[发明专利]二维表面发射激光器阵列、多束扫描单元以及成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及二维表面发射激光器阵列、采用该二维表面发射激光器阵列的多束扫描单元、以及采用该多束扫描单元的成像装置。更特别地，本发明涉及用于形成两类以不同副扫描间距隔开的扫描线的二维表面发射激光器阵列、采用该二维表面发射激光器阵列的多束扫描单元、以及采用该多束扫描单元的成像装置。

背景技术

由于多束扫描单元采用能够发射多束激光束的光源阵列同时扫描多条扫描线，所以与采用单束的单束扫描单元比，此多束扫描单元可在减小光束偏转器的驱动速度例如旋转多面镜的转数的同时提供相等或者更高的扫描性能。因此，由于光束偏转器的驱动速度减小，多束扫描单元可进行高速和高分辨率的印刷并确保低噪音和高可靠性。于是，多束扫描单元可应用于例如激光打印机、数字复印机和传真机一类的成像装置。

在采用多个可独立控制的光源来发射多束激光束的多束激光扫描单元中，需要减小相邻光源之间的距离以减小形成在感光介质上的扫描线之间的距离。

由于光源之间的距离小，一维激光器阵列具有光源之间相互干扰的问题。干扰导致感光介质的成像表面上的激光能大于或小于预定值，从而使印刷图像的密度不一致以及印刷质量下降例如图像模糊。

为解决此与一维激光器阵列相关的问题，美国专利No.5848087公开了一种多个激光器以恒定间隔设在二维平面上的二维表面发射激光器阵列，在此引入该申请的全部公开内容以供参考。

图1是传统二维表面发射激光器阵列的透视图。参照图1，传统二维表面发射激光器阵列包括以间距d₁设在基线A上的多个激光器1和以间距d₂设在斜线B上的多个激光器5，该斜线B相对于基线A倾斜角度α且通过激光器1。图1所示传统二维表面发射激光器阵列包括以4×3构形设置的12个激光器。利用分别位于第二和第三线处的第三和第四激光器6和7在利用基线A上相邻的第一和第二激光器2和3形成的扫描线L₁之间形成两条扫描线L₁。由此，12条扫描线以副扫描间距P₁₁相等地隔开。与一维激光器阵列相比，二维激光器可在加宽相邻激光器之间距离的同时减小副扫描间距，从而避免相邻激光器之间的干扰。

当二维表面发射激光器阵列用作多束扫描单元的光源且如图2所示旋转任意角度β时，副扫描间距改变。也就是说，当如图1所示被构造用以形成扫描线L₁的二维表面发射激光器阵列转动角度β以形成如图2所示的扫描线L₂时，相邻的第一和第三激光器2和6以副扫描间距P₂₂隔开，相邻的第三和第四激光器6和7以副扫描间距P₂₁隔开，以及相邻的第一和第二激光器2和3以副扫描间距P₂₃隔开。参照图2，副扫描间距P₂₁和P₂₂相等，而副扫描间距P₂₃不同于副扫描间距P₂₁和P₂₂中的每个。

因此，二维表面发射激光器阵列不容许光源具有不同的副扫描间距。也就是说，传统二维表面发射激光器阵列不能形成如图1中所示的以副扫描间距P₁₁相等隔开的两扫描线，而形成以大于或小于该副扫描间距P₁₁的副扫描间距隔开的扫描线。因此，传统二维表面发射激光器阵列一般不能被具有不同分辨率的成像装置采用。

于是，需要这样一种具有多束扫描单元的成像装置，该多束扫描单元包括用于形成两类以不同副扫描间距隔开的扫描线的二维表面发射激光器阵列。

发明内容

本发明的示范实施例提供一种形成以不同副扫描间距隔开的两类扫描线的二维表面发射激光器阵列、采用该二维表面发射激光器阵列的多束扫描单元、以及采用该多束扫描单元的成像装置。依据本发明的一方面，二维表面发射激光器阵列发射沿感光介质的副扫描方向具有预定间隔的多束激光束。此二维表面发射激光器阵列包括n×m个表面发射激光器，该n×m个表面发射激光器包括在基线N上以间隔a设置的n个表面发射激光器以及在n条斜线M上以间隔b设置的m个表面发射激光器，n条斜线M相对于基线N倾斜角度θ且通过相应的n个表面发射激光器。选择性地形成以第一副扫描间距P₁隔开的多条第一扫描线或以宽度不同于该第一副扫描间距P₁的第二副扫描间距P₂隔开的多条第二扫描线。变量a、b、Φ和θ满足