專利名稱：F-theta激光掃描系統(tǒng)模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于掃描反射鏡高精度激光束掃描的F-THETA透鏡系統(tǒng)模組， 適用于多種使用掃描反射鏡掃描的高分辨率數(shù)碼圖像激光輸出系統(tǒng)，如激光打印機、數(shù)碼復印機、醫(yī)療影像設備以及其他數(shù)碼影像設備等。
背景技術(shù)：
多棱鏡激光掃描系統(tǒng)，利用高速旋轉(zhuǎn)的多棱鏡，反射經(jīng)過調(diào)制的、包含著圖像數(shù)據(jù)且圖像數(shù)據(jù)隨著時間線性展開的激光束，經(jīng)過一組F-THETA透鏡，校正后聚焦于影像感測元件的感光表面并形成行掃描，同時，利用感光表面的垂直于行掃描方向的機械移動，將圖像數(shù)據(jù)以激光點的形式在影像感測元件的感光表面恢復，再現(xiàn)原圖像。這里的影像感測元件在現(xiàn)代醫(yī)療影像設備中就是感光膠片，在激光打印機、數(shù)碼復印機中就是感光鼓。多棱鏡激光掃描系統(tǒng)是現(xiàn)代數(shù)碼影像設備的必備的數(shù)碼圖像輸出系統(tǒng)，它采用的是現(xiàn)代最先進的、唯一的數(shù)碼圖像激光輸出方式，目前還沒有任何其他方式可以取代。多棱鏡激光掃描系統(tǒng)包括低速、高速、單激光束、多激光束、黑白、彩色等，其最常用的光學分辨率是600DPI，更高的光學分辨率可以達到1200DPI以上，是各種數(shù)碼影像設備必備的重要部件。因此，開發(fā)一種光學性能好、成像品質(zhì)高、結(jié)構(gòu)緊湊且成本低廉的多棱鏡激光掃描系統(tǒng)是非常必要的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組的目的在于提供應用F-THETA透鏡的掃描反射鏡激光掃描系統(tǒng)模組。本實用新型包括一種掃描反射鏡高精度激光掃描系統(tǒng)F-THETA透鏡，其從物方至像方依次包括一第一透鏡，一第二透鏡。第一透鏡為雙面Y向非球面、X向柱面組合面透鏡， 包括第一 Y向非球面和X向柱面組合面與第二 Y向非球面和X向柱面組合面，其材質(zhì)為玻璃，第二透鏡為雙面Y向非球面、X向柱面組合面透鏡，包括第三Y向非球面和X向柱面組合面與第四Y向非球面和X向柱面組合面，其材質(zhì)為玻璃。第一透鏡、第二透鏡皆為Y向軸對稱和X向軸對稱的矩形鏡片。本實用新型F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組中激光掃描F-THETA透鏡，采用兩片Y向非球面和X向柱面組合面的玻璃鏡片，保證了其極好的通光性能，且通過非球面系數(shù)的優(yōu)化，修正了各種像差，從而既簡化了結(jié)構(gòu)、縮短了總跡、改善了成像品質(zhì)又提高了分辨率；該高分辨率、A3 (297毫米)掃描寬度的掃描反射鏡激光掃描F-THETA透鏡設計，其總跡小于 247毫米，其模組長度可小于160毫米，使其既可適用于小型數(shù)碼影像設備，如激光打印機， 較好的滿足了小型化的要求，又可適用于大型數(shù)碼影像設備，如醫(yī)療影像設備，在大空間中當然更容易安裝。本實用新型F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組還包括位于物方位置上，置于第一透鏡1前的掃描反射鏡4、置于掃描反射鏡4前的光束整形透鏡5、置于光束整形透鏡5前的光欄 6和位于像方位置上，置于第二透鏡2后的影像感測元件3，該影像感測元件3包括一成像面31。

圖1是本實用新型F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組的調(diào)制傳遞函數(shù)圖；圖3是本實用新型F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組的衍射像分析圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組55其從物方至像方依次包括一第一透鏡1，一第二透鏡2。其中線AB代表透鏡55的主光軸，A代表物方，B代表像方。該 F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組還包括位于物方位置上，置于第一透鏡1前的掃描反射鏡4、置于掃描反射鏡4前的光束整形透鏡5、置于光束整形透鏡5前的光欄6和位于像方位置上， 置于第二透鏡2后的影像感測元件3，該影像感測元件3包括一成像面31。第一透鏡1為雙面Y向非球面、X向柱面組合面透鏡，包括第一 Y向非球面和X向柱面組合面11與第二 Y向非球面和X向柱面組合面12 ；第二透鏡2為雙面Y向非球面、X 向柱面組合面透鏡，包括第三Y向非球面和X向柱面組合面21與第四Y向非球面和X向柱面組合面22。第一透鏡1、第二透鏡2皆為以主光軸AB為軸分別Y向軸對稱和X向軸對稱的矩形鏡片。第一透鏡1采用光學玻璃材料，其折射率和色散滿足如下條件1. 47 < η < 1. 55， 55 < ν < 65。第一透鏡1材質(zhì)采用ΒΚ7，其折射率和色散分別為Ii1 = 1. 517, V1 = 64. 163。第二透鏡2采用光學塑膠材料，其折射率和色散滿足如下條件1. 47 < η < 1. 55， 55 < ν < 65。第二透鏡2材質(zhì)采用ΒΚ7，其折射率和色散分別為n2 = 1. 517, V2 = 64. 163。掃描反射鏡4位于物方位置上，置于第一透鏡1前，包括多個反射鏡面，利用其旋轉(zhuǎn)，反射入射光7后形成本實用新型F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組55的入射視場角θ，以及 θ角的掃描并最終形成數(shù)據(jù)光點在成像面31上的行掃描。置于掃描反射鏡4前的光束整形透鏡5，可將入射光7的光束形狀進行預整形。置于光束整形透鏡5前的光欄6，可利用光欄孔的大小和形狀調(diào)整進光量和衍射光斑。位于像方位置上，置于第二透鏡2后的影像感測元件3，包括一成像面31，通常可以是感光膠片、感光帶、感光鼓之類光敏器件。參照表1，本實用新型F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組中激光掃描F-THETA透鏡光學系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)值，其依次從第一透鏡1的第一面11至第二透鏡2的第四面22加以描述，其中曲率半徑Rx和Ry分別為各面與主光軸AB相交曲面的X向和Y向的曲率半徑；間距為沿主光軸AB方向由物方A開始前面相對于后面的距離；有效通光口徑Dx和Dy分別為各面的 X方向和Y方向的最小有效通光口徑。其中Dx可依據(jù)光學和結(jié)構(gòu)的需要人為設定。
權(quán)利要求1. 一種F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組，其從物方至像方依次包括一光欄，一光束整形透鏡，一掃描反射鏡，一第一透鏡，一第二透鏡，一影像感測元件，該影像感測元件具有一成像面，其特征在于該F-THETA激光掃描系統(tǒng)模組包括一掃描反射鏡，置于第一透鏡的前面； 包括一光束整形透鏡，置于掃描反射鏡的前面；還包括一光欄，置于光束整形透鏡的前面； 該第一透鏡為雙面Y向非球面、X向柱面組合面透鏡，包括第一 Y向非球面和X向柱面組合面與第二 Y向非球面和X向柱面組合面，該鏡片由玻璃材質(zhì)制成；該第二透鏡為雙面Y向非球面、X向柱面組合面透鏡，包括第三Y向非球面和X向柱面組合面與第四Y向非球面和X 向柱面組合面，該鏡片由玻璃材質(zhì)制成；該第一透鏡、第二透鏡均為Y向軸對稱和X向軸對稱的矩形鏡片。
專利摘要一種用于掃描反射鏡高精度激光束掃描的F-THETA透鏡系統(tǒng)模組，其從物方至像方依次包括一光欄，一光束整形透鏡，一掃描反射鏡，一第一透鏡，一第二透鏡。適用于高精度A3幅面的數(shù)碼圖像激光輸出系統(tǒng)，如激光打印機、醫(yī)療影像設備等。
文檔編號G02B13/18GK202018538SQ20112012773
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者王路 申請人:天津復印技術(shù)研究所