DE3042688C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Abtastvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige optische Abtastvorrichtung, wie sie in der DE-OS 28 02 417 gezeigt ist, weist eine Vielzahl von Lichtquellen auf, die jeweils ein Strahlenbündel zueinander parallel verlaufender Lichtstrahlen abgeben. Die Strahlenbündel werden mittels eines optischen Systems auf der Ablenkoberfläche einer Ablenkvorrichtung derart überlagert bzw. in Deckung gebracht, daß sich für alle Strahlenbündel nur ein einziges Ablenkzentrum ergibt. Nach der Ablenkung werden die Strahlenbündel mittels eines optischen Abbildungssystems auf einer abzutastenden Fläche abgebildet.
Die optische Abtastvorrichtung erfordert dabei allerdings die Verwendung von Lichtquellen, die Strahlenbündel zueinander parallel verlaufender Lichtstrahlen abgegeben. Eine Verwendung von Lichtquellen, die Strahlenbündel divergierender Lichtstrahlen abgeben, ist nicht ohne zusätzliche optische Systeme möglich. Diese zusätzlichen optischen Systeme erhöhen die Anzahl der optischen Bauelemente und erfordern einen wesentlich größeren Bauraum, was bezüglich einer angestrebten Miniaturisierung von optischen Abtastvorrichtungen nachteilig ist.
Wenn sämtliche Strahlenbündel auf der Ablenkoberfläche zur Deckung gebracht sind, ist es nicht möglich, die optische Abtastvorrichtung mit einer Neigungs-Korrektur-Einrichtung zu versehen, mit der gegebenenfalls eine Neigung der Ablenkoberfläche eingestellt bzw. korrigiert werden kann. Eine Änderung bzw. Ausrichtung der Abstände der auf der abzutastenden Fläche abgebildeten Strahlenbündel ist auf diese Weise nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße optische Abtastvorrichtung derart weiterzubilden, daß Lichtquellen, die Strahlenbündel divergierender Lichtstrahlen abgeben, verwendet werden können und daß eine Abstandsvariation der Strahlenbündel auf der abzutastenden Fläche mittels einer Neigungskorrektur der Ablenkoberfläche der Ablenkvorrichtung korrigiert werden kann, wobei die Ablenkvorrichtung möglichst kompakt ausgebildet sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch die Verwendung eines optischen Kollimationssystems ist es möglich, die von den Lichtquellen, beispielsweise Halbleiterlasern, abgegebenen Strahlenbündel divergierender Lichtstrahlen in konstruktiv einfacher Weise auf die Ablenkoberfläche der Ablenkvorrichtung zu projizieren. Durch die in der zur Ablenkebene senkrechte Richtung vorhandene räumliche Trennung der Ablenkpositionen, an denen die einzelnen Strahlenbündel auf der Ablenkoberfläche abgelenkt werden, ist es sowohl möglich, mittels einer Neigungs-Korrektur- Einrichtung die gegenseitigen Abstände der auf der abzutastenden Fläche abgebildeten Strahlenbündel zu korrigieren, als auch gewährleistet, daß die Ablenkvorrichtung kompakt ausgebildet werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen optischen Abtastvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen optischen Abtastvorrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 7 gezeigten Lichtquellenanordnung,
Fig. 3A und 3B den Aufbau eines Kollimationssystems,
Fig. 4A und 4B ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen optischen Abtastvorrichtung,
Fig. 5 ein bei der optischen Abtastvorrichtung gemäß Fig. 4 verwendetes afokales System,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Abtastvorrichtung,
Fig. 7A und 7B weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung,
Fig. 8A, 8B und 9A, 9B die Positionsbeziehung zwischen einer Kollimationslinse und einer Zylinderlinse in der optischen Abtastvorrichtung gemäß Fig. 7,
Fig. 10A und 10B die Positionsbeziehung der optischen Elemente zwischen den Lichtquellen und der Ablenkoberfläche in der optischen Abtastvorrichtung gemäß Fig. 7.
Fig. 11A und 11B die optische Abtastvorrichtung gemäß Fig. 4, wobei das afokale optische System eine Korrekturfunktion für die Neigung hat, und
Fig. 12 eine einstückig ausgebildete optische Abtastvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Aufsicht eines Ausführungsbeispiels einer optischen Abtastvorrichtung. Die Abtastvorrichtung weist eine Lichtquellenanordnung 11 auf, die aus einer Vielzahl von Halbleiterlasern besteht. Die Emissionsfläche 12 der Lichtquellenanordnung 11 ist in einer Brennebene eines ersten optischen Systems, d. h. eines Kollimationssystems 13 angeordnet. Fig. 2 zeigt eine Ansicht, in der die Emissionsfläche 12 von der Seite des Kollimationssystems 13 betrachtet wird. Es ist zu bemerken, daß die Lichtquellen 11a, 11b und 11c relativ zueinander versetzt sind. Ein Hauptstrahl in einem von jeder Lichtquelle ausgesandten Strahlenbündel trifft auf das Kollimationssystem 13 derart auf, daß er parallel zu der optischen Achse des Kollimationssystems 13 verläuft. Die Brennebene des Kollimationssystems 13 auf der Seite einer Ablenkvorrichtung 14, beispielsweise eines Polygonspiegels, die an einer einer Austrittspupille des Kollimationssystems 13 entsprechenden Stelle angeordnet ist, liegt nahe einer Ablenkoberfläche 14b des Polygonspiegels 14. Die von dem Polygonspiegel 14 abgelenkten Strahlenbündel werden durch ein zweites optisches System, d. h. ein Abbildungsobjektiv 15 auf einer abzutastenden photoempfindlichen Fläche 16 eines zylindrischen Photoempfängers abgebildet.
Wenn die Ablenkoberfläche 14b des Polygonspiegels 14 nicht an einer Stelle nahe der Brennebene 17 des Kollimationssystems 13 angeordnet werden kann, da die Brennweite des Kollimationssystems 13 zu gering ist, kann dieses Problem durch eine Anordnung gemäß Fig. 3A und 3B gelöst werden. Bei der Anordnung gemäß Fig. 3A ist eine Hauptebene 18 des Kollimationssystems 13 an einer Stelle so dicht wie möglich an der Ablenkvorrichtung 14 angeordnet, so daß die Brennweite f des Kollimationssystems 13 kleiner als ein Abstand a zwischen der Brennebene 17 des Kollimationssystems 13 und dessen Endfläche auf der Seite der Ablenkvorrichtung 14 ist. Fig. 3B zeigt einen Aufbau des Kollimationssystems 13, der die in Fig. 3A gezeigte Anordnung unterstützt. Bei diesem Aufbau ist das Kollimationssystem 13 in zwei Linsen 13a und 13b geteilt, wobei eine Linse 13a mit negativer Brechkraft auf der Seite der Lichtquellenanordnung 11 angeordnet ist, während die andere Linse 13b mit positiver Brechkraft auf der Seite der Ablenkvorrichtung 14 angeordnet ist. Als Ergebnis wird die Hauptebene 18 in Richtung der Ablenkvorrichtung 14 verschoben, so daß der Abstand zwischen der Ablenkvorrichtung 14 und dem Kollimationssystem 13 erhöht werden kann. Somit kann, sogar wenn die Brennweite des Kollimationssystems 13 kurz ist, die Ablenkoberfläche 14b der Ablenkvorrichtung 14 nahe der Brennebene 17 des Kollimationssystems 13 angeordnet werden.
Fig. 4A zeigt eine Aufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der optischen Abtastvorrichtung, wobei Fig. 4B eine Vorderansicht einer Emissionsfläche 23 einer mehrere Halbleiterlaser aufweisenden Lichtquellenanordnung 21 von einem Kollimationssystem 22 aus zeigt. Wie in Fig. 4B gezeigt ist, sind die Lichtquellen 23a, 23b und 23c, die alle Halbleiterlaser sind, gegeneinander ein wenig in senkrechter Richtung verschoben, wenn sie längs der optischen Achse des Kollimationssystems 22 betrachtet werden. Die Lichtstrahlen der aus den Lichtquellen 23a, 23b und 23c austretenden Strahlenbündel 21a, 21b und 21c werden durch das Kollimationssystem 22 kollimiert und gehen dann durch die Austrittspupille 24 hindurch und treffen auf ein afokales System 25, das aus zwei positiven Linsengruppen 25a und 25b besteht. Über das afokale System 25 ist die Austrittspupille 24 des Kollimationssystems 22 optisch konjugiert mit einer Ablenkoberfläche 26a einer Ablenkvorrichtung 26. Als Ergebnis wird das Bild der Austrittspupille 24 nahe der Ablenkoberfläche 26a gebildet. Anschließend werden die Lichtstrahlen durch die Ablenkvorrichtung 26 in Form eines Polygonspiegels abgelenkt und dann durch ein Abbildungsobjektiv 27 auf einer Photoempfängertrommel abgebildet, die die abzutastende Fläche 28 bildet. Somit wird die abzutastende Fläche 28 durch eine Vielzahl von Lichtpunkten gleichzeitig abgetastet, wenn die Ablenkvorrichtung 26 gedreht wird. Da die Lichtquellen 23a, 23b und 23c auf unterschiedlichen Niveaus in Vertikalrichtung angeordnet sind, wie in Fig. 4B gezeigt, werden die auf der abzutastenden Fläche 28 abgebildeten Lichtpunkte ebenfalls leicht gegeneinander in einer zur Zeichenebene senkrechten Richtung versetzt.
Fig. 5 zeigt das Prinzip des afokalen Systems 25, das aus der positiven Linsengruppe 25a mit einer Brennweite fa und einer positiven Linsengruppe 25b mit einer Brennweite fb besteht. Die Austrittspupille 24 des Kollimationssystems 22 ist in der vorderen Brennebene der positiven Linsengruppe 25a angeordnet, während die Ablenkoberfläche 26a der Ablenkvorrichtung 26 in der rückwärtigen Brennebene der positiven Linsengruppe 25b angeordnet ist. Die Linsengruppen 25a und 25b sind voneinander um die Summe (fa+fb) der Brennweiten fa, fb beabstandet. Bei einer derartigen Anordnung kann die Austrittspupille 24 des Kollimationssystems 22 zu der Ablenkoberfläche 26a der Ablenkvorrichtung 26 konjugiert gehalten werden. Dies ist in den folgenden Punkten vorteilhafter, als wenn die Ablenkoberfläche 26a der Ablenkvorrichtung 26 direkt auf der Austrittspupille 24 des Kollimationssystems 22 angeordnet wäre:
  • (i) Da die Brennweite fb der hinteren Linsengruppe 25b größer als die Brennweite fc des Kollimationssystems 22 ist, kann der Raum zwischen dem afokalen System 25 und der Ablenkvorrichtung 26 vergrößert werden, was zu einer konstruktiven Vereinfachung führt.
  • (ii) Durch Ändern der Brennweiten fa, fb der vorderen und der hinteren Linsengruppen 25a, 25b des afokalen Systems 25 kann die Winkelvergrößerung γ zusätzlich geändert werden, wie dies durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:
  • Hierbei ist Ra der Einfallswinkel in die vordere Linsengruppe 25a und Rb der Austrittswinkel aus der hinteren Linsengruppe 25b. Wenn beispielsweise die Winkelvergrößerung γ verringert wird, wird ein Abstand S zwischen benachbarten Lichtpunkten auf der abzutastenden Fläche ebenfalls verringert, wie dies durch die folgende Gleichung gegeben ist: Deshalb wird die Flexibilität beim Entwurf erhöht.
Fig. 6 zeigt eine Aufsicht einer weiteren optischen Abtastvorrichtung, wobei ein afokales System 29 zwei Parabolspiegel 29a und 29b aufweist. Dieses afokale System 29 hat dieselbe Funktion wie das vorstehend erwähnte afokale System 25 und wird deshalb nicht weiter beschrieben.
Fig. 7A und 7B zeigen eine Aufsicht bzw. eine Seitenansicht einer optischen Abtastvorrichtung mit einer Neigungskorrekturfunktion. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die optische Abtastvorrichtung eine Lichtquellenanordnung 31 auf, die aus einer Vielzahl von Halbleiterlasern aufgebaut ist. Die Emissionsfläche 32 der Lichtquellenanordnung 31 ist in der einen Brennebene eines Kollimationssystems 33a angeordnet, das Bestandteil eines anamorphotischen optischen Systems 33 ist. Die Lichtstrahlen der von den Lichtquellen ausgesandten Strahlenbündel werden durch das Kollimationssystem 33a kollimiert, gehen dann durch eine Zylinderachse 33b, und treffen auf eine Ablenkvorrichtung 34 auf. Die von der Ablenkvorrichtung 34 abgelenkten Strahlenbündel werden durch ein Abbildungsobjektiv 35 auf einer abzutastenden Fläche 36 abgebildet.
Die Lage einer Pupille des Kollimationssystems 33a auf der Seite der Ablenkvorrichtung 34 oder eine optisch mit dieser Pupille konjugierte Lage befindet sich in einer Ablenkebene, in der die Strahlenbündel durch die Ablenkvorrichtung abgelenkt werden, d. h. in der Ebene von Fig. 7A, sehr nahe der Ablenkoberfläche 34b der Ablenkvorrichtung 34. Anders ausgedrückt: die Lichtquellenanordnung 31 ist relativ zu dem Kollimationssystem 33a derart angeordnet, daß ein Hauptstrahl eines jeden Strahlenbündels der entsprechenden Lichtquelle durch das Kollimationssystem 33a parallel zu dessen optischer Achse verläuft. Zusätzlich ist die Ablenkoberfläche 34b der Ablenkvorrichtung 34 äußerst nahe der Brennebene des Kollimationssystems 33a angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung ist die Bündellaufspreizung auf der Ablenkoberfläche der Ablenkvorrichtung dieselbe wie bei einer einzigen Lichtquelle, sogar wenn die Zahl der Lichtquellen erhöht wird.
Wie in Fig. 7B gezeigt ist, hat die Zylinderlinse 33b eine Brechkraft in einer Ebene senkrecht zu der Ablenkebene; diese Brechkraft bewirkt, daß die Strahlenbündel auf der Ablenkoberfläche 34b der Ablenkvorrichtung 34 als ein lineares, in einer Richtung parallel zur Ablenkebene verlaufenes Bild abgebildet werden. Dies bedeutet, daß irreguläre Abstände dieser Bilder aufgrund einer Neigung der Ablenkvorrichtung 34b der Ablenkvorrichtung optisch so korrigiert werden können, wie es beispielsweise in der US-PS 37 50 189 beschrieben ist. Anders ausgedrückt, die Ablenkoberfläche 34b der Ablenkvorrichtung 34 ist in Richtung parallel zu der Ablenkebene nahe der Brennebene des Kollimationssystems 33a und in Richtung senkrecht zu der Ablenkebene in der Brennebene der Zylinderlinse 33b angeordnet.
Das Abbildungsobjektiv 35 ist ein anamorphotisches System und bewirkt, daß die von der Ablenkoberfläche 34b reflektierten Lichtstrahlen auf der abzutastenden Fläche 36 in der Ablenkebene abgebildet werden und daß die Ablenkoberfläche 34b in der Richtung senkrecht zu der Ablenkfläche in einer optisch konjugierten Beziehung mit der abzutastenden Fläche 36 gehalten wird.
Wie aus dem vorstehenden ersichtlich ist, kann eine optische Abtastvorrichtung geschaffen werden, die mit einer Ablenkvorrichtung in Form z. B. eines Polygonspiegels versehen ist, der mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird und bei dem irreguläre Abstände aufgrund einer Neigung der Ablenkoberfläche korrigiert werden können. Bei einer praktischen Anwendung kann sich jedoch ein Problem in der Anordnung ergeben, wenn es gewünscht ist, daß die Brennweite fa der Zylinderlinse 33b größer als die Brennweite fc des Kollimationssystems 33a ist.
Die Fig. 8A und 8B zeigen eine Lösung, wenn die Brennweite fa der Zylinderlinse 33b kürzer als die Brennweite fc des Kollimationssystems 33a ist. Bei dieser Lösung ist die Zylinderlinse 33b zwischen dem Kollimationssystem 33a und der Ablenkoberfläche 34b der Ablenkvorrichtung 34 derart angeordnet, daß die Brennebene des Kollimationssystems 33a im wesentlichen koinzident mit der der Zylinderlinse 33b ist. Fig. 8B zeigt die optischen Wege in der Ablenkebene, die lediglich durch die Hauptstrahlen 37a, 37b und 37c der Strahlenbündel der entsprechenden Lichtquellen dargestellt sind.
Wenn es gewünscht wird, daß die Brennweite fa der Zylinderlinse 33b länger als die des Kollimationssystems 33a ist, wird die Zylinderlinse 33b in eine konvexe Linse 33c und eine konkave Linse 33d unterteilt, wie dies in Fig. 9A gezeigt ist. Bei einer derartigen Anordnung kann die Hauptebene des nunmehr gebildeten Zylinderobjektivs 33b auf der Seite der Lichtquellenanordnung derart angeordnet werden, daß das Zylinderobjektiv 33b zwischen dem Kollimationssystem 33a und der Ablenkvorrichtung 34 angeordnet ist, wie dies in Fig. 9B gezeigt ist. Fig. 9B zeigt die optischen Wege in der Ablenkebene, die lediglich durch die Hauptstrahlen 38a, 38b und 38c dargestellt sind.
Betrachtet man ein durch das Kollimationssystem und das Zylinderobjektiv gebildetes Kondensorobjektiv 39, so sind die Emissionsfläche 32 und die Ablenkoberfläche 34b der Ablenkvorrichtung in einer Richtung konjugiert, die senkrecht zu der Ablenkebene verläuft, wie dies in Fig. 10A gezeigt ist.
Ein im Unendlichen liegender Objektpunkt und die Ablenkoberfläche 34b der Ablenkvorrichtung sind konjugiert in einer Ebene, die senkrecht zu der letztgenannten Richtung ist, wie dies in Fig. 10B gezeigt ist.
Wenn das Kondensorobjektiv 39 so ausgelegt ist, daß es die oben genannten beiden Funktionen erfüllt, so kann es auf der Einfallsseite als ein optisches System zur Korrektur von auf einer Neigung in der Ablenkoberfläche beruhenden Irregularitäten dienen, wenn eine Vielzahl von Lichtquellen verwendet wird. Es ist somit nicht notwendig, die Strahlen mittels eines Kollimationssystems 33a zu kollimieren. Als Ergebnis hiervon können die Objektive frei ausgelegt werden. Ferner kann eine Scharfeinstellung dadurch erreicht werden, daß das gesamte Kondensorobjektiv defokussiert wird.
Fig. 11 zeigt ein Beispiel des afokalen Systems 25, dem eine Funktion zur Korrektur von auf Neigungen in dem System beruhenden Irregularitäten gegeben ist, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Fig. 11A zeigt die optischen Wege in der Ablenkebene, während Fig. 11B die optischen Wege in einer Ebene senkrecht zu der Ablenkebene darstellt. Wie in den Fig. 11A und 11B gezeigt ist, werden die Lichtstrahlen in Richtung der optischen Achse, d. h. in einer Richtung senkrecht zu der Ablenkebene auf der Ablenkoberfläche 26a der Ablenkvorrichtung 26 fokussiert, so daß die Strahlenbündel in einer linearen Konfiguration abgebildet werden. Um dies zu erreichen, wird die in Fig. 4B gezeigte positive Linsengruppe 25a durch eine Zylinderlinse 25a′ ersetzt, deren Erzeugende senkrecht zu der Drehachse der Ablenkvorrichtung 26, d. h. in der Ablenkebene verläuft. In der in Fig. 11A gezeigten Ablenkebene werden die Lichtstrahlen wie im Fall der Fig. 4 abgebildet. In einer Ebene senkrecht zu der Ablenkebene werden andererseits die von dem Kollimationssystem kommenden Lichtstrahlen nicht durch die positive Zylinderlinse 25a′ abgebildet, sondern durch die positive Linsengruppe 25b gesammelt, um ein lineares Bild auf der Ablenkoberfläche 26a zu bilden. In einem derartigen afokalen System ist das Abbildungsobjektiv 27 derart anamorphotisch, daß das lineare Bild auf der Ablenkoberfläche 26a optisch konjugiert mit der abzutastenden Fläche 28 in einer Ebene senkrecht zu der Ablenkebene gehalten wird. Dementsprechend werden die Lichtstrahlen durch eine Neigung in der Ablenkoberfläche in der Ebene senkrecht zu der Ablenkebene nicht nachteilig beeinflußt. In der Ablenkebene des Abbildungsobjektivs 27 werden andererseits die Lichtstrahlen, die von der Ablenkoberfläche 26a abgelenkt werden, auf der abzutastenden Fläche 28 fukossiert, wie dies in Fig. 4A gezeigt ist. In diesem Zusammenhang kann der Parabolspiegel 29a durch einen Parabolspiegel mit Zylinderkonfiguration ersetzt werden, so daß die vorstehende Korrektur in bezug auf irgendwelche Neigungen durchgeführt wird.
Fig. 12 zeigt in einem Schaubild eine einstückige Einheit, in die das in Fig. 1 gezeigte optische System eingebaut ist. In einer derartigen einstückigen Einheit ist die Ablenkvorrichtung in einem Gehäuse 19 befestigt, an dem Gehäuse 13a und 15a für das Kollimationssystem 13 und das Abbildungsobjektiv 15 angebracht sind. Die Lichtquellenanordnung 11 ist an dem Gehäuse 13a des Kollimationssystems 13 befestigt. Diese einstückige Einheit kann somit derart angebracht werden, daß die relativen Positionsbeziehungen zwischen den optischen Elementen nicht durch irgendeine äußere Ursache, wie beispielsweise Schwingungen usw. gestört wird.

Claims (8)

1. Optische Abtastvorrichtung, mit einer Vielzahl von Lichtquellen, die jeweils ein Strahlenbündel abgeben,
einem ersten optischen System, das die Strahlenbündel auf eine Ablenkoberfläche einer Ablenkvorrichtung richtet, mittels der die Strahlenbündel in einer Ablenkebene ablenkbar sind, und
einem zweiten optischen System, mittels dessen die von der Ablenkvorrichtung abgelenkten Strahlenbündel auf einer abzutastenden Fläche abgebildet werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtquellen (11a, 11b, 11c; 23a, 23b, 23c) sowohl in einer parallel als auch in einer senkrecht zur Ablenkebene verlaufenden Richtung voneinander beabstandet sind und jeweils ein Strahlenbündel divergierender Lichtstrahlen abgeben,
daß das erste optische System ein Kollimationssystem 13; 22; 33) ist, das die Lichtstrahlen jedes Strahlenbündels in zumindest einer zur Ablenkebene parallelen Ebene kollimiert und dessen optische Achse im wesentlichen parallel zu den Hauptstrahlen der Strahlenbündel verläuft, und
daß die Ablenkoberfläche (14b; 26a; 34b) der Ablenkvorrichtung (14; 26; 34) nahe der Austrittspupille (24) des Kollimationssystems (13; 22; 33) oder an einer zu dieser konjugierten Stelle angeordnet ist, so daß die Hauptstrahlen der Strahlenbündel auf der Ablenkoberfläche (14b; 26a; (34b) in der senkrecht zur Ablenkebene verlaufenden Richtung voneinander beabstandet sind und sich in der parallel zu ablenkebene verlaufenden Richtung schneiden.
2. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kollimationssystem (13) aus einer Linse negativer Brechkraft (13a), die auf der Seite der Lichtquellen angeordnet ist, und einer Linse positiver Brechkraft (13b) besteht, die auf der Seite der Ablenkvorrichtung (14) angeordnet ist.
3. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein zwischen dem Kollimationssystems (22) und der Ablenkvorrichtung (26) angeordnetes afokales System (25), das die Austrittspupille (24) des Kollimationssystems (22) mit der Ablenkoberfläche (26)a) der Ablenkvorrichtung (26) optisch konjugiert hält.
4. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (11a, 11b, 11c; 23a, 23b, 23c) Halbleiterlaser sind.
5. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kollimationssystem eine Kollimatorlinse zur Kollimierung der von den Lichtquellen abgegebenen Strahlenbündel aufweist.
6. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kollimationssystem ein anamorphotisches optisches System (33) aufweist, mittels dessen die Lichtstrahlen der von der Lichtquellen abgegebenen Strahlenbündel in der zur Ablenkebene parallelen Ebene parallel zueinander verlaufend auf die Ablenkoberfläche (34b) auftreffen und in der zur Ablenkebene senkrechten Ebene auf der Ablenkoberfläche (34b) abgebildet werden.
7. Abtastvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische optische System (33) eine Kollimationslinse (33a) zur Kollimierung der von den Lichtquellen ausgehenden Strahlenbündel und eine Zylinderlinse (33b) mit einer parallel zur Ablenkebene verlaufenden Erzeugenden aufweist.
8. Abtastvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische System (15; 27; 35) ein anamorphotisches optisches System ist.
DE19803042688 1979-11-13 1980-11-12 Optisches abtastgeraet mit einer anordnung von lichtquellen Granted DE3042688A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14683079A JPS5669610A (en) 1979-11-13 1979-11-13 Scanning optical system having array light source
JP14683179A JPS5669611A (en) 1979-11-13 1979-11-13 Scanning optical system for array light source
JP55150381A JPS5773719A (en) 1980-10-27 1980-10-27 Scanning optical system having arrayed light source

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3042688A1 DE3042688A1 (de) 1981-05-21
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GB (1) GB2065914B (de)

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2069176B (en) * 1980-02-06 1984-10-24 Canon Kk Optical mechanical scanning using several light beams
USRE33931E (en) * 1981-12-21 1992-05-19 American Semiconductor Equipment Technologies Laser pattern generating system
JPS58184117A (ja) * 1982-04-22 1983-10-27 Canon Inc 複数ビ−ム走査装置
JPS58192015A (ja) * 1982-05-04 1983-11-09 Toshiba Corp 複数光束走査装置
DE3320255A1 (de) * 1982-06-04 1983-12-08 Canon K.K., Tokyo Abtastvorrichtung mit mehreren strahlen
JPS58211735A (ja) * 1982-06-04 1983-12-09 Canon Inc 複数ビ−ム走査装置
JPS59126A (ja) * 1982-06-25 1984-01-05 Canon Inc 複数ビ−ム走査装置
US4591242A (en) * 1984-02-13 1986-05-27 International Business Machines Corp. Optical scanner having multiple, simultaneous scan lines with different focal lengths
JPS60220308A (ja) * 1984-04-17 1985-11-05 Fuji Photo Film Co Ltd 光ビ−ム走査装置
US4796962A (en) * 1987-03-23 1989-01-10 Eastman Kodak Company Optical scanner
US5046795A (en) * 1987-12-23 1991-09-10 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for producing a distortion-free two-dimensional image of a scanned object
JP2676518B2 (ja) * 1988-01-12 1997-11-17 キヤノン株式会社 走査光学装置
US4870652A (en) * 1988-07-08 1989-09-26 Xerox Corporation Monolithic high density arrays of independently addressable semiconductor laser sources
US4897715A (en) * 1988-10-31 1990-01-30 General Electric Company Helmet display
US4980893A (en) * 1989-05-25 1990-12-25 Xerox Corporation Monolithic high density arrays of independently addressable offset semiconductor laser sources
US4963900A (en) * 1989-08-01 1990-10-16 International Business Machines Corporation Multiple laser beam scanning optics
US5268687A (en) * 1990-07-30 1993-12-07 Spectrum Sciences B.V. Laser scanning apparatus
EP0697782B1 (de) * 1991-05-14 2000-01-12 Seiko Epson Corporation Bilderzeugungsvorrichtung
US6008925A (en) * 1991-06-07 1999-12-28 Advanced Laser Technologies, Inc. Light beam scanning apparatus and method
US5243359A (en) * 1991-12-19 1993-09-07 Xerox Corporation Raster output scanner for a multistation xerographic printing system
US5305135A (en) * 1992-03-04 1994-04-19 General Electric Company Underwater viewing system for remote piloted vehicle
US5383052A (en) * 1992-05-27 1995-01-17 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Afocal optical system and multibeam recording apparatus comprising the same
US5475416A (en) * 1992-06-03 1995-12-12 Eastman Kodak Company Printing system for printing an image with lasers emitting diverging laser beams
US5361158A (en) * 1992-09-14 1994-11-01 At&T Global Information Solutions (Fka Ncr Corporation) Multiple source optical scanner
US5371526A (en) * 1992-09-22 1994-12-06 Xerox Corporation Raster output scanner for a single pass printing system which separates plural laser beams by wavelength and polarization
US5341158A (en) * 1992-09-22 1994-08-23 Xerox Corporation Raster output scanner for a xerographic printing system having laser diodes arranged in a line parallel to the fast scan direction
US5343224A (en) * 1992-09-22 1994-08-30 Xerox Corporation Diode laser multiple output scanning system
US5276463A (en) * 1992-09-22 1994-01-04 Xerox Corporation Raster output scanning arrangement for a printing machine
US5640188A (en) * 1992-12-18 1997-06-17 Xerox Corporation Multiple diode laser employing mating substrates
US5432535A (en) * 1992-12-18 1995-07-11 Xerox Corporation Method and apparatus for fabrication of multibeam lasers
US5325381A (en) * 1992-12-22 1994-06-28 Xerox Corporation Multiple beam diode laser output scanning system
AU6131294A (en) * 1993-02-03 1994-08-29 Nitor Methods and apparatus for image projection
US5357536A (en) * 1993-05-07 1994-10-18 Xerox Corporation Method and apparatus for the positioning of laser diodes
US5404002A (en) * 1993-05-17 1995-04-04 At&T Global Information Solutions Company Backup method for multiple source optical scanner
JP3197996B2 (ja) * 1993-08-26 2001-08-13 株式会社リコー 走査光学系
US5469290A (en) * 1994-06-06 1995-11-21 Xerox Corporation Two-element zoom lens for beam separation error correction
US5543829A (en) 1994-10-19 1996-08-06 Xerox Corporation Method and apparatus for adjusting the curvature of a folding mirror in a raster scanning system
US5617133A (en) * 1994-10-24 1997-04-01 Xerox Corporation Method and apparatus for adjusting orientation of light beams in a raster scanning system
US5563647A (en) 1994-10-24 1996-10-08 Xerox Corporation Method and apparatus for reducing differences in image heights of images generated by plural light beams having dissimilar wavelengths
US5550668A (en) * 1994-11-21 1996-08-27 Xerox Corporation Multispot polygon ROS with maximized line separation depth of focus
US5627579A (en) * 1994-11-29 1997-05-06 Xerox Corporation Raster scanning optical system and method for adjusting scan line locations on a photoreceptor
US5617132A (en) * 1994-12-01 1997-04-01 Xerox Corporation Method and apparatus for adjusting the pixel placement in a raster output scanner
US5691761A (en) 1994-12-02 1997-11-25 Xerox Corporation Method and apparatus for multi-channel printing in a raster output scanning system
US5638393A (en) * 1994-12-07 1997-06-10 Xerox Corporation Nonmonolithic multiple laser source arrays
US5526166A (en) * 1994-12-19 1996-06-11 Xerox Corporation Optical system for the correction of differential scanline bow
JPH095048A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Sony Corp 表面形状測定装置
US5963344A (en) * 1995-07-06 1999-10-05 Konica Corporation Image forming apparatus
US5727014A (en) 1995-10-31 1998-03-10 Hewlett-Packard Company Vertical-cavity surface-emitting laser generating light with a defined direction of polarization
JP3817284B2 (ja) * 1995-11-20 2006-09-06 ブラザー工業株式会社 光学走査方法及び装置
JP3499359B2 (ja) * 1996-02-14 2004-02-23 株式会社リコー 多ビーム書込光学系
JP3771328B2 (ja) * 1996-07-31 2006-04-26 株式会社東芝 マルチビーム露光装置
US5854705A (en) * 1997-01-17 1998-12-29 Xerox Corporation Micropositioned laser source for raster output scanners
IL120841A (en) * 1997-05-16 2001-07-24 Creoscitex Corp Ltd Writing heads with an array of laser diodes that can be turned separately
US6163332A (en) * 1997-09-29 2000-12-19 Eastman Kodak Company Printer and method of forming multiple image pixel sizes on photosensitive media
US6188711B1 (en) 1997-12-18 2001-02-13 Agilent Technologies, Inc. Polarization-controlled VCSELs using externally applied uniaxial stress
WO2000043205A1 (en) 1999-01-24 2000-07-27 Indigo N.V. Automatic registration adjustment
JP2001004938A (ja) * 1999-06-23 2001-01-12 Seiko Epson Corp 光走査装置
JP2001215423A (ja) * 2000-02-04 2001-08-10 Fuji Xerox Co Ltd 光走査方法及び光走査装置
US7102700B1 (en) * 2000-09-02 2006-09-05 Magic Lantern Llc Laser projection system
JP2004522986A (ja) * 2000-10-30 2004-07-29 サンター コーポレイション チューニング可能な制御されるレーザー・アレー
KR100452852B1 (ko) * 2002-01-09 2004-10-14 삼성전자주식회사 확대 광학계 및 그것을 갖는 화상형성 장치
US6867794B2 (en) 2003-01-30 2005-03-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adjusting a scan line in a laser imaging device
US7158321B2 (en) * 2004-03-19 2007-01-02 Lexmark International, Inc. Pre-scan assembly for aligning a pre-scan lens in a laser scanning unit
JP2006184750A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
EP1860889B1 (de) * 2006-05-22 2014-12-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Projektionsanzeigesystem
US8056810B2 (en) * 2006-07-12 2011-11-15 Ncr Corporation Methods and apparatus for generating and decoding scan patterns using multiple laser sources
WO2008124397A1 (en) 2007-04-03 2008-10-16 David Fishbaine Inspection system and method
US7733363B2 (en) * 2007-09-11 2010-06-08 Seiko Epson Corporation Line head and image forming device using the same
US8022347B2 (en) * 2008-06-23 2011-09-20 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device, image forming apparatus, and optical scanning method having a plurality of light intensity control devices with a switching unit
US9348137B2 (en) 2011-06-10 2016-05-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical scanning apparatus, system and method
US9909862B2 (en) 2016-06-13 2018-03-06 Google Llc Curved array of light-emitting elements for sweeping out an angular range
US10212785B2 (en) 2016-06-13 2019-02-19 Google Llc Staggered array of individually addressable light-emitting elements for sweeping out an angular range
US20190129308A1 (en) 2017-11-02 2019-05-02 Taiwan Green Point Enterprises Co., Ltd. Digital masking system, pattern imaging apparatus and digital masking method
JP6966144B1 (ja) 2020-03-30 2021-11-10 国立大学法人福井大学 光ビーム放射装置およびそれを用いた光ビーム投影装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3750189A (en) * 1971-10-18 1973-07-31 Ibm Light scanning and printing system
JPS6011325B2 (ja) * 1977-01-21 1985-03-25 キヤノン株式会社 走査装置
JPS5473028A (en) * 1977-11-22 1979-06-12 Seiko Epson Corp Shutter mechanism
JPS54143661A (en) * 1978-04-28 1979-11-09 Canon Inc Recording optical system

Also Published As

Publication number Publication date
GB2065914B (en) 1984-06-27
DE3042688A1 (de) 1981-05-21
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US4474422A (en) 1984-10-02

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