CN100351668C - 多光束光扫描设备、成像设备和彩色图像成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多光束光扫描设备，它包括：上述光源装置发出的多束光各自在主扫描方向的宽度，当使上述光源装置发出的多束光偏转到扫描面上扫描有效范围的整个区域以及设置在该扫描有效范围外的同步检测装置时，与该偏转装置的偏转面能移动和存在的主扫描方向的移功范围相比更宽。即使采用在主扫描方向具有相互分离设置的多个发光点的光源装置也能减小焦点偏移跳动。

Description

多光束光扫描设备、成像设备和彩色图像成像设备

技术领域

本发明涉及光扫描设备和应用它的成像设备，特别是通过偏转装置使光源装置出射的光束反射偏转，经扫描光学系统对被扫描面上进行光扫描以记录图像信息的，例如具有电子照像处理功能的激光打印机与数字式复印机等设备中所适用的光扫描设备；特别是在将许多光束同时进行光扫描以实现高速化、高精细化的多光束扫描设备中所应用的常能减少跳动与节距间隔误差的良好图像的多光束扫描设备以及应用此设备的成像设备。

背景技术

图23A与23B是已有多光束光扫描设备的透视图。

从光源装置1发出的多光束通过聚光透镜组2变换成大致平行的光束，经孔径光阑3限制光束宽度，由只在副扫描方向才具有折射率的柱面透镜于后述偏转装置5的偏转面(小面)5a附近，沿主扫描方向使纵向焦线成像。作为偏转装置5的多面镜通过马达等驱动装置6沿图中箭A方向以恒速沿图中箭头A示向转动。7为具有fθ特性的扫描光学系统，使偏转装置5偏转的光束与作为被扫描面的感光鼓面8上成像，同时校正该偏转装置5的偏转面5a的歪斜。

此时，由偏转装置5的偏转面5a反射偏转的两束光经扫描光学系统7导向感光鼓面8上，使多面镜5沿箭头A示向转动，同时沿箭头B示向对感光鼓面8上进行光扫描。由此于感光鼓面8上形成两条扫描线进行图像记录。

另外，由偏转装置5的偏转面5a偏转的多束光的一部分通过扫描光学系统7为同步检测用反射镜9反射，导向同步检测装置10。由此，偏转装置5偏转的各光束在被扫描面8上的扫描起始位置一致，进行多光束形成的扫描线于主扫描方向的打印方向无错位的良好图像记录。

作为一般的光扫描设备，是以比主扫描剖面内的多面镜5的偏转面5a宽度狭的光束入射到偏转面5a上，沿被扫描面采用称作为光扫描的未充满方式。

在这种多光束光扫描设备中，为了进行高精度的图像信息的记录，重要的是，使多光束同时在被扫描面8上聚焦，在被扫描面8上的整个扫描有效范围内，对跳动(主扫描方向上多光束相对打印位置错位与节距间隔(扫描线间隔)作均匀性良好的校正。

一般来说，当光束沿被扫描面上作光扫描形成图像之际，为了获得高分辨率和良好的图像，必需使被扫描面8上光束的光点直径小同时要使副扫描方向的节距间隔致密化。

为使副扫描方向节距间隔致密，多数情形下采用使半导体激光器阵列相对于主扫描方向取斜向设置的光源装置1。

此时，光源装置1具有的多个发光点是在主扫描方向上以某种距离分开设置(图23(B))，因而从聚光透镜系统2出射后的各光束不平行而具有某种角度。各光束从聚光透镜组2出射后通过柱面透镜4入射到偏转装置的多面镜5。此时，各光束于聚光透镜组2与多面镜5之间设置的孔径光阑3处交叉，各光束具有的角度由从多面镜5的偏转面5a的基准位置到孔径光阑3的距离L，决定着各光束在多面镜5的偏转面5a上的间隔。为使各光束在多面镜5的偏转面5a上的间隔狭，应取使各光束于被扫描面8上能良好成像的结构。

已提出有能满足上述光学特性的多光束扫描设备。

特开平5-34613号公报公开了将孔径光阑3设于柱面透镜4与偏转装置5之间而偏转装置5的反射面5a上各光束的主扫描方向间隔狭的例子。使多光束通过聚光透镜组2作为平行光束经孔径光阑3入射到偏转装置5后，为扫描光学系统导引到被扫描面8上，在以多光束同时进行光扫描之际，规定光源装置1副扫描方向上的发光点数、节距、从偏转装置5到孔径光阑3的距离、聚光透镜组2的焦点距离的关系，以减少像面弯曲使多光束于被扫描面8上能良好地聚焦。

在特开2001-228422号公报中，通过适当地设定光源装置1的发光点间隔与准直透镜2的焦距、孔径光阑3到偏转装置5的偏转面5a的距离、扫描光学系统的焦距与被扫描面上主扫描方向每1寸的像素的关系，使跳动减少。

但是存在着有关孔径光阑3的设置限制和光学元件的设置自由度低的问题。

特开2000-292721号公报公开了应用具有于主扫描方向上分开配置的两个发光点的光源的过满光学系统的例子。该发明通过于光源装置与偏转装置之间设置光束放大光学系统来确保沿被扫描面上扫描的偏转光束的必需光量。因此并无有关跳动与节距间隔误差的记述也无有关同步检测装置的记述，不是能满足减少跳动的结构。

特开平11-249040号公报公开了沿副扫描方面按14μm间隔配置的过满光学系统的例子。这是由光源装置1起使沿于被扫描面之间的整个光学系统所有副扫描方向的横向倍率与扫描线间隔一起取唯一性决定的结构，没有设计的自由度。此外，必须使扫描光学系统7的副扫描倍率取较小的值，这主要是为了将沿副扫方向具有倍率的成低像元件设于被扫描面8的附近，这就会有多光束光扫描设备大型化和导致成本升高的问题。

要解决上述问题，需良好地校正跳动与节距间隔误差。跳动主要是主扫描方向中多光束的打印位置相对地错位，而节距间隔误差是指许多光束在同时作光扫描时形成的扫描线间隔偏离规定值(例如设图像密度为600dpi，扫描线节距为42.3μm)。

多光束光扫描设备特有的跳动因产生原因不同而有鼓斜入射跳动、波长差跳动与焦点偏移跳动等。鼓斜入射跳动主要起因于沿副扫描方向是以某种角度入射到圆柱状鼓面上，致使多光束中的各光束的光程长不一，从而随着从扫描光学系统7的光轴上移向扫描有效范围的周边部，就发生大的跳动。波长差跳动主要是由于许多光束中产生有波长差而发倍率色差，于扫描有效范围内因倍率色差致打印位置偏移和在同步检测装置10上因倍率色差致扫描起始位置偏移而同时发生的跳动。焦点偏移的跳动则是由于被扫描面8上与同步检测装置10两者在主扫描方向的焦点位置不同而引起的跳动。

上述焦点偏移跳动是多数光束扫描被扫描面8上同一位置时，于扫描光学系统上发生到达脱离开主扫描方向位置的主要原因。因而在图21(b)所示的光源装置1的许多发光点不离开主扫描方向而与副扫描方向平行排列的多光束光扫描装置中，由于这许多光束通过主扫描方向的同一光路，不发生焦点偏移跳动。

但在单片式光源装置中发光点间隔确定而多个发光点沿副扫描方向平行排列的多光束扫描设备的情形，为了使扫描线间隔与规定值相一致，从光源设备1到被扫描面8的整个光学系统的副扫描方向的横向倍率是唯一性地决定的。这就构成了使设计上的自由度极端地低的问题。通常，发光点的间隔为90μm或14μm，在使多个发光点平行于副扫描方向平行设置时，为了将扫描线间隔设定成相当于600dpi的42.3μm，需使整个光学系统在副扫描方向上的倍率取0.47倍或3.02倍的较小的值。为使整个光学系统副扫描的倍率小，扫描光学系统7于被扫描面8附近在副扫描方向上需要有长尺寸的光学元件，这就必然导致多光束设备大型化的问题。

此外，长尺寸的光学元件价高而会导致光扫描设备的成本加大。

发明内容

鉴于上述问题的存在，本发明的目的在于：提供这样的多光束光扫描设备，它在以多光束同时进行扫描之际不发生焦点偏移跳动，而且能在对整个光学系统所有的副扫描方向设定其横向倍率的同时增大光学元件配置的自由度。

为了实现上述目的，本发明的多光束光扫描设备，包括：光源装置，具有至少在主扫描方向上相互分离的多个发光点；偏转装置，用于使该光源装置发出的多束光偏转；扫描光学系统，用于使该偏转装置偏转的多束光在被扫描面上成像；同步检测装置，用于接受由上述偏转装置偏转的多束光并检测该多束光开始在该被扫描面上的扫描有效范围内进行扫描的时间，

射入上述偏转装置的多束光各自在主扫描方向的宽度，在使上述光源装置发出的多束光向上述被扫描面上的扫描有效范围的整个区域以及设在扫描有效范围外的同步检测装置偏转时，与上述偏转装置的偏转面能移动和存在的主扫描方向的移动范围相比更宽，

当设上述光源装置发出的多束光向上述偏转装置入射时该多束光的主光线在主扫描方向上所成的角度为α(rad)，设从上述偏转装置的偏转面到该偏转装置的转动中心的距离为Ldef(mm)，设上述扫描光学系统的主扫描方向的焦距为fk(mm)，设将上述光源装置发出的光束导向上述偏转装置的偏转面的入射光学系统的光轴与上述扫描光学系统的光轴在主扫描方向所成的角度为Q(rad)，设由上述偏转面偏转的光束的主光线与该扫描光学系统的光轴所成的在主扫描方向的角度为视场角θ(rad)时，满足下述条件：

{(α×Ldef)/(2×fk)}×{COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ}≤0.014。

另外，为了实现上述目的，本发明的多光束光扫描设备，包括：光源装置，具有至少在主扫描方向相互分离的多个发光点；偏转装置，用于使该光源装置发出的多束光偏转；扫描光学系统，用于使该偏转装置偏转的多束光在被扫描面上成像；同步检测装置，用于接受由上述偏转装置偏转的多束光并检测该多束光开始向该被扫描面上的扫描有效范围内进行扫描的时间，

射入上述偏转装置的多束光各自在主扫描方向的宽度，在使上述光源装置发出的多束光向上述被扫描面上的扫描有效范围的整个区域以及设在扫描有效范围外的同步检测装置偏转时，与上述偏转装置的偏转面能移动和存在的主扫描方向的移动范围相比更宽，

当设上述光源装置发出的多束光向上述偏转装置入射时该多束光的主光线在主扫描方向上所成的角度为α(rad)，设从该偏转装置的偏转面到该偏转装置的转动中心的距离为Ldef(mm)，设上述扫描光学系统在主扫描方向的焦距为fk时，满足下述条件：

(α×Ldef)/(2×fk)≤0.014。

另外，为了实现上述目的，本发明的成像设备，包括：所述光扫描设备；设置于所述被扫描面上的感光体；将由上述光扫描设备扫描的光束在上述感光体上形成的静电潜像作为色粉像来进行显像的显像器；将上述显像的色粉像转印到被转印材料上的转印器；和使转印的色粉像在被转印材料上定影的定影器。

另外，为了实现上述目的，本发明的成像设备，包括：所述光扫描设备；将从外部设备输入的代码数据变换为图像信号而输入上述光扫描设备的打印机控制器。

另外，为了实现上述目的，本发明的彩色图像成像设备，包括：由所述光扫描设备构成的多个扫描光学设备；配置在各光扫描设备的被扫描面上，形成颜色互异的图像的多个像载体。

另外，为了实现上述目的，本发明的多光束光扫描设备，包括：至少在主扫描方向具有相互分离的多个发光点的光源装置；使该光源装置发出的多束光偏转的偏转装置；使由该偏转装置偏转的该多束光在被扫描面上成像的扫描光学系统；

射入上述偏转装置的多束光各自在主扫描方向的宽度比上述偏转装置的偏转面的主扫描方向的宽度更宽，当设从该光源装置发出的多束光向上述偏转装置入射时该多束光的主光线与主扫描方向所成的角度为α(rad)，设从该偏转装置的偏转面到该偏转装置的转动中心的距离为Ldef(mm)，设上述扫描光学系统的主扫描方向的焦距为fk(mm)，设将上述光源装置发出的光束导向上述偏转装置的偏转面的入射光学系统的光轴与上述扫描光学系统的光轴在主扫描方向所成的角度为Q(rad)，设该偏转面所偏转的光束的主光线与该扫描光学系统的光轴在主扫描方向上所成的角度为视场角θ(rad)时，满足下述条件：

{(α×Ldef)/(2×fk)}×{COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ}≤0.014。

另外，为了实现上述目的，本发明的多光束光扫描设备，包括：至少在主扫描方向具有相互分离的多个发光点的光源装置；使该光源装置发出的多束光偏转的偏转装置；使该偏转装置偏转的该多束光在被扫描面上成像的扫描光学系统；

射入上述偏转装置的多束光各自在主扫描方向的宽度比上述偏转装置的偏转面的主扫描方向的宽度更宽，当设上述光源装置发出的多束光向上述偏转装置入射时该多束光的主光线在主扫描方向所成的角度为α(rad)，设从该偏转装置的偏转面到该偏转装置的转动中心的距离为Ldef(mm)，设上述扫描光学系统在主扫描方向的焦距为fk时，满足下述条件：

(α×Ldef)/(2×fk)≤0.014。

另外，为了实现上述目的，本发明的成像设备，包括：所述光扫描设备；设置在所述被扫描面上的感光体；将由上述光扫描设备扫描的光束在上述感光体上形成的静电潜像作为色粉像来进行显像的显像器；将上述显像的色粉像转印到被转印材料上的转印器；和使转印的色粉像在被转印材料上定影的定影器。

另外，为了实现上述目的，本发明的成像设备，包括：所述光扫描设备；将由外部设备输入的代码数据变换为图像信号而输入上述光扫描设备的打印机控制器。

另外，为了实现上述目的，本发明的彩色图像成像设备，包括：由所述光扫描设备构成的多个扫描光学设备；配置在各光扫描设备的被扫描面上，形成颜色互异的图像的多个像载体。

另外，本发明中的一项发明是这样的多光束光扫描设备，它包括：具有至少是在主扫描方向上分离开的多个发光点的光源装置，使从该光源装置发生的许多光束偏转的偏转装置；使该偏转装置偏转的这多个光束于被扫描面上成像的扫描光学系统；接收该偏转装置偏转的这多个光束，检测这多个光束于该被扫描面上的扫描有效范围开始扫描的时刻的同步检测装置；其中由上述光源装置发出的各光束的主扫描方向的宽度，与使上述光源装置发出的许多光束偏转向上述被扫描面上整个扫描有效范围以及扫描有效范围外设置的同步检测装置时此偏转装置的偏转面能移动和存在的主扫描方向的移动范围相比更广。

另外，本发明中的另一项发明是这样的多光束光扫描设备，它包括：具有至少是在主扫描方向上分离开的多个发光点的光源装置；使从该光源装置发出的许多光束偏转的偏转装置；使该偏转装置偏转的这多个光束于被扫描面上成像的扫描光学系统；

其中，上述光源装置发出的许多光束中各个的主扫描方向的宽度比上述偏转装置偏转面的主扫描方面的宽度宽，

设该光源装置发出的许多光束在入射向上述偏转装置时这许多光束的主光线与主扫描方向所成的角度为α(rad)，设从该偏转装置的偏转面到该偏转装置转动中心的距离为Ldef(mm)，设上述扫描光学系统的主扫描方向上的焦距为fk(mm)，设该入射光学系统的光轴与该扫描光学系统的光轴在主扫描方向上所成的角度为Q(rad)，设该偏转面偏转的光束的主光线与该扫描光学系统的光轴所成的角度为视场角θ(rad)时，它们应满足下述条件：

{(α×Ldef)/(2×fk)}×{COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ}≤0.014

另外，本发明中的又一项发明是这样的多光束光扫描设备，它包括：具有至少是在主扫描方向上分离开的多个发光点的光源装置；使从该光源装置发出的许多光束偏转的偏转装置；使该偏转装置偏转的这多个光束于被扫描面上成像的扫描光学系统；

其中，上述光源装置发出的许多光束中各个的主扫描方向的宽度比上述偏转装置偏转面的主扫描方向的宽度宽；

设该光源装置发出的许多光束在入射向上述偏转装置时这许多光束的主光线与主扫描方面所成的角度为α(rad)，设从该偏转装置的偏转面到该偏转装置转动中心的距离为Ldef(mm)，设上述扫描光学系统的主扫描方向上的焦距为fk(mm)时，它们应满足下述条件：

(α×Ldef)/(2×fk)≤0.14。

本发明中由光源装置发出的各光束在主扫描方向上的宽度，与使上述光源装置发出的许多光束偏转向上述被扫描面上整个扫描有效范围以及扫描有效范围外设置的同步检测装置时此偏转装置的偏转面能移动和存在的主扫描方向的移动范围相比更广，于是为偏转装置偏转的多个光束在通过扫描光学系统时能够接近到达扫描光学系统光学面上主扫描方向的位置，从而可以减小因扫描光学系统焦点位置偏移而发生的主扫描方向打印位置的偏移。

本发明的结构由于使从光源装置到被扫描面的光学系统满足{(α×Ldef)/(2×fk)}×{COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ}≤0.014或(α×Ldef)/(2×fk)≤0.014，故能减小因扫描光学系统焦点位置偏移导致的主扫描方向打印位置的偏移。

本发明通过相对于偏转装置从主扫描方向的斜向入射，能将扫描光学系统焦点位置偏移所致的主扫描方向打印位置偏移作为平均值而减小。

本发明通过使主扫描方向的入射角与最大视场角满足θmax≤Q/4的关系，可以从总体上减小扫描光学系统焦点位置偏移导致的主扫描方向打印位置的偏移。

本发明通过选择偏转面满足Ldef＜Lmax能使到达扫描光学系统上的多个光束的间隔更其接近，

本发明中，由于偏转装置所偏转的许多光束是通过与扫描光学系统不同的同步检测用光学系统导向同步检测装置，故能使多光束光扫描装置紧致化，同时能减小在多个光束中有波长差时便主扫描方向的打印位置偏移。

本发明的效果在于，即使采用具有沿主扫描方向分开设置的多个发光点的光源装置，也能提供可减轻焦点偏移跳动的多光束扫描设备。此外也能减轻鼓偏心跳动。

附图说明

图1是本发明实施形式1的主扫描剖面图。

图2A与2B本发明实施形式1的光源布置中主要部分的概示图。

图3本发明实施形式1的偏转装置状态说明中主要部分的概示图。

图4是说明本发明实施形式1的同步检测装置的特性的图。

图5本发明实施形式1的主光线光路的主扫描剖面图。

图6是说明已有的多光束扫描设备中主光线光路的主扫描剖面图。

图7是扫描共学系统焦点位置无偏移状态的说明图。

图8本发明实施形式1的偏移导致跳动的说明图。

图9本发明实施形式1的偏移导致跳动的说明图。

图10本发明实施形式1的偏移导致跳动的说明图。

图11是感光鼓位置偏移所致跳动的说明图。

图12是本发明实施形式2的主扫描剖面图。

图13是本发明实施形式3的主扫描剖面图。

图14是本发明实施形式3入射光束状态的说明图。

图15是本发明实施形式入射偏转状态的说明图。

图16是本发明实施形式入射偏转装置的透视图。

图17A与17B是本发明实施形式3的偏转元件的剖面图。

图18是适用于本发明实施形式1～5的数值表。

图19是本发明的实施形式4的偏转装置的透视图。

图20A与20B是本发明实施形式4的偏转元件的剖面图。

图21是本发明实施形式5的偏转装置的说明图。

图22概示本发明彩色图像成像设备的主要部分。

图23A～23B是已有多光束扫描设备的透视图。

附图中各标号的意义如下。

1，光源装置(半导体激光器，半导体激光器阵列)；2，聚光透镜组(聚光透镜)；3，孔径光阑(遮光装置)；4，柱面透镜；5，偏转装置(多面镜)；6，驱动装置(马达)；7，扫描光学系统(fθ透镜)；8，被扫描面(感光鼓)；9，同步检测用反射镜(BD镜)；10，同步检测装置；11，同步位置确定装置(狭缝)；12，光检测元件(BD传感器)；13，入射用反射镜；14，同步检测用光学系统(BD透镜)；15，偏转元件；16，保持部件。

具体实施方式

实施形式1

图1是本发明实施形式1的多光束光扫描设备的主扫描剖面图。

这里所谓主扫描方向表示的是光扫描中光束的扫描方向，而副扫描方向表示的是与光轴和主扫描方向正交的方向。

图中的1例如是具有两个发光点的半导体激光器阵列组成的光源装置；2是由一片准直透镜构成的聚光透镜组，将从光源装置1出射的两束光变换为发射光束；3为孔径光阑，限制来自准直透镜的发散光束，4为只在副扫描方向上才具有所定折射率的柱面透镜，于后述的偏转装置5的偏转面5a附近沿主扫描方向形成为纵向的线性图像。通过柱面透镜4的两束发射光为入射光学系统的反射镜13反射，通过后述的扫描光学系统7变换为主扫描方向上的平行光束，而在副扫描方向上则让聚焦的光束原样地通过；5例如为取8面结构的多面镜(旋转多面镜)组成的偏转装置，由马达驱动装置(未图示)带动依图中箭头A示向依一定速度转动；7为具有fθ特性的扫描光学系统。

fθ透镜7a，主扫描方向的倍率为负；fθ透镜7b，主扫描方向的倍率为正；主扫描光学系统7的主扫描方向的合成倍率为正。

扫描光学系统7具有两块fθ透镜7a、7b、经偏转装置5反射偏转的光束成像于作为被扫描面的感光鼓面8上，且校正此偏转装置5的偏转面5a的面歪斜，此时，偏转装置5的偏转面5a反向偏转的两束光通过扫描光学系统7导向感光鼓面8上，通过使多面镜5沿箭头A所指方向转动，沿该鼓面8上依箭头B示向同时进行光扫描。

由此，感光鼓面8上形成两条扫描线，进行图像记录。另外，由多面镜5反射偏转的许多光束的一部分为同步检测用反射镜9反射，导引到由狭缝11与光检测元件(BD传感器)12组成的同步检测装置10。

图2A示明本实施形式中半导体激光器阵列1的两个发光点1a、1b的布置。

用作光源装置的具有两个发光点1a、1b的半导体激光器阵列1中，发光点1a、1b的间隔是90μm，为了将感光鼓8上扫描线节距间隔调整为相当于600dpi的像素密度的42.3μm，将发光点1a、1b的副扫描方向的间隔Ss调节到所希望的值。由于发光点1a、1b的间隔比副扫描方向所希望的间隔Ss大，使半导体激光器1转过一角度δ。此时两个发光点1a、1b在主扫描方向也配置成只离开Sm。

这样，通过将两个发光点1a、1b不取与副扫描方向平行排列的形式(图2B)而是取可旋转调整的结构，就能对从光源装置1到被扫描面8的光路上设置的整个光学系统所有副扫描方向的倍率S进行自由地设定。

由于这不需用高价的长尺寸光学元件来减小副扫描方向的横向倍率，故特别有利于降低成本和小型化。

下面说明入射到多面镜5的光束的主扫描方向的宽度。

如前所述，在主扫描方向上具有分开布置的多个发光点1a、1b的单片式半导体的激光器1发出的许多发射光束，通过准直透镜2与扫描光学系统7变换成平行光束，经位于其间的孔径光阑，限制成后述的大小而入射到多面镜5。

图3概示主扫描剖面内入射到多面镜5的光束的状态。

如图3所示，多面镜5的偏转面5a依据扫描位置沿主扫描方向移动、图3(a)示明使光束偏转向同步检测装置的状态。图3(b)示明使光束偏转向被扫描面感光鼓面8上扫描始端时的状态。图3(C)表明光束偏转向图像中心的状态。图3(d)示明光束偏转向扫描终端的状态。

偏转面5a按时间进程依图3(a)→图3(b)→图3(c)→图3(d)的顺序移动。图3(a)的使光束偏转向同步检测装置的位置和图3(d)的将光束偏转向扫描终端的位置构成了偏转面5a移动范围的两端。这样，从作为光源装置的半导体激光器阵列1射出的两条光束，共同在主扫描方向成幅度广的光束射入多面镜5，覆盖偏转面的图3(a)～图3(d)的状态。

不仅是在被扫描面8上，即使是在偏转向同步检测装置时，为使入射光到达偏转面上，作为本发明拟解决的问题即焦点移位跳动中实是非常重要的因素。

如图4所示，同步检测装置有其阈值，将偏转光束通过狭缝入射到BD传感器达到为阈值决定的光量的时间作为同步检测时间。因此，当偏转向同步检测装置时入射光束未覆盖偏转面上时，入射到同步检测装置的光量减少，达到阈值光量需经一定时间而产生写出位置的偏移。此外，由于各光束覆盖偏转面的范围变化，会产生光量差，而成为发生跳动的问题。

因此，为在偏转向同步装置时使各光束完全覆盖偏转面，重要的是拓宽入射光束的宽度。

图5概示本实施形式的过满光学系统的主要部分，其中模式地示明了两束光的主光线轨迹。过满光学系统具有多面镜5的偏转面5a对扫描光学系统7而言成为光瞳的特征。由于光源装置1的多个发光点1a、1b在主扫描方向上相互分离，多个光束成为非平行的，因此即使在主扫描方向上相离开而入射到偏转面5a上时，也能具有可构成为使各光束的主光线(光束中心)通过偏转面5a的中心的优点。因此，为多面镜5偏转的多束光在扫描被扫描面8上的同一位置(例如扫描始端、图像中心、扫描终端)或同步装置10的狭缝11上时，将于扫描光学系统7上通过相接近的位置。

与上述情形相反，在已有的多光束光扫描设备未满光学系统中，光瞳是入射光学系统中所设的孔径光阑，入射到多面镜5的偏转面5a上的光束原样地被反射、如图6所示，在未满光学系统中，两支偏转光束的间隔与入射到多面镜5上时的间隔大致相等，在扫描光学系统7上拉开大间隔而到达的两束光对被扫描面8上以及同步检测装置10的狭缝11上的相同位置进行光扫描。

现来说明焦点偏移跳动的发生机理。

焦点偏移跳动是起因于被扫描面8与同步检测装置10的狭缝11上主扫描方向的焦点位置相异所致扫描方向打印位置的偏移。

包括具有在主扫描方向分离开的多个发光点的光源装置1的多光束光扫描装置中，在多个偏转光束之中先行的第一束光通过所定位置后隔某个时间T_O，让第二光束通过所定位置。

图7是模式地示明了被扫描面8上与同步检测装置10的狭缝11上主扫描方向焦点位置-一致式的第一光束(实线)与第二光束(虚线)的主光线轨迹的主要部分的示意图。这种情形下为多面镜5a偏转的多个偏转光束中先行的第一光束通过所定位置后到第二光束通过的时间T，在被扫描面8上与同步检测装置10的狭缝11上相等。这就是说，若在发出先行的第一光束之后延迟时间T_O发出第二光束，则能使两束偏向光于主扫描方向所希望的位置上打印。

从另一方面看，如图7所示，先行的第一光束的光路与延迟时间T_O状态下的第二光束在被扫描面8与同步检测装置10的狭缝上，各自的焦点位置交叉。

下面说明上述状态下主扫描方向焦点位置偏移的情形。

图8示明被扫描面8上焦点位置向前偏移dM时先行的第一光束与延迟时间T_O的第二光束重叠地描迹的图。

此时，多个偏转光束各自的焦点位置虽然交错，但由于被扫描面8上焦点位置偏移，主扫描方向的打印位置偏移ΔJ。于是发生焦点偏移跳动。

在被扫描面8上没有焦点位置偏移而在同步检测装置10的狭缝11上焦点位置偏移dM时，如图9所示，在同步检测装置10的狭缝11上，多束偏转光束在主扫描方向上的到达位置相分离，由同步检测装置10对先行的第一光束进行光检测后到能够光检测出第二光束的时间是与T_O不同的时间Tp。由于是在同步检测装置10检测的时刻起经一定时间之后于被扫描面8上开始扫描，故实际上如图10所示，先行的第一光束与时间Tp后的第二光束在主扫描方向上发生打印位置偏移。这就是说，因同步检测装置10的狭缝上焦点位置偏移导致了光检测的时间差ΔT(ΔT＝Tp-To)。从而发生了焦点偏移跳动。

这样，当被扫描面8上与同步检测装置10的狭缝上去扫描方向中的焦点位置相异，就会发生焦点偏移跳动的问题。本说明书特别着重焦点偏移跳动问题。此外，如图11所示，被扫描面的感光鼓面8沿光轴方向位移dx_dram，恰如被扫描面8上发生了位置偏移的状态，而发生了跳动ΔJ。扫描光学系统7的焦点位置即使有如设计值，但也会发生跳动，且发生的机理则与焦点偏移的机理相同，而对于这种鼓偏心跳动也能以与焦点偏移同样的结构来解决。

上述焦点偏移跳动与鼓偏心跳动是多束光扫描被扫描面8上同一位置时，在主扫描光学系统7上发生于主扫描方向中到达分开的位置的主要原因。

于是，为了窄缩扫描光学系统7上两光束的间隔，采用了过满光学系统。在未满光学系统中，即使是可将光瞳的孔径光阑3设置于偏转面5a的附近，但接近的距离有限，并不能配置到偏转面5a上。但在过满光学系统中，由于偏转面5a具有成为光瞳的特征，能在光学系统7上到达接近光束的位置。由此，即使扫描光学系统7的焦点位置偏移，但也能将主扫描方向打印位置的偏移抑制到最小限度。不限于光扫描被扫描面8上的情形，在扫描同步检测装置10的狭缝11上时也是同样的。由此能把作为被扫描面的感光鼓面8上发生焦点偏移时的跳动抑制到最小限度，还能减少因同步检测装置10的狭缝11上焦点位置的偏移致同步检测时间偏移。这就是说，在过满光学系统中能有效在减小焦点偏移跳动。

但即使是过满光学系统，也需构成在偏转向同步检测装置10的许多光束中不产生光量差的结构。

另外，在本实施形式中也是在过满光学系统中，由于扫描光学系统7上两光束的间隔窄缩，为了减少同步检测装置10的狭缝11上焦点位置偏移导致的同步检测时间的偏移，最好要满足下述的式(10)、(12)，其细节由实施形式(3)证明。

{(α×Ldef)/(2×fk)}×{COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ}≤0.014

                                                …(10)

$\frac{\mathrm{Ldef}\×\mathrm{\α}}{2\×\mathrm{fk}}\≤0.014---\left(12\right)$

据此，在本实施形式的多光束光扫描设备中，为了能自由地设定整个系统的副扫描方向的横向倍率，使光源装置1为以准直透镜2的光轴为中心转动配置的具有多个发光点的光源装置1，为使从光源装置1发出的各光束覆盖多面镜5的偏转面5a、感光鼓面8上的有效扫描范围以及用于使光束偏转向同步检测装置10而移动的范围，而使主扫描方向宽度广的光束原样地入射到多面镜5，通过这种结构，可以减小焦点偏移跳动，除此，也可减小因感光鼓沿光轴方向移动导致的跳动。

上述实施形式是以具有两个发光点的半导体激光器阵列为例进行说明，但并不局限于此，即使发光点多达3个或4个或更多，也能充分发挥本发明的效果。此外，不论采用1维或2维排列的面发光激光器，都能取得与本实施形式相同的效果。

扫描光学系统不论是1个或3个以上都是等效的。扫描透镜可以用玻璃的或是塑料的。

此外，本实施形式中入射到偏转装置的多束光是近似平行的光束，但这并无限制意义，即使是收敛光束或发散光束，也能充分获得本发明的效果。

实施形式2

图12是实施形式2的多光束光扫描设备的主扫描剖面图。

本实施形式与实施形式1的不同处在于，在将偏转装置多面镜5偏转的光束的一部分导向同步检测装置10时，借助了除扫描光学系统7以外的光学系统即同步检测用光学系统14、

本实施形式中，同步检测用光学系统14由一块具有变形倍率的透镜构成。

构成为在主扫描方向中使同步检测装置10的狭缝11位于同步检测用光学系统14的焦点位置，而使多面镜5偏转的平行光束于同步检测装置10的狭缝11上成像。在副扫描方向中，多面镜5的偏转面5a与同步检测装置10的狭缝11取光学共轭关系的结构，以对多面镜5的偏转面5a的面歪斜进行校正。

在此，通过使同步检测用光学系统14的主扫描方向的焦距比扫描光学系统7的主扫描方向的焦距短，具有可使多光束扫描设备结构紧凑的伏点。此外，由于能不用同步检测用的反射镜9，也是有可降低成本的优点。

特别是在将光导引到同步检测装置10时借助了在扫描光学系统7之外的同步检测用光学系统14则是最大的伏点，这在光源装置半导体激光器阵列1发出的两束光中产生波长差时，不会产生同步检测装置10同步检测的时间偏移。

同步检测装置10在扫描有效范围的外侧面通过扫描光学系统7将光导向同步检测装置10时，为多面镜5偏转的光束通过构成扫描光学系统7的透镜7a、7b的光轴上所分离开的周边部。此时，当两束偏转光中产生有波长差，则令于扫描光学系统7中发生倍率色差。倍率色差一般有随着越偏离光轴而越增大的倾向，在离光轴最远的位置处，同步检测装置10上的这差最大。因此，由于倍率色差而使各光束中同步检测的时间有很大偏移，因各扫描线给出位置的偏移而发生打印位置偏移。这就成为产生波长差跳动的问题。

这样，从多面镜5到同步检测装置10是由另外的光学系统构成。具体地说，在扫描光学系统7之外设有同步检测用光学系统14，在后者的光轴上设有同步检测装置10的狭缝11。因此能够设置通向同步检测装置10的光路专用的第二光轴，通过构成为将同步检测装置10的狭缝11设于此第二光轴之上，可以不受倍率色差的影响进行同步检测。

本实施形式的同步检测用光学系统14主扫描方向的焦距设定成比扫描光学系统7在主扫描方向的焦距短，以求多光束扫描设备的紧凑化，但其中潜在有由于同步检测装置10的狭缝11上焦点位置偏移致焦点偏移跳动的灵敏度增大的问题。

这里，主扫描光学系统7主扫描方向的焦距fk＝200mm，同步检测用光学系统11主扫描方向的焦距fbd＝50mm，设实施形式1中于同步检测装置狭缝上焦点位置偏移dM(mm)时的跳动量为ΔJ1，本实施形式2于同步检测装置的陕缝上焦点位置偏移dM(mm)时的跳动量ΔJ2如下式所示

                  ΔJ2＝(fk/fbd)²×ΔJ1

即仅仅是同步检测用光学系统14与扫描光学系统二者在主扫描方向的焦距比的倒数的平方才影响到焦点偏移跳动量的大小。

但与实施形式1相同，由于本实施形式也采用过满光学系统，故在同步检测用光学系统14上能使两束光以接近的位置通过。因此，即令发生有同步检测用光学系统14的焦点位置偏移，也能将同步检测的时间偏移抑制到很小。也就是说，能把通向同步检测装置10的光路紧致化。

再者，在本实施形式中也是在过满光学系统中，由于扫描光学系统7上两束光的间隔窄缩，为了减小因同步检测装置10的狭缝11上的焦点位置偏移所致的同步检测时间偏移，最好满足下式(10)与(12)，其细节于实施形式3中说明。

{(α×Ldef)/(2×fk)}×{COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ}≤0.014

                                             …(10)

$\frac{\mathrm{Ldef}\×\mathrm{\α}}{2\×\mathrm{fk}}\≤0.014---\left(12\right)$

即使是在多光束光扫描设备中，也能减小焦点偏移跳动。

此外，在同步检测用光学系统14上由于两光束到达的位置接近，因而即使这两束光发生有波长差的情形，但也能将轴上色差导致的同步检测的时间偏移抑制至少到几乎不成为问题。

因此，如本实施形式所示，在过满光学系统中，通过采用在扫描光学系统7之外的同步检测用光学系统14，可提供不受多光束的波长差的影响、能使同步检测时间常为稳定、能良好地抑制焦点偏移跳动与鼓偏心跳动以及波长差跳动的紧致的多光束扫描设备。

本实施形式的同步检测用光学系统14也可以与柱面透镜4以及扫描光学系统7的fθ透镜7a和7b构成整体。

实施形式3

图13是本实施形式3的多光束扫描设备的主扫描剖面图。

图中1为例如具有两个发光点的半导体激光器阵列组成的光源装置。2为凸透镜与凹透镜共两片透镜贴合成的聚光透镜组，将光源装置1出射的两束光变换为平行光束。3为孔径光阑，限制来自聚光透镜组2的平行光束的宽度。4为只在副扫描方向才有预定折射率的柱面透镜，于后述偏转装置5的偏转面5a附近，沿主扫描方向作为纵向的线状图像成像。5为例如只在一个面上具有反射面的平面反射镜(电流计镜)构成的偏转装置，由马达驱动装置(未图示)驱动沿图中箭头C示向进行正弦振动的往复运动。7为具有fθ特性的扫描光学系统。扫描光学系统7具有两片fθ透镜7a与7b，使反射偏转的光束于作为被扫描面的感光鼓面8上成像，而且此偏转装置5的偏转面5a与鼓面8共轭。

此时，由偏转装置5的偏转面5a反射偏转的两束光经扫描光学系统7导引到感光鼓面8上，使电流计镜5沿箭头C示向往复运动，通过只在去时的路上使发光点亮灯而沿箭头B示向沿该感光鼓面8上同时进行光扫描。由此于感光鼓面8上形成两条扫描线，进行图像记录。

为电流计镜5反射偏转的多束光的一部分被同步检测用反射镜9反射，导向狭缝11与光检测元件12组成的同步检测装置10。

电流计镜5以主扫描剖面内四个侧面中的一面作为偏转面5a，按图中箭头C的示向按正弦振动作往复运动、使光源装置1发出的两束光偏转。此时，为使电流计镜5的偏转面5a能覆盖被扫描面上有效扫描范围的整个区域和偏转向同步装置10时所有的移动范围，入射到电流计镜5的各光束取作为在主扫描方向上宽度广的光束。此外，电流计镜5虽作正弦振动，但为了在被扫描面上成为等速的，可以变更构成扫描光学系统7的两片透镜7a、7b的形状。

图14是说明从本实施形式的多光束光扫描设备的光源装置1发出的两束光到达偏转装置5的光路的主扫描剖面的主要部分的示意图。

如图2A所示，从具有在主扫描方向上相互分离的两个发光点的光源装置1发出的两束光，经聚光透镜组2变换成平行光束，由孔径光阑3限制光束的宽度而入射到偏转装置5。

此时，这许多光束相互不平行，而以某个角度α(rad)入射到偏转装置。

图15是说明由本实施形式的多光束光扫描设备的光源装置1发出的两束光朝被扫描面上同一位置偏转时偏转装置5的状态的主扫描剖面的主要部分示意图。

如本实施形式所示，当入射向偏转装置5的各光束为平行光束时，为了扫描被扫描面上同一位置，在使第二光束(虚线)偏转时，需相对于第一光束(实线)偏转的角度使偏转装置5只转过很小的角度，以使偏转装置5偏转后的两束光平行。此时，可以使偏转装置5转过的角度γ(rad)是入射到偏转装置时两束光所成角α的一半，即γ＝α/2(rad)，通常在发出第一光束之后相隔偏转装置为转过γ＝α/2(rad)所需的时间再发出第二光束，则将于被扫描面上主扫描方向上的相同位置打印而形成纵线。

在此，如本实施形式的多光束光扫描设备所示，在将多个发光点经共用的聚光透镜组使平行光束或收敛光束变换为发射光束时，设两个发光点的主扫描方向的间隔为Sm(mm)、聚光透镜组主扫描方向的焦距为fcol(mm)，则入射到偏转装置时的两束光相互构成的角度α(rad)以下式表示：

               α＝A tan(Sm/fcol)          …①

当X＜＜1时，由于AtanX≈X，于是①式能取以下进似式：

               α≈Sm/fcol                 …②

即使是过满光学系统，在伴随偏转装置的偏转角度r的偏转面加移动范围内，此两光束也于扫描光学系统的各透镜上偏移。在此，设偏转装置的旋转角度为γ(rad)、从偏转装置的旋转中心到偏转面的距离为Ldef(mm)、扫描光学系统主扫描方向的焦距为fk(mm)、入射光学系统与扫描光学系统所成的角度(主扫描方向的入射角度)为Q(rad)以及视场角为Q(rad)时，当扫描光学装置的焦点偏移1mm时，主扫描方向打印位置的偏移量(跳动量)ΔJ(mm)可以下式表示：

$\mathrm{\ΔJ}=\frac{2\×\mathrm{Ldef}\×\sin \left(\frac{\mathrm{\γ}}{2}\right)}{\mathrm{fk}}\×\{\cos \left(\frac{Q}{2}\right)-\sin \left(\frac{Q}{2}\right)\×\tan \mathrm{\θ}\}$ …③

由③试可知，焦点偏移跳动量正比于从偏转装置的转动中心到偏转面的距离Ldef。

本实施形式中采用电流计镜，将从偏转装置的转动中心到偏转面的距离Ldef设定得很小。

图16是本实施形式的偏转装置电流计镜5的透视图。图中的15为偏转元件而16为保持偏转元件15的保持部件。

图17A为偏转元件15的副扫描剖面图(正视图)，图17B为偏转元件15的主扫描剖面图(俯视图)。

偏转元件15主扫描方向上的四个侧面5a、5b、5c、5d之中，只将侧面5a进行镜面加工用作偏转面，以转动轴Z为中心作往复运动。

这里如图17B所示，在主扫描方向中将偏转元件15的转动中心(转动轴Z)到偏转面5a的距离，设定成短于从距侧面5a、5b、5c、5d之中转动中心最远的侧面5b、5c到转动中心的距离。这里为了将③式所示的焦点偏移跳动量抑制到最小。

设偏转元件15的转动中心(转动轴Z)到偏转面5a的距离为Ldef，侧面之中从距转动中心最远的侧面5b、5c到转动中心的距离为Lmax时，则满足下式：

                   Ldef＜Lmax              ④

为了能减小焦点偏移跳动，最好满足④式。

此外，③式可分为前半部与后半部。后半部为

$f\left(\right)=\cos \left(\frac{Q}{2}\right)-\sin \left(\frac{Q}{2}\right)\×\tan \mathrm{\θ}$ …⑤

图18是以纵轴表示为偏转面5a偏转的光束的主光线与扫描光学系统7的光轴构成的角度即视场角θ、而以横轴表示入射光学系统2、3、4的光轴与扫描光学系统7的光轴所成的角度(主扫描方向的入射角)为φ时，计算⑤式的值的表。

此表说明数值的绝对值大处即焦点偏移跳动大的地方。

在为使扫描光学系统7平行地入射到偏转装置5时即θ＝O(rad)时，表18内各视场角中的数值为“1.000”。显然，各视场角的数值平均值也为“1.000”。与此相反，当相对于扫描光学系统的光轴沿主扫描方向以某个角度入射到偏转装置时，即θ＞0时，表18内备视场角的数值平均值则比“1.000”小。因此，相对于扫描光学系统的光轴，沿主扫描方向依一定角度入射到偏转装置的方法能减小各视场角中焦点偏移跳动的平均值。

此外，设视场面θ的最大值为主扫描方向的入射角Q的1/4以下时，表18中能在所有视场面下使数值比“1.000”小。也即设视场角的最大值为θmax时，当满足条件

                     θmax≤Q/4                ⑥

时，可以实现能进一步减小焦点偏移跳动的多光束光扫描设备。

又当入射光学系统2、3、4的光轴与扫描光学系统7的光轴平行时，如前所述，⑤式计算值对于所有的视场角θ为“1.000”。这表明在各视场角下扫描光学系统焦点位置偏移相同的量时或感光鼓面偏移时，所发生的跳动量为常数。

据此，通过在相当于所发生的跳动的量值范围内改变同步检测的时间，可校正跳动。

同步时间的调整方法有几种，例示于下。

令同步检测装置的狭缝前后移动，使焦点位置恰好在同步检测装置的狭缝上偏移的状态下，而由此发生反向的焦点偏移跳动的方法；让同步检测装置的狭缝倾斜而使各光束偏移地通过狭缝位置的方法；于同步检测装置中设置延迟电路进行电器校正的方法，等等。

这样，若是具有可调节写出位置的定时的装置，即使是入射光学系统的光轴与扫描光学系统的光轴平行时，也能校正跳动。

下面进一步展开③式。

当X＜＜1时，由于SinX≈X，③式能近似于下式

$\mathrm{\ΔJ}=\frac{\mathrm{Ldef}\×\mathrm{\γ}}{\mathrm{fk}}\×\{\cos \left(\frac{Q}{2}\right)-\sin \left(\frac{Q}{2}\right)\×\tan \mathrm{\θ}\}$ …⑦

入射到偏转装置的两束光构成的角度α(rad)与为使两束偏转光束平行而让偏转装置转过的角度γ(rad)的关系如下：

                 γ＝α/2                ⑧

在此将⑧式代入⑦式，得

$\mathrm{\ΔJ}=\frac{\mathrm{Ldef}\×\mathrm{\α}}{2\×\mathrm{fk}}\×\{\cos \left(\frac{Q}{2}\right)-\sin \left(\frac{Q}{2}\right)\×\tan \mathrm{\θ}\}$ …⑨

因此，通过将⑨式的值抑制到很小，也就能减小焦点偏移跳动。

跳动所能容许的值一般可到主扫描方向的像素密度决定的1像素的1/3。

在600(dpi)下，1像素约42μm，它的1/3是14μm。

还由于要考虑到会发生1mm的焦点偏移，⑨式的计算值最好≤14μm。

{(α×Ldef)/(2×fk)}×{COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ}≤0.014

                                              …(10)

由图18，在扫描光学系统中由于COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ为1土Δ(微小值)，从而COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ＝1，由此可知，焦点偏移跳动可置换为

$g\left(\right)=\frac{\mathrm{Ldef}\×\mathrm{\α}}{2\×\mathrm{fk}}---\left(11\right)$

即最好满足：

$\frac{\mathrm{Ldef}\×\mathrm{\α}}{2\×\mathrm{fk}}\≤0.014---\left(12\right)$

如本实施形式所示，在将主扫描方向上分开的两个发光点由同一聚光透镜组变换成平行光束的结构中，由于①式成立，将近似式②代入，可变换为下式，即满足

$\frac{\mathrm{Ldef}\×\mathrm{Sm}}{2\×\mathrm{fcol}\×\mathrm{fk}}\≤0.014---\left(13\right)$

本实施形式中，Ldef＝2mm，Sm＝0.0897mm，fcol＝20mm，fk＝200mm，从而

$\frac{\mathrm{Ldef}\×\mathrm{Sm}}{2\×\mathrm{fcol}\×\mathrm{fk}}\≤0.000022---\left(14\right)$

即减至非常小的值。

由此，能把扫描光学装置焦点位置偏移时发生的跳动量抑制到比实施形式1的更小的程度。至于感光鼓偏心时发生的跳动也可同样地减小。

如实施形式1所示，在从光源装置到偏转装置之间，在聚光透镜组之外通过扫描光学系统之类的其他光学元件的情形，也可以将从光源装置到偏转装置全部的光学元件作为入射光学系统，来计算作为入射光学系统主扫描方向上焦距的fcol。

如实施形式2所示，即使是采用同步检测用光学系统的情形，也能与本实施形式相同，将同步探侧用光学系统的焦点位置偏移造成的跳动减到很小。

由此可以提供这样的多光束光扫描设备，它通过适当地选择偏转装置的结构，可获得使跳动进一步减小的非常良好的图像。

本实施形式中虽然是把电流计镜用于偏转装置中为例进行说明，但并不局限于此，即令是采用实施形式1、2中的那种于转动轴周围具有多个偏转面，而从转动轴到偏转面的距离不一定的多面镜时，也能取得同样的效果。

实施形式4

图19是本实施形式的电流计镜5的透视图，图20A示明电流计镜5的副扫描剖面图，图20B则示明其主扫描剖面图。

本实施形式与实施形式3的不同之处在于将电流计镜5的转动轴沿偏转面的位置配置。

如图20B所示，从偏转面5a到偏转元件15的转动中心(转动轴Z)的距离Ldef＝0mm。通过采用这种偏转装置，能够实现在发生③式的焦点偏移跳动的多光束扫描设备。

实施形式5

图21是本实施形式的偏转装置的主扫描方向上主要部分的示意图。

本实施形式与实施形式1的不同处在于采用了图21所示的偏转装置。

本实施形式的偏转装置于主扫描方向上具有8个侧面5a～5h，侧面5a、5c、5g与侧面5b、5d、5f、5h到转动中心的距离相异，而侧面5a、5c、5e、5g相对于侧面5b、5d、5f、5h，到转动中心的距离短。

于是，通过只把侧面5a、5c、5e、5g进行镜面加工用作偏转向，就可以提供减小了焦点偏移跳动的多光束扫描设备。

此时，设侧面5a、5c、5e、5g至转动中心的距离为Ldef，而设侧面5b、5d、5f、5h至转动中心的距意为Lmax，则满足式④。

实施形式6

图22为本发明的实施形式的彩色图像成像设备主要部分的示意图。本实施形式6是将光扫描设备4个并联排列于像载体感光鼓面上记录图像信息的汇接型彩色图像成像设备。图22中，60为彩色图像成像设备，111、112、113、114为具有各实施形式1～5所示之一的结构的光扫描设备，21、22、23、24为作为各个像载体的感光鼓，31、32、33、34为各个显像器，51为传送带。

图22中，于彩色图像形成设备60中，从个人计算机等外部设备52输入R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)等各色信号。这些色信号由设备内的打印机控制器53变换为C(青色)、M(绛红色)、Y(黄色)、B(黑色)各图像数据(点数据)。这些图像数据分别输入光扫描设备111、112、113、114内。然后由这些光扫描设备出射与各图像数据据对应调制的光束41、42、43、44，由这些光束沿主扫描方向扫描感光鼓21、22、23、24的感光面。

本实施形式的采色图像成像设备(111、112、113、114)共4个并联排列，分别对应于C(青色)、M(绛红色)、Y(黄色)、B(黑色)各色，各个平行地于感光鼓21、22、23、24的面上记录图像信号(图像信息)，高速地打印彩色图像。

本实施形式的彩色图像形成设备，如上所述，通过光扫描设备111、112、113、114，应用基于各图像数据的光束，将各色的潜像形成于各对应的感光鼓21、22、23、24面上。然后于记录材料上进行多重复印而形成一张全色图像。

作为上述外部设备，例如也可采用具有CCD传感器的彩色图像读取设备。此时的这种彩色图像读取设备与彩色图像成像设备60构成彩色数字复印机。

此外，本发明的各实施形式是以两束光束作光扫描加多光束扫描设备为例，但并不局限于此，例如用4光束或8光束的多光束同时进行光束同时进行光扫描的多光束光扫描设备，通过本发明可以显着地降低各种跳动。

而且，本发明的各实施形式中是把具有两个发光点的单片式半导体激光器用作光源装置，但本发明并不局限于此，也可将由各个发光点发出的1束或多束光用棱镜等合成装置入射到偏转装置，或也可将各个发光点发出1束或多束光直接入射刻偏转装置。

Claims (15)

1.一种多光束光扫描设备，包括：光源装置，具有至少在主扫描方向上相互分离的多个发光点；偏转装置，用于使该光源装置发出的多束光偏转；扫描光学系统，用于使该偏转装置偏转的多束光在被扫描面上成像；同步检测装置，用于接受由上述偏转装置偏转的多束光并检测该多束光开始在该被扫描面上的扫描有效范围内进行扫描的时间，

其特征在于：

射入上述偏转装置的多束光各自在主扫描方向的宽度，在使上述光源装置发出的多束光向上述被扫描面上的扫描有效范围的整个区域以及设在扫描有效范围外的同步检测装置偏转时，与上述偏转装置的偏转面能移动和存在的主扫描方向的移动范围相比更宽，

当设上述光源装置发出的多束光向上述偏转装置入射时该多束光的主光线在主扫描方向所成的角度为α(rad)，设从上述偏转装置的偏转面到该偏转装置的转动中心的距离为Ldef(mm)，设上述扫描光学系统的主扫描方向的焦距为fk(mm)，设将上述光源装置发出的光束导向上述偏转装置的偏转面的入射光学系统的光轴与上述扫描光学系统的光轴在主扫描方向所成的角度为Q(rad)，设由上述偏转面偏转的光束的主光线与该扫描光学系统的光轴所成的在主扫描方向的角度为视场角θ(rad)时，满足下述条件：

{(α×Ldef)/(2×fk)}×{COS(Q/2)-Sin(Q/2)×tanθ}≤0.014。

2.根据权利要求1所述的多光束光扫描设备，其特征在于：位于从上述光源装置到上述偏转装置之间的入射光学系统的光轴相对于上述扫描光学系统的光轴在主扫描方向上具有角度。

3.一种多光束光扫描设备，包括：光源装置，具有至少在主扫描方向相互分离的多个发光点；偏转装置，用于使该光源装置发出的多束光偏转；扫描光学系统，用于使该偏转装置偏转的多束光在被扫描面上成像；同步检测装置，用于接受由上述偏转装置偏转的多束光并检测该多束光开始向该被扫描面上的扫描有效范围内进行扫描的时间，

其特征在于：

射入上述偏转装置的多束光各自在主扫描方向的宽度，在使上述光源装置发出的多束光向上述被扫描面上的扫描有效范围的整个区域以及设在扫描有效范围外的同步检测装置偏转时，与上述偏转装置的偏转面能移动和存在的主扫描方向的移动范围相比更宽，

当设上述光源装置发出的多束光向上述偏转装置入射时该多束光的主光线在主扫描方向所成的角度为α(rad)，设从该偏转装置的偏转面到该偏转装置的转动中心的距离为Ldef(mm)，设上述扫描光学系统在主扫描方向的焦距为fk时，满足下述条件：

(α×Ldef)/(2×fk)≤0.014。

4.根据利要求3所述的多光束光扫描设备，其特征在于：当设位于从上述光源装置到上述偏转装置之间的入射光学系统的光轴与该扫描光学系统的光轴在主扫描方向所成的角度为Q(rad)，设由上述偏转面偏转的光束的主光线与该扫描光学系统的光轴所成的最大视场角为θmax(rad)时，满足下式：

θmax≤Q/4。

5.根据权利要求1所述的多光束光扫描设备，其特征在于：在主扫描方向上位于从上述光源装置到上述偏转装置之间的入射光学系统的光轴与上述扫描光学系统的光轴平行。

6.根据权利要求1所述的多光束光扫描设备，其特征在于：当设位于主扫描剖面内的上述偏转装置的侧面中距离上述偏转装置的转动中心最远的侧面至上述偏转装置的中心的距离为Lmax(mm)时，满足下述条件：

Ldef＜Lmax。

7.根据权利要求1所述的多光束光扫描设备，其特征在于：上述偏转装置为多面镜。

8.根据权利要求1所述的多光束光扫描设备，其特征在于：上述偏转装置为电流计镜。

9.根据权利要求1所述的多光束光扫描设备，其特征在于：由上述偏转装置偏转的多束光的一部分通过与上述扫描光学系统不同的同步检测用光学系统导引到同步检测装置。

10.根据权利要求1所述的多光束光扫描设备，其特征在于：上述光源装置采用单片式半导体激光器。

11.根据权利要求1所述的多光束光扫描设备，其特征在于：由上述光源装置发出的多束光通过合成装置合成导向上述偏转装置。

12.一种成像设备，其特征在于，包括：权利要求1或3所述的光扫描设备；设置于所述被扫描面上的感光体；将由上述光扫描设备扫描的光束在上述感光体上形成的静电潜像作为色粉像来进行显像的显像器；将上述显像的色粉像转印到被转印材料上的转印器；和使转印的色粉像在被转印材料上定影的定影器。

13.一种成像设备，其特征在于，包括：权利要求1或3所述的光扫描设备；将从外部设备输入的代码数据变换为图像信号而输入上述光扫描设备的打印机控制器。

14.一种彩色图像成像设备，其特征在于，包括：由权利要求1或3所述光扫描设备构成的多个扫描光学设备；配置在各光扫描设备的被扫描面上，形成颜色互异的图像的多个像载体。

15.根据权利要求14所述的彩色图像成像设备，其特征在于，还包括：将从外部设备输入的颜色信号变换为颜色不同的图像数据而输入各光扫描设备的打印机控制器。

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