CN1220417A - 多光束扫描装置 - Google Patents

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Abstract

多光束扫描装置包括:至少两个光源;一个光束偏转器,它包括具有用于衍射和透射入射光束的多个区域的偏转盘;和一个转动该偏转盘于用偏转和投射发自该光源的光束的驱动源;以及一个设置在光路中用于校正被该光束偏转器偏转的光束的光束校正装置。

Description

多光束扫描装置
本发明涉及一个打印机，尤其涉及一个至少同时偏转和扫描两个发射自光源的光束以便在光感受器上形成静电潜象的多光束扫描装置。
打印机中所用的常规的光束扫描装置借助光束偏转器的主扫描和光感受器的移动或转动的副扫描对该光感受器充电。
图1示出一个常规光束扫描装置的光学布局，该光束扫描装置包括一个用于发射光的光源1，一个用于偏转发自光源1的光束的光束偏转器4，和一个用于校正该光束偏转器4所偏转光的偏差的f-θ透镜7。
另外，聚焦透镜3设置在光源1和光束偏转器4之间用以聚焦来自光源1的发散光束。由光束偏转器4偏转的光束被一个反射镜8反射，该被反射的光束射向一个感光鼓(未示出)。
光束偏转器4包括一个电机5，一个由电机5转动的旋转多面镜6。发自光源1的光束基于光源1本身与旋转多面镜6的反射面之间的角度被偏转。因此，该光束偏转对于旋转多面镜6转动时产生的晃动很敏感。
在彩色打印机中，必需设置与各特定颜色相应的单独的光束扫描装置，因此，彩色打印机的结构复杂、体积大。
为了解决以上问题，本发明的目的是提供一个至少能同时偏转和扫描两个光束的多光束扫描装置。
为达到上述目的，所提供的多光束扫描装置包括：至少两个光源；一个光束偏转器，该光束偏转器包含一个具有多个用于衍射和透射入射光束的区域的偏转盘、和一个用于转动该偏转盘的驱动源，该光束偏转器用于偏转和投射该光源发射的光束；和一个设置在光路中，用于校正被光束偏转器所偏转的光束的光束校正装置。
多个区域以相等的间隔成形在该偏转盘上，并基于偏转盘的转动而衍射和透射该入射光束、以便以一个扫描线单位投射被衍射的光束。
设置光源使得从该光源发射的光束入射在偏转盘的一条线上。
设置光源使该发射光束入射在偏转盘的同一区域上。
根据本发明的另一个实施例，设置光源使该发射光束分别入射到该偏转盘的不同区域上。
在这个实施例中，设置至少一个光源使得发自被选光源的光束入射到偏转盘的第一区域，设置至少另一个光源使得发自被选光源的光束入射到与所述第一区域对称的第二区域。
此外，根据本发明，该偏转盘至少包含两个偏转盘，而光源的设置使被发射光束交叉入射到偏转盘的相邻区域。
本发明的目的和优点将在以下结合附图对优选实施例的具体说明中变得更为清楚。
图1是普通光束扫描装置的透视图；
图2是根据本发明第一实施例的多光束扫描装置的透视图；
图3是根据本发明第二实施例的多光束扫描装置的透视图；
图4是根据本发明第三实施例的多光束扫描装置的透视图；
图5是根据本发明第四实施例的多光束扫描装置的透视图；
图6是根据本发明第五实施例的多光束扫描装置的透视图。
参看图2，根据本发明第一实施例的多光束扫描装置包括至少两个用于产生和发射光的光源10a、10b、10c和10d，一个用于偏转和投射发自光源10a、10b、10c和10d的光束的光束偏转器20，和一个用于校正该被偏转光束的光束校正器30。
光源10a到10d是半导体激光发射器，并可被选择地驱动。
光束偏转器20包括一个驱动电机21和一个偏转盘23，偏转盘23安装在驱动电机21的转动轴21a上，并含有24a至24f多个区域。
偏转盘30被均等地分成为区域24a至24f。被成形的区域24a至24f衍射和透射该入射光束从而基于该偏转盘23的转动以一个扫描线单位偏转和投射该衍射光束。
光源10a至10d的设置使该发射光束在偏转盘23的不同区域24a和24b衍射和透射。例如，光源10a和10b设置在光束偏转器20的一侧，使该发射束入射在区域24a，而光源10c和10d设置在光束偏转器20的另一侧、使该发射光束入射在与区域24a对称的区域24b。在这种情况下，发自光源10a至10d的光束最好沿假想线L线性地入射在偏转盘23上，如图2所示。
光束校正器30被设置在各自的光路上、并校正被偏转盘23偏转和投射的光束。光束校正器30各包括一个用于校正光束聚焦位置和光束扫描宽度的f-θ透镜。f-θ透镜基于偏转盘23的转动、校正在主扫描方向被投射光束的象差，并校正该光束的形状。
另外，如在下文将说明的图6所示的内容，光束校正器30可包括多个用于聚焦和反射被光束偏转器20偏转的光束的反射件131，和一个用于衍射和透射该反射光束的全息元件133。
在根据本实施例的多光束扫描装置中，当偏转盘23转动时，发自光源10a至10d的光束在成象平面上(未示出)形成四个不同的扫描线。
根据本发明的第二实施例，光源10a至10d的设置可使发自光源10a至10d的光束入射在偏转盘23的同一区域24b。如图3所示，光源10a、10b、10c和10d被设置在光束偏转器20的一侧。与第一实施例相同，此例中发自光源10a至10d的光束沿一条假想线被线性地入射在偏转盘23上。
根据本发明第三实施例的多光束扫描装置将结合图4予以说明。与前述实施例相同的标号代表相同的元件。如图4所示，本实施例的多光束扫描装置包括光源10a到10d、用于衍射和偏转发射自光源10a到10d的光束的第一和第二光束偏转器40和50、以及用于校正被偏转光束的光束校正器30。
如前面的实施例，该第一和第二光束偏转器40和50包括各含有多个用于衍射和偏转入射光束的区域的第一和第二偏转盘43和45，以及用于分别转动第一和第二偏转盘43和45的第一和第二驱动电机41和51。
光源10a到10d的设置使发自该光源的光束入射到第一和第二偏转盘43和45的不同的区域44a、44b、54a及54b。例如，如图4所示，当光源10b和10c的设置使它们的光束相互交叉地入射到第一和第二偏转盘43和53的相邻区域44b和54a时，偏转盘43和53间的间隔可被减小，因此可进一步使该装置小型化。
被偏转盘43和53偏转的光束在成像面35上形成不同的扫描线。
根据本发明的第四实施例，多个偏转盘可被采用。如图5所示，多光束扫描装置包括多个偏转盘43、53和63，以及与该偏转盘43、53和63相应的光源10a到10f。这里，光源10b、10c、10d和10e被恰当地设置使发自光源10b、10c、10d和10e的光束能够成对地交叉投射到偏转盘43、53和63的相邻区域，并且被偏转盘43、53和63偏转的光束也能成对交叉。
上述的多光束扫描装置能够偏转光束、并将被偏转的光束投射到多个扫描线，因此该多光束扫描装置可用于显示装置和电摄影彩色打印机。
图6显示的是本发明第五实施例的多光束扫描装置。其中与前述实施例相同的标号代表相同的元件。参看图6，发自光源10a到10d的光束被准直透镜11a到11d改变成平行光而入射到第一和第二偏转盘43和53。
被偏转盘43和53偏转的光束的光路被诸如沿各光路设置的多个反射镜111a、111b、112a、112b、113a、113b、114a和114b的光路改变装置改变。
被光路改变装置改变了路径的光束由光束校正器130、140、150和160校正。光束校正器130、140、150和160校正在主扫描方向传输光束的象差及该光束的形状，光束校正器分别包括设置在光路上用于聚焦和反射入射光束的反射件131、141、151和161，以及用于衍射和透射该反射光束的全息元件。反射件131、141、151和161最好是曲面反射镜以便同时反射和聚焦光束，并使它们会聚到如受光带61之类的光感受器上。
全息元件133、143、153和163在相对感光带61的辅助扫描方向、例如与受光带61前进方向垂直的方向衍射和透射被反射件131、141、151和161所反射的光束。
如上所述，本发明的多光束扫描装置采用至少同时偏转和投射两个光束的偏转盘，因而该装置的结构可简化。另外，该多光束扫描装置采用衍射和透射入射光束的偏转盘，使得被偏转的光束比使用常规旋转多面镜可更稳定地扫描。

Claims (9)

1．一个多光束扫描装置，包括光源；一个用于偏转和投射发自该光源的光束的光束偏转器；和一个用于补偿被偏转光束的光束校正装置，其特征在于至少有两个光源、且该光束偏转器包括：
一个具有用于衍射和透射形成在其上的入射光束的多个区域的偏转盘；和
一个用于转动该偏转盘的驱动源。
2．如权利要求1的多光束扫描装置，其中该多个区域以相等的间隔成形在该偏转盘上，并基于该偏盘的转动衍射和透射入射光束以便以一个扫描线单位投射该衍射光束。
3．如权利要求1的多光束扫描装置，其中设置该光源使发自该光源的光束入射在该偏转盘上的一条线上。
4．如权利要求3的多光束扫描装置，其中设置该光源使该发射光束入射到该偏转盘的同一区域。
5．如权利要求3的多光束扫描装置，其中设置该光源使该发射光束分别入射到该偏转盘的不同区域。
6．如权利要求5的多光束扫描装置，其中设置至少一个光源使发自该被选光源的光束入射到该偏转盘的第一区域，而设置至少另一个光源使发自该被选光源的光束入射到与所述第一区域对称的第二区域。
7．如权利要求6的多光束扫描装置，其中该偏转盘至少包含两个偏转盘，且设置该光源使发射光束交叉入射到该偏转盘的相邻区域。
8．如权利要求1的多光束扫描装置，其中该光束校正装置包含多个用于补偿入射光束的聚焦位置和扫描宽度的f-θ透镜。
9．如权利要求1的多光束扫描装置，其中该光束校正装置包括：
一个设置在光路上的反射件，用于聚焦和反射被该光束偏转器偏转的光束；和
一个全息元件，用于衍射和透射被该反射件偏转的光束。
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