CN1278161C - 光束扫描装置 - Google Patents

Abstract

在此公开了一种成象系统中的光束扫描装置，其中将图象探头内的发光装置安置成垂直于光敏磁鼓的旋转轴，从而同时打印多条线并使得图象均匀。将光束扫描装置构造成由所述图象探头扫描的光束在光敏磁鼓上形成光点以便形成图象。图象探头包括发光装置和透镜系统。发光装置具有安置成垂直于所述光敏磁鼓的旋转轴的多个发光源，以便响应视频信号，输出多个光束。透镜系统允许从所述发光装置输出的所述多个光束沿所述光敏磁鼓表面的垂直方向，以线性形状在所述光敏磁鼓的表面上形成光点。在这种情况下，当在副扫描方向中看时，已经通过所述透镜系统的光束的焦点形成在所述光敏磁鼓的主轴线上，从而使得当在主扫描方向中看时，所述光束的光点以线性形状垂直地形成在所述光敏磁鼓的表面上。

Description

光束扫描装置

技术领域

本发明通常涉及成象系统中的光束扫描装置，更具体地说涉及成象系统中的光束扫描装置，其中将图象探头(image head)中的发光装置安置成垂直于光束扫描装置中的光敏磁鼓(photosensitive drum)的旋转轴，其中从图象探头扫描的光束在光敏磁鼓上形成光点以便形成图象，从而同时打印多条线并使图象均匀。

背景技术

通常，光束扫描装置是用于通过扫描光束以便在成象系统，例如激光打印机、发光二极管(LED)打印机、电子复印机、字处理机等等中的光电导体介质上形成光点的装置。

随着近年来趋于小型化的趋势，已经陆续研究和开发出具有微型化、高速和高分辨率特征的高速和高分辨率的成象系统、光束扫描装置以迎合成象系统的趋势。

成象系统的高速扫描装置根据光束扫描方式以及光束扫描装置的结构，分为使用f·θ透镜的的激光扫描型和图象探头打印型。

图1是表示使用f·θ透镜的传统激光扫描型光束扫描装置的视图。如图1所示，传统激光扫描型光束扫描装置包括激光二极管(LD)100、准直透镜101、圆柱透镜102、光学多面体103、光学多面体驱动马达104、f·θ透镜105、成象反射镜106、水平同步反射镜(horizontalsynchronizing mirror)108、以及光传感器109。LD100响应视频信号发射光束。准直透镜101将从LD100发射的光束转换成平行光束，以及圆柱透镜102将已经通过准直透镜101的平行光束转换成水平于扫描方向的线性光束。光学多面体103通过以恒定线速度移动线性光束来扫描已经通过圆柱透镜102的线性光束。光学多面体驱动马达104以恒定速度旋转光学多面体103。f·θ透镜105具有相对于光轴的某一折射率，并通过在主扫描方向中以恒定角速度偏转从光学多面体103反射的光束，并校正象差来将光束聚焦在扫描面上。反射镜106在预定方向中反射已经通过f·θ透镜105的光束以允许该光束在为成象表面的光敏磁鼓107的表面上形成光点。水平同步反射镜108水平反射已经通过f·θ透镜105的激光束。光传感器109接收从水平同步反射镜108反射的激光束并使激光束同步。

因此，将激光扫描型激光扫描装置构造成从LD输出的光束通过准直透镜以便转换成平行光束，通过圆柱透镜，在光学多面体的旋转轴的方向中聚焦平行光束，然后由以恒定角速度旋转的光学多面体反射，以及所反射的光束通过f·θ透镜，此后在光敏磁鼓上形成以便具有某一半径。在这种情况下，由于由在光敏磁鼓上形成的光点的半径确定打印机的分辨率，f·θ透镜的处理能力必须很优秀。

然而，在光束扫描装置中，通常必须考虑微型化和成本。因此，f·θ透镜由Y-复曲面透镜、象变透镜、自由形成的表面等等组成以便降低f·θ透镜的数量。即，处理诸如f·θ透镜的表面非常难，从而恶化其处理能力。因此，降低光束扫描装置的性能和分辨率。

此外，为获得光束的线性，必须降低θ。然而，必须增加f以便降低θ。因此，激光扫描型光束扫描装置的不利之处在于，如果f增加，光束扫描装置的大小增加，以致很难实现微型化打印机装置。

图2a至2c是表示使用图象探头扫描光敏磁鼓上的光束的传统图象探头打印型光束扫描装置的视图。

参考图2a和2b，光束扫描装置由光敏磁鼓200和包括平行于光敏磁鼓200的旋转轴安置的LD阵列211的图象探头210组成。

当由传送装置(未示出)在“S”方向中传送图象探头210时，响应输入视频信号，图象探头210中提供的多个LDs或LEDs发射多个光束，以及所发射的光束通过透镜阵列，诸如负透镜和正透镜，在光敏磁鼓200的表面上形成光点，如图2C所示。

这种图象探头打印型光束扫描装置的有利之处在于，由于能将图象探头210安置成更接近光敏磁鼓200，与使用f·θ透镜的激光扫描型光束扫描装置相比，能微型化光束扫描装置。

然而，图象探头打印型光束扫描装置的问题在于，由于将图象探头安置成平行于光敏磁鼓的旋转轴，打印速度由图象探头的传送速度而定，以致打印速度变为低于使用f·θ透镜的激光扫描型光束扫描装置的打印速度。另外，图象探头打印型光束扫描装置的问题在于，由于将LD阵列211安置在沿光敏磁鼓的轴向的行中的图象探头210中，因此，每次仅能打印一条线。另外，问题在于，如果增加图象探头的传送速度，增加了相关部件的成本以及降低分辨率。另外，有一种尝试是加宽用于接收在图象探头中的LDs以便允许沿光敏磁鼓的轴向扩展和安置LD阵列。然而，这种尝试的问题在于LDs的数量增加成为增加成本的因素，并且降低了LD阵列的组装精确度，从而恶化打印机的性能。

因此，根据图象探头打印型光束扫描装置，其中LD阵列安置成平行于光敏磁鼓的旋转轴，增加打印速度的其他努力包含成本、分辨率和打印机性能方面的基本问题。

发明内容

因此，紧记在现有技术中出现的上述问题做出了本发明，以及本发明的目的是提供光束扫描装置，其中将图象探头内的发光装置安置成垂直于光束扫描装置中的光敏磁鼓的旋转轴，其中从图象探头扫描的光束在光敏磁鼓上形成光点以便形成图象，从而同时打印两条或多条线并使图象均匀。

为实现上述目的，本发明提供光束扫描装置，其中从图象探头扫描的光束在光敏磁鼓上形成光点以便形成图象，图象探头包括由安置成垂直于光敏磁鼓的放置轴以便响应视频信号输出多个光束的多个发光源、以及用于允许从发光装置输出的多个光束沿其表面的垂直方向，以线性形状，在光敏磁鼓的表面上形成光点的透镜系统组成。

优选地，透镜系统由用于将从发光装置发射的多个光束转换成平行光束的准直透镜、用于在主扫描方向中，折射由准直透镜转换成平行光束的多个光束的圆柱透镜，以及用于将已经通过圆柱透镜的多个光束聚焦在光敏磁鼓上的正透镜组成。

另外，本发明提供光束扫描装置，其中从图象探头扫描的光束在光敏磁鼓上形成光点以便形成图象，图象探头包括发光源、用于将从发光源发射的光束转换成平行光束的准直透镜、用于调制由准直透镜转换成平行光束的光束以便生成多个光束的光调制器，以及用于允许从光调制器输出的多个光束沿其表面的垂直方向，以线性形状在光敏磁鼓的表面上形成光点的透镜系统组成。

优选地，透镜系统由用于在主扫描方向折射从光调制器输出的多个光束的圆柱透镜，以及用于将已经通过圆柱透镜的多个光束聚焦在光敏磁鼓上的正透镜组成。

附图说明

从下述结合附图的详细描述，将更容易理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：

图1是使用f·θ透镜，将光束扫描到光敏磁鼓上的传统激光扫描型光束扫描装置的透视图；

图2a至2c分别是使用图象探头，将光束扫描到光敏磁鼓上的传统图象探头打印型光束扫描装置的透视图、前视图和侧视图；

图3a和3b分别是根据本发明的光束扫描装置的透视图和前视图；

图4是表示根据本发明的图象探头的内部的视图；

图5和6是表示根据本发明的图象探头的部分示意图；

图7是表示实际上在光敏磁鼓的主轴线上提供的光源发射在某一角度范围内的光束的例子的视图；

图8是表示根据本发明，形成具有最大线性长度的光点的例子的视图；

图9a和9b是表示根据本发明，在主扫描方向中所看见的光束的焦点的视图；

图10是表示进一步将负透镜包括在图4的光束扫描装置中的实施例的视图；

图11是表示将图4的光束扫描装置结合到光调制器中的实施例的视图；

图12是表示根据本发明的光调制器的视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述本发明的实施例。

将如下文所描述的，将本发明的光束扫描装置的特征与图2a的传统的图象探头打印型光束扫描装置的特性进行比较。即，以容纳在图象探头中的发光装置安置成与光敏磁鼓的旋转轴平行的方式构造图2a的传统图象探头打印型光束扫描装置，而以容纳在图象探头中的发光装置安置成垂直于光敏磁鼓的旋转轴的方式构造本发明的光束扫描装置。

另外，以输出多个光束的焦点存在于光敏磁鼓的表面上的方式构造图2a的传统图象探头打印型光束扫描装置，而以输出多个光束的焦点存在于光敏磁鼓的主轴线处的方式构造本发明的光束扫描装置。

因此，如图2c所示，由于传统的图象探头打印型光束扫描装置在光敏磁鼓的表面上形成点状光点，图象探头能按阶段在轴向(“S”方向)中移动的同时打印一条线。相反，由于本发明的光束扫描装置沿图3a和3b所示的表面的垂直方向，在光敏磁鼓的表面上以线性形状形成光点，图象探头能按阶段在横向(“S”方向)中移动的同时均匀地打印至少两条线。

在这种情况下，即使将容纳在图象探头中的发光装置安置成仅垂直于光敏磁鼓的旋转轴，如果输出多个光束的焦点存在于光敏磁鼓的表面上，形成点状光点。因此，不能执行在本发明中提出的至少两条线的均匀打印操作。因此，本发明提出了一种光束扫描装置，其中输出多个光束的焦点存在于光敏磁鼓的主轴线上以便在光敏磁鼓的表面上以线性形状垂直形成光点，从而打印现行或多行以便使用光的光学属性增加光束扫描装置的分辨率。

图3a和3b是表示根据本发明的光束扫描装置的视图。光束扫描装置包括光敏磁鼓10和图象探头20，图象探头20包括向光敏磁鼓10发射多个光束的多个发光源21。

圆柱地形成光敏磁鼓10以便通过光敏磁鼓旋转装置(未示出)旋转。在光敏磁鼓10的表面上，应用高光敏材料，诸如卤化银膜。因此，能将具有低输出强度的发光源用作在光敏磁鼓10上形成图象的发光源21。

图象探头20包括安置成垂直于光敏磁鼓10的旋转轴的多个发光源21组成，并由传送装置(未示出)在平行于光敏磁鼓10的旋转方向的方向“S”中传送。

当在“S”方向中传送图象探头20时，在图象探头20中提供的多个发光源21响应输入视频信号发射多个光束以便在光敏磁鼓10的表面上形成光点。

图4是表示图3a和3b的图象探头的内部的视图，其中描述本发明的多个光束的路径。

参考图4，图象探头20包括由安置成垂直于光敏磁鼓10的旋转轴以便响应视频信号发射多个光束的多个发光源21组成的发光装置22、以及用于允许从发光装置22发出的多个光束在光敏磁鼓10的表面上以线性形状垂直地形成光点的透镜系统。

发光装置22将对应于由视频信号输入装置(未示出)输入的视频信号的光束输出为多个光束。

发光装置22是发光阵列，并包含由LDs和LEDs组成的多个发光源。由于每个发光源，诸如LDs或LEDs，发射光束，发光装置22，即发光阵列输出多个光束。

从发光装置22发射的多个光束通过透镜系统，沿光敏磁鼓的表面的垂直方向，以线性形状形成光点。

优选地，可将透镜系统构造成包括用于将由发光装置22发射的多个光束转换成平行于光轴的光束的透镜23、用于仅在主扫描方向中折射通过透镜23转换成平行光束的多个光束的圆柱透镜24、以及用于将已经通过圆柱透镜24的多个光束聚焦在光敏磁鼓20上的正透镜25。

将从发光装置22发射的多个光束通过透镜23转换成平行光束，此后，平行光束通过圆柱形成的圆柱透镜24。圆柱透镜24仅在主扫描方向中折射入射光束。因此，在主扫描方向中，而不是在副扫描方向中折射已经通过圆柱透镜24的平行光束。该折射操作成为改变分别在主扫描方向和副扫描方向中，在光敏磁鼓上形成的光点的位置的因素。在这种情况下，副扫描方向表示与光敏磁鼓10的旋转轴平行的光敏磁鼓的轴向，以及主扫描方向表示光敏磁鼓10的垂直方向。

此后，将已经通过圆柱透镜24的多个光束聚焦在光敏磁鼓的主轴线上以便在通过正透镜25的同时在其主轴线上形成光点。当多个光束聚焦在光敏磁鼓10的主轴线上时，光束直接与光敏磁鼓10的表面相撞以便在其表面上形成光点。

即，理论上，当在副扫描方向中看时，通过正透镜25聚焦的多个光束在光敏磁鼓10的主轴线上形成光点，如图4所示。然而，实际上，当在主扫描方向中看时，多个光束与光敏磁鼓10的表面相撞以便在其表面上形成光点。另外，由于形成与发光装置22的发光源21的数量相同的多个光点，实际上，在垂直于其旋转轴的光敏磁鼓10的表面上，以线性形状形成光点。

如上所述，在本发明的光束扫描装置中，由主要仅折射主扫描方向中的光束的圆柱透镜24改变主扫描方向和副扫描方向中所看到的光束的焦点。具有不同焦点的多个光束间接聚焦在正透镜25上，以便当在副扫描方向中看时，光束聚焦在光敏磁鼓10的主轴线上，而当在主扫描方向中看时，光束聚焦在其表面，更具体地说，垂直于光敏磁鼓10的旋转轴的表面上。

图5是表示图4的图象探头的正透镜和光敏磁鼓的部分示意图。在这种情况下，标记25表示正透镜，以及标记10表示光敏磁鼓。另外，实线表示已经通过正透镜25并聚焦在光敏磁鼓10的主轴线上的多个光束的路径，以及虚线表示如果多个光束未与光敏磁鼓10的表面相撞，将在光敏磁鼓10的主轴线上形成点状光点的多个光束的路径。

参考图5，以相同的角度由正透镜25折射平行光束，然后垂直入射在光敏磁鼓10的表面上在光敏磁鼓10的表面上形成光点。在这种情况下，多个光束垂直入射在光敏磁鼓10的表面上以及多个光束的最终焦点存在于光敏磁鼓10的主轴线处。因此，在光敏磁鼓10的表面上形成的光点的大小是相等的，而且各个光点间的距离也是相等的。

由于本发明的光束扫描装置采用多个LDs和LEDs作为发光源，因此，在光敏磁鼓10的表面上的光点沿其表面垂直地形成线性形状，从而形成图象。

允许多个光束垂直入射在光敏磁鼓10的表面上、在副扫描方向中所看到的光束的最终焦点存在于光敏磁鼓10的主轴线上以及在主扫描方向中所看到的光束的焦点存在于光敏磁鼓10的表面上由圆柱透镜24的曲率、圆柱透镜24与正透镜25间的距离以及正透镜25的焦距而定。

即，按圆柱透镜24的曲率在主扫描方向中折射光束。另外，圆柱透镜24和正透镜25间的距离是在主扫描方向中折射的光束的折射距离。因此，圆柱透镜24的曲率以及圆柱透镜24与正透镜25间的距离是改变在主扫描方向和副扫描方向中所看到的光束的焦点、并允许光束在主扫描方向中垂直入射在光敏磁鼓10的表面上的决定性因素。

另外，正透镜25的焦距是允许在副扫描方向中所看到的光束的焦点位于光敏磁鼓10的主轴线上的决定性因素。

本发明彼此结合控制这三个因素，即，圆柱透镜的曲率、圆柱透镜与正透镜间的距离以及正透镜的焦距，从而使得在副扫描方向中所看到的光束的焦点位于光敏磁鼓10的主轴线上以及在主扫描方向中所看到的光束的焦点位于光敏磁鼓10的表面上。

与这些操作有关，将本发明设计成将圆柱透镜24和正透镜25实现为单个等效的非球面透镜26，如图6所示，从而获得与图5的实施例相同的效果。

等效透镜26是Y-复曲面、非球面透镜，其中圆柱透镜24和正透镜25集成为单个透镜。非球面透镜分别在主扫描方向和副扫描方向中具有不同的折光能力(dioptric power)。因此，最终在主扫描方向和副扫描方向中形成的光点的位置可以不同。另外，将非球面透镜的焦点放置在光敏磁鼓的主轴线上，以便能垂直于光敏磁鼓的表面形成光束的光点。

上述实施例能与实际上安置在光敏磁鼓10的主轴线上的光源30发射在某一角度的范围内的光束的、如图7所示的结构比较。当光源30以某一角度范围内的相等的角度发射光束时，以正规间隔在光敏磁鼓10的表面上均匀地形成光点。考虑到光的色散，实际上在光敏磁鼓的表面上以线性形状形成无数连续光点。在这种情况下，由形成线性形状的连续光点定义的线性形状的长度对应于通过打印装置(未示出)打印在记录介质上的在光敏磁鼓上形成的图象。

因此，在本发明中，对应于线性形状长度的线形成在光敏磁鼓上，以及特别地，能同时打印两条或多条线。因此，通过在光敏磁鼓上形成的线性形状的长度，理论上增加了打印速度，并且至少增加两倍。

图8是表示光点形成具有最大长度的线性形状的例子的视图。为便于理解本发明，在图8中放大光点。参考图8，由正透镜或Y-复曲面透镜聚焦的所有多个光束均入射在光敏磁鼓10的整个前表面上，以及多个光束的焦点存在于光敏磁鼓10的主轴线上。

因此，如果在增加光束扫描装置的大小方面不存在困难，那么能均匀地将由正透镜或Y-复曲面透镜聚焦的多个光束以相等的入射角入射在光敏磁鼓10的整个前表面上。如果该操作是可能的，那么将以线性形状形成对应于光敏磁鼓10的半圆的圆周的图象。

如上所述，由多个发光源21组成的发光装置22安置成垂直于光敏磁鼓10的旋转轴，以及从发光装置22发射的多个光束通过透镜系统20，优选地是准直透镜23、圆柱透镜24和正透镜25。因此，在副扫描方向中，能将光束的焦点放置在光敏磁鼓10的主轴线上，以及能在沿主扫描方向中其表面的垂直方向，在光敏磁鼓的表面上，以线性形状形成光束的光点。

同时，由于根据光的衍射，沿垂直方向，在光敏磁鼓的表面上，以线性形状形成的光具有收敛部分(waist)，如果在主扫描方向中所看到的光束的线性形状的光点区位于该收敛部分内，那么在主扫描方向中所看到的光束的光点是均匀的，从而产生具有均匀图象的光束扫描装置。

图9a是表示在副扫描方向中所看到的光束的焦点的视图以便描述在主扫描方向中形成的光束的光点。如图9a所示，在副扫描方向中所看到的光束的焦点位于光敏磁鼓的主轴线上。在图9a中，标记“A”表示已经通过透镜的主轴线并入射在光敏磁鼓10上、在副扫描方向中所看到的中心射线，标记“B”表示当在副扫描方向中看时，从透镜的最上面部分聚焦的、并入射在光敏磁鼓10上的边缘射线。另外，标记“r”表示光敏磁鼓10的半径，标记“φ”表示中心射线“A”与边缘射线“B”间的角度，以及标记“a”和“b”表示沿表面的垂直方向，在光敏磁鼓10的表面上形成的线性形状的光点区。即当以线性形状在光敏磁鼓10上形成多个光束时，“a”是光敏磁鼓10的径向中的最外面点，以及“b”是径向中的最内点。

另外，图9b是表示在主扫描方向中所看到的光束的焦点的视图。如图9b所示，当在主扫描方向中看时，在光敏磁鼓10的表面上形成光点。在这种情况下，标记“C”表示当在主扫描方向中看时通过透镜的主轴线的中心射线，标记“D”和“D′”表示当在主扫描方向中看时，从透镜的最上面部分聚焦并入射在光敏磁鼓上的边缘射线，收敛部分“W”表示当在主扫描方向中看时的光点区的大小，“1”表示“a”和“b”间的垂直距离，“L”表示“W”的长度，以及“θ”表示中心射线“C”和边缘射线“D”或“D′”间的角度。

此时，为均匀保持在主扫描方向中所看到的光点区的大小，正透镜25或等效透镜26的焦点仅需要存在于“a”和“b”之间。理想地，等效透镜26的焦点必须存在于位置“Z”。然而，因为由于光的收敛部分效果生成收敛部分“W”，如图9b所示，等效透镜26的焦点仅需要存在于“a”和“b”之间。因此，焦距具有公差。

在这种情况下，θ由等式[1]表示，

$\mathrm{\θ}=\frac{2\mathrm{\λ}}{(\mathrm{\Π}\·W)}---\left[1\right]$

其中λ为边缘射线的波长。

另外，1是光束的光点由于衍射效应变得均匀期间的周期，并由等式[2]表示。

l＝r(1-cosφ)                                     [2]

另外，L是收敛部分W的长度，并用由等式[3]导出的等式[4]表示。

$\tan \mathrm{\θ}=\frac{W/2}{L/2}=\frac{W}{L}---\[3\]$

$L=\frac{W}{\tan \mathrm{\θ}}---\[4\]$

另外，因为在由于衍射效应光束的光点变得均匀的周期必须在收敛部分W内，满足等式[5]。

1＜L                                          [5]

因此，满足等式[6]。

$r(1-\cos \mathrm{\&phi;})<\frac{W}{\tan \mathrm{\&theta;}}---\&lsqb;6\&rsqb;$

因此，用等式[7]表示收敛部分W。

W＞r(1-cosφ)tanθ                            [7]

因此，如果满足条件W＞r(1-cosφ)tanθ，即使在主扫描方向中看时，光点的大小也变得均匀，从而获得满足的均匀图象。

如上所述，在本发明的光束扫描装置中，通过圆柱透镜24和正透镜25，或将圆柱透镜24和正透镜25集成为单个透镜的Y-复曲面透镜26的操作，当在副扫描方向中看时，光束的焦点位于光敏磁鼓10的主轴线上。另外，当在副扫描方向中看时，光点能以正确间隔无均匀地形成在光敏磁鼓10的表面上。另外，在主扫描方向中满足条件W＞r(1-cosφ)tanθ条件，以便能均匀地形成光点。

因此，能在垂直于旋转轴的光敏磁鼓的表面上，以具有预定长度的线性形状形成光点，从而在获得满意的分辨率的同时打印两条或多条线。

另外，如图10所示，本发明能构造成进一步包括位于圆柱透镜24和正透镜25间的负透镜27。由于负透镜27，典型的凹透镜向外衍射已经通过圆柱透镜24的光束，以及由正透镜25聚焦分散的光束，在光敏磁鼓10的表面上形成的线性形状能变得更长。

因此，有利之处在于能同时打印的区域由于负透镜27增加得更多。

图11是表示根据本发明的优选实施例的光束扫描装置的视图。

根据图11，实现光束扫描装置以便从图象探头扫描的光束在光敏磁鼓的表面上形成光点以便形成图象。图象探头包括发光源40、准直透镜50，用于将从发光源发射的光束转换成平行光束、光调制器70，用于调制由准直透镜转换成平行光束的光束以便生成多个光束，以及透镜系统，用于允许从光调制器输出的多个光束沿其表面的垂直方向，以线性形状在光敏磁鼓的表面上形成光点。

根据本发明的实施例，使用由LDs或LEDs组成的单个发光源40。将从发光源40发射的光束由准直透镜50转换成平行光束，以及通过光调制器70，将平行光束的电信号调制成图象信号。

光调制器70是用于通过衍射入射光来调制入射光的器件。如图12a所示，如果不应用电压，不会发生衍射，以及执行ON模式。因此，光调制器70的所有单元72的上表面是平的，以便获得与反射镜相同的效果，从而原样反射垂直入射到单元72的上表面上的光。然而，如果将电场应用于单元72，具有电压的单元72显示出如图12b所示的光栅结构，从而衍射垂直入射光以便执行OFF模式。另外，用狭缝74阻止衍射光。这种线性单元阵列形成光调制器以便将电图象信号转换成光图象信号。

如上所述，由光调制器70转换成图象信号的光束通过上述路径以便在光敏磁鼓的表面上以线性形状形成连续光点。

即，仅在主扫描方向中，由圆柱透镜24折射从光调制器70输出的多个光束，以便当分别在主扫描方向和副扫描方向中看时，焦点的位置改变。另外，多个光束能有选择地通过负透镜27。通过正透镜25，在主扫描方向中所看到的光束的焦点存在于光敏磁鼓10的表面上，以及在副扫描方向中所看到的光束的焦点存在于光敏磁鼓10的主轴线上。

如上所述，本发明提供光束扫描装置，其中将在图象探头中的LD阵列安置成垂直于光敏磁鼓的旋转轴，从而同时打印两条或多条线以便增加打印速度以及获得均匀的图象。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，但是，本领域的普通技术人员将意识到在不脱离由附加权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加和取代是可能的。

Claims (7)

1.一种光束扫描装置，其中由图象探头扫描的光束在光敏磁鼓上形成光点以便形成图象，所述图象探头包括：

发光装置，由安置成垂直于所述光敏磁鼓的旋转轴的多个发光源组成，以便响应视频信号，输出多个光束；以及

透镜系统，用于允许从所述发光装置输出的所述多个光束沿所述光敏磁鼓表面的垂直方向，以线性形状在所述光敏磁鼓的表面上形成光点；

其中，当在副扫描方向中看时，已经通过所述透镜系统的光束的焦点形成在所述光敏磁鼓的主轴线上，从而使得当在主扫描方向中看时，所述光束的光点以线性形状垂直地形成在所述光敏磁鼓的表面上，并且其中，在所述主扫描方向中所看到的所述光束具有满足条件W＞r(1-cosφ)tanθ的收敛部分W，并且其中标记“r”表示光敏磁鼓的半径，标记“φ”表示中心射线“A”与边缘射线“B”间的角度，并且“θ”表示中心射线“C”和边缘射线“D”或“D′”间的角度，并且其中标记“A”表示已经通过透镜的主轴线并入射在光敏磁鼓上、在副扫描方向中所看到的中心射线，标记“B”表示当在副扫描方向中看时，从透镜的最上面部分聚焦的、并入射在光敏磁鼓上的边缘射线，以及标记“C”表示当在主扫描方向中看时通过透镜的主轴线的中心射线，标记“D”和“D′”表示当在主扫描方向中看时，从透镜的最上面部分聚焦并入射在光敏磁鼓上的边缘射线；

以及

所述透镜系统包括：

准直透镜，用于将由所述发光装置发射的多个光束转换成平行光束；

圆柱透镜，用于在主扫描方向中，折射由所述准直透镜转换成平行光束的多个光束；以及

正透镜，用于将已经通过所述圆柱透镜的多个光束聚焦在所述光敏磁鼓上。

2.如权利要求1所述的光束扫描装置，其中，在所述主扫描方向中，垂直于所述光敏磁鼓的表面扫描所述光束，以及由所述光束形成的光点间的间隔是规则的。

3.如权利要求1所述的光束扫描装置，其中，在所述副扫描方向中所看到的所述光束的焦点位于所述光敏磁鼓的主轴线上，以及通过彼此结合控制所述圆柱透镜的曲率、所述圆柱透镜与所述正透镜间的距离以及所述正透镜的焦距，以线性形状在所述光敏磁鼓的表面上垂直形成在所述主扫描方向中所看到的所述光束的光点。

4.如权利要求1所述的光束扫描装置，其中，所述圆柱透镜和所述正透镜由单个等效透镜来实现，所述单个等效透镜在所述主扫描方向和所述副扫描方向中具有不同的折光能力，以及其中当在所述副扫描方向中看时，由所述等效透镜聚焦的光束的焦点位于所述光敏磁鼓的主轴线上，以及当在主扫描方向中看时，所述光束的光点以线性形状垂直形成在所述光敏磁鼓的表面上。

5.如权利要求4所述的光束扫描装置，其中，所述等效透镜是Y-复曲面、非球面透镜。

6.如权利要求1所述的光束扫描装置，进一步包括位于所述圆柱透镜和所述正透镜间的负透镜，以便向外衍射通过所述圆柱透镜的光束。

7.一种成象系统，包括如权利要求1所述的光束扫描装置。

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