專利名稱：多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)、多光束掃描光學(xué)設(shè)備及成像設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種光掃描光學(xué)系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的成像設(shè)備，以及用于激光束打印機或者數(shù)字復(fù)印機的光掃描光學(xué)系統(tǒng)和光掃描光學(xué)設(shè)備，更具體地說，涉及使用多個光源作為光源以獲得高速操作和高記錄密度的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)，和使用該多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)的成像設(shè)備。
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背景技術(shù)：
圖9表示一使用多個光源的傳統(tǒng)多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)的主掃描部分。多個光源21是由具有多個發(fā)光點的半導(dǎo)體激光器組成的。每條從多個光源發(fā)出的光束被準直透鏡22轉(zhuǎn)換成基本上平行光束或者會聚光束。每條光束經(jīng)一孔徑光闌23形成所需的截面形狀并且經(jīng)一柱面透鏡24只在次掃描方向會聚，以使在主掃描方向上象焦線那樣長的像在作為光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的多面鏡25的偏轉(zhuǎn)/反射面25a附近形成。多面鏡25以預(yù)定的速度沿圖9中箭頭A所示的方向旋轉(zhuǎn)，由多面鏡25反射/偏轉(zhuǎn)且掃描的每條光束，通過一f-θ透鏡26在由感光鼓等組成的待掃描的表面27(掃描面27)上被聚焦，成為一光斑，并且光束以預(yù)定的速度沿著圖9中箭頭B的方向進行掃描。一BD光學(xué)系統(tǒng)28探測寫開始位置。該BD光學(xué)系統(tǒng)28包含一BD狹縫28a，BD透鏡28b，和BD傳感器(同步位置檢測元件)28c。
在這樣一多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中，如
圖10所示，如果多個光源沿著次掃描方向垂直配置，則在該掃描面上次掃描線間隔比記錄密度大得多。為了避免這種情況，通常，如圖11所示多個光源被傾斜配置，并且調(diào)整傾斜角度δ借此精確地調(diào)整掃描面上的次掃描線間隔，以便和記錄密度匹配。
在具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)光掃描光學(xué)系統(tǒng)中，多個光源被傾斜配置。因此，由于從多個光源發(fā)出的光束到達偏離主掃描方向的多面鏡的反射表面位置，且被多面鏡以不同的反射角反射，從而在偏離主掃描方向的掃描面位置上形成光斑，如圖12所示(光束A和光束B)。
因此，在這樣一多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中，圖像數(shù)據(jù)以預(yù)定的延遲時間δT被發(fā)送，以使來自光源的光束的成像位置與來自特定參考光源的光束在該掃描靶面上成象的位置匹配。
以δT的時間延遲，多面鏡表面以相對于δT延遲時間的角度被設(shè)定為表面25’。此時，光束在B’方向被反射，即和光束A同向，以使得兩光束的光斑成像位置匹配。
假設(shè)由于某種原因。(例如，掃描表面和支撐光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)單元間的位置誤差，裝配光學(xué)單元中的光學(xué)組件時的裝配誤差等等)在主掃描方向出現(xiàn)聚焦誤差。在該情況下，當(dāng)掃描表面27偏移到如圖12所示的位置27’時，每條光束的成像位置在主掃描方向上偏移δY。
按常規(guī)，當(dāng)如上所述來自多個光源的每條光束的成像位置偏移時，打印精度下降，并且圖像質(zhì)量下降。
由于各種因素造成在主掃描方向上的聚焦偏移/誤差，而且它們不能被完全消除。甚至對其調(diào)整的過程需要不少費用。目前，出于費用考慮，一使用塑料的光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)常被用作f-θ透鏡。通過注入成型生產(chǎn)一塑料透鏡，且其表面精度低于通過拋光光學(xué)玻璃元件獲得的精度。尤其，一塑料透鏡易于在鏡頭的某一部分產(chǎn)生相對于設(shè)計值的凸誤差，而在另一部分產(chǎn)生凹誤差。由于這些表面精度誤差引起的焦點偏移通過掃描靶面時不能被矯正。
因此很難矯正由于來自多個光源的光束間的成像位置偏移造成的圖像質(zhì)量下降。
如上所述，為了簡便起見，發(fā)光點的數(shù)量為2。顯然，當(dāng)發(fā)光點數(shù)目增加為3，4，5，6，...時，產(chǎn)生于兩末端光源的值δY成比例地增加。即在傳統(tǒng)的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中，甚至當(dāng)發(fā)光點數(shù)目被增加從而能獲得高速運行時，打印精度也下降，且因為上述來自多個光源的光束間的成像位置偏移增加而造成圖像質(zhì)量下降，導(dǎo)致很難獲得高速操作。
發(fā)明概述本發(fā)明用于解決上述問題，其目的是通過在多個光源和一聚光透鏡間設(shè)置一中繼光學(xué)系統(tǒng)(relay optical system)提供一可優(yōu)化獲取高速操作和高圖像質(zhì)量的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)，使得來自多個光源的光束間的任何成像位置移動能夠被有效地防止，而不用任何復(fù)雜的調(diào)節(jié)，本發(fā)明的目的還在于提供使用該多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)的成像設(shè)備。
根據(jù)該發(fā)明，提供(1)一種多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)，其具有一光束入射光學(xué)系統(tǒng)，用于使聚光透鏡會聚從多個光源發(fā)出的每一條光束，并使該光束入射到一光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面上；其中在該光束入射光學(xué)系統(tǒng)中，一中繼光學(xué)系統(tǒng)被插在多個光源和聚光透鏡之間，并且一用于限制從多個光源發(fā)出的每條光束的光束寬度的孔徑光闌，被相對于每個光源通過中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像點設(shè)置在光源一側(cè)。
特別是，在該系統(tǒng)中，(1-1)聚光透鏡被安排成使該孔徑光闌基本上共軛于該光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面，(1-2)設(shè)f2為該中繼光學(xué)系統(tǒng)的焦距，d為中繼光學(xué)系統(tǒng)后主點到孔徑光闌的距離，則滿足下式0.75≤f2/d≤3.0 (1)(1-3)多個光源至少在主掃描方向上被分開，(1-4)設(shè)f1為聚光透鏡的焦距，f2為中繼光學(xué)系統(tǒng)的焦距，則滿足下式0.2≤f2/f1≤1.0(2)(1-5)該中繼光學(xué)系統(tǒng)以不超過一比一的大小形成多個光源的像，(1-6)設(shè)β2為中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率，則滿足下式0.25≤β2≤1.0 (3)(1-7)中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球差被聚光透鏡消除，(1-8)中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的場曲被聚光透鏡消除，(1-9)中繼光學(xué)系統(tǒng)具有單一單元結(jié)構(gòu)，(1-10)聚光透鏡具有兩個從光源側(cè)起依次排列的凹透鏡和凸透鏡，(1-11)中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩個相同形狀的凸透鏡。
根據(jù)本發(fā)明，還提供(2)一種多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)，其具有一光束入射光學(xué)系統(tǒng)，用于使聚光透鏡會聚每一條從至少在主掃描方向上分開的多個光源發(fā)出的光束，并使該光束入射到一光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面上；其中在該光束入射光學(xué)系統(tǒng)中，一中繼光學(xué)系統(tǒng)被插在多個光源和聚光透鏡之間，并且一用于限制從多個光源發(fā)出的每條光束的光束寬度的孔徑光闌，被相對于每個光源通過中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像點設(shè)置在光源一側(cè)，該聚光透鏡使該孔徑光闌基本上共軛于光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)表面；該中繼光學(xué)系統(tǒng)以不超過一比一的大小形成多個光源的像，并設(shè)f1為聚光透鏡的焦距，f2為中繼光學(xué)系統(tǒng)的焦距，β2為中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率，d為中繼光學(xué)系統(tǒng)后主點到聚光透鏡的距離，則滿足下列條件
0.75≤f2/d≤3.0(1)0.2≤f2/f1≤1.0 (2)0.25≤β2≤1.0 (3)特別是，在該系統(tǒng)中，(2-1)中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球差被聚光透鏡消除，(2-2)中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的場曲被聚光透鏡消除，(2-3)中繼光學(xué)系統(tǒng)具有單一單元結(jié)構(gòu)，(2-4)聚光透鏡具有兩個從光源側(cè)起依次排列的凹透鏡和凸透鏡，(2-5)中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩個相同形狀的凸透鏡。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供(3)一種多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)，其具有一光束入射光學(xué)系統(tǒng)，用于使聚光透鏡會聚每一條從至少在主掃描方向上分開的多個光源發(fā)出的光束，并使該光束入射到一光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面上；其中在光束入射光學(xué)系統(tǒng)中，一中繼光學(xué)系統(tǒng)被插在多個光源和聚光透鏡之間；一用于限制從多個光源發(fā)出的每條光束的光束寬度的孔徑光闌，被相對于每個光源通過中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像點設(shè)置在光源一側(cè)；該聚光透鏡使孔徑光闌基本上共軛于光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)表面；該中繼光學(xué)系統(tǒng)以不超過一比一的大小形成多個光源的像；設(shè)f1為該聚光透鏡的焦距，f2為中繼光學(xué)系統(tǒng)的焦距，β2為中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率，d為從中繼光學(xué)系統(tǒng)后主點到聚光透鏡的距離，則滿足下列條件0.75≤f2/d≤3.0 (1)0.2≤f2/f1≤1.0(2)0.25≤β2≤1.0 (3)并且中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球差和場曲被聚光透鏡消除。
特別是，在該系統(tǒng)中，(3-1)中繼光學(xué)系統(tǒng)具有單一單元結(jié)構(gòu)，(3-2)聚光透鏡具有兩個從光源側(cè)起依次排列的凹透鏡和凸透鏡，并且(3-3)中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩個相同形狀的凸透鏡。
根據(jù)本發(fā)明，還提供(4)一種多光束光學(xué)掃描設(shè)備，其使用由上述(1)，(1-1)到(1-10)，(2)，(2-1)到(2-5)，(3)和(3-1)到(3-3)所述的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)的多光束掃描設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，提供(5)一種成像設(shè)備，其包括上述(4)中所描述的多光束光學(xué)掃描設(shè)備；一設(shè)置在待掃描表面上的感光部件；一顯影器，用于對被多光束掃描光學(xué)設(shè)備掃描的每條光束在感光部件上形成的靜電潛影進行顯影，使之成為色粉圖像；一用于將被顯影的色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印部件上的轉(zhuǎn)印裝置；以及對轉(zhuǎn)印部件上被轉(zhuǎn)印的色粉圖像進行定影的定影裝置。
還提供(6)一種成像設(shè)備，包括(4)所述的多光束光學(xué)掃描設(shè)備以及一打印機控制器，用于將從外部設(shè)備接收的代碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像信號，并輸出該圖像信號到多光束光學(xué)掃描設(shè)備。
附圖簡要描述圖1是剖面圖，表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)在主掃描方向的主要部分；圖2A，2B，和2C是表示多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中的光束入射光學(xué)系統(tǒng)的視圖，用以說明本發(fā)明第一實施例的效果；圖3是剖面圖，表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)主掃描截面；圖4是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)主掃描截面結(jié)構(gòu)的視圖；圖5表示中繼透鏡2中產(chǎn)生的球差和場曲曲線；圖6表示聚光透鏡3中產(chǎn)生的球差和場曲曲線；圖7表示中繼透鏡2和聚光透鏡3組成的整個入射光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球差和場曲曲線；圖8是剖面圖，表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)在主掃描方向的主要部分；圖9為用于解釋常規(guī)多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)的視圖；圖10為表示常規(guī)多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中發(fā)光點布局的視圖；圖11為表示常規(guī)多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中發(fā)光點的另一布局的視圖；圖12為解釋常規(guī)多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中焦點偏移的視圖，以及；圖13是剖面圖，表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的成像設(shè)備在次掃描方向的主要部分。
最佳實施例的詳細描述圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)在主掃描方向的主要部分的剖面圖，其應(yīng)用于成像設(shè)備，如激光打印機和數(shù)字復(fù)制機。
參見圖1，光源1由具有多個發(fā)光點的半導(dǎo)體激光器形成，其中，多個光源被傾斜配置，且傾角δ被調(diào)整，如圖11所示，以精確調(diào)整掃描表面(要被掃描的表面)上的次掃描線間距，以便與記錄密度匹配。為了便于理解，盡管在第一實施例中發(fā)光點的個數(shù)是2，上述思想同樣適用于發(fā)光點的個數(shù)增加的情況。
通過作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2，從發(fā)光點發(fā)出的每條光束成像于點P。成像于點P的每條光束通過聚殼透鏡3被轉(zhuǎn)換為基本上平行的光束、發(fā)散光束、或會聚光束，并且通過柱面透鏡4只在次掃描方向會聚，使得如沿主掃描方向為焦線這樣的像形成在作為光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的多面鏡5的偏轉(zhuǎn)/反射表面附近。柱面透鏡4包括具有凸面光焦度的由玻璃制成的第一柱面透鏡和具有凹面光焦度的由塑料制成的第二柱面透鏡。柱面透鏡4矯正由于環(huán)境變化引起的作為掃描光學(xué)系統(tǒng)的由塑料制成的f-θ透鏡7的次掃描焦點移動。
孔徑光闌6限制通過中繼透鏡2會聚的每個光束寬度。
孔徑光闌6相對于點P來說被設(shè)置在光源1一側(cè)，點P即通過中繼透鏡2的多個發(fā)光點的成像位置。
聚光透鏡3被安排來使孔徑光闌6和折射/反射表面5a幾乎相互光學(xué)共軛。光源1、中繼透鏡2、聚光透鏡3、柱面透鏡4和孔徑光闌6組成光束入射光學(xué)系統(tǒng)。
由按圖1中箭頭A指示方向以一預(yù)定速度轉(zhuǎn)動的多面鏡5折射/反射并掃描的每條光束被聚焦，通過作為掃描光學(xué)系統(tǒng)的f-θ透鏡7，在掃描表面8上形成光斑，該表面8由感光鼓之類的東西組成，而且所述光束以一預(yù)定速度在圖1中箭頭B的方向進行掃描。
多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中的光束入射光學(xué)系統(tǒng)，下面將參考圖2A，2B，和2C被詳細描述。
圖2A是剖面圖，表示多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中的光束入射光學(xué)系統(tǒng)的主掃描截面以說明本發(fā)明第一實施例的效果。圖2B是表示次掃描截面的剖面圖。參考圖2A和2B，該結(jié)構(gòu)不包括孔徑光闌6，以說明不含孔徑光闌6的情況。
如上所述，在由半導(dǎo)體激光器形成的光源1中含有兩個發(fā)光點1A和1B，該多個光源被傾斜配置，如圖11所示，傾角δ被調(diào)整，以精確調(diào)整在掃描目標面上的次掃描線間距，以便匹配記錄密度。這里，發(fā)光點個數(shù)被設(shè)為2。但是，本發(fā)明不局限于此，并可以很有效地適應(yīng)發(fā)光點個數(shù)為3或更多的情況。以下描述將假設(shè)半導(dǎo)體激光器被用作光源。但是，本發(fā)明還不局限于此，任何其它光源如LED可以用作光源。
從兩個發(fā)光點1A和1B發(fā)出的每條光束通過作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2成像于點P。每條減像于點P的光束被聚光透鏡3轉(zhuǎn)換為基本上平行的光束，會聚光束或發(fā)散光束，并且通過柱面透鏡4只在次掃描方向會聚，使如沿主掃描方向為焦線這樣的圖像形成在作為光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的多面鏡5的折射/反射表面5a附近。
考慮兩個發(fā)光點1A和1B發(fā)出的光束的主光線PA和PB。當(dāng)兩主光線都平行于光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX被發(fā)出時，兩主光線PA和PB交于中繼光學(xué)系統(tǒng)的后焦點Q。
聚光透鏡3被設(shè)置以使中繼光學(xué)系統(tǒng)后焦點Q和折射/反射表面5a在主掃描方向幾乎光學(xué)共軛。當(dāng)聚光透鏡3這樣布置時，交于點Q的兩主光線PA和PB通過聚光透鏡3在主掃描方向再次交于折射/反射表面5a上的R點。
在上述結(jié)構(gòu)的光束入射光學(xué)系統(tǒng)中，參考圖12所示的現(xiàn)有技術(shù)，由于在主掃描方向的焦點偏移引起的兩光束間主掃描成像位置偏差δY可以被消除。顯然，由于圖12的光束A和B’的在主掃描方向的分離，產(chǎn)生了在主掃描方向的成像位置偏差δY。
本發(fā)明的第一實施例中，因為光束入射光學(xué)系統(tǒng)被如此設(shè)計，使得在主掃描方向兩條主光線PA和PB到達折射/反射表面5a上的同一點R，圖12中相應(yīng)于光束A的光束PA和相應(yīng)于光束B的光束PB’軌跡相同。因此，在理論上現(xiàn)有技術(shù)的兩條光束之間由于在主掃描方向上的焦點偏移引起的主掃描成像位置偏差δY不會出現(xiàn)。
然后，假設(shè)兩個發(fā)光點1A和1B發(fā)出的光束的主光線PA和PB不平行于光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX。發(fā)自半導(dǎo)體激光器的光束理論上平行于光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX，但一般具有一些角誤差。盡管它在平行和垂直于場擾動平面的方向之間有輕微變化，這個大約±2°到±3°的角誤差必須被考慮。
假設(shè)兩條主光線PA和PB中只有主光線PA不平行于光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX。圖2C是兩條主光線PA和PB中只有主光線PA不平行于光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX時，多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中的光束入射光學(xué)系統(tǒng)的主掃描截面的剖面圖。參見圖2C，從發(fā)光點1A發(fā)射的主光線PA在主掃描方向形成夾角α的同時，該光束不在Q點經(jīng)過光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX。主光線PA通過的位置在主掃描方向的Q點處與光軸AX分開為Δ1＝f2×tanα。在折射/反射表面5a上，主光線PA到達點在主掃描方向上距光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX為Δ2＝Δ1×β1，即通過值Δ1乘以聚光透鏡3的成像放大率β1得到的值。在這種情況下，因為兩條主光線PA和PB不到達折射/反射表面5a上的同一點R，故由于上述在主掃描方向的焦點偏移引起的兩光束間主掃描成像位置偏差δY將會產(chǎn)生。如上所述，這樣的角誤差無法被完全消除。即，當(dāng)中繼透鏡2和聚光透鏡3象本發(fā)明的第一實施例那樣設(shè)計時，在主掃描方向的成像位置偏差δY很難消除。
第一實施中，用于限制從多個光源發(fā)出的每條光束的光束寬度的孔徑光闌6，關(guān)于相應(yīng)的成像點P通過來自多個光源的通過中繼光學(xué)系統(tǒng)的光束被配置在光源一側(cè)。
圖3是剖面圖，表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光束入射光學(xué)系統(tǒng)的主掃描部分，其中，孔徑光闌6位于光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX上的Q點。圖3表示這樣情況，其中只有兩條主光線PA和PB中的PA不平行于光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX，如圖2C所示。
參見圖3，從發(fā)光點1A發(fā)出的與主掃描方向形成α角度的主光線PA的寬度被孔徑光闌6限制，使得該主光線PA在點Q與光束入射光學(xué)系統(tǒng)光軸AX相交，與從發(fā)光點1B發(fā)出的主光線PB一樣。因此，在點Q相交的兩條主光線PA和PB在透過聚光鏡3后的偏轉(zhuǎn)/反射面5a上的R點再次相交。
就是說在本發(fā)明的第一實施例中，用于限制從多個光源發(fā)出的每一條光束的光束寬度的孔徑光闌6，相對于多個光源通過作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2的成像點P被置于光源側(cè)的點Q。以這種設(shè)置，即使從兩個發(fā)光點1A和1B發(fā)出的光束的兩主光線PA和PB不平行于光束入射光學(xué)系統(tǒng)的光軸AX，該兩主光線通過聚光鏡3依然交于偏轉(zhuǎn)/反射面5a上的點R。因此，由于上述主掃描方向上焦點偏移引起的兩光束間主掃描成像點偏移δY可以被消除。
以這種設(shè)置，即使光源發(fā)出的光束具有角偏移，任何打印精度的降低和圖像質(zhì)量的下降可以通過消除主掃描成像位置偏移δY而有效地防止。此外，當(dāng)作為掃描光學(xué)系統(tǒng)的f-θ透鏡使用便宜的塑料透鏡時，由f-θ透鏡的焦點偏移引起的主掃描成像位置偏移δY可以被消除。因此，一可以用便宜的結(jié)構(gòu)、輸出沒有打印精度降低和圖像質(zhì)量下降的高質(zhì)量圖像的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)和成像設(shè)備可以被獲得。
當(dāng)光束入射光學(xué)系統(tǒng)由作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2、聚光透鏡3和孔徑光闌6如本發(fā)明第一實施例中那樣組成時，它的尺寸將和常規(guī)入射光學(xué)系統(tǒng)一樣龐大。為了防止任何尺寸的增加，在本發(fā)明的第一實施例中，作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2的焦距f2，中繼透鏡2的圖像放大率β2，聚光鏡3的焦距f1，中繼光學(xué)系統(tǒng)的后主點到孔徑光闌6的距離d等被合適的設(shè)置，因此有效地獲得緊湊的結(jié)構(gòu)。
這將在下面參考圖4說明。圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光束入射光學(xué)系統(tǒng)的主掃描部分的剖面圖，其中孔徑光闌6位于光束入射光學(xué)系統(tǒng)的光軸AX上的點Q，如圖3所示。從半導(dǎo)體激光器形成的多個光源分別包括發(fā)光點1A和1B。設(shè)f2為中繼透鏡2的焦距，β2為中繼透鏡2的圖像放大率，f1為聚光鏡3的焦距，d為從作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2的后主點到孔徑光闌6的距離，S1為聚光鏡3的后主點到偏轉(zhuǎn)/反射面5a的距離，SK為孔徑光闌6到聚光鏡3的前主點的距離，Δ為孔徑光闌到多個光源通過中繼透鏡2的成像點P的距離，φ1為孔徑光闌6的光闌直徑，φ0為從聚光鏡3透過的每條光束的光束直徑(system)，F(xiàn)n1為通過中繼透鏡2的每個光束的圖像一側(cè)的F數(shù)，其由孔徑光闌6確定，L為從多個光源的發(fā)光點1A和1B到偏轉(zhuǎn)/反射面5a的距離。假設(shè)從聚光鏡3透過的每每光束為基本上平行的光束。
在這種情況下，從多個光源的發(fā)光點1A和1B到偏轉(zhuǎn)/反射面5a的距離L由下式給出L＝(2+β2+1/β2)×f2+f1為減少值L，即，為使入射光學(xué)系統(tǒng)緊湊，值f1和f2可被減少，值β2被設(shè)為1。在這種情況下，可見距離L為最小值。中繼透鏡的焦距f2和聚光透鏡焦距f1對距離L的影響比率為f2∶f1＝4∶1，如上式那樣，即當(dāng)f2/f1＝1/4或更小，β2＝1，值L可以被有效地減少。
但是，如果值f2相對于f1被設(shè)得過小，則作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2產(chǎn)生的球差和場曲變大。為了滿意地校正相差，值f2應(yīng)相對于f1被設(shè)得大一些。但是，如果值f2被設(shè)得過大，則值L不能被設(shè)小，從而入射光學(xué)系統(tǒng)無法緊湊。本發(fā)明的第一實施例中，值f1和f2滿足0.2≤f2/f1≤1.0(2)孔徑光闌6的光闌直徑φ1由下式給出
φ1≤Δ/Fn1從上式關(guān)系可以看出，孔徑光闌6的光闌直徑φ1由值Δ和Fn1確定。值Δ由值S1，Sk和f1確定。當(dāng)聚光透鏡被配置在一般位置時，該值Δ一般相對較小。這時，如果值Fn1大，則孔徑光闌6的光闌直徑φ1變小。例如，當(dāng)孔徑光闌6的光闌直徑φ1具有內(nèi)徑公差時，則由于內(nèi)徑公差掃描表面上光斑直徑的變化變大，很難獲得穩(wěn)定的光斑直徑。為了減少內(nèi)徑公差的影響，值Fn1最好要小。這可以通過使作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2形成一比一或更小的多個光源的圖像來實現(xiàn)。但是，如果圖像放大率被過分減小，則通過中繼透鏡2的光源的光束的耦合效率會不理想地下降。因此，本發(fā)明的第一實施例中，中繼透鏡2的圖像放大率β2應(yīng)滿足0.25≤β2≤1.0(3)在理想情況下最好孔徑光闌6被設(shè)置在作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2的后焦點處。但是，這樣的布局在某些情況下是不可能存在的，因為入射光學(xué)系統(tǒng)的整體安排和對比布局的機械限制。這時，孔徑光闌6的位置可以被在兩光束間主掃描成像位置偏移δY量允許的范圍內(nèi)合適地變化。因此，本發(fā)明的第一實施例中，讓f2為中繼光學(xué)系統(tǒng)的焦距，d為中繼光學(xué)系統(tǒng)的后主點到孔徑光闌6的距離，則如下條件被滿足0.75≤f2/d≤3.0 (1)如果孔徑光闌6這樣配置，使得值“f/d”低于條件(1)的下限，則孔徑光闌6就離聚光透鏡3太近，且光闌直徑φ1必須小。如上所述，如果孔徑光闌6的光闌直徑φ1具有內(nèi)徑公差時，則掃描表面上的光斑直徑的變化加大，這很難獲得穩(wěn)定的光斑直徑。相反，如果孔徑光闌6這樣配置，使得值“f2/d”超過條件(1)的上限，則兩光束間主掃描成像位置偏移δY量將超過允許值，且由于每個光束中非對稱光強分布而引起的成像性能下降，掃描表面上兩光束間的光量差變大。
作為本發(fā)明第一實施例的特征，為了構(gòu)成緊湊的入射光學(xué)系統(tǒng)，中繼光學(xué)系統(tǒng)具有一單元結(jié)構(gòu)，且由中繼光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的球差和場曲被聚光透鏡3產(chǎn)生的球差和場曲抵消。
如關(guān)系式(2)和(3)所述，作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡的焦距f2需要小到一定程度，且中繼透鏡2的圖像放大率也最好設(shè)為負。此外，最好中繼透鏡2和聚光透鏡3中的每個具有少量的組件，并被設(shè)置得緊湊。但是，很難矯正中繼透鏡2中產(chǎn)生的球差和場曲，也不可能設(shè)計中繼透鏡2為少量細件的雙透鏡結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的第一實施例中，中繼透鏡2由兩個形狀相同的透鏡組成，且此中繼透鏡中產(chǎn)生的球差和場曲被聚光透鏡3抵消。
中繼透鏡2產(chǎn)生的球差和場曲都很小。這些小的球差和場曲被以優(yōu)化透鏡結(jié)構(gòu)形成聚光透鏡3而消除。更具體地說，聚光透鏡3具有兩個透鏡，即從光源側(cè)依次設(shè)置的凹和凸透鏡。以這種透鏡結(jié)構(gòu)，聚光透鏡3產(chǎn)生大的球差和場曲以抵消中繼透鏡2產(chǎn)生的小球差和場曲。
在本發(fā)明的第一實施例中，這種安排使得有可能使用具有少量組件的中繼透鏡2和聚光透鏡3，使入射光學(xué)系統(tǒng)緊湊，且能滿意地校正整個入射系統(tǒng)的球差和場曲。因此，掃描表面上的光斑形狀也可被很好地校正，在對應(yīng)于多個光源的光束之間的光斑成像性能的相對偏差可被校正得充分小。結(jié)果，一可具有便宜的緊湊結(jié)構(gòu)，輸出沒有打印精度陣低和圖像質(zhì)量下降的高質(zhì)量圖像的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)和成像設(shè)備可以被獲得。
如圖11所示布置有多個光源的情況在上面被描述了。當(dāng)中繼透鏡2和聚光透鏡3的組合焦距長于圖9所示常規(guī)結(jié)構(gòu)的準直透鏡22的焦距時，如圖10所示當(dāng)設(shè)置多個光源時，在掃描表面上光束掃描線間的次掃描間隔被減少。即，因為從多個光源發(fā)射的每一光束可被用在離掃描光學(xué)系統(tǒng)的每個光學(xué)系統(tǒng)的光軸很近的部分的次掃描部分中，故在對應(yīng)于多個光源的光束間的成像性能相對偏差可以被減小，高質(zhì)量的圖像可被輸出。
表1表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)的特性。
當(dāng)設(shè)每一透鏡表面和光軸的交點為原點時，光軸的方向設(shè)為X軸，在主掃描截面內(nèi)和光軸垂直的軸設(shè)為Y軸，且在次掃描截面內(nèi)和光軸垂直的軸設(shè)為Z軸，則作為掃描透鏡的f-θ透鏡的主掃描部分的非球面形狀為X=Y2/R1+[1-(1+k)(Y/R)2]1/2+B4Y4+B6Y6+B8Y8+B10Y10]]>其中R為曲率半徑，k、B4至B10為非球面系數(shù)。
如果每一系數(shù)根據(jù)值Y的正負變化，當(dāng)Y值為正時使用帶后綴u的系數(shù)即ku和B4u到B10u，當(dāng)Y為負時使用帶后綴l的系數(shù)即kl和B4l到B10l。
根據(jù)次掃描截面的形狀，設(shè)y為透鏡表面沿主掃描方向的坐標，曲率半徑r’給定如下r’＝r(l+D2Y2+D4Y4+D6Y6+D8Y8+D10Y10)式中，r是曲率半徑，D2到D10是系數(shù)。
如果每一系數(shù)根據(jù)值Y的正負變化，當(dāng)Y為正時，曲率半徑r’由帶后綴u的系數(shù)即D2u到D10u計算；當(dāng)Y為負時，曲率半徑r’由帶后綴l的系數(shù)即D2l到D10l計算。
表2表示值f1，f2，β2和d及對應(yīng)條件(1)到(3)的特征值。從表可看出，所有這些值都滿足以上條件。
表1
(待續(xù))
表1(續(xù)表)
(待續(xù))
表1(續(xù)表)
(待續(xù))
表1(續(xù)表)
表2
表3
圖5表示作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2產(chǎn)生的球差和場曲。圖6表示聚光透鏡3產(chǎn)生的球差和場曲。圖7表示由中繼透鏡2和聚光透鏡3組成的整個入射光學(xué)系統(tǒng)的球差和場曲。每一像差圖是在光束從偏轉(zhuǎn)/反射面5a一側(cè)入射的情況下計算出來的。從圖5至7可以明顯看出，中繼透鏡2中產(chǎn)生的球差和場曲被聚光透鏡3中產(chǎn)生的球差和場曲抵消。其中ΔM為主掃描截面中的場曲，ΔS為次掃描截面中的場曲。
本發(fā)明的第二實施例將在下面被描述。圖8是一根據(jù)本發(fā)明第二實施例的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)的主掃描方向上的主要部分的剖面圖，該系統(tǒng)應(yīng)用于如激光打印機或數(shù)字復(fù)制機的成像設(shè)備。
在第二實施例中，孔徑光闌6被相對于作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2的后焦位置df2配置在光源側(cè)。其余的特征值和第一實施例的特征值相同。表3表示第二實施例對應(yīng)于條件(1)到(3)的f1、f2、β2和d的值和特征值。
在第二實施例中，由于孔徑光闌6被相對于作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2的后焦位置df2配置在光源側(cè)，故孔徑光闌6的光闌直徑Ф1可以大于第一實施例中的，以致于光闌直徑Ф1的內(nèi)徑公差對掃描面上光斑直徑的影響被放寬了。以這種安排，孔徑光闌內(nèi)徑公差的允許度增加為第一實施例的2.02倍，組件精確度被放寬了。
另一方面，因為孔徑光闌6被從作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2的后焦位置df2移開，故在主掃描方向上因為焦點偏移產(chǎn)生的兩光束間的主掃描成像位置偏移δY無法消除。
在第二實施例中，從光束發(fā)射點發(fā)射的光束的主光線PA和PB間的在偏轉(zhuǎn)/反射面5a上的分離量Δ2是0.166mm。作為掃描透鏡的f-θ透鏡的焦距為212mm。例如，當(dāng)在主掃描方向上產(chǎn)生1mm的焦點偏移時，兩光束間的主掃描成像位置偏移δY為δY＝Δ2/ffθ＝0.783μm在一般的掃描光學(xué)系統(tǒng)中，如果在主掃描方向上的焦點偏移超過2mm，則在主掃描方向上的光斑直徑增加。為了防止它，進行一般的裝配調(diào)整以使主掃描方向上焦點偏移小于或等于2mm。
當(dāng)主掃描方向上焦點偏移等于2mm時，兩光束間的主掃描成像位置偏移δY為1.6μm，即是上式計算值的兩倍。根據(jù)本發(fā)明人的經(jīng)驗，可以肯定，當(dāng)主掃描方向上成像位置偏移超過7μm時，圖像上就可以被察覺了。但在第二實施例中，兩光束間的主掃描成像位置偏移δY為1.6μm，足夠滿足允許范圍。
在第二實施例中，孔徑光闌6的允許度為位于作為中繼光學(xué)系統(tǒng)的中繼透鏡2的后焦位置的孔徑光闌的2.02倍。這便允許放寬組件的精度，并滿足兩光束間的主掃描成像位置偏移在允許的范圍內(nèi)。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設(shè)備在次掃描方向上的主要部分的剖面圖。參考圖13，本發(fā)明的成像設(shè)備104從外部設(shè)備117比如個人計算機接收代碼數(shù)據(jù)Dc。該代碼數(shù)據(jù)Dc被該設(shè)備中的打印控制器111轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)(點數(shù)據(jù))Di。該圖像數(shù)據(jù)Di被輸入到多光束掃描光學(xué)單元100，該單元使用具有第一或第二實施例結(jié)構(gòu)的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)。一組根據(jù)圖像數(shù)據(jù)Di調(diào)制的光束103被從多光束掃描光學(xué)單元100發(fā)射。一感光鼓101的感光面在主掃描方向上被多個光束103掃描。
作為靜電潛影載體(感光部件)的感光鼓101被馬達115順時針或逆時針轉(zhuǎn)動。隨著轉(zhuǎn)動，感光鼓101的感光面相對于光束103在垂直于主掃描方向的次掃描方向上移動。一用于給感光鼓101的感光面均勻充電的充電滾筒102被設(shè)置在感光鼓101的上方緊挨感光鼓的感光面的地方。被充電滾筒102充電的感光鼓101的感光表面被多光束掃描光學(xué)單元100掃描的光束照射。
如上所述，多個光束103根據(jù)圖像數(shù)據(jù)Di被調(diào)制。當(dāng)感光鼓的感光面被光束103照射時，靜電潛影在感光鼓101的感光面上形成。該靜電潛影被顯影器107顯影為色粉圖像，該顯影器沿著感光鼓101轉(zhuǎn)動的方向被緊挨著多個光束103照射位置的下行側(cè)感光鼓101上。
被顯影器107顯影的色粉圖像被轉(zhuǎn)印到作為轉(zhuǎn)印部件的紙張112上，該過程是通過位于感光鼓101下方與感光鼓101相對的旋轉(zhuǎn)滾筒108進行的。紙張112被貯存在感光鼓101前方的紙盒109中(圖13的右側(cè))。也可以手工送紙。位于紙盒109末端的進紙滾筒110將紙盒109中的紙張112送入傳送帶。
以上述方法，其上具有未定影的色粉圖像的紙張112被送到感光鼓101后面的定影器(圖13的左側(cè))。該定影器包括具有定影頭(未畫出)的定影滾筒113和壓在定影滾筒113上的擠壓滾筒114。從傳送單元傳送的紙張112上的未定影的色粉圖像通過定影滾筒113和擠壓滾筒114間的擠壓部分的擠壓以及紙張112進行加熱而被定影。位于定影滾筒113后方的放電滾筒116給來自成像設(shè)備的紙張112放電。
盡管圖13中未示出，該打印控制器111執(zhí)行的任務(wù)不僅包括上述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，還包括對成像設(shè)備中的一些部分進行控制，包括多光束掃描光學(xué)設(shè)備中的馬達115，多面體的馬達之類。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)中。入射光學(xué)系統(tǒng)由優(yōu)化布置的中繼光學(xué)系統(tǒng)和聚光透鏡組成。因此，一不需要復(fù)雜調(diào)整就能有效地防止任何來自多個光源的光束間的成像位置偏移以獲得高速操作和高質(zhì)量圖像的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)以及使用該多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)的成像設(shè)備被提供。
權(quán)利要求
1.一種多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)，其具有一光束入射光學(xué)系統(tǒng)，用于使聚光透鏡會聚從多個光源發(fā)出的每一條光束，并使該光束入射到一光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面上，其中在所述光束入射光學(xué)系統(tǒng)中，一中繼光學(xué)系統(tǒng)被插在多個光源和聚光透鏡之間，并且一用于限制從多個光源發(fā)出的每條光束寬度的孔徑光闌，被相對于每個光源通過中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像點設(shè)置在光源一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，該聚光透鏡被如此設(shè)置，使所述的孔徑光闌與該光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面基本上共軛。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中，設(shè)f2為所述中繼光學(xué)系統(tǒng)的焦距，d為從所述中繼光學(xué)系統(tǒng)的后主點到所述孔徑光闌的距離，并滿足下面條件0.75≤f2/d≤3.0
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中該多個光源被如此配置，以使它們至少在主掃描方向上被分開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中設(shè)f1為所述聚光透鏡的焦距，f2為所述中繼光學(xué)系統(tǒng)的焦距，并滿足下面條件0.2≤f2/f1≤1.0
6.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)以不超過一比一的大小形成多個光源的像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中設(shè)β2為所述中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率，并滿足下面條件0.25＜β2≤1.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球差被該聚光透鏡消除。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球差被該聚光透鏡消除。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的場曲被該聚光透鏡消除。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的場曲被該聚光透鏡消除。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有單一單元結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有單一單元結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有單一單元結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有單一單元結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述聚光透鏡具有從光源側(cè)起依次排列的一凹透鏡和一凸透鏡。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述聚光透鏡具有從光源側(cè)起依次排列的一凹透鏡和一凸透鏡。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中所述聚光透鏡具有從光源側(cè)起依次排列的一凹透鏡和一凸透鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中所述聚光透鏡具有從光源側(cè)起依次排列的一凹透鏡和一凸透鏡。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩個相同形狀的凸透鏡。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩個相同形狀的凸透鏡。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩個相同形狀的凸透鏡。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩個相同形狀的凸透鏡。
24.一種多光束掃描光學(xué)設(shè)備，使用權(quán)利要求1到23中任一所述的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)。
25.一種成像設(shè)備，包括權(quán)利要求24所述的多光束掃描光學(xué)設(shè)備；一被設(shè)置在待掃描表面上的感光部件；一顯影器，用于對被多光束掃描光學(xué)設(shè)備掃描的每條光束在所述感光部件上形成的靜電潛影進行顯影，使之成為色粉圖像；一用于將被顯影的色粉圖像轉(zhuǎn)印到一轉(zhuǎn)印部件上的轉(zhuǎn)印裝置；以及一用于對轉(zhuǎn)印部件上被轉(zhuǎn)印的色粉圖像進行定影的定影裝置。
26.一種成像設(shè)備，包括權(quán)利要求24所述的多光束掃描光學(xué)設(shè)備；以及一打印機控制器，用于將從一外部設(shè)備接收的代碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為圖像信號，并輸出該圖像信號到所述多光束掃描光學(xué)設(shè)備。
27.一種多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)，其具有一光束入射光學(xué)系統(tǒng)，用于使聚光透鏡會聚每一條從至少在掃描方向上分開的多個光源發(fā)出的光束，并使該光束入射到一光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面上；其中在所述光束入射光學(xué)系統(tǒng)中，一中繼光學(xué)系統(tǒng)被插在多個光源和聚光透鏡之間；一用于限制從多個光源發(fā)出的每條光束的光束寬度的孔徑光闌，被相對于每個光源通過中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像點設(shè)置在光源一側(cè)；該聚光透鏡使所述孔徑光闌與光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面基本上共軛，所述中繼光學(xué)系統(tǒng)以不超過一比一的大小形成多個光源的像，設(shè)f1為所述聚光透鏡的焦距，f2為所述中繼光學(xué)系統(tǒng)的焦距，β2為所述中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率，d為從所述中繼光學(xué)系統(tǒng)的后主點到所述聚光透鏡的距離，則滿足下面條件0.75≤f2/d≤3.00.2≤f2/f1≤1.00.25≤β2≤1.0
28.一種多光束掃描光學(xué)設(shè)備，使用所述權(quán)利要求27的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)。
29.一種成像設(shè)備，包括權(quán)利要求28所述的多光束掃描光學(xué)設(shè)備；一被設(shè)置在待掃描表面上的感光部件；一顯影器，用于對被多光束掃描光學(xué)設(shè)備掃描的每條光束在所述的感光部件上形成的靜電潛影進行顯影，使之成為色粉圖像；一用于將被顯影的色粉圖像轉(zhuǎn)印到一轉(zhuǎn)印部件上的轉(zhuǎn)印裝置；以及一用于對轉(zhuǎn)印部件上被轉(zhuǎn)印的色粉圖像進行定影的定影裝置。
30.一種成像設(shè)備，包括權(quán)利要求28所述的多光束掃描光學(xué)設(shè)備；以及一打印機控制器，用于將從一外部設(shè)備接收的代碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像信號，并輸出該圖像信號到所述多光束掃描光學(xué)設(shè)備。
31.一種多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)，其具有一光束入射光學(xué)系統(tǒng)，用于使聚光透鏡會聚每一條從至少在主掃描方向上分開的多個光源發(fā)出的光束，并使該光束入射到一光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面上；其中在所述光束入射光學(xué)系統(tǒng)中，一中繼光學(xué)系統(tǒng)被插在多個光源和聚光透鏡之間；一用于限制從多個光源發(fā)出的每條光束的光束寬度的孔徑光闌，被相對于每個光源通過中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像點設(shè)置在光源一側(cè)；該聚光透鏡使所述的孔徑光闌與光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面基本上共軛；所述中繼光學(xué)系統(tǒng)以不超過一比一的大小形成多個光源的像；設(shè)f1為所述聚光透鏡的焦距，f2為所述中繼光學(xué)系統(tǒng)的焦距，β2為所述中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率，d為從所述中繼光學(xué)系統(tǒng)后主點到所述聚光透鏡的距離，則滿足下面條件0.75≤f2/d≤3.00.2≤f2/f1≤1.00.25≤β2≤1.0并且所述中繼光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球差和場曲被該聚光透鏡消除。
32.一種多光束掃描光學(xué)設(shè)備，其使用權(quán)利要求31所述的多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)。
33.一成像設(shè)備，包括權(quán)利要求32所述的多光束掃描光學(xué)設(shè)備；一設(shè)置在待掃描表面上的感光部件；一顯影器，用于對被多光束掃描光學(xué)設(shè)備掃描的每條光束在所述感光部件上形成的靜電潛影進行顯影，使之成為色粉圖像；一用于將被顯影的色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印部件上的轉(zhuǎn)印裝置；以及一用于對轉(zhuǎn)印部件上被轉(zhuǎn)印的色粉圖像進行定影的定影裝置。
34.一種成像設(shè)備，包括權(quán)利要求32所述的多光束掃描光學(xué)設(shè)備；以及一打印機控制器，用于將從一外部設(shè)備接收的代碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像信號，并輸出該圖像信號到所述多光束掃描光學(xué)設(shè)備。
全文摘要
一種多光束掃描光學(xué)系統(tǒng),其具有一光束入射光學(xué)系統(tǒng),用于使聚光透鏡會聚從多個光源發(fā)出的每一條光束,并使該光束入射到一光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面上。在該光束入射光學(xué)系統(tǒng)中,一中繼光學(xué)系統(tǒng)被插在多個光源和聚光透鏡之間。一用于限制從多個光源發(fā)出的每條光束寬度的孔徑光闌,被相對于每個光源通過中繼光學(xué)系統(tǒng)的成像點設(shè)置在光源一側(cè)。
文檔編號G02B13/08GK1356575SQ0114506
公開日2002年7月3日 申請日期2001年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月10日
發(fā)明者石部芳浩 申請人:佳能株式會社