專利名稱：：光學(xué)掃描設(shè)備和使用該設(shè)備的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光學(xué)掃描設(shè)備和使用該設(shè)備的圖像形成裝置。本發(fā)明例如可有效地適用于諸如具有電子照相處理的激光束打印機(jī)或數(shù)字復(fù)印機(jī)或者多功能打印機(jī)之類的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
：在光學(xué)掃描設(shè)備中，被光源設(shè)備根據(jù)圖像信號(hào)進(jìn)行光學(xué)調(diào)制并且從中發(fā)出的光通量(光束)例如被包括多面鏡(polygonalmirror)的偏轉(zhuǎn)裝置(光學(xué)偏轉(zhuǎn)器)周期性地偏轉(zhuǎn)。由光學(xué)偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)后的光束隨后通過具有f-e特性的成像光學(xué)系統(tǒng)被收集到感光記錄介質(zhì)的表面上形成斑狀。利用該光束，記錄介質(zhì)表面被光學(xué)掃描，從而在上面進(jìn)行圖像記錄。近年來，例如在諸如激光打印機(jī)、數(shù)字復(fù)印機(jī)和多功能打印機(jī)之類的圖像形成裝置中，一方面機(jī)器尺寸已經(jīng)減小，另一方面圖像形成的速度已增大。因而，期望光學(xué)掃描系統(tǒng)更緊湊，結(jié)構(gòu)更簡單。關(guān)于光學(xué)掃描設(shè)備已經(jīng)進(jìn)行了若干提議，其中嘗試實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的緊湊化和尺寸的減小(見下面的專利文獻(xiàn)l)。在專利文獻(xiàn)1中，從光源設(shè)備發(fā)射的多個(gè)光束相對(duì)于偏轉(zhuǎn)表面的法線在副掃描截面內(nèi)從傾斜上方或傾斜下方入射到同一偏轉(zhuǎn)裝置(旋轉(zhuǎn)多面鏡)的同一偏轉(zhuǎn)表面上(傾斜入射光學(xué)系統(tǒng))。然后，被同一偏轉(zhuǎn)表面掃描性地偏轉(zhuǎn)的光束被成像光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)到多個(gè)相應(yīng)的感光鼓表面，同時(shí)光程被光束分離裝置分割。隨后，通過驅(qū)動(dòng)偏轉(zhuǎn)裝置，感光鼓表面被引導(dǎo)到其上的光束光學(xué)地掃描。在專利文獻(xiàn)l中，通過以這種方式設(shè)置各組件，偏轉(zhuǎn)裝置和成像光學(xué)系統(tǒng)的若干部件被共享，從而嘗試實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的緊湊化和尺寸減小。在這種類型的光學(xué)掃描設(shè)備中，為了實(shí)現(xiàn)更高的打印速度，可以在每個(gè)光源設(shè)備中使用具有多個(gè)發(fā)光件(光發(fā)射點(diǎn))的多束光源，以確保同一感光鼓(被掃描的表面)由在副掃描方向上彼此隔開的多條線同時(shí)進(jìn)行光學(xué)掃描。另一方面，由于必須提高處理速度以獲得更高的打印速度，因此激光源的功率可能不足?？紤]到這一點(diǎn)，在使用多束光源的光學(xué)掃描設(shè)備中，為了實(shí)現(xiàn)更高的光學(xué)效率，多束光源可以基于遠(yuǎn)場模式的關(guān)系而被布置為使得其多個(gè)發(fā)光件在主掃描方向上彼此隔開。[專利文獻(xiàn)1:日本未審查公開專利申請(qǐng)No.2004-184591但是，如果多束光源被結(jié)合到包括傾斜入射光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)掃描設(shè)備中，則這樣導(dǎo)致了不方便之處，即相對(duì)于各個(gè)圖像高度，將產(chǎn)生多個(gè)光束的線間隔的不均勻。這不利于良好的圖像形成。下文中，這種不均勻?qū)⒈环Q為"多束間距不均勻"。下面將說明發(fā)生在光學(xué)掃描設(shè)備中的多束間距不均勻的原理，這種光學(xué)掃描設(shè)備具有包括在主掃描方向上彼此隔開的多個(gè)發(fā)光件的多束光源，并且具有傾斜入射光學(xué)系統(tǒng)。在主掃描截面中，當(dāng)從在主掃描方向上彼此間隔amml的兩個(gè)發(fā)光件發(fā)射的兩個(gè)發(fā)散光束被同一個(gè)準(zhǔn)直透鏡轉(zhuǎn)換為平行光時(shí)，由于每個(gè)發(fā)光件相對(duì)于準(zhǔn)直透鏡的光軸具有某一個(gè)視場角，因此從準(zhǔn)直透鏡發(fā)出的這兩個(gè)光束將具有依賴于準(zhǔn)直透鏡的焦距fcol[mm的角度差CT度。這里，角度差CT[度]由以下方程給出。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(A)圖11是說明當(dāng)從兩個(gè)發(fā)光件lal和la2發(fā)射的光束A和B在主掃描截面中具有角度差CJ時(shí)發(fā)生的多束間距不均勻的原理的示意圖。在圖11中，在主掃描方向上具有角度差cr的兩個(gè)光束(光通量)被示為束A和束B。當(dāng)這兩個(gè)束A和B入射到旋轉(zhuǎn)多面鏡上時(shí)，為了使這兩個(gè)束A和B到達(dá)同一圖像高度，用于掃描性地偏轉(zhuǎn)束B的旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)角e相對(duì)于用于掃描性地偏轉(zhuǎn)束A的旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)角0應(yīng)當(dāng)具有非常小的角度偏離a/2,這里，在圖11中，用于掃描性地偏轉(zhuǎn)束A的旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面的位置示為M(實(shí)線)，而當(dāng)旋轉(zhuǎn)多面鏡傾斜一個(gè)微小角度(r/2時(shí)旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面的位置示為M，(虛線)。因而，在主掃描截面中，束B的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q，相對(duì)于束A的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q偏離dXmm。當(dāng)在主掃描截面中偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離了偏離量dX[mm時(shí)，如果光束在副掃描截面(副掃描方向)中正以傾斜入射角a[度I入射，則束B的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q，將相對(duì)于束A的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q在副掃描方向上偏移AdZ，其中AdZ代表偏離量，并且由下式給出。AdZ=dX*tan(cO這里，如果在副掃描方向上成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率(副掃描放大率)由ps表示，則與在主掃描方向上光束之間沒有角度差a的情況相比，在被掃描的表面上，在各個(gè)圖像高度處，發(fā)生了在副掃描方向上兩個(gè)束的間隔的偏離，偏離量AdZ，由下式給出。AdZ，=AdZ*ps由于偏離量AdZ隨著圖像高度(有效掃描視場角內(nèi)的圖像高度)而變化，因此偏離量AdZ，也隨著圖像高度改變。結(jié)果，在被掃描的表面上發(fā)生多束間距不均勻。如上所述的常規(guī)光學(xué)掃描設(shè)備對(duì)于這種多束間距不均勻性沒有什么對(duì)策，并且如果結(jié)合了多束系統(tǒng)，則將會(huì)產(chǎn)生很大的多束間距不均勻。這很不方便地妨礙了良好的圖像形成。從上述多束間距不均勻AdZ，的原理看出，間距不均勻可以通過降低傾斜入射角a、有效掃描視場角(旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)角)e和副掃描放大率ps來減小。但是，從設(shè)計(jì)角度看，使傾斜入射角a和副掃描放大率Ps的值變小有一定限度。因而，僅僅使這些值中的一個(gè)變小，仍然無法將多束間距不均勻降低到可接受的水平。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種緊湊并且確保更高的打印速度和更好的光學(xué)性能的光學(xué)掃描設(shè)備。本發(fā)明還提供了一種具有這種光學(xué)掃描設(shè)備的圖像形成裝置。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種光學(xué)掃描設(shè)備，包括光源設(shè)備，該光源設(shè)備具有被布置為在主掃描方向上彼此隔開的至少兩個(gè)發(fā)光件；旋轉(zhuǎn)多面鏡，被配置為掃描性地偏轉(zhuǎn)從所述光源設(shè)備發(fā)射的至少兩個(gè)光束；輸入光學(xué)系統(tǒng)，被配置為將來自所述光源設(shè)備的所述至少兩個(gè)光束投射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡上，從而在副掃描截面內(nèi)，所述至少兩個(gè)光束以相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面的法線的傾斜方向入射在該偏轉(zhuǎn)表面上；以及成像光學(xué)系統(tǒng)，被配置為將由所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面掃描性地偏轉(zhuǎn)的所述至少兩個(gè)光束成像在要被掃描的表面上；其中所述輸入光學(xué)系統(tǒng)包括被配置為將來自所述光源設(shè)備的光束變換為平行光束的轉(zhuǎn)換光學(xué)元件，并且其中，當(dāng)用于掃描被掃描的表面上的有效區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角由e自x[度表示，在所述輸入光學(xué)系統(tǒng)的光軸和所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間在主掃描截面中限定的角度由2(j)[度表示，在主掃描截面中所述轉(zhuǎn)換光學(xué)元件的焦距由JU[mml表示，在所述至少兩個(gè)發(fā)光件中在主掃描方向上彼此間隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)發(fā)光件之間的間隔由amm表示，入射到所述斜入射角中的最大角度由a度表示，在副掃描截面中所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率由Ps表示，所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的內(nèi)接圓半徑由R[mml表示，并且在副掃描方向上圖像的分辨率由DPI[點(diǎn)/英寸表示時(shí)，滿足以下關(guān)系<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>在本發(fā)明的這一方面的一種優(yōu)選形式中，用于掃描被掃描的表面上的有效區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角emax[度可以滿足關(guān)系15度<0隨<25度。入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束在副掃描截面中的傾斜入射角中的最大角度a[度滿足關(guān)系2度《aS4度。在主掃描截面中所述轉(zhuǎn)換光學(xué)元件的焦距fc。,[mm滿足關(guān)系15mm<fcol<80mm。在所述輸入光學(xué)系統(tǒng)的光軸和所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間在主掃描截面中限定的角度2(H度滿足關(guān)系0度S2(()《100度。光學(xué)掃描設(shè)備可以滿足關(guān)系0<a/fe。，<0.02。在副掃描截面中所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率Ps可以滿足關(guān)系0.5<|ps|<2.0。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像形成裝置，包括如上所述的光學(xué)掃描設(shè)備；設(shè)在要掃描的表面處的感光件；顯影設(shè)備，用件上的靜電潛像進(jìn)行顯影，以產(chǎn)生色粉圖像；轉(zhuǎn)印設(shè)備,，用于將^顯影的色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上；以及定影設(shè)備，用于將被轉(zhuǎn)印的色粉圖像定影在該轉(zhuǎn)印材料上。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種光學(xué)掃描設(shè)備，包括具有至少兩個(gè)輸入單元的輸入光學(xué)系統(tǒng)，每個(gè)輸入單元包括(i)具有被布置為在主掃描方向上彼此隔開的至少兩個(gè)發(fā)光件的光源設(shè)備、(ii)被配置為掃描性地偏轉(zhuǎn)從所述光源設(shè)備發(fā)射的至少兩個(gè)光束的旋轉(zhuǎn)多面鏡和(iii)被配置為改變來自所述光源設(shè)備的光束的狀態(tài)的轉(zhuǎn)換光學(xué)元件，其中所述輸入光學(xué)系統(tǒng)被配置為將來自所述至少兩個(gè)輸入單元的所述至少兩個(gè)光束投射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡上，從而在副掃描截面內(nèi)，所述至少兩個(gè)光束以相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面的法線的傾斜方向入射到該偏轉(zhuǎn)表面上；以及成像光學(xué)系統(tǒng)，該成像光學(xué)系統(tǒng)被配置為將由所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面掃描性地偏轉(zhuǎn)的所述至少兩個(gè)光束成像在要被掃描的表面上；其中，當(dāng)用于掃描被掃描的表面上的有效區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角由e^x度表示，在所述輸入光學(xué)系統(tǒng)的光軸和所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間在主掃描截面中限定的角度由2小[度表示，在入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束中，具有最大角度差的兩個(gè)光束之間在主掃描截面中限定的角度差由CT[度表示，入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束在副掃描截面中的傾斜入射角中的最大角度由a[度表示，在副掃描截面中所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率由Ps表示，所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的內(nèi)接圓半徑由R[mm表示，并且在副掃描方向上圖像的分辨率由DPI[點(diǎn)/英寸表示時(shí)，滿足以下關(guān)系<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>在本發(fā)明的這一方面的一種優(yōu)選形式中，用于掃描被掃描的表面上的有效區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角0max[度滿足關(guān)系15度<9^<25度。入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束在副掃描截面中的傾斜入射角中的最大角度a[度I可以滿足關(guān)系2度《a"度。在入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束中，具有最大角度差的兩個(gè)光束在主掃描截面中的角度差CT[度l可以滿足關(guān)系0度〈a〈1.0度。在所述輸入光學(xué)系統(tǒng)的光軸和所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間在主掃描截面中限定的角度2(J)[度l可以滿足關(guān)系0度《2小《100度。在副掃描截面中所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率Ps可以滿足關(guān)系0.5<|ps|<2.0。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了一種光學(xué)掃描設(shè)備和使用該設(shè)備的圖像形成裝置，通過這種設(shè)備和裝置，在結(jié)構(gòu)緊湊的情況下確保了高速打印和良好的光學(xué)性能。本發(fā)明的這些和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將在結(jié)合附圖考慮本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的下列描述中變得更明顯。圖l是本發(fā)明第一實(shí)施例的沿主掃描截面的截面圖。圖2A是本發(fā)明第一實(shí)施例中的輸入光學(xué)系統(tǒng)沿副掃描截面的截面圖。圖2B是本發(fā)明第一實(shí)施例中的成像光學(xué)系統(tǒng)沿副掃描截面的截面圖。圖3是用于說明本發(fā)明第一實(shí)施例中的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的偏離量AdX的示意圖。圖4是圖3的放大圖。圖5是圖示本發(fā)明第一實(shí)施例中偏轉(zhuǎn)表面上的光束的入射狀態(tài)的圖。圖6是圖示本發(fā)明第一實(shí)施例中的間距不均勻性的曲線圖。圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例的沿主掃描截面的截面圖。圖8A是本發(fā)明第二實(shí)施例中的輸入光學(xué)系統(tǒng)沿副掃描截面的截面圖。圖8B是本發(fā)明第二實(shí)施例中的成像光學(xué)系統(tǒng)沿副掃描截面的截面圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的實(shí)施例的沿副掃描截面的截面圖。圖IO是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彩色圖像形成裝置的主要部分的示意圖。圖ll是用于說明多束間距不均勻的原理的示意圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。[實(shí)施例11圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的主要部分沿主掃描方向(主掃描截面)的截面圖。圖2A是從光源設(shè)備到偏轉(zhuǎn)裝置的第一實(shí)施例的主要部分沿副掃描方向(副掃描截面)的截面圖。圖2B是從偏轉(zhuǎn)裝置到感光鼓的第一實(shí)施例的主要部分沿副掃描方向(副掃描截面)的截面圖。在本說明書中，術(shù)語"主掃描方向"(Y方向)指垂直于偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸并且垂直于成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸的方向(即，光束被偏轉(zhuǎn)裝置掃描性地偏轉(zhuǎn)的方向)。術(shù)語"副掃描方向"指平行于偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸的方向。術(shù)語"主掃描截面"指包含主掃描方向和光軸的平面。術(shù)語"副掃描截面"指包含光軸并且垂直于主掃描截面平面的平面。圖1和圖2A中的標(biāo)號(hào)la和lb表示光源設(shè)備，每個(gè)光源設(shè)備具有在主掃描方向和副掃描方向上彼此隔開的兩個(gè)或更多個(gè)發(fā)光件(光發(fā)射點(diǎn))。例如，這些光源設(shè)備包括單片多光束半導(dǎo)體激光器。本實(shí)施例示出了每個(gè)光源設(shè)備la(lb)包括兩個(gè)發(fā)光件la-l和la-2(lb-l和lb-2)的例子。但是，可以使用任何數(shù)目的發(fā)光件。如果使用三個(gè)或更多個(gè)發(fā)光件，則在下面的描述中可以采用其中在主掃描方向和副掃描方向這兩個(gè)方向上彼此間隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)發(fā)光件。標(biāo)號(hào)3a(3b)表示孔徑光闌(孔徑)，其用來限制光束的通過，從而對(duì)束輪廓整形。標(biāo)號(hào)2a(2b)表示作為轉(zhuǎn)換光學(xué)元件的聚光透鏡(下文中稱為"準(zhǔn)直透鏡")，其用來將從光源設(shè)備la(lb)發(fā)射的兩個(gè)光束轉(zhuǎn)換為平行光。標(biāo)號(hào)4表示只在副掃描截面(副掃描方向)內(nèi)具有光學(xué)能力(屈光力)的透鏡系統(tǒng)(下文中稱為"柱形透鏡")。在副掃描截面內(nèi)，柱形透鏡用來將穿過準(zhǔn)直透鏡2a(2b)的兩個(gè)光束在光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的偏轉(zhuǎn)表面6上成像為線圖像。應(yīng)當(dāng)注意，準(zhǔn)直透鏡2a(2b)和柱形透鏡4可以由單個(gè)光學(xué)元件提供?？讖焦怅@3a、準(zhǔn)直透鏡2a和柱形透鏡4是輸入光學(xué)系統(tǒng)LA的組件。另一方面，孔徑光闌3b、準(zhǔn)直透鏡2b和柱形透鏡4是輸入光學(xué)系統(tǒng)LB的組件。也就是說，柱形透鏡4被輸入光學(xué)系統(tǒng)LA和LB共享。標(biāo)號(hào)5表示作為偏轉(zhuǎn)裝置的光學(xué)偏轉(zhuǎn)器。其例如包括具有四個(gè)表面的旋轉(zhuǎn)多面鏡(多面鏡)，并且在圖中箭頭A的方向上通過諸如馬達(dá)(未示出)之類的驅(qū)動(dòng)裝置以恒定速度旋轉(zhuǎn)。標(biāo)號(hào)7A(7B)表示具有光收集功能和fe特性的成像光學(xué)系統(tǒng)。其由在主掃描截面中具有正光學(xué)能力(屈光力)的第一成像透鏡7a和在副掃描截面中具有正光學(xué)能力的第二成像透鏡7bl(7b2)構(gòu)成。成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)用來將被光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5掃描性地偏轉(zhuǎn)的基于圖像信息的兩個(gè)光束成像在作為要掃描的表面的感光鼓表面8a(8b)上。在該實(shí)施例中，感光鼓表面8a和8b中的每一個(gè)利用兩個(gè)光束而被掃描。此外，每個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)提供了光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的偏轉(zhuǎn)表面6和感光鼓表面8a(8b)之間在副掃描截面內(nèi)的光學(xué)共扼關(guān)系，通過這種關(guān)系實(shí)現(xiàn)了表面偏斜補(bǔ)償。圖2B中標(biāo)號(hào)9al、9a2和9bl表示作為光束分離裝置的偏轉(zhuǎn)反射鏡。它們用來在成像光學(xué)系統(tǒng)7A和7B中將被光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5掃描性地偏轉(zhuǎn)的光束分離為上方傾斜入射光束和下方傾斜入射光束。標(biāo)號(hào)8a(8b)表示作為被掃描表面的感光鼓表面。實(shí)際上，該實(shí)施例的光學(xué)掃描設(shè)備被結(jié)合到彩色圖像形成裝置中，其中四個(gè)感光鼓表面利用單個(gè)(公共的)光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5而被同時(shí)光學(xué)掃描。盡管未在圖1中示出，但是跨過光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5在成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)的相對(duì)側(cè)(圖中的左側(cè))提供了與圖1中所示類似的另一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)。下面的描述將針對(duì)圖中跨過光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的右側(cè)成像光學(xué)系統(tǒng)而進(jìn)行(也就是說，將針對(duì)光學(xué)掃描感光鼓表面8a或8b的成像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行描述)。在本實(shí)施例中，從光源設(shè)備la(lb)發(fā)射的兩個(gè)光束通過孔徑光闌3a(3b)，通過該孔徑光闌3a(3b)，光束(光量)被限制(部分阻擋)。然后，利用準(zhǔn)直透鏡2a(2b),它們被轉(zhuǎn)換為進(jìn)入柱形透鏡4的平行光。至于主掃描截面，入射到柱形透鏡4上的平行光束不被其改變而射出。另一方面，在副掃描截面內(nèi)，其被會(huì)聚并成像在光學(xué)偏轉(zhuǎn)器(旋轉(zhuǎn)多面鏡)5的偏轉(zhuǎn)表面6上成為線圖像(在主掃描方向上伸長的線圖像)。這里，從光源設(shè)備la(lb)發(fā)射的兩個(gè)光束在副掃描截面內(nèi)相對(duì)于偏轉(zhuǎn)表面的法線傾斜地入射到光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的偏轉(zhuǎn)表面6上(傾斜入射光學(xué)系統(tǒng))。然后，被光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的偏轉(zhuǎn)表面6掃描性地偏轉(zhuǎn)的兩個(gè)光束利用成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)并且經(jīng)由反射鏡9al和9a2(9bl)被成像在感光鼓表面8a(8b)上成為斑狀。然后，通過在箭頭A的方向上旋轉(zhuǎn)光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5,感光鼓表面8a(8b)在箭頭B的方向(主掃描方向)上以恒定速度由兩個(gè)光束光學(xué)地掃描。以這種方式，對(duì)作為記錄介質(zhì)的感光鼓表面8a(8b)執(zhí)行圖像記錄。在本實(shí)施例中，同一表面8a(8b)由從具有兩個(gè)發(fā)光件lal和la2(lbl和lb2)的光源設(shè)備la(lb)發(fā)射的兩個(gè)光束同時(shí)進(jìn)行掃描，同時(shí)保持這些光束在副掃描方向上彼此分離。這確保了更高的打印速度。此外，為了更高的光學(xué)效率，具有彼此間隔90iam的兩個(gè)發(fā)光件lal和la2(lbl和lb2)的多半導(dǎo)體激光器被繞著半導(dǎo)體激光器的光軸(中心軸)旋轉(zhuǎn)5.53度。結(jié)果，這兩個(gè)發(fā)光件在副掃描方向上彼此間隔約8.7nm，并且在被掃描的表面上實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)光束在副掃描方向上等于42.3nm(=25.4/600dpi)的間距間隔。這里，兩個(gè)發(fā)光件lal和la2(lbl和lb2)在主掃描方向上彼此間隔90pm。在本實(shí)施例中，為了減小光學(xué)掃描設(shè)備的尺寸，四個(gè)光束被光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的同一(公共的)偏轉(zhuǎn)表面6反射。然后，利用這四個(gè)被偏轉(zhuǎn)表面6掃描性地偏轉(zhuǎn)的光束，兩個(gè)感光鼓表面8a和8b被同時(shí)光學(xué)掃描，每一個(gè)的掃描都是基于兩個(gè)光束進(jìn)行的。為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例中的這種結(jié)構(gòu)，兩個(gè)輸入光學(xué)系統(tǒng)LA和LB關(guān)于副掃描方向(z方向)被布置在上方和下方。則從輸入光學(xué)系統(tǒng)LA和LB發(fā)射的兩個(gè)光束就這樣被投影在偏轉(zhuǎn)表面6上，一個(gè)從上方以傾斜角3度入射到偏轉(zhuǎn)表面6上，而另一個(gè)從下方以傾斜角3度入射到偏轉(zhuǎn)表面6上，這兩個(gè)光束都在副掃描截面內(nèi)。成像光學(xué)系統(tǒng)7A和7B具有公共的第一透鏡7a，從而使整個(gè)系統(tǒng)緊湊。在本實(shí)施例中，被光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5掃描性地偏轉(zhuǎn)的四個(gè)光束利用反射鏡9al、9a2和9bl被分離為兩組，每組包括兩個(gè)光束。然后，這兩組光束分別被引導(dǎo)到兩個(gè)感光鼓表面8a和8b。此外，在該實(shí)施例中，為了分離光束，使入射到光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的偏轉(zhuǎn)表面6上的光束在副掃描截面中的傾斜入射角a為3度之大，如上所述。此外，在本實(shí)施例中，為了使用于保持兩個(gè)光源設(shè)備la和lb的保持構(gòu)件(未示出)更小，輸入光學(xué)系統(tǒng)LA和LB的光軸在主掃描截面內(nèi)偏斜，以確保其關(guān)于成像光學(xué)系統(tǒng)7A和7B的光軸的角度變?yōu)榈扔?0度。這里，如上所述構(gòu)造的光學(xué)掃描設(shè)備可能具有如下的不便之處，即當(dāng)如前所述兩個(gè)光束從副掃描截面內(nèi)的傾斜方向入射到光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的偏轉(zhuǎn)表面6上時(shí)，發(fā)生了兩個(gè)光束的間距不均勻(下文中簡稱為"多間距不均勻")?？紤]到這一點(diǎn)，在本實(shí)施例中，為了將多間距不均勻減小到關(guān)于圖像形成可接受的水平，確定了輸入光學(xué)系統(tǒng)LA和LB、光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5以及成像光學(xué)系統(tǒng)7A和7B的具體數(shù)值，以滿足下面的條件表達(dá)式(1)。更具體而言，在本實(shí)施例中，用于掃描被掃描表面8a(8b)上的有效區(qū)域的旋轉(zhuǎn)多面鏡5的最大旋轉(zhuǎn)角(最大有效掃描視場角)由emax[度表示。然后，在主掃描截面中在輸入光學(xué)系統(tǒng)LA(LB)的光軸和成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)的光軸之間限定的角度由2(|)[度表示。此外，準(zhǔn)直透鏡2a(2b)的焦距由fe。,[mm表示，而主掃描截面中兩個(gè)發(fā)光件lal和la2(lbl和lb2)之間的間隔(間距)由a[mm表示。如果使用了三個(gè)或更多個(gè)發(fā)光件，則位于相對(duì)的兩端的發(fā)光件之間的距離被采用作為間隔。也就是說，兩個(gè)分隔最遠(yuǎn)的發(fā)光件之間的間距被采用作為間隔。此外，副掃描截面中入射到旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)表面6上的兩個(gè)光束的傾斜入射角的最大值由a度I表示。當(dāng)至少三個(gè)光束在副掃描截面內(nèi)以一定的傾斜入射角入射到旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面6上時(shí)，傾斜入射角a[度被定義為這些至少三個(gè)光束的這些傾斜入射角中的最大角度。更詳細(xì)地描述，傾斜入射角a[度被定義為在副掃描截面內(nèi)由至少三個(gè)光束的主光線形成的傾斜入射角中的最大角度。例如，如果四個(gè)或更多個(gè)光束在副掃描截面內(nèi)以傾斜入射角入射到旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)表面t上，則在此將該傾斜入射角定義為由位于相對(duì)的兩端的兩個(gè)光束的主光線形成的在副掃描截面內(nèi)的傾斜入射角中的最大角度。此外，成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)的副掃描截面中的成像放大率由ps表示，旋轉(zhuǎn)多面鏡5的內(nèi)接半徑由R[mm表示，副掃描方向上圖^^的分辨率由DPI[點(diǎn)/英寸表示。于是，滿足以下條件。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>接下來，將說明在滿足上述的條件表達(dá)式(i)的情況下多間距不均勻可以被控制在關(guān)于圖像形成可接受的水平的原因。在主掃描截面中，從在主掃描方向上彼此間隔距離a[mm的兩個(gè)發(fā)光件lal和la2(lbl和lb2)發(fā)射的兩個(gè)發(fā)散的光束利用同一準(zhǔn)直透鏡2a(2b)被轉(zhuǎn)換為平行光。在這種情況下，每個(gè)發(fā)光件lal或la2(lbl或lb2)具有關(guān)于準(zhǔn)直透鏡2a(2b)的光軸的視場角(fieldangle)。因此，取決于準(zhǔn)直透鏡2a(2b)的焦距fc。,[mm，從準(zhǔn)直透鏡2a(2b)射出的兩個(gè)光束具有角度差cj[度。這里，角度差cj[度可以由以下方程表達(dá)，如前面已經(jīng)描述的。or=2Arctan(a/2fcol)[度(A)圖3是用于說明束B相對(duì)于束A的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的偏離的示意圖，這種偏離發(fā)生在旋轉(zhuǎn)多面鏡以非常小的角度CT/2繞軸旋轉(zhuǎn)以便向同一圖像高度掃描性地偏轉(zhuǎn)如上所述在主掃描截面中具有角度差a的兩個(gè)光束(例如，束A和束B)時(shí)。在圖3中，旋轉(zhuǎn)多面鏡5的旋轉(zhuǎn)中心由O表示，其內(nèi)接半徑由R表示，旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)表面6的中心由P表示，并且用于掃描性地偏轉(zhuǎn)束A的偏轉(zhuǎn)表面6的位置由M(實(shí)線)描繪。另一方面，當(dāng)在偏轉(zhuǎn)表面6的位置M處相對(duì)于表面法線Mh傾斜角度S的束A入射時(shí)的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)由Q表示。另外，束A的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q和偏轉(zhuǎn)表面中心P之間的距離由r表示。旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)表面6在傾斜一個(gè)微小角度cr/2時(shí)的位置由M，(虛線)描繪。此外，當(dāng)束B入射到偏轉(zhuǎn)表面的位置M，(虛線)上時(shí)的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)由Q，表示。在圖3中，在主掃描截面中具有角度差CF的兩個(gè)光束A和B被旋轉(zhuǎn)多面鏡5偏轉(zhuǎn)以便掃描表面8,同時(shí)這些光束在掃描表面8上保持彼此分隔開。這里，為了使這兩個(gè)光束向著同一圖像高度偏轉(zhuǎn)，必須使旋轉(zhuǎn)多面鏡5對(duì)于束A和B具有不同的旋轉(zhuǎn)角，其差為a/2[度。由于旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)表面6接著從實(shí)線位置M偏離到虛線位置M，，因此在束前進(jìn)方向上，束B的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q，相對(duì)于束A的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q偏移dX[mm。圖4是圖3的放大圖，并且圖4是描繪出偏離dX的量和幾個(gè)值之間的關(guān)系的示意圖。從圖4中看出，圖中偏離dX，[mml的量可以根據(jù)以下方程來檢測(cè),<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>這里，由于角度cy/2足夠小，因此其滿足dX-dX，。因而，束A的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q和束B的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q，之間的偏離dX[mm的量在此可以表達(dá)如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>當(dāng)方程(A)被代入方程(B)中時(shí)，得到<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>這里，當(dāng)旋轉(zhuǎn)多面鏡5的旋轉(zhuǎn)角為e[度時(shí)，旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)表面中心P和偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q之間的距離rmml由如下的近似公式給出。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>…(C)下面將利用圖5說明其可以由近似公式(C)表達(dá)的原因。圖5是描繪出在主掃描截面中光束入射到偏轉(zhuǎn)表面6上的入射狀態(tài)的示意圖，該光束由輸入光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)。在圖5中，旋轉(zhuǎn)多面鏡5的旋轉(zhuǎn)中心位于點(diǎn)O，而在軸向圖像高度上的旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)表面6位于位置M，(虛線)。另一方面，在位置M，處的偏轉(zhuǎn)表面6的中心位于點(diǎn)P0，而此時(shí)的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)位于點(diǎn)Q0。在旋轉(zhuǎn)多面鏡5的任意旋轉(zhuǎn)角e處的旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)表面6的位置位于M(實(shí)線)。在位置M處的偏轉(zhuǎn)表面6的中心位于點(diǎn)P，而在任意旋轉(zhuǎn)角e上的旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)位于Q。在普通的光學(xué)掃描設(shè)備中，為了有效利用偏轉(zhuǎn)表面6，組件將被布置為使得當(dāng)9=0度時(shí)光束入射到旋轉(zhuǎn)多面鏡5的偏轉(zhuǎn)表面6的中心P0處。結(jié)果，軸向圖像高度上的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q0和偏轉(zhuǎn)表面6的中心點(diǎn)P0將彼此重合。這里，在任意旋轉(zhuǎn)角e處，對(duì)于距離r，從中心點(diǎn)P0到偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q0的偏離量都是足夠小的。因此，距離r可以按照從在位置M處的偏轉(zhuǎn)表面6的中心點(diǎn)P到在位置M，處的偏轉(zhuǎn)表面6的中心點(diǎn)P0的距離來進(jìn)行近似。因而，其可以表達(dá)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>當(dāng)近似公式(C)被代入方程(B，)中時(shí)，得到atan日<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>從圖4中看出，當(dāng)偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q的位置在主掃描截面中偏移了偏離量dX時(shí)，響應(yīng)于此，在副掃描截面中偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的位置也根據(jù)傾斜入射角a而改變。這里，當(dāng)在副掃描截面中在偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的高度上的偏離量用AdZ[mm表示時(shí)，其可以表達(dá)如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>因而，當(dāng)兩個(gè)束的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)在副掃描方向上圍繞偏轉(zhuǎn)表面而彼此分開時(shí)，在被掃描表面上，在副掃描方向上這兩個(gè)束在被掃描表面上的間隔的偏離量AdZ[mm由以下方程給出。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>這里，當(dāng)被掃描表面8的有效區(qū)域被掃描時(shí)在旋轉(zhuǎn)多面鏡5的最大旋轉(zhuǎn)角6max[度處的偏離量AdZmax[mm可以表達(dá)如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>此外，當(dāng)被掃描表面8的有效區(qū)域被掃描時(shí)在旋轉(zhuǎn)多面鏡5的最小旋轉(zhuǎn)角0min[度l處的偏離量AdZmin[mm可以表達(dá)如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>在這些方程中，無論旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)角9如何，參數(shù)R、a、fc。,、cos(J)、Ps和a都是恒定的。因此，在有效掃描區(qū)域內(nèi)，在副掃描方向上兩個(gè)光束之間在被掃描表面上的間隔的偏離的峰峰值(pp)可以由以下方程來表達(dá)。更具體而言，如果由在偏轉(zhuǎn)表面上兩個(gè)光束之間的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離引起的多間距不均勻由AdZpp[mm表示，則其可以由以下方程來表達(dá)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>此外，如果結(jié)構(gòu)被設(shè)置為使得當(dāng)e=o度時(shí)光束在偏離偏轉(zhuǎn)表面中心的情況下入射，也就是說，即使偏轉(zhuǎn)點(diǎn)Q0和中心點(diǎn)P0的位置相互偏離，在最小旋轉(zhuǎn)角0min處的偏離量dXmin也將被放大某一量，該量對(duì)應(yīng)于在最大旋轉(zhuǎn)角6max處的偏離量dXmax的放大。當(dāng)偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的偏離量的峰峰值(pp)由dXpp(=IdXmax-dXminI)表達(dá)時(shí)，由于dXpp不改變，因此如果多間距不均勻性的峰峰值由dZpp(=IdZmax-dZminI)表示，貝'JdZpp也不改變。因此，即使該結(jié)構(gòu)被設(shè)置為使得當(dāng)e=o度時(shí)光束在偏離偏轉(zhuǎn)表面中心的情況下入射，由偏轉(zhuǎn)表面上兩個(gè)束之間的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離引起的多間距不均勻性的峰峰值卯:dZpp也可以由上述方程(H，)來表達(dá)。在用于圖像形成裝置中并且具有傾斜入射光學(xué)系統(tǒng)的多束掃描光學(xué)系統(tǒng)中，前述由于偏轉(zhuǎn)表面上兩個(gè)束之間的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離引起的多間距不均勻性是導(dǎo)致多間距不均勻性的一個(gè)主要因素。此外，兩個(gè)束的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)在偏轉(zhuǎn)表面上偏離的方向在有效掃描區(qū)域內(nèi)是橫向不對(duì)稱的。結(jié)果，由于兩個(gè)束之間的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離引起的多間距不均勻性不對(duì)稱地發(fā)生。如上所述，由于偏轉(zhuǎn)表面上兩個(gè)束之間的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離引起的多間距不均勻性是導(dǎo)致多間距不均勻性的一個(gè)主要因素。由于它是橫向不對(duì)稱的，因此如果發(fā)生這一情況，則當(dāng)通過肉眼觀察時(shí)其作為圖像的惡化是非常明顯的?？紤]到這一點(diǎn)，在本實(shí)施例中，各組件被設(shè)置為滿足上述條件表達(dá)式(l),從而減小由于偏轉(zhuǎn)表面上兩個(gè)光束之間的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離引起的多間距不均勻性，這確保了良好的圖像形成。條件表達(dá)式(1)的左側(cè)代表由于偏轉(zhuǎn)表面上兩個(gè)束之間的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離引起的多間距不均勻性的pp:dZpp的近似值相對(duì)于在副掃描方向上被掃描表面上的線間隔的比率。具體而言，條件表達(dá)式(l)表明，由于偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離引起的多間距不均勻性的pp:dZpp的近似值相對(duì)于副掃描方向上的線間隔為5%或更小。這里，下面的表l示出了本實(shí)施例的具體數(shù)值。從表l中的數(shù)值看出，在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)多面鏡5的最大旋轉(zhuǎn)角為e，x-19.1度，并且在輸入光學(xué)系統(tǒng)LA(LB)的光軸和成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)的光軸之間限定的角度2(1)為2小=90度。此外，在主掃描方向上發(fā)光件之間的間隔a為a=0.09mm,并且準(zhǔn)直透鏡2a(2b)的焦距f^為fC()1=20mm。另外，旋轉(zhuǎn)多面鏡(多面鏡)5的內(nèi)接半4圣R為R=7.1mm,并且傾斜入射角a為3度。在副掃描截面中成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)的成像放大率Ps為Ps=1.3x，并且在副掃描方向上的分辨率DPI點(diǎn)/英寸為DPI[點(diǎn)/英寸=600dpi。因此，條件表達(dá)式(1)的左側(cè)等于0.025，并且這滿足條件表達(dá)式(1)。更具體而言，在本實(shí)施例中，由于偏轉(zhuǎn)表面6上兩個(gè)光束之間的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離引起的多間距不均勻性的pp:dZpp被減小到約為副掃描方向上行間隔42.3nm的2.5%。這里，如果使用三個(gè)或更多個(gè)光束，則上述的兩個(gè)束是在主掃描方向和副掃描方向這兩個(gè)方向上彼此間隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)束，如前所述。圖6是描繪出本實(shí)施例中由偏轉(zhuǎn)表面上兩個(gè)束之間的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離導(dǎo)致的多間距不均勻性的曲線圖。從圖6中看出，多間距不均勻性的pp:dZpp約為1.1nm，并且已經(jīng)確認(rèn)這一大小保持為本實(shí)施例的副掃描方向上行間隔42.3pm的2.5%左右。應(yīng)當(dāng)注意，在本實(shí)施例中，只要滿足條件表達(dá)式(1)，通過肉眼觀察到的圖像的惡化就不明顯。因而，很好地保證了本實(shí)施例的有利效果。更優(yōu)選地，上述條件表達(dá)式(1)最好被設(shè)置如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>(la)cos^/co/25.4在本實(shí)施例中，使得在副掃描截面中成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率Ps為1.3x之小，并且基于此，多間距不均勻性被減小到可接受的水平。應(yīng)當(dāng)注意，在本實(shí)施例中，只要滿足條件表達(dá)式(l),多間距不均勻性就可以被減小到可接受的水平，無論副掃描截面中成像放大率Ps的大小如何。更優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)滿足條件表達(dá)式(1)，另一方面，副掃描方向上成像放大率Ps應(yīng)當(dāng)被設(shè)置為滿足以下關(guān)系。0.5<IPsI<2.0(2)在這一情形下，多間距不均勻性可以被減小到可接受的水平，并且仍可以使構(gòu)成成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的寬度較短，以確保簡單方便的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角emax為e目x=i9.i度。這使得能夠?qū)⒍嚅g距不均勻性減小到可接受的水平，并且這還實(shí)現(xiàn)了緊湊的光學(xué)掃描設(shè)備。應(yīng)當(dāng)注意，在本實(shí)施例中，只要滿足條件表達(dá)式(l),多間距不均勻性的峰峰值(pp)就可以被降低到可接受的水平，無論旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角emax的大小如何。但是，如果旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角0m^大于25度，則必須使得在副掃描截面中的成像放大率ps或任何其他設(shè)計(jì)值特別小，以滿足條件表達(dá)式(1)。這使得很難保持光學(xué)掃描設(shè)備緊湊。另一方面，如果旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角9mM小于15度，則成像光學(xué)系統(tǒng)的光程長度必須被延長以執(zhí)行必要的掃描區(qū)域的光學(xué)掃描。因而，難以確保緊湊性。因此，更優(yōu)選地，一方面應(yīng)當(dāng)滿足條件表達(dá)式(1)，并且另一方面，旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角0max[度應(yīng)當(dāng)被設(shè)置為滿足以下奈件。15度<0^<25度(3)在這一情形下，多間距不均勻性可以被減小到可接受的水平，并且仍可以使得整個(gè)系統(tǒng)緊湊化。在本實(shí)施例中，為了使整個(gè)系統(tǒng)更加緊湊，輸入光學(xué)系統(tǒng)的光程長度最好盡可能地短。但是，如果在多束半導(dǎo)體激光器的多個(gè)發(fā)光件中，在主掃描方向上彼此分隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)發(fā)光件的間隔a寬度為100Hm或更大，則多間距不均勻性將變得非常大從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，除非使準(zhǔn)直透鏡的焦距很長。相反，當(dāng)使用間隔a窄至20pm的激光器芯片時(shí)，即使準(zhǔn)直透鏡的焦距被設(shè)置為^^短，多間距不均勻性也可以被減小到可接受的水平。考慮到這一點(diǎn)，在該實(shí)施例中，更優(yōu)選地，取決于多束半導(dǎo)體激光器的多個(gè)發(fā)光件的間隔，滿足以下條件表達(dá)式(4)。0<a/fcol<0.02(4)通過滿足該條件表達(dá)式(4)，可以很好地抑制多間距不規(guī)則性，并且可以使輸入光學(xué)系統(tǒng)的光程長度盡可能地短，從而整個(gè)系統(tǒng)可以更加緊湊。在本實(shí)施例中，a/fC((1=0.0045，并且這滿足條件表達(dá)式(4)。在本實(shí)施例中，準(zhǔn)直透鏡的焦距被設(shè)置為長達(dá)fe。,=20mm。利用這一布置，使得多個(gè)束之間在主掃描方向上的角度差很小，并且多間距不均勻性的峰峰值被降低到可接受的水平。應(yīng)當(dāng)注意，在本實(shí)施例中，只要滿足條件表達(dá)式(1)，多間距不均勻性就可以被減小到可接受的水平，無論準(zhǔn)直透鏡的焦距f^的大小如何。但是，如果準(zhǔn)直透鏡的焦距fe。,短于15mm，則必須使得副掃描截面中成像放大率Ps或任何其他設(shè)計(jì)值特別小，以滿足條件表達(dá)式(1)。這使得很難保持光學(xué)掃描設(shè)備緊湊。因此，更優(yōu)選地，一方面應(yīng)當(dāng)滿足條件表達(dá)式(1)，并且另一方面，準(zhǔn)直透鏡的焦距fe。,[mml應(yīng)當(dāng)被設(shè)置為滿足以下條件。15mm<fcol<80mm(5)在這一情形下，多間距不均勻性可以被減小到可接受的水平，并且可以使得輸入光學(xué)系統(tǒng)更加緊湊。在本實(shí)施例中，使得傾斜入射角a等于3度，如圖2A所示。利用這一布置，兩組光束可以在主掃描截面內(nèi)從上方和下方傾斜地入射到偏轉(zhuǎn)器上。因而，這一布置使得能夠通過單個(gè)偏轉(zhuǎn)表面6掃描性地偏轉(zhuǎn)四個(gè)(-2束x2組)光束并將其成像在兩個(gè)感光鼓上，另一方面這同時(shí)確保了將多間距不均勻減小到可接受的水平。應(yīng)當(dāng)注意，在本實(shí)施例中，只要滿足條件表達(dá)式(1)，即使傾斜入射角a的值較大，多間距不均勻性也可以被減小到可接受的水平。但是，如果傾斜入射角a大于4度，則必須使得副掃描截面中成像放大率Ps或任何其他設(shè)計(jì)值特別小，以滿足條件表達(dá)式(1)。這使得很難使光學(xué)掃描設(shè)備更加緊湊。因此，更優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)滿足條件表達(dá)式(1)，并且另一方面，傾斜入射角a[度應(yīng)當(dāng)被設(shè)置為滿足以下條件。2度Sa"度(6)利用這一布置，多間距不均勻性可以被減小到可接受的水平，并且分離角也足以使得來自多個(gè)光源設(shè)備的多個(gè)光束掃描相應(yīng)的感光鼓。如果使得傾斜入射角a大于2度，則光束可以通過在成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)中提供的光束分離裝置而有效地彼此分離。如果使得傾斜入射角a小于4度，并且滿足條件表達(dá)式(1)，則多間距不均勻性可以被抑制到可接受的水平。在本實(shí)施例中，總共四個(gè)光源設(shè)備或激光器單元(-2*2:兩個(gè)垂直的，兩個(gè)橫向的)利用公共的保持構(gòu)件保持固定。另外，為了使這種保持構(gòu)件的結(jié)構(gòu)更簡單，在主掃描截面中，在輸入光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間限定的角度2(|)被設(shè)置為等于2cJ)=卯度。應(yīng)當(dāng)注意，在本實(shí)施例中，只要滿足條件表達(dá)式(1)，多間距不均勻性就可以被減小到可接受的水平，即使角度2(|)的幅值較大。但是，如果在主掃描截面中在輸入光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間限定的角度2小大于100度，則必須使得副掃描截面中成像放大率j3s或任何其他設(shè)計(jì)值特別小，以滿足條件表達(dá)式(1)。這使得很難保持光學(xué)掃描設(shè)備緊湊。因此，更優(yōu)選地，一方面應(yīng)當(dāng)滿足條件表達(dá)式(1)，并且另一方面，輸入光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間的角度2小[度l應(yīng)當(dāng)被設(shè)置為滿足以下條件。0度S2小《100度(7)利用這一布置，多間距不均勻性可以被減小到可接受的水平，并且仍可以使得輸入光學(xué)系統(tǒng)更加緊湊。在本實(shí)施例中，輸入光學(xué)系統(tǒng)LA和LB的上方和下方柱形透鏡4利用樹脂被模塑成一體，以使得能夠易于制造并且減輕重量。但是，即使上方和下方柱形透鏡4不被模塑成一體，也可以很好地獲得本實(shí)施例的有利效果。應(yīng)當(dāng)注意，盡管已經(jīng)參考彩色圖像形成裝置(該裝置包括具有多個(gè)發(fā)光件的多個(gè)光源設(shè)備和與這些光源設(shè)備相對(duì)應(yīng)的多個(gè)感光鼓)描述了本實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限于此。例如，本發(fā)明可適用于包括具有多個(gè)發(fā)光件的單個(gè)光源設(shè)備和單個(gè)感光鼓的單色圖像形成裝置。表l示出了第一實(shí)施例中成像光學(xué)系統(tǒng)7A(7B)的具體結(jié)構(gòu)。表2示出了第一實(shí)施例中輸入光學(xué)系統(tǒng)LA(LB)的參數(shù)r、d和n。此外，表3示出了第一實(shí)施例中的非球面表面形狀。[表l表l:第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>圖IO是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彩色圖像形成裝置的主要部分的示意圖。該實(shí)施例針對(duì)級(jí)聯(lián)型(tandemtype)彩色圖像形成裝置，其中提供了四個(gè)光學(xué)掃描設(shè)備以將圖像數(shù)據(jù)彼此并行地記錄在相應(yīng)的感光鼓(圖像承載件)的表面上。在圖10中，標(biāo)號(hào)60總體表示彩色圖像形成裝置，而標(biāo)號(hào)61、62、63和64表示具有根據(jù)前述實(shí)施例中的任何一個(gè)的結(jié)構(gòu)的光學(xué)掃描設(shè)備。標(biāo)號(hào)21、22、23和24分別表示感光鼓(圖像承載件)，而示顯影設(shè)備。標(biāo)號(hào)51表示傳送帶。盡管未在圖10中示出，但是圖像形成裝置還包括用于將由顯影的色粉圖像定影在轉(zhuǎn)印紙張上的定影設(shè)備。、在圖10中，彩色圖像形成裝置60例如接收從諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)之類的外部機(jī)器52提供來的R(紅色)、G(綠色)和B(藍(lán)色)的彩色信號(hào)。這些彩色信號(hào)利用圖像形成裝置內(nèi)部的打印機(jī)控制器53被變換為與C(藍(lán)綠色)、M(品紅色)、Y(黃色)和B(黑色)相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)(點(diǎn)數(shù)據(jù))。這些圖像數(shù)據(jù)分別被輸入到光學(xué)掃描設(shè)備ll、12、13和14中。作為響應(yīng)，這些光學(xué)掃描設(shè)備產(chǎn)生已根據(jù)相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)調(diào)制的光束41、42、43和44。通過這些光束，在主掃描方向上掃描感光鼓21、22、23和24的感光表面。在該實(shí)施例的彩色圖像形成裝置中，提供了四個(gè)光學(xué)掃描設(shè)備11、12、13和14，并且它們分別對(duì)應(yīng)于C(藍(lán)綠色)、M(品紅色)、Y(黃色)和B(黑色)的顏色。這些掃描設(shè)備可用于彼此并行地分別將圖像信號(hào)記錄在感光鼓21、22、23和24的表面上，從而可以高速打印彩色圖像。如上所述，該實(shí)施例的彩色圖像形成裝置使用四個(gè)光學(xué)掃描設(shè)備11、12、13和14,利用基于相應(yīng)圖像數(shù)據(jù)的光束將不同顏色的潛像分別產(chǎn)生在相應(yīng)感光鼓21、22、23和24的表面上。此后，這些圖像被疊加地轉(zhuǎn)印到記錄紙張上，從而在上面產(chǎn)生單個(gè)全色圖像。至于外部機(jī)器52，例如可以使用具有CCD傳感器的彩色圖像讀取機(jī)。在這一情形下，該彩色圖像讀取機(jī)和彩色圖像形成裝置60將構(gòu)成彩色數(shù)字復(fù)印機(jī)。盡管已參考這里公開的結(jié)構(gòu)描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于給出的細(xì)節(jié)，并且該申請(qǐng)?jiān)噲D覆蓋可能落在以下的權(quán)利要求的改進(jìn)目的或范圍內(nèi)的這些修改或改變。權(quán)利要求1.一種光學(xué)掃描設(shè)備，包括光源設(shè)備，該光源設(shè)備具有被布置為在主掃描方向上彼此隔開的至少兩個(gè)發(fā)光件；旋轉(zhuǎn)多面鏡，被配置為掃描性地偏轉(zhuǎn)從所述光源設(shè)備發(fā)射的至少兩個(gè)光束；輸入光學(xué)系統(tǒng)，被配置為將來自所述光源設(shè)備的所述至少兩個(gè)光束投射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡上，從而在副掃描截面內(nèi)，所述至少兩個(gè)光束相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面的法線以傾斜方向入射在該偏轉(zhuǎn)表面上；以及成像光學(xué)系統(tǒng)，被配置為將由所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面掃描性地偏轉(zhuǎn)的所述至少兩個(gè)光束成像在要被掃描的表面上；其中所述輸入光學(xué)系統(tǒng)包括被配置為將來自所述光源設(shè)備的光束變換為平行光束的轉(zhuǎn)換光學(xué)元件，并且其中，當(dāng)用于掃描被掃描表面上的有效區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角用θmax[度]表示，在所述輸入光學(xué)系統(tǒng)的光軸和所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間在主掃描截面中限定的角度用2φ[度]表示，在所述主掃描截面中所述轉(zhuǎn)換光學(xué)元件的焦距用fcol[mm]表示，在所述至少兩個(gè)發(fā)光件中在主掃描方向上彼此間隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)發(fā)光件之間的間隔用a[mm]表示，入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束在副掃描截面中的傾斜入射角中的最大角度用α[度]表示，在所述副掃描截面中所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率用βs表示，所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的內(nèi)接圓半徑用R[mm]表示，并且在所述副掃描方向上圖像的分辨率用DPI[點(diǎn)/英寸]表示時(shí)，滿足以下關(guān)系<math-cwu><![CDATA[<math><mrow><mo>|</mo><mfrac><mrow><mi>tan</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>max</mi></msub></mrow><mrow><mi>cos</mi><mi>&phi;</mi></mrow></mfrac><mo>&times;</mo><mfrac><mi>a</mi><mi>fcol</mi></mfrac><mo>&times;</mo><mi>R</mi><mo>&times;</mo><mi>&beta;s</mi><mo>&times;</mo><mi>tan</mi><mi>&alpha;</mi><mo>&times;</mo><mfrac><mi>DPI</mi><mn>25.4</mn></mfrac><mo>|</mo><mo>&le;</mo><mo>|</mo><mn>0.05</mn><mo>|</mo><mo>.</mo></mrow></math>]]></math-cwu><!--imgid="icf0001"file="S2008100019820C00011.gif"wi="489"he="81"img-content="drawing"img-format="tif"/-->2.其中，當(dāng)用于掃描被掃描表面上的有效區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角用e,x度表示，在所述輸入光學(xué)系統(tǒng)的光軸和所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間在主掃描截面中限定的角度用2小度表示，在所述主掃描截面中所述轉(zhuǎn)換光學(xué)元件的焦距用fe。,[mm〗表示，在所述至少兩個(gè)發(fā)光件中在主掃描方向上彼此間隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)發(fā)光件之間的間隔用a[mm表示，入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束在副掃描截面中的傾斜入射角中的最大角度用a度1表示，在所述副掃描截面中所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率用ps表示，所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的內(nèi)接圓半徑用R1mm表示，并且在所述副掃描方向上圖像的分辨率用DPI點(diǎn)/英寸表示時(shí)，滿足以下關(guān)系ta<axa"尸l-a^x-x及x/fextanofx-cos0/ccZ25.42.—種光學(xué)掃描設(shè)備，包括具有至少兩個(gè)輸入單元的輸入光學(xué)系統(tǒng)，每個(gè)輸入單元包括(i)具有被布置為在主掃描方向上彼此隔開的至少兩個(gè)發(fā)光件的光源設(shè)備、(ii)被配置為掃描性地偏轉(zhuǎn)從所述光源設(shè)備發(fā)射的至少兩個(gè)光束的旋轉(zhuǎn)多面鏡和(iii)被配置為改變來自所述光源設(shè)備的光束的狀態(tài)的轉(zhuǎn)換光學(xué)元件，其中所述輸入光學(xué)系統(tǒng)被配置為將來自所述至少兩個(gè)輸入單元的至少兩個(gè)光束投射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡上，從而在副掃描截面內(nèi)，所述至少兩個(gè)光束相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面的法線以傾斜方向入射到該偏轉(zhuǎn)表面上；以及成像光學(xué)系統(tǒng)，被配置為將由所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面掃描性地偏轉(zhuǎn)的所述至少兩個(gè)光束成像在被掃描的表面上；其中，當(dāng)用于掃描被掃描表面上的有效區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角用0max[度I表示，在所述輸入光學(xué)系統(tǒng)的光軸和所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間在主掃描截面中限定的角度用2令[度I表示，在入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束中，具有最大角度差的兩個(gè)光束之間在主掃描截面中限定的角度差用ct[度表示，入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束在副掃描截面中的傾斜入射角中的最大角度用a[度表示，在所述副掃描截面中所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率用ps表示，所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的內(nèi)接圓半徑用Rmm]表示，并且在所述副掃描方向上圖像的分辨率用DPI[點(diǎn)/英寸表示時(shí)，滿足以下關(guān)系<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中用于掃描所述被掃描表面上的有效區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角e,x度r滿足以下關(guān)系15度<0隨<25度。4.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束在副掃描截面中的傾斜入射角中的最大角度a[度I滿足以下關(guān)系2度Sa"度。5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中在主掃描截面中所述轉(zhuǎn)換光學(xué)元件的焦距d[mml滿足以下關(guān)系15mm<fcoi<80mm。6.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中在入射到所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面上的所述至少兩個(gè)光束中，具有最大角度差的兩個(gè)光束在主掃描截面中的角度差ct[度l滿足以下關(guān)系0度<01<1.0度。7.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中在所述輸入光學(xué)系統(tǒng)的光軸和所迷成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間在主掃描截面中限定的角度2小度滿足以下關(guān)系0度S2(()《100度。8.如權(quán)利要求1或5所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中滿足以下關(guān)系0<a/fcol<0.02。9.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中在所述副掃描截面中所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率ps滿足以下關(guān)系0.5<|ps|<2.0。10.—種圖像形成裝置，包括多個(gè)如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中所述多個(gè)光學(xué)掃描設(shè)備被配置為利用分別從所述多個(gè)光學(xué)掃描設(shè)備的光源設(shè)備發(fā)射并且被公共的偏轉(zhuǎn)裝置偏轉(zhuǎn)的多個(gè)光束對(duì)要被掃描的多個(gè)表面進(jìn)行掃描，以在被掃描的表面上形成圖像。11.一種圖像形成裝置，包括如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)掃描設(shè)備；設(shè)在要被掃描的表面上的感光件；顯影設(shè)備，用于對(duì)利用由所迷光學(xué)掃描設(shè)備掃描性地偏轉(zhuǎn)的光束形成在所述感光件上的靜電潛像進(jìn)行顯影，以產(chǎn)生色粉圖像；轉(zhuǎn)印設(shè)備，用于將顯影后的色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上；以及定影設(shè)備，用于將轉(zhuǎn)印后的色粉圖像定影在所述轉(zhuǎn)印材料上。12.—種圖像形成裝置，包括如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)掃描設(shè)備；以及打印機(jī)控制器，用于將從外部機(jī)器提供的代碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)并將該圖像信號(hào)輸入到所述光學(xué)掃描設(shè)備中。全文摘要本發(fā)明公開一種光學(xué)掃描設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)多面鏡，用于掃描性地偏轉(zhuǎn)從光源設(shè)備發(fā)射的光束，所述光源設(shè)備具有被布置為在主掃描方向上彼此隔開的發(fā)光件；輸入光學(xué)系統(tǒng)，通過該輸入光學(xué)系統(tǒng)，在副掃描截面中，光束相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的偏轉(zhuǎn)表面的法線以傾斜方向入射到該偏轉(zhuǎn)表面上；以及成像光學(xué)系統(tǒng)，通過該成像光學(xué)系統(tǒng)，由所述旋轉(zhuǎn)多面鏡掃描性地偏轉(zhuǎn)的光束成像在要被掃描的表面上；其中，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的最大旋轉(zhuǎn)角為θ_max[度]，在所述輸入光學(xué)系統(tǒng)的光軸和所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間在主掃描截面中限定的角度為2φ[度]，在所述主掃描截面中轉(zhuǎn)換光學(xué)元件的焦距為f_col[mm]，在主掃描方向上彼此間隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)發(fā)光件之間的間隔為a[mm]，入射到所述偏轉(zhuǎn)表面上的光束在副掃描截面中的最大傾斜入射角為α[度]，在所述副掃描截面中所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率為βs，所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的內(nèi)接圓半徑用R[mm]表示，并且在所述副掃描方向上圖像的分辨率用DPI[點(diǎn)/英寸]表示時(shí)，滿足以下關(guān)系。文檔編號(hào)G02B26/12GK101226277SQ20081000198公開日2008年7月23日申請(qǐng)日期2008年1月4日優(yōu)先權(quán)日2007年1月6日發(fā)明者富岡雄一,石部芳浩申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社