專利名稱：具有級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的掃描設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)，此系統(tǒng)具有一對沿主掃描方向設置的激光掃描光學系統(tǒng)，這一對系統(tǒng)通過控制而互相同步動作從而實現(xiàn)寬掃描線。更具體而言，本發(fā)明涉及的是具有這樣一種級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的掃描設備，在該系統(tǒng)中一個激光掃描光學系統(tǒng)的多面反射鏡的轉動與另一激光掃描光學系統(tǒng)的多面反射鏡的轉動同步以便防止由一對激光掃描光學系統(tǒng)分別生成的掃描線對在主掃描方向上互相錯位。
具有多個沿主掃描方向設置的激光掃描光學系統(tǒng)以實現(xiàn)寬掃描線的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)已為業(yè)界所公知。此種掃描光學系統(tǒng)披露于1986年1月20日出版的日本公開專利No.61-11720中。該專利文獻中披露一種具有一對激光掃描光學系統(tǒng)的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)，其中的一對激光掃描光學系統(tǒng)各有一個激光束發(fā)射器、一個用作偏轉裝置的多面反射鏡、一個fθ透鏡等等。這一對激光掃描光學系統(tǒng)通過同步驅動而分別向光導電鼓的光導電面(掃描平面)上的一條平行于光導電鼓的軸向方向的公共線發(fā)射激光束。這一對掃描激光束分別掃描光導電面上的兩個鄰接區(qū)域以便在寬的區(qū)域內(nèi)在主掃描方向上掃描光導電鼓的光導電面。
在此種級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)中有一個根本的問題需要克服。就是如何才能使級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的一個激光掃描光學系統(tǒng)所發(fā)射的掃描激光束在光導電鼓上產(chǎn)生的掃描線準確地與級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的另一個激光掃描光學系統(tǒng)所發(fā)射的掃描激光束在光導電鼓上產(chǎn)生的另一條掃描線對齊，以使兩條掃描線在主掃描方向上既不會分開也不會重疊，也就是要利用兩條單獨的掃描線形成一條連續(xù)的掃描直線。
一對激光掃描光學系統(tǒng)中的每一個所提供的fθ透鏡或透鏡組經(jīng)常是用塑料制作以降低生產(chǎn)成本。業(yè)界公知塑料透鏡容易由于溫度和濕度等的變化而發(fā)生變形或造成折射本領的改變。因此，在溫度和濕度等發(fā)生這種變化的情況下，由相應的多面反射鏡轉動一規(guī)定的轉角(即經(jīng)過一預定的時間間隔)所產(chǎn)生的掃描線的長度，即使在多面反射鏡以固定速度轉動時，也會發(fā)生改變。當掃描線出現(xiàn)這種長度變化時，上述的須要對齊而形成連續(xù)的掃描直線的掃描線對會在主掃描方向上互相分開或重疊。在圖2中，由多面反射鏡24A和24B偏轉用于掃描鼓10(鼓10的光導電面)的各掃描激光束分別由實線1、點劃線2和虛線3代表。實線1所描繪的掃描激光束是在各fθ透鏡不發(fā)生變形或折射本領改變的情況下的掃描激光束，因而產(chǎn)生一條連續(xù)掃描直線而掃描線對不會在主掃描方向(圖2中的水平方向)上互相分開或互相重疊。由點劃線2描繪的掃描激光束是在掃描線對中的每條掃描線的長度由于各fθ透鏡中的變形而減小并因而生成不連續(xù)的掃描線使掃描線在主掃描方向上互相分開時的掃描激光束。由虛線3描繪的掃描激光束是在掃描線對中的每條掃描線的長度由于各fθ透鏡中的變形而增加并因而生成連續(xù)的掃描線使掃描線在主掃描方向上互相重疊時的掃描激光束。
本發(fā)明的首要目的是提供一種具有級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的掃描設備，在該系統(tǒng)中一對激光掃描光學系統(tǒng)中的一個所發(fā)射的掃描激光束產(chǎn)生的掃描線與另一激光掃描光學系統(tǒng)所產(chǎn)生的另一掃描線可以避免在掃描面的主掃描方向上互相錯位。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種具有級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的掃描設備。此掃描設備包括一第一激光掃描光學系統(tǒng)，用于偏轉第一掃描激光束以使其掃描掃描面并在根據(jù)第一給定圖象數(shù)據(jù)對第一掃描激光束進行調制時生成第一掃描線；一第二激光掃描光學系統(tǒng)，用于偏轉第二掃描激光束以使其掃描掃描面并在根據(jù)第二給定圖象數(shù)據(jù)對第二掃描激光束進行調制時生成第二掃描線，其中第一和第二激光掃描光學系統(tǒng)的設置使得第一掃描線和第二掃描線在主掃描方向上在其接觸點對齊并形成一條單一的掃描線；一固定于一個位置用來在第一掃描激光束開始生成第一掃描線之前檢測第一掃描激光束的第一激光束檢測器；一固定于一個位置用來在第一掃描激光束完成生成第一掃描線之后檢測第一掃描激光束的第二激光束檢測器；用于測量第一激光束檢測器的檢測時間和第二激光束檢測器的檢測時間之間的時間間隔的測量裝置；用于比較此時間間隔的對應值與預定值以便確定第一激光束檢測器的檢測時間和第一掃描線開始生成的時間之間的延時間隔的確定裝置；以及一個用于根據(jù)該延時間隔調節(jié)第一掃描線開始生成時間的調節(jié)裝置。
最好是此掃描設備還包括一固定于一個位置用來在第二掃描激光束開始生成第二掃描線之前檢測第二掃描激光束的第三激光束檢測器；一固定于一個位置用來在第二掃描激光束完成生成第二掃描線之后檢測第二掃描激光束的第四激光束檢測器；用于測量第三激光束檢測器的檢測時間和第四激光束檢測器的檢測時間之間的第二時間間隔的第二測量裝置；用于比較此第二時間間隔的對應值與預定值以便確定第三激光束檢測器的檢測時間和第二掃描線開始生成的時間之間的第二延時間隔的第二確定裝置；以及一個用于根據(jù)該第二延時間隔調節(jié)第二掃描線開始生成時間的第二調節(jié)裝置。
最好是第一激光掃描光學系統(tǒng)包括一多面反射鏡用于偏轉第一掃描激光束，而同時第二激光掃描光學系統(tǒng)包括一第二多面反射鏡用于偏轉第二掃描激光束。
最好是第一多面反射鏡偏轉第一掃描激光束以掃描上述掃描面的一部分并生成第一掃描線，同時第二多面反射鏡偏轉第二掃描激光束以掃描上述掃描面的另一部分并生成第二掃描線，同時第一激光束檢測器在第一掃描激光束掃描該掃描面的一部分之前檢測第一掃描激光束，而同時第二激光束檢測器在第一掃描激光束完成生成掃描該掃描面的一部分之后檢測第一掃描激光束。
最好是第一多面反射鏡偏轉第一掃描激光束以掃描上述掃描面的一部分并生成第一掃描線，同時第二多面反射鏡偏轉第二掃描激光束以掃描上述掃描面的另一部分并生成第二掃描線，同時第一激光束檢測器在第一掃描激光束掃描該掃描面的一部分之前檢測第一掃描激光束，同時第二激光束檢測器在第一掃描激光束完成生成掃描該掃描面的一部分之后檢測第一掃描激光束，同時第三激光束檢測器在第二掃描激光束掃描該掃描面的另一部分之前檢測第二掃描激光束，而同時第四激光束檢測器在第二掃描激光束完成生成掃描該掃描面的另一部分之后檢測第二掃描激光束。
最好是第一和第二多面反射鏡在相反的轉動方向上轉動以使第一和第二掃描激光束分別從掃描面接近中央處開始在相反方向上向著相對的兩端掃描此掃描面的一部分和另一部分。
下面參考附圖對本發(fā)明詳細描述，在附圖中相似的部件用相似的標號表示，并且其中

圖1是應用本發(fā)明的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)實施例的透視圖，其中示出的只是其基本零件；圖2是圖1所示的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的一部分的平面圖；圖3是用于控制圖1所示的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的線路的第一實施例的框圖；圖4是用于控制圖1所示的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的線路的第二實施例的框圖；圖5是用于控制圖1所示的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的線路的第三實施例的框圖；圖6是用于控制圖1所示的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的線路的第四實施例的框圖。
圖1示出用于掃描激光束打印機(掃描設備)的光導電鼓(轉動部件)10的光導電面的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的一個實施例。這一級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)具備一對激光掃描光學系統(tǒng)，即一個第一掃描光學系統(tǒng)20A和第二掃描光學系統(tǒng)20B。第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B每個都設計成為非遠心系統(tǒng)，所以由第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B的每一個所發(fā)射的掃描激光束相對鼓10的光導電面的入射角根據(jù)掃描激光束掃描光點在光導電面上的主掃描方向上的位置的變化而改變。第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B具有同樣的光學零件，即第一掃描光學系統(tǒng)20A具有激光準直單元21A作為激光束發(fā)生器、圓柱透鏡23A、多面反射鏡(掃描激光束偏轉器)24A、fθ透鏡組25A、輔助透鏡26A及鏡27A，而第二掃描光學系統(tǒng)20B具有激光準直單元21B作為激光束發(fā)射器、圓柱透鏡23B、多面反射鏡(掃描激光束偏轉器)24B、fθ透鏡組25B、輔助透鏡26B及反射鏡27B。從圖1可以看出，每個fθ透鏡組25A和25B由兩個透鏡零件組成。在級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的本實施例中，在每個fθ透鏡組中的兩個透鏡零件至少有一個是塑料透鏡零件。第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B在平行于鼓10的軸向方向上并排設置并由一公共機殼35的內(nèi)平面支持。
激光準直單元21A和21B完全相同。激光準直單元21A和21B中每個都具有一個激光二極管LD和用于使激光二極管發(fā)射的激光束準直的準直透鏡組(未示出)。在第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B的每一個中，由激光二極管LD發(fā)射的激光束通過準直透鏡組準直。之后，此準直激光束入射到位于相應激光準直單元21A或21B前方的圓柱透鏡23A或23B上。每個圓柱透鏡23A或23B在子掃描方向具有一光焦度，所以入射到圓柱透鏡上的激光束通過此透鏡在要投射到相應多面反射鏡24A或24B的方向上聚焦。每個多面反射鏡24A和24B都轉動，因而入射到其上的激光束在主掃描方向上偏轉并分別通過fθ透鏡組25A和25B以及輔助透鏡26A和26B射向反射鏡27A和27B。其后，入射到反射鏡27A和27B上的激光束由其反射到光導電鼓10上并在主掃描方向上對之掃描。
每個輔助透鏡26A和26B都主要在子掃描方向上具有一光焦度。為了減小分級掃描光學系統(tǒng)的大小，可以去掉輔助透鏡26A和26B。在這種情況下，fθ透鏡組25A和25B的設計須要改變使之分別具有與原來的fθ透鏡組25A和25B和輔助透鏡26A和26B的合成光焦度相等的光焦度。輔助透鏡26A和26B和反射鏡27A和27B只在圖1中示出。
多面反射鏡24A沿順時針方向轉動，而多面反射鏡24B沿逆時針方向轉動，按圖2所示。即多面反射鏡24A或24B沿相對方向轉動以便從其接近中央處在相對方向上向其各自的相對的端部掃描鼓10的光導電面。
反射鏡28A固定設置在機殼35上，其位置使之能夠在多面反射鏡24A轉動時每次掃描的掃描激光束通過輔助透鏡26A入射到鼓10的光導電面之前接收到由fθ透鏡組25A所發(fā)射的掃描激光束。由反射鏡28A反射的激光束入射到固定設置在機殼35上與反射鏡28A相對位置的激光偏轉器(BD)29A上。因此，由第一掃描光學系統(tǒng)20A產(chǎn)生的每次掃描的開始由激光束檢測器29A通過反射鏡28A檢測。
與此類似，反射鏡28B固定設置在機殼35上，其位置使之能夠在多面反射鏡24B轉動時每次掃描的掃描激光束通過輔助透鏡26B入射到鼓10的光導電面之前接收到由fθ透鏡組25B所發(fā)射的掃描激光束。由反射鏡28B反射的激光束入射到固定設置在機殼35上與反射鏡28B相對位置的激光偏轉器(BD)29B上。因此，由第一掃描光學系統(tǒng)20B產(chǎn)生的每次掃描的開始由激光束檢測器29B通過反射鏡28B檢測。
激光束檢測器(SOE)31A固定設置在機殼35上，其位置在激光束檢測器2 9A的附近使之能夠在多面反射鏡24A轉動時每次掃描的掃描激光束完成一次掃描之后接收到由fθ透鏡組25A所發(fā)射的掃描激光束。因此，由第一掃描光學系統(tǒng)20A產(chǎn)生的每次掃描的完成由激光束檢測器31A檢測。
與此類似，激光束檢測器(SOE)31B固定設置在機殼35上，其位置在激光束檢測器29B的附近使之能夠在多面反射鏡24B轉動時每次掃描的掃描激光束完成一次掃描之后接收到由fθ透鏡組25B所發(fā)射的掃描激光束。因此，由第一掃描光學系統(tǒng)20B產(chǎn)生的每次掃描的完成由激光束檢測器31B檢測。
每個激光準直單元21A和21B的激光二極管LD都由一處理器(未示出)根據(jù)給定的圖象數(shù)據(jù)使激光發(fā)射通斷而在鼓10的光導電面上寫入相應的圖象(電荷潛像)，并在其后根據(jù)通常的電子照相法將這一畫在鼓10的光導電面上的圖象轉移到普通紙上。輸入到上述處理器中的圖象數(shù)據(jù)可以是由計算機(未示出)提供的。對多面反射鏡24A和24B的控制是同步的，以使在鼓10的光導電面上，由多面反射鏡24A和24B所偏轉的掃描激光束的各光點在主掃描方向上從接近中央處向相對方向互相分開運動而在鼓10的光導電面上形成一條寬掃描線(由掃描線對構成)。借助與多面反射鏡24A和24B中每一個的轉動運動同步的光導電鼓10的轉動運動，在鼓10的光導電面上可以寫入一系列的寬掃描線，從而在鼓10的光導電面上得到一定的圖象(電荷潛像)。
圖3示出用于控制圖1中示出的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的電路的第一實施例。此第一實施例的特征在于其掃描開始位置調節(jié)過程。在此過程中，在第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B的每一個中，對激光束檢測器29A(或29B)的檢測時間和激光束檢測器31A(或31B)的檢測時間之間的時間間隔進行測量以確定相應的掃描激光束在鼓10的光導電面上產(chǎn)生的掃描線的寬度，并根據(jù)所確定的寬度大小在主掃描方向上適當調節(jié)在鼓10的光導電面上寫入每條掃描線的掃描開始位置(即掃描激光束的通/斷調制在鼓10的光導電面上開始的位置)，從而使掃描線對相應的相對的端部在主掃描方向上既不互相分開也不互相重疊。例如，在第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B中測得的時間間隔由于，比如，塑料制作的fθ透鏡的變形而使之比原來的時間間隔(參考時間間隔)為短時，如果給出用來在鼓10上寫入掃描線的時間間隔等于原來時間間隔時，則表示掃描激光束的將會是虛線3。反之，在第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B中測得的時間間隔由于，比如，塑料制作的fθ透鏡的變形而使之比原來的時間間隔(參考時間間隔)為長時，如果給出用來在鼓10上寫入掃描線的時間間隔等于原來時間間隔時，則表示掃描激光束的將會是點劃線2。在控制電路的第一實施例中，在第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B中的每一個中，可通過對激光束檢測器29A(或29B)的檢測時間和激光束檢測器31A(或31B)的檢測時間之間的時間間隔進行檢測，可在主掃描方向上適當調節(jié)在鼓10的光導電面上寫入的每條掃描線的掃描開始位置。
第一和第二多面反射鏡24A和24B分別由第一和第二電動機單元55A和55B轉動。當?shù)谝缓偷诙妱訖C單元55A和55B在電源開關接通而開始動作時，對電動機單元55A和55B每一個進行控制，即利用由接受時鐘脈沖發(fā)生器51發(fā)出的時鐘脈沖的分頻器53發(fā)出的共同時鐘脈沖輸出使之轉動。分頻器53發(fā)出的時鐘脈沖輸出直接輸入到第一電動機單元55A，并且同時分頻器53發(fā)出的時鐘脈沖輸出通過多路調制器67輸入到第二電動機單元55B。在電源開關接通后多路調制器67立即對由分頻器53輸入的時鐘脈沖進行調節(jié)，而僅僅是使輸入的時鐘脈沖通過它輸入到第二電動機單元55B。每個電動機單元55A、55B中都裝設有驅動軸上固定有相應的多面反射鏡24A和24B的電動機。
激光束檢測器29A在激光束檢測器29A檢測到掃描激光束時輸出一個脈沖到下面各電路相位檢測電路57A、掃描線寬度確定電路71A、延遲電路79A和相差檢測器59。與此類似，激光束檢測器29B在激光束檢測器29B檢測到掃描激光束時輸出一個脈沖到下面各電路相位檢測電路57B、掃描線寬度確定電路71B、延遲電路79B和相差檢測器59。
由激光束檢測器29A和29B輸出的信號分別輸入到延遲電路79A和79B，從而使由激光束檢測器29A和29B輸出的信號每一個都延遲一指定的時間間隔(延時值)而輸入到上述的處理器(未示出)。延遲電路79A和79B每一個都由相應的延時值確定電路77A或77B輸入一時間間隔值(延時值)。由激先束檢測器29A和29B輸出的信號作為水平同步脈沖HSYNC通過延遲電路79A和79B輸入到處理器，從而利用這些信號作為開始寫入主掃描數(shù)據(jù)的動作參考信號，即寫入每一主掃描線的動作參考信號。也就是說，每經(jīng)過一預定時間間隔，處理器就動作以進行一次掃描(即在鼓10上寫入一條在主掃描方向上延伸的水平線)。每當在鼓10上畫完一條水平線時，光導電鼓10就轉動一與一條水平線相應的預定的轉動量，從而可在鼓10上寫入下一條水平線。
相差檢測器59根據(jù)從激光束檢測器29A和29B輸入的信號確定由激光束檢測器29A輸出的信號相位和由激光束檢測器29B輸出的信號相位之間的相差而向LPF(低通濾波器)61和“與”門69兩者各輸出一相差表示電壓。此處所用的術語“相差表示電壓”指的是表示相差量值的電壓。
根據(jù)第二電動機單元55B的PLL(鎖相環(huán))控制從第二電動機單元55B輸出一個要輸入到“與”門69的鎖定信號。于是，在既輸入由相差檢測器59輸出的相位匹配表示信號又輸入由第二電動機單元55B輸出的鎖定信號時，“與”門69就向上述的處理器輸出一閉塞信號。在輸入由“與”門69輸出的閉塞信號后處理器開始掃描動作。
在由激光束檢測器29B輸出的信號相位是在由激光束檢測器29A輸出的信號相位之后時，相差檢測器59輸出一正的相差表示電壓到LPF 61。反之，在由激光束檢測器29B輸出的信號相位是在由激光束檢測器29A輸出的信號相位之前時，相差檢測器59輸出一負的相差表示電壓到LPF 61。
在輸入由相差檢測器59輸出的相差表示電壓之后，LPF 61將相差表示電壓轉換為與相差表示電壓的量值相應的直流電壓。之后，LPF 61將直流電壓輸出到VCO(電壓控制振蕩器)63。VCO 63根據(jù)從LPF 61輸入的直流電壓改變其輸出的時鐘脈沖頻率以便向多路調制器67輸出改變了的時鐘脈沖頻率。多路調制器67將輸入的時鐘脈沖輸出到第二電動機單元55B，而第二電動機單元55B以根據(jù)由多路調制器67輸入的時鐘脈沖確定的速度轉動第二多面反射鏡24B。當由LPF 61輸入的電壓是高電壓時，VCO 63輸出高頻脈沖到多路調制器67；而當由LPF 61輸入的電壓是低電壓時，VCO 63輸出低頻脈沖到多路調制器67。多路調制器67根據(jù)由VCO 63輸入的時鐘脈沖調節(jié)由分頻器53輸入的時鐘脈沖以輸出經(jīng)過調節(jié)的時鐘脈沖到第二電動機單元55B。因此，在從激光束檢測器29B輸出的信號相位在激光束檢測器29A的之后時，第二電動機單元55B的轉速增加。反之，在從激光束檢測器29B輸出的信號相位在激光束檢測器29A的之前時，第二電動機單元的轉速減小。結果，第二多面反射鏡24B的轉動相位與第一多面反射鏡24A的轉動相位重合。
當沒有從第一電動機單元55A接收到用于由第一電動機單元55A進行的PLL控制的鎖定信號、或者從相位檢測電路57A和57B同時分別接收到信號時、甚至從第一電動機單元55A接收到鎖定信號時，多路調制器67將把從分頻器53輸入的時鐘脈沖送往第二電動機單元55B。在從第一電動機單元55A接收鎖定信號時，當未同時從相位檢測電路57A和57B接收到相應各信號時，多路調制器67將把從VCO 63輸入的時鐘脈沖送往第二電動機單元55B。其后，當檢測到由激光束檢測器29B輸出的信號相位與由激光束檢測器29A輸出的信號相位匹配時，多路調制器67將使從分頻器53處接收到的脈沖通過它輸入到第二電動機單元55B，從而使電動機單元55A和55B受到同步控制而以同一時鐘頻率轉動。
在電動機單元55A和55B每一個的轉動都進入穩(wěn)定狀態(tài)并且PLL(鎖相環(huán))已經(jīng)開始之后，上述的掃描開始位置調節(jié)過程就開始。
在此過程中，掃描線寬度確定電路71A首先測量激光束檢測器29A的檢測時間和激光束檢測器31A的檢測時間之間的時間間隔以確定由相應的掃描激光束在鼓10的光導電面上產(chǎn)生的掃描線的寬度。之后，掃描線寬度確定電路71A將確定的寬度值輸出到存儲此值的存儲器73A。與此類似，掃描線寬度確定電路71B首先測量激光束檢測器29B的檢測時間和激光束檢測器31B的檢測時間之間的時間間隔以確定由相應的掃描激光束在鼓10的光導電面上產(chǎn)生的掃描線的寬度。之后，掃描線寬度確定電路71B將確定的寬度值輸出到存儲此值的存儲器73B。
將與所確定的寬度值進行比較的參考寬度值(參考值)也存儲于各存儲器73A和73B中。參考寬度值可預先存儲于一存儲器(未示出)如EEPROM之中，或者由一雙列直插式開關設定而將從參考寬度值輸入到每個存儲器73A和73B。
比較器75A將參考寬度值和與從存儲器73A輸入的經(jīng)過確定的寬度值進行比較以確定兩值的差值。之后，比較器75A輸出所確定的差值到延時值確定電路77A。此預定時間間隔值(延時值)作為參考延時值預先輸入到延時值確定電路77A。此延時值確定電路77A確定根據(jù)輸入的參考延時值和輸入的差值確定合適的延時值以便將確定的合適延時值輸出到延時電路79A。借助輸入有合適的延時值的延時電路79A，由第一掃描光學系統(tǒng)20A產(chǎn)生的各掃描線的寫入掃描開始位置(下稱“第一開始位置”)可經(jīng)過適當?shù)恼{節(jié)而定位于在fθ透鏡組25A根本未變形時第一開始位置所處的原來位置。
與此類似，比較器75B將參考寬度值和與從存儲器73B輸入的經(jīng)過確定的寬度值進行比較以確定兩值的差值。之后，比較器75B輸出所確定的差值到延時值確定電路77B。此預定時間間隔值(延時值)作為參考延時值預先輸入到延時值確定電路77B。此延時值確定電路77B確定根據(jù)輸入的參考延時值和輸入的差值確定合適的延時值以便將確定的合適延時值輸出到延時電路79B。借助輸入有合適的延時值的延時電路79B，由第二掃描光學系統(tǒng)20B產(chǎn)生的各掃描線的寫入掃描開始位置(下稱“第二開始位置”)可經(jīng)過適當?shù)恼{節(jié)而定位于在塑料制作的fθ透鏡組25B根本未變形時第二開始位置所處的原來位置。
由上所述可以了解，根據(jù)此控制的電路第一實施例所特有的掃描開始位置調節(jié)過程，第一和第二開始位置的每一個都經(jīng)過適當?shù)恼{節(jié)以定位于相應的原來位置，于是掃描線對的相對端在主掃描方向上既不分開也不重疊。結果就可以利用兩條單獨的掃描線形成一條連續(xù)的掃描直線。
圖4示出用于控制圖1中所示出的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的電路第二實施例。在控制電路第一實施例的掃描開始位置調節(jié)過程中，掃描線對中之一的寬度和另一掃描線的寬度是互相獨立地確定的，，并且第一和第二開始位置是根據(jù)所確定的相應的寬度的大小互相獨立地進行調節(jié)的，而其中只有掃描線對中由第一掃描光學系統(tǒng)20A所產(chǎn)生的那一條的寬度是確定了的，而第一和第二開始位置每一個都是在控制電路的第二實施例中的掃描開始位置調節(jié)過程中根據(jù)所確定的同一寬度的大小確定。掃描線對中的任何一條的寬度都可以被認為是與另一條的寬度基本相同，因為第一和第二掃描光學系統(tǒng)20A和20B每一個在級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的本實施例中都是由同樣的光學零件構成的，所以可以預期根據(jù)控制電路的第二實施例可以獲得類似的效果。
在控制電路的第二實施例中沒有設置在控制電路的第一實施例中所設置的激光束檢測器31B、掃描線寬度確定電路71B、存儲器73B、比較器75B和延時值確定電路77B。然而，在控制電路的第二實施例中設置有延時值確定電路77B2用來根據(jù)輸入的參考延時值和輸入的差值確定合適的延時值以便向延時電路79B輸出所確定的合適的延時值。延時值確定電路77B2從比較器75A輸入所確定的差值。因此，在此第二實施例中比較器75A向延時值確定電路77A和77B2中的每一個提供的經(jīng)過確定的差值都是相同的。
圖5示出用于控制圖1中所示出的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的電路第三實施例。在第一和第二實施例中的任何一個的掃描開始位置調節(jié)過程中第一和第二開始位置每一個都可調節(jié)，而在第三實施例的掃描開始位置調節(jié)過程中只有由第一掃描光學系統(tǒng)20A所產(chǎn)生的掃描線對中的那一條的寬度是確定了的，并且只有第二開始位置可根據(jù)所確定的寬度的一倍大小相對于第一開始位置進行調節(jié)。
在控制電路的第三實施例中沒有設置在控制電路的第一實施例中所設置的激光束檢測器31B、掃描線寬度確定電路71B、存儲器73B、比較器75B和延時值確定電路77B。此外，也沒有設置在控制電路的第一實施例中設置的延時電路79A和79B。然而，在控制電路的第三實施例中設置有延時值確定電路77A2和延時電路79。延時電路79輸入從激光束檢測器29B輸出的一個信號和從延時值確定電路77A2輸出的延時值。延時值確定電路77A2根據(jù)輸入的參考延時值和輸入差值的一倍的大小確定合適的延時值以便向延時電路79輸出合適的延時值，結果激光束檢測器29B輸出的信號受到等于與所確定的合適的延時值相應的時間間隔延時而輸入到處理器(未示出)。根據(jù)這樣的一種掃描開始位置調節(jié)過程，可以預期獲得與第一實施例類似的效果。
圖6示出用于控制圖1中所示出的級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的電路第四實施例。在第四實施例中的掃描開始位置調節(jié)過程中，掃描線對中一條的寬度(第一寬度)和另一條掃描線的寬度(第二寬度)每一個都被確定。之后分別確定第一寬度和相應的參考寬度的差(第一差)以及第二寬度和相應的參考寬度的差(第二差)，并且只有第二開始位置是相對于第一開始位置根據(jù)第一和第二差的和值(差值)進行調節(jié)。
在控制電路的第四實施例中沒有設置在控制電路的第一實施例中所設置的延時值確定電路77A和77B以及延時電路79A和79B。然而，在控制電路的第四實施例中設置有延時電路794和延時值確定電路774。比較器75A向延時值確定電路774輸出所確定的差值。延時值確定電路774根據(jù)輸入的參考延時值和從比較器75A和75B輸入的上述各差值的和值確定合適的延時值。之后，延時值確定電路774向延時電路794輸出經(jīng)過確定的延時值。結果，從激光束檢測器29B輸出的信號受到等于與所確定的合適的延時值相應的指定的時間間隔的延時而輸入到處理器(未示出)。根據(jù)此種掃描開始位置調節(jié)過程可以預期獲得與第一實施例類似的效果。
在控制電路的第一和第四實施例的每一個中間，一當存儲器73A和73B中的每一個存儲了從相應的掃描線寬度確定電路71A或71B所輸出的經(jīng)過確定的寬度值時，從此時起所存儲的這一經(jīng)過確定的寬度值和預先存儲的寬度值就可以一同繼續(xù)由相應的比較器75A和75B使用。
與此類似，在控制電路的第二和第三實施例的每一個中間，一當存儲器73A和73B中的每一個存儲了從相應的掃描線寬度確定電路71A所輸出的經(jīng)過確定的寬度值時，從此時起所存儲的這一經(jīng)過確定的寬度值和預先存儲的寬度值就可以一同繼續(xù)由相應的比較器75A使用。
根據(jù)控制電路的第一至第四實施例中的任何一個，至少第一和第二開始位置中的一個是可以調節(jié)的，從而使掃描線對的相對端在主掃描方向上既不會互相分開也不會互相重疊，因而可以形成一條在掃描線對中間沒有缺口或重疊的連續(xù)掃描直線。另外，根據(jù)控制電路的第一至第四實施例中的任何一個，在第一多面反射鏡24A的轉動相位和第二多面反射鏡24B的轉動相位之間出現(xiàn)相差時，也即在第一和第二多面反射鏡24A和24B之間出現(xiàn)轉速差時，相差由相差檢測器59根據(jù)從激光束檢測器29A和29B輸入的信號確定；與此相差量值相應的時鐘脈沖通過LPF 61和VCO 63生成；并且第二電動機單元55B受到控制，由生成的時鐘脈沖轉動，從而消除第一多面反射鏡24A的轉動和第二多面反射鏡24B的轉動之間出現(xiàn)的相差。
在控制電路的第一和第二實施例的每一個中間，除了上述的激光束檢測器29A(或29B)的檢測時刻和掃描線畫線開始時刻之間的時間間隔可通過延時電路79A(或79B)調節(jié)的過程之外，第一和第二開始位置也可以另外根據(jù)測得的激光束檢測器29A(或29B)的檢測時刻和激光束檢測器31A(或31B)的檢測時刻之間的時間間隔與參考時間間隔的比值而調節(jié)。
與此類似，在控制電路的第三和第四實施例的每一個中間，除了上述的激光束檢測器29A(或29B)的檢測時刻和掃描線畫線開始時刻之間的時間間隔可通過延時電路79(或794)調節(jié)的過程之外，第一和第二開始位置也可以另外根據(jù)測得的激光束檢測器29A(或29B)的檢測時刻和激光束檢測器31A(或31B)的檢測時刻之間的時間間隔與參考時間間隔的比值而調節(jié)。
在控制電路的第一至第四實施例的每一個中間，掃描開始位置調節(jié)過程不僅可以在電源開關接通時執(zhí)行，也可以在一張(普通)紙上的所有掃描線寫入之后或在電源接通而掃描設備處于空閑時間執(zhí)行。
雖然多面反射鏡24A和24B是在相反方向上轉動來從其接近中央處在相反方向上向相對的兩端掃描鼓10的光導電面，但多面反射鏡24A和24B也可以在同一轉動方向上掃描鼓10的光導電面。
對上面所描述的本發(fā)明的具體實施例可以做出在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的明顯的改變。這里所包含的全部內(nèi)容是說明性的并且不對本發(fā)明的范圍構成任何限制。
權利要求
1.一種具有級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的掃描設備，其構成包括用于根據(jù)第一給定圖象數(shù)據(jù)對第一掃描激光束進行調制來偏轉上述第一掃描激光束以掃描掃描面從而生成第一掃描線的第一激光掃描光學系統(tǒng)；用于根據(jù)第二給定圖象數(shù)據(jù)對第二掃描激光束進行調制來偏轉上述第二掃描激光束以掃描上述掃描面從而生成第二掃描線的第二激光掃描光學系統(tǒng)，其中上述第一和第二激光掃描光學系統(tǒng)的設置使得上述第一掃描線和上述第二掃描線在主掃描方向上在其接觸點對齊并形成一條單一的掃描線；一固定于一個位置用來在上述第一掃描激光束開始生成上述第一掃描線之前檢測上述第一掃描激光束的第一激光束檢測器；一固定于一個位置用來在上述第一掃描激光束完成生成上述第一掃描線之后檢測上述第一掃描激光束的第二激光束檢測器；用于測量上述第一激光束檢測器的檢測時間和上述第二激光束檢測器的檢測時間之間的時間間隔的測量裝置；用于比較上述時間間隔的對應值與預定值以便確定上述第一激光束檢測器的上述檢測時間和上述第一掃描線開始生成的時間之間的延時間隔；以及一個用于根據(jù)上述延時間隔調節(jié)上述第一掃描線開始生成的上述時間的調節(jié)裝置。
2.根據(jù)權利要求1的掃描設備，其構成還包括一固定于一個位置用來在上述第二掃描激光束開始生成上述第二掃描線之前檢測上述第二掃描激光束的第三激光束檢測器；一固定于一個位置用來在上述第二掃描激光束完成生成上述第二掃描線之后檢測上述第二掃描激光束的第四激光束檢測器；用于測量上述第三激光束檢測器的檢測時間和上述第四激光束檢測器的檢測時間之間的第二時間間隔的第二測量裝置；用于比較上述第二時間間隔的對應值與預定值以便確定上述第三激光束檢測器的上述檢測時間和上述第二掃描線開始生成的時間之間的第二延時間隔；以及一個用于根據(jù)上述第二延時間隔調節(jié)上述第二掃描線開始生成的上述時間的第二調節(jié)裝置。
3.根據(jù)權利要求1的掃描設備，其中上述第一激光掃描光學系統(tǒng)包括一多面反射鏡用于偏轉上述第一掃描激光束，而同時上述第二激光掃描光學系統(tǒng)包括一第二多面反射鏡用于偏轉上述第二掃描激光束。
4.根據(jù)權利要求3的掃描設備，其中上述第一多面反射鏡偏轉上述第一掃描激光束以掃描上述掃描面的一部分并生成上述第一掃描線，其中上述第二多面反射鏡偏轉上述第二掃描激光束以掃描上述掃描面的另一部分并生成上述第二掃描線，其中上述第一激光束檢測器在上述第一掃描激光束掃描上述掃描面的上述一部分之前檢測上述第一掃描激光束，而其中上述第二激光束檢測器在上述第一掃描激光束完成生成掃描上述掃描面的上述一部分之后檢測上述第一掃描激光束。
5.根據(jù)權利要求2的掃描設備，其中上述第一激光掃描光學系統(tǒng)包括一多面反射鏡用于偏轉上述第一掃描激光束，而同時上述第二激光掃描光學系統(tǒng)包括一第二多面反射鏡用于偏轉上述第二掃描激光束。
6.根據(jù)權利要求5的掃描設備，其中上述第一多面反射鏡偏轉上述第一掃描激光束以掃描上述掃描面的一部分并生成上述第一掃描線，其中上述第二多面反射鏡偏轉上述第二掃描激光束以掃描上述掃描面的另一部分并生成上述第二掃描線，其中上述第一激光束檢測器在上述第一掃描激光束掃描上述掃描面的上述一部分之前檢測上述第一掃描激光束，其中上述第二激光束檢測器在上述第一掃描激光束完成生成掃描上述掃描面的上述一部分之后檢測上述第一掃描激光束，其中上述第三激光束檢測器在上述第二掃描激光束掃描上述掃描面的上述另一部分之前檢測上述第二掃描激光束，而其中上述第四激光束檢測器在上述第二掃描激光束完成生成掃描上述掃描面的上述另一部分之后檢測上述第二掃描激光束。
7.根據(jù)權利要求4的掃描設備，其中上述第一和第二多面反射鏡在相反的轉動方向上轉動以使上述第一和第二掃描激光束分別從上述掃描面接近中央處開始在相反方向上向著相對的兩端掃描上述掃描面的上述一部分和上述另一部分。
8.根據(jù)權利要求6的掃描設備，其中上述第一和第二多面反射鏡在相反的轉動方向上轉動以使上述第一和第二掃描激光束分別從上述掃描面接近中央處開始在相反方向上向著相對的兩端掃描上述掃描面的上述一部分和上述另一部分。
9.根據(jù)權利要求1的掃描設備，其構成還包括一固定于一個位置用來在上述第二掃描激光束開始生成上述第二掃描線之前檢測上述第二掃描激光束的第三激光束檢測器；一固定于一個位置用來在上述第二掃描激光束完成生成上述第二掃描線之后檢測上述第二掃描激光束的第四激光束檢測器；用于測量上述第三激光束檢測器的檢測時間和上述第四激光束檢測器的檢測時間之間的第二時間間隔的第二測量裝置；一個用于根據(jù)該上述延時間隔調節(jié)上述第二掃描線開始生成的上述時間的第二調節(jié)裝置。
10.根據(jù)權利要求1的掃描設備，其中上述調節(jié)裝置根據(jù)上述延時間隔的兩倍的大小調節(jié)上述第一掃描線開始生成的上述時間。
11.根據(jù)權利要求1的掃描設備，其構成還包括一固定于一個位置用來在上述第二掃描激光束開始生成上述第二掃描線之前檢測上述第二掃描激光束的第三激光束檢測器；一固定于一個位置用來在上述第二掃描激光束完成生成上述第二掃描線之后檢測上述第二掃描激光束的第四激光束檢測器；用于測量上述第三激光束檢測器的檢測時間和上述第四激光束檢測器的檢測時間之間的第二時間間隔的第二測量裝置；和用于比較上述第二時間間隔的對應值與預定值以便確定上述第三激光束檢測器的上述檢測時間和上述第二掃描線開始生成的時間之間的上述第二延時間隔的第二確定裝置，其中上述調節(jié)裝置根據(jù)上述延時間隔和上述第二延時間隔調節(jié)上述第一掃描線開始生成的上述時間。
12.根據(jù)權利要求1的掃描設備，其構成還包括用于存儲上述延時間隔的裝置，其中上述調節(jié)裝置，在上述存儲裝置存儲了上述延時間隔之后，根據(jù)上述延時間隔繼續(xù)調節(jié)上述第一掃描線開始生成的上述時間。
13.根據(jù)權利要求2的掃描設備，其構成還包括一用于存儲上述第二延時間隔的第二裝置，其中上述調節(jié)裝置，在上述第二存儲裝置存儲了上述第二延時間隔之后，根據(jù)上述第二延時間隔繼續(xù)調節(jié)上述第二掃描線開始生成的上述時間。
14.根據(jù)權利要求1的掃描設備，其構成還包括用于根據(jù)上述第一和第二給定圖象數(shù)據(jù)分別調制上述第一和第二掃描激光束的處理器，其中所述處理器根據(jù)從所述調節(jié)裝置輸出的信號調制所述第一和第二掃描激光束的每一個。
15.根據(jù)權利要求1的掃描設備，其構成還包括一個鼓，在上述鼓的周邊有一上述掃描面。
16.根據(jù)權利要求1的掃描設備，其中上述第一和第二激光掃描光學系統(tǒng)由同樣的光學零件組成。
17.根據(jù)權利要求16的掃描設備，其中上述第一和第二激光掃描光學系統(tǒng)是對稱設置的。
全文摘要
一種具有級聯(lián)掃描光學系統(tǒng)的掃描設備,包括:第一激光掃描光學系統(tǒng);第二激光掃描光學系統(tǒng);其中第一和第二激光掃描光學系統(tǒng)設置成使得第一掃描線和第二掃描線在主掃描方向上在其接觸點對齊并形成一條單一的掃描線;第一激光束檢測器;第二激光束檢測器;時間間隔的測量裝置;延時間隔的確定裝置;以及一個用于根據(jù)該延時間隔調節(jié)第一掃描線開始生成時間的調節(jié)裝置。
文檔編號H04N1/192GK1187628SQ9810391
公開日1998年7月15日 申請日期1998年1月5日 優(yōu)先權日1997年1月6日
發(fā)明者高野正壽, 高杉英次, 菊地信司, 佐藤勉, 齋藤裕行, 荒木佳幸, 飯間光規(guī), 佐佐木隆, 飯冢隆之 申請人:旭光學工業(yè)株式會社