本發(fā)明涉及諸如激光束打印機(jī)(LBP)、數(shù)字復(fù)印機(jī)或多功能打印機(jī)(多特征打印機(jī))的圖像形成裝置和包含于圖像形成裝置中的光學(xué)掃描設(shè)備。

背景技術(shù)：

作為包含于圖像形成裝置中的光學(xué)掃描設(shè)備，已知存在通過偏轉(zhuǎn)單元偏轉(zhuǎn)來自光源的光束并且沿主掃描方向光學(xué)掃描被掃描表面的光學(xué)掃描設(shè)備。在這種光學(xué)掃描設(shè)備中，為了以高的精度光學(xué)掃描被掃描表面，需要用于檢測通過偏轉(zhuǎn)單元偏轉(zhuǎn)的光束并且確定被掃描表面上的主掃描方向的寫入開始位置的同步檢測單元。

日本專利公開No.2009-115943描述了通過光束分離元件分離來自光源的光束并且將光束分別引導(dǎo)到被掃描表面和同步檢測單元的構(gòu)成。并且，日本專利公開No.2007-298997描述了通過使用反射鏡反射穿過成像透鏡的端部的光束并且將光束引導(dǎo)到同步檢測單元的構(gòu)成。

但是，對于日本專利公開No.2009-115943和日本專利公開No.2007-298997的構(gòu)成，由于需要光束分離元件和反射鏡，因此設(shè)備會復(fù)雜化，并且，由于各部件的布置誤差，因此不能再執(zhí)行高精度的同步檢測。并且，對于日本專利公開No.2009-115943和日本專利公開No.2007-298997的構(gòu)成，各部件需要被布置為使得引向被掃描表面的光束在主掃描截面中不被阻擋，由此，裝置不能充分地減小尺寸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供可通過簡單的構(gòu)成以高精度和小型化尺寸獲得同步檢測的光學(xué)掃描設(shè)備和圖像形成裝置。

本發(fā)明提供一種光學(xué)掃描設(shè)備，該光學(xué)掃描設(shè)備包括：具有偏轉(zhuǎn)表面并且被布置為偏轉(zhuǎn)光束并沿主掃描方向光學(xué)掃描被掃描表面的偏轉(zhuǎn)單元；被布置為使光束在副掃描截面內(nèi)斜著入射于偏轉(zhuǎn)表面上的入射光學(xué)系統(tǒng)；和被布置為接收通過偏轉(zhuǎn)表面偏轉(zhuǎn)的光束并且產(chǎn)生信號的光接收單元。滿足以下的條件：

|β|≤|α|

這里，α(度)是副掃描截面內(nèi)的來自入射光學(xué)系統(tǒng)的光束關(guān)于偏轉(zhuǎn)表面的入射角，并且，β(度)是主掃描截面內(nèi)的通過入射于偏轉(zhuǎn)表面上的光束與通過偏轉(zhuǎn)表面偏轉(zhuǎn)并且被引向光接收單元的光束限定的角。

從參照附圖對示例性實施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。

附圖說明

圖1提供根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)掃描設(shè)備的主要部分的示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的例子1的光學(xué)掃描設(shè)備的主掃描截面圖。

圖3提供根據(jù)本發(fā)明的例子1的入射光學(xué)系統(tǒng)和光接收單元的主要部分的示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的例子1的光源的發(fā)光定時的示圖。

圖5提供根據(jù)本發(fā)明的例子2的光學(xué)掃描設(shè)備的主掃描截面圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的例子2的光學(xué)掃描設(shè)備的副掃描截面圖。

圖7提供根據(jù)本發(fā)明的例子2的入射光學(xué)系統(tǒng)和光接收單元的主要部分的示意圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光學(xué)掃描設(shè)備的主掃描截面圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的例子3的入射光學(xué)系統(tǒng)的副掃描截面圖。

圖10提供表示根據(jù)本發(fā)明的例子3和比較例的光源的發(fā)光定時的示圖。

圖11提供根據(jù)本發(fā)明的例子4的入射光學(xué)系統(tǒng)和同步檢測單元的主要部分的示意圖。

圖12是根據(jù)本發(fā)明的例子5的光學(xué)掃描設(shè)備的主掃描截面圖。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的例子5的入射光學(xué)系統(tǒng)的副掃描截面圖。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像形成裝置的副掃描截面圖。

具體實施方式

以下參照附圖描述本發(fā)明的希望的實施例。為了便于理解，可能以與實際尺寸不同的尺寸繪制各附圖。并且，在附圖中，對相同的部件應(yīng)用相同的附圖標(biāo)記，并且，省略冗余的描述。在以下的描述中，主掃描方向是偏轉(zhuǎn)單元光學(xué)掃描被掃描表面的方向。在這種情況下，主掃描方向?qū)?yīng)于與偏轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)軸(或搖動軸)和光軸方向垂直的方向。副掃描方向是與主掃描方向相交的方向。在這種情況下，副掃描方向?qū)?yīng)于與偏轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)軸(或搖動軸)平行的方向。并且，主掃描截面是包含光軸且與主掃描方向平行的截面。在這種情況下，主掃描截面也是與副掃描方向垂直的截面。副掃描截面是包含光軸且與副掃描方向平行的截面。在這種情況下，副掃描截面也是與主掃描方向垂直的截面。

圖1提供根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)掃描設(shè)備100的主要部分的示意圖。圖1中的左示圖示意性地表示光學(xué)掃描設(shè)備100的主掃描截面。圖1中的右示圖示意性地表示包含于光學(xué)掃描設(shè)備100中的包含入射光學(xué)系統(tǒng)L、偏轉(zhuǎn)單元5和光接收單元8的部分的副掃描截面。圖1僅示出光束的主光線，而省略邊緣光線。并且，在圖1中的右示圖中，光路被展開，使得入射光學(xué)系統(tǒng)L的光軸方向與圖1中的左示圖中的成像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向(X方向)對準(zhǔn)。

根據(jù)本實施例的光學(xué)掃描設(shè)備100通過偏轉(zhuǎn)單元5偏轉(zhuǎn)光束，并且沿主掃描方向B光學(xué)掃描被掃描表面7。作為偏轉(zhuǎn)單元5，示出具有圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的多個偏轉(zhuǎn)表面(反射表面)51的旋轉(zhuǎn)多面反射鏡(多棱鏡)；但是，作為其替代，可以使用具有圍繞搖動軸搖動的一個或兩個偏轉(zhuǎn)表面的搖動反射鏡。偏轉(zhuǎn)單元5通過由馬達(dá)等構(gòu)成的驅(qū)動單元(未示出)沿由箭頭A表示的方向以恒定旋轉(zhuǎn)(恒定角速度)旋轉(zhuǎn)。

如圖1中的右示圖所示，根據(jù)本實施例的入射光學(xué)系統(tǒng)L是使光束在副掃描截面上斜著入射(關(guān)于主掃描截面斜著入射)到偏轉(zhuǎn)單元5的偏轉(zhuǎn)表面51中的每一個上的斜入射系統(tǒng)。根據(jù)本實施例的入射光學(xué)系統(tǒng)L僅由光源構(gòu)成；但是，如果需要的話，入射光學(xué)系統(tǒng)L可包含將來自光源的光束引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)表面51和孔徑光闌的光學(xué)元件。作為替代方案，入射光學(xué)系統(tǒng)L可引導(dǎo)來自被布置于光學(xué)掃描設(shè)備100的外面的光源的光束。

光接收單元8接收被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)的光束并且產(chǎn)生信號?；谟晒饨邮諉卧?產(chǎn)生的信號，可執(zhí)行用于確定被掃描表面7上的主掃描方向的寫入開始位置的同步檢測和用于光源的發(fā)光量的控制。根據(jù)本實施例的光接收單元8僅由諸如光電轉(zhuǎn)換元件的光接收元件構(gòu)成；但是，如果需要的話，光接收單元8可包含將光束從偏轉(zhuǎn)表面51引導(dǎo)到這種光接收元件和孔徑光闌的光學(xué)元件。在本實施例中，光源和光接收元件被安裝于相同的基板上，由此，這些部件的相對位置之間的偏移受到限制，而零件的數(shù)量減少。

在入射光學(xué)系統(tǒng)L中，從諸如半導(dǎo)體激光器的光源發(fā)射的光束入射于旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)單元5的偏轉(zhuǎn)表面51上。在一定的旋轉(zhuǎn)角處，被偏轉(zhuǎn)表面51反射的光束入射于光接收單元8上、被光電轉(zhuǎn)換并且產(chǎn)生信號。當(dāng)偏轉(zhuǎn)單元5進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時，被偏轉(zhuǎn)表面51反射的光束通過成像光學(xué)系統(tǒng)6入射于被掃描表面7上。然后，伴隨偏轉(zhuǎn)單元5的旋轉(zhuǎn)，來自入射光學(xué)系統(tǒng)L的光束被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)，并且沿主掃描方向(Y方向)掃描被掃描表面7。通過使用在光接收單元8處產(chǎn)生的信號，在被掃描表面7上開始光學(xué)掃描的定時即寫入開始位置可基于所述信號被確定。對于被掃描表面7上的每一次掃描執(zhí)行這種同步檢測。并且，如果在沿副掃描方向移動被掃描表面7的同時重復(fù)主掃描方向的光學(xué)掃描，那么可對于每幾次掃描執(zhí)行同步檢測。

在這種情況下，假定α(度)是副掃描截面內(nèi)的來自入射光學(xué)系統(tǒng)L的光束關(guān)于偏轉(zhuǎn)表面51的入射角，并且，β(度)是主掃描截面內(nèi)的通過入射于偏轉(zhuǎn)表面51上的光束與通過偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)并且被引向光接收單元8的光束限定的角。所述角中的每一個參照光束的主光線被確定。此時，根據(jù)本實施例的光學(xué)掃描設(shè)備100滿足以下的條件式(1)：

|β|≤|α|...(1)

在根據(jù)本實施例的光學(xué)掃描設(shè)備100中，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L是斜入射系統(tǒng)，因此入射光學(xué)系統(tǒng)L和光接收單元8可沿副掃描方向被單獨地布置。并且，由于滿足上述的條件式(1)，因此入射光學(xué)系統(tǒng)L和光接收單元8可在主掃描截面中緊密布置。因此，在日本專利公開No.2009-115943和日本專利公開No.2007-298997中描述的諸如光束分離元件和反射鏡的部件不需要被布置于各光路中。即，在主掃描截面中，入射光學(xué)系統(tǒng)L與偏轉(zhuǎn)表面之間的光路以及偏轉(zhuǎn)表面與光接收單元8之間的光路分別是不折射或反射光束的主光線的光路。通過這種簡單的構(gòu)成，可以實現(xiàn)高精度的同步檢測和整個設(shè)備的小型化。

如果不滿足條件式(1)，那么在主掃描截面內(nèi)被入射光學(xué)系統(tǒng)L和光接收單元8占據(jù)的空間增加，并且難以減小整個設(shè)備的尺寸。為了能夠?qū)崿F(xiàn)充分地減小整個設(shè)備的尺寸，優(yōu)選滿足以下條件式(2)和(3)中的至少一個：

1.5≤|α|≤10...(2)，和

0≤|β|≤5.0...(3)。

并且，根據(jù)本實施例的光學(xué)掃描設(shè)備100更優(yōu)選滿足以下的條件(4)和(5)中的至少一個：

1.5≤|α|≤5.0...(4)，和

0≤|β|≤3.0...(5)。

例子1

以下詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的例子1的光學(xué)掃描設(shè)備200。

圖2是根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備200的主掃描截面示圖。圖3提供包含于光學(xué)掃描設(shè)備200中的入射光學(xué)系統(tǒng)L和光接收單元8的主要部分的示意圖。圖3中的左示圖示意性地表示副掃描截面。圖3中的右示圖示意性地表示包含光源和光電轉(zhuǎn)換元件的模塊的前表面。在圖3中，光路被展開，使得入射光學(xué)系統(tǒng)L的光軸方向與圖2中的成像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向(X方向)對準(zhǔn)。圖3僅示出光束的主光線，而省略邊緣光線。

根據(jù)本例子的入射光學(xué)系統(tǒng)L包含發(fā)射光束的光源1、調(diào)節(jié)來自光源1的光束并且將光束整形的孔徑光闌2和轉(zhuǎn)換來自孔徑光闌2的光束的會聚狀態(tài)(會聚度)的會聚透鏡(會聚光學(xué)系統(tǒng))3。在本例子中，光源1是半導(dǎo)體激光器，并且，會聚透鏡3是在主掃描截面和副掃描截面中具有不同的折光力(焦度)的變形透鏡。會聚透鏡3在主掃描截面內(nèi)將從光源1發(fā)射并穿過孔徑光闌2的發(fā)散光束轉(zhuǎn)換成平行光束或匯聚光束，并且在副掃描截面內(nèi)將其轉(zhuǎn)換成匯聚光束。會聚透鏡3可由包含準(zhǔn)直透鏡和圓柱透鏡的兩個光學(xué)元件構(gòu)成，并且，在這種情況下，兩個光學(xué)元件可一體化。

根據(jù)本例子的偏轉(zhuǎn)單元5是具有多個偏轉(zhuǎn)表面(反射表面)51的旋轉(zhuǎn)多面反射鏡(多棱鏡)，并且，通過由馬達(dá)等構(gòu)成的驅(qū)動單元(未示出)沿由箭頭A表示的方向以恒定速度(恒定角速度)旋轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)單元5通過使用各偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)通過入射光學(xué)系統(tǒng)L引導(dǎo)的光束，并且沿主掃描方向(由箭頭B表示的方向)光學(xué)掃描被掃描表面7。作為偏轉(zhuǎn)單元5，例如，作為旋轉(zhuǎn)多面反射鏡的替代，可以使用以恒定速度搖動的搖動反射鏡。

由具有會聚功能和fθ特性的成像透鏡(成像光學(xué)元件)形成的成像光學(xué)系統(tǒng)6被布置于從偏轉(zhuǎn)單元5到被掃描表面7的光路中。該成像透鏡是由塑料(樹脂)材料等形成的變形透鏡，并且，在主掃描截面和副掃描截面內(nèi)的光軸上具有正焦度。成像光學(xué)系統(tǒng)6將通過偏轉(zhuǎn)單元5偏轉(zhuǎn)的光束引導(dǎo)和會聚于被掃描表面7上并且形成斑點圖像。由于fθ特性，斑點圖像在被掃描表面7上以恒定的速度移動。成像光學(xué)系統(tǒng)6使得偏轉(zhuǎn)表面51和被掃描表面7在副掃描截面中具有共軛關(guān)系，并由此對偏轉(zhuǎn)表面51執(zhí)行光面傾斜誤差補(bǔ)償(optical face tangle error compensation)。

表1表示根據(jù)本例子的成像光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)布置等的各數(shù)值。

表1

根據(jù)本例子的成像透鏡的各透鏡表面(入射表面和出射表面)的包含表面頂點的主掃描截面內(nèi)的形狀(子午(meridional)形狀)是可表達(dá)為直到12次的函數(shù)的非球面。具體而言，當(dāng)各透鏡表面與光軸之間的交點是原點時、光軸方向的軸是X軸并且在主掃描表面內(nèi)與光軸正交的軸是Y軸時，各透鏡表面的子午形狀由下式(6)表達(dá)：

在該式中，R是光軸上的主掃描截面中的曲率半徑(子午曲率半徑)，K、B₄、B₆、B₈、B₁₀和B₁₂是主掃描截面中的非球面系數(shù)。并且，主掃描方向的各位置處的副掃描截面中的各透鏡表面的形狀(弧矢(sagittal)形狀)由下式(7)和式(8)表達(dá)：

1/r'＝1/r+D₂Y²+D₄Y⁴+D₆Y⁶+D₈Y⁸+D₁₀Y¹⁰+D₁₂Y¹² ...(8)

式中，r是光軸上的副掃描截面中的曲率半徑(弧矢曲率半徑)，D₂、D₄、D₆、D₈、D₁₀和D₁₂是弧矢變化系數(shù)，r′是圖像高度Y的位置處的弧矢曲率半徑，M_{j_k}是副掃描截面中的非球面系數(shù)。例如，M_{j_1}是Z的第一項，代表副掃描截面中的透鏡表面的斜率(弧矢傾斜)。在本例子中，弧矢傾斜量通過使用0次、2次、4次、6次、8次和10次的系數(shù)沿主掃描方向改變。

表2表示根據(jù)本例子的成像透鏡的各透鏡表面的形狀數(shù)據(jù)。參照表2中的各系數(shù)，下標(biāo)u表示關(guān)于成像透鏡的各透鏡表面頂點(即，光軸)與光源1相同的一側(cè)(上側(cè))，下標(biāo)l表示關(guān)于成像透鏡的各透鏡表面頂點與光源1相反的一側(cè)(下側(cè))。沒有下標(biāo)u或l的系數(shù)是上側(cè)和下側(cè)共用的系數(shù)。

表2

下面，詳細(xì)描述根據(jù)本例子的入射光學(xué)系統(tǒng)L和光接收單元8的構(gòu)成。

光接收單元8用作接收被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)的光束的同步檢測單元，并且，產(chǎn)生用于確定被掃描表面7上的主掃描方向的寫入開始位置的同步信號。光接收單元8包含引導(dǎo)和會聚被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)的用于同步檢測的光束DL的同步檢測透鏡(同步檢測光學(xué)元件)81和接收來自同步檢測透鏡81的光束并且輸出同步信號的同步檢測傳感器(光電轉(zhuǎn)換元件)82。

從傳感器82輸出的同步信號被輸入到圖2和圖3所示的控制電路(驅(qū)動器)10?？刂齐娐?0基于該同步信號確定被掃描表面7上的主掃描方向的寫入開始位置。圖4是表示偏轉(zhuǎn)單元5旋轉(zhuǎn)一圈時的光源1的發(fā)光定時的定時圖。LD代表光源的開啟/關(guān)閉狀態(tài)，CLK代表時鐘信號，DT代表傳感器的輸出信號。

通過控制電路10，光源1在時間t1開始發(fā)光并且在時間t2暫時停止發(fā)光。在該時段中，當(dāng)來自光源1的光束被偏轉(zhuǎn)表面51反射并且入射于傳感器82上時，在時間td處產(chǎn)生同步信號?？刂齐娐窂臅r間td計數(shù)時鐘信號CLK，并且，如果計數(shù)達(dá)到預(yù)定值則使光源1進(jìn)入發(fā)光可用狀態(tài)(時間t3)。被掃描表面7上的有效區(qū)域中的光學(xué)掃描所需要的時間段被事先確定(從時間t3到時間t4)。由此，光源1在該時段中根據(jù)圖像數(shù)據(jù)被接通或關(guān)斷，并且利用與一條線的圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖案將被掃描表面7曝光。

以這種方式，基于同步信號確定主掃描方向的寫入開始定時。因此，即使重復(fù)掃描，也保持寫入開始位置的可再現(xiàn)性。在本例子中，對被掃描表面7上的每一次光學(xué)掃描重復(fù)執(zhí)行同步檢測和確定寫入開始定時的動作。

表3表示入射光學(xué)系統(tǒng)L的光學(xué)布置等的各數(shù)值。表4表示光接收單元8的光學(xué)布置等的各數(shù)值。

表3

表4

在表3中，“主掃描截面中的入射角γ”表示主掃描截面中的由從入射光學(xué)系統(tǒng)L發(fā)射并且入射于偏轉(zhuǎn)表面51上的主光線和成像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸限定的角。并且，表4中的“主掃描截面中的入射角γ′”和“副掃描截面中的入射角α′”分別表示主掃描截面和副掃描截面中的每一個中的由被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)且被引向光接收單元8的主光線與成像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸限定的角。在本例子中，γ＝γ′并且α＝-α′。

如圖3中的左示圖所示，當(dāng)偏轉(zhuǎn)表面51在主掃描截面內(nèi)具有特定的偏轉(zhuǎn)角時，通過入射光學(xué)系統(tǒng)L被引向偏轉(zhuǎn)單元5的偏轉(zhuǎn)表面51的入射光束LL向著入射光學(xué)系統(tǒng)L偏轉(zhuǎn)。在這種情況下，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L使入射光束LL在副掃描截面中關(guān)于偏轉(zhuǎn)表面51以3°的入射角斜著入射，因此，入射于偏轉(zhuǎn)表面51上的入射光束LL不轉(zhuǎn)向入射光學(xué)系統(tǒng)L而是向下偏轉(zhuǎn)。在本例子中，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L和光接收單元8沿副掃描方向被布置為在主掃描截面內(nèi)具有相同的入射角，因此，被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)的光束作為同步檢測光束DL入射于光接收單元8上。

如上所述，在本例子中，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L是斜入射系統(tǒng)，因此，入射光學(xué)系統(tǒng)L和光接收單元8可沿副掃描方向被并排布置。在本例子中，由于α＝3°且β＝0°，因此滿足上述的條件式(1)～(5)。因此，在主掃描截面中，可減小用于布置光接收單元8的空間，可因此增加偏轉(zhuǎn)單元5的掃描場角，并且可減小成像光學(xué)系統(tǒng)6與被掃描表面7之間的距離。

特別地，通過諸如本例子的入射光束LL在主掃描截面內(nèi)與同步檢測光束DL對準(zhǔn)的構(gòu)成，整個設(shè)備可進(jìn)一步充分減小尺寸。表達(dá)方式“對準(zhǔn)”不僅包含主掃描截面內(nèi)的入射光束LL的主光線與同步檢測光束DL之間的嚴(yán)格對準(zhǔn)，而且包括諸如當(dāng)兩個光束在整個光路上相互重疊時的“基本上對準(zhǔn)”。但是，希望入射光束LL和同步檢測光束DL兩者的主光線相互對準(zhǔn)。

并且，通過使用上述的構(gòu)成，入射光學(xué)系統(tǒng)L和光接收單元8可被布置于更接近成像光學(xué)系統(tǒng)6的位置處。因此，光學(xué)掃描被掃描表面7上的有效區(qū)域的有效光束與用于同步檢測的光束DL之間的誤差可減小，由此能夠以更高的精度執(zhí)行同步檢測。此時，與在日本專利公開No.2007-298997中描述的構(gòu)成不同，不需要通過成像光學(xué)系統(tǒng)6檢測光束DL，能夠減小成像光學(xué)系統(tǒng)6的尺寸。

在本例子中，為了減少零件的數(shù)量，會聚透鏡3(第一光學(xué)元件)和同步檢測透鏡81(第二光學(xué)元件)一體化形成(一體化)。但是，如果需要的話，這些透鏡可相互分開并且被布置。并且，在本例子中，通過在相同的基板上安裝光源1和傳感器82，這些部件的相對位置之間的偏移受到限制，而零件的數(shù)量減少。如果使用該構(gòu)成，那么從光源1到偏轉(zhuǎn)表面51的光路長度基本上等于從偏轉(zhuǎn)表面51到同步檢測傳感器82的光路長度。

在本例子中，由于從光源1到偏轉(zhuǎn)表面51的光路長度為47mm，因此光源1與同步檢測傳感器82的中心之間的副掃描方向的分開距離為(47mm×sin(3°))×2＝4.9mm。在圖3中的右示圖中，光源1具有直徑為4mm的圓形，并且，傳感器82具有主掃描方向的長度為3mm且副掃描方向的長度為4mm的矩形。由此，即使入射光學(xué)系統(tǒng)L和光接收單元8在主掃描截面中具有相同的入射角，也不產(chǎn)生光源1與傳感器82之間的干涉。

在本例子中，在主掃描截面中，折射光束的主光線的部件或反射光束的主光線的部件不被布置于從入射光學(xué)系統(tǒng)L(光源1)到偏轉(zhuǎn)表面51的光路或從偏轉(zhuǎn)表面51到光接收單元8(傳感器82)的光路中。即，由于不布置在日本專利公開No.2009-115943和日本專利公開No.2007-298997中描述的光束分離元件或反射鏡，因此，例如不再受這些部件的布置誤差的影響，并且，不再需要用于不相互干涉地布置各部件的空間。

通過根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備200，可以用簡單的構(gòu)成提供高精度的同步檢測和尺寸小型化。

例子2

以下詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的例子2的光學(xué)掃描設(shè)備300。根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備300與根據(jù)例子1的光學(xué)掃描設(shè)備200的不同在于，從兩個光源發(fā)射的光束分別光學(xué)掃描相互不同的兩個被掃描表面。

圖5中的左示圖表示根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備300的主掃描截面。圖5中的右示圖以放大的方式示意性地表示入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2以及光接收單元8。并且，圖6示意性地表示光學(xué)掃描設(shè)備300的副掃描截面。在圖5的左示圖中，從偏轉(zhuǎn)表面51到被掃描表面71和72的各路徑中的反射部件M1～M3被省略，并且，各光路被展開。并且，在圖5中的右示圖中，從光源11發(fā)射的主光線以外的光線和部件的一部分被省略。

在本例子中，第一入射光學(xué)系統(tǒng)L1和第二入射光學(xué)系統(tǒng)L2將分別與相互不同的第一被掃描表面71和第二被掃描表面72對應(yīng)的光束引導(dǎo)到相同的偏轉(zhuǎn)表面51。第一入射光學(xué)系統(tǒng)L1包含光源11、準(zhǔn)直透鏡31、圓柱透鏡41和孔徑光闌21。第二入射光學(xué)系統(tǒng)L2包含光源12、準(zhǔn)直透鏡32、圓柱透鏡42和孔徑光闌22。在本例子中，圓柱透鏡41和42被一體化；但是，如果需要的話，它們可被單獨地布置。并且，準(zhǔn)直透鏡31和32可被一體化。

在本例子中，光源11和12是半導(dǎo)體激光器。準(zhǔn)直透鏡31和32分別在主掃描截面和副掃描截面中具有相同的折光力。準(zhǔn)直透鏡31和32在主掃描截面和副掃描截面內(nèi)將從光源11和12發(fā)射的發(fā)散光束轉(zhuǎn)換成平行光束。圓柱透鏡41和42分別在副掃描截面內(nèi)將從準(zhǔn)直透鏡31和32發(fā)射的光束轉(zhuǎn)換成匯聚光束。并且，孔徑光闌21和22分別調(diào)節(jié)從圓柱透鏡41和42發(fā)射的光束，并且將光束整形。

根據(jù)本例子的成像光學(xué)系統(tǒng)6與例子1的不同在于，在從偏轉(zhuǎn)表面51到被掃描表面71和72的各光路中，成像光學(xué)系統(tǒng)6包含第一成像透鏡61和第二成像透鏡62。在本例子中，第一成像透鏡61在各光路中被一體化(共用)。成像透鏡61和62是由相同的塑料材料形成的變形透鏡。在光軸上，第一成像透鏡61在主掃描截面中具有正焦度，但在副掃描截面中不具有焦度。并且，在光軸上，第二成像透鏡62在主掃描截面中具有負(fù)焦度且在副掃描截面中具有正焦度。

彎曲光束并且將光束引導(dǎo)到相應(yīng)的被掃描表面的反射部件M1～M3和用于防止灰塵進(jìn)入光學(xué)掃描設(shè)備300的防塵玻璃91和92被布置于第一成像透鏡61與被掃描表面71和72之間。各光路中的反射部件的數(shù)量和布置不限于圖6所示的那些。作為替代方案，如果必要的話，第一成像透鏡61可被分成兩個部分，并且，可被布置于相應(yīng)的光路中，并且，第二成像透鏡62可在相應(yīng)的光路中被一體化。

在根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備300中，來自第一入射光學(xué)系統(tǒng)L1和第二入射光學(xué)系統(tǒng)L2的光束在相同的偏轉(zhuǎn)表面51上的相同的位置處被反射，并且，同時入射于沿主掃描方向相互與被掃描表面71和72對應(yīng)的位置處。即，通過從光源11和12發(fā)射的光束的寫入開始定時是相同的。但是，如果必要的話，光束可入射于偏轉(zhuǎn)表面51上的不同的入射位置處，或者，各被掃描表面上的寫入開始定時可以不同。

與例子1類似，表5表示根據(jù)本例子的成像光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)布置等的各數(shù)值，并且，表6表示根據(jù)本例子的成像透鏡的透鏡表面形狀。表5所示的各值對于兩個光路是相同的。并且，成像透鏡61和62中的每一個的透鏡表面形狀由與例子1所示的定義式相同的定義式表達(dá)。

表5

表6

下面，詳細(xì)描述根據(jù)本例子的入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2和光接收單元8的構(gòu)成。圖7提供入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2以及光接收單元8的主要部分的示意圖。圖7中的左示圖示意性地表示副掃描截面。圖7中的右示圖示意性表示包含光源和光電轉(zhuǎn)換元件的模塊的前表面。與例子1類似，表7表示入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2的光學(xué)布置等的各數(shù)值，表8表示光接收單元8的光學(xué)布置等的各數(shù)值。除了各截面內(nèi)的入射角以外，表7對于入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2是共同的。

表7

表8

根據(jù)本例子的入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2分別使光束以±2.2°的入射角在副掃描截面中關(guān)于偏轉(zhuǎn)表面51斜入射。因此，從入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2發(fā)射的光束相互分開并且被引導(dǎo)，并且，光束分別光學(xué)掃描相互不同的被掃描表面71和72。此時，如本例子這樣，通過入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2的副掃描截面中的入射角的絕對值相同的構(gòu)成，可在各光路中使用相同的光學(xué)部件。并且，入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2使光束關(guān)于偏轉(zhuǎn)表面51在主掃描截面中以78°和84°斜入射。

以這種方式，通過布置入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2以使其在主掃描截面中具有不同的入射角，如圖7所示，可在避免光源11與光源12之間的干涉的同時減小副掃描方向的距離。并且，通過該構(gòu)成，入射光學(xué)系統(tǒng)L1和L2的副掃描截面中的入射角可被最小化。即使在偏心和傾斜偏轉(zhuǎn)單元5的各偏轉(zhuǎn)表面時產(chǎn)生變動，也可防止在被掃描表面上產(chǎn)生掃描線的間距(pitch)變動。

如圖5中的右示圖和圖7中的左示圖所示，被入射光學(xué)系統(tǒng)L1引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)單元5的偏轉(zhuǎn)表面51的光束LL1作為光束DL以一定的偏轉(zhuǎn)角入射于光接收單元8上。此時，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L1在副掃描截面中是斜入射系統(tǒng)，因此入射光學(xué)系統(tǒng)L1和光接收單元8可被緊密布置。具體而言，在本例子中，由于α＝2.2°且β＝1.5°，因此，滿足上述的條件式(1)～(5)。因此，在主掃描截面中，可以減小用于布置光接收單元8的空間。

并且，在本例子中，入射光學(xué)系統(tǒng)L1的主掃描截面中的入射角為78°且光接收單元8的主掃描截面中的入射角為76.5°。如圖5所示，傳感器82關(guān)于光源11被布置于掃描的下游側(cè)(偏轉(zhuǎn)單元5的旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè))。因此，與傳感器82被布置于光源11的上游的情況相比，可在更接近被掃描表面上的主掃描方向的寫入開始位置的位置處執(zhí)行同步檢測，并由此可減小檢測誤差。并且，可防止光束DL被偏轉(zhuǎn)表面51阻擋。

在本例子中，從光源11到偏轉(zhuǎn)表面51的光路長度為166mm。由此，光源11和同步檢測傳感器82的中心之間的副掃描方向的分開距離為√(((166mm×sin(2.2°))×2)²+(166mm×sin(1.5°)²))＝13.5mm。由于光源11和傳感器82的尺寸與例子1中的相同，因此，如圖7中的右示圖所示，不出現(xiàn)光源12與傳感器82之間的干涉。

與例子1類似，如果需要的話，光源12和傳感器82可沿副掃描方向并排布置，使得入射光學(xué)系統(tǒng)L2與光接收單元8在主掃描截面中具有相同的入射角。在本例子中，為了減少零件的數(shù)量，圓柱透鏡41和42以及同步檢測透鏡81一體化形成；但是，如果需要的話，這些部件可分開并且被布置。

在本例子中，第一被掃描表面71和第二被掃描表面72中的每一個上的寫入開始定時基于當(dāng)光接收單元8接收來自光源11的光束時產(chǎn)生的同步信號被確定；但是，這不限于此。例如，各被掃描表面上的寫入開始定時可基于當(dāng)光接收單元8接收來自光源12的光束時產(chǎn)生的同步信號被確定。作為替代方案，相應(yīng)的被掃描表面上的寫入開始定時可基于當(dāng)光接收單元8接收來自光源11和光源12的光束時產(chǎn)生的相應(yīng)的同步信號被確定。

并且，在根據(jù)本實施例的光學(xué)掃描設(shè)備300中，可關(guān)于偏轉(zhuǎn)單元5在相對側(cè)布置除偏轉(zhuǎn)單元5以外的圖5和圖6中的左示圖所示的另一組的各部件(相對布置)。因此，可以配置單個偏轉(zhuǎn)表面51光學(xué)掃描兩個被掃描表面且另一偏轉(zhuǎn)表面同時光學(xué)掃描另外兩個被掃描表面的級聯(lián)型光學(xué)掃描設(shè)備。此時，四個被掃描表面上的寫入開始定時可基于當(dāng)光接收單元8接收來自四個光源中的至少一個的光束時產(chǎn)生的同步信號被確定。

下面，描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光學(xué)掃描設(shè)備。圖8是根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備700的主要部分的示意圖(主掃描截面圖)。并且，圖9是包含于光學(xué)掃描設(shè)備700中的入射光學(xué)系統(tǒng)L的主要部分的示意圖(副掃描截面圖)。在圖9中，光路被展開，使得入射光學(xué)系統(tǒng)L的光軸方向與圖8中的成像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向(X方向)對準(zhǔn)。圖9僅示出光束的主光線，而省略邊緣光線。

根據(jù)本實施例的光學(xué)掃描設(shè)備700包括光源1、偏轉(zhuǎn)從光源1發(fā)射的光束并且沿主掃描方向(箭頭B所示的方向)光學(xué)掃描被掃描表面7的偏轉(zhuǎn)單元5，以及將來自光源1的光束引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)單元5的偏轉(zhuǎn)表面51的入射光學(xué)系統(tǒng)L。入射光學(xué)系統(tǒng)L使光束在主掃描截面(XY截面)中從被掃描區(qū)域(被掃描表面7上的用于光學(xué)掃描的掃描光束穿過的區(qū)域)的外側(cè)入射于偏轉(zhuǎn)表面51上。

并且，在副掃描截面中(在ZX截面)，根據(jù)本實施例的入射光學(xué)系統(tǒng)L是使來自光源1的光束斜入射于偏轉(zhuǎn)表面51上(相對于主掃描截面斜入射)的斜入射系統(tǒng)。因此，被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)的光束可避免返回到光源1。

由此，即使在被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)的光束在主掃描截面中正對光源1的定時(即，在來自入射光學(xué)系統(tǒng)L的光束在主掃描截面中垂直入射(正對入射)于偏轉(zhuǎn)表面51上之前和之后的定時)處，光源1也可發(fā)射光。由于光檢測單元(光接收單元)15在該定時處接收從光源1發(fā)射的光束，因此，可基于從光檢測單元15輸出的檢測信號執(zhí)行光量控制。

如上所述，通過光學(xué)掃描設(shè)備700，由于在相關(guān)技術(shù)的構(gòu)成中光源1即使在光束被偏轉(zhuǎn)表面反射的定時處也發(fā)光，因此，可充分確保檢測和控制光量所需要的時間，并且可執(zhí)行高精度的光量控制。

例子3

以下詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的例子3的光學(xué)掃描設(shè)備700。根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備700具有與根據(jù)上述的實施例的構(gòu)成類似的構(gòu)成。

根據(jù)本實施例的光源1是作為端面發(fā)光激光器的半導(dǎo)體激光器。光源1向偏轉(zhuǎn)單元5發(fā)射前光束，并且同時從基板的后側(cè)向偏轉(zhuǎn)單元5的相對側(cè)發(fā)射后光束。在本例子中，前光束被用作掃描光束(用于光學(xué)掃描被掃描表面7并形成圖像的光束)，并且，后光束被用作用于光量控制的檢測光束。

根據(jù)本例子的入射光學(xué)系統(tǒng)L的光學(xué)布置等的各數(shù)值與根據(jù)例子1的表3所示的類似。并且，根據(jù)本例子的成像光學(xué)系統(tǒng)6的光學(xué)布置等的各數(shù)值和成像透鏡的各透鏡表面的形狀數(shù)據(jù)與根據(jù)例子1的表1和表2所示的類似。

以下詳細(xì)描述根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備700中的光量控制。

光學(xué)掃描設(shè)備700使用通過由光檢測單元15檢測從光源1發(fā)射的光束并且將獲得的檢測信號反饋到光源1的驅(qū)動電路來自動控制從光源1發(fā)射的光束的強(qiáng)度(自動功率控制，APC)的方法。因此，光源1的輸出(發(fā)光量)可被控制為恒定地等于設(shè)計值，由此，不管溫度如何變化，都可穩(wěn)定地執(zhí)行圖像形成。

如上所述，在本例子中，端面發(fā)光激光器被用作光源1，并且，布置于端面發(fā)光激光器的激光器封裝中的用作光檢測單元15的光電檢測器(光量檢測元件)檢測從激光器基板的后側(cè)發(fā)射的后光束。然后，光量控制單元(APC單元)13基于從光檢測單元15輸出的檢測信號執(zhí)行光量控制。光量控制單元13可使用諸如CPU或MPU的處理器。

如圖9所示，當(dāng)偏轉(zhuǎn)表面51在主掃描截面中處于特定偏轉(zhuǎn)角時，從光源1發(fā)射并且入射于偏轉(zhuǎn)表面51上的入射光束(前光束)LL向著入射光學(xué)系統(tǒng)L側(cè)偏轉(zhuǎn)。在這種情況下，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L使入射光束LL在副掃描截面中關(guān)于偏轉(zhuǎn)表面51以3°的入射角斜入射，因此，被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)光束不返回到入射光學(xué)系統(tǒng)L而向下偏轉(zhuǎn)，并且被遮光部分(未示出)遮蔽。

如上所述，在本例子中，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L是斜入射系統(tǒng)，因此，可以避免偏轉(zhuǎn)光束DL返回到光源1并由此降低光量控制的精度的現(xiàn)象。由此，即使在入射光束LL在主掃描截面中垂直入射于偏轉(zhuǎn)表面51上之前和之后的定時(即在入射光束LL和偏轉(zhuǎn)光束DL(入射光學(xué)系統(tǒng)L的光軸和偏轉(zhuǎn)表面51的表面法線)相互重疊之前和之后的定時)處，光源1也可發(fā)光。

圖10提供指示光源的發(fā)光定時的定時圖。圖10中的上示圖示出根據(jù)比較例的定時圖。圖10中的下示圖示出根據(jù)本例子的定時圖。在比較例中，期望在包含不是斜入射系統(tǒng)的入射光學(xué)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)的光學(xué)掃描設(shè)備中執(zhí)行光量控制。如圖10所示，需要在光束到達(dá)被掃描表面上的被掃描區(qū)域(有效掃描區(qū)域)之前執(zhí)行光量控制。這是由于，如果在光束穿過被掃描區(qū)域的同時執(zhí)行光量控制，那么形成的圖像的濃度可能由于光量的變化而不均勻。

在比較例中，如圖10中的上示圖所示，光源需要在被偏轉(zhuǎn)表面反射的光束返回到光源的定時(光束垂直入射于偏轉(zhuǎn)表面上之前和之后的定時)處停止發(fā)光。不能充分地確保用于檢測和控制光量的時間，并且，在所述定時之前和之后，用于檢測和控制光量的時間被分割并且變得不連續(xù)。由此，難于以高精度執(zhí)行光量控制。

相反，在本例子中，如圖10中的下示圖所示，光源即使在光束垂直入射于偏轉(zhuǎn)表面上的定時處也可發(fā)光。因此，在光束垂直入射于偏轉(zhuǎn)表面上的定時之前和之后，可在足夠的時間段上連續(xù)執(zhí)行光量的檢測和控制。

例子4

以下詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的例子4的光學(xué)掃描設(shè)備800。根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備800與根據(jù)例子3的光學(xué)掃描設(shè)備700的不同在于，光學(xué)掃描設(shè)備800包括同步檢測單元8′，并可由此同時執(zhí)行光量控制和同步檢測。圖11提供表示包含于光學(xué)掃描設(shè)備800中的入射光學(xué)系統(tǒng)L和同步檢測單元8′的主要部分的示意圖。圖11中的上示圖示出副掃描截面圖，圖11中的下示圖示出前示圖。除了同步檢測單元8′以外，光學(xué)掃描設(shè)備800具有與光學(xué)掃描設(shè)備700的構(gòu)成類似的構(gòu)成。

同步檢測單元8′包含引導(dǎo)和會聚被偏轉(zhuǎn)表面51偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)光束DL的同步檢測透鏡(同步檢測光學(xué)元件)81和接收來自同步檢測透鏡81的光束并且產(chǎn)生同步信號的同步檢測傳感器(同步檢測光接收元件)82。在本例子中，同步控制單元14基于從同步檢測傳感器82輸出的同步信號確定被掃描表面7上的主掃描方向的寫入開始位置。

如圖11中的上示圖所示，在本例子中，為了減少零件的數(shù)量，一體化形成(集成)會聚透鏡3(第一光學(xué)元件)和同步檢測透鏡81(第二光學(xué)元件)。但是，如果需要的話，這些透鏡可相互分開。并且，在本例子中，通過在相同的基板上安裝光源1和同步檢測傳感器82，可在減少零件的數(shù)量的同時限制這些部件的相對位置之間的偏移。根據(jù)本例子的同步檢測單元8′的光學(xué)布置等的各數(shù)值與根據(jù)例子1的表4所示的各數(shù)值類似。

如圖11中的上示圖所示，從光源1發(fā)射并且入射于偏轉(zhuǎn)表面51上的入射光束LL以一定的偏轉(zhuǎn)角向入射光學(xué)系統(tǒng)L的下方偏轉(zhuǎn)。然后，如圖11中的下示圖所示，在本例子中，入射光學(xué)系統(tǒng)L和同步檢測單元8′沿副掃描方向并排布置，以在副掃描截面中具有相同的入射角。由此，偏轉(zhuǎn)的光束DL入射于同步檢測單元8′上。

如上所述，通過本例子，可在使用從光源1發(fā)射的后光束的光量控制的同時執(zhí)行使用從光源1發(fā)射的前光束的同步檢測。此時，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L是斜入射系統(tǒng)，因此，即使在入射光束在主掃描截面中垂直入射于偏轉(zhuǎn)表面51上之前和之后的定時處，也可執(zhí)行光量控制和同步檢測。

并且，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L和同步檢測單元8′沿副掃描方向被并排布置，因此，可在主掃描截面中減小用于布置同步檢測單元8′的空間。因此，偏轉(zhuǎn)單元5的掃描場角可增加。成像光學(xué)系統(tǒng)6與被掃描表面7之間的距離可減小，并且，可減小整個設(shè)備的尺寸。并且，通過上述的構(gòu)成，由于入射光學(xué)系統(tǒng)L和同步檢測單元8′可被布置于更接近成像光學(xué)系統(tǒng)6的位置處，因此，可減小掃描光束與偏轉(zhuǎn)光束DL之間的誤差，并且，能夠以高精度執(zhí)行同步檢測。

為了充分地減小整個設(shè)備的尺寸，如本例子這樣，希望光源1在主掃描截面中與同步檢測傳感器82重疊，即，希望入射光束LL與偏轉(zhuǎn)光束DL重疊。表達(dá)方式“對準(zhǔn)”不僅包含主掃描截面內(nèi)的入射光束LL的主光線與檢測光束DL兩者之間的嚴(yán)格對準(zhǔn)，而且包括諸如所述光束兩者在整個光路上相互重疊時的“基本上對準(zhǔn)”。但是，構(gòu)成不限于此，并且，如需要的話，光源1和同步檢測傳感器82可相互偏移并且布置于主掃描截面中。

例子5

以下詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的例子5的光學(xué)掃描設(shè)備900。根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備900與根據(jù)例子3的光學(xué)掃描設(shè)備700的不同在于，光學(xué)掃描設(shè)備900使用表面發(fā)光激光器作為光源16，并且，通過使用通過光分離元件9分離的光束執(zhí)行光量控制。圖12是根據(jù)本例子的光學(xué)掃描設(shè)備900的主要部分的示意圖(主掃描截面圖)。圖13是包含于光學(xué)掃描設(shè)備900中的入射光學(xué)系統(tǒng)L的主要部分的示意圖(副掃描截面圖)。

如果表面發(fā)光激光器被用作光源16，那么與端面發(fā)光激光器不同，不從基板的后側(cè)發(fā)射后光束。為了執(zhí)行光量控制，如果需要的話，需要分開和檢測從表面發(fā)光激光器射向偏轉(zhuǎn)表面51的光束。因此，在本例子中，用作光分離元件9的半反射鏡被布置于會聚透鏡3與偏轉(zhuǎn)表面51之間的光路上，以將來自光源16的光束分成引向偏轉(zhuǎn)表面51的光束(透過光束)和引向光檢測單元15的光束(反射光束)。因此，光檢測單元15可恒定地檢測光量并且由此可執(zhí)行高精度的光量控制。

在本例子中，設(shè)置用于在光檢測單元15的光接收表面上會聚來自光分離元件9的反射光束的會聚透鏡3′；但是，如果需要的話，會聚透鏡3和會聚透鏡3′可一體化形成。并且，光分離元件9不限于半反射鏡，并且，如果需要的話，可使用例如與透過光束和反射光束的不同強(qiáng)度對應(yīng)的射束分離器或者具有不平行的入射表面和出射表面的楔形棱鏡(楔棱鏡)。并且，在本例子中，與例子4同樣，同步檢測傳感器可被設(shè)置在上面安裝光源1和光檢測單元15的基板上，使得可同時執(zhí)行光量控制和同步檢測。

圖像形成裝置

圖14是根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像形成裝置600的主要部分的示意圖(ZX截面圖)。圖像形成裝置600是通過光學(xué)掃描設(shè)備500同時在四個感光鼓(感光部件)的感光表面(被掃描表面)上記錄圖像信息的級聯(lián)型彩色圖像形成裝置。

圖像形成裝置600包括打印機(jī)控制器530、光學(xué)掃描設(shè)備500、用作圖像承載部件的感光鼓210、220、230和240、顯影單元310、320、330和340、傳輸帶510和定影單元540。光學(xué)掃描設(shè)備500可包括四個根據(jù)例子1的光學(xué)掃描設(shè)備，或者可包含兩個根據(jù)例子2的光學(xué)掃描設(shè)備。此時，光學(xué)掃描設(shè)備500被布置，使得主掃描方向與圖14中的Y軸方向?qū)?zhǔn)并且副掃描方向與感光鼓210～240的旋轉(zhuǎn)方向(圓周方向)對準(zhǔn)。

如圖14所示，諸如個人計算機(jī)的外部設(shè)備520輸出R(紅色)、G(綠色)和B(藍(lán)色)的各顏色信號。打印機(jī)控制器530將各顏色信號轉(zhuǎn)換成Y(黃色)、M(品紅色)、C(青色)和K(黑色)的各條圖像數(shù)據(jù)(點數(shù)據(jù))。各條轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)被輸入到光學(xué)掃描設(shè)備500。打印機(jī)控制器530不僅轉(zhuǎn)換上述的信號，而且對諸如馬達(dá)(后面描述)的圖像形成裝置600中的各部件執(zhí)行控制。

光學(xué)掃描設(shè)備500沿主掃描方向(Y方向)在感光鼓210～240的感光表面上用根據(jù)各條圖像數(shù)據(jù)調(diào)制的光束410、420、430和440提供光學(xué)掃描。感光鼓210～240通過馬達(dá)(未示出)順時針旋轉(zhuǎn)。伴隨這種旋轉(zhuǎn)，各感光表面關(guān)于光束410～440沿副掃描方向(圓周方向)移動。通過帶電輥(未示出)帶電的各感光表面分別通過光束410～440被曝光，并由此分別在感光表面上形成靜電潛像。

顯影單元310～340將在感光鼓210～240的各感光表面上形成的各顏色的靜電潛像顯影為調(diào)色劑圖像。轉(zhuǎn)印單元(未示出)以重疊的方式在通過傳輸帶510傳輸?shù)霓D(zhuǎn)印材料上轉(zhuǎn)印各顏色的調(diào)色劑圖像。定影單元540定影重疊的調(diào)色劑圖像。通過上述的步驟，形成單個全色圖像。

光學(xué)掃描設(shè)備500只需要至少包含根據(jù)各例子的入射光學(xué)系統(tǒng)和光接收單元，并且可以是通過單個偏轉(zhuǎn)單元在四個掃描表面上提供光學(xué)掃描的級聯(lián)型光學(xué)掃描設(shè)備。并且，包含諸如CCD傳感器或CMOS傳感器的線傳感器的彩色圖像讀取設(shè)備可作為外部設(shè)備520與圖像形成裝置600連接，以構(gòu)成彩色數(shù)字復(fù)印機(jī)。

變更例

以上描述了本發(fā)明的希望的實施例和例子；但是，本發(fā)明不限于此，并且，可在本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)提出各種組合、修改和變化。

例如，在上述的例子1～例子4中的每一個中，使用僅具有一個發(fā)光點作為光源的半導(dǎo)體激光器；但是它不限于此。如果需要的話，可以使用具有多個發(fā)光點的單件多束激光器以在被掃描表面上高速執(zhí)行圖像形成。具有多個發(fā)光點的激光器可使用例如垂直空腔表面發(fā)光激光器(VCSEL)。例子5可使用VCSEL。并且，根據(jù)光學(xué)掃描設(shè)備的構(gòu)成，形成成像光學(xué)系統(tǒng)的成像光學(xué)元件的數(shù)量、材料和形狀可改變。

在例子2中，單個偏轉(zhuǎn)表面在兩個被掃描表面上提供光學(xué)掃描；但是，這不限于此。來自三個或更多個入射光學(xué)系統(tǒng)的光可被單個偏轉(zhuǎn)表面偏轉(zhuǎn)，以在三個或更多個被掃描表面上提供光學(xué)掃描。作為替代方案，多個偏轉(zhuǎn)表面可在多個被掃描表面上提供光學(xué)掃描。如果設(shè)置多個入射光學(xué)系統(tǒng)，那么與例子1類似，布置于各光路中的諸如光學(xué)元件和孔徑光闌的部件可被一體化。

并且，在從偏轉(zhuǎn)表面到多個被掃描表面的各光路中，成像透鏡可被單獨地布置，或者，一體化的成像透鏡可被光路共享。并且，在例子2中，只設(shè)置與單個光源對應(yīng)的單個光接收單元，并且，通過使用同步信號控制多個光源的發(fā)光定時。但是，可以設(shè)置與多個光源對應(yīng)的多個光接收單元。并且，如果使用具有多個發(fā)光點的光源，那么基于通過檢測來自單個發(fā)光點的光束獲得的同步信號，可控制其它發(fā)光點的發(fā)光定時。作為替代方案，可單獨地檢測和控制來自各發(fā)光點的光束。

在上述的例子1和例子2中的每一個中，確定被掃描表面上的主掃描方向的寫入開始位置的控制電路被安裝于光學(xué)掃描設(shè)備中；但是，這不限于此。雖然控制電路被布置于圖像形成裝置中，但是控制電路可被安裝于光學(xué)掃描設(shè)備的外面。在這種情況下，控制電路可被設(shè)置在包含于圖像形成裝置中的打印機(jī)控制器中。

如果使用多束激光器，那么不能對全部的多個發(fā)光點同時執(zhí)行光量控制。因此，需要依次檢測多個光束并且對各發(fā)光點執(zhí)行光量控制。如果多束激光器被應(yīng)用于上述的比較例，那么不能在單次掃描中充分地確保用于檢測和控制光量的時間。由此，需要執(zhí)行光學(xué)掃描許多次，直到完成所有發(fā)光點的光量控制。光量控制的總時間段可增加。相反，如果多束激光器被應(yīng)用于例子3～5中的任一個，那么可充分地確保用于光量控制的時間段。由此，可減少用于光量控制的總時間段。

并且，在例子3和例子4中的每一個中，通過檢測從端面發(fā)光激光器發(fā)射的后光束執(zhí)行光量控制。但是，如果需要的話，可通過檢測前光束執(zhí)行光量控制。此時，例如，在例子3中，可在根據(jù)例子4的同步檢測傳感器的位置處設(shè)置光檢測單元，并且，在例子4中，光檢測單元可在緊接著同步檢測傳感器的位置處被設(shè)置在與同步檢測傳感器的基板的相同的基板上。作為替代方案，與例子5同樣，可通過光分離元件分離和檢測前光束。在例子3～5中的每一個中，光檢測單元可被用作同步檢測傳感器，并且，可基于來自光檢測單元的信號執(zhí)行同步檢測，并且，可通過單個光檢測單元同時執(zhí)行光量檢測和同步檢測。

在例子3～5中的每一個中，光源的發(fā)光定時控制可由設(shè)置在光源中的控制單元執(zhí)行，或者可由外部設(shè)置的控制單元執(zhí)行。并且，光量控制單元和同步控制單元可被布置于光學(xué)掃描設(shè)備或圖像形成裝置中。此時，可通過單個控制單元執(zhí)行光量控制、同步控制和光源的發(fā)光定時控制中的至少一個。

在例子3～5中的每一個中，來自單個光源的光束在單個被掃描表面上提供光學(xué)掃描；但是，這不限于此。來自多個光源的光束可在多個被掃描表面上提供光學(xué)掃描。此時，單個偏轉(zhuǎn)表面可同時偏轉(zhuǎn)多個光束，或者多個偏轉(zhuǎn)表面可偏轉(zhuǎn)多個光束。此時，在從偏轉(zhuǎn)表面到多個被掃描表面的各光路中，成像透鏡可被單獨地布置，或者一體化的成像透鏡可被光路共享。

雖然已參照示例性實施例說明了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施例。所附權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所有這樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。