專利名稱：激光打印機的光掃描裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種激光打印機，更具體地說，涉及根據圖像數據，進行光掃描，在感光鼓上形成潛象的光掃描裝置。
背景技術：
一般，激光打印機是根據圖像數據，在感光鼓上吸收調色劑的裝置。然后，被吸收在感光鼓上的調節劑轉移至打印介質上，在打印介質上再現圖像。這時，使光在感光鼓上進行掃描，根據圖像數據形成潛象；并且，調色劑被吸收至由光形成的潛象上。激光打印機是一種無沖擊式的裝置，其優點是速度快，噪聲小，因此在各種領域中獲得了廣泛應用。
在這種激光打印機中，有一種是帶有一個光掃描裝置的單色激光束打印機(LBP)，該掃描裝置使光在感光鼓上作線性掃描；還有一種是帶有4個光掃描裝置的彩色LBP，該4個光掃描裝置相應于深蘭、黃色、深紅和黑色中的每一個顏色。
然而，為了使彩色LBP的結構簡單，近來開發了一種串聯式的光掃描裝置。在該串聯式掃描裝置中，只有一個光掃描裝置可以用于彩色LBP。串聯式光掃描裝置的一個例子表示在韓國公開刊物號中(2000年7月25日提出)。
圖1為表示通常的串聯式光掃描裝置10的結構的示意圖。該通常的串聯式光掃描裝置包括一個光學殼體12；光源14A、14B、14C、14D；第一組反光鏡17A和17B；第二組反光鏡18A、18B、18C和18D；成象透鏡系統20A和20B；圓柱形鏡24A、24B、24C和24D；和一個掃描部件22。為了控制掃描線的水平同步，該通常的串聯式光掃描裝置還包括多個同步檢測部件(沒有示出)。
每一個光源14A、14B、14C、14D都有一個激光二極管(沒有示出)和一個準直透鏡。掃描部件22具有一個多面鏡26和一個驅動該多面鏡26的電機28。另外，放置在掃描部件22的上端和下端的成象透鏡系統20A和20B，帶有二個成象透鏡21和23。
在該通常的串聯式光掃描裝置中，從激光二極管發出的激光束14Aa～14Da，由準直透鏡轉換為平行光，再被第一個反光鏡17A反射出來。從第一個反光鏡17A反射出來的激光束，通過成象透鏡系統20A和20B，聚焦在多面鏡26的偏轉表面26A上。聚焦在多面鏡26的偏轉表面26A上的激光束，通過成象透鏡系統20A和20B，輸出至第二組反光鏡18A～18D；然后再輸出至相應的圓柱形鏡24A～24D。接著，激光束從圓柱形鏡24A～24D反射出來，再投射至相應的感光鼓38A～38D上。這時，在被掃描部件22反射之前和之后，激光束14a～14d通過成象透鏡系統20A和20B，同時相對于掃描平面S，形成一個預先確定的角度α。
當如上所述，利用由光掃描裝置發出的激光束進行掃描時，在相應的感光鼓38A～38D上形成潛象；然后，通過一個典型的打印過程，將圖像再現在打印介質上。
如上所述，在該通常的串聯式光掃描裝置中，由于二對成象透鏡系統20A和20B彼此相對放置，并且每一個光源14A～14D都帶有形成光學通路的反光鏡和用于水平同步的同步檢測部件，因此，光掃描裝置的結構復雜，很難控制。
另外，因為光掃描裝置的零件數目增加，制造成本高。
另外，由于入射在成象透鏡系統或從該系統輸出的激光束，相對于掃描平面形成一個預先確定的角度，還有另一個問題，即掃描線成為弓形。為了解決這個問題，需要單獨的補償部件。
另外，由于成象透鏡系統是彼此相對放置，而掃描部件放在中心的，根據打印介質的傳送方向，4個彩色圖像信號中的二個信號從左至右掃描。因此，由于相對于4個彩色圖像信號的4個掃描方向是彼此相對的，因此不可能得到正確的彩色圖像。換句話說，為了得到正確的彩色圖像，至少二個圖像信號必需在左右次序顛倒的狀態下掃描。因此，又產生另一個問題，即需要控制圖像信號的附加裝置。

發明內容
因此，本發明的一個目的是要提供一種結構簡單，不需要單獨的掃描線補償過程，即可簡單地進行控制的串聯式光掃描裝置。
本發明的其他方面和優點將部分地在下面的說明中給出，并部分地可從說明中了解，或從本發明的實踐中學習。
上述和/或其他的方面可通過提供下列的光掃描裝置達到，該裝置包括多個激光束源，它們互相平行放置，用于根據圖像數據發出具有各種波長的激光束；與多個激光束源相應的多個感光鼓；多個準直透鏡，用于將從激光束源發出的激光束轉換為平行光；具有多個第一光學件的第一個光學輸出部分，用于根據波長反射通過其第一個表面的平行光或使平行光透過；并反射或透射通過其第二個表面的反射光；從而可沿著輸出部分中的一條輸出通道，輸出各種激光的激光束；一個掃描部件，用于反射從第一個光學輸出部分輸出的光；和第二個光學輸出部分，它具有多個排成一排的第二光學件，用以接收從在輸入部分的掃描部件反射出來的光，和根據波長，有效地反射或透射所接收的光，并將反射/透射的光投射至相應的感光鼓上。
該光掃描裝置還包括一個聚焦透鏡，用于將從第一個光學輸出部分輸出的光，聚焦在掃描部件的反射表面上。一個成像透鏡，用于將被掃描部件反射的光，聚焦在第二個光學輸出部分的最前端的光學件上。
另外，該光掃描裝置還可包括一個同步檢測部件，用于檢測同步信號，和控制由掃描部件反射的光形成的圖像的水平同步。第三個光學件，用于有選擇地透射或反射入射在同步檢測部件上的光。
同時，可以各種方式放置多個光學件，以形成單一一條輸出通道。光學件可以放置在垂直方向或以一個所希望的角度，傾斜地放置成一排。這時，根據入射光的波長，第一和第二個光學輸出部分的多個光學件相應地具有不同的反射和透射區域。
該多個光學件可以為分光鏡，或帶有分光涂層的透明玻璃。在第一或第二個光學輸出部分上的每一個分光鏡具有不同的反射或透鏡波長區域。另外，該多個光學件可以為帶通濾光層。
在該光掃描裝置中，各種波長的光通過一條輸出通道，透射至掃描部件，并且與每一個彩色信號相應的光，從掃描部件輸出至信號通道，然后，通過光學件在與每一個彩色信號相應的每一個感光鼓上進行掃描，因此光掃描裝置的結構簡單，尺寸小。另外，由于掃描部件具有單一的輸出通道，并只需要一個同步檢測部件，不需要單獨的補償部件來根據同步檢測調節部件或圖像數據補償掃描線的弓形，因此，制造成本降低。


通過下面結合附圖對優選實施例的說明，將可以更了解本發明的這些和/或其他方面與優點。其中圖1為通常的串聯式光掃描裝置的內部結構的示意圖；圖2和圖3分別為根據本發明的一個實施例的光掃描裝置的內部結構的平面圖和側視圖；圖4為相對于圖3的第二和第三個分光鏡的光的反射率和透射率的分布圖；和圖5為表示光學件的光的反射和透射的圖。
具體實施例方式
現在來詳細說明本發明的優選實施例。附圖表示優選實施例的一個例子，圖中，相同的標號表示相同的零件。
圖2和圖3為根據本發明的一個實施例的光掃描裝置的內部結構的平面圖和側視圖。光掃描裝置包括具有第1～第4個激光二極管L1～L4的光源部分101，具有第1～第4個準直透鏡的準直透鏡部分102，具有第1～第4個分光鏡M1-1～M1-4的第一個光學輸出部分103，一個圓柱透鏡104，一個包括多邊形反光鏡106的掃描部件105，一個成像透鏡107，包括第5～第8個分光鏡M2-1～M2-4的第二個光學輸出部分108，一個同步檢測部件110和第三個光學件111。
光源部分101的第1～第4個激光二極管L1～L4彼此平行地排成一排。
第1～第4個準直透鏡C1～C4與相應的激光二極管L1～L4相適應，排成一排，將從每一個激光二極管L1～L4發出的激光束轉換為平行光。
第一個光學輸出部分103的第1～第4個分光鏡M1-1～M1-4，反射或透射通過每一個準直透鏡C1～C4透射和通過每一個表面輸入的光，并在分光鏡的最末端部分上形成單一一條輸出通道。如圖2所示，第1～第4個分光鏡M1-1～M1-4中的每一個都是傾斜的，因此以直角反射入射激光束。
第1～第4個分光鏡M1-1～M1-4整個排成一排。然而，如圖2所示，第1～第4個激光二極管L1～L4和第1～第4個準直透鏡C1～C4，不需要排成一排；可以根據波長以不同的距離排列。另外，雖然這里第1～第4個分光鏡M1-1～M1-4是垂直放置的，但這不應認為是限制性的。例如，這些元件可以傾斜，使入射光能以所希望的固定角度反射。另外，所有第1～第4個分光鏡M1-1～M1-4不一定必需是分光鏡。例如，在第一個分光鏡M1-1的情況下，可以使用一般的反光鏡。
圓柱透鏡104將從第一個光學輸出部分103輸出的光，聚焦在掃描部件105的多面鏡106上。
掃描部件105包括一個電機(沒有示出)和多邊鏡106；并以預先確定的角度反射穿過圓柱透鏡104的光。
成像透鏡107將由掃描部件105反射的光，傳輸至第二個光學輸出部分108。
第二個光學輸出部分108接收穿過在其最前端部分的成像透鏡107的光，并根據光的波長反射或透射在第5～第8個分光鏡M2-1～M2-4上的光，再將光投射至相應的感光鼓D1～D4上。
第二個光學輸出部分108和第一個光學輸出部分103的區別在于，在第一個光學輸出部分103的情況下，光從該輸出部分的最末端部分輸出；而在第二種光學輸出部分108的情況下，光入射至該輸出部分的最前端部分。然而，這些元件根據波長反射和透射光的結構是相同或相似的。因此，省略其詳細說明。
在上述的光掃描裝置中，根據要打印的圖像，從光源部分101的第1～第4個激光二極管L1～L4發出的光，通過準直透鏡102中的相應的透鏡C1～C4，轉換為平行光；然后到達相應的第1～第4個分光鏡M1-1～M1-4。這時，從光源部分101的激光二極管L1～L4輸出的光分別具有不同的波長。例如，第一個激光二極管L1發出的光的波長為650納米(nm)，第二、第三和第四個激光二極管發出的激光束的波長分別為780nm，880nm和950nm。
如果波長不同的光入射在第一個光學輸出部分103上，則第1～第4個分光鏡M1-1～M1-4有選擇地反射或透鏡通過其二個表面的激光束；然后從最末端部分，通過信號輸出通道，將激光束輸出至掃描部件。即，在垂直方向上，第4個分光鏡M1-4透射通過第4個準直透鏡C4入射的光，但第1～第3個分光鏡M1-1～M1-3反射通過相應的準直透鏡C1～C3入射的光。第2～第4個分光鏡M1-2～M1-4，根據波長，有選擇地反射或透鏡從第1～第3個分光鏡M1-1～M1-3反射的光；然后將光從最后一個分光鏡M1-4反射至掃描部件105。圖4為表示根據波長的第二、第三和第四個分光鏡M1-2～M1-4的透射率的分布的圖。圖5為表示光學件的入射光的反射和透射的圖。反射和透射的邊界為“λ”。如果入射光的波長反射區的光的波長λ1小，則入射光從光學件的表面反射出來；而如果入射光的波長比透射區的光的波長λ2大，則入射光穿過光學件。
現根據光學件的入射光的反射和透射，來說明第1～第4個分光鏡M1-1～M1-4的反射和透射特性。第一個分光鏡M1-1為典型的反光鏡，它反射從第1～第4個激光二極管L1～L4發出的光。第二個分光鏡M1-2透射從第一個激光二極管L1發出的光，但反射從第2～第4個激光二極管L2～L3發出的光。第三個分光鏡M1-3透射從第一和第二個激光二極管L1、L2發出的光，但反射從第三和第四個激光二極管L3、L4發出的光。第4個分光鏡M1-4反射從第1～第3個激光二極管L1～L3發出的光，但透射從第4個激光二極管L4發出的光。
根據上述的特性，從第一個激光二極管L1發出的光，從第一個分光鏡M1-1的表面反射出來，并穿過第二和第三個分光鏡M1-2、M1-3，并被第4個分光鏡M1-4反射，再入射至圓柱透鏡104上。從第二個激光二極管L2發出的光被第二個分光鏡M1-2的表面反射，并穿過第3個分光鏡M1-3，被第4個分光鏡M1-4反射出來，再入射至圓柱透鏡104上。從第三個激光二極管L3發出的光被第三個分光鏡M1-3反射，并再次被第4個分光鏡M1-4反射，然后入射在圓柱透鏡104上。從第4個激光二極管L4發出的光穿過第4個分光鏡M1-4，再入射至圓柱透鏡104上。即由于在從圓柱透鏡104至成像透鏡107的區域中，不論波長如何，入射至圓柱透鏡104上的激光束具有相同的輸出通道，因此，光掃描裝置可以獲得如同使用單一個激光二極管的單一激光束打印機同樣的效果。
接著，與穿過成像透鏡107的多個波長混合的激光束，被第二個光學輸出部分108的第5～第8個分光鏡M2-1～M2-4有選擇地反射出來，或穿過該分光鏡，然后投射至相應的感光鼓D1～D4上。第二個光學輸出部分108的每一個分光鏡M2-1～M2-4的排列方式，與第一個光學輸出部分103的每一個分光鏡M1-1～M1-4的排列方式相同。換句話說，從第4個激光二極管L4發出的激光束穿過第8個分光鏡M2-4，然后投射至第四個感光鼓D4上。從第三個激光二極管L3發出的激光束，被第8個分光鏡M2-4反射，并再次被第7個分光鏡M2-3反射，然后投射至第三個感光鼓D3上。從第2個激光二極管L2發出的光，被第8個分光鏡M2-4反射，并穿過第7個分光鏡M2-3，并再次被第6個分光鏡M2-2反射，然后投射至第二個感光鼓D2上。從第一個激光二極管L1發出的光被第8個分光鏡M2-4反射，并依次穿過第6和第7個分光鏡M2-3和M2-2，再次被第5個分光鏡M2-1反射，然后投射至第1個感光鼓D1上。
同時，為了控制在每一個感光鼓D1～D4上掃描的掃描線的水平同步，同步檢測部件110檢測在掃描部件105的期望位置上反射的激光束，然后傳輸至系統的控制部件(沒有示出)。這時，有選擇地反射或透射激光束的第三個光學件111，可以放置在光入射至同步檢測部件110的入射通道上，或省去。由于同步檢測部件110檢測通過信號入射通道，投射至每一個感光鼓D1～D4上的激光束，因此可以只使用一個同步檢測部件110，在不使同步檢測部件與相應的每一個感光鼓D1～D4分離的條件下，使四條掃描條同步。
如上所述，根據本實施例的串聯式光掃描裝置，通過使用具有多個波長的光源和具有與波長相應的各種光反射和透射區域的光學件的適當排列方式，可使具有各種波長的光，通過一個輸出通道，傳輸至掃描部件105。與每一個彩色信號相應的光，從掃描部件105輸出至信號通道，然后通過光學件，在與每一個彩色信號相應的每一個感光鼓上掃描；這樣可以得到結構簡單和尺寸小的光掃描裝置。
另外，由于可以只使用一個同步檢測部件，控制在每一個感光鼓上掃描的光的水平同步，因此不需要單獨的補償部件，來根據同步檢測調節部件或圖像數據，補償掃描線的弓形。因此，制造成本降低。
雖然說明了本發明的幾個優選實施例，本領域技術人員知道在不偏離由權利要求書及其等價文件確定的本發明的精神和范圍的條件下，可對這些實施例作一些改變。
權利要求
1.一種光掃描裝置，它包括多個激光束源，它們互相平行放置，用于根據圖像數據發出具有各種波長的激光束；與多個激光束源相應的多個感光鼓；多個準直透鏡；用于將從激光束源發出的激光束轉換為平行光；具有多個第一光學件的第一個光學輸出部分；用于根據波長反射通過其第一個表面的平行光或使平行光透過；并反射或透射通過其第二個表面的反射光；從而可沿著輸出部分中的一條輸出通道，輸出各種波長的激光束；一個掃描部件；用于反射從第一個光學輸出部分輸出的光；和第二個光學輸出部分；它具有多個排成一排的第二光學件，用以接收從在輸入部分的掃描部件反射出來的光，和根據波長，有選擇地反射或透射所接收的光；并將反射/透射的光投射至相應的感光鼓上。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，它還包括一個聚焦透鏡，用于將從第一個光學輸出部分輸出的光，聚焦在掃描部件的反射表面上。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，它還包括一個成像透鏡，用于將被掃描部件反射的光，聚焦在最接近該裝置的輸入部分的第二個光學件上。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，它還包括一個同步檢測部件，用于檢測同步信號，和控制由掃描部件反射的光形成的圖像的水平同步。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，它還包括第三個光學件，用于有選擇地透射或反射入射在同步檢測部件上的光。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征為，根據入射光的波長，第一和第二個光學件分別具有不同的反射和透射區域。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征為，第一個光學件排成一排。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征為，第一個光學件與光的入射方向垂直放置。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征為，第一和第二個光學件為分光鏡。
10.如權利要求1所述的裝置，其特征為，第一和第二個光學件為有分光涂層的透明玻璃。
11.如權利要求1所述的裝置，其特征為，第一和第二個光學件為帶通濾光器。
全文摘要
一種光掃描裝置包括多個互相平行放置的激光束源，用于發出不同波長的激光束；多個將激光束轉換為平行光的準直透鏡；和第一個光學輸出部分。第一個光學輸出部分具有多個光學件，用于反射或透射從每一個準直透鏡輸出，通過一個表面的光；并可根據波長，反射或透射通過其他表面的反射的光。在該裝置的最末端部分形成一輸出通道。該裝置還包括掃描部件，反射從第一個光學輸出部分輸出的光；第二個光學輸出部分，具有多個排成一排的光學件，可以接收在最前端部分上的掃描部件輸出的光；和根據波長有選擇地反射或透射光；根據波長，有選擇地反射或透射在最前端部分反射的光，并將光投射在相應的感光鼓上。
文檔編號G06K15/12GK1484109SQ0314710
公開日2004年3月24日 申請日期2003年7月1日 優先權日2002年9月19日
發明者劉載煥 申請人:三星電子株式會社