CN1114119C - 级联扫描光学系统的同步装置 - Google Patents

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Abstract

级联扫描光学系统包括：第一激光扫描光学系统，具有有多个第一反射表面的第一多面反射镜；第二激光扫描光学系统，具有有多个第二反射表面的第二多面反射镜；测量多个第一反射面和多个第二反射面倾斜度的装置；根据测量装置的测量结果，确定多个第一反射表面和多个第二反射表面之间组合的装置，当极小化由多个第一反射面倾斜度形成的第一相位和多个第二反射面倾斜度形成的第二相位之间的相位差时，由任一个组合可形成单一的扫描线。

Description

级联扫描光学系统的同步装置
技术领域
本发明涉及级联扫描光学系统。这一系统有一对激光扫描光学系统，它们沿主扫描方向排列，通过控制它们之间的工作同步以实现宽扫描线。特别地，本发明涉及这样一种级联扫描光学系统的装置，它有一对激光扫描系统。使其中一个激光扫描系统的多面反射镜的转动和另一个激光扫描光学系统的多面反射镜的转动同步，以便防止要被对准的两条扫描线在副扫描方向相互分离，该两条扫描线是分别由两个激光扫描光学系统产生的。
背景技术
众所周知，级联扫描光学系统有多个激光扫描光学系统，它们沿主扫描方向排列以实现宽扫描线。在日本专利公开号61-11720中，这是在1986年1月20日公布的，公开了这种类型的扫描光学系统。这个专利公开了一种级联扫描光学系统，这一系统有两个激光扫描光学系统，每一系统有一激光发射器，一个作为偏转器件的多面反射镜，fθ透镜等等。两个激光扫描光学系统是同步驱动的，分别发射激光扫描束到光敏鼓的光敏表面(扫描表面)。光敏鼓位于公共线上，扫描束在平行于光敏鼓轴的方向沿伸。两个激光扫描束分别在光敏表面公共线的两边进行扫描，这样在主扫描方向宽范围内扫描光敏鼓的光敏表面。
在这样一个级联扫描光学系统，有一个基本问题需要克服。这个问题是，如何将两条扫描线精确地对准，以便两个扫描线就在主扫描方向和副扫描方向不会相互偏离。两条扫描线分别来自级联扫描光学系统中各自的激光扫描系统。对准两条扫描线的目的是通过结合分离的扫描线形成一直的连续扫描线。
有时候有这样一种情况，在级联扫描光学系统中多面反射镜的每一个反射表面稍微倾斜于它原先的位置(多面反射镜反射表面是扫描激光束偏转面)。在这种情况下，其中一个激光扫描光学系统多面反射镜的每一反射表面的角度与另一个相应的激光扫描系统的不同。这时前面提到的形成直的连续扫描线的扫描光束将在光敏鼓的副扫描方向相互偏离。在副扫描方向两条扫描线之间产生间隙或偏离，所以将不会形成直的连续线。当一个或两个多面反射镜旋转抖动或振动时，也会出现类似的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供级联扫描光学系统的同步装置，它可以防止两条扫描线在扫描表面的副扫描方向相互偏离，这里其中一条扫描线是由一个激光扫描光学系统发射的扫描激光束形成的，另一扫描线是由另一激光扫描光学系统发射的扫描激光束形成的。
为了达到上述目标，根据本发明的一个方面，提供了一个级联扫描光学系统，它包括：第一激光扫描光学系统，此系统有一个第一多面反射镜，该多面反射镜有多个第一反射表面，用于偏转第一激光扫描束，以便扫描扫描表面的一部分，生成第一扫描线；第二激光扫描光学系统，它有一个第二多面反射镜，该多面反射镜也有多个第二反射表面，用于偏转第二扫描激光束，以便扫描扫描表面的另一部分，生成第二扫描线，其中这样安排两个激光扫描系统以使两条扫描线在它们之间的一个接触点处沿主扫描方向对准，从而在主扫描方向形成一个单一的扫描线；测量多个第一反射表面和多个第二反射表面的每一个的倾斜度的装置；及根据测量装置的测量结果，决定多个第一反射表面和多个第二反射表面的组合的装置，在极小化由多个第一反射表面的倾斜度形成的第一相位和由多个第二反射表面的倾斜度而形成的第二相位之间的相位差时，通过任一个这样的组合可形成单一的扫描线。
最好是，确定装置包括用于比较多个第一反射表面的倾斜度和多个第二反射表面的倾斜度的装置，以判断多个第一反射表面中的哪一个反射表面与多个第二反射表面中的一个反射表面有最接近的倾斜度。
最好是，测量装置包括：第一位置敏感器件，用于检测第一扫描激光束在副扫描方向上的位置以决定多个第一反射表面的每一个的倾斜度，副扫描方向垂直于主扫描方向；及第二位置敏感器件，用于检测第二扫描激光束在副扫描方向上的位置以决定多个第二反射表面的每一个的倾斜度。
最好是，第一位置敏感器件位于第一光路外边，第一扫描激光束通过第一光路形成第一扫描线；并且其中第二位置敏感器件位于第二光路外边，第二激光束通过第二光路形成第二扫描线。
最好是，级联扫描光学系统还包括储存多个第一反射表面和多个第二反射表面的每一个的倾斜度的装置。
最好是，储存装置包括：储存多个第一反射表面的每一个的倾斜度的第一存储器；及储存多个第二反射表面的每一个的倾斜度的第二存储器。
最好是，确定装置包括用于比较多个第一反射表面的倾斜度和多个第二反射表面倾斜度的装置，多个第一反射表面和多个第二反射表面的倾斜度分别存储在第一和第二存储器中。通过比较倾斜度，判断多个第一反射表面的哪一个反射表面与多个第二反射表面中的一个反射表面有最接近的倾斜度，以决定它们的组合。
最好是，每当级联扫描光学系统的电源开关接通后，测量装置和确定装置都开始工作。
最好是，级联扫描光学系统还包括一个鼓，鼓的周边有扫描表面。
最好是，第一和第二激光扫描光学系统由相同的光学元件组成。
最好是，第一和第二激光扫描光学系统是对称排列的。
按照本发明的另一方面，对级联扫描光学系统提供了一个同步装置。级联扫描光学系统包括两个激光扫描系统，每一个系统有一个多面反射镜，提供多个反射表面。这样安排两个激光扫描系统以使它们形成一个单一扫描线，其中同步装置包括：用于测量多面反射镜的多个反射表面的每一个的倾斜度的装置；及按照测量结果，决定多面反射镜的一个的多个反射表面与多面反射镜的另一个的多个反射表面的组合的装置，当极小化由多面反射镜中的一个的多个反射表面的倾斜度形成的相位与由多面反射镜中的另一个的多个反射表面的倾斜度形成的相位之间的相位差时，通过任一个这样的组合形成单一的扫描线。
附图说明
下面将参照附图详细地描述本发明，其中：
图1是一个级联扫描光学系统实施例的概貌图。这一实施例应用了本发明，图中仅画出它的基本的元件；
图2是图1所示级联扫描光学系统中的一部分的示意图；
图3(A)是图1或图2的例子中所示的两个多面反射镜中的第一个的每个反射表面的倾斜度的图形表示；
图3(B)是图1或图2的例子中所示的两个多面反射镜中的第二个的每个反射表面的倾斜度的图形表示；
图4是级联扫描光学系统的同步装置的方框图。
具体实施方式
图1是扫描光敏鼓的光敏表面的级联扫描光学系统的一个实施例。光敏鼓10是在激光打印机中的转动单元。级联扫描光学系统由两个激光扫描光学系统构成，即第一扫描光学系统20A和第二扫描光学系统20B。第一和第二光学系统20A，20B分别设计为非远心系统，这样从第一和第二光学系统20A，20B发射的扫描激光束相对于鼓10光敏表面的入射角随着扫描激光束在主扫描方向光敏表面上扫描激光束扫描点位的变化而变化。第一和第二扫描光学系统20A和20B装有同样的光学元器件。也就是，第一扫描光学系统20A装有：用作激光束发射器的激光准直单元21A，柱面透镜23A，多面反射镜24A(扫描激光束偏转器)，fθ透镜组25A，辅助透镜组26A，反射镜27A；而第二扫描光学系统20B装有：用作激光发射器的激光准直单元21B，柱面透镜23B，多面反射镜24B(扫描激光束偏转器)，fθ透镜组25B，辅助透镜组26B及反射镜27B。每一个fθ透镜组25A，25B由两个透镜单元组成，这可以从图1看到。在平行于鼓10轴线的方向并排排列第一和第二扫描光学系统20A和20B，并由在其内平滑表面上的公共壳体35支撑。
激光准直单元21A和21B是一样的。每一个激光准直单元21A和21B装有激光二极管LD和准直透镜组(没有画出)用于准直从激光二极管LD发射的激光束。在第一和第二扫描光学系统20A和20B中的每一个中，从激光二极管LD发射的激光束通过准直透镜组准直。随后，准直的激光束入射到柱面透镜23A或23B，它们位于相应的激光准直单元21A或21B的前面。每一柱面透镜23A或23B在副扫描方向有光焦度，这样入射到其上面的激光束的光点通过它后沿主扫描方向变长，以便入射到相应的多面反射镜24A或24B上。多面反射镜24A和24B是旋转的，这样入射到多面反射镜上的光束在主扫描方向上偏转，分别通过fθ透镜组25A和25B和辅助透镜组26A和26B行进到反射镜27A和27B。接着，入射到反射镜27A和27B的激光束反射到光敏鼓10，在主扫描方向进行同样的扫描。
每一个辅助透镜组26A和26B主要在副扫描方向上有光焦度。为了减小级联扫描光学系统的尺寸，有可能略去辅助透镜组26A和26B。在此情况下，要修改fθ透镜组25A和25B的设计，使它们具有和原fθ透镜组20A、20B及辅助透镜组26A和26B的组合光焦度相等的光焦度。在图2中，“X”表示fθ透镜组25A或25B的光轴。光轴X在垂直于主扫描方向延伸。“S”表示鼓10的光敏表面。在图2或者图4、辅助透镜组26A和26B及反射镜27A和27B没有画出。
多面反射镜24A在顺时针方向旋转，而多面反射镜24B在逆时针方向旋转，如图2所看到的那样。这也就是说，多面反射镜24A和24B旋转方向相反，在鼓10近似中心处向各自相反的方向扫描光敏表面。反射镜28A固定在壳体35上，其所在位置能接收从fθ透镜组25A出射的扫描激光束，该接收是在当多面反射镜24A转动时，在每一扫描，扫描激光束通过辅助透镜组26A和反射镜27A入射到鼓10的光敏表面上之前。由反射镜28A反射的激光束入射到激光束检测器(BD)29A，这是装在壳体35上，位于反射镜28A的对面位置。同样地，反射镜28B固定在壳体35，其所在位置能接收从fθ透镜组25B出射的扫描激光束，该接收是在当多面反射镜24B转动时，在每一扫描，扫描激光束通过辅助透镜组26B和反射镜27B入射到鼓10的光敏表面之前。由反射镜28B反射的激光束入射到激光束检测器(BD)29B，它装在壳体35上，位于反射镜28B的对面位置。
对于激光准直单元21A和21B的激光二极管LD，根据给定的图象数据，控制其发射激光或中断发射，在鼓10的光敏表面绘出相应的图象(电荷潜像)。随后，在鼓10光敏表面画的图像按传统的电光方法转换到普通纸上。使用激光束检测器29A和29B同步控制多面反射镜24A和24B，这样在鼓10的光敏表面上，从第一扫描光学系统20A出射的扫描激光束光点的起点恰好严格地邻近从第二扫描光学系统26B出射的扫描激光束光点的起点。这两个光点在主扫描方向分开相反的方向运动，因而在鼓10上形成一宽的扫描线。鼓10同步于多面反射镜24A和24B的转动，它的转动产生一系列在鼓10光敏表面上的宽扫描线，因而得到鼓10光敏表面上的图像(静电潜像)。
多面反射镜24A具有规则的六角形截面，沿其周围安装有六个反射表面(扫描激光束偏转面)A、B、C、D、E和F。同样，多面反射镜24B有一规则六角形截面，周围装有六个反射表面(扫描激光束偏转面)a、b、c、d、e和f。在多面反射镜24A或24B，有一种可能性，这就是反射角相对其原先位置有一倾斜。这个倾斜会引起相应扫描激光束光点位置在光敏表面上的副扫描方向偏离。在此情况下，多面反射镜24A反射表面的倾斜度不同于多面反射镜24B相应反射表面的倾斜度。由在光敏表面两条扫描光束形成的两条扫描线，当接合它们相对的端点时，会在副扫描方向相互分离。利用后面要讨论的同步装置，可以有效地防止两条扫描线在副扫描方向的分离。
第一PSD(半导体位置敏感器件)31A固定安装在壳体35内，位于激光束检测器29A的附近。当多面反射镜24A转动时，激光束完成每一扫描后，PSD接收从fθ透镜组25A出射的扫描激光束。同样地，第二PSD(半导体位置敏感器件)31B固定安装在壳体35内，位于激光束检测器29B的附近。当多面反射镜24B转动时，激光束完成每一副扫描后，PSD接收从fθ透镜组25B出射的激光束。每一PSD31A和31B检测所收到扫描激光束在副扫描方向的位置，激光束是从对应的多面反射镜24A或24B所出射的，以便确立对应多面反射镜24A或24B反射表面的倾斜度。图3A是多面反射镜24A每一反射表面(A、B、C、D、E和F)倾斜度的图形表示，而图3B是多面反射镜24B每一反射表面(a、b、c、d、e和f)倾斜度的图形表示。就像从图3A和图3B所见到的那样，在多面反射镜24A或24B，倾斜度的变化实际上是一周期变化的正弦曲线。在本实施例中，两个正弦曲线相应最接近的点被确定以同步多面反射镜24A的转动和多面反射镜24B的转动以便通过多面反射镜24A和24B的相应的那对(确定的那个对)反射表面在鼓10的光敏表面上形成一宽的扫描线。在图3A和图3B中说明了一个特例。如果多面反射镜24A的转动与多面反射镜24B的转动同步，多面反射镜24A的反射表面“A”与多面反射镜24B的反射表面“e”一致，如在图3A和图3B所看到那样，可以在光敏表面的副扫描方向大大地减少或消除由多面反射镜24A和24B所分别产生的两条扫描线的偏离。
图4表示级联扫描光学系统同步装置的方框图，它实现了前面提到的同步过程。第一和第二多面反射镜分别由第一和第二马达单元55A、55B转动。在电源打开以后，第一和第二马达单元开始转动，由公共时钟脉冲控制马达单元55A和55B的转动，公共脉冲输出来自频分器53，而频分器是从时钟脉冲发生器51接收脉冲信号。在每个马达单元55A，55B的转动稳定并且PLL(锁相环)开始工作以后，第二多面反射镜24B的旋转速度--这也是第二马达单元55B的旋转速度的控制，是根据从第二激光束检测器29A检测到从第一多面反射镜24A出射的激光束后，第二激光束检测器29B就产生一输出信号。
在第一激光束检测器29A检测到扫描激光束时，第一激光束检测器29A对第一相位检测电路57A和相位差检测器59输出一个信号。在第二激光束检测器29B检测到扫描激光束后，第二激光束检测器29B对每一第二相位检测电路57B，相位差检测器59，延迟电路(时延电路)81输出一信号。按照从第一和第二激光束检测器29A和29B的输入信号，相位差检测器59确定第一激光束检测器29A的输出信号相位和第二激光束检测器29B的输出信号相位之间的相位差，并输出相位差指示电压到LPF(低通滤波器)61。这里使用的术语“相位差指示电压”表示指示相位差大小的电压。在第二激光束检测器29B输出信号相位落后于第一激光检测器29A输出信号相位的情况下，相位差检测器59输出一正的相位差指示电压。反之，在第二激光束检测器29B的输出信号相位超前于第一激光检测器29A输出信号的相位的情况下，相位差检测器输出一个负的相位差指示电压。
从相位差检测器59输入相位差指示电压信号。LPF1将相位差指示电压变换为对应于相位差指示电压大小的直流电压。接着，LPF 61输出直流电压到VC063(压控振荡器)。根据从LPF 61输入的直流电压信号。VCO 63改变时钟脉冲输出频率。在此实施例中，当从LPF61来的直流输入电压是高电压时，VCO 63输出一高频时钟脉冲到乘法器67；当从LPF 61来的直流输入电压是低电压时，VCO 63输出一低频时钟脉冲信号到乘法器67。根据从VCO 63输入的时钟脉冲，乘法器67调整从频分器来的输入时钟脉冲，然后把调节后的时钟脉冲送到第二马达单元55B。因此，在第二激光束检测器29B输出信号相位落后于第一激光束检测器29A的情况下，第二马达单元55B的转动速度将要增加。相反，在第二激光束检测器29B输出信号相位超前于于第一激光束检测器29A的情况下，第二马达单元55B的转动速度将要减小.
当检测扫描激光束时，每个PSD 31A，31B输出一个电压，这个电压对应于接收的扫描激光束的检测位置。从第一PSD 31A输出的电压由A/D变换器71A变换为数字信号，然后储存在数据存储器73A作为表示第一多面反射镜24A的反射表面A、B、C、D、E和F的倾斜度的数据(第一数据组)。类似地，从第二PSD 31B输出的电压由A/D变换器71B变换为数字信号，然后储存在数据存储器73B作为表示第二多面反射镜24B的反射表面a、b、c、d、e和f的倾斜度的数据(第二数据组)。最好是多次测量第一和第二数据组然后分别储存第一数据组的平均值到数据存储器73A，第二数据组的平均值到数据存储器73B，以改进第一和第二数据组的可靠性。
在第一多面反射镜24A反射表面倾斜度储存在数据存储器73A以后，通过输入经过A/D变换器71A后来自第一PSD 31A的信号，反射表面位置检测电路首先检测第一多面反射镜24A的任一个反射表面的倾斜度，这里第一多面反射镜24A以固定的旋转速度转动。随后，反射表面位置检测电路75A从储存在数据存储器73A中的第一数据组输入数值并比较第一数据组储存的每个倾斜度与检测的第一多面反射镜24A的前述反射表面的倾斜度以确定第一多面反射镜24A的反射表面A、B、C、D、E或F中的哪一个反射表面是前面提到的第一多面反射镜24A的反射表面。以后，反射表面位置检测电路75A输出表示第一多面反射镜24A的反射表面A、B、C、D、E或F中的一个反射表面的数据(第一表面数据)到马达速度控制器77，这个反射表面是前面提到的第一多面反射镜24A的反射表面。
同样，在第二多面反射镜24B反射表面倾斜度储存在数据存储器73B以后，由输入通过A/D变换器71B后来自第二PSD 31B的信号，反射表面位置检测电路75B首先检测第二多面反射镜24B的任一反射表面的倾斜度，这里第二多面反射镜以一固定速度转动。随后，反射表面位置检测电路75B输入储存在数据存储器73B的第二数据的值，并比较第二数据组储存的每个倾斜度和检测到的先前提到的第二多面反射镜24B的反射表面的倾斜度，以确定第二多面反射镜24B的哪一个反射表面a、b、c、d、e或f是先前提到的第二多面反射镜24B的反射表面。以后，反射表面位置检测电路75B输出表示第二多面反射镜24B的反射表面a、b、c、d、e或f中的一个反射表面的数据(第二表面数据)到马达速度控制器77，这个反射表面是前面提到的第二多面反射镜24B的反射表面。
马达速度控制器77把从反射表面位置检测电路75A输入的第一表面数据和相应储存在数据存储器73A中的表示第一多面反射镜24A的前述反射表面的倾斜度数据与从反射表面位置检测电路75B输入的第二表面数据和相应储在数据存储器73B中的表示第二多面反射镜24B的前述反射表面的倾斜度数据相比较，以确定第一多面反射镜24A反射表面倾斜度的位相和第二多面反射镜24B反射表面倾斜度的位相之间的相位差。这也就是，确定第一多面反射镜24A反射表面A、B、C、D、E或F中的哪一个的倾斜度最接近于第二多面反射镜24B反射表面a、b、c、d、e或f中的一个反射表面的倾斜度。在此以后，将第一多面反射镜24A的反射表面A、B、C、D、E或F作为参考表面，马达速度控制器77将相位差变换为输出到LPF 61的电压(相位差指示电压)。
LPF 61将从马达速度控制器77输入的电压变换为对应于输入电压大小的直流电压并将直流电压输出到VCO 63。根据从LPF 61输入的直流电压，VCO 63改变输出的时钟脉冲频率。由于VCO 63输出时钟脉冲频率的变化，第二电机单元55B的旋转速度被控制增加或减小，以匹配由第一多面反射镜24A的反射表面倾斜度形成的正弦曲线的相位和由第二多面反射镜24B的反射表面倾斜度形成的正弦曲线的相位，改变反射表面A、B、C、D、E和F与反射表面a、b、c、d、e和f的组合，即每一反射表面A、B、C、D、E和F与相应反射表面a、b、c、d、e或f变化的对应。当马达速度控制器77检测到这样一个条件时，即表示任一反射表面A、B、C、D、E和F倾斜度的数据实质上对应相应表示相应反射表面a、b、c、d、e或f倾斜度的数据，该后者反射表面正与前面提到的反射表面A、B、C、D、E和F中的任一个同步。马达速度控制器77停止输出电压(相位差指示电压)到LPF61，以维持目前的相位(反射表面间的对应)，因而这完成了目前实施例的同步过程。此后，按照从相位差检测器59输出的相位差指示电压，维持第一和第二多面反射镜24A和24B的旋转同步。
在图3A和图3B所示具体的说明举例中，在以上同步过程完成以后，第一多面反射镜24A的反射表面A对应于第二多面反射镜24B的反射表面e。因此，马达速度控制器77调整第二马达单元55B的旋转速度来同步第一多面反射镜24A的反射表面A和第二多面反射镜24B的反射表面e。同时，马达速度控制器77调整第二马达单元55B的速度使第一多面反射镜24A的反射表面A与第二多面反射镜24B的反射表面倾斜度的反射正弦曲线一致步，其中使用了所有先前提到的从每个数据存储器73A和73B及从反射表面位置检测电路75A和75B输入的数据，所根据的方法是下列两者之一：
第一个方法
关于第一和第二多面反射镜24A和24B的每一个，在表示六个反射表面倾斜度的数据之中，倾斜度最大的特定反射表面排序为级别3。在特定反射表面后面，其它五个反射表面接时间顺序分别定为级别4、5、6、1和2。在图3A所示举例中，反射表面B排序为级别3。在图3B所示举例中，反射表面f排序为级别3。
此后，检测第二多面反射镜24B的一个反射表面，此反射表面正与前面提到的第一多面反射镜倾斜度最大的特定反射表面同步。随后，检测到的第二多面反射镜24B的一个反射表面的级别值由前面提到的特定反射表面的级别值中减去。相减结果的绝对值越大，相位差也就越大。所以，每一时间周期内第二多面反射镜转动数的变化可以根据以上相减结果而确定。同时，通过了解相减结果是正值或负值，可以判断表示第二多面反射镜24B反射表面倾斜度正弦曲线的相位是超前或落后第一多面反射镜24A反射表面倾斜度正弦曲线的相位，决定第二多面反射镜每周期的转数是增加或减少。当前面提到的相减结果为零(0)时，这一工作过程结束。在这一方法中，尽管倾斜度最大的反射表面排序为级别3，倾斜度为最小的反射表面也可排序为级别3(参照级别)。
第二方法
反射表面“a”的倾斜度值从反射表面A、B、C、D、E和F反射表面中的一个倾斜度值中减去，反射表面A、B、C、D、E和F中的这个表面正与反射表面“a”同步。相减的结果储存在存储器中。类似地，反射表面“b”倾斜度的值从反射表面A、B、C、D、E和F中的另一个反射表面的倾斜度值中减去，这个表面正与反射表面“b”同步，相减结果存在存储器中。相似的过程对余下的四个反射表面c、d、e和f中的每一个进行。在所有六个结果得到以后，每一周期第二多面反射镜24B的转数受到调整，使得六个相减结果的绝对值之和是最小。
每当装置的电源开关接通以后，可以用第一方法或第二方法进行数据处理。也就是，每当第一和第二马达单元55A和55B开始转动时，或在马达单元55A和55B处于停机时期，装置的电源开关接通后过了一段时间时进行。
在图4中，在附图左边所示的“水平同步1”和“水平同步2”的每一个表示开始写主扫描数据操作的参考信号。延迟电路(时延电路)81将输出信号相对于输入信号延迟一指定的时间间隔，这样由第二光学系统20B所开始的每一扫描相对于第一光学系统20A所开始的每一扫描延迟一事先指定的时间间隔。指定的时间间隔数据(时延数据)预存储在存储器79中，所以延迟电路81从存储器79输入时延数据并根据延迟时间数据输出参考信号“水平同步2”。
如从前述所了解的那样，根据本级联扫描光学系统的实施例，在由一个激光扫描光学系统出射的激光扫描线和由另一个激光扫光学系统出射的激光扫描线之间的偏离，能够达到可接受的偏离范围，两条扫描线能形成一直的连续扫描线。
在此描述的本发明中的特别实施例中，可以进行一明显的改变，这种修改是在本发明的权利要求的精神和范围内。应当指出，这里所包含的一切只是说明性的，它不限制本发明的范围。

Claims (12)

1.一种级联扫描光学系统，包括：
第一激光扫描光学系统，它有第一多面反射镜，多面反射镜装有多个第一反射表面，用于偏转第一扫描激光束去扫描扫描表面的一部分以生成第一扫描线；
第二激光扫描光学系统，它有第二多面反射镜，多面反射镜有多个第二反射表面再于偏转第二扫描激光束，以扫描所述扫描表面的另一部分，生成第二扫描线，安排第一和第二扫描光学系统以便将所述第一扫描线和第二扫描线在接触点处沿主扫描方向对准，形成一个单一的扫描线；
测量装置，用于测量所述多个第一反射表面倾斜度和所述多个第二反射表面倾斜度；及
确定装置，根据所述测量装置的测量结果，确定所述多个第一反射表面和所述多个第二反射表面的组合，当极小化由所述多个第一反射表面的倾斜度形成的相位和由所述多个第二反射表面的倾斜度形成的相位之间的相位差时，由任一个所述的组合形成所述单个扫描线。
2.根据权利要求1的级联扫描光学系统，其中所述确定装置包括：比较所述多个第一反射表面的倾斜度和所述多个第二反射表面的倾斜度的装置，以判断所述多个第一反射表面中的哪一个反射表面与所述多个第二反射表面的一个反射表面有最接近的倾斜度。
3.根据权利要求1的级联扫描光学系统，其中所述测量装置包括：
第一位置敏感器件，用于检测所述第一扫描激光束在垂直于主扫描方向的副扫描方向的位置，以确定所述多个第一反射表面的每一个的倾斜度；及
第二位置敏感器件，用于检测所述第二扫描激光束在所述副扫描方向上的位置，以确定所述多个第二反射表面的每一个的倾斜度。
4.根据权利要求3的级联扫描光学系统，其中所述第一位置敏感器件位于第一光路外边，所述第一扫描激光束通过第一光路形成所述第一扫描线，并且其中所述第二位置敏感器件位于第二光路外边，所述第二扫描激光束通过第二光路形成所述第二扫描线。
5.根据权利要求3的级联扫描光学系统，它还包括：存储装置，用于存储所述多个第一反射表面和所述多个第二反射表面的每一个的倾斜度。
6.根据权利要求5的级联扫描光学系统，其中所述存储装置包括：
用于存储所述多个第一反射表面的每一个的倾斜度的第一存储器；及
用于存储所述多个第二反射表面的每一个的倾斜度的第二存储器。
7.根据权利要求6的级联扫描光学系统，其中所述确定装置包括用于比较存储在第一存储器中的多个第一反射表面的倾斜度和存储在第二存储器中的多个第二反射表面的倾斜度的装置，以判断所述多个第一反射表面中的哪一个反射表面与所述多个第二反射表面的一个反射表面有最接近的倾斜度，因而确定所述的组合。
8.根据权利要求1的级联扫描光学系统，其中所述测量装置和所述确定装置的每一个每当所述级联扫描光学系统电源打开时开始工作。
9.根据权利要求1的级联扫描光学系统，进一步包括一个鼓，所述的鼓周边有所述的扫描表面。
10.根据权利要求1的级联扫描光学系统，其中所述第一和第二激光扫描光学学系统是由相同的光学元件所组成。
11.根据权利要求10的级联扫描光学系统，其中所述第一和第二激光扫描光学系统是对称排列的。
12.一种级联扫描光学系统的同步装置，所述级联扫描光学系统包括一对激光扫描光学系统，其每一个有具有多个反射表面的多面反射镜，这样排列所述两个激光扫描光学系统，以形成单一的扫描线，其中所述同步装置包括：
测量所述多面反射镜的多个反射表面的每一个的倾斜度的装置；及
根据测量装置的测量结果，确定所述其中一个多面反射镜的多个反射表面和另一个多面反射镜的多个反射表面的组合的装置，当极小化由其中一个多面反射镜的多个反射表面的倾斜度形成的相位和由另一个多面反射镜的多个反射表面的倾斜度形成的相位之间的相位差时，由所述组合的任一个可形成单一扫描线。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6433907B1 (en) * 1999-08-05 2002-08-13 Microvision, Inc. Scanned display with plurality of scanning assemblies
JP4006153B2 (ja) * 1999-12-14 2007-11-14 キヤノン株式会社 マルチビーム光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置
JP2001208998A (ja) 2000-01-27 2001-08-03 Asahi Optical Co Ltd レーザ描画装置
TW493085B (en) * 2000-05-30 2002-07-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lightning optical device and projection video device using the same, and integrated type image device
US7414761B2 (en) * 2002-05-30 2008-08-19 Canon Kabushiki Kaisha Imaging optical system and image reading apparatus
US9232172B2 (en) 2013-11-04 2016-01-05 Christie Digital Systems Usa, Inc. Two-stage light modulation for high dynamic range
US9195122B2 (en) 2013-11-28 2015-11-24 Christie Digital Systems Usa, Inc. Light modulator system including relay optics for correcting optical distortions
KR20230173214A (ko) * 2015-06-17 2023-12-26 가부시키가이샤 니콘 패턴 묘화 장치 및 패턴 묘화 방법
JP6849881B2 (ja) * 2016-07-13 2021-03-31 キヤノン株式会社 画像形成装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58158623A (ja) * 1982-03-15 1983-09-20 Fujitsu Ltd 広域光走査方式
JPS6057316A (ja) * 1983-09-08 1985-04-03 Fujitsu Ltd 多面鏡の面位相同期回路
JPS6111720A (ja) * 1984-06-26 1986-01-20 Canon Inc 画像形成装置
JPH10190985A (ja) * 1996-12-26 1998-07-21 Asahi Optical Co Ltd カスケード走査光学系を備えた記録装置

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