DE3228221C2

DE3228221C2 - Vorrichtung zum zeilenweisen Aufzeichnen des Informationsgehalts eines elektrischen Signals auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Mediums

Info

Publication number: DE3228221C2
Application number: DE3228221A
Authority: DE
Inventors: Takao Kashihara Nara Tagawa; Toshio Yamatokoriyama Nara Urakawa
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1981-07-28
Filing date: 1982-07-28
Publication date: 1986-03-20
Also published as: JPH0434129B2; DE3228221A1; JPS5818653A; US4563056A

Abstract

Eine optische Einrichtung, insbesondere für einen Laserdrucker umfaßt einen Laser-Generator, der einen Laserstrahl mit einem elliptischen Querschnitt erzeugt, wobei die lange Achse der Ellipse durch eine den Laserstrahl emittierende Oberfläche des Lasergenerators festgelegt ist, eine erste Linseneinrichtung, durch die der Laserstrahl mit dem elliptischen Querschnitt auf einen Laserreflektor gerichtet wird, sowie eine zweite Linseneinrichtung, die den Laserstrahl mit elliptischem Querschnitt so weiterleitet, daß ein Laserelement des Laserstrahls in senkrechter Richtung zur Oberfläche des Lasergenerators auf die Längsseite der zweiten Lasereinrichtung auffällt und der Laserstrahl mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt als im wesentlichen fokussierter Lichtpunkt auf eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Mediums abgebildet wird. Bei der optischen Einrichtung wird die erste Linseneinrichtung zur Fokussierung gedreht, wobei Gewinde auf einen rohrförmigen Körper ausgebildet sind. Vorzugsweise ist die erste Linseneinrichtung ein axialsymmetrisches, fokussierendes Objektiv mit einer sphärischen Linse und die zweite Linseneinrichtung eine zylindrische Linse.

Description

— einer Laserstrahlenquelle, die ein entsprechend dem elektrischen Signal moduliertes Strahlenbündel aussendet,

— einem Polyederspiegel mit mehreren entlang seines Umfangs aneinandergrenzenden Reflexionsflächen, der sich zur Ablenkung des Strahlenbündels innerhalb einer Ablenkebene um seine parallel zu den Reflexionsflächen liegende Mittelachse dreht,

— einer zwischen der Laserstrahlquelle und dem Polyederspiegel angeordneten Linseneinrichtung zur fokussierung des Strahlenbündels, und mit

— einer zwischen dem Polyederspiegel und dem lichtempfindlichen Medium angeordneten Zylinderlinse, die das Strahlenbündel an unterschiedlichen Positionen entlang einer Zeile durch Fokussierung in einer Ebene quer zur Zeilenrichtung als kreisförmigen Fleck auf das lichtempfindliche Medium abbildet,

dadurch gekennzeichnet,

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— daß die Strahlenquelle eine *o angeordnete Laserdiode (21) ist, daß die große Ellipsenachse ihres Strahlenbündels (23) ve dem Durchgang durch die Linseneinrichtung (22) wenigstens annähernd parallel zur Mittelachse des Polyederspiegels (24) verläuft,

— daß die Linseneinrichtung (22) derart ausgebildet ist, daß sie das Strahlenbündel (23) in jeder Richtung senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung in gleicher Weise fokussiert, und daß

— die Zylinderlinse (27) so positioniert ist, daß die Gleichung

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erfüllt ist, wobei /die Brennweite der Zylinderlinse (27), d ihr Abstand von einer Reflexionsfläche des Polyederspiegels (24) und / ihr Abstand von der Oberfläche des lichtempfindlichen Mediums (28) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialsymmetrische Linseneinrichtung (22) eine sphärische Linseneinheit ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlinse (27) eine plankonvexe Form aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Seite der plan-konvexen Zylinderlinse (27) der Oberfläche des lichtempfindlichen Mediums (28) und die konvexe Seite der Zylinderlinse (27) dem Polyederspiegel (24) zugewandt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linseneinrichtung (22) eine Brennweite von etwa 10 bis 30 mm besitzt, ss

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlinse (27) eine Brennweite von etwa 7,5 bis 25 mm besitzt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zeilenweisen Aufzeichnen des Informationsgehalts eines elektrischen Signals auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Mediums gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung, auch als sogenannter »Laserdrucker« bezeichnet, ist bereits allgemein bekannt und auf dem Markt erhältlich. Die Funktionsweise eines »Laserdruckers« besteht im wesentlichen darin, daß optische Daten, beispielsweise Buchstaben, Ziffern und/oder Bilder usw, die von einem Rechner, einem Wortprozessor, einem Faksimilegerät usw, stammen, in Form eines elektrostatischen Ladungsmusters auf ein abzutastendes Medium aufgebracht werden. Ein Laserstrahl dient dabei als Abtastelement

Bei einem herkömmlichen Laserdrucker wird üblicherweise ein He-Ne-Gaslaser verwendet, wobei ein akusto-optischer Modulator zur Modulation des Laserstrahls entsprechend der Videosignalinforraation eingesetzt wird. Durch den Einsatz des akusto-optischen Modulators ergeben sich allerdings Laserstrahl-Verluste, wenn ein Lasergerät mit hoher Laserstrahlintensität eingesetzt wird.

Ein Laserdrucker dieser Art ist bereits aus der US-PS 37 50 189 bekannt Bei ihm wird ein symmetrisches Strahlenbündel von einem Helium-Neon-Laser, nach dem dieses einen Modulator und eine Aufweitungsoptik durchlaufen hat von einer ersten Zylinderlinse derart fokussiert, daß eine spalt- bzw. schlitzförmige Abbildung auf einer Ablenkfläche eines Polyederspiegels erzeugt wird. Die Längsrichtung der spalt- bzw. schlitzförmigen Abbildung liegt dabei senkrecht zur Drehachse des Polyederspiegels. Nach Reflexion des so fokussierten Laserstrahls trifft dieser, nachdem er eine weitere Zylinderlinse und eine danach im Strahlengang angeordnete sphärische Linse durchlaufen hat, wieder mit kreisförmigen Querschnitt auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Mediums auf.

Durch die genannte schlitz- bzw. strichförmige Fokussierung auf einer Ablenkfläche des Polyederspiegels wird erreicht, daß die Abbildung des Laserstrahls auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Mediums nicht durch unterschiedliche Neigungen der Ablenkflächen relativ zur Drehachse des Polyederspiegels beeinträchtigt v/ird.

Aus der DE-OS 29 37 279 ist ein weiterer optischer Drucker bekannt, bei dem als Lichtquelle ein Halbleiterlaser verwendet wird. Dieser Laserdrucker besitzt ein in Strahlrichtung verschiebbares Objektiv, um auch in den Randbereichen der lichtempfindlichen Oberfläche eine jeweils scharfe Abbildung des Laserstrahls zu erzielen. Zylinderlinsen zur Fokussierung des Laserstrahls sind dabei nicht vorgesehen.

Ferner ist in der DE-OS 31 19 461 ein Laserdrucker der genannten Art beschrieben, bei dem ein mittels einer Laserdiode erzeugtes Strahlenbündel mit elliptischem Querschnitt durch eine Λβ-Linsenanordnung und eine weitere vor der lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche angeordnete Zylinderlinse so deformiert bzw. fokussiert wird, daß dieser auf der Aufzeichnungsfläche einen kreisförmigen Querschnitt hat. Durch die A#-Lin-

seilanordnung wird das gesamte optische System schwer justierbar und teuer, da derartige Linsenanordnungen relativ schwer herstellbar sind. Genaue Angaben Ober den Abstand der Zylinderlinsen vom Polyederspiegel sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum zeilenweisen Aufzeichnen des Informationsgehalts eines elektrischen Signals auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Mediums zu schaffen, die einfach aufgebaute optische Linsensysteme enthält, und bei der eine hinreichend gute Aufzeichnung auch bei unterschiedlichen Neigungen der Flächen eines rotierenden Ablenkspiegels relativ zu seiner Drehachse gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Bei dem Laserstrahldrucker nach der Erfindung ist eine als Strahlenquelle verwendete Laserdiode so angeordnet, daß die große Ellipsenachse Sires Strahlenbündels vor dem Durchgang durch die Linsenevsrichtung zur Fokussierung des Strahlenbündels wenigstens annähernd parallel zur Mittelachse des Polyederspiegels verläuft Die genannte Linseneinrichtung ist so ausgebildet, daß sie das Strahlenbündel in jeder Richtung senkrecht zur Fortpflanzrichtung in gleicher Weise fokussiert Darüber hinaus ist die Zylinderlinse so positioniert, daß die Gleichung

1,1
⁺

erfüllt ist, wobei /die Brennweite der Zylinderlinse, d'ihr Abstand von einer Reflexionsfläche des Polyederspiegels und /ihr Abstand von der Oberfläche des lichtempfindlichen Mediums ist

Zur Fokussierung des Strahlenbündels auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Mediums kann die genannte Linseneinrichtung in Strahlrichtung verschoben werden, beispielsweise durch Drehung auf einem entsprechend angeordneten Gewinde. Hierdurch kann der relative Abstand zwischen der Linseneinrichtung und der Laserdiode so eingestellt bzw. justiert werden, daß der Laserstrahl als punktförmiger Strahl auf dem lichtempfindlichen Medium auftritt

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also ein Laserdrucker zur Aufzeichnung von Videoinformation auf einem abzutastenden Medium, und insbesondere eine optische Einrichtung für eine Abtasteinrichtung geschaffen, die einen sich drehenden Polyederspiegel zum Ablenken des Abtast-Laserstrahls aufweist

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Prinzipskizze des Laserdruckers,

F i g. 2 eine Laserdiode, die bei dem in F i g. 1 dargestellten Laserdrucker verwendet wird,

F i g. 3 eine Linseneinrichtung zur Fokussierung des Laserstrahls und

Fig.4 die Anordnung der Zylinderlinse zwischen dem Polyederspiegel und dem lichtempfindlichen Medium.

F i g. 1 zeigt einen Laserdrucker mit einer Halbleiter-Laserdiode 21, einer Sammellinse 22 (Linseneinrichtung), einem Polyederspiegel 24, einem Motor 25, einer Zylinderlinse 27 und einem lichtempfindlichen Medium 28.

Das lichtempfindliche bzw. abzutastende Medium 28 kann eine xerographische Walze sein, die sich fortlaufend durch eine mit einer Korona-Entiadeeinrichtung ausgestatteten Aufladestation dreht. Der vom sich drehenden Polyederspiegel 24 reflektierte Laserstrahl überstreicht die Abtastbreite des lichtempfindlichen Mediums 28 auf der Walze 28a. Bilder werden dann dadurch geschaffen, daß der Informationsgehalt des Lichtpunkts durch die modulierte oder sich ändernde Intensität des Laserstrahls entsprechend der Laser-Strahlposition innerhalb der Abtastbreite geändert wird. Durch den Abtast-Lichtpunkt wird die elektrostatische Ladung entsprechend der Laserintensität beseitigt

Wenn die Laserdiode 21 ein- und ausgeschaltet und dadurch der Laserstrahl entsprechend der aufzuzeichnenden Videosignalinformation moduliert wird, ergibt sich entsprechend der Videosignalinformation ein Muster, je nachdem, ob der Abtastlichtpunkt vorhanden ist oder nicht

Das auf diese Weise geschaffene elektrostatische Ladungsmuster wird in einer Entwickle! station entwickelt und dann schließlich auf ein Kopierpapier übertragen. Hierdurch wird der Informationsgehalt der Abtastlichtpunkte auf ein langlebigeres und für den üblichen Gebrauch besser verwendbares Medium aufgezeichent Es können jedoch auch herkömmliche Techniken eingesetzt werden, um die im Abtastlichpunkt enthaltene Information auszuwerten bzw. zu speichern.

Der Polyederspiegel 24 wird vom Motor 25 kontinuierlich gedreht und hinsichtlich seiner Drehung mit einem Synchronisationssignal synchronisiert, das der Abtastgeschwindigkeit entspricht die bei der Erzeugung des ursprünglichen Videosignals vorlag. Die Drehgeschwindigkeit der xerographischen Walze 28a gibt den Abstand der Abtastzeilen vor. Es ist vorteilhaft, die WaI-ze 28a hinsichtlich der Signalquelle zu synchronisieren, um eine gute Bildünearität zu erhalten.

Die Halbleiter-Laserdiode 21 kann eine Laserdiode mit einem Laseremissionsbereich von etwa 2 bis 3 μπι Ausdehnung sein. Eine solche Laserdiode kann eine Doppel-Hetero-GaAs-GaAIAs-Diode (also eine Diode mit doppeltem Hetero-Übergang=DH-Diode) sein mit einer Emissionsfläche von etwa 3μπι oder eine sogenannte »beerdigte« Hetero-Diode (BH-Diode = Buried Heterojunction Diode).

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der DH-Laserdiode, bei der eine In P-Schicht vorhanden ist, um beide Seiten eines Doppel-Hetero-Übergangs zu begraben, wobei die InP-Schicht einen Brechungsindex aufweist, der kleiner als der Brechungsindex einer als aktive so Schicht dienenden InGaAsP-Schicht ist. Die Laseremissionszone ist derart begrenzt, daß eine Schwingung in einem Transversal-Einzelmodus möglich ist.

Die ir F i g. 2 dargestellte Laserdiode umfaßt eine Cr/

Au-Schicht 41, eine SiO₂-Schicht 42, eine N-leitende In-GaGsP-Schicht 43, cir,e N-leitende InP-Schich: 44, eine P-leitende InGaAsP-Abdeck-Schicht 45, eine P-Ieitende InP-Schicht 46, eine P-leitende InP-BIockschicht 47, eine InGaAsP-Aktivschicht 48, ein N-Ieitendes InP-Substrat 49, eine N-leitende inP-Pufferschicht 50 und eine Cr/ Au-Schicht 51.

Da die Breite der Aktivschicht die die Schwirjguüg im Transversal-Einzelschwindungsmode erzeugt, sehr begrenzt ist, wird ein relativ kleiner Emissionspunkt erhalten.

Der von der Laserdiode 21 emittierte Strahl wird mit Hilfe der Sammellinse bzw. der Linseneinrichtung 22 fokussiert, so daß ein auf dem Polyederspiegel 24 auftreffender Lichtstrahl 23 erzeue-t wirrf rvr τ irhtefrahi

23 wird an dem Polyederspiegel 24 reflektiert, der mit dem Motor 25 in der in F i g. 1 durch das Bezugszeichen a angegebenen Drehrichtung um eine Mittelachse schnell gedreht wird. Der reflektierte Strahl 26 gelangt über die Zylinderlinse 27 auf das abzutastende Medium 28 und wird entlang einer Abtastzeile 29 abgelenkt.

F i g. 3 zeigt die Ausbildung der axialsymmetrischen Linseneinrichtung 22, die aus einer Kombination aus zwei konkav-konvexen Linsen besteht. Die Laseremissionsfläche der Laserdiode 21 befindet sich außerhalb eines in F i g. 3 mit dem Bezugszeichen A bezeichneten Brennpunkts der Linseneinrichtung 22. Der Emissionspunkt des Lasers 21 wird entsprechend folgender Gleichung auf das abzutastende Medium 28 fokussiert:

Hierbei ist

a: der Abstand zwischen der Diode 21 und der Linseneinrichtung 22

b: der Abstand des Lichtweges zwischen der Linseneinrichtung 22 und dem abzutastenden Medium 28 und

f: die Brennweite der Linseneinrichtung 22.

Vorzugsweise umfaßt die Linseneinrichtung 22 Linsen mit einer großen numerischen Apertur (NA), da sie einen Lichtstrahl mit größtmöglicher Strahlbreite bzw. Strahlintensität von der Diode 21 hindurchlassen soll.

Wird die numerische Apertur allerdings zu groß, so wird die Brennweite kleiner, so daß das Linsensystem eine stärkere Vergrößerung aufweist Dann vergrößert sich aber der Lichtpunkt auf dem Medium 28. Ist der Pupillen- bzw. Eintrittsdurchmesser des Linsensystems groß, so ist der Strahldurchmesser am Polyederspiegel 24 ebenfalls groß, wodurch sich die Strahlintensität am Ort des Mediums 28 ebenfalls verkleinert. Wenn der Strahldurchmesser größer als die Breite einer der Ablenk- bzw. Reflexionsflächen des Polyederspiegels ist, kann der Laserstrahl auf andere, außerhalb des Polyederspiegels liegende Teile auftreffen, so daß dadurch zufällige Lichtstreuungen und Lichthofbildungen im aufgezeichneten Bild entstehen.

Daher ist der Durchmesser einer Blende 16 vorzugsweise so groß wie die Breite des Polyederspiegels 24. Wenn der Polyederspiegel 24 zu breit ist, erhöht sich allerdings das Gewicht des Spiegels, so daß eine genaue Stellung bzw. Rege'ung des Spiegels 24 schwierig werden kann. Der Blendendurchmesser des Linsensystems beträgt daher vorzugsweise etwa 10 mm.

Der numerische Aperturwert der Linseneinrichtung 22 ist etwa 0,15 oder größer. Vorzugsweise ist er etwa 0,25. Ihre Brennweite beträgt vorzugsweise etwa 10 bis 30 mm. Unter etwa 10 mm wird die Vergrößerung des Linsensystems so groß, daß dadurch die Auflösung eines auf dem abzutastenden Medium 28 zu erzeugenden Bildes schlechter wird. Bei einer Brennweite über etwa 30 mm ist der Abstand zwischen der Linseneinrichtung 22 und der Laserdiode 21 so groß, daß der numerische Aperturwert zu klein wird, was bewirkt, daß die zu verwendende Strahlgröße bzw. Strahlintensität verringert wird und die Aufzeichnungsgeschwindigkeit daher abnehmen muß.

Im Zusammenhang mit der Linseneinrichtung 22 ist die Abtastposition Y in Abhängigkeit vom Drehwinkel ödurch folgende Gleichung festgelegt:

y " /tan Θ:

Wenn sich der Laserstrahl dem Rand des Abtastmediums 28 nähert, nimmt die Abtastgeschwindigkeit zu und verursacht Aberrationsfehler. Um diese Aberrationsfehler zu vermeiden, ist die Taktfrequenz bzw. die Signalgeschwindigkeit der der Laserdiode 21 zugeführten Taktsignale, wenn der Laserstrahl in der Mitte der Abtastzeile 29 auftrifft, eine andere als wenn der Laserstrahl am Rand der Abtastzeile 29 auftritt. Die Taktfre quenz des Taktsignals ist bei der Aufzeichnung am Rand der Zeile 29 größer und bei der Aufzeichnung in der Mitte der Zeile 29 kleiner.

Vorzugsweise sollte die Taktfrequenz zwischen der Aufzeichnung in der Mitte der Zeile 29 zur Aufzeichnung am Rand der Zeile 29 kontinuierlich geändert werden. Eine schrittweise Änderung mit drei bis fünf Schritten ist jedoch in der Praxis ausreichend, um eine gute Bildwiedergabe zu erhalten. Um die Taktfrequenz zu ändern, kann im Laserdrucker ein Pufferspeicher vorgesehen sein, der Information für wenigstens eine Zeile speichert, wenn die ständige Information mit einer vorgegebenen Frequenz dem Laserdrucker zugeführt wird. Dann kann die vom Pufferspeicher ausgelesene Information verändert und zur Laserdiode geleitet werden.

Der Polyederspiegel 24 weist mehrere Ablenk-, Reflexions- bzw. Spiegelflächen auf, die einen auf ihn auftreffenden Lichtstrahl reflektieren. Die Breite der Spiegelflächen beträgt beispielsweise etwa 10 mm. Die Verwendung solcher Spiegelflächen des Polyederspiegels 24 mit genauem Neigungs- bzw. Kippwinkel ist vorteilhaft, jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung auf Grund der Zylinderlinse 27 nicht notwendig.

Durch den Kippwinkel wird angezeigt, ob die jeweili-

gen Spiegelflächen des Polyederspiegels 24 relativ zur

Drehachse des Polyederspiegels 24 parallel liegen. Wenn der Kippwinkel der jeweiligen Spiegelflächen

gleich ist, treten keine Schwierigkeiten auf. Wenn der

Kippwinkel bei den einzelnen Spiegelflächen unter-

schiedlich ist, ergeben sich allerdings Probleme.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können diese Schwierigkeiten auf Grund ungenauer oder ungleicher Kippwinkel der Spiegelflächen des Polyederspiegels 24

durch die Verwendung der Zylinderlinse 27 vermieden werden.

F i g. 4 zeigt die Abbildung des Laserstrahls auf dem abzutastenden Medium 28 unter Verwendung der Zylinderlinse 27, die, wie F i g. 4 zeigt, einen Querschnitt aufweist, auf deren einen Längsseite keine Krümmung vorhandenist

Wenn sich der Polyederspiegel 24 dreht und die auffallenden Laserstrahlen reflektiert, unterliegen die auf das abzutastende Medium 28 auftreffenden Laserstrahlen entlang der Abtastrichtung nicht der Linsenwirkung. Senkrecht zur Einfallsrichtung des Laserstrahls, nämlich in der Zeichenebene von F i g. 4, wirkt aber die Linse auf den auftreffenden Laserstrahl.

Wenn die Laserstrahlen auf Grund der unterschiedlichen Spiegelflächen a—a' und b—bf des Polyederspiegels 24 in unterschiedliche Richtungen reflektiert wer den, so werden sie durch die Zylinderlinse 27 dennoch in einem Punkt C fokussiert. Der zur Zonenübergangsfläche der Laserdiode 21 orthogonale Laserstrahl fällt auf die konvexe Seite der Zylinderlinse 27 auf. Wie F i g. 4 zeigt, besteht die Zylinderlinse 27 aus einer plan-konvexen Linse. Die ebene Fläche der Zylinderlinse 27 ist dem abzutastenden Medium 28 zugewandt Die Zylinderlinse 27 ist vom abzutastenden Medium 28 vorzugsweise et-

7 8

wa 15 mm entfernt angeordnet, was ungefähr der hergestellt werden. Wenn die ebene Seite der plan-kon-Brennweite der Zylinderlinse 27 entspricht. vexen Zylinderlinse 27 dem Medium 28 und die konvexe

Die Laserdiode 21 erzeugt einen Laserstrahl mit ei- Seite dem sich drehenden Polyederspiegel 24 zugenem elliptischen Querschnitt, wobei die lange Achse der wandt ist, kann die plan-konvexe Zylinderlinse 27 diesel-Ellipse parallel zur Zonenübergangsfläche der Diode 5 ben vorteilhaften Eigenschaften besitzen, wie eine auf liegt. Wenn ein solcher Laserstrahl durch die axialsym- beiden Seiten konvexe Linse.

metrische Sammellinse 22 hindurchgeht, bildet der Weil die konvexe Seite dem Polyederspiegel 24 zuge-

Bren/'n'leck ebenfalls eine Ellipse. wandt ist, wird ein an der konvexen Seite reflektierter

Die Zylinderlinse 27 ist entsprechend folgender Glei- Laserstrahl gestreut und gelangt nicht mehr zur Laser-

chung in F i g. 4 positioniert: io diode 21 zurück, so daß diese von reflektiertem Licht in

ihrer Funktionsweise nicht beeinflußt wird.

_L . J_ . J_ Die Erfindung ermöglicht es, daß eine bei Halbleiter-

I d f Laserdioden auftretende, nicht-punktförmige Abbil

dung bzw. Beleuchtung korrigiert werden kann. Es sind

In dieser Gleichung ist 15 keine zusätzlichen Einrichtungen oder Maßnahmen er

forderlich, um eine nicht-punktförmige Lichtquelle, wie

/: die Brennweite der Zylinderlinse 27 sie bei einer Laserdiode vorhanden ist, in einen Licht-

d: der Abstand zwischen der ebenen Fläche der Zylin- strahl umzuwandeln, der einen kreisförmigen Querderiinse 27 und den Spiegelflächen des Polyeder- schnitt aufweist.

spiegeis 24 und 20 Die Sammellinse bzw. Linseneinrichtung 22 fokus-

/: der Abstand zwischen der ebenen Fläche der Zylin- siert die emittierten Laserstrahlen und besteht aus mehderlinse 27 und der Oberfläche des abzutastenden reren axialsymmetrischen, vorzugsweise sphärischen Mediums 28. Linsen, wie dies anhand von F i g. 3 dargestellt und be

reits erläutert wurde. Mehrere axialsymmetrische Lin-

Ist /< < d, so muß /» /sein, um die Kippwinkelunter- 25 sen können dabei in einem rohförmigen Gehäuse unterschiede auszugleichen. gebracht werden. Die Justierung oder Einstellung zum Angenommen, die Brennweite der Zylinderlinse 27 ist Fokussieren des Laserstrahls auf dem abzutastenden kleiner als 25 mm und es gilt /» /, so wird der Lichtpunkt Medium 28 kann daher durch Drehen des Gehäuses um auf dem abzutastenden Medium 28 auf Grund der Korn- die Linsenmittelachse unter Verwendung von einem um primierungswirkung der Zylinderlinse 27 nahezu kreis- 30 das Gehäuse herum angeordneten Gewinde vorgenomförmrg abgebildet. Dies ist deshalb der Fall, weil die men werden, wodurch die Justierung und Einstellung Laserdiode 21 so angeordnet bzw. so gewählt ist, daß äußerst einfach ist.

der von ih emittierte Laserstrahl einen elliptischen

Querschnitt vor der Zylinderlinse 27 aufweist. Da die Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Brennweite der Zylinderlinse 27 klein ist, ist die Kompri- 35

mierungswirkung groß. Vorzugsweise beträgt die
Brennweite der Zylinderlinse 27 7,5 mm und mehr, und
zwar im Hinblick auf Schwierigkeiten bei der Linsenherstellung und die Größe des Abtastlichtpunktes.

Wenn die Brennweite der Linse 27 größer als 25 mm 40
ist, reicht die Fokussierungswirkung in Richtung der
Längsachse der Ellipse nicht aus, obgleich der Abtastfehler auf Grund des Kippwinkelunterschieds bei der
Bedingung /«/vermieden werden kann.

Vorzugsweise beträgt die Brennweite der Sammellin- 45
se bzw. Linseneinrichtung 22 etwa 20 mm, der numerische Aperturwert der Sammellinse bzw. des Sammelobjektivs 22 etwa 0,25 und die Brennweite /der Zylinderlinse 27 etwa 15 mm.

Wie zuvor beschrieben, ist die Laserdiode 21 gemäß 50
der vorliegenden Erfindung derart angeordnet, daß der
Laserstrahl in einer zur Zonenübergangsfläche der Laserdiode 21 senkrechten Richtung auf die Längsseite
der Zylinderlinse 27 auffällt. Die Form des Lichtpunkts
auf dem Medium 28 kann zu einem angenähert kreisför- 55
migen Punkt auch dann korrigiert werden, wenn die
Kippwinkel der jeweiligen Spiegelflächen des Polyederspiegels 24 unterschiedlich sind. Das beschriebene Linsensystem umfaßt lediglich eine axialsymmetrische Linseneinrichtung 22 bzw. ein axialsymmetrisches Objektiv. 60
Das erfindungsgemäße Lichtpunkt-Abtastsystem ist daher einfach und kostengünstig. Auch wenn der Polyederspiegel 24 einen Kippwinkel von bis zu 0,01° aufweist, kann dieser bzw. ein möglicher Einfluß korrigiert
werden. Die Bildauflösung und die Bildwiedergabe wer- 65
den dadurch nicht beeinträchtigt

Die Zylinderlinse 27 weist vorzugsweise eine plankonvexe Form auf. Sie kann einfach und kostengünstig

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum zeilenweisen Aufzeichnen des Informationsgehalts eines elektrischen Signals auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Mediums,

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Linseneinrichtung (22) eine Apertur von etwa 0,05 bis 0,25 besitzt