DE3703679C2

DE3703679C2 - Optisches Abtastsystem

Info

Publication number: DE3703679C2
Application number: DE3703679A
Authority: DE
Inventors: Akira Morimoto
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1986-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2007-02-07
Also published as: JPS63146015A; KR870008204A; GB2188165B; GB8702568D0; USRE34156E; DE3703679A1; GB2188165A; KR900006819B1; JPH0627904B2; US4756583A

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Abtastsystem, umfassend einen Halbleiterlaser mit einer Lichtaustrittsöffnung, eine im Strahlengang des von dem Halbleiterlaser ausgehenden Lichtes angeordnete Kollimatorlinse zur Erzeugung eines im wesentlichen parallelen Strahlenganges, eine Zylinderlinse mit einer Krümmung in einer Querschnittebene zur Fokussierung der Laserlichtstrahlen dieses Strahlenganges zwecks Erzeugung eines Bildes der Austrittsöffnung des Halbleiterlasers in einem Brennpunkt in der ersten Ebene, ein im Strahlengang hinter der Zylinderlinse beweglich angeordnetes Ablenkelement zur Ablenkung der Laserlichtstrahlen in der zur Querschnittebene senkrechten Abtastrichtung und ein anamorphotisches Abbildungssystem, durch das die vom Ablenkelement abgelenkten Laserlichtstrahlen in einer Abtastebene zu einem Bildpunkt fokussiert werden.

Ein optisches Abtastsystem dieser Art ist aus der Druckschrift DE 32 07 441 A1 bekannt.

Ein ähnliches System geht auch aus der Druckschrift DE 32 07 468 A1 hervor.

Die US-Patentschrift 41 23 135 gibt einen Hinweis darauf, bei einem optischen Abtastsystem der eingangs genannten Art den Abtaststrahl in der Richtung senkrecht zur Ablenkebene auf das jeweilige Spiegelsegment des Ablenkelementes oder auf einen im wesentlichen in der Nähe dieses Spiegelsegmentes gelegenen Punkt abzubilden, wobei das optische Abbildungssystem die vom Spiegelsegment divergierenden Strahlen zu einem Bildpunkt in der Abtastebene zusammenführt.

Die US-Patentschrift 41 21 883 zeigt das Problem auf, das sich ergibt, wenn die Brennlinie der Zylinderlinse auf einer Spiegelfläche des Ablenkelementes liegt und die Reflexionseigenschaften dieser Spiegelfläche durch Kratzer, Staubablagerungen oder dergleichen gestört sind.

Ferner vermittelt die Druckschrift DE 32 20 935 A1 die Lehre, bei einem Abtastsystem einer von der eingangs genannten Art abweichenden Bauart mit zwei im Strahlengang hintereinander angeordneten Abtastelementen, welche den Abtaststrahl in zwei zueinander senkrechten Richtungen ablenken, die beiden Ablenkelemente zur räumlichen Unterbringung notgedrungen etwas vor und hinter einem Brennpunkt anzuordnen. Dabei werden die Nachteile verschlechterter Abbildung hervorgehoben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Abtastsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die nachteilige Beeinflussung des Abtaststrahls durch Unregelmäßigkeiten im Bereich der reflektierenden Fläche des Ablenkelementes verringert ist und ein besonders günstiger optischer Aufbau ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es wurde erkannt, daß bei einem nach der Lehre der Erfindung ausgebildeten Abtastsystem, das sich beispielsweise für Laserstrahldrucker eignet, der Vorteil der Unterdrückung nachteiliger Einflüsse durch Staubablagerung, Flächenunebenheiten oder sonstige Unregelmäßigkeiten im Bereich der reflektierenden Fläche des Abtastelementes den Nachteil einer etwas verschlechterten Abbildung deutlich überwiegt. Auch verringert sich die Notwendigkeit regelmäßiger Wartung des erfindungsgemäßen Abtastsystems selbst bei anhaltendem Einsatz in nicht staubfreien Räumen, was zu höherer Zuverlässigkeit des Systems und zu geringerem Wartungsaufwand für das System führt. Des weiteren kann durch die erfindungsgemäße Anordnung des Ablenkelementes im Strahlengang in einem Abstand hinter der Brennlinie der Zylinderlinse das nachfolgende anamorphotische Abtastsystem mit einer geringeren Brechkraft auskommen, was den zusätzlichen Vorteil einer Vereinfachung und Verbilligung des Gesamtsystems erbringt.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Darin zeigt

Fig. 1a eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abtastsystems in schematischer Darstellung im Schnitt parallel zur Abtastebene (Hauptabtastrichtung),

Fig. 1b den Gegenstand von Fig. 1a im Schnitt senkrecht zur Abtastebene (Unterabtastrichtung),

Fig. 2a das anamorphotische Abbildungssystem des Gegenstandes von Fig. 1a und 1b im Schnitt parallel zur Abtastebene,

Fig. 2b den Gegenstand von Fig. 2a im Schnitt senkrecht zur Abtastebene,

Fig. 3 bis 8 Darstellungen von Aberrationen, die bei Beispielen 1 bis 6 für das anamorphotische Abbildungssystem der ersten Ausführungsform der Erfindung auftreten,

Fig. 9a eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abtastsystems in schematischer Darstellung im Schnitt parallel zur Abtastebene,

Fig. 9b den Gegenstand von Fig. 9a im Schnitt senkrecht zur Abtastebene,

Fig. 10a das anamorphotische Abbildungssystem des Gegenstandes von Fig. 9a und 9b im Schnitt parallel zur Abtastebene,

Fig. 10b den Gegenstand von Fig. 10a im Schnitt senkrecht zur Abtastebene,

Fig. 11 bis 13 Darstellungen von Aberrationen, die bei Beispielen 7 bis 10 für das anamorphotische Abbildungssystem der zweiten Ausführungsform der Erfindung auftreten,

Fig. 14a eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abtastsystems in schematischer Darstellung im Schnitt parallel zur Abtastebene,

Fig. 14b den Gegenstand von Fig. 14a im Schnitt senkrecht zur Abtastebene,

Fig. 15a das anamorphotische Abbildungssystem des Gegenstandes von Fig. 14a und 14b im Schnitt parallel zur Abtastebene,

Fig. 15b den Gegenstand von Fig. 15a im Schnitt senkrecht zur Abtastebene,

Fig. 16 bis 18 Darstellungen von Aberrationen, die bei Beispielen 11 bis 13 für das anamorphotische Abbildungssystem der dritten Ausführungsform der Erfindung auftreten,

Fig. 19a eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abtastsystems in schematischer Darstellung im Schnitt parallel zur Abtastebene,

Fig. 19b den Gegenstand von Fig. 19a im Schnitt senkrecht zur Abtastebene,

Fig. 20a das anamorphotische Abbildungssystem des Gegenstandes von Fig. 19a und 19b im Schnitt parallel zur Abtastebene,

Fig. 20b den Gegenstand von Fig. 20a im Schnitt senkrecht zur Abtastebene und

Fig. 21 bis 23 Darstellungen von Aberrationen, die bei Beispielen 14 bis 16 für das anamorphotische Abbildungssystem der vierten Ausführungsform der Erfindung auftreten.

Fig. 1a und 1b zeigen den allgemeinen Aufbau eines für einen Laserstrahldrucker geeigneten optischen Abtastsystems nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Darin zeigt Fig. 1a diese Ausführungsform im Schnitt parallel zur Abtastebene, also in Hauptabtastrichtung. Dieser Schnitt wird daher im folgenden kurz als Hauptabtastquerschnitt bezeichnet.

Fig. 1b zeigt die gleiche Ausführungsform im Schnitt senkrecht zur Abtastebene, also in Unterabtastrichtung. Dieser Schnitt wird deshalb im folgenden kurz als Unterabtastquerschnitt bezeichnet.

Das in Fig. 1a und 1b dargestellte optische Abtastsystem umfaßt einen Halbleiterlaser 1, eine Kollimatorlinse 2, die aus dem vomHalbleiterlaser 1 ausgesendeten Licht ein Lichtstrahlenbündel mit im allgemeinen parallelen Strahlen bildet, eine Zylinderlinse 3, die eine Krümmung im Unterabtastquerschnitt aufweist und das Lichtstrahlenbündel in einer Brennlinie F₁ fokussiert, um ein Bild der Lichtaustrittsöffnung des Halbleiterlasers 1 in dem genannten Unterabtastquerschnitt zu erzeugen, ein im folgenden als Deflektor bezeichnetes Ablenkelement 4, das im Strahlengang hinter der Brennlinie F₁ angeordnet ist, und ein anamorphotisches Abbildungssystem 5, durch das vom Ablenkelement 4 abgelenkte Lichtstrahlenbündel in einer Abtastebene 6 zu einem Bildpunkt fokussiert wird.

Das anamorphische Abbildungssystem 5 besteht, in der Reihenfolge von der Seite des Deflektors 4 aus gesehen, aus drei Linsengruppen 5a, 5b und 5c. Die Linse der ersten Linsen gruppe 5a ist eine negative Linse, die eine konkave zylin drische Linsenfläche mit einer in den Unterabtastquerschnitt liegenden Krümmung hat. Die Linse der zweiten Linsengruppe 5b ist eine konvexe Meniskuslinse, die eine zum Deflektor 4 gerichtete konkave Oberfläche aufweist. Die Linse der dritten Linsengruppe 5c hat eine ebene Linsenfläche auf der Seite des Deflektors 4 und eine konvexe torische Linsenfläche auf der Seite der Abtastebene 6. Die torische Linsenfläche hat eine stärkere Krümmung im Unterabtastquerschnitt.

In Fig. 1a bezeichnen H_f und H_b die vorderen und hinteren Hauptpunkte in dem Hauptabtastquerschnitt. In Fig. 1b bezeichnen H′_f und H′_b die vorderen und hinteren Haupt punkte in dem Unterabtastquerschnitt.

Die Linse der ersten Linsengruppe 5a in dem Abbildungssystem 5 hat eine negative Brechkraft in dem Hauptabtastquerschnitt und erzielt eine Kompensatian der sphärischen Aberrationen und des Koma, die in den Linsen der positiven zweiten und dritten Linsengruppe 5b, 5c erzeugt werden. Weiter gestattet die Linse der ersten Gruppe 5a, daß ein Laserstrahl auf die Linsen der zweiten und dritten Gruppe 5b, 5c an einer Stelle auftrifft, die von der optischen Achse so weit entfernt ist, daß eine starke negative Verzeichnung erzeugt wird, um eine F-R-Linse zu schaffen, die eine gute Linearität zwischen dem Einfallwinkel und der Bildhöhe hat.

Die Linse der zweiten Gruppe 5b hat eine Meniskusform mit einer zur Seite des Deflektors 4 gerichteten konkaven Linsenfläche und unterstützt die Kompensation einer Krümmung des Bildfeldes.

Die Linse der dritten Gruppe 5c erzeugt eine stark negative Verzeichnung auf der Seite ihrer ebenen Linsenfläche, um eine f-R-Linse mit einer guten Linearität zwischen dem Einfallwinkel und der Bildhöhe zu erzeugen. Weiter hat diese Linse eine positive Brechkraft auf der Seite der konvexen Linsenfläche und dient zum Fokussieren des Strahls, um ein Bild in der Abtastebene 6 zu erzeugen.

Das Linsensystem 5 erfordert eine stärkere Brechkraft im Unterabtastquerschnitt als im Hauptabtastquerschnitt, da der auf dem Unterabtastquerschnitt auftreffende Strahl divergent ist. In der beschriebenen Ausführungsform hat die Linse der dritten Gruppe 5c eine torische Linsenfläche auf der Seite der Abtastebene 6 und hat eine stärkere Krümmung und hat somit eine stärkere positive Brechkraft im Unterabtastquerschnitt als im Hauptabtastquerschnitt. Weiter ist die Brechkraftverteilung zwischen der torischen Linsenfläche und der negativen zylindrischen Linsenfläche der Linse der ersten Gruppe 5a so, daß die in Unterabtast richtung erzeugte Bildfeldkrümmung wirksam kompensiert werden kann, trotz des weiten Bereichs in den Abtastrichtungen, die man erhalten will.

Weiter ist im Unterabtastquerschnitt die zylindrische Linsenfläche mit einer negativen Leistung mit der torischen Linsenfläche mit einer positiven Leistung kombiniert, um so eine "Retrofocus"-Anordnung zu schaffen, die gestattet, daß die Hauptpunkte näher an die Seite der Abtastebene 6 gebracht werden. Hierdurch kann die Vergrößerung des in der Abtastebene 6 durch die Fokussierung mit dem Abbildungssystem 5 erzeugten Bildes relativ zu dem in der Brennlinse F₁ erzeugten Bildes vermindert werden, ohne die gesamte Größe des Linsensystems zu erhöhen.

Es wird die folgende Bedingung erfüllt:

0,06 f < l < 0,25 f (1)

wobei l der Abstand zwischen der Brennlinie F₁ und der Ablenkungsebene im Unterabtastquerschnitt und f die Brennweite des Abbildungssystems 5 im Hauptabtastquerschnitt ist.

Vorzugsweise soll folgende weitere Bedingung erfüllt werden:

1,7 < m < 2,7 (2a)

wobei m die Vergrößerung (Abbildungsmaßstab) des in der Abtastebene 6 durch die Fokussierung mittels des Abbildungssystems 5 erzeugten Bildes relativ zu dem in der Brennlinie F₁ im Unterabtastquerschnitt erzeugten Bildes ist.

Die Vergrößerung m wird ausgedrückt durch b/a, wobei a der Abstand zwischen der Brennlinie F₁ und dem vorderen Hauptpunkt H′_f des Abbildungssystems 5 im Unter tastquerschnitt und b der Abstand zwischen dem hinteren Hauptpunkt H′_b des Abbildungssystems 5 und der Stelle ist, an der ein fokussiertes Bild in der Abtastebene 6 erzeugt wird.

Die erste Beziehung (1) bezieht sich auf den Abstand l zwischen der Brennlinie F₁ und der Ebene des Deflektors 4. Wenn l kleiner als 0.06f ist, wird die effektive Fläche der Ablenkungsebene vermindert, wodurch das System gegen Oberflächenunregelmäßigkeiten und Staubansammlungen an fällig wird. Weiter wird das System in hohem Maße in bezug auf Änderungen des Ablenkpunktes empfindlich und kann eine gute Leistung über den gesamten Bereich der Abtastwinkel nicht mehr sicherstellen. Wenn von l 0.25f überschritten wird, kann die notwendige Kompensation der Schrägstellung oder Neigung der Ablenkebene nicht mehr erreicht werden, wodurch sich eine Ungleichheit in der Teilung der Abtastlinien ergeben kann.

Die zweite Beziehung (2a) bezieht sich auf die Vergrößerung m des in der Abtastebene 6 durch die Fokussierung mit dem Abbildungssystem 5 erzeugten Bildes relativ zu dem in der Brennlinie F₁ im Unterabtastquerschnitt ausgebildeten Bildes. Wenn m kleiner als 1.7 ist, muß das Abbildungssystem 5 näher an die Abtastfläche herangebracht werden, um einen spezifischen Wert von m zu erhalten, wodurch dies zu einem sehr großen Linsensystem führen kann. Weiter wird die Brennweite in Unterabtast richtung zu kurz, um eine wirksame Formung des Strahls zu erreichen. Wenn andererseits m 2.7 überreitet, kann nicht die notwendige Kompensation einer Neigung der Ablenkebene erreicht werden, wobei gleichzeitig die Ab tastebene 6 hinsichtlich der Änderung des Ablenkpunktes in hohem Maße empfindlich wird.

Fig. 2a und 2b zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des Abbildungssystems 5, das ein Bauteil des optischen Abtastsystems gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Die Datentabellen für sechs erläuternde Beispiele dieser bevorzugten Ausführungsform sind unten angegeben, worin bedeuten: r_i den Krümmungsradius im Hauptabtastquerschnitt der i-ten Oberfläche, gezählt von der Seite des Deflektors 4; r′_i den Krümmungsradius der i-ten Ebene im Unterabtastquerschnitt; d_i die Dicke der Linse oder den Luftabstand zwischen den Linsen mit den i-ten und (i+1)-ten Linsenflächen; n_i die Brechzahl der Gruppenlinse mit der Linsenfläche r_i und r_i+1 bei der verwendeten Wellenlänge; e der Abstand zwischen einem Ablenkpunkt in dem Deflektor 4 und der ersten Linsenfläche r₁; l den Abstand zwischen dem Ablenkpunkt und der Brennlinie F₁ im Unterabtast querschnitt; b den Abstand zwischen dem Abbildungssystem und der Abtastfläche; und f die Brennweite des Abbildungssystems 5 in Hauptabtastrichtung.

Beispiel 1

Beispiel 2

Beispiel 3

Beispiel 4

Beispiel 5

Beispiel 6

Die Fig. 3 bis 8 sind Diagramme zur Darstellung der in den Beispielen 1 bis 6 erhaltenen Aberrationskurven.

Jede der Figuren enthält vier Diagramme. Das erste Diagramm stellt die sphärische Aberration in der Hauptabtastrichtung als Funktion der Blende dar. Das zweite Diagramm ist ein dem ersten Diagramm ähnliches Diagramm, jedoch für die Unterabtastrichtung. Das dritte Diagramm zeigt die Bildfeldkrümmung in Hauptabtastrichtung (M) und in Unterabtastrichtung (S) als Funktion des Betrachtungswinkels. Das vierte Diagramm zeigte die Fehler in der Linearität als Funktion des Betrachtungswinkels.

Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 9a bis 13 beschrieben.

Fig. 9a und 9b zeigen den allgemeinen Aufbau eines optischen Abtastsystems für die Verwendung in einem Laserstrahldrucker gemäß der zweiten Ausführungsform. Fig. 9a ist ein Querschnitt, der den Schnitt durch dieses optische Abtastsystem in der Hauptabtastrichtung darstellt und der im folgenden einfach als Hauptabtastquerschnitt bezeichnet wird. Fig. 9a ist ein Querschnitt, den man in der Unterabtastrichtung erhält, und der im folgenden einfach als Unterabtastquerschnitt bezeichnet wird.

Das in den Fig. 9a und 9b dargestellte optische Abtast system umfaßt den Halbleiterlaser 1, die Kollimatorlinse 2, die aus dem von dem Halbleiterlaser 1 ausgesendeten Laserlicht ein Strahlenbündel aus im allgemeinen parallelen Strahlen erzeugt, die zylindrische Linse 3, die eine Krümmung in den Unterabtastquerschnitt aufweist, und die einmal eine Fokussierung des Laserlichts durchführt, um ein Bild im Unterabtastquerschnitt zu erzeugen, den Deflektor 4, der hinter eine Brennlinie F₁ angeordnet ist, in der ein Bild im Unterabtastquerschnitt aufgrund der Fokussierung durch die zylindrische Linse 3 ausgebildet wird, und ein anamorphisches Abbildungssystem 5, mittels dem der vom Deflektor 4 abgelenkte Strahl in einer Abtastebene 6 zu einem Bildpunkt fokussiert wird. Das Abbildungssystem 5 besteht in der Reihenfolge von der Seite des Deflektors 4 her gesehen aus zwei Linsengruppen 5d und 5e. Die Linse der ersten Gruppe 5d ist eine negative Linse, die eine konkave zylindrische Linsenfläche mit einer im Unterabtastquerschnitt liegenden Krümmung aufweist. Die Linse der zweiten Gruppe 5e hat eine ebene Linsenfläche auf der Seite des Deflektors 4 und eine konvexe torische Linsenfläche auf der Seite der Abtastebene 6. Die torische Linsenfläche hat eine größere Krümmung im Unterabtastquerschnitt.

In den Fig. 9a bezeichnen H_f und H_b die vorderen und hinteren Hauptpunkte im Hauptabtastquerschnitt. Weiter bezeichnen in Fig. 9b H′_f und H′_b die vorderen und hinteren Hauptpunkte im Unterabtastquerschnitt.

Die Linse der ersten Gruppe 5d im Abtastlinsensystem 5 hat eine negative Brechkraft im Hauptabtastquerschnitt und erreicht eine Kompensation der sphärischen Aberrationen und des Komas, die in der Linse der positiven zweiten Gruppe 5e erzeugt werden. Weiter gestattet die Linse der ersten Gruppe 5d, daß ein Laserstrahl auf die Linse der zweiten Gruppe 5e an einer Stelle in Abstand von der optischen Achse auftrifft, so daß eine starke negative Verzeichnung erzeugt wird, um eine f-R-Linse mit einer guten Linearität zwischen dem Einfallwinkel und der Höhe des Bildes zu schaffen.

Die Linse der zweiten Gruppe 5e erzeugt eine negative Verzeichnung auf der Seite ihrer ebenen Linsenfläche, um eine f-R-Linse zu erzeugen, die eine gute Linearität zwischen dem Einfallwinkel und der Bildhöhe hat.

Weiter hat diese Linse eine positive Brechkraft an der konvexen Linsenfläche und dient zur Fokussierung des Strahlenbündels, um ein Bild in der Abtastebene 6 auszubilden.

Das Abbildungssystem 5 erfordert eine größere Brechkraft im Unterabtastquerschnitt als im Hauptabtastquerschnitt, da das in dem Unterabtastquerschnitt einfallende Strahlenbündel divergent ist. In der beschriebenen Ausführungsform hat die Linse der zweiten Gruppe 5e eine torische Linsenfläche auf der Seite der Abtastebene 6 und erzeugt eine größere Krümmung und somit eine stärkere positive Brechkraft im Unterabtastquerschnitt als im Hauptabtast querschnitt. Weiter ist die Brechkraftverteilung zwischen der torischen Linsenfläche und der negativen zylindrischen Linsenfläche der Linse der ersten Gruppe 5d so, daß die in der Unterabtastrichtung erzeugte Bildfeldkrümmung wirksam kompensiert werden kann, trotz des weiten Bereichs der Abtastrichtungen, die man erhalten will.

Weiter ist im Unterabtastquerschnitt die zylindrische Linsenfläche mit einer negativen Brechkraft mit der torischen Linsenfläche mit einer positiven Leistung kombiniert, so daß eine "Retrofocus"-Ausbildung geschaffen wird, die es gestattet, die Hauptpunkte näher an die Seite der Abtastebene 6 heranzubringen. Hierdurch kann die Vergrößerung des Bildes, das in der Abtastebene 6 durch die Fokussierung mittels des Abbildungssystems 5 erzeugt wird, relativ zu dem an der Brennlinie F₁ ausgebildeten Bildes vermindert werden, ohne daß die Gesamtgröße des Linsensystems vergrößert wird.

Es wird auch bei der zweiten Ausführungsform die folgende Bedingung erfüllt:

0,06f < l < 0,25f (1)

wobei l der Abstand zwischen der Brennlinie F₁ und der Ablenkebene im Unterabtastquerschnitt und f die Brennweite des Abbildungssystems im Hauptabtastquerschnitt darstellt.

Vorzugsweise wird ferner folgende Bedingung erfüllt:

1,1 < m < 1,7 (2b)

wobei m die Vergrößerung des in der Abtastebene 6 durch Fokussierung mittels des Linsensystems 5 ausgebildeten Bildes relativ zu dem in der Brennlinie F₁ im Unterabtast querschnitt ausgebildeten Bildes ist.

Die Vergrößerung m wird ausgedrückt als b/a, wobei a der Abstand zwischen der Brennlinie F₁ und dem vorderen Hauptpunkt H′_f des Abbildungssystems 5 im Unterabtast querschnitt und b der Abstand zwischen dem hinteren Hauptpunkt H′_b des Abbildungssystems 5 und der Stelle, an der ein fokussiertes Bild in der Abtastebene 6 ausgebildet wird, ist.

Vorzugsweise wird folgende Bedingung erfüllt:

0,15f < |f₁′| < 0,35f (3)

wobei f₁′ die Brennweite der Linse der ersten Gruppe 5d im Unterabtastquerschnitt und f die Brennweite des Linsensystems im Hauptabtastquerschnitt ist.

Die erste Bedingung (1) und zweite Bedingung (2b) wurden bereits diskutiert. Es soll jedoch die auf den numerischen Unterschied zwischen den zweiten Bedingungen (2a) und (2b) hingewiesen werden.

Die dritte Bedingung (3) bezieht sich auf die negative Brechkraft der Linse der ersten Gruppe 5d im Unterabtastquerschnitt. Wenn |f₁′| kleiner als 0,15f ist, nimmt die negative Brechkraft der Linse zu und der auf der Linse der zweiten Gruppe 5e auftreffende Strahl breitet sich im Unterabtastquerschnitt soweit aus bzw. divergiert so, daß er große Aberrationen auf der torischen Linsenfläche erzeugt. Weiter erzeugt irgendeine Versetzung des auftreffenden Strahlenbündels, die in dem Unterabtastquerschnitt auftritt, eine noch größere Versetzung des Strahlenbündels auf der torischen Linsenfläche, wodurch eine extreme Verschlechterung der Leistung des Systems bewirkt wird. Wenn andererseits |f₁′| 0,35f überschreitet, wird die negative Brechkraft der Linse der ersten Gruppe 5d im Unter abtastquerschnitt so klein, daß die Hauptpunkte in dem Querschnitt entsprechend näher an die Abtastebene 6 heran gebracht werden, wodurch eine stärkere Vergrößerung des in der Abtastebene 6 durch die Fokussierung mittels des Linsensystems 5 ausgebildeten Bildes relativ zu dem an der Brennlinie F₁ ausgebildeten Bildes bewirkt wird.

Fig. 10a und 10b zeigen eine bevorzugte Bauart für das Linsensystem 5, das ein Bauteil des optischen Abtastsystems der zweiten Ausführungsform darstellt. Die Datentabellen für drei zu beschreibende Beispiele 7, 8 und 9 dieser bevorzugten Ausführungsform sind unten angegeben.

Die Bedeutung der Symbole sind die gleichen wie bei den vorher beschriebenen Beispielen 1 bis 6.

Beispiel 7

Beispiel 8

Beispiel 9

Die Fig. 11 bis 13 sind Diagramme zur Darstellung der in den Beispielen 7 bis 9 erhaltenen Aberrationskurven. Die Erklärung des Inhalts der Diagramme wurde bereits oben gegeben.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Be zugnahme auf die Fig. 14a bis 18 beschrieben.

Fig. 14a und 14b zeigen den allgemeine Aufbau eines optischen Abtastsystems der dritten Ausführungsform zur Verwendung in einem Laserstrahldrucker. Fig. 14a zeigt einen Querschnitt, den man durch einen Schnitt dieses optischen Abtastssystems in der Hauptabtast richtung erhält, und der im folgenden einfach als Haupt abtastquerschnitt bezeichnet wird. Fig. 14b zeigt einen Querschnitt in der Unterabtastrichtung, der im folgenden einfach als Unterabtastquerschnitt bezeichnet wird.

Das in Fig. 14a und 14b dargestellte optische Abtastsystem besteht aus einem Halbleiterlaser 1, der Kollimatorlinse 2, die ein Strahlenbündel paralleler Strahlen aus dem von dem Halbleiterlaser 1 ausgesendeten Laserlicht erzeugt, die zylindrische Linse 3, die im Unterabtast querschnitt eine Krümmung aufweist und die eine Fokussierung des Laserlichts durchführt, um ein Bild im Unterabtastquerschnitt auszubilden, den Deflektor 4, der hinter eine Brennlinie F₁ angeordnet ist, an der ein Bild im Unterabtastquerschnitt aufgrund der Fokussierung durch die zylindrische Linse 3 ausgebildet wird, und ein anamorphisches Abbildungssystem 5, durch welches das von dem Deflektor 4 abgelenkte Strahlenbündel zu einen Bildpunkt in der Abtastebene 6 fokussiert wird. Das Abbildungs system 5 besteht in der Reihenfolge von der Seite des Deflektors 4 aus vier Linsengruppen 5f, 5g, 5h und 5i. Die Linse der ersten Gruppe 5f ist eine negative Linse, die eine konkave zylindrische Linsenfläche mit einer im Unterabtastquerschnitt liegenden Krümmung aufweist. Die Linse der zweiten Linsengruppe 5g ist eine konvexe Meniskuslinse, deren konkave Linsenfläche zur Seite des Deflektors 4 gerichtet ist. Die Linse der dritten Linsengruppe 5h hat eine ebene Linsenfläche auf der Seite des Deflektors 4 und eine konvexe torische Linsenfläche auf der Seite der Abtastebene 6, deren Krümmung im Unter abtastquerschnitt größer ist. Die Linse der vierten Linsengruppe 5i hat eine konvexe zylindrische Linsenfläche mit einer Krümmung im Unterabtastquerschnitt.

In den Fig. 14a bezeichnen H_f und H_b die vorderen und hinteren Hauptpunkte im Hauptabtastquerschnitt. In Fig. 14b bezeichnen H′_f und H′_b die vorderen und hinteren Hauptpunkte in dem Unterabtastquerschnitt.

Die Linse der ersten Gruppe 5f im Abbildungssystem 5 hat eine negative Brechkraft im Hauptabtastquerschnitt und erreicht eine Kompensation der sphärischen Aberration und des Komas, die in den Linsen der positiven zweiten und dritten Gruppe 5g, 5h erzeugt werden. Weiter ge stattet die Linse der ersten Gruppe 5f, daß ein Laser strahlenbündel auf die Linsen der zweiten und dritten Gruppe 5g, 5h an einer von der optischen Achse ent fernten Stelle so auftrifft, daß eine starke negative Verzeichnung erzeugt wird, um eine f-R-Linse zu schaffen, die eine gute Linearität zwischen Einfallwinkel und der Bildhöhe hat.

Die Linse der zweiten Linsengruppe 5g hat eine Meniskusform, bei der die konkave Linsenfläche in Richtung der Seite des Deflektors 4 gerichtet ist, und die zur Kompensation der Bildfeldkrümmung beiträgt.

Die Linse der dritten Gruppe 5h erzeugt eine starke negative Verzeichnung auf der Seite ihrer ebenen Linsenfläche, um eine f-R-Linse zu schaffen, die eine gute Linearität zwischen dem Einfallwinkel und der Bildhöhe hat. Weiter hat diese Linse eine positive Brechkraft auf der konvexen Linsenflächenseite und dient zur Fokussierung des Strahlenbündels, um ein Bild in der Abtastebene 6 auszubilden. Die Linse der vierten Gruppe 5i hat keine Brechkraft in dem Hauptabtastquerschnitt.

Das Abbildungssystem 5 erfordert eine stärkere Brechkraft in dem Unterabtastquerschnitt als in dem Hauptabtastquerschnitt, da das in dem Unterabtastquerschnitt einfallende Strahlenbündel divergent ist. In der beschriebenen Ausführungsform hat die Linse der dritten Gruppe 5h eine torische Linsenfläche auf der Seite der Abtastebene 6 und die Linse der vierten Gruppe hat eine konvexe zylindrische Linsenfläche, so daß man ein größere positive Brechkraft im Unterabtastqueschnitt als im Hauptabtastquerschnitt erhalten kann. Weiter ist die Brechkraftverteilung zwischen der oben erwähnten Linsenflächen und der negativen zylindrischen Linsenfläche der Linse der ersten Gruppe 5f so, daß die sich in Unterabtastrichtung ergebende Bildfeldkrümmung trotz des weiten Bereichs der zu erhaltenden Abtastwinkel wirksam kompensiert werden kann.

Weiter sind im Unterabtastquerschnitt die zylindrische Linsenfläche mit einer negativen Brechkraft, die torische Linsenfläche mit einer positiven Brechkraft und die konvexe zylindrische Linsenfläche so verbunden, daß eine "Retrofocus"- Form geschaffen wird. Aufgrund der Kombination der einen torischen Linsenfläche mit zwei zylindrischen Linsenflächen ist das System gemäß der dritten Ausführungsform besonders wirksam, um die Hauptpunkte näher an die Abtastebene 6 heranzubringen. Hierdurch kann die Vergrößerung des in der Abtastebene 6 durch Fokussierung mittels des Abbildungs systems 5 ausgebildeten Bildes relativ zu dem an der Brennlinie F₁ ausgebildeten Bildes ausreichend vermindert werden, um eine größere Wirkung der Kompensation für die Neigung der Ablenkebenen zu erhalten.

Verglichen mit einem üblichen System, das allein von einer konvexen zylindrischen Linse zur Kompensation der Neigung der Ablenkebene abhängt, erreicht das System gemäß der dritten Ausführungsform eine wirksame Kompensation der Bildkrümmung und gestattet dennoch, daß die zylindrischen Linsen näher an den Deflektor 4 herangebracht werden können, was zu einer Verminderung der Gesamtgröße des Systems führt.

Auch die dritte Ausführungsform erfüllt die folgende Bedingung:

0,06f < l < 0,25f (1)

wobei l der Abstand zwischen der Brennlinie F₁ und der Ablenkebene im Unterabtastquerschnitt, und f die Brennweite des Abbildungssystems 5 im Hauptabtastquerschnitt ist.

Vorzugsweise wird auch folgende Bedingung erfüllt:

0,8 < m< 2,0 (2c)

wobei m die Vergrößerung des auf der Abtastfläche 6 durch Fokussierung mittels des Abbildungssystems 5 ausgebildeten Bildes relativ zu dem an der Brennlinie F₁ in dem Unterabtastquerschnitt ausgebildeten Bildes ist.

Die Vergrößerung m wird ausgedrückt durch b/a, wobei a der Abstand zwischen der Brennlinie F₁ und dem vorderen Hauptpunkt H′₁ des Abtastlinsensystems 5 im Unter abtastquerschnitt und b der Abstand zwischen dem hinteren Hauptpunkt H′_b des Abbildungssystems 5 und der Stellung ist, an der ein fokussiertes Bild in der Abtastebene 6 ausgebildet wird.

Die erste Bedingung (1) und zweite Bedingung (2c) wurde bereits erläutert. Es soll wiederum auf die Unterschiede der numerischen Werte der Grenzen der Bedingungen (2a), (2b) und (2c) hingewiesen werden. Wenn in der Bedingung (2c) m kleiner als 0,8 ist, muß ebenfalls die Linse der vierten Linsengruppe 5i näher an die Abtastebene herangebracht werden.

Fig. 15a und 15b zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des Abbildungssystems 5, das ein Bauteil des optischen Abtastsystems gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ist. Datentabellen für die drei Beispiele 10, 11 und 12 dieser bevorzugten Ausführungsform sind unten angegeben.

Die Bedeutung der Symbole wurde oben beschrieben.

Beispiel 10

Beispiel 11

Beispiel 12

Fig. 16 bis 18 sind Diagramme zur Darstellung der in den Beispielen 11 bis 13 erhaltenen Aberrationskurven. Ihr Inhalt wurde oben bereits erläutert.

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 19a bis 23 beschrieben.

Fig. 19a und 19b zeigen den allgemeinen Aufbau des optischen Abtastsystems gemäß der vierten Ausführungsform zur Verwendung in einem Laserstrahldrucker. Fig. 19b zeigt einen Querschnitt, der durch Schneiden dieses optischen Systems in der Hauptabtastrichtung erhalten wird, und der im folgenden einfach als der Hauptabtastquerschnitt bezeichnet wird. Fig. 19b zeigt einen Querschnitt in Unterabtastrichtung, der im folgenden einfach als Unterabtastquerschnitt bezeichnet wird.

Das in den Fig. 19a und 19b dargestellte optische Abtastsystem besteht aus dem Halbleiterlaser 1, der Kollimatorlinse 2, die ein Strahlenbündel aus in allgemeinen parallelen Strahlen aus den von dem Halbleiterlaser 1 ausgesendeten Licht erzeugt, der zylindrischen Linse 3, die eine Krümmung im Unterabtastquerschnitt aufweist, die eine Fokussierung des Laserlichts durchführt, um ein Bild im Unterabtastquerschnitt auszubilden, dem Deflektor 4, der hinter einer Brennlinie F₁ angeordnet ist, an der ein Bild im Unterabtastquerschnitt aufgrund der Fokussierung mittels der zylindrischen Linse 3 ausgebildet wird, und einem anamorphischen Abbildungs system 5, mittels dem das von dem Deflektor 4 abgelenkte Strahlenbündel in der Abtastebene 6 zu einem Bildpunkt fokussiert wird. Das Abbildungssystem 5 besteht aus einer einzigen Linsengruppe 5j, deren Linse eine konvexe torische Linsenfläche auf der Seite der Abtastebene 6 aufweist, die eine stärkere Krümmung im Unterabtastquerschnitt besitzt.

In Fig. 19a bezeichnen H_f und H_b die vorderen und hinteren Hauptpunkte im Hauptabtastquerschnitt. In Fig. 19b bezeichnen H′_f und H′_b die vorderen und hinteren Hauptpunkte im Unterabtastquerschnitt.

Das Abbildungssystem 5 ermöglicht, daß ein Laserstrahlenbündel auf eine Ebene auf der Deflektorseite im Hauptabtastquerschnitt an einer Stelle im Abstand von der optischen Achse so auftrifft, daß eine starke negative Verzeichnung erzeugt wird, um eine fR-Linse mit einer guten Linearität zwischen dem Auftreffwinkel und der Bildhöhe zu schaffen. Weiter dient die positive Brechkraft der konvexen Fläche auf der Seite der Abtastebene dazu, ein fokussiertes Bild des Strahlenbündels in der Abtastebene 6 auszubilden.

Das Abbildungssystem 5 erfordert eine stärkere Brechkraft im Unterabtastquerschnitt als im Hauptabtastquerschnitt, da das auf dem Unterabtastquerschnitt auftreffende Strahlenbündel divergent ist. In der beschriebenen Ausführungsform hat die Linse 5j auf der Seite der Abtastebene 6 eine torische Linsenfläche und eine größere Krümmung und erzeugt daher eine größere positive Brechkraft im Unterabtast querschnitt als im Hauptabtastquerschnitt. Da die Linse 5j weiter auf der Deflektorseite eine konkave zylindrische Fläche aufweist, die eine Krümmung im Unter abtastquerschnitt hat, ist die Brechkraftverteilung zwischen dieser zylindrischen Fläche und der torischen Fläche so, daß sie zum Zweck der Kompensierung der in Unterabtastrichtung auftretenden Bildfeldkrümmung von Vorteil ist.

Weiter ist im Unterabtastquerschnitt die zylindrische Linsenfläche mit einer negativen Brechkraft mit der torischen Linsenfläche mit einer positiven Leistung so kommbiniert, daß eine "Retrofocus"-Form geschaffen wird, die gestattet, daß die Hauptpunkte näher an die Seite der Abtastfläche 6 gebracht werden. Hierdurch kann die Vergrößerung des in der Abtastebene 6 durch Fokussierung mittels des Abbildungssystems 5 ausgebildeten Bildes relativ zu dem an der Brennlinie F₁ ausgebildeten Bildes reduziert werden, ohne die Gesamtgröße des Linsensystems zu vergrößern.

Auch die vierte Ausführungsform erfüllt folgende Bedingung:

0,06f < l < 0,25f (1)

wobei l der Abstand zwischen der Brennlinie F₁ und der Ablenkebene im Unterabtastquerschnitt und f die Brennweite des Abbildungssystems 5 im Hauptabtastquerschnitt ist.

Vorzugsweise wird auch folgende Bedingung erfüllt:

1,7 < m< 2,7 (2a)

wobei m die Vergrößerung des in der Abtastebene 6 durch Fokussierung mittels des Abtastlinsensystemss 5 ausgebildeten Bildes relativ zu dem an der Brennlinie F₁ im Unterabtastquerschnitt ausgebildeten Bildes ist.

Die Vergrößerung m wird ausgedrückt durch b/a, wobei a der Abstand zwischen dem ersten Brennpunkt F₁ und dem vorderen Hauptpunkt H′_f des Abbildungssystems 5 im Unterabtastquerschnitt und b der Abstand zwischen dem hinteren Hauptpunkt H′_b des Abbildungssystems 5 und der Stellung, an dem das fokussierte Bild in der Abtastebene 6 ausgebildet wird, ist.

Diese zwei Bedingungen (1) und (2a) sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform und ihre Bedeutung ist dort beschrieben.

Fig. 20a und 20b zeigen eine bevorzugte Form des Abbildungs systems 5, das ein Bauteil des optischen Abtastsystems gemäß der vierten Ausführungsform ist. Die Datentabellen für die drei Beispiele 13, 14 und 15 dieser bevorzugten Ausführungsform sind unten angegeben.

Die Bedeutung der Symbole ist die gleiche wie vorher.

Beispiel 13

Beispiel 14

Die Fig. 21 bis 23 sind Diagramme zur Darstellung der in den Beispielen 13 bis 15 erhaltenen Aberrationskurven mit den gleichen Erläuterungen der Kurvendiagramme.

Wie oben beschrieben, ist das verwendete Abbildungssystems 5 anamorphisch und für ein Laserstrahlbündel bestimmt, das zur Ausbildung eines Bildes an einer Brennlinie vor der Ablenkebene im Unterabtastquerschnitt fokussiert wird, wobei dies dazu führt, daß die Brennweite des Systems einschließlich der konvexen zylindrischen Linse 3 in Unterabtastrichtung kürzer als in Hauptabtastrichtung ist. Hierdurch kann man eine wesentliche Strahlenbündelformung erreichen, indem die Hauptabtastrichtung mit der senkrechten Richtung des Halbleiterlasers 1 zusammenfällt, indem der ausgesendete Laserstrahl in einem weiten Winkel divergiert, da das konzentrierte Strahlenbündel die gleiche F-Zahl sowohl in der Hauptabtastrichtung als auch in der Unterabtastrichtung hat.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Brennweite in Unterabtastrichtung durch Auswahl der Krümmung und der Stellung der konvexen zylindrischen Linse 3 veränderbar ist, wobei die Brennlinie F₁ konstant gehalten wird. Dies ist beim Einstellen des Grades der Strahlbündelformung wirksam, um eine gewünschte Form des Strahlenbündelpunktes zu erhalten.

Weiter wird der einmal fokussierte Laserstrahl zur Ausbildung eines Bildes vor der Ablenkebene in dem Unterabtastquerschnitt nochmals mittels des anamorphischen Abbildungssystems fokussiert, um ein Bild mit einer Vergrößerung m auszubilden. Wenn daher die Ablenkebene um einen Betrag δ geneigt ist, kann die Versetzung ΔS im Bildpunkt durch 2 lmδ angenähert werden, die viel kleiner als der Betrag (ΔS′) ist, der bei fehlender Kompensation durch das System auftritt, und der durch fδ angenähert ist, wobei f die Brennweite in Hauptabtastrichtung darstellt. Die Ablenkebene ist ebenfalls von der Brennlinie F₁ versetzt und das auf die Ablenkebene auf treffende Laserlicht hat eine ausreichend große Fläche, um gegen Oberflächenunregelmäßigkeiten und auf der Oberfläche an gesammelten Staub unempfindlich zu bleiben.

Der Einfluß der Veränderung des Ablenkpunktes kann weiter durch Vergrößern des Abstandes zwischen der Brennlinie F₁ und dem vorderen Hauptpunkt des Abbildungssystems 5 im Unterabtastquerschnitt vermindert werden.

Je kleiner die Vergrößerung m des in der Abtastebene 6 durch Fokussieren mittels des Linsensystems 5 aus gebildeten Bildes relativ zu dem an der Brennlinie F₁ ausgebildeten Bildes ist, um so größer ist der Wirkungsgrad der Kompensation der Neigung der Ablenkebenen und umso kürzer ist die Brennweite des gesamten Systems (einschließlich der konvexen zylindrischen Linse 3) in Unterabtastrichtung, was für die Erreichung einer wirksamen Gestaltung des Strahlenganges und des Strahlenbündels von Vorteil ist.

Claims

1. Optisches Abtastsystem, umfassend

(a) einen Halbleiterlaser (1) mit einer Lichtaustrittsöffnung,
(b) eine im Strahlengang des von dem Halbleiterlaser (1) ausgehenden Lichtes angeordnete Kollimatorlinse (2) zur Erzeugung eines im wesentlichen parallelen Strahlenganges,
(c) eine Zylinderlinse (3) mit einer Krümmung in einer Querschnittsebene zur Fokussierung der Laserlichtstrahlen dieses Strahlenganges zwecks Erzeugung eines Bildes der Austrittsöffnung des Halbleiterlasers (1) in einer Brennlinie (F₁) in einer ersten, zur Abtastrichtung parallelen Ebene,
(d) ein im Strahlengang hinter der Zylinderlinse (3) beweglich angeordnetes Ablenkelement (4) zur Ablenkung der Laserlichtstrahlen in der zur Querschnittsebene senkrechten Abtastrichtung und
(e) ein anamorphotisches Abbildungssystem (5), durch das die vom Ablenkelement (4) abgelenkten Laserlichtstrahlen in einer Abtastebene (6) zu einem Bildpunkt fokussiert werden,

wobei

(f) das Ablenkelement (4) im Strahlengang in einem Abstand (1) hinter der Brennlinie (F₁) angeordnet ist und
(g) folgende Bedingung erfüllt ist: 0,06 f < 1 < 0,25 f,worin f die Brennweite des anamorphotischen Abbildungssystems (5) in einer zur Brennlinie (F₁) senkrechten zweiten Ebene ist.

2. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) in der Reihenfolge vom Ablenkelement (4) her folgende drei Linsengruppen umfaßt:

(a) eine erste Linsengruppe (5a) mit einem negativen Linsenglied, das eine konkave zylindrische Fläche mit einer Krümmung in der ersten Querschnittsebene aufweist,
(b) eine zweite Linsengruppe (5b) mit einer konvexen Meniskuslinse, welche eine zum Ablenkelement (4) gerichtete konkave Fläche aufweist, und
(c) eine dritte Linsengruppe (5c) mit einer Linse, welche auf der Seite zum Ablenkelement (4) eine plane Fläche und auf der Seite der Abtastebene (6) eine konvexe torische Fläche aufweist, die in der ersten Querschnittsebene eine stärkere Krümmung besitzt als in der zweiten Querschnittsebene.

3. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) in der Reihenfolge vom Ablenkelement (4) her folgende zwei Linsengruppen umfaßt:

(a) eine erste Linsengruppe (5d) mit einem negativen Linsenglied, das eine konkave zylindrische Fläche mit einer Krümmung in der ersten Querschnittsebene aufweist, und
(b) eine zweite Linsengruppe (5e) mit einer Linse, welche auf der Seite zum Ablenkelement (4) eine plane Fläche und auf der Seite der Abtastebene (6) eine konvexe torische Fläche aufweist, die in der ersten Querschnittsebene eine stärkere Krümmung besitzt als in der zweiten Querschnittsebene.

4. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Bedingung erfüllt: 1,1 < m < 1,7,worin m der Abbildungsmaßstab des durch das anamorphotischen Abbildungssystems (5) in der Abtastebene (6) erzeugten Bildes der Austrittsöffnung des Halbleiterlasers (1) im Vergleich zu dem durch die Zylinderlinse (3) in der ersten Ebene erzeugten Bildes dieser Austrittsöffnung ist.

5. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Bedingung erfüllt: 0,15 f < |f′₁| < 0,35 f,worin f′₁ die Brennweite der ersten Linsengruppe (5d) in der ersten Ebene ist.

6. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) in der Reihenfolge vom Ablenkelement (4) her folgende vier Linsengruppen umfaßt:

(a) eine erste Linsengruppe (5f) mit einem negativen Linsenglied, das eine konkave zylindrische Fläche mit einer Krümmung in der ersten Querschnittsebene aufweist,
(b) eine zweite Linsengruppe (5g) mit einer konvexen Meniskuslinse, welche eine zum Ablenkelement (4) gerichtete konkave Fläche aufweist,
(c) eine dritte Linsengruppe (5h) mit einer Linse, welche auf der Seite zum Ablenkelement (4) eine plane Fläche und auf der Seite der Abtastebene (6) eine konvexe torische Fläche aufweist, die in der ersten Ebene eine stärkere Krümmung besitzt als in der zweiten Ebene, und
(d) eine vierte Linsengruppe (5i) mit einer konvexen zylindrischen Fläche, die eine Krümmung in der ersten Ebene aufweist.

7. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Bedingung erfüllt: 0,8 < m < 2,0,worin m der Abbildungsmaßstab des durch das anamorphotischen Abbildungssystems (5) in der Abtastebene (6) erzeugten Bildes der Austrittsöffnung des Halbleiterlasers (1) im Vergleich zu dem durch die Zylinderlinse (3) in der ersten Ebene erzeugten Bildes dieser Austrittsöffnung ist.

8. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) aus einer Linse (5j) besteht, die auf der Seite der Abtastebene (6) eine konvexe torische Fläche aufweist, die in der ersten Ebene eine stärkere Krümmung besitzt als in der zweiten Ebene.

9. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Bedingung erfüllt: 1,7 < m < 2,7,worin m der Abbildungsmaßstab des durch das anamorphotischen Abbildungssystems (5) in der Abtastebene (6) erzeugten Bildes der Austrittsöffnung des Halbleiterlasers (1) im Vergleich zu dem durch die Zylinderlinse (3) in der ersten Ebene erzeugten Bildes dieser Austrittsöffnung ist.

10. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

11. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

12. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

13. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

14. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 2 oder 9, dadurch gekennzeichnent, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

15. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

16. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

17. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

18. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

19. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

20. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

21. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

22. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

23. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt:

24. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das anamorphotische Abbildungssystem (5) mit den zum Ablenkelement (4) gewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_i in der ersten Ebene und mit den vom Ablenkelement (4) abgewandten Linsenflächen mit Krümmungsradien r_i+1 in der zweiten Ebene und mit Krümmungsradien r′_r+1 in der ersten Ebene sowie mit den Linsendicken d_i, den Luftabständen d_i+1 zur jeweils hinteren Linse und mit den Brechzahlen n_i folgende Bedingungen erfüllt: