的位置Y，每个透镜表面在副扫描方向上的倾斜量有所变化，以便校正由于是副扫描斜向入射光学系统而引起的波前像差的劣化和扫描线的弯曲。

在光轴上成像透镜7A至7D的在副扫描方向上的倾斜角在入射表面为1.8度以及在出射表面为-3.2度。

在本实施例中，成像透镜7A至7D被布置为在副扫描方向上离心4.64mm，以允许入射光束经过用于形状定义的原点附近。如上所述，成像透镜7A至7D也在光轴上具有副扫描方向上的倾斜角，因此，用于形状定义的原点与表面顶点(在光轴方向上最突出的点)不匹配。

如上所述，第二成像透镜7A和7B具有相同的形状，并且被布置为相对于光学路径在副扫描方向上彼此反转。类似地，第二成像透镜7C和7D具有相同的形状，并且被布置为相对于光学路径在副扫描方向上彼此反转。

另外，在本实施例中，第一成像透镜61和62以及第二成像透镜7A至7D都是塑料模塑的透镜。

接下来，描述本实施例的效果。

在本实施例的光学扫描装置100中，成像光学系统被布置在偏转器5上的两侧，并且使用相同偏转器5的不同反射表面(第一反射表面51和第二反射表面52)扫描多个感光鼓。在这种光学扫描装置中，存在由一个成像光学系统中的成像透镜的光学表面反射的闪烁光进入另一个成像光学系统的情况。在这种情况下，闪烁光可能到达原本没打算扫描的感光鼓，由此引起图像劣化。

因此，在根据本实施例的光学扫描装置100中，第一成像透镜61和62被配置为使得如表格1中所示，光学表面(即，入射表面和出射表面)中的每一个均凸向偏转器5。于是，由第一成像透镜61和62的每个光学表面反射的闪烁光在副扫描方向上在偏转器5上方和/或下方经过，由此被防止进入布置在偏转器5另一边的另一个成像光学系统。

图3A和图3B是用于例示根据第一实施例的光学扫描装置100的图像光学系统的一部分的副扫描截面图。

如图3A和3B中所例示的，在根据本实施例的光学扫描装置100中，例如，第二成像透镜7D被配置为使得由入射表面和出射表面反射的闪烁光在副扫描方向上在偏转器5的上方和下方行进。于是，由第二成像透镜7D反射的闪烁光被防止进入在关于偏转器5的相对侧(即，第一成像透镜61侧)的成像光学系统。

第二成像透镜7A、7B和7C也与上面描述的第二成像透镜7D类似地被配置。

将由第二成像透镜7A至7D反射的闪烁光的行进方向可以通过第二成像透镜7A至7D的入射表面和出射表面的在副扫描方向上的倾斜角来改变。

例如，作为比较例1，考虑进一步在正方向上倾斜入射表面以及进一步在负方向上倾斜出射表面的情况。即，考虑入射表面与出射表面的倾斜角之间的相对差异变大的情况。这里，对于倾斜角的正和负，如下情况被定义为正：透镜的入射表面在副扫描部分中沿着通过透镜的光束的行进方向倾斜以接近出射表面。

图4A是用于例示根据比较例1的第二成像透镜7D的副扫描截面图。

如图4A中所例示的，当如比较例1中那样，入射表面与出射表面的倾斜角之间的相对差异变大时，第二成像透镜7D的沿着副扫描方向的形状非对称性变得显著。具体地，副扫描方向上的上端的厚度Du与副扫描方向上的下端的厚度Dl之间的差异变大。

随着厚度的差异变大，小厚度一侧与大厚度一侧之间的冷却时期的差异变大，并且因此存在模塑稳定性劣化的担忧。

因此，优选的是在光轴上入射表面与出射表面在副扫描方向上的倾斜角的差异的绝对值为6度或更少。

在根据本实施例的光学扫描装置100中，第二成像透镜7A至7D的光学表面的沿着副扫描方向的宽度为大约10mm。

因此，通过将在光轴上入射表面与出射表面的在副扫描方向上的倾斜角的相对差异设置为6度或更少，能够将副扫描方向上的两个端部的厚度差异减小至大约1mm，由此能够减小对模塑稳定性的不利影响。

接下来，作为比较例2，考虑在光轴上入射表面与出射表面的在副扫描方向上的倾斜角都是正的情况。

在该情况下，第二成像透镜7A至7D被设计为允许由第二成像透镜7A至7D的入射表面和出射表面反射的闪烁光在副扫描方向上在偏转器5上方经过，使得闪烁光不进入布置在关于偏转器5的相对侧的成像光学系统。

图4B是用于例示根据比较例2的第二成像透镜7D的副扫描截面图。

如图4B中所例示的，在比较例2的情况下，在光轴上第二成像透镜7D的入射表面和出射表面的在副扫描方向上的倾斜角都是正的。因此，第二成像透镜7D在副扫描方向上的上端的厚度的中心点A(即，入射表面与出射表面之间的距离的中点)在光轴方向上相对于第二成像透镜7D在副扫描方向上的下端的厚度的中心点B显著偏离。

因此，使得第二成像透镜7D朝向出射表面一侧旋转的转矩变得更容易生成，结果在使第二成像透镜7D的取向稳定方面存在困难。另外，存在如下担忧：第二成像透镜7D的模塑稳定性被不利地影响。

在光轴上入射表面与出射表面在副扫描方向上的倾斜角都是负的情况下，这也同样成立。

为了避免上述问题，优选的是，在光轴上入射表面与出射表面的在副扫描方向上的倾斜角的绝对值为8度或更少。

例如，当第二成像透镜7D的入射表面的倾斜角是+8度时，第二成像透镜7D的出射表面的倾斜角是+8度，这可以使得在光轴方向上第二成像透镜7D的在副扫描方向上的上端的厚度的中心点A相对于在副扫描方向上的下端的厚度的中心点B的偏离量最大。

当第二成像透镜7D的光学表面的沿着副扫描方向的宽度为大约10mm时，那时光轴方向上的偏离量是大约1.4mm。换言之，在光轴方向上从透镜中心到厚度的中心点A以及到厚度的中心点B的偏离量是大约0.7mm。因此，能够减小对模塑稳定性的不利影响。

另外，第二成像透镜7A至7D的中心厚度为至少4mm。即，在光轴方向上厚度的中心点A相对于厚度的中心点B的偏离量等于或小于中心厚度的一半。因此，转矩的生成也可以被抑制。

当存在由于装配误差等导致的、光束RA至RD所通过的诸如耦合透镜2A至2D之类的每个光学元件的位置改变时，光束RA至RD到第二成像透镜7A至7D的入射高度改变。因此，由第二成像透镜7A至7D反射的闪烁光的光学路径也改变。另外，理所当然，被反射的闪烁光的光学路径也可能由于装配误差导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变而改变。

因此，即使当在第二成像透镜7A至7D中将入射表面和出射表面在副扫描方向上的倾斜角设置为不允许被反射的闪烁光进入布置在关于偏转器5的相对侧的成像光学系统时，也存在如下可能性：由于装配误差等的影响导致的位置改变可能引起被反射的闪烁光的进入。

因此，在本实施例中，还针对第二成像透镜7A至7D的每个光学表面在副扫描部分中的曲率半径设置了条件。

具体地，第二成像透镜7A至7D被设计为使得第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值变得小于出射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值。

于是，即使当由于装配误差等导致存在第二成像透镜7A至7D的位置改变时，也能够有效地防止由第二成像透镜7A至7D反射的闪烁光进入布置在关于偏转器5的相对侧的成像光学系统中。

现在，关于每个光学表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值，详细地描述第二成像透镜7A至7D的具体设计。

首先，在不存在由于装配误差等导致的位置改变的情况下，在副扫描方向上从表面顶点进入第二成像透镜7A至7D的光束RA至RD的入射高度由Z表示。另外，假设由于第二成像透镜7A至7D的装配误差等，在副扫描方向上从表面顶点进入成像透镜7A至7D的光束RA至RD的入射高度改变Δz。另外，在副扫描部分中第二成像透镜7A至7D的入射表面或出射表面的曲率半径由r表示。

此时，由于光束RA至RD的入射高度的改变，在光束RA至RD的入射位置处第二成像透镜7A至7D的入射表面或出射表面的法线角的改变由表达式(3)表示。

图5是在根据本实施例的光学扫描装置100的第二成像透镜7A至7D中，上述入射高度的改变Δz以及法线角的改变的具体例示。

典型地，r至少是几十毫米，然而z最多是几毫米。另外，Δz小于Z，并且因此表达式(3)能够近似为表达式(4)。

因此，由第二成像透镜7A至7D反射的闪烁光的反射角的改变Δθ能够由表达式(5)表示。

因此，当光学表面的曲率半径r的绝对值变大时，随着在副扫描方向上从表面顶点进入第二成像透镜7A至7D的光束RA至RD的入射高度的改变，由第二成像透镜7A至7D反射的闪烁光的光学路径的改变变小。

即，当第二成像透镜7A至7D的光学表面的曲率半径r的绝对值较大时，由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变引起的对被反射的闪烁光的光学路径的改变的影响能够减小。

然而，为了将光束RA至RD的图像形成为扫描表面8A至8D上的斑点，第二成像透镜7A至7D需要在副扫描方向上具有正折光力。因此，在增大第二成像透镜7A至7D的光学表面的曲率半径方面存在限制。

因此，通过弯曲第二成像透镜7A至7D的入射表面和出射表面而调整入射表面和出射表面之间的曲率半径是有效的。

在第二成像透镜7A至7D的每个光学表面的弧矢线形状包括Z的三阶或四阶项(表达式(2)中n＝3、4的项)的情况下，入射表面或出射表面中的至少一个关于副扫描方向具有非圆弧形状。

在入射表面或出射表面中的至少一个关于副扫描方向具有非圆弧形状的情况下，当副扫描部分中的形状与圆弧拟合时的曲率半径被用作在副扫描部分中入射表面或出射表面中的至少一个的曲率半径。

作为拟合的方法，可以使用众所周知的最小二乘法。另外，作为此时的拟合区域，可以使用当光束RA至RD通过入射表面或出射表面中的至少一个时的在副扫描方向上的通过范围。

本发明的发明者已经发现，即使当存在由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变时，也可以通过将第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值设计为小于出射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值，来有效地减小被反射的闪烁光对布置在相对侧的成像光学系统的影响。

在如根据本实施例的光学扫描装置100中的副扫描斜向入射光学系统中，在副扫描方向上具有角度的光束RA至RD进入(斜向进入)第二成像透镜7A至7D的入射表面。如本实施例中那样，当第一成像透镜61和62在副扫描方向上基本上几乎不具有折光力时，斜向入射的角度的大小基本上等于入射到偏转器5的反射表面51和52的在副扫描方向上的角度。即，在本实施例中，如上所述，光束RA至RD相对于偏转器5的反射表面51和52在副扫描方向上以2.7度的角度入射。

同时，光束RA至RD在第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描方向上折射，并且因此光束RA至RD在副扫描方向上进入第二成像透镜7A至7D的出射表面的角度变小。具体地，在本实施例中，该角度是1.2度。

另外，为了防止由第二成像透镜7A至7D的光学表面反射的闪烁光进入布置在关于偏转器5的相对侧的成像光学系统中，增大光束RA至RD在副扫描方向上进入第二成像透镜7A至7D的光学表面的角度也是有效的。这是因为，当光束RA至RD在副扫描方向上进入第二成像透镜7A至7D的光学表面的角度变大时，由第二成像透镜7A至7D的光学表面反射的闪烁光的反射角也变大。具体地，这是因为，作为结果，被反射的闪烁光的光学路径在副扫描方向上与布置在相对侧的成像光学系统显著分离。

因此，当光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的光学表面的在副扫描方向上的角度被设置得较大时，即使当被反射的闪烁光的反射角由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变而在一定程度上改变时，也能够防止被反射的闪烁光进入布置在相对侧的成像光学系统中。

另外，如由表达式(5)所表示的，当光学表面在副扫描部分中的曲率半径r的绝对值变小时，由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变而引起的被反射的闪烁光的光学路径的改变变大。

另外，如上所述，光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的入射表面的在副扫描方向上的角度大于光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的出射表面的在副扫描方向上的角度。

因此，第二成像透镜7A至7D的入射表面的曲率半径r的绝对值被设置得较小，然而第二成像透镜7A至7D的出射表面的曲率半径r的绝对值因此设置得较大。于是，即使当存在由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变时，也能够防止被反射的闪烁光进入布置在相对侧的成像光学系统中。

具体地，第二成像透镜7A至7D的光学表面的曲率半径r被设置为使得随着由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变而出现的被反射的闪烁光的反射角的改变的绝对值|Δθ|变得小于光束在副扫描方向上斜向入射到偏转器5的反射表面51和52的角度的绝对值|β|。于是，能够防止被反射的闪烁光进入布置在关于偏转器5的相对侧的成像光学系统中。

换言之，这相当于在考虑第二成像透镜7A至7D的装配误差等的情况下维持光束进入第二成像透镜7A至7D的入射表面的实质角度大于0度。

即，根据本实施例的光学扫描装置100优选满足表达式(6)。

|Δθ|＜|β|···(6)

典型地，由于第二成像透镜7A至7D的装配误差等导致的光束RA至RD在副扫描方向上从表面顶点进入第二成像透镜7A至7D的入射高度的改变Δz至多为大约0.7mm。

因此，第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值Rz优选满足表达式(7)，而不是表达式(5)和表达式(6)。

在根据本实施例的光学扫描装置100中，如表格1中所示，成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径为40mm，并且出射表面在副扫描部分中的曲率半径为-122.3mm。

因此，根据本实施例的光学扫描装置100被设计为使得第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值变得小于出射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值。

另外，当将上述值代入表达式(7)时，表达式(7)的左侧变成Rz＝40，并且右侧变成(360×0.7)/(π×2.7)＝29.71，并且因此能够看出，根据本实施例的光学扫描装置100满足表达式(7)。

根据上面的描述，在根据本实施例的光学扫描装置100中，即使当由于第二成像透镜7A至7D的装配误差等而导致位置被改变时，也能够防止由第二成像透镜7A至7D反射的闪烁光进入布置在关于偏转器5的相对侧的成像光学系统中。

如上所述，在第一成像透镜61和62在副扫描方向上基本上几乎不具有折光力的情况下，光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的入射表面的在副扫描方向上的角度基本上等于在副扫描方向上相对于偏转器5的反射表面51和52的光束斜向入射角β。

然而，在第一成像透镜61和62在副扫描方向上具有折光力的情况下，光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的入射表面的在副扫描方向上的角度通常与角度β不匹配。

在第一成像透镜61和62在副扫描方向上具有负折光力的情况下，光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的入射表面的在副扫描方向上的角度变得大于角度β。因此，只需要第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值Rz满足表达式(7)。

然而，当第一成像透镜61和62被设计为具有大的负折光力时，第二成像透镜7A至7D的正折光力需要被设置得更大。当第二成像透镜7A至7D的正折光力变得过大时，随着由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变，光学性能的劣化变得更明显。

因此，在第一成像透镜61和62被设计为具有负折光力以便减小成像光学系统在副扫描方向上的横向倍率的情况下，其负折光力的绝对值通常被设置为等于或小于第二成像透镜7A至7D在副扫描方向上的折光力的绝对值的一半。因此，同样在该情况下，只需要Rz满足表达式(7)。

同时，在第一成像透镜61和62在副扫描方向上具有正折光力的情况下，光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的入射表面的在副扫描方向上的角度变得小于角度β。然而，在该情况下，成像光学系统在副扫描方向上的横向倍率变大。当成像光学系统在副扫描方向上的横向倍率变大并且存在由于光学元件的装配误差等导致的光束进入成像光学系统的位移时，光学性能的劣化变得更明显。

因此，在第一成像透镜61和62被设计为具有正折光力的情况下，正折光力的绝对值典型地被设置为等于或小于第二成像透镜7A至7D在副扫描方向上的折光力的绝对值。因此，同样在该情况下，只需要Rz满足表达式(7)。

如上所述，在副扫描方向上第一成像透镜61和62的折光力的绝对值与第二成像透镜7A至7D的折光力的绝对值之间的关系在第一成像透镜61和62具有正折光力的情况下以及在第一成像透镜61和62具有负折光力的情况下不同。这是因为当第一成像透镜61和62具有正折光力时，第二成像透镜7A至7D的折光力可以被设置得相对较小。

图6A和图6B是用于例示当第二成像透镜7D在副扫描方向上向下移位0.7mm时，根据第一实施例的光学扫描装置100的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

如图6A和图6B中能够看出的，即使当由于装配误差等导致成像透镜7D在副扫描方向上向下移位时，由成像透镜7D反射的闪烁光也被防止进入布置在关于偏转器5的相对侧的成像光学系统。

如上所述，在本实施例中，第二成像透镜7A至7D被设计为使得第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值变得小于出射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值。在该情况下，作为结果，关于副扫描方向，第二成像透镜7A至7D的入射表面凸向偏转器5。这是因为第二成像透镜7A至7D在副扫描方向上具有正折光力。

因此，第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描方向上具有正折光力，并且因此光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的出射表面的在副扫描方向上的角度变得小于光束RA至RD进入入射表面的角度。

另外，取决于布置在第二成像透镜7D的光源侧的每个光学元件的配置，确定光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的入射表面的在副扫描方向上的角度。因此，光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的入射表面的在副扫描方向上的角度不取决于第二成像透镜7A至7D的入射表面和出射表面的折光力的关系。

因此，第二成像透镜7A至7D的入射表面的曲率半径的绝对值被设置得小于出射表面的曲率半径的绝对值，由此即使当存在由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变时，也能够减小被反射的闪烁光对布置在相对侧的成像光学系统的影响。

现在，与本实施例不同，考虑第二成像透镜7A至7D的入射表面的曲率半径的绝对值大于出射表面的曲率半径的绝对值的情况。在该情况下，第二成像透镜7A至7D是双凸透镜或平凸透镜，或者具有面向偏转器5的凹表面的弯月形透镜。

在第二成像透镜7A至7D是双凸透镜或平凸透镜的情况下，第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描方向上的折光力为零或正的，并且折光力的绝对值变得小于本实施例的折光力的绝对值。

光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的出射表面的在副扫描方向上的角度变得等于或小于光束RA至RD进入入射表面的在副扫描方向上的角度。

因此，在第二成像透镜7A至7D是其中入射表面的曲率半径的绝对值大于出射表面的曲率半径的绝对值的双凸透镜或平凸透镜的情况下，对于入射表面，留有由于装配误差等被反射的闪烁光的光学路径的容许改变的显著余裕。

同时，对于出射表面，尽管由于装配误差等被反射的闪烁光的光学路径的容许改变被减小，出射表面的曲率半径的绝对值也被设置得小。因此，作为结果，存在如下风险：由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变所引起的、被反射的闪烁光对布置在相对侧的成像光学系统的影响容易是明显的。

同时，在第二成像透镜7A至7D是具有面向偏转器5的凹表面的弯月形透镜的情况下，第二成像透镜7A至7D的入射表面关于副扫描方向具有负折光力。因此，光束RA至RD进入第二成像透镜7A至7D的出射表面的在副扫描方向上的角度变得大于光束RA至RD进入入射表面的在副扫描方向上的角度。

另外，为了允许第二成像透镜7A至7D具有正折光力，与第二成像透镜7A至7D为双凸透镜的情况相比，第二成像透镜7A至7D的出射表面的正折光力需要被设置得更大。这意味着第二成像透镜7A至7D的出射表面在副扫描方向上的曲率半径的绝对值需要被设置得更小。

如由表达式(5)所表示的，由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变所引起的、由第二成像透镜7A至7D反射的闪烁光的反射角的改变与光学表面在副扫描部分中的曲率半径成反比。即，当副扫描部分中的曲率半径的绝对值变小时，被反射的闪烁光的反射角的改变显著地变大。

因此，在第二成像透镜7A至7D是具有面向偏转器5的凸表面的弯月形透镜的情况下，第二成像透镜7A至7D的出射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值变得过小。因此，存在如下风险：由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变所引起的、被反射的闪烁光对布置在相对侧的成像光学系统的影响容易是明显的。

根据上面的描述，为了即使当存在由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变时也有效地降低被反射的闪烁光对布置在相对侧的成像光学系统的影响，像在本实施例中那样，优选的是第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值被设置为小于出射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值。

如上所述，根据本实施例的光学扫描装置100包括布置在偏转器5另一边的两个成像光学系统(两侧扫描光学系统)。第二成像透镜7A至7D被设计为使得：在一个成像光学系统中，第二成像透镜7A至7D(至少一个光学元件)的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值被设置为小于出射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值。于是，即使当存在由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变时，也能够降低由第二成像透镜7A至7D的光学表面反射的闪烁光对布置在相对侧的另一个成像光学系统的影响。

另外，第二成像透镜7A至7D被设计为使得：对于在副扫描方向上相对于偏转器5的反射表面51和52的光束斜向入射角β，第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值Rz满足表达式(7)。于是，由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变所引起的被第二成像透镜7A至7D反射的闪烁光的光学路径的改变能够被抑制在容许范围内。

在上文中，使用上述第一实施例描述了本发明。然而，本发明不局限于第一实施例并且能够以各种方式修改。

例如，根据第一实施例的光学扫描装置100具有使用单个偏转器5扫描四个扫描表面8A至8D的配置。然而，本发明的光学扫描装置只需要在偏转器的两侧布置两个成像光学系统，并且可以具有扫描两个或三个扫描表面的配置。

另外，本发明的光学扫描装置不需要具有六个成像透镜，并且可以具有包括两个或四个成像透镜的配置。在这种情况下，本发明的配置可以应用于将要考虑被光学表面反射的闪烁光对其的影响的成像透镜的入射表面或出射表面中的至少一个。

另外，根据第一实施例的光学扫描装置100具有包括独个的第二成像透镜7A至7D的配置。然而，可以采用多级透镜，该多级透镜包括在副扫描方向上整体地相互耦合的透镜以便允许第二成像透镜在副扫描方向上的上侧和下侧具有不同的光学表面。

另外，在副扫描方向上相对于偏转器5的反射表面51和52的光束斜向入射角β也能够根据需要而被修改。例如，在根据第一实施例的光学扫描装置100中，角度β是2.7度。然而，角度β不限于这个值，并且只需要角度β为2度或更多。

[第二实施例]

图7A和7B是用于例示根据本发明的第二实施例的光学扫描装置200的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

关于根据第二实施例的光学扫描装置200，与第一实施例的部件相同的部件由相同的附图标记表示。

在表格2中示出了根据第二实施例的光学扫描装置200中所包括的每个光学系统的各种特性。这里，“E±x”表示“10^±x”。另外，未特别描述的系数都是零。

关于根据第二实施例的光学扫描装置200中所包括的每个光学元件的表达式与第一实施例的那些相同。

另外，关于弧矢线曲率半径r'的改变系数D₁至D₁₄，当系数在主扫描方向Y的正侧(远离光源侧，图1中上侧)以及在负侧(光源侧，图1中下侧)不同时，向正侧的系数给予后缀“u”并且向负侧的系数给予后缀“l”。

在根据本实施例的光学扫描装置200中，第二成像透镜7A至7D被布置为在副扫描方向上离心4.8mm。

如表格2中所示，本实施例的第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径为35mm，并且出射表面在副扫描部分中的曲率半径为-211.2mm。

因此，同样在本实施例中，第二成像透镜7A至7D被设计为使得第二成像透镜7A至7D的入射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值变得小于出射表面在副扫描部分中的曲率半径的绝对值。

另外，在根据本实施例的光学扫描装置200中，在副扫描方向上相对于偏转器5的反射表面51和52的光束斜向入射角为2.5度。

因此，当将上述值代入表达式(7)中时，表达式(7)的左侧变成Rz＝35，并且右侧变成(360×0.7)/(π×2.5)＝32.1。因此，能够看出，根据本实施例的光学扫描装置200满足表达式(7)。

根据上面的描述，同样在根据本实施例的光学扫描装置200中，像在第一实施例中那样，即使当存在由于装配误差等导致的第二成像透镜7A至7D的位置改变时，也能够有效地降低在第二成像透镜7A至7D的光学表面反射的闪烁光对布置在相对侧的成像光学系统的影响。

图8A和8B是用于例示当第二成像透镜7D在副扫描方向上向下移位0.7mm时，根据第二实施例的光学扫描装置200的成像光学系统的一部分的副扫描截面图。

如图8A和图8B中能够看出的，即使当成像透镜7D由于装配误差等而在副扫描方向上向下移位时，被成像透镜7D反射的闪烁光也被防止进入布置在偏转器5上相对侧的成像光学系统。

另外，如表格2中能够看出的，在光轴上第二成像透镜7A至7D的入射表面和出射表面在副扫描方向上的倾斜角分别为2.2度和-2.8度。

因此，同样在第二实施例中，在光轴上第二成像透镜7A至7D的入射表面和出射表面在副扫描方向上的倾斜角的相对差异为6度或更小，并且在光轴上第二成像透镜7A至7D的入射表面和出射表面在副扫描方向上的倾斜角的绝对值为8度或更小。

图9是用于例示根据本发明的实施例的包括光学扫描装置的彩色图像形成装置60的相关部分的示意性的副扫描截面图。

彩色成像装置60包括光学扫描装置11、充当图像承载体(感光体)的感光鼓21、22、23和24、显影单元31、32、33和34、以及传送带151。

彩色图像形成装置60从诸如个人计算机之类的外部装置152接收包括R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的各个颜色的信号。这些颜色信号被输入作为输入代码数据片并且由装置中的打印机控制器53转换成针对Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)和K(黑色)的多条图像数据(点数据)。这些图像数据片被输入到光学扫描装置11。

然后，根据各图像数据片而被调制的光束141、142、143和144从光学扫描装置11发射，并且在主扫描方向上使用这些光束扫描感光鼓21至24的感光表面。

在彩色图像形成装置60中，光学扫描装置11通过四个射束执行扫描，并且射束分别对应于Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)和K(黑色)的颜色。使用射束分别在并行布置的感光鼓21至24的感光表面上形成与图像信号(图像信息)对应的静电潜像。所形成的静电潜像分别由显影单元31至34显影，并且由此形成调色剂图像。此后，调色剂图像由转印单元(未示出)叠加并且转印到作为转印材料的记录材料上，并且经叠加和转印的调色剂图像由定影单元57定影在转印材料上，由此在记录材料上形成一个全色图像。

作为外部装置152，例如，可以使用包括CCD传感器的彩色图像读取设备。在该情况下，彩色图像读取设备和彩色图像形成装置60构成彩色数字复印机。

在彩色图像形成装置60中，使用单个光学扫描装置11扫描四个感光鼓21至24。然而，可以采用其中使用根据本发明的实施例的两个光学扫描装置中的每个光学扫描装置扫描两个感光鼓的配置。

根据本发明，即使当存在由于装配误差等导致的第一成像光学系统的第一光学元件的位置改变时，也能够防止被第一光学元件反射的闪烁光进入第二成像光学系统中。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不局限于公开的示例性实施例。所附权利要求书的范围应被赋予最宽泛的解释，以便包括所有这种修改以及等同的结构和功能。