專利名稱：光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于激光打印機(jī)等圖像形成裝置的圖像寫入曝光的光掃描裝置，特別涉及使光束按順序兩次射入到旋轉(zhuǎn)多面鏡等的偏轉(zhuǎn)反射面的光掃描裝置。
本發(fā)明還涉及光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述清潔機(jī)構(gòu)具有能夠可靠地除去附著在蓋玻片表面上的塵埃等的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
以往，在日本專利特開昭51-6563號中提出了如下的光掃描裝置，即，所述光掃描裝置面向以旋轉(zhuǎn)軸為中心而旋轉(zhuǎn)或者振動的偏轉(zhuǎn)反射面配置兩個固定平面鏡，通過兩個固定平面鏡依次反射被偏轉(zhuǎn)反射面反射的偏轉(zhuǎn)光束，從而通過使所述光束再次射入所述偏轉(zhuǎn)反射面來進(jìn)行光偏轉(zhuǎn)，由此，來校正由偏轉(zhuǎn)反射面的旋轉(zhuǎn)軸的偏差(misalignment)或者偏轉(zhuǎn)反射面自身每個面的偏差而導(dǎo)致的偏轉(zhuǎn)光束出射方向的變化。
此外，在日本專利特開昭61-7818號(美國專利第4,796,965號)中提出了如下的光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，即，在所述光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中面向以旋轉(zhuǎn)軸為中心而旋轉(zhuǎn)或者振動的偏轉(zhuǎn)反射面配置兩個固定平面鏡，并使所述兩個固定平面鏡的棱線位于與偏轉(zhuǎn)反射面的旋轉(zhuǎn)軸正交的平面內(nèi)，從偏轉(zhuǎn)反射面與兩個固定平面鏡之間向偏轉(zhuǎn)反射面入射光束，使所反射的偏轉(zhuǎn)光束在所述兩個固定平面鏡上依次反射從而再次射入所述偏轉(zhuǎn)反射面并被反射，從而使所述被反射的偏轉(zhuǎn)光束通過偏轉(zhuǎn)反射面與兩個固定平面鏡之間或者兩個固定平面鏡之間的間隙而射出，由此校正掃描線的歪曲(distortion)。
但是，在日本專利特開昭61-7818號中，由于沒有進(jìn)行分析研究，并且沒有提及20°以下的入射角，因而無法適當(dāng)?shù)匦Ｕ龗呙杈€的歪曲。
如日本專利特開昭61-7818號中所公開，在利用同一個偏轉(zhuǎn)反射面進(jìn)行兩次偏轉(zhuǎn)的光學(xué)系統(tǒng)中，根據(jù)光束的入射角度，兩次偏轉(zhuǎn)反射后的光束的偏轉(zhuǎn)軌跡會發(fā)生彎曲。因此，根據(jù)偏轉(zhuǎn)后的掃描光學(xué)系統(tǒng)的透鏡等光學(xué)部件的光軸方向的位置，有時在副掃描方向(與掃描垂直的方向)上需要較寬的有效范圍。然而，在制造掃描光學(xué)系統(tǒng)的變形透鏡時，要制造在主掃描方向和副掃描方向上都具有較寬的有效范圍的透鏡并不容易。因此，存在多個透鏡的配置自由度變小的問題。
此外，若透鏡等光學(xué)部件所需的有效范圍變窄，則高精度地制作光學(xué)面就會變得容易。
不管怎樣，若能夠在光軸方向的任意位置將掃描線軌跡的彎曲抑制得很小，則會很有利。
然而，在如日本專利特開昭51-6563號中所提出的光掃描裝置那樣，通過利用偶數(shù)個固定平面鏡依次進(jìn)行反射，從而向同一偏轉(zhuǎn)反射面入射兩次來進(jìn)行光偏轉(zhuǎn)的光掃描裝置中，從由偏轉(zhuǎn)反射面的面偏差導(dǎo)致的掃描線位移的校正方面來看，沒必要安裝面偏差校正光學(xué)系統(tǒng)。
但是，如日本專利特開昭51-6563號那樣，當(dāng)光線與副掃描方向成直角地向偏轉(zhuǎn)反射面入射、出射時，因為光線會在固定平面鏡上發(fā)生干涉，所以無法將掃描角取得較大，因此必須使光線以非直角的角度向偏轉(zhuǎn)反射面入射、出射。若這樣，則會產(chǎn)生作為導(dǎo)致掃描線軌跡彎曲的原因的出射角度差。
此外，會在被掃描面上引起掃描線位移，所述掃描線位移量等于在因面偏差而產(chǎn)生的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的位移上乘以掃描光學(xué)系統(tǒng)的副掃描橫向放大率β的值。
另外，當(dāng)偏轉(zhuǎn)反射面有扭曲或者彎曲，從而光束入射位置上的面偏差的值隨著偏轉(zhuǎn)反射面的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變化時，與偏轉(zhuǎn)反射面由純平面構(gòu)成的時候相比，會在出射角上產(chǎn)生差異，進(jìn)而會產(chǎn)生掃描線軌跡的彎曲。此外，當(dāng)偏轉(zhuǎn)反射面的扭曲或者彎曲的程度根據(jù)每個偏轉(zhuǎn)反射面而不同時，出射角度會在每個偏轉(zhuǎn)反射面上發(fā)生變化，從而會在被掃描面上引起掃描線位移。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述問題而完成的，其第一目的是在使光束向偏轉(zhuǎn)反射面入射兩次的光掃描裝置中，減小掃描線軌跡的彎曲量，或者，使掃描線軌跡的彎曲量在任意位置上近似為零，從而緩解對掃描光學(xué)系統(tǒng)的透鏡在光軸方向上的配置的限制。
本發(fā)明的第二目的是提供一種光掃描裝置，所述光掃描裝置以偶數(shù)個固定平面鏡依次反射光束，使所述光束向同一偏轉(zhuǎn)反射面入射兩次，并進(jìn)行光偏轉(zhuǎn)，其中，沒有由出射角度差引起的掃描線軌跡的彎曲而導(dǎo)致的掃描線彎曲，并且校正了由于面偏差或出射角的變化而產(chǎn)生的掃描線位移。
本發(fā)明的第三目的是提供一種光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)具有能夠可靠地除去附著在蓋玻片表面上的塵埃等的結(jié)構(gòu)。
實現(xiàn)上述第一目的的本發(fā)明第一光掃描裝置包括光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，在所述光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中面向與旋轉(zhuǎn)軸平行且以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心而旋轉(zhuǎn)或者振動的偏轉(zhuǎn)反射面配置兩個固定平面鏡，向所述偏轉(zhuǎn)反射面入射并被反射的光束被所述兩個固定平面鏡依次反射，所述被反射的光束再次向所述偏轉(zhuǎn)反射面入射并被反射，所述光掃描裝置的特征在于， 當(dāng)將包含向所述偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束并與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的面設(shè)為入射平面時，所述兩個固定平面鏡相對于所述入射平面垂直配置， 通過設(shè)定，使得從所述偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束位于所述入射平面內(nèi)時的出射光束的中心光線，與所述偏轉(zhuǎn)反射面取最大旋轉(zhuǎn)角時的出射光束的中心光線在所述入射平面上投影所得的直線大致平行。
此時，所述光掃描裝置既可以構(gòu)成為向偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束通過兩個固定平面鏡之間的間隙而入射，并且被偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的偏轉(zhuǎn)光束通過兩個固定平面鏡之間的間隙而出射的結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為兩個固定平面鏡中的一個固定平面鏡被夾在向偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束與被偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束之間的結(jié)構(gòu)。
并且，所述光掃描裝置優(yōu)選為如下結(jié)構(gòu)即，將向位于偏轉(zhuǎn)反射面相對于所述入射平面垂直的位置上的偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束的中心光線的入射角設(shè)為θ1，將從偏轉(zhuǎn)反射面被第二次反射的出射光束的中心光線的出射角設(shè)為θ2時，滿足如下關(guān)系 0.33·θ1≤θ2≤0.37·θ1 (21)。
本發(fā)明的第二光掃描裝置包括光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，在所述光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中面向與旋轉(zhuǎn)軸平行且以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心而旋轉(zhuǎn)或者振動的偏轉(zhuǎn)反射面配置兩個固定平面鏡，向所述偏轉(zhuǎn)反射面入射并被反射的光束被所述兩個固定平面鏡依次反射，所述被反射的光束再次向所述偏轉(zhuǎn)反射面入射并被反射，所述光掃描裝置的特征在于， 當(dāng)將包含向所述偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束并與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的面設(shè)為入射平面時，所述兩個固定平面鏡相對于所述入射平面垂直配置， 將向位于所述偏轉(zhuǎn)反射面相對于所述入射平面垂直的位置上的所述偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束的中心光線的入射角設(shè)為θ1，將從所述偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束的中心光線的出射角設(shè)為θ2時，滿足如下關(guān)系 0.33·θ1-1.27≤θ2≤0.35·θ1-1.50(22)。
在這種情況下，所述光掃描裝置也是既可以構(gòu)成為向偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束通過兩個固定平面鏡之間的間隙而入射，并且被偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的偏轉(zhuǎn)光束通過兩個固定平面鏡之間的間隙而出射的結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為兩個固定平面鏡中的一個固定平面鏡被夾在向偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束與從偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束之間的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第三光掃描裝置包括光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，在所述光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中面向與旋轉(zhuǎn)軸平行且以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心而旋轉(zhuǎn)或者振動的偏轉(zhuǎn)反射面配置兩個固定平面鏡，向所述偏轉(zhuǎn)反射面入射并被反射的光束被所述兩個固定平面鏡依次反射，所述被反射的光束再次向所述偏轉(zhuǎn)反射面入射并被反射，所述光掃描裝置的特征在于， 當(dāng)將包含向所述偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束并與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的面設(shè)為入射平面時，所述兩個固定平面鏡相對于所述入射平面垂直配置， 通過設(shè)定，使得從所述偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束位于所述入射平面內(nèi)時的出射光束的中心光線，與所述偏轉(zhuǎn)反射面取最大旋轉(zhuǎn)角度時的出射光束的中心光線在所述入射平面上投影所得的直線，在配置于從所述偏轉(zhuǎn)反射面到被掃描面之間的掃描光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向上的光學(xué)面中至少一個光學(xué)面附近交叉。
在這種情況下，所述光掃描裝置也是既可以構(gòu)成為向偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束通過兩個固定平面鏡之間的間隙而入射，并且被偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的偏轉(zhuǎn)光束通過兩個固定平面鏡之間的間隙而出射的結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為兩個固定平面鏡中的一個固定平面鏡被夾在向偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束與從偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束之間的結(jié)構(gòu)。
實現(xiàn)上述第二目的的本發(fā)明第四光掃描裝置包括光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，在所述光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中面向與旋轉(zhuǎn)軸平行且以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心而旋轉(zhuǎn)或者振動的偏轉(zhuǎn)反射面配置兩個固定平面鏡，向所述偏轉(zhuǎn)反射面入射并被反射的光束被所述兩個固定平面鏡依次反射，所述被反射的光束再次向所述偏轉(zhuǎn)反射面入射并被反射；照明光學(xué)系統(tǒng)，使光束向所述偏轉(zhuǎn)反射面入射；和掃描光學(xué)系統(tǒng)，使被所述光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)的光束向被掃描面入射從而形成掃描線，所述光掃描裝置的特征在于， 當(dāng)將包含從所述照明光學(xué)系統(tǒng)向所述偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束并與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的面設(shè)為入射平面時，所述兩個固定平面鏡相對于所述入射平面垂直配置， 從所述偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束位于所述入射平面內(nèi)時的該第二次的反射點(diǎn)與所述被掃描面在所述入射平面內(nèi)大致共軛。
此時，優(yōu)選如下結(jié)構(gòu)即，向偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束通過兩個固定平面鏡之間的間隙而入射，被偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的偏轉(zhuǎn)光束通過兩個固定平面鏡之間的間隙而出射。
此外，優(yōu)選如下結(jié)構(gòu)即，當(dāng)從偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束位于入射平面內(nèi)時，從照明光學(xué)系統(tǒng)入射的光束在入射平面內(nèi)會聚在第二次反射點(diǎn)附近。
此外，優(yōu)選如下結(jié)構(gòu)即，當(dāng)設(shè)從偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束位于入射平面內(nèi)時的從第一次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)到第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的傳輸距離為Ld，設(shè)偏轉(zhuǎn)反射面的面誤差角度為ε，設(shè)掃描光學(xué)系統(tǒng)在入射平面的方向上的橫向放大率為β，設(shè)被掃描面上的掃描線間距為LP時，滿足如下關(guān)系 |β·Ld·tan(2ε)/cos(2ε)|≤0.25·LP (30)， 或者，滿足關(guān)系 |β·Ld·tan(2ε)/cos(2ε)|≤0.125·LP (31)。
以上本發(fā)明的這些光掃描裝置，例如可用作成像裝置的寫入圖像的曝光裝置。
本發(fā)明的第一至第三光掃描裝置是一種利用了包括偏轉(zhuǎn)反射面和兩個固定平面鏡的二次入射光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的光掃描裝置，在這些光掃描裝置中，通過設(shè)定，使得從偏轉(zhuǎn)反射面被第二次反射的出射光束位于入射平面內(nèi)時出射光束的中心光線，與偏轉(zhuǎn)反射面取最大旋轉(zhuǎn)角度時的出射光束的中心光線在入射平面內(nèi)投影所得的直線大致平行，或者，滿足式(22)，或者，通過設(shè)定，使得上述的中心光線和直線在配置于掃描光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向上的光學(xué)面中至少一個光學(xué)面附近交叉，從而，掃描光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)面上的掃描線軌跡的彎曲量變小或者近似為零，由此提高了掃描光學(xué)系統(tǒng)的配置位置的自由度，同時還減小了掃描光學(xué)系統(tǒng)的副掃描方向上的尺寸，從而能夠以低成本來提供小型且高精度的掃描光學(xué)裝置。
此外，本發(fā)明的第四光掃描裝置是一種利用了包括偏轉(zhuǎn)反射面和兩個固定平面鏡的二次入射光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的光掃描裝置，在所述光掃描裝置中，由于從偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束位于入射平面內(nèi)時的該第二反射點(diǎn)與被掃描面在入射平面內(nèi)大致共軛，因此，向被掃描面會聚的出射光束在副掃描方向上的位置，即使在偏轉(zhuǎn)反射面的旋轉(zhuǎn)角發(fā)生變化時也不會發(fā)生移動，從而即使存在由出射角度差引起的掃描線軌跡的彎曲，也不會產(chǎn)生掃描線彎曲，從而可使被掃描面上的掃描線為近似直線。
本發(fā)明的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，將所述蓋玻片突出設(shè)置在安裝部件上，并設(shè)定清潔桿的行程長度，使得在所述清潔桿的動作方向端部的至少一端上，所述清潔部件移動到蓋玻片端部的外側(cè)。
此外，本發(fā)明的特征在于，設(shè)定所述清潔桿的行程長度，使其大于所述蓋玻片長度方向上的長度。
此外，本發(fā)明是光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，在所述蓋玻片上設(shè)置導(dǎo)向部件，使得所述清潔桿沿著所述導(dǎo)向部件，與蓋玻片平行地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。
此外，本發(fā)明的特征在于，所述導(dǎo)向部件被設(shè)置在蓋玻片的整個長度上。
此外，本發(fā)明是光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，在所述清潔桿的長度方向上形成細(xì)長孔，使得在壓入所述清潔桿的狀態(tài)下不遮擋掃描光。
此外，本發(fā)明是光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，設(shè)有停止部件，用于在壓入所述清潔桿時阻止清潔桿終端部分的前進(jìn)。
此外，本發(fā)明的特征在于，將所述停止部件設(shè)置在所述蓋玻片的安裝部件上。
此外，本發(fā)明的特征在于，將所述停止部件設(shè)置在所述導(dǎo)向部件上。
此外，本發(fā)明是光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，設(shè)有在壓入所述清潔桿時限制清潔桿移動的移動限制部件，和與所述移動限制部件相嚙合的嚙合部件。
此外，本發(fā)明的特征在于，將所述移動限制部件設(shè)置在所述清潔桿上，將所述嚙合部件設(shè)置在蓋玻片的安裝部件上。
此外，本發(fā)明的特征在于，將所述移動限制部件設(shè)置在所述清潔桿上，將所述嚙合部件設(shè)置在所述導(dǎo)向部件上。
此外，本發(fā)明的特征在于，將所述移動限制部件設(shè)置在所述蓋玻片的安裝部件上，將所述嚙合部件設(shè)置在所述清潔桿上。
此外，本發(fā)明的特征在于，將所述移動限制部件設(shè)置在所述導(dǎo)向部件上，將所述嚙合部件設(shè)置在所述清潔桿上。
此外，本發(fā)明是光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，設(shè)有止動器，用于在拉出所述清潔桿時防止清潔桿從所述導(dǎo)向部件脫離。
此外，本發(fā)明的特征在于，設(shè)有所述止動器的解除部件，從而可使清潔桿從所述導(dǎo)向部件脫離并從裝置主體上卸下。
此外，本發(fā)明是光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，在所述清潔桿的前端部分可裝卸地安裝了所述清潔部件。
此外，本發(fā)明是光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，設(shè)有將所述清潔部件壓向蓋玻片上的彈性件。
本發(fā)明的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，將蓋玻片突出設(shè)置在安裝部件上，同時還具有清潔桿，在該清潔桿前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件，并且設(shè)定壓入了所述清潔桿時的前端部分的行程長度，使得在所述清潔桿的動作方向端部的至少一端上，所述清潔部件移動到蓋玻片端部的外側(cè)。因此，當(dāng)壓入了清潔桿時，清潔部件離開蓋玻片落到下部，從而抖落附著在清潔部件上的污垢或塵埃。此外，殘留于清潔部件上的污垢或塵埃在蓋玻片的端部被刮掉，從而可以防止在使清潔桿回歸時，殘留于清潔部件上的污垢或塵埃再次附著到蓋玻片上，由此，即使在進(jìn)行了多次清潔后仍能將清潔部件或蓋玻片的表面維持在干凈的狀態(tài)。
此外，在蓋玻片上設(shè)有導(dǎo)向部件，使所述清潔桿沿著所述導(dǎo)向部件與蓋玻片平行地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。因此，清潔部件通過恒定的壓力被壓在蓋玻片上，從而能夠?qū)ιw玻片進(jìn)行恰當(dāng)?shù)那鍧?，而不留擦拭斑點(diǎn)。另外，通過所述導(dǎo)向部件，可以防止操作員或者由異物的附著而污染蓋玻片。
此外，導(dǎo)向部件被設(shè)置在蓋玻片的整個長度上。因此，可以防止因清潔部件離開清潔桿而接觸蓋玻片以外的部分所導(dǎo)致的清潔部件的污染。另外，通過設(shè)置這種導(dǎo)向部件，可以提高蓋玻片與清潔部件之間的位置精度。
此外，在清潔桿的長度方向上形成細(xì)長孔，使得在壓入所述清潔桿的狀態(tài)下不遮擋掃描光。從而，通?？稍诎惭b了清潔桿的狀態(tài)下使用光掃描裝置，因此，不必將清潔桿卸下來進(jìn)行保管，從而可防止清潔桿的丟失。此外，還可以防止將清潔桿保存在其他地方時的污染。
此外，設(shè)有停止部件，用于在壓入清潔桿時阻止清潔桿的前進(jìn)。因此，可以防止清潔桿的過度前進(jìn)，從而可使清潔桿不做多余移動。
此外，設(shè)有嚙合部件，用于在壓入清潔桿時與設(shè)置在清潔桿終端部分的移動限制部件相嚙合。因此，可以防止發(fā)生因清潔桿振動而使得附著在清潔部件上的塵埃等向蓋玻片上飛散的情況。此外，由于所述使凹凸部分嚙合的嚙合部件作為棘爪機(jī)構(gòu)起作用，所以有操作員能夠在壓入清潔桿時在感覺上確認(rèn)移動線路終端位置的優(yōu)點(diǎn)。另外，通過將所述嚙合部件與安裝部件形成一體，可以減少部件數(shù)量。
此外，設(shè)有止動器，用于在拉出清潔桿時使其不從導(dǎo)向部件脫離。因此，不必在再次壓入清潔桿時進(jìn)行與導(dǎo)向部件的定位，可提高操作性。此外，還可以防止清潔桿的丟失。
此外，還設(shè)有止動器的解除部件，使得能夠?qū)⒅箘悠鲝乃鰧?dǎo)向部件脫離并從裝置主體上卸下。因此，可提高例如在進(jìn)行清潔部件的清潔、或隨著老化而進(jìn)行更換時的維修便利性。
此外，將清潔部件可裝卸地安裝在清潔桿的前端部分。因此，能夠簡單地進(jìn)行清潔部件的檢修或者更換。
此外，由于設(shè)有將清潔部件壓在蓋玻片上的彈性件，因此能夠有效地除去附著在蓋玻片的表面上的塵埃或污垢。
圖1是本發(fā)明第一實施方式的光掃描裝置的整體結(jié)構(gòu)立體圖； 圖2是作為圖1中光掃描裝置的主要部分的光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的立體圖； 圖3是用于說明在偏轉(zhuǎn)反射面上進(jìn)行了第一次反射的光束的掃描線軌跡彎曲的圖； 圖4是用于說明入射光束相對于偏轉(zhuǎn)反射面的入射角θ1與出射光束的出射角θ2的定義的圖； 圖5是將光束投影到入射平面上的圖； 圖6是將光束投影到與偏轉(zhuǎn)反射面的旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面上的圖； 圖7是偏轉(zhuǎn)反射面朝向正面和旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時的光束a0與a1的角度關(guān)系示意圖； 圖8是偏轉(zhuǎn)反射面旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時的光束a3與a4的角度關(guān)系示意圖； 圖9是用于研究在偏轉(zhuǎn)反射面上進(jìn)行了第一次反射的光束a1的方向向量的分量的圖； 圖10是用于研究向偏轉(zhuǎn)反射面第二次入射的光束a3的方向向量的分量的圖； 圖11是繪出了使φ2＝0的θ1與θ2關(guān)系的圖； 圖12是使φ2≤0.6°的范圍的邊界示意圖； 圖13是用于說明基于偏轉(zhuǎn)反射面的旋轉(zhuǎn)的第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ1、以及第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ2的圖； 圖14是將基于偏轉(zhuǎn)反射面的旋轉(zhuǎn)的第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ1與第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ2相加而得的Δ’的說明圖，以及第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)附近的放大圖； 圖15是基于第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ1及第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ2的反射光束a1、a4的偏移量的示意圖； 圖16是第一實施方式的一個具體例子中使彎曲量δ近似為零的θ1與θ2的關(guān)系示意圖； 圖17是作為本發(fā)明第一實施方式中的另一方式的光掃描裝置的主要部分的光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)反射面朝向正面時光束a1與a4的角度關(guān)系示意圖； 圖18是本發(fā)明第二實施方式的光掃描裝置的整體結(jié)構(gòu)立體圖； 圖19是作為圖18的光掃描裝置的主要部分的光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的立體圖； 圖20是在繪出了使θ1與θ2之比改變時與偏轉(zhuǎn)反射面的旋轉(zhuǎn)角ω相對的出射角度差φ2的圖； 圖21是為說明本發(fā)明第二實施方式的光掃描裝置而將出射光束a4投影到入射平面上的圖，其中示出了從偏轉(zhuǎn)反射面經(jīng)過掃描光學(xué)系統(tǒng)到被掃描面的部分； 圖22是偏轉(zhuǎn)反射面存在面誤差時的與圖5相同的圖及輔助圖； 圖23是用于說明在第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)有移動時被掃描面上的掃描線移動的圖； 圖24是在偏轉(zhuǎn)反射面上具有扭曲或彎曲時的出射光束a4的狀況示意圖； 圖25是用于說明根據(jù)本發(fā)明第二方式的光掃描裝置可減小光學(xué)多面體的厚度的圖； 圖26是光掃描裝置的一個例子的示意說明圖； 圖27是表示基于本發(fā)明的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)一個例子的簡要立體圖； 圖28是表示圖27的清潔桿被拉出的狀態(tài)的立體圖； 圖29是表示圖27的清潔桿被壓入的狀態(tài)的立體圖； 圖30是局部表示蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的示意性縱剖主視圖； 圖31是表示本發(fā)明實施方式的示意立體圖； 圖32表示導(dǎo)向部件的一個例子的示意性縱剖側(cè)視圖； 圖33是表示導(dǎo)向部件的另一例子的示意性縱剖側(cè)視圖； 圖34是表示本發(fā)明實施方式的清潔桿的例子的示意立體圖； 圖35是局部表示導(dǎo)向部件在長度方向的一個端部的示意立體圖； 圖36是局部表示清潔桿在長度方向的一個端部的示意立體圖； 圖37是局部表示本發(fā)明實施方式的縱剖主視圖； 圖38是局部表示本發(fā)明實施方式的縱剖主視圖； 圖39是表示本發(fā)明實施方式的示意立體圖； 圖40是圖39的示意性縱剖主視圖； 圖41詳細(xì)表示止動器的立體圖； 圖42是表示止動器的動作的示意性縱剖主視圖； 圖43是清潔桿的分解立體圖； 圖44表示從下方看到的清潔桿狀態(tài)的示意立體圖； 圖45是表示以往的蓋玻片設(shè)置部分的一個例子的示意立體圖。
具體實施例方式 下面，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明光掃描裝置的原理和實施例。
圖1是本發(fā)明第一方式的光掃描裝置的整體結(jié)構(gòu)立體圖，圖2是其主要部分的光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的立體圖。
在所述結(jié)構(gòu)中，光偏轉(zhuǎn)部分由在多面柱的側(cè)面上具有多個(圖中為6個)偏轉(zhuǎn)反射面11的光學(xué)多面體10構(gòu)成，偏轉(zhuǎn)反射面11繞著其旋轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)。并且，面向參與光偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)反射面11，配置有兩個固定平面鏡13、14，所述固定平面鏡13、14相互成一定角度，并在它們之間有間隙15。
此外，來自光源21的光通過透鏡22變成平行光束a0，該光束a0通過固定平面鏡13與14之間的間隙15在沿著旋轉(zhuǎn)軸12所取的圖的情況下從斜下方入射到偏轉(zhuǎn)反射面11上。在所述偏轉(zhuǎn)反射面11進(jìn)行了第一次反射的光束a1向斜上方前進(jìn)，入射到一側(cè)的固定平面鏡13上，在那里反射了的光束a2向下方前進(jìn)，這次入射到另一側(cè)的固定平面鏡14上，在那里反射了的光束a3再次向偏轉(zhuǎn)反射面11入射，在該偏轉(zhuǎn)反射面11上進(jìn)行了第二次反射的光束a4通過固定平面鏡13與14的間隙15向斜上方前進(jìn)，經(jīng)由掃描光學(xué)系統(tǒng)23而被轉(zhuǎn)換成會聚光束，入射并會聚到被掃描面24上。由于偏轉(zhuǎn)反射面11繞著旋轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)，所以，該會聚光束以偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)速度的約4倍的旋轉(zhuǎn)速度移動，從而在被掃描面24上繪出掃描線b。由于隨著光學(xué)多面體10的旋轉(zhuǎn)，相鄰的偏轉(zhuǎn)反射面11依次進(jìn)出入射光束a0的入射位置，所以隨著光學(xué)多面體10的旋轉(zhuǎn)，在被掃描面24上的相同位置上從一端到另一端依次繪出掃描線b。這一方向的掃描為主掃描。通過以恒定速度向正交于掃描線b的方向?qū)Ρ粧呙杳?4上的被掃描體進(jìn)行副掃描，從而在被掃描體上進(jìn)行掃描線b以恒定間距并列的光柵掃描。
這里，如果將包含入射光束a0的中心光線的與旋轉(zhuǎn)軸12平行的平面定義為入射平面，則兩個固定平面鏡13、14相對于入射平面垂直配置。
圖3是用于說明在偏轉(zhuǎn)反射面11進(jìn)行第一次反射后的光束a1的掃描線軌跡b′的彎曲的圖。當(dāng)入射光束a0與偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)面(垂直于旋轉(zhuǎn)軸12的面)不平行時，被偏轉(zhuǎn)反射面11反射的光束a1的掃描線軌跡b′如圖3所示發(fā)生彎曲。在圖3中，定義掃描線軌跡b′的彎曲量δ為在與入射平面內(nèi)的光束a1垂直的平面內(nèi)從沒有彎曲的掃描線軌跡b″偏移的量。另外，掃描線b與掃描線軌跡b′、b″的區(qū)別在于，經(jīng)由掃描光學(xué)系統(tǒng)23而被聚光到被掃描面24上的掃描線軌跡為掃描線b，而從偏轉(zhuǎn)反射面11至被掃描面24的任意位置上的出射光束a4的軌跡為掃描線軌跡。
即使在圖1、圖2所示的兩次入射光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中，即使構(gòu)成了通過入射光束a0及出射光束a4的角度θ1、θ2(圖4)來使掃描線b不產(chǎn)生彎曲的掃描光學(xué)系統(tǒng)23，也會產(chǎn)生掃描線軌跡的彎曲。角度θ1、θ2的定義將在后面敘述。
此外，從圖3可知，在這種二次入射光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中，從第一次偏轉(zhuǎn)反射開始到第二次偏轉(zhuǎn)反射之間也產(chǎn)生掃描線軌跡的彎曲。但事實上，從第一次偏轉(zhuǎn)開始到第二次偏轉(zhuǎn)之間的光路長度，與掃描光學(xué)裝置整體的光路長度(在偏轉(zhuǎn)反射面11上從第一次反射點(diǎn)開始到被掃描面24為止的光路長度)相比起來很短，因此在這里所產(chǎn)生的彎曲量較小。倒不如說，由于隨光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中的偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的出射光束a4的出射角度差，根據(jù)離偏轉(zhuǎn)反射面11的距離產(chǎn)生的掃描線軌跡的彎曲才是支配性的。
這里，研究在圖1、圖2的結(jié)構(gòu)中由出射光束a4的偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的出射角度差。
如圖4所示，當(dāng)偏轉(zhuǎn)反射面11垂直于入射平面并朝向正面時，光束a0～a4全都位于紙面的入射平面內(nèi)，將此時的入射光束a0相對于偏轉(zhuǎn)反射面11的入射角設(shè)為θ1，出射光束a4的出射角為θ2。
圖5是將光束a0～a4投影到入射平面上的圖，其中，實線是偏轉(zhuǎn)反射面11朝著正面且光束a0～a4位于入射平面內(nèi)時的情況，虛線是將偏轉(zhuǎn)反射面11從朝向正面的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時的光束a0～a4投影到入射平面上的圖。此外，圖6是將偏轉(zhuǎn)反射面11從朝向正面的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時的光束a0～a4投影到與偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)軸12相垂直的平面(旋轉(zhuǎn)面)上的圖。
此外，圖7是表示光束a0與a1的角度關(guān)系的圖，其中圖7(a)示出了在偏轉(zhuǎn)反射面11朝著正面時的光束a0與a1的角度關(guān)系，圖7(b)示出了在偏轉(zhuǎn)反射面11旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時的光束a0與a1的角度關(guān)系，圖8是偏轉(zhuǎn)反射面11旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時的光束a3與a4的角度關(guān)系的示意圖。這里，如圖5所示，φ1是將光束a1投影到入射平面上時偏轉(zhuǎn)反射面11朝著正面時與旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時的出射角的差，φ2是將光束a4投影到入射平面上時偏轉(zhuǎn)反射面11朝著正面時與旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時的出射角的差(出射角度差)。此外，如圖6所示，2ω′是偏轉(zhuǎn)反射面11旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時，投影到與偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)軸12相垂直的平面上的光束a3相對于入射平面的角度。
如上所述，由出射光束a4的偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的出射角度差是指，在作為向入射平面的投影圖的圖5中，出射光束a4位于入射平面內(nèi)時的出射光束a4，與在偏轉(zhuǎn)反射面11取最大旋轉(zhuǎn)角度ω時出射光束a4在入射平面上投影所得的直線所成的角度φ2。
如圖1所示，作為光掃描裝置的掃描光學(xué)系統(tǒng)23，通常在光束a4的掃描方向上使用由塑料等成型而得的細(xì)長的光學(xué)部件。在塑料成型的光學(xué)部件中，由于難以使寬度方向的有效范圍大于5mm，所以，掃描線軌跡在掃描光學(xué)系統(tǒng)23的位置上的彎曲量δ也被要求抑制在5mm以下。
從而，通過使出射光束a4位于入射平面內(nèi)時的出射光束a4的中心光線，與在偏轉(zhuǎn)反射面11取最大旋轉(zhuǎn)角度ω時出射光束a4的中心光線在入射平面上投影而得的直線(圖5的實線與虛線的出射光束a4)大致平行，可以將掃描線軌跡的彎曲量限制在構(gòu)成掃描光學(xué)系統(tǒng)23的透鏡的有效范圍內(nèi)。這里所說的大致平行是指，如上所示，在構(gòu)成掃描光學(xué)系統(tǒng)23的透鏡面上，掃描線軌跡的彎曲量為5mm以下的范圍，該值是根據(jù)上述塑料成型的光學(xué)部件在寬度方向上的有效范圍的限制而確定的。另外，中心光線是指經(jīng)由構(gòu)成照明光學(xué)系統(tǒng)的透鏡22的光軸的光線，以下的光束a0～a4就表示該光線。
這里，將對上述出射角度差φ2進(jìn)行研究。
首先，考慮第一次偏轉(zhuǎn)。從圖7(b)可知，φ1可如下表示 L·tan(θ1+φ1)＝L·tanθ1/cos 2 ω (1)， ∴φ1＝tan-1(tanθ1/cos 2ω)-θ1 (2)。
下面，考慮第二次向偏轉(zhuǎn)反射面11入射的光束a3的狀態(tài)。
如圖9所示，若假設(shè)一個將入射平面作為S-U面、將與偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)軸12垂直的面作為T-U面的座標(biāo)系，并將在偏轉(zhuǎn)反射面11上進(jìn)行了第一次反射的光束a1的方向向量(單位向量)在各座標(biāo)方向上的分量設(shè)為(s，t，u)，則 (s2+t2+u2)＝1(3)。
將該光束a1的方向向量向S-U面投影所得的大小d可表示為 d＝(s2+u2) (4)。
此外，由于偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)角為ω，因此 u·tan 2ω＝t (5) u·tan(θ1+φ1)＝s (6)， 從式(3)、式(5)及式(6)可得 u2＝1/{tan2(θ1+φ1)+tan2 2ω+1} (7)， 從式(4)、式(6)及式(7)可得 d2＝u2·{tan2(θ1+φ1)+1} ＝{tan2(θ1+φ1)+1} /{tan2(θ1+φ1)+tan2 2ω+1}(8)。
若在圖10中取與圖9相同的座標(biāo)系，并將向偏轉(zhuǎn)反射面11第二次入射的光束a3的方向向量(單位向量)在各座標(biāo)方向上的分量設(shè)為(s’，t’，u’)，則 (s’2+t’2+u’2)＝1 (9)。
從第一次偏轉(zhuǎn)到第二次偏轉(zhuǎn)之間，由于光束在與S-U面(入射平面)垂直的固定平面鏡13與14之間折回，因此將(s’，t’，u’)投影到S-U面上時的大小(將光束a3的方向向量向S-U面投影時的大小)d’，有d’＝d。因此， d’＝d＝(s’2+u’2)＝(s2+u2) (10)， 此外，可得 u’·tan 2ω’＝t’ (11)， u’·tan(θ2-φ1)＝s’ (12)。
從式(9)和式(10)可得 t’2＝1-d2 (13)， 從式(9)、式(12)及式(13)可得 u’2·{tan2(θ2-φ1)+1}+(1-d2)＝1 (14)， ∴u’2＝d2/{tan2(θ2-φ1)+1} (15)， 從式(11)和式(15)可得 |2ω’|＝|tan-1(t’/u’)| ＝tan-1[((1-d2){tan2(θ2-φ1)+1}/d2〕] (16)， 式(16)中的d2用式(8)表示。
下面，考慮從光束a3向光束a4的第二次偏轉(zhuǎn)。對于圖8的A-A截面與B-B截面(與入射平面平行的截面)， tanγ＝tan(θ2-φ1)·cos 2ω’(17)， 另外，由于C-C截面的γ’有γ’＝γ，故 tanγ’＝tanγ＝tan(θ2-φ1)·cos2ω’(18)， 如果將C-C截面投影到入射平面上，則 tan(θ2+φ2)＝tanγ’/cos(2ω+2ω’) ＝cos2ω’·tan(θ2-φ1)/cos(2ω+2ω’) (19)， 將該式(19)對φ2展開，得 φ2＝tan-1{cos 2ω’·tan(θ2-φ1) /cos(2ω+2ω’)}-θ2 (20)。
通過以上的式(20)、式(16)、式(8)，出射光束a4位于入射平面內(nèi)時的出射光束a4，與在偏轉(zhuǎn)反射面11取最大旋轉(zhuǎn)角ω時出射光束a4在入射平面內(nèi)投影所得的直線所形成的出射角度差φ2，可以通過已知的值來表達(dá)。
另外，圖11是相對于ω＝7.5°、10°、12.5°、17.5°而繪出的使得φ2＝0的θ1與θ2的關(guān)系。這里，ω的上下限為7.5°～17.5°是由于，偏轉(zhuǎn)光束a4的偏轉(zhuǎn)角為大概±4ω，而事實上其最小值與最大值為±30°～±70°的緣故。從圖11的結(jié)果可知，在以下的式(21)所表示的范圍內(nèi)，掃描線軌跡的彎曲量在光軸方向位置上的變化可以被抑制得很小， 0.33·θ1≤θ2≤0.37·θ1 (21)。
此外，在近年來的電子照相工藝的掃描光學(xué)裝置中，為了削減成本，在掃描光學(xué)系統(tǒng)23中多利用復(fù)曲面等非球面的塑料成型光學(xué)部件來削減透鏡數(shù)目。但是，非球面的光學(xué)面與球面相比起來難以高精度地制造，可確保的副掃描方向的有效范圍更加狹窄，因而需要將這種光學(xué)面上的掃描線軌跡的彎曲量更狹窄地抑制在3mm以下。為了滿足該條件，最好出射角度差φ2滿足φ2≤0.6°。
即，例如，如果使偏轉(zhuǎn)光束a4的偏轉(zhuǎn)角(全角)為65°，則作為被掃描面24的主掃描方向的長度，當(dāng)在A3版的短邊的長度上加上了用于對掃描的同步信號進(jìn)行檢測的距離而為310mm時，需要大約277mm的焦距。延長從偏轉(zhuǎn)反射面11到具有非球面的光學(xué)面的部件(掃描光學(xué)系統(tǒng)23)之間的距離達(dá)到焦距的277mm左右，如φ2＝0.6°，則277×tan(0.6°)＝2.9mm，從而可以使掃描線軌跡的彎曲為3mm以下。在上述例子中，是將從偏轉(zhuǎn)反射面11到掃描光學(xué)系統(tǒng)23的光學(xué)面之間的距離作為277mm來進(jìn)行計算的，但是并不僅限于該數(shù)值，通過使φ2≤0.6°，如果將具有不是單純的球面而是較難加工的面的光學(xué)部件作為掃描光學(xué)系統(tǒng)23，并將其配置成距偏轉(zhuǎn)反射面11的距離為286mm以下，則該光學(xué)面上的掃描線軌跡的彎曲量可以被抑制在3mm左右。
圖12示出了對于光束偏轉(zhuǎn)角度(半角)50°以下，φ2≤0.6°的范圍的邊界。通過圖12，有 0.33·θ1-1.27≤θ2≤0.35·θ1-1.50 (22)。
為滿足該關(guān)系，通過設(shè)定θ1、θ2，可以在實際的掃描光學(xué)系統(tǒng)23的位置上使得掃描線軌跡的彎曲為3mm以下。
另外，當(dāng)為獲得高成像特性而在掃描光學(xué)系統(tǒng)23中的光學(xué)面上要求高面精度時，如果在圖5的交叉點(diǎn)P(偏轉(zhuǎn)反射面11朝著正面且出射光束a4位于入射平面內(nèi)時的出射光束a4(實線)，和偏轉(zhuǎn)反射面11取最大旋轉(zhuǎn)角度ω時出射光束a4在入射平面上投影所得的出射光束a4(虛線)的交點(diǎn))附近配置這種光學(xué)面，則交叉點(diǎn)P附近的透鏡面上的掃描線軌跡的彎曲量近似為零，從而可以構(gòu)成將所要求的副掃描方向的有效范圍抑制得非常小的掃描光學(xué)系統(tǒng)23。
例如，假設(shè)將旋轉(zhuǎn)多面鏡(光學(xué)多面體)10作為偏轉(zhuǎn)反射面11，設(shè)出射光束a4位于入射平面內(nèi)時的、從第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)到第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)之間的光路長度為DL，設(shè)從第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)到掃描光學(xué)系統(tǒng)23的交叉點(diǎn)P附近的透鏡面的距離為S，設(shè)從偏轉(zhuǎn)反射面11到該旋轉(zhuǎn)軸12的距離為R，則如下所示能夠通過計算求出使彎曲量δ為零的入射角度θ1與出射角θ2的關(guān)系。
圖13(a)是基于偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)的第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ1、以及第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ2的說明圖，圖13(b)是第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)附近的放大圖。這里，設(shè)Δ’＝Δ1+Δ2。另外，在圖13(a)、(b)中，實線表示旋轉(zhuǎn)多面鏡10的偏轉(zhuǎn)反射面11取最大旋轉(zhuǎn)角度ω時的位置，虛線表示朝著正面時的位置。
根據(jù)圖13(b)，將旋轉(zhuǎn)多面鏡10假定為偏轉(zhuǎn)反射面11，設(shè)旋轉(zhuǎn)多面鏡10的內(nèi)接圓半徑為R，則Δ1有 Δ1＝R(1-cosω)/cosω (23)。
圖14(a)是將基于偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)的第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ1與第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ2相加而得的Δ’的說明圖，圖14(b)是第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)附近的放大圖。如果按圖14(a)所示取D0，則根據(jù)圖14，Δ’有 Δ’＝D0·tanω +D0·tanω·tan2ω·tanω +D0·tanω·(tan2ω·tanω)2 +.... (24)， 由于該式是首項為D0·tanω，公比為tan2ω·tanω的無窮等比級數(shù)和，所以， Δ’＝D0·tanω/(1-tan2ω·tanω) (25)， 由此， Δ2＝Δ’-Δ1 ＝D0·tanω/(1-tan2ω·tanω)-Δ1 [{DL(cosθ1+cosθ2)/2-2·Δ1}·tan2ω ×tanω/(1-tan 2ω·tanω)]-Δ1 (26)。
此時所述光學(xué)面上的彎曲量δ，參考圖15(a)、(b)，可如下表示。其中，圖15(a)、(b)分別是基于第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ1、第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ2的反射光束a1、a4的偏移量的示意圖，φ1、φ2取為零。
δ＝S·tanφ2-DL·tanφ1 +Δ1·sin(2·θ1+φ1)/cosθ1 +Δ2·sin(2·θ2+φ2-φ1)/cos(θ2-φ1) (27)。
該式的第一項是基于第二次反射前后的出射角的差，第二項是基于第一次反射前后的出射角的差，這些雖然也如前所述，且數(shù)值不大，但是其表示了在從第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)到第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)之間所產(chǎn)生的掃描線軌跡的彎曲。第三項是基于第一次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ1，第四項是基于第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)的垂量Δ2。此時，φ1是由(2)式、φ2是由(20)式來表示的。
利用(27)式、 (23)式和(26)式，如果取從第一次偏轉(zhuǎn)到第二次偏轉(zhuǎn)之間的光路長度DL＝20mm，從第二次偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)到所述光學(xué)面的距離S＝100mm，從偏轉(zhuǎn)反射面11到其旋轉(zhuǎn)軸12的距離R＝20mm，偏轉(zhuǎn)反射面11的最大偏轉(zhuǎn)角度ω＝15°，則求出使彎曲量δ近似為零的θ1與θ2的關(guān)系，其如圖16所示，若滿足下式所表達(dá)的關(guān)系，則可知所述光學(xué)面上的掃描線軌跡的彎曲量δ近似為零 θ2＝0.39·θ1(28)。
在以上的實施例中，將參數(shù)設(shè)定為實際的激光打印機(jī)等圖像形成裝置的數(shù)值來進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不局限于(28)式或在上述各參數(shù)中所設(shè)定的數(shù)值。
另外，以上的研究是這樣的情形，即如圖4所示，光束a0從兩個固定平面鏡13、14的間隙15入射到偏轉(zhuǎn)反射面11，而偏轉(zhuǎn)光束a4從該兩個固定平面鏡13、14的間隙15出射；但是如圖17所示也同樣適合如下配置或者取相反光路的光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的情形，所述配置是指偏轉(zhuǎn)光束a0從兩個固定平面鏡13、14的上側(cè)或者下側(cè)入射，而出射光束a4從該兩個固定平面鏡13、14的間隙15出射，并且兩個固定平面鏡13、14中的一個固定平面鏡14夾在入射光束a0與出射光束a4之間。
另外，在圖4的配置中，具有固定平面鏡13、14的大小不受限制，可使用廉價的鏡子的優(yōu)點(diǎn)，在圖17的配置中，具有能夠?qū)⒌谝淮闻c第二次的偏轉(zhuǎn)反射點(diǎn)相互接近，從而可減小偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)軸方向的尺寸的優(yōu)點(diǎn)。
下面，參照圖18對本發(fā)明的第二方式的光掃描裝置進(jìn)行說明。
圖18是表示本發(fā)明一個方式的光掃描裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖，圖19是表示其要部的光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的立體圖。
在上面說明的本發(fā)明的第一方式的光掃描裝置中，圖1的標(biāo)號22為準(zhǔn)直儀透鏡，通過透鏡22所轉(zhuǎn)換的光束為平行光，無論在與旋轉(zhuǎn)軸12正交的方向、平行的方向都是平行光，但是在該第二方式的光掃描裝置中，圖18的標(biāo)號22’為變形透鏡。這一點(diǎn)是不同的。
在該結(jié)構(gòu)中，光偏轉(zhuǎn)部分由在多面柱的側(cè)面上具有多個(圖6為6個)偏轉(zhuǎn)反射面11的光學(xué)多面體10構(gòu)成，形成了偏轉(zhuǎn)反射面11繞著該旋轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。另外，面向與光偏轉(zhuǎn)相關(guān)的偏轉(zhuǎn)反射面11，兩個固定平面鏡13、14相互成一定角度，并且，在它們中間空有間隙15。
另外，來自光源21的光通過變形透鏡22’，在與旋轉(zhuǎn)軸12垂直的方向上成為平行光，而在與旋轉(zhuǎn)軸12平行的方向上被轉(zhuǎn)換成在第二次反射時的偏轉(zhuǎn)反射面11附近聚光，該光束a0通過固定平面鏡13與14的間隙15而沿著旋轉(zhuǎn)軸12，圖中的情形是從斜下方向偏轉(zhuǎn)反射面11入射。在該偏轉(zhuǎn)反射面11上進(jìn)行了第一次反射的光束a1向斜上方前進(jìn)，向一個固定平面鏡13入射，在那里被反射的光束a2向下方前進(jìn)，這次向另一個固定平面鏡14入射，在那里被反射的光束a3再次向偏轉(zhuǎn)反射面11入射，在該偏轉(zhuǎn)反射面11上進(jìn)行了第二次反射的光束a4，通過固定平面鏡13與14的間隙15而向斜上方前進(jìn)，經(jīng)由掃描光學(xué)系統(tǒng)23而被轉(zhuǎn)換為會聚光束，向被掃描面24入射并會聚。由于偏轉(zhuǎn)反射面11繞著旋轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)，故該會聚光束以偏轉(zhuǎn)反射面11旋轉(zhuǎn)速度的大約4倍的旋轉(zhuǎn)速度移動，從而在被掃描面24上繪出掃描線b。伴隨著光學(xué)多面體10的旋轉(zhuǎn)，與入射光束a0的入射位置相鄰的偏轉(zhuǎn)反射面11依次進(jìn)出，故伴隨著光學(xué)多面體10的旋轉(zhuǎn)，而在被掃描面24上的相同位置上從一端到另一端依次繪出掃描線b。該方向的掃描為主掃描。通過將被掃描面24上的被掃描體以恒定的速度向與掃描線b正交的方向移動來進(jìn)行副掃描，由此在被掃描體上進(jìn)行掃描線b以恒定間距排列的光柵掃描。
這里，如果將含有入射光束a0的中心光線且與旋轉(zhuǎn)軸12平行的平面定義為入射平面，則兩個固定平面鏡13、14相對于入射平面垂直配置。
在該第二方式的光掃描裝置中，與第一方式的光掃描裝置的情形相同，參照圖1～圖10進(jìn)行的說明同樣可以適用，此外，式(1)～(20)也同樣成立。
圖20是根據(jù)式(20)使θ1與θ2的比改變時繪出的相對于偏轉(zhuǎn)反射面11的旋轉(zhuǎn)角ω的出射角度差φ2的圖的一例，除去θ1與θ2的比是特殊的情況，如果偏轉(zhuǎn)反射面11從正面朝向(ω＝0°)開始旋轉(zhuǎn)，則出射角度差φ2的絕對值增大。即，偏轉(zhuǎn)反射面11上進(jìn)行了第二次反射的光束a4的掃描線軌跡也產(chǎn)生了與圖3同樣的彎曲。
另外，對于可以將在偏轉(zhuǎn)反射面11上進(jìn)行了第二次反射的光束a4的掃描線軌跡的彎曲量抑制得很小的θ1與θ2之比，如上所示，位于由下式(21)所表示的范圍內(nèi)， 0.33·θ1≤θ2≤0.37·θ1 (21)。
在圖21中，示出了從偏轉(zhuǎn)反射面11經(jīng)由掃描光學(xué)系統(tǒng)23直到被掃描面24為止的部分上的將出射光束a4投影到入射平面上的圖。在入射平面中，圖21(a)是使偏轉(zhuǎn)反射面11上的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2與被掃描面24大致共軛地來配置掃描光學(xué)系統(tǒng)23的情形，圖21(b)是使該第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2與被掃描面24不共軛地、例如配置在掃描光學(xué)系統(tǒng)23的前方焦點(diǎn)面上的情形。在圖21中，實線的出射光束a4是偏轉(zhuǎn)反射面11朝著正面時的出射光束a4，虛線的出射光束a4是在偏轉(zhuǎn)反射面11從朝著正面時旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角ω時投影到入射平面上的出射光束a4。
如上所述，在由兩個固定平面鏡依次進(jìn)行反射，并兩次向同一偏轉(zhuǎn)反射面入射來進(jìn)行光偏轉(zhuǎn)的光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中，其特征在于不必配置面誤差校正光學(xué)系統(tǒng)，但只要向偏轉(zhuǎn)反射面11的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2入射的光束a3以不與副掃描方向成直角的角度(θ2≠0°)入射，就會產(chǎn)生上述出射角度差φ2，發(fā)生掃描線軌跡的彎曲。因此，如圖21(b)所示，如果使偏轉(zhuǎn)反射面11上的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2與被掃描面24不共軛地來配置掃描光學(xué)系統(tǒng)23，則向被掃描面24聚光的出射光束a4的副掃描方向的位置隨旋轉(zhuǎn)角ω變化，從而產(chǎn)生掃描線彎曲。
因此，在本發(fā)明的第二實施方式中，如圖21(a)所示，使偏轉(zhuǎn)反射面11上的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2與被掃描面24大致共軛地來配置掃描光學(xué)系統(tǒng)23，并且，在照明光路中配置變形透鏡22(圖1)，使來自光源21的光在與旋轉(zhuǎn)軸12平行的副掃描方向上向第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2附近聚光。另外，代替變形透鏡22，也可以由組合了旋轉(zhuǎn)對稱的準(zhǔn)直儀透鏡和只在副掃描方向上具有聚光性的柱面透鏡的光學(xué)系統(tǒng)來構(gòu)成。這樣，如果使偏轉(zhuǎn)反射面11上的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2與被掃描面24大致共軛地來配置掃描光學(xué)系統(tǒng)23，則向被掃描面24聚光的出射光束a4的副掃描方向的位置不會隨著旋轉(zhuǎn)角ω的變化而移動，從而，即使存在基于出射角度差φ2的掃描線軌跡的彎曲，也不會發(fā)生掃描線彎曲，因而可以使被掃描面24上的掃描線b近似為直線。
在圖22(a)中，示出了在偏轉(zhuǎn)反射面11上存在角度ε的面誤差時的與圖5相同的圖。實線表示沒有面誤差時，虛線表示有了面誤差之后。即使在偏轉(zhuǎn)反射面11上具有面誤差，投影到入射平面上的出射光束a4也只是平行移動，從偏轉(zhuǎn)反射面11上的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2向P2’移動。如果參照圖22(b)的輔助圖，設(shè)出射光束a4位于入射平面內(nèi)時的從第一次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)到第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的傳輸距離為Ld，則該移動量Y為 Y＝Ld·tan(2ε)/cos(2ε) (28)。
如果偏轉(zhuǎn)反射面11上的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)移動該距離，則如圖23所示，在被掃描面24上，掃描線b相對于掃描光學(xué)系統(tǒng)23的副掃描方向的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的成像只移動距離Y’。如果設(shè)掃描光學(xué)系統(tǒng)23的副掃描方向橫向放大率為β，則 Y’＝β·Ld·tan(2ε)/cos(2ε) (29)。
該Y’為第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)基于偏轉(zhuǎn)反射面11的面誤差在被掃描面24上的掃描線的位移，其在濃度的中間色調(diào)不重要的黑白電子照相裝置中，需要為掃描線間距LP的1/4以下，其在濃度的中間色調(diào)很重要的彩色電子照相裝置中，需要為掃描線間距LP的1/8以下。考慮到這些，則需要進(jìn)行設(shè)定，使得 對于黑白電子照相裝置，滿足 |β·Ld·tan(2ε)/cos(2ε)|≤0.25·LP (30)； 對于彩色電子照相裝置，滿足 |β·Ld·tan(2ε)/cos(2ε)|≤0.125·LP(31)。
但是，如圖24所述，如果偏轉(zhuǎn)反射面11不是實線所示的純平面而是產(chǎn)生了如虛線所示的扭曲或者彎曲，則投影到入射平面上的出射光束a4，不是如圖22(a)所示的平行移動，而是與偏轉(zhuǎn)反射面11為純平面時的出射光束a4成一定角度。由于該出射角度差的原因，進(jìn)而引起了掃描線軌跡的彎曲。另外，如果偏轉(zhuǎn)反射面的扭曲或者彎曲的程度隨各個面而不同，則與偏轉(zhuǎn)反射面11為純平面時的出射光束a4所成的角度隨各個面而變化。由于該出射角度的變化引起了掃描線軌跡的副掃描方向位置變動。
但是，如本發(fā)明第二方式那樣，如果使偏轉(zhuǎn)反射面11上的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2與被掃描面24大致共軛地來配置掃描光學(xué)系統(tǒng)23，并且，在照明光路中配置變形透鏡22(圖1)，使來自光源21的光在與旋轉(zhuǎn)軸12平行的副掃描方向上向第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2附近聚光，則即使在偏轉(zhuǎn)反射面11上具有扭曲或者彎曲，也可以使被掃描面24上的掃描線b近似呈直線，另外，還具有如下效果，即，即使在每個偏轉(zhuǎn)反射面上扭曲或者彎曲的程度不同，也可以對出射光束a4向被掃描面24上聚光而形成的掃描線b的掃描線位移進(jìn)行校正。
此外，在圖25(a)、(b)中，分別示出了與圖21(a)、(b)相對應(yīng)的將入射光束a0與出射光束a4投影到光學(xué)多面體10附近的入射平面上的圖。如圖25(a)所示，如果根據(jù)本發(fā)明使偏轉(zhuǎn)反射面11上的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2與被掃描面24大致共軛，則在副掃描方向上，由于通過固定平面鏡13與14的間隙1 5的光束a0與a4在其附近聚光，因而光束直徑變小。與此相反，當(dāng)偏轉(zhuǎn)反射面11上的第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2與被掃描面24不共軛時，如圖25(b)所示，通過間隙15的光束a0與a4的光束直徑相對變粗。因此，圖25(a)的本發(fā)明的第二方式，通過光學(xué)多面體10使固定平面鏡13與14相鄰，從而可以使偏轉(zhuǎn)反射面11上的第一次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P1與第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2之間的距離更近。此外，由于在偏轉(zhuǎn)反射面11附近具有副掃描方向的聚光點(diǎn)，所以該方向的光束直徑也變得更小。因此，在圖25(a)的本發(fā)明的第二方式的情形下，能夠使得光學(xué)多面體10的旋轉(zhuǎn)軸12方向的厚度D變得更薄，從而具有能夠更小型地且以更低成本來構(gòu)成光掃描裝置的優(yōu)點(diǎn)。
此外，光束a0通過兩個固定平面鏡13與14的間隙15從照明光學(xué)系統(tǒng)向偏轉(zhuǎn)反射面11入射，光束a4通過該間隙15而出射，通過如此來構(gòu)成光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，與固定平面鏡13及14的間隙15相反側(cè)的大小沒有受到限制，故沒有必要使用難以加工且價格昂貴的、高精度的、反射面非常小的鏡，并可以縮短從第一次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P1到第二次偏轉(zhuǎn)點(diǎn)P2之間的傳輸距離。
另外，在以上的說明中，對使用光學(xué)多面體(旋轉(zhuǎn)多面鏡)作為偏轉(zhuǎn)反射面11的情形進(jìn)行了說明，但是在使用振動的蓋玻片時也可以實現(xiàn)同樣的效果。
以上，根據(jù)原理與實施例說明了本發(fā)明的光掃描裝置，但是本發(fā)明并不僅限于此，其可以進(jìn)行各種變形。
但是，圖26是表示例如以上的這種光掃描裝置50的例子的說明圖。在圖26中，從圖中未示出的光源輸出的光束a0，被折疊鏡56反射，使其在副掃描截面(包含旋轉(zhuǎn)多面鏡10的旋轉(zhuǎn)軸12和入射光束a0的截面)內(nèi)，不是向相對于旋轉(zhuǎn)多面鏡10的旋轉(zhuǎn)軸12的垂直方向，而是向右斜上方入射。
旋轉(zhuǎn)多面鏡10的入射光束a0，被偏轉(zhuǎn)反射面11向圖的左斜上方作為偏轉(zhuǎn)反射光束a4而偏轉(zhuǎn)反射。該偏轉(zhuǎn)反射光束a4經(jīng)由掃描光學(xué)系統(tǒng)(成像透鏡)23而向折疊鏡57入射。
折疊鏡57的入射光，被向圖的右斜下方彎折，并通過偏轉(zhuǎn)反射方的第二個折疊鏡58向圖的上方彎折。該被向上方彎折的光束，向沿著箭頭A方向旋轉(zhuǎn)的感光體鼓那樣的被掃描面24入射。入射到被掃描面24上的光束繪出與紙面為垂直方向的掃描線。
51為旋轉(zhuǎn)多面鏡10的驅(qū)動馬達(dá)，60為主體框架，用于支撐所述旋轉(zhuǎn)多面鏡10、驅(qū)動馬達(dá)51、掃描光學(xué)系統(tǒng)(成像透鏡)23、折疊鏡56～58。此外，71為蓋玻片設(shè)置部分，其中設(shè)有用于使掃描光通過的蓋玻片。
圖45是表示蓋玻片設(shè)置部分71的一個例子的示意性的立體圖。在圖45中，蓋玻片72經(jīng)由框體74而設(shè)置在安裝部件73上。如此，將蓋玻片72相對于安裝部件73設(shè)置在凹口內(nèi)，是為了防止由于與其他部件等相互接觸而損傷蓋玻片72。
此外，也是為了降低操作人員觸摸蓋玻片的表面從而污染蓋玻片的可能性。為不致由于塵埃的附著而妨礙光的通過，使用專用的清潔部件來清潔蓋玻片的表面。如此，在具有蓋玻片的光掃描裝置中設(shè)置有蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述蓋玻片位于光掃描光學(xué)系統(tǒng)與光的被掃描面之間，用于使來自光學(xué)系統(tǒng)的光朝著被掃描面通過。
如上所述，蓋玻片72被設(shè)置于凹口內(nèi)，所述凹口是在比安裝部件73的表面更靠下部的位置上由框體74所形成。由此，利用清潔部件對附著在蓋玻片72表面上的塵埃等進(jìn)行擦除后，這些塵埃等附著物殘留在框體74內(nèi)，從而存在無法有效地進(jìn)行蓋玻片72的清潔的問題。
因此，參照附圖來說明本發(fā)明的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)。圖27是表示本發(fā)明實施方式的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的示意性的立體圖。在圖27中，蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)31將蓋玻片32突出設(shè)置在安裝部件33上(參照圖30)。
在安裝部件33上，設(shè)置有導(dǎo)向部件36，形成清潔桿35在導(dǎo)向部件36內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的結(jié)構(gòu)。在清潔桿35的前端部分35a，如圖30所示設(shè)有清潔部件37、襯墊部件38。35b表示清潔桿35的根端部分。
此外，34部分地表示主體框架的側(cè)壁，清潔桿35通過其開口部分34a移動。41是設(shè)置在導(dǎo)向部件36的前端的清潔桿35的支撐用凸出部分，43是清潔桿35的防脫落止動器。后面將對所述支撐用凸出部分41、防脫落止動器43進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖28是表示將清潔桿35的前端35a拉出到主體框架34的位置的狀態(tài)的示意性的立體圖。此外，圖29是表示沿著導(dǎo)向部件36壓入清潔桿35，使其根端部分35b到達(dá)主體框架34的位置的狀態(tài)的示意性的立體圖。
圖30是部分地表示蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的示意性的縱剖主視圖。圖30(b)示出了清潔部件37位于蓋玻片32上的狀態(tài)。此外，圖30(a)示出了清潔桿35向箭頭B方向前進(jìn)從而清潔部件37從蓋玻片32上脫離后的狀態(tài)。
清潔部件37通過形成在其兩端上的凸緣部分37a、37b與安裝在清潔桿35的前端35a上的支撐部件39a、39b相嚙合而被支撐。在清潔桿35的內(nèi)側(cè)凹口35c與清潔部件37之間，容納有襯墊部件38。
如果清潔桿35從圖30(b)所示的位置開始沿著省略了圖示的導(dǎo)向部件向箭頭B方向前進(jìn)，則其被壓向襯墊部件38，從而清潔部件37除去附著在蓋玻片32表面上的塵?；蛘呶酃?，并擦去污垢。清潔部件37使用了如鹿皮那樣形成有起絨面的人工皮革等。如此，由于利用襯墊部件38那樣的彈性部件來將清潔部件37壓向蓋玻片32的表面，從而可以有效地除去附著在蓋玻片32的表面上的塵?；蛘呶酃?。
在清潔桿35到達(dá)圖30(a)所示的位置，即，到達(dá)了從蓋玻片脫離的位置的狀態(tài)下，清潔部件37由于襯墊部件38的彈性而落到從蓋玻片32的表面位置的下部。因此，被從蓋玻片32擦去而附著在清潔部件37上的污垢或者塵埃落到蓋玻片32之外。
如此，在本發(fā)明中，清潔桿35的行程長度被設(shè)定為直到其前端部分35a的凹口35c內(nèi)可容納的清潔部件37脫離了蓋玻片32的端部的外側(cè)位置為止的長度，并形成當(dāng)附著在蓋玻片表面上的污垢或者塵埃被清潔部件37擦去時不會滯留在蓋玻片上的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)清潔桿35被再次拉回到初始位置時，清潔部件37經(jīng)由蓋玻片32的前端角部分32a而被放置在蓋玻片32上。由此，殘留在清潔部件37上的附著物也由于蓋玻片32的前端角部分32a而被有效地刮落，從而即使在進(jìn)行了多次清潔動作之后也可以保持清潔部件37的表面干凈。即，在本發(fā)明中，設(shè)定清潔桿35的行程長度，使清潔部件可以在蓋玻片一端的外側(cè)進(jìn)行動作。
圖31是表示在安裝部件33上設(shè)置了清潔桿35的導(dǎo)向部件36的狀態(tài)的示意性的立體圖。該導(dǎo)向部件36具有如下功能，即，使得清潔桿35在蓋玻片32上不從標(biāo)準(zhǔn)位置向上下、左右的方向變動，從而高度保持蓋玻片32與清潔機(jī)構(gòu)之間的位置精度。此外，由于在蓋玻片32的上部設(shè)置了導(dǎo)向部件36，所以可以防止操作人員的接觸或者異物的附著所導(dǎo)致的蓋玻片的污染。
圖32是表示導(dǎo)向部件36的一個例子的示意性的縱剖側(cè)視圖。如圖32所示那樣，導(dǎo)向部件36并形成為門形并覆蓋著蓋玻片32，腳部分36a、36b被固定在安裝部件33上。導(dǎo)向部件36被設(shè)置為貫穿蓋玻片32的全長，清潔桿35沿著導(dǎo)向部件36的大致形成為門形的內(nèi)部空間與蓋玻片32平行地往復(fù)運(yùn)動。因此，清潔部件37通過恒定的按壓而被壓向蓋玻片32，從而能夠不留下擦拭斑點(diǎn)地適當(dāng)清潔蓋玻片32。
因此，具有能夠使清潔部件37在蓋玻片32上不從標(biāo)準(zhǔn)位置向上下、左右方向移動，從而可以高度保持兩者的位置精度的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于通過貫穿蓋玻片32全長而設(shè)置的導(dǎo)向部件36來支撐清潔桿35，所以可以防止清潔部件37從清潔桿35脫離而接觸蓋玻片32以外的部分所導(dǎo)致的清潔部件37的污染。
圖33是表示其他實施方式中的導(dǎo)向部件36的一個例子的示意性的縱剖側(cè)視圖。如圖33所示那樣，導(dǎo)向部件36X在蓋玻片32上的兩側(cè)上部形成有突出部分36c、36d。在清潔桿35的兩側(cè)側(cè)面上形成了溝槽部分35p、35q，且與所述導(dǎo)向部件36X的突出部分36c、36d相嚙合，從而限制了清潔桿35的不必要的位置變動。在該例子中，導(dǎo)向部件36也可以高度保持清潔部件37與蓋玻片32兩者的位置精度。
圖34是表示本發(fā)明實施方式的清潔桿35的示意性的立體圖。在圖34中，在清潔桿35的中央部分設(shè)置了在長度方向上細(xì)長的孔，并構(gòu)成掃描光通過孔40。通過設(shè)置這種掃描光通過孔40，如圖29所示，即使在壓入了清潔桿35的狀態(tài)下，向感光體鼓入射的光線也不會被遮擋，所以能夠成像。
如此，可以在始終安裝了清潔桿35的狀態(tài)下使用光掃描裝置，所以，不必將清潔桿35卸下來進(jìn)行保管，從而可以防止清潔桿35的丟失。此外，還可以防止將清潔桿35保存在其他場所時的污染。
圖35是部分地表示導(dǎo)向部件36的長度方向上的一端的示意性的立體圖。在圖35中，在導(dǎo)向部件36的長度方向上的一端，平行地設(shè)置了切槽36p、36q。此外，在被所述切槽36p、36q切開的前端部分上進(jìn)行彎折加工而形成了凸出部分41。另外，在導(dǎo)向部件36的前端形成截面大致呈“L”字形的彎折部分42。
圖36是部分地表示清潔桿35的長度方向上的一端的示意性的立體圖。在圖35中，在清潔桿35的長度方向的一端35a形成凹入部分35x。該凹入部分35x在壓入了清潔桿35的狀態(tài)下，形成于與所述導(dǎo)向部件36的前端上所形成的突出部分41相對的位置，并作為移動限制部件起作用。
圖37是部分地表示壓入了清潔桿35的狀態(tài)時的導(dǎo)向部件36與清潔桿35之間的關(guān)系的縱剖主視圖。在該例子中，示出了清潔部件37從蓋玻片32的一端脫離的狀態(tài)。如圖37所示，在導(dǎo)向部件36上形成的凸出部分41與在清潔桿35上形成的凹入部分35x相嚙合，從而在壓入了清潔桿35的狀態(tài)時，限制清潔桿35使其不進(jìn)行不必要的移動。
因此，可以防止由于清潔桿35振動而使得附著在清潔部件37上的塵埃等向蓋玻片32上飛散的情形發(fā)生。此外，由于所述使凹凸部分嚙合的嚙合部件作為棘爪機(jī)構(gòu)起作用，所以具有操作人員能夠在壓入清潔桿35時在感覺上確認(rèn)移動線路終端位置的優(yōu)點(diǎn)。
形成于導(dǎo)向部件36端部的、截面大致為L字形的彎折部分42作為停止部件起作用，用于阻止壓入了清潔桿35時終端部分的前進(jìn)并進(jìn)行位置限制，從而防止清潔桿35的過度前進(jìn)。因此，可以使清潔桿35不做多余移動。
另外，在清潔部件37的端部37b與支撐部件39b中，分別形成鋸齒形，并且兩者被相嚙合地配置，從而可靠地支撐清潔部件37。
圖38是其他實施方式的與圖37相同的縱剖主視圖。只對與圖37不相同的部分進(jìn)行說明。在圖38的例子中，在安裝部件33上形成有凸出部分46。此外，通過在清潔桿35上，在與所述凸出部分46相對應(yīng)的位置上形成作為移動限制部件的凹入部分35y，來將二者嚙合。
雖然圖中未示出，但是在本發(fā)明中，可以是在清潔桿上設(shè)置所述移動限制部件，在導(dǎo)向部件上設(shè)置嚙合部件的結(jié)構(gòu)。此外，還可以是在清潔桿上設(shè)置移動限制部件，在蓋玻片的安裝部件上設(shè)置嚙合部件的結(jié)構(gòu)。
另外，在安裝部件33的前端設(shè)有作為限制清潔桿35的前端位置的停止部件起作用的彎折部分42a。在圖38的例子中，安裝部件33例如作為激光掃描單元(LSU)蓋而構(gòu)成。由此，可以減少部件數(shù)目。
圖39是表示本發(fā)明實施方式的示意性的立體圖，圖40是圖39的示意性的縱剖主視圖。在圖39、圖40中，在清潔桿35的表面上設(shè)有止動器43。當(dāng)拉出清潔桿35時，該止動器43與主體框架34的壁面相接觸，從而使得清潔桿35不會從導(dǎo)向部件36脫離。
即，如圖40所示，如拉出清潔桿35則清潔部件37從蓋玻片32的主體框架34側(cè)的端部向脫離位置移動。該位置在導(dǎo)向部件36的終端附近，如進(jìn)一步拉出清潔桿35，則會從導(dǎo)向部件36脫離。
此時，當(dāng)再次壓入清潔桿35時，需要進(jìn)行與導(dǎo)向部件36的定位，操作就變得繁瑣了。但是，在本發(fā)明中在清潔桿35上設(shè)置了所述止動器43。因此，該清潔桿35的移動在主體框架34的位置上被止動器43限制，從而不會從導(dǎo)向部件36脫離。因此，當(dāng)再次壓入清潔桿35時不會有障礙，從而提高了操作性。
圖41是表示止動器43的細(xì)節(jié)的立體圖。圖42是表示止動器43的動作的示意性的縱剖主視圖。如圖41所示，在清潔桿35的表面上形成切槽43x并設(shè)置彈性變形部分43b。此外，在止動器43的前端側(cè)形成鉤形部分43a。
在止動器43上設(shè)有彈性變形部分43b。因此，如圖42所示，通過按壓彈性變形部分43b而向箭頭C方向旋轉(zhuǎn)，從而鉤形部分43a從主體框架34脫離。因此，可以使清潔桿35從導(dǎo)向部件36的端部脫離而將其從光掃描裝置主體拔出。
如此，由于采用了可以使清潔桿35從光掃描裝置主體拔出的結(jié)構(gòu)，故可以提高進(jìn)行清潔部件37的清理或者隨其劣化而進(jìn)行的更換等維護(hù)時的便利性。
圖43是清潔桿35的分解立體圖，圖44是表示從下方看清潔桿35的狀態(tài)的示意性的立體圖。如圖43所示，在支撐板47上安裝清潔部件37與襯墊件38。支撐板47的兩側(cè)端部彎折并形成了腳部分44a、44b。
在清潔桿35的端部，在與所述腳部44a、44b相對應(yīng)的位置上形成了插入孔45a、45b。將支撐477的腳部分44a、44b插入到插入孔45a、45b，并如圖44所示使清潔部件37在清潔桿35的下側(cè)突出。如此，由于相對于清潔桿35將清潔部件37可裝卸地安裝，所以可以簡單地進(jìn)行清潔部件37的檢查或者更換。
上述的說明是實施方式的一個例子，本發(fā)明并不僅限于這些實施方式，可以進(jìn)行各種變更。
工業(yè)實用性 從以上說明可知，根據(jù)本發(fā)明的第一至第三光掃描裝置，在利用了包括偏轉(zhuǎn)反射面和兩個固定平面鏡的二次入射光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的光掃描裝置中，設(shè)定使得從偏轉(zhuǎn)反射面被第二次反射的出射光束位于入射平面內(nèi)時出射光束的中心光線，與偏轉(zhuǎn)反射面取最大旋轉(zhuǎn)角度時的出射光束的中心光線在入射平面內(nèi)投影所得的直線大致平行，或者，滿足式(22)，或者，通過設(shè)定，使得它們在配置于掃描光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向上的光學(xué)面中至少一個光學(xué)面的附近交叉，從而掃描光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)面上的掃描線軌跡的彎曲量變小或者近似為零，所以提高了掃描光學(xué)系統(tǒng)的配置位置的自由度，同時減小了掃描光學(xué)系統(tǒng)在副掃描方向上的尺寸，由此可以以低成本來提供小型且高精度的掃描光學(xué)裝置。
此外，對于本發(fā)明的第四光掃描裝置，在利用了包括偏轉(zhuǎn)反射面和兩個固定平面鏡的二次入射光偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的光掃描裝置中，由于從偏轉(zhuǎn)反射面第二次反射的出射光束位于入射平面內(nèi)時該第二反射點(diǎn)與被掃描面在入射平面內(nèi)大致共軛，所以，向被掃描面聚光的出射光束的副掃描方向的位置，即使在偏轉(zhuǎn)反射面的旋轉(zhuǎn)角發(fā)生變化時也不會發(fā)生移動，從而即使存在由出射角度差引起的掃描線軌跡的彎曲，也不會產(chǎn)生掃描線彎曲，由此可使被掃描面上的掃描線近似為直線，同時，即使存在由偏轉(zhuǎn)反射面的扭曲或者彎曲引起的出射角度差或者出射角度的變化，也可以使被掃描面上的掃描線近似為直線，從而可防止掃描線位移的產(chǎn)生。此外，可將由偏轉(zhuǎn)反射面的面誤差導(dǎo)致的掃描線位移抑制為很小的值。另外，可以使用低價格且高精度的固定平面鏡，同時可以減小偏轉(zhuǎn)反射面在旋轉(zhuǎn)軸方向上的尺寸，從而可構(gòu)成更小型且成本更低的光掃描裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，可提供具有能夠可靠地除去附著在蓋玻片表面的塵埃等的結(jié)構(gòu)的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，
將所述蓋玻片突出設(shè)置在安裝部件上，并設(shè)定清潔桿的行程長度，使得在所述清潔桿的動作方向端部的至少一端上，所述清潔部件移動到蓋玻片端部的外側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，其特征在于，設(shè)定所述清潔桿的行程長度，使其大于所述蓋玻片長度方向上的長度。
3.一種光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，
在所述蓋玻片上設(shè)置導(dǎo)向部件，使得所述清潔桿沿著所述導(dǎo)向部件，與蓋玻片平行地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。
4.如權(quán)利要求3所述的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)向部件被設(shè)置在蓋玻片的整個長度上。
5.一種光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，
在所述清潔桿的長度方向上形成細(xì)長孔，使得在壓入所述清潔桿的狀態(tài)下不遮擋掃描光。
6.一種光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，
設(shè)有停止部件，用于在壓入所述清潔桿時阻止清潔桿終端部分的前進(jìn)。
7.如權(quán)利要求6所述的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，其特征在于，將所述停止部件設(shè)置在所述蓋玻片的安裝部件上。
8.如權(quán)利要求6所述的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，其特征在于，將所述停止部件設(shè)置在所述導(dǎo)向部件上。
9.一種光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，
設(shè)有在壓入所述清潔桿時限制清潔桿移動的移動限制部件，和與所述移動限制部件相嚙合的嚙合部件。
10.如權(quán)利要求9所述的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，其特征在于，將所述移動限制部件設(shè)置在所述清潔桿上，將所述嚙合部件設(shè)置在蓋玻片的安裝部件上。
11.如權(quán)利要求9所述的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，其特征在于，將所述移動限制部件設(shè)置在所述清潔桿上，將所述嚙合部件設(shè)置在所述導(dǎo)向部件上。
12.如權(quán)利要求9所述的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，其特征在于，將所述移動限制部件設(shè)置在所述蓋玻片的安裝部件上，將所述嚙合部件設(shè)置在所述清潔桿上。
13.如權(quán)利要求9所述的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，其特征在于，將所述移動限制部件設(shè)置在所述導(dǎo)向部件上，將所述嚙合部件設(shè)置在所述清潔桿上。
14.一種光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，
設(shè)有止動器，用于在拉出所述清潔桿時防止清潔桿從所述導(dǎo)向部件脫離。
15.如權(quán)利要求14所述的光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，其特征在于，設(shè)有所述止動器的解除部件，從而可使清潔桿從所述導(dǎo)向部件脫離并從裝置主體上卸下。
16.一種光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，
在所述清潔桿的前端部分可裝卸地安裝了所述清潔部件。
17.一種光掃描裝置的蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)，所述光掃描裝置包括光掃描的光學(xué)系統(tǒng)；光的被掃描面；蓋玻片，用于使來自所述光學(xué)系統(tǒng)的掃描光朝著所述被掃描面而通過；所述蓋玻片的安裝部件；和清潔桿，在其前端部分設(shè)有用于擦拭所述蓋玻片表面的清潔部件；所述蓋玻片清潔機(jī)構(gòu)的特征在于，
設(shè)有將所述清潔部件壓向蓋玻片上的彈性件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種使光束兩次射入偏轉(zhuǎn)反射面的光掃描裝置，其目的在于減小掃描線軌跡的彎曲量，或者使之在任意位置上近似為零，或者根據(jù)掃描線軌跡的彎曲等來校正掃描線位移，所述掃描裝置面向以旋轉(zhuǎn)軸(12)為中心旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)反射面(11)配置兩個固定平面鏡(13、14)，使得向偏轉(zhuǎn)反射面(11)入射并反射的光束(a1)在兩個固定平面鏡(13、14)上依次反射，該被反射的光束(a3)再次向偏轉(zhuǎn)反射面(11)入射并被反射，其中通過設(shè)定，使得在將包含向偏轉(zhuǎn)反射面第一次入射的光束(a0)并與旋轉(zhuǎn)軸(12)平行的面設(shè)為入射平面時，從所述偏轉(zhuǎn)反射面(11)被第二次反射了的光束(a4)位于入射平面內(nèi)時的出射光束的中心光線，與偏轉(zhuǎn)反射面(11)取最大旋轉(zhuǎn)角時的光束的中心光線在入射平面上投影所得的直線大致平行。
文檔編號G02B26/12GK101105578SQ200710106740
公開日2008年1月16日 申請日期2003年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者宗和健, 井上望, 三井洋一 申請人:精工愛普生株式會社