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Vorrichtung zum Abtasten einer Vielzahl von Strahlen
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abtastvorrichtung,bei tJer
cine matrix- oder rejhenförmige Lichtquelle.
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beispielsweise eine Halbleiterlaseranordnung, als Lichtquelleneinheit
Verwendung findet.
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Das Abtastem einer Vielzahl von Abtastzeilen -durch den Einsatz einer
sogenannten Halbleiterlaseranordnung, bei der eine Vielzahl von Licht aussendenden
Abschnitten eines Halbleiterlasers vorgesehen wird, ist bekannt.
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Wenn bei einer derartig ausgebildeten Abtastvorrichtung der von jeder
Lichtquelleneinheit ausgesendete Strahl auf der Ablenk-Reflexionsflache einer Ablenkeinheit,
beispielsweise einem polygonalen Spiegel oder einem galvanischen Spiegel, zu breit
wird, wird der Bereich der Ablenk-Reflexionsfläche zu groß, so daß daher die Abtastvorrichtung
zu voluminös wird und die Abtastgeschwindigkeit nicht erhöht werden kann. Um diesen
Nachteil zu vermeiden, ist in der japanischen Offenlegungsschrift 69 610/1981 vorgeschlagen
worden, eine Ko3limationslinse zum Justieren des von dieser Lichtquelle abgegebenen
Strahles vorzusehen. Die Austrit spupj ile dieser Kollimationslinse ist dabei auf
der Ablenk-I?eflexionfläche angeordnet.
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Damit bei einer derartig ausgebildeten Abtastvorrichtung ein weiteres
optisches Elements beispielsweise
ein anamorphotisches Element
zur Korrektur des Abfallens der Rotationsachse o.ä. der Ablenkeinheit, zwischen
der Lichtquelleneinheit und der Ablenkeinheit vorgesehen werden kann, muß zwischen
der Lichtquelleneinheit und der Ablenkeinheit ein ausreichend großer Raum zur Verfügung
stehen. Bei dem Vorschlag der japanischen Offenlegungsschrift 69 160/1981 führt
eine Erhöhung des Abstandes zwischen der Lichtquelleneinheit und der Ablenkeinheit
notwendigerweise zu einer Erhöhung der Brennweite der Kilimationslinse, was wiederum
ein Absenken der Lichtstärke der Kollimationslinse oder eine Erhöhung des Außendurchmessers
des polygonalen Spiegels, der als Ablenkeinheit dient, erforderlich macht. Wenn
die Lichtstärke der Kollimationslinse abgesenkt wird, kann der Außendurchmesser
des polygonalen Spiegels verringert werden.
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Es wird jedoch dabei das Verhältnis zwischen dem eingestellten Lichtstrahl
und dem von der Lichtquelleneinheit ausgesendeten Lichtstrahl und damit der Wirkungsgrad
in bezug auf die Ausnutzung der Energie reduziert. Wenn der Außendurchmesser des
polygonalen Spiegels erhöht wird, entstehen keine Probleme in bezug auf die Energieausnutzung.
Andererseits wird es jedoch schwierig, die Rotationsgeschwindigkeit des polygonalen
Spiegels zu erhöhen, und es bereitet Schwierigkeiten, die Kosten der Vorrichtung
niedrig zu halten.
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In der japanischen Offenlegungsschrift 69 611/1981 ist eine Anordnung
beschrieben, bei der zur Schaffung einer großen Entfernung zwischen der Lichtquelleneinheit
und der Ablenkeinheit ein afocales optisches System zwischen der Kollimationslinse
und dem polygonalen Spiegel vorgesehen ist, so daß die Position der Pupille der
Kol.limntionslinse Illld der Ablenk-Reflexionsfläche des polygonalen Spiegels durch
das
afocale optische System optisch konjugiert gemacht wird. Um
dieses afocale optische System vorzusehenD sind jedoch mindestens zwei Linsen erforderlicho
und die Linsen dieses Systems milasen gut korrigierte Linsenfehler besitzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erwähnten
Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Abtasten einer Vielzahl von Strahlen
zu schaffen, die ein gutes Energieausnutzungsvermögen besitzt und in der Lage ist,
mit einer kleinen Ablenkvorrichtung einen Abtastvorgang mit hoher Geschwindig keit
durchzuführen.
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Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung eines einfachen optischen
Systems, bei dem zwischen der Lichtquelleneinheit und der Ablenkeinheit ein weiter
Abstand sichergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abtastvorrichtung gelöst,
die die nachfolgenden Bestandteile umfaßt: eine Lichtquelleneinheit zur Aussendung
einer Vielzahl von Straheln, deren Hauptstrahlen parallel zueinander verlaufen,
ein erstes bilderzsugendes optisches System, das so angeordnet ist, daß seine optische
Achse parallel zu den Hauptstrahlen der von der Lichtquelleneinheit abgegebenen
Lichtstrahlen verläuft, und ein zweites bilderzeugendes optisches System, das koaxial
zu dem ersten bilderzeugenden optischen System und zwischen dem ersten bilderzeugenden
optischen System und einer Ablenkeinrichtung angeordnet ist. Das erste bilderzeugende
optische System i9t in einer Position vorgesehen, in der es die von der Lichtquelleneinheit
abgegebenen Lichtstrahlen zusamrnenführt und die Lichtquelleneinheit abbildet, während
das zweite bilderzeugende optische System in der Nähe der Position angeordnet ist,
in der die Lichtquellerleirlheit durch das erste bilderzeugende
optische
System abgebildet wird. Darüber hinaus hält das zweite bilderzeugende optische System
in mindestens einer Ebene parallel zur Ablenk-Abtast-Ebene die Lage des Brennpunktes
des ersten bilderzeugenden optischen Systems benachbart zur Ablenkeinrichtung und
den Punkt in der Nähe der Ablenk-Reflexionsfläche der Ablenkeinrichtung in einer
optisch konjugierten Beziehung. Mit anderen Worten, das erste bilderzeugende optische
System und der Punkt in der Nähe der Ablenk-Reflexionsfläche werden durch das zweite
bilderzeugende optische System in eine Pupillenabbildungsbeziehung gebracht. Der
hier verwendete Begriff "Ablenk-Abtast-Ebene" bedeutet eine Ebene, in der die Normale
auf die Ablenk-Reflexionsfläche im Verlauf der Zeit in Abhängigkeit von der Rotation
der Ablenkeinrichtung gebildet wird.
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Bei der vorstehend beschriebenen Abtastvorrichtung wird die Abbildung
der Lichtquelleneinheit nicht am Brennpunkt des ersten bilderzeugenden optischen
Systems benachbart zur Ablenkeinrichtung erzeugt.
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Das bedeutet, daß die Hauptstrahlen der von der Lichtquelleneinheit
ausgesendeten Strahlen parallel zur optischen Achse verlaufen, daß es sich jedoch
bei den von der Lichtquelleneinheit ausgesendeten Strahlen um keine parallelen Strahlen
handelt. Die Tatsache, daß das zweite bilderzeugende optische System in der Nähe
der Position angeordnet ist, in der die Lichtquelleneinheit durch das erste bilderzeugende
optische System abgebildet wird, schließt einen Fall ein, bei dem das zweite bilderzeugende
optische System so angeordnet ist, daß es mit dem Bild der Lichtquelleneinheit koinzidiert,
sowie einen Fall, bei dem das zweite bilderzeugende optische system so angeordnet
ist, daß die Lage des Bildes der Lichtquelleneinhelt und die Lage des Brennpunktes
des zwei ten bilderzeugenden optischen
Systems miteinander koinzidieren.
Insbesondere dann, wenn das zweite bilderzeugende optische System so angeordnet
ist, daß es mit der Lage des Bildes der Lichtquelleneinheit koinzidiert, erfüllt
das zweite bilderzeugende optische System die Funktion einer Feldlinse, die kaum
zum Abbildungsvorgang beiträgt.
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In einem solchen Fall kann daher das zweite bilderzeugende optische
System seine Funktion auch dann erfüllen, wenn es eine einzige Linse umfaßt und
kaum zum Abbildungsvorgang beiträgt. Im Vergleich zu einer normalerweise verwendeten
Abbildungslinse ist daher keine so genau durchzuführende Linsenfehlerkorrektur erforderlich.
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Das Merkmals daß das zweite bilderzeugende optische System in mindestens
einer Ebene parallel zur Ablenk-Abtast-Ebene die Lage des Brennpunktes des ersten
bilderzeugenden optischen Systems benachbart zur Ablenkeinrichtung, welche Lage
mit der Pupillenposition des ersten bilderzeugenden optischen Systems in Relation
zur Konstruktion der Lichtquelleneinheit koinzidiert, und der Punkt in der Nähe
der Ablenk-Reflexionsfläche der Ablenkeinrichtung in einer opt e konjugierten Beziehung
hält, bedeutet folgendes bei dem zweiten bilderzeugenden optischen System kann es
sich um sphärisches optisches System handeln, das selbst in einer Ebene, die die
optische Achse von der Lichtquelle zur Ablenkeinrichtung enthält und senkrecht zur
Ablenk-Abtast-Ebse verläuft (hiernach einfacherweise als senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene
verlaufende Ebene bezeichnet) 9 der Punkt in der Nähe der Ablenk-Reflexionefläche
und die Lage des Brennpunktes des ersten bitderzeugenden optischen Systems benachbart
zur Ablenkeinrichtung in einer optisch konjugierten Beziehung halten kann, oder
das zweite bilderzeugende optische System kann ein anamorphotisches optisches System
sein, daß in orthogonalen Richtungen eine unter-
schiedliche Wirkungsweise
besitzt und das in der senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene verlaufenden Ebene die'vorstehend
beschriebene Bedingung nicht erfüllen muß.
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Wenn bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Abtastvorrichtung ein lineares
Bild auf die Ablenk-Reflexionsfläche der Ablenkeinrichtung projiziert wird, um das
Abfallen der Ablenk-Reflexionsfläche zu korrigieren, muß das zweite bilderzeugende
optische System ein anamorphotisches optisches System sein. In einem solchen Fall
kann das zweite bilderzeugende optische System in der senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene
verlaufenden Ebene derart wirken, daß der Lichtstrahl von dem ersten bilderzeugenden
optischen System auf die Ablenk-Reflexionsfläche zusammengeführt wird.
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Dieses anamorphotische zweite bilderzeugende optische System kann
entweder ein sphärisches optisches System und ein zylindrisches optisches System
oder eine einzige torische Linse umfassen.
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Wenn in der parallel zur 4blenk-Abtast-Ebene verlaufenden Ebene die
Position, In der der Lichtstrahl von der reihenförmigen Lichtquelle durch das erste
bilderzeugende optische System abgebildet wird, und die Lage des Brennpunktes des
zweiten bilderzeugenden optischen Systems zum Koinzidieren gebracht werden, wird
der auf die Ablenk-Reflexionsfläche der Ablenkeinrichtung auftreffende Strahl zu
einem Parallelstrahl. Auch dann, wenn der Brennpunkt des zweiten bilderzeugenden
optischen Systems näher an der Lichtquelle liegt als der Punkt, an dem der von der
Lichtquelle herrührende Strahl durch das erste bilderzeugende optische System abgebildet
wird, führt ds zweite bilderzeugende optische system eine erweitere Funktion als
Te]dlinse aus, und der auf die Ablenk-Refley.jonsfiäche-der
Ablenkeinrichtung
auftreffende Strahl wird zu einem divergierenden Strahl. Im ersten Fall handelt
es sich somit bei dem auf die Ablenk-Reflexionsfläche der Ablenkeinrichtung auftreffenden
Strahl um einen linearen parallelen Strahl, während es sich im zweiten Fall um einen
linearen divergierenden Strahl handelt.
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Bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die hiernach
in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert werden, wird das zweite bilderzeugende
optische System zur Korrektur des Abfallens der Ablenkeinrichtung so beschrieben,
als wenn es eine sphärische Linse und eine zylindrische Linse aufweist. Bei der
erfindungsgemäßen Konstruktion kann jedoch auch die sphärische Linse allein vorgesehen
und die zylindrische Linse weggelassen werden.
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Die Erfindung wird nunmehr anhand von AusfWhrungsbeispielen in Verbindung
mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Sämtliche gezeigten und beschriebenen
Teile können dabei von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Es zeigen: Die Figuren
1A und 1B eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abtasten einer Vielzahl von
Str&ln; die Figuren 2A und 2B eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung
zum Abtasten einer Vielzahl von Strahlen; und die Figuren 3A und 35 eine Anordnung,
bei der die Vorrichtung zum Abtasten einer Vielzahl von Strahlen bei einem Laserstrahldrucker
Verwendung findet;.
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Die Figuren 1A und 1B zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Abtastvorrichtung, wobei die Figur 1A eine Draufsicht auf die gesamte
Abtastvorrichtung und Figur 1B eine Vorderansicht des optischen Systems zwischen
einem Lichtquellenabschnitt und einer Ablenkeinrichtung ist. In den Figuren 1A und
1B ist mit 1 eine Halbleiterlaseranordnung bezeichnet, die mit Licht aussendenden
Abschnitten 1a und 1b versehen ist. Mit 2 ist eine erste sphärische Abbildungslinse
bezeichnet, die so angeordnet ist., daß ihre optische Achse4 parallel zu dem Hauptstrahl
des vom Halbleiterlaser ausgesendeten Lichtstrahles verläuft. Mit 3 ist eine zweite
Abbildungslinse bezeichnet, die eine sphärische Linse 3a und eine zylindrische Linse
3b umfaßt, welche so angeordnet sind, daß ihre gemeinsame Achse parallel zur Ablenk-Abtast-Ebene
und senkrecht zur optischen Achse 4 verläuft. Mit 5 ist ein polygonaler Spiegel
bezeichnet, der als Ablenkeinrichtung funktioniert, und mit 6 eine einzige torische
Linse. Die abzutastende Oberfläche trägt die Bezugsziffer 7.
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Wie man aus Figur lA entnehmen kann, werden die von den Licht aussendenden
Abschnitten 1a und 1b der Halbleiterlaseranordnung 1 abgegebenen Lichtstrahlen durch
die erste Abbildungslinse 2 zusammengeführt und in der Nähe der zweiten Abbildungslinse
3 abgebildet.
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Die durch gestrichelte Linien angedeuteten Hauptstrahlen m1 und m2
verlaufen durch den Brennpunkt F der ersten Abbildungslinse 2. Am Punkt F schneiden
sich somit die Hauptstrahlen der beiden Lichtstrahlen, und deren räumliche Ausdehnung
wird an dieser Stelle am geringsten. Der in der Nähe der zweiten Abbildungslinse,
insbesondere der sphärischen Linse 3a, zusammengeführte Lichtstrahl wird in seiner
Richtung durch die als Feld linse wirkende sphärische Linse 3a verändert und trifft
auf di e' Ablonk-Reflexi on sfll! che 9a des
polygonalen Spiegels
5 auf. Der Brennpunkt F der ersten Abbildungslinse und der Punkt F' in der Nähe
der Ablenkreflexionsfläche befinden sich in einer optisch konjugierten Beziehung
relativ zur zweiten Abbildungslinse 3 (bei der es sich im wesentlichen um ein sphärisches
Linsensystem 3a handelt) in einer Ebene parallel zur Ablenk-Abtast-Ebene. Das Bild
am Brennpunkt F der ersten Abbildungslinse 2 wird daher von der zweiten Abbildungslinse
3 im wesentlichen auf der Ablenk-Reflexions-Fläche 5a abgebildet, und die Ausdehnung
des Strahles auf der Ablenk-Reflexions-Fläche 5a wird gering, so daß auch die Ablenk-Reflexions-Fläche
des polygonalen Spiegels klein gehalten werden kann. Hierdurch kann die Gesamt vorrichtung
kompakt ausgeführt werden, und es wird ein verbesserter Abtastwirkungsgrad erreicht,
da der polygonale Spiegel mit hoher Geschwindigkeit gedreht werden kann. Die zylindrische
Negativlinse 3b, die die zweite Abbildungslinse 3 bildet, entfaltet in der parallel
zur Ablenk-Abtast-Ebene verlaufenden Ebene keine Wirkungen wie in Figur 1A gezeigt,
und beeinflußt daher nicht den Abtaststrahl.
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Da es sich bei dem auf den polygonalen Spiegel 5 auch treffenden Lichtstrahl
um einen divergierenden Strahl handelt, kann die abzutastende ebene Fläche selbst
dann mit hilfe eines guten Abtastpunktes abgetastet werden wenn das zwischen dem
polygonalen Spiegel 5 und der abzutastenden Oberfläche angeordnete Linsensystem
6 eine einzige Linse ist. Dadurch soll die Petzval-Summe des Linsensystems 6 optimiert
werden. Eine derartige Technik ist in der japanischen Offenlegungsschrift 87540/
1979 (amerikanische Patentanmeldung 971 439 vom 20. Dezember 1978) beschrieben und
mllß daher an dieser Stelle nicht besonders herausgestellt werden. Die Abbildungslinse
6 muf3 auch in einer Ebene senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene. wirksam sein, um die
Ablenk-Reflexionsfläche 5a des polygonalen Spiegels und die
abzutastende
Fläche 7 in dieser Ebene in einer optisch konjugierten Beziehung zu halten. Das
Linsensystem 6 muß in beiden, senkrecht aufeinander stehenden Ebenen wirksam und
sollte als torische Linse ausgebildet sein, da die Wirkungsweisen voneinander verschieden
sind.
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Wenn in der Ablenk-Abtast-Ebene die Verzeichnung der einzigen torischen
Linse 6 auf die Rotationseigenschaften der Ablenkeinrichtung eingestellt ist, kann
die abzutastende Oberfläche mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit abgetastet werden.
Wenn daher der Lichtstrahl im konvergierenden Zustand auftrifft, kann die abzutastende
ebene Oberfläche mit gleicher Geschwindigkeit abgetastet werden, und das Abfallen
der Ablenkfläche kann durch das zwischen der Ablenkeinrichtung und der abzutastenden
Oberfläche angeordnete Linsensystem, das durch eine torische Linse gebildet wird,
korrigiert werden.
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Wie in Figur 1B gezeigt, werden in einer Ebene senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene
die von den Licht aussendenden Abschnitten abgegebenen Lichtstrahlen durch das bilderzeugende
Linsen system 2 zusammengeführt, wie vorstehend. beschrieben, wonach sie durch die
zylindrische Linse 3b in divergierende Lichtstrahlen umgewandelt werden und in die
sphärische Linse 3a eindringen.
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Die konkave zylindrische Linse 3b bricht den vom ersten'bilderzeugenden
Lisensystem 2 kommenden Lichtstrahl in einer Weise, als ob der in die sphärische
Linse 3a eindringende Lichtstrahl vom Brennpunkt F des ersten bilderzeugenden Linsen
systems 2 abgegeben würde. Wie vorstehend beschrieben, werden im wesentlichen durch
die sphärische Linse 3a der Brennpunkt F des ersten bilderzeugendeii Linsensystems
und der Punkt F' in der tiähe der Ablenk-Reflexionsfläche zea dcs polygonalen Spiegels
r; i'l einer optisch konjugierten Beziehung zueinander gehalten, so daß
auf
diese Weise ein lineares Bild auf der Ablenk-Reflexionsfläche 5a des polygonalen
Spiegels erzeugt wird.
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In den Figuren 2A und 2B ist eine weitere AusfWhrungsform einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Abtastvorrichtung dargestellt. Figur 2A zeigt den Lichtweg in einer
Ebene cjlallel zu der Ablenk-Abtast-Ebene, während Figur 2B den Lichtweg in einer
Ebene senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene zeigt. Beide Figuren zeigen das optische
System nur zwischen der Lichtquelleneinheit und der Ablenkeinrichtung. Wie man Figur
2A entnehmen kann, werden die von den Licht aussendenden Abschnitten 1a und 1b einer
Halbleiterlaseranordnung 1 abgegebenen Lichtstrahlen durch ein erstes bilderzeugendes
optisches System 2 auf einer Ebene Q abgebildet. Die Lage eines Brennpunktes eines
zweiten bilderzeugenden optischen Systems 3 (das im wesentlichen aus einem sphärisehen
Linsensystem 3a besteht), fällt mit der Ebene Q zusammeln, so daß daher die durch
das zweite bilderzeugende optische System 3 dringenden Lichtstrahlen zu parallelen
Strahlen werden und in Richtung auf die Ablenk-Reflexionsfläche 5a der Ablenkeinríchsung
abgegeben werden. Auch bei dem in Figur 2A gezeigten optischen System sind der Brennpunkt
F des ersten bilderzeugenden Linsensystems 2 und der sehr nahe an der Ablenk-1?eflexionsfläche
5a befindliche Punkt F' so eingestellt, daß sie sich in bezug auf das .zweite bilderzeugende
Linsen system 3 in einer optisch konjugierten Beziehung befinden. Folglich kann
die Ausdehnung des Lichtstrahles auf der Ablenk-Reflexionsfläche 5a gering gehalten
und die Ablenkeinrichtung klein ausgebildet werden.
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Eine zy]illdricìche lovenxlinse 3c ist in einer Ebene parallel zu
der Ablenk-Abtast-Ebene nicht wirksam lmd bricht daher dei Abtaststrahl nicht. Wie
jedoch
in Figur 2B dargestellt ist, führt diese Linse den Strahl
in einer Ebene senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene enger zusammen und bricht den Lichtstrahl
so als wenn der durch die zylindrische Konvexlinse 3c dringende und in die sphärische
Linse 3a eindringende Lichtstrahl vom Brennpunkt F des ersten bilderzeugenden optischen
Systems 2 ausgesendet würde. Die sphärische Linse 3a hält den Brennpunkt F der ersten
bilderzeugenden Linse 2 und die Ablenk-Reflexionsfläche 5a im wesentlichen in einer
optisch konjugierten Beziehung zueinander, so daß der Lichtstrahl daher in einer
Ebene senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene auf die Ablenk-Reflexionsfläche zusammengeführt
wird.
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Obwohl dies in den Figuren 1A und 1B nicht gezeigt ist, handelt es
sich bei der zwischen der Ablenkeinrichtung und der abzutastenden Oberfläche angeordneten
Abtast-Abbildungslinse um eine anamorphotische Abbildungslinse, die innerhalb der
Ablenk-Abtast-Ebene ein Brechungsvermögen besitzt, damit der von der Ablenkeinrichtung
abgelenkte Parallelstrahl auf der abzutastenden Oberfläche abgebildet werden kann,
und in einer Ebene senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene ein solches Brechungsvermögen,
daß der Punkt F' in der Nähe der Ablenk-Reflexionsfläche und die abzutastende Oberfläche
in eine optisch konjugierte Beziehung zueinander gebracht werden können. Indem die
Verzerrung der anamorphotischen Abbildungslinse in der Ablenk-Abtast-Ebene so gehalten
wird, daß sie der Rotationseigenschaft der Ablenkeinrichtung entspricht, kann erreicht
werden, daß der Abtastpunkt die abzutastende Oberfläche mit gleicher Geschwindigkeit
abtastet.
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In den Figuren 3A und 3B ist eine Anordnung schematisch gezeigt, bei
der die erfindungsgemäß aungebildete Abtastvorrichtung bei einem Lasers ürahJ druci:er
Xerwendung: fi iid L . Pt2. Figur 3A ist eine Ansicht einer solchen Anordnung in
einer Ebene parallel zur Ablenk-Abtast-
Ebene, während Figur 3B
eine abgewickelte Ansicht in einer Ebene senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene zeigt.
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Eine Halbleiterlaseranordnung 119 die modulierte Lichtstrahlen abgibt,
eine erste Abbildungslinse 12 mit einer optischen Achse 14, die im wesentlichen
parallel zum Hauptstrahl eines jeden von der Laseranordnung abgegebenen Lichtstrahles
verläuft, und ein zweites bilderzeugendes optisches System 13, das eine sphärische
Linse 13a und eine zylindrische Positivlinse 13b umfaßt, besitzen eine ähnliche
Konstruktion und sind ähnlich angeordnet wie bei der in den Figuren 2A und 2B gezeigten
Ausführungsform und brauchen daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Mit
15 ist ein polygonaler Spiegel bezeichnet, der mit einer konstanten Geschwindigkeit
rotiert. Die Hauptstrahlen 11a und 1lb, die von den entsprechenden,Licht aussendenden
Abschnitten abgegeben werden und mit gestrichelten Linien bezeichnet sind, schneiden
sich in der Nähe der Ablenk-Reflexionsflächg 15a des polygonalen Spiegels 15. Der
von der Ablenk-Reflexionsfläche 15a abgelenkte Lichtstrahl wird durch eine Abtast-Abbildungslinse,
die eine Meniskuslinse 16, deren konkave Fläche zur Seite des polygonalen Spiegels
15 gerichtet ist, und eine torische Linse 17 umfaßt, in einer vorgegebenen Position
auf einer elektrophotographischen lichtempfindlichen rotierenden Trommel 18 abgebildet.
Die Abtast-Abbildungslinse 16, 17 besitzt in der Ablenk-Abtast-Ebene eine f- # Abbildungscharakteristik,
d.h die Funktion einer sogenannten f-9-Linse, und der von dem polygonalen Spiegel
abgelenkte Lichtstrahl bewegt sich auf der lichtempfindlichen Trommel 18 mit gleicher
Geschwindigkeit. In einer Ebene senkrecht zu der Ablenk-Abtast-Ebene wird der von
der Lichtquelle 11 herrührende Lichtstrahl auf der Ablen-Reflexionsfläche 15.a abgebildet.
in sich die Ablenk-Reflexionsfläche 15a und die licht.
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empfindliche Trommel 18 in optisch konjugierten Positionen relativ
zu der Abtast-Abbildungslinse 17, 16 befinden, wird der Lichtstrahl immer in einer
vorgegebenen Position auf der lichtempfindlichen Trommel 18 abgebildet, und zwar
selbst dann, wenn die Ablenk-Reflexionsfläche 15a aus irgendeinem Grunde geneigt
sein sollte. Um die lichtempfindliche Trommel herum sind verschiedene Teile angeordnet,
die zur Ausbildung eines elektrophotographischen Bildes erforderlich sind.
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Da jedoch ein derartiges Verfahren und diese Teile bekannt sind, sind
sie nicht gezeigt.
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Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, besitzen die zylindrischen
Linsen 3b und 3c, die das zweite bilderzeugende optische System 3 bilden, in der
Richtung senkrecht zur Ablenk-Abtast-Ebene in einigen Fällen ein positives und in
anderen ein negatives Brechungsvermögen. Dies steht in Beziehung zu der Anordnung
des anamorphotischen optischen Elementes. Die zylindrischen Linsen besitzen ein
negatives Brechungsvermögen, wenn sie in Bezug auf die durch das erste bilderzeugende
Linsen system abgebildete Stelle des Licht aussendenden Abschnittes benachbart zu
dem Licht aussendenden Abschnitt angeordnet sind, und ein positives Brechungsvermögen,
wenn sie in bezug auf diese abgebildete Stelle benachbart zu der Ablenkeinrichtung
angeordnet sind.
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Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Abtastvorrichtung ist es auch
möglich, die Brennweite des zweiten bilderzeugenden Linsen systems zu ändern und
dadurch die Entfernung zwischen der Lichtquelle und der Ablenkeinrichtung frei einzustellen.
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Wie vorstehend beschrieben, können somit bei der erfindungsgemäß au:ebildeten
Abtastvorrichtung die
Haupt strahlen der von der Lichtquelleneinheit
ausgesendeten Strahlen so geführt werden, daß sie sich in der Nähe der Ablenk-Reflexionsfläche
der Ablenkeinrichtung schneiden, indem in einfacher Weise zwei bilderzeugende Systeme
angeordnet werden die ein positives Brechungsvermögen zwischen der Lichtquelle und
der Ablenkeinrichtung besitzen. Die Entfernung zwischen der Lichtquelleneinheit
und der Ablenkeinrichtung kann auf einen gewünschten Wert gebracht werden, indem
die Brennweite eines jeden bilderzeugenden Systems verändert wird. Bei einer solchen
Kon--struktion können selbst dann, wenn auf der Ablenk-Reflexionsfläche der Ablenkeinrichtung
ein lineares Bild erzeugt wird, um das Abfallen der Ablenkeinrichtung zu verhindern,
die mittleren Positionen der linearen Bilder der entsprechenden Lichtstrahlen im
wesentlichen zum Zusammenfallen gebracht werden, so daß daher selbst bei einer Vielzahl
von Strahlen jeder Abtastpunkt auf der abzutastenden Oberfläche in einem guten focussierten
Zustand abgebildet werden kann.
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Erfindungsgemäß wird somit eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der
von einer Lichtquelleneinheita die eine Vielzahl von unabhängigen Lichtstrahlen
zur Verfügung stellt, ausgesendete Lichtstrahlen von einer Ablenkeinrichtung abgetastet
werden Die von der Lichtquelleneinheit ausgesendeten Lichtstrahlen sind Parallslstrahlen,
und die Hauptstrahlen der entsprechenden Lichtstrahlen verlaufen parallel zur optischen
Achse eines optischen Systems. Zwischen der Lichtquelleneinheit und der Ablenkeinrichtung
sind ausgehend von der Seite der Lichtquelleneinneit hintereinander ein erstes und
ein zweites bilderzeugendes optisches System anreord1et. Der Brennpunkt des ersten
bilderzeugendezl ooltischeH Systems benachbart zur Ablenkeinrichttng und der Punkt
in der Nähe der Ablenkleflexionsilüc}le der Ablenkeinrichtung werden in
bezug
auf das zweite bilderzeugende optische System in einer Pupillen-konjugierten Beziehung
gehalten.