Brevet FR2464494A1 — publié le 19810306

L'invention concerne un système optique de balayage dans lequel les irrégularités de pas des lignes de balayage sont supprimées. Jusqu'à présent, on a utilisé divers systèmes de balayage à faisceau lumineux utilisant une surface de déviation et de réflexion telle qu'un miroir polygonal rotatif et dans lesquels, si la direction suivie par le faisceau lumineux dévié et utilisé pour le balayage s'écarte dans un plan perpendiculaire à la surface de déviation par suite de la chute de la surface de déviation et de réflexion, il n'apparaît aucune irrégularité dans le pas des lignes de balayage sur une surface balayée (un milieu balayé). Dans ce cas, la surface de déviation se réfère à la surface balayée pendant un certain laps de temps par le faisceau lumineux dévié par la surface de déviation et de réflexion de l'élément de déviation. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 750 189 décrit un système optique placé entre l'élément de déviation et le milieu balayé et comprenant un élément de mise en forme du faisceau et un second élément convergent, le faisceau lumineux réfléchi par le miroir de déviation étant collimaté par l'élément de mise en forme du faisceau. Si les systèmes optiques présentent une telle fonction de collimation, la forme de l'élément de mise en forme du faisceau est réduite, de sorte que le degré de liberté améliorant la formation de l'image sur la surface balayée et la caractéristique de déformation pour rendre la vitesse de balayage constante est diminué, et qu'une bonne qualité ne peut évidemment pas être obtenue, à moins d'accroître le nombre de lentilles formant le second élément de convergence. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NI 3 865 465 décrit une forme de réalisation dans laquelle une certaine limitation prédéterminée est imposée sur le rapport des distances focales de deux lentilles différentes formant le système optique entre l'élément de déviation et le milieu balayé, et le fait de respecter cette limitation équivaut à collimater le faisceau lumineux dans une section droite perpendiculaire à la surface de déviation entre les deux lentilles différentes. Par conséquent, de même que précédemment, le degré de liberté avec lequel la formation de l'image et la caractéristique de déformation sont bien corrigées diminue, comme décrit précédemment, ce qui n'est pas avantageux. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 946 150 décrit une lentille cylindrique disposée entre une lentille présentant une caractéristique de déformation afin de réaliser un balayage à vitesse égale, et le milieu balayé. Dans cette forme de réalisation, une bonne image ne peut être obtenue à moins que la position de la lentille cylindrique soit rapprochée du milieu balayé. Si la lentille cylindrique est rapprochée du milieu balayé, elle devient plus longue dans la direction de la ligne commune, car la largeur de balayage augmente et, par conséquent, il est impossible d'obtenir une forme de réalisation peu volumineuse. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 123 135 décrit un système optique destiné à corriger la chute de la surface de déviation et de réflexion de l'élément de déviation. Ce système est caractérisé par le fait qu'une lentille cylindrique, ayant un axe perpendiculaire à la surface de déviation et une surface de déviation à pouvoir de réfraction négatif, mais ne présentant aucun pouvoir de réfraction en section droite perpendiculaire à la surface de déviation, est disposée dans le système optique de formation d'image, entre l'élément de déviation et le milieu balayé. Le système optique de formation d'image comprend trois lentilles. L'invention a pour objet d'éliminer les incon- vénients indiqués ci-dessus, affectant le dispositif de balayage de l'art antérieur, par la mise en oeuvre d'un système optique de balayage dans lequel la chute de l'élément de déviation peut être corrigée par une réalisation simple et peu volumineuse. La vitesse à laquelle le faisceau exécute ses mouvements de balayage sur la surface balayée est constante dans le système optique selon l'invention. La position de la ligne de balayage sur la surface balayée peut être aisément réglée. Dans le système optique de balayage selon l'invention, un dispositif optique de formation d'image par balayage est disposé entre l'élément de déviation et le milieu balayé. Ce dispositif optique comprend successive- ment, à partir du côté de l'élément de déviation, une lentille sphérique simple et une lentille simple présentant une surface torique afin de satisfaire les critères indiqués précédemment. Autrement dit, le système optique de balayage selon l'invention comporte un dispositif à source de lumière, un premier dispositif optique de formation d'image destiné à former une image linéaire du faisceau lumineux provenant du dispositif à source de lumière, un élément de déviation qui présente une surface de déviation et de réflexion proche de l'image linéaire, et un second dispositif optique de formation d'image destiné à donner à l'image linéaire la forme d'un point sur le milieu balayé, le second dispositif optique de formation d'image comprenant successivement, à partir du côté de l'élément de déviation, une lentille sphérique simple et une lentille torique simple. Dans le présent mémoire, l'expression "lentille torique" désigne une lentille présentant une certaine puissance dans des directions orthogonales et dans un plan orthogonal à l'axe optique de la lentille, la puissance différant dans lesdites directions orthogonales. La surface torique décrite ci-dessus, confor- mément à l'invention, a son rayon de courbure dans la surface de déviation supérieur à son rayon de courbure dans le plan orthogonal à la surface de déviation. Dans le système optique de balayage selon l'invention, la lentille torique est un ménisque convergent dont la surface tournée vers l'élément de déviation présente un pouvoir de réfraction négatif et dont la surface tournée vers le milieu balayé présente un pouvoir de réfraction positif, dans une section droite contenant l'axe optique de la lentille sphérique simple et perpendiculaire à la surface de déviation formée par le faisceau dévié par l'élément de déviation. Dans le système optique de balayage selon l'invention, le dispositif optique de formation d'image par balayage disposé entre l'élément de déviation et le milieu balayé ne comprend pas l'élément de mise en forme de faisceau pour collimater une fois le faisceau lumineux dévié par l'élément de déviation. Autrement dit, le système selon l'invention n'utilise pas l'élément assumant une fonction de collimation et, par conséquent, aucune limitation n'affecte le degré de liberté avec lequel la formation de l'image et la caractéristique de déformation du système optique de formation d'image sont bien corrigées. On obtient ainsi une forme de réalisation simple et peu volumineuse. En outre, selon l'invention, une lentille torique est placée sur le côté de la lentille sphérique simple qui est adjacent au milieu balayé et ceci permet, en comparaison avec le cas d'une lentille cylindrique, de corriger la caractéristique de déformation et de rendre l'appareil peu volumineux. Autrement dit, lorsqu'on utilise une lentille cylindrique, sa surface de déviation présente un pouvoir de réfraction nul et on ne dispose d'aucun degré de liberté pour corriger la courbure du champ image. Par contre, la surface de déviation d'une lentille torique possède un certain pouvoir de réfraction et peut donc corriger la courbure du champ image. De plus, si l'on tente de rendre peu volumineux le système optique de formation d'image par balayage en utilisant une lentille cylindrique, une courbure importante du champ image apparaît et, pour la raison indiquée précédemment, il est impossible de la corriger au moyen de la lentille cylindrique elle-même. Par contre, une lentille torique possède un certain degré de liberté de correction et elle permet donc de réduire à de faibles dimensions le système optique de formation d'image par balayage. En outre, selon l'invention, le premier dispositif optique de formation d'image est déplacé dans une direction orthogonale à son axe optique et orthogonale à la direction longitudinale de l'image linéaire, ce qui réalise le réglage de position de la ligne de balayage sur la surface balayée. Selon l'invention, ce premier dispositif optique de formation d'image peut avoir une certaine puissance uniquement dans une direction. Par conséquent, dans le cas o ce dispositif optique de formation d'image est déplacé pour régler la position de la ligne de balayage, la précision du montage du premier dispositif optique de formation d'image, après qu'il a été déplacé, peut être réduite par rapport à la direction dans laquelle le premier dispositif optique ne présente pas de puissance. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective illustrant le principe de fonctionnement du système optique à balayage selon l'invention; la figure 2 est une coupe transversale, dans un plan parallèle à la surface de déviation, montrant le fonc- tionnement du système selon l'invention; la figure 3 est une coupe transversale, dans un plan perpendiculaire à la surface de déviation, montrant également le fonctionnement de l'invention; la figure 4 est un schéma montrant l'angle epsilon sous lequel le rayon principal dévié dans le plan parallèle à la surface de déviation arrive à une lentille présentant une surface torique; les figures 5, 6 et 7 montrent la relation entre la hauteur de l'image et l'angle epsilon dans le système à lentille de balayage selon l'invention; les figures 8A et 8B montrent la configuration d'une forme de réalisation de la lentille de balayage utilisée dans le système selon l'invention; les figures 9A1, 9A2, 9A3, 9B1 et 9B2 montrent les diverses aberrations dans le plan image Gaussien de la lentille montrée sur les figures 8A et 8B; les figures 10A et 10B montrent la configuration d'une autre forme de réalisation de la lentille de balayage utilisée dans le système selon l'invention; les figures 11Ai, 11A2, 11A3, 11B1 et 11B2 montrent les diverses aberrations dans le plan image Gaussien de la lentille montrée sur les figures 10A et 10B; la figure 12 est une vue montrant le réglage de la position de la ligne de balayage dans le système optique à balayage selon l'invention; les figures 13 et 14 sont des vues en perspective d'un mécanisme destiné à régler la position de la ligne de balayage dans le système optique à balayage selon l'invention; et la figure 15 est une vue schématique en perspective montrant une forme de réalisation d'une imprimante à rayon laser utilisant le système selon l'invention. La figure 1 représente une réalisation réalisée conformément au principe de l'invention et dans laquelle sont disposés une source de lumière ou un dispositif 1 à source de lumière comprenant une source -de lumière et un condenseur, un dispositif 2 de formation d'une image linéaire destiné à donner la forme d'une image linéaire au faisceau lumineux émis par le dispositif 1 à source de lumière, un élément 3 de déviation qui présente une surface 3a de déviation et de réflexion proche de la position dans laquelle le dispositif de formation d'image linéaire fait converger linéairement le faisceau lumineux, une lentille simple sphérique 4 placée entre l'élément 3 de déviation et un milieu 6 à balayer, et une lentille simple 5 présentant une surface torique qui comprend un grand axe et un petit axe et qui présente des pouvoirs de réfraction différents dans deux directions ortho- gonales, de manière qu'un point de formation d'image soit formé sur Se milieu balayé 6 par le système composé de ces lentilles et que, sous l'effet de la rotation de l'élément 3 de déviation, le point de formation d'image se déplace sur le milieu balayé 6. Le grand axe de la surface torique est situé dans un plan parallèle à la surface de déviation, et le petit axe de la surface torique est situé dans un plan orthogonal à la surface de déviation et contenant le centre de courbure du grand axe. La valeur absolue du rayon de courbure par rapport au grand axe est supérieure à la valeur absolue du rayon de courbure par rapport au petit axe. La figure 2 est une vue montrant le fonctionne- ment en section droite, parallèle à la surface de déviation, de la forme de réalisation décrite ci-dessus, en d'autres termes dans le plan contenant le grand axe de la lentille torique 5 et l'axe optique de la lentille sphérique simple 4. Le faisceau lumineux émis par le dispositif 1 à source de lumière passe dans la lentille cylindrique 2, puis il est réfléchi par la surface 3a de réflexion de l'élément 3 de déviation et, sous l'effet de la rotation de l'élément 3, le faisceau lumineux réfléchi est dévié. En outre, le faisceau lumineux dévié est utilisé pour former une image sur le milieu balayé 6 par le système composé de la lentille sphérique simple 4 et de la lentille 5 présentant la surface torique, et la vitesse de balayage à laquelle se déplace le point de formation d'image est maintenue à une valeur constante. La figure 3 est une section droite en développée réalisée le long du faisceau lumineux, dans une direction perpendiculaire à la surface de déviation mentionnée précé- demment, à savoir une vue de la section droite destinée à la correction de l'effet de la chute de l'élément de déviation. Le faisceau lumineux émis par le dispositif 1 à source de lumière est mis sous la forme d'une image linéaire à proximité de la surface réfléchissante 3a de l'élément 3 de déviation par le dispositif 2 de formation d'une image linéaire. Le pouvoir de réfraction de la lentille simple 5 dans cette coupe transversale, à la différence du pouvoir de réfraction de la même lentille 5 dans ladite surface de déviation, rend la relation de position entre la surface réfléchissante 3a de l'élément 3 de déviation et le milieu balayé 6 sous la forme d'une relation conjuguée optiquement par le système composé de la lentille simple 5 et de la lentille simple sphérique 4. Par conséquent, même si la surface réfléchissante 3a est inclinée vers une position 3a' dans une direction perpendiculaire à la surface de déviation pendant la rotation de l'élément 3 de déviation, le faisceau lumineux traversant le système de lentilles 4, 5 change comme indiqué en trait pointillé, mais il ne se produit aucun changement de la position de formation de l'image sur le milieu balayé 6. La description portera à présent sur les raisons pour lesquelles une bonne formation d'image et un balayage à vitesse constante sont obtenus sur le milieu balayé dans le système optique de balayage selon l'invention, bien que ce système soit simple et peu volumineux. Lorsque l'ouverture relative est aussi faible que 1:30-1:100, deux lentilles simples suffisent pour obtenir une bonne caractéristique de balayage. En général, dans un système de lentilles ayant une ouverture relative faible, les coefficients d'aberration à corriger sont le coefficient d'astigmatisme (II) et le coefficient de distorsion (V). Ces coefficients d'aberration de l'ensemble du système de lentilles ont les relations suivantes entre les coefficients caractéristiques aiiii, biiii, ciiii, avi, bvi, Cvi et les coefficients intrinsèques Aoi, Boi N (III = Zo (aI i + biii Aoi + CIiii)' (1) I N V V = Z (avi Aoi + bv i Boi + cvi) i=l Les coefficients caractéristiques sont des constantes déter- minées par une - relation paraxiale et le milieu, et les coefficients intrinsèques Aoi et Boi sont des coefficients qui déterminent la forme du ième groupe de construction. La formule (1) précédente indique la relation générale lorsque le nombre de groupes de construction est N ("Lens Designing Method", par Matsui, Kyoritsu Publishing Co., Ltd.). En outre, lorsque chaque groupe de construction est constituéd'unelentillesimple, larelationsecondaire suivante existe entre les coefficients intrinsèques Moi et lBoi de chaque lentille simple: Aoi = ai B2i+ioi + Yi oi +i (2) o ai, ai et yi sont des constantes déterminées par l'indice de réfraction du milieu et la ième lentille simple. Si l'équation (2) est substituée à la formule (1), on a: N 111= E. B2 Oi + niiii, 5+ + i=l((IIIi a oi nIIIi Boi + IIIi) i=l N N (3) V =. +v IB2 + t V =i=i vVi Boi + (Vi o IIIi' IIIi' IIIi Vi Vi et Vi sont des constantes O' 4iii l, iii'l tiiIIIei ie déterminées par lesdits coefficients caractéristiques et lesdites constantes ai, Ri et yi. Si dans la formule (3), les valeurs respectives et souhaitées du coefficient d'aberration pour l'obtention de la caractéristique de déformation permettant une bonne formation d'image et une vitesse constante de balayage, sont établies et que le nombre de lentilles de construction est égal à 2 (N = 2), il est possible de résoudre les équations simultanées ayant Bo1 et So2 comme inconnues et d'obtenir So1 et o2. Boi est exprimé de la manière suivante par le rayon de courbure R. de la surface avant de la ième lentille et l'indice de réfration Ni du milieu de la lentille ("Lens Designing Method", de Matsui): N. N. + 1 Boi = Ni - 1+ N i ai N. l N. Donc, N.+l N. R- N.i = ()N) (4) i i1 4 Par conséquent, à partir des coefficients intrinsèques B ol et 53o2 des deux groupes obtenus à partir des résultats mentionnés précédemment, les rayons de courbure R1 et R2 des surfaces avant des lentilles respectives peuvent être obtenus au moyen de l'équation (4) et les rayons de courbure R1, et R2, des surfaces arrière des lentilles respectives peuvent également être obtenus à partir de l'équation suivante: N.-l R., = (1-N.) /(l - *) (5) l Ri Dans la description précédente, chaque lentille de construc- tion est traitée comme lentille mince dont la distance focale est réglée à 1. Dans le système réel de la figure 2, si l'on suppose que les pouvoirs de réfraction des lentilles 4 et 5 sont 1 et 62' respectivement, les rayons de courbure r1, r2, r3 et r4 des surfaces avant et arrière des lentilles respectives sont les suivants: -> r = Ri/fP r2 =R'/1 r3 =R2/f2 r4 R2'/+2 De cette manière, par une construction à deux lentilles simples, il est possible de déterminer la forme de chaque lentille donnant les valeurs souhaitées respectives au coefficient d'astigmatisme II pour obtenir une bonne formation d'image, et le coefficient V de distorsion corres- pondant à la caractéristique de déformation permettant d'obtenir une vitesse de balayage constante. Ensuite, dans la direction perpendiculaire à la surface de déviation, la surface torique entre en jeu et il est donc possible d'obtenir une distance focale différente de celle du système composé des lentilles 4 et 5 dans la surface de déviation. Par conséquent, il est possible d'obtenir une relation de formation d'image différente de celle obtenue dans la surface de déviation, et les positions de la surface réfléchissante 3a de l'élément de déviation et du milieu balayé 6 prennent une relation de conjugaison. En outre, une caractéristique importante de la présente invention est qu'au moins une surface de la lentille simple 5 présentant une surface torique possède un pouvoir de réfraction négatif dans la section droite perpendiculaire à la surface de déviation. Ceci convient à la correction de la courbure du champ de l'image afin que le faisceau lumineux dévié dans la section droite perpendiculaire à la surface de déviation forme un point convenable de formation d'image sur le milieu balayé 6. Si, dans une section droite parallèle à la surface de déviation, le rayon de courbure r3 de la surface de la lentille simple 5, qui présente une surface torique adjacente à l'élément de déviation, satisfait la relation fp/r3 > -2,1 par rapport à la distance focale totale fp de la lentille simple sphérique 4 et de la lentille simple 5 dans ladite section droite, l'effet précité de correction de la courbure du champ de l'image devient plus grand. Cette condition signifie que le pouvoir de divergence du faisceau lumineux incident dans la section droite perpendiculaire à la surface de déviation devient plus grand lorsque l'angle de déviation augmente et a pour effet de corriger le champ de l'image dans la direction positive. En outre, si, en plus de la condition précitée fp/r3 > -2,1, le rapport f p/fp, entre la distance focale fp de la lentille simple 5 présentant une surface torique dans la section droite parallèle à la surface de déviation et la distance focale Y de la lentille simple 5 dans la section droite perpendiculaire à la surface- de déviation, satisfait la relation: fp /Pp, caractéristique de déformation dans la surface de déviation. Un autre fait important est que, dans la section perpendiculaire à la surface de déviation, la forme de la lentille simple 5, présentant la surface torique, est avantageusement celle d'un ménisque simple dont la surface à pouvoir de réfraction positif est adjacente au milieu balayé 6, ce ménisque présentant dans son ensemble un pouvoir de réfraction positif. Ceci a pour effet de permettre à la position du point principal du système composé de la lentille sphérique simple 4 et de la lentille 5 à surface torique d'être rapprochée du milieu balayé dans la section perpen- diculaire à la surface de déviation, de sorte qu'il devient possible de rapprocher l'ensemble du système de lentilles de l'élément de déviation et de réaliser ainsi un système peu volumineux. Si les distances focales du système composé, dans la section parallèle à la surface de déviation et dans la section perpendiculaire à la surface de déviation, sont, respectivement, f et fv' et si la relation p 3,0 compact. Dans la formule (3) précitée, la valeur souhaitée pour le coefficient d'astigmatisme II à corriger est déter- minée selon que le faisceau lumineux arrivant sur la surface réfléchissante 3a de l'élément 3 de déviation est un faisceau lumineux divergent, un faisceau lumineux parallèle ou un faisceau lumineux convergent dans la surface de déviation. Par ailleurs, la valeur souhaitée du coefficient de distorsion V à corriger dépend de la caractéristique de rotation de l'élément 3 de déviation. Lorsque l'élément 3 de déviation est mis en rotation à une vitesse angulaire constante, la valeur du coefficient de distorsion provoquant une déviation du faisceau lumineux par l'élément de déviation afin que le faisceau se déplace sur la surface du milieu balayé 6 à une vitesse constante est V = 2/3. Lorsque l'élément 3 de déviation est représenté par g 0 = "O sin e.t Ad6 étant l'angle de rotation, 0 0 étant l'amplitude, cw étant une constante se rapportant à la période, t étant le temps), dans le cas d'une vibration sinusoïdale, la valeur du coefficient de distorsion ayant pour effet de déplacer le faisceau lumineux, dévié par l'élément 3 de déviation, à une vitesse constante sur la surface du milieu balayé 6, est V = 2 1) Etant donné que le système selon l'invention ne comporte aucun moyen de collimation du faisceau lumineux entre la lentille sphérique simple 4 et la lentille simple 5 à surface torique, le degré de liberté du pouvoir de réfraction de chaque lentille n'est pas limité et une bonne formation d'image et une bonne caractéristique de déformation peuvent être obtenues au moyen de ces deux lentilles. Des formes de réalisation de la lentille sphérique simple 4 et de la lentille simple 5 à surface torique, utilisées dans le système optique de balayage selon l'invention, seront décrites ci-après. Les tableaux 1 à 12 se rapportent à des formes de réalisation du système optique 4, , de formation d'image selon l'invention. Parmi les tableaux suivants, ceux dont le numéro est suivi de la lettre (a) contiennent des données concernant les lentilles. r-1 r4 sont les rayons de courbure des lentilles dans un plan parallèle à la surface de déviation; r'1 -r'i sont les rayons de courbure des lentilles dans la section perpendiculaire à la surface de déviation (par conséquent, en ce qui concerne la lentille sphérique simple 4, on a: r1= r'1, r2 = r'2); d1 est l'épaisseur sur l'axe de la lentille sphérique simple 4; d2 est la largeur sur l'axe de la lame d'air comprise entre la surface de rayon r2 de la lentille sphérique simple 4 et la surface de rayon r3 de la lentille simple 5 à surface torique (cette largeur étant égale à la largeur sur l'axe de la lame d'air comprise entre la surface de rayon r'2 de la lentille sphérique simple 4 et la surface de rayon r'3 de la lentille simple 5 à surface torique); d3 est l'épaisseur sur l'axe de la lentille simple 5 à surface torique; ni est l'indice de réfraction de la lentille sphérique simple 4; et n2 est l'indice de réfraction de la lentille simple 5 à surface torique. Les tableaux dont le numéro est suivi de la lettre (b) seront à présent décrits. Dans un plan parallèle à la surface de déviation (désigné ciaprès "plan de déviation") et la section perpendiculaire à la surface de déviation (désignée ci-après par l'expression "section per- pendiculaire"), la colonne f indique la distance focale du système composé de la lentille sphérique simple 4 et de la lentille simple 5 à surface torique. En particulier, pour faciliter la description, la distance focale dans ledit "plan de déviation" est exprimée en fp et la distance focale dans la "section perpendiculaire" est exprimée en fv La colonne f5 indique la distance focale de la lentille simple 5 à surface torique. Pour faciliter la description, la distance focale dans le "plan de déviation" est exprimée en fr et la distance focale dans la "section perpendiculaire' est exprimée en f 1. La colonne b.f. indique la distance focale r arrière. La colonne S1 indique la distance de l'objet à la première surface (c'est-à-dire la surface de rayon r1 ou r'j de la lentille sphérique simple). La colonne Sk indique la distance de la dernière surface (surface de rayon r4 ou r'4) de la lentille 5 à surface torique au plan image de Gauss lorsque la distance de l'objet est S1. La colonne 'ouverture utile" indique l'ouverture utile sur le côté image lorsque la distance de l'objet est Si. Les tableaux dont le numéro est suivi de la lettre (c) indiquent le coefficient d'aberration tertiaire pour un réglage à fp = 1 dans le plan parallèle à la surface de déviation. Les tableaux dont le numéro est suivi de la lettre (d) seront à présent décrits. La colonne 6 indique l'angle (unité: le radian) formé par le rayon paraxial arrivant sur la surface de rayon r'1 de la lentille sphérique simple 4 à une hauteur 1 sur le plan principal de la section perpendiculaire à la surface de déviation pour un réglage à fv = 1, avec l'axe optique, lorsque ce rayon arrive à la surface r'3 de la lentille simple 5 à surface torique, après avoir quitté la surface r'2 de la lentille sphérique simple 4. Si 6 7 O, le faisceau lumineux n'est pas collimaté entre la surface r'2 de la lentille sphérique simple 4 et la surface r'3 de la lentille à surface torique. TABLEAU 1 - (b) Fe to rl -65,27560 r'i -65,27560 dl 6,32911 nl 1,59538 r2 -51,67753 r'2 -51,67753 d2 6,32971 r3 411;88135 r'3 -39,11693 d3 6;32971 n2 1,50991 r4 -86;20866 r '4 -12,20747 TABLEAIJ.'.-,l - (a) TABLEAU 1 (c) TABLEAU 1 - (d) TABLEAU 2 - (a) r 1] -63>25409 r'i -63,25409 dl 6, 36775 nl 1;70269 r2 -52,72465 r' 2 -52,72465 d2 6 36775 r3 415,41869 r' 3 -39,60989 d3 I 6,36775 n2 150991 r4 -85,98748 r' -1230169 i. TABLEAU. 2 (b) TABLEAU 2 - (c) -à Co TABLEAU 2 - (d) 4m go o. 0%D Jo. TABLEAU 3 - (a) TABLEAU 3 - (b) f5 | b.f. Si Ski 1 1 1- k, 32;24268 31?14615 -26;72231 99;33635 TABLEAU 3 - (c) ao -es qo - _c 99,189905 143)00551 - 99l89905 TABLEAU 3 - (d) TABLEAU 4 - (a) TABLEAU,4 - o (b) Ouverture _iIIiiiIZf f5 b.f. Si Sk. util e Plande - déviation f 100)00001 _fT 125p16837101 62692 - 101,62692 60)0 per2ion perpendiculaire f v29J98307 X fT,32 2272432 44994-27 21982 101) 19260100 0 go ri -58,82450 r'l -58 82450 d1 6,42988 ni 1 50991 r2 -50t19578 r'2 50,19578 d2 6;42988 r3 1690/12801 r'3 -42/23338 d3 6,42988 n2 170269 r4 92,63733 r'4 -15;66758 ____ (e) -S nv s .r (P) -? n"vsi.V. (D) - t nYs'aYi i t zl9s9 1cTT- fiàa1 |Et8zo (ú L-fi es ______ i LT& 9 _ _ _ _ _ i 601| uIS9e 1 i 1 | ELISZ9 p 61ISI '69-:z 61tOT'69- Zl ú565 d1 | t u CLISZ t9 t p VUEúetoi- T1 &1 trzLE i{tl -- |l ta TABLEAU, 5 - (b) TABLEAU 5 - (c) N) hi TABLEAU 5 - (d) em am o TABLEAU.6 - (a) TABLEAU, 6 (b) NA TABLEAU 6 - (c) 4m 4, Ch 4- n0 a>' rl -96,03189 r'1 -96,03189 di J.6,28837 ni 1l70269 r2 -70,08476 r'2 -70,08476 d2] 6t28837 r3 o r' 3 -35, 28283 d3 6,28837 n2 1;50991 r4 -72,;33688 r'o -11,76020 r4 -72) 33688 ri, ' I -11,176020 1 TABLEAU 6 - (d) TABLEAU 7 - (a) TABLEAU 7 - (b) ra N rl 113,67176 r' 1 -113,67176 dl 6;21517 ni 1,59538 r2 -70,31723 r'2 -70 31723 d2 6 21517. r3 r'3 -32>66198 d3 6)21517 n2 1/48330 r4 -72 15232 r'4 -11 04071 _ bi TABLEAU 7 - (c) TABLEAU 7 - (d) TABLEAU 8 - (a) rl -63,26744 r'l -6326744 d 6,43143 n 1,50991 r2 -53,99132 r'2 -53;99132 d2 643143 r3 r r3 -42, 55582d3 6)43143 n2 170269 r4 -86;18348 r'4.-15 64993 _ _ l i i TABLEAU 8 (b) TABLEAU 8 - (c) as TABLEAU 8 - (d) ré os o' a. %0. o TABLEAU 9 - (a) TABLEAU 9 - (b) -4 TABLEAU 9 - (c) ro 0% rl | -61,21937 r'l -6121937 dl 7, 49377 nl 1,58611 r2 -55726615 r'2 -55;26615 d2 7j49081 r3 2387,19485 r'3 31;67413 d3 7;49078 n2, 153785 r4 -66,80165 r'. 4 -11)13852: TABLEAU 9 (d) TABLEAU 10 - (a) TABLEAU 10 - (b) I r. eh Ni rl |-49;46519 ro'l 9146519rdi 7,90475 ni 1>.79136 Pli -49;46519. dlI'7904659. r2 t -53,94124 r'2 -53,94124 d2 7,90470 r3 -611 60256 r' 3 -35>89765 d3 790469 n2 1;55363 r4 -53;05425 r'4 -1.1>55629 | l Go 2464494 - TABLEAU 10 - (c) 23778 -0,10066 0j53930 0,59026 TABLEAU 10 - (d) TABLEAU 11 - (a) ri 48 90612 r 'l -48 90612 dl 7,90433 n1 1799271 ,,... - 4;012 1;92 r2 I -53:91277riz -53 9.1277 d2 7;90432 t i r3 -863r58893 r'3 | -35;97083 33 7,90431 n2 1,55419 -53/7708 r J -11,5492 3 i 7;90431 r4 -53177089 r 1 i 1 -11, 54920 i- i I i i i - ESúL8/E I891L E L6STI O- 9ZE90 0 (P) - TT f y3 PETogeo TgLîs1o IGS8040- ú99 A A Ii zzi I (q) - TI OV:gqZV. L 1' TABLEAU 12 - (a) TABLEAU 12 - (b) -à TABLEAU 12 - (c) Fu no 4N ab Ch 4%0 TABLEAU 12 - (d) TABLEAU 13 - (a) TABLEAU 13 - (b) r -25,067 r'l -25; 067 di 6,329 ni 1,78322 r2 -30, 314 r'2 -30,314 d2 1165 r3 r'3' -47;987 d3 5;414 n2 1;50991 r4 -47;411 r' -10; 737 w TABLEAU 13 - (c) TABLEAU 13 - (d) TABLEAU 14 - (a) -25,O76r' i -25,076 dl 6,331!nl 1783221 r2 30r325 r 2 -30 325rd2 18,172 ,44945rI4 _0/2 5 r3 r'3 -48;151 d3 5;416 n'2 1 48330 r4 | -44 945r} 4- 292 |. i.... i TABLEAU 14 - (b) TABLEAU 14 - (c) Ib> III P V -0;154 0;422 0;659 TABLEAU 14 - (d) _ r4/r3'/r3 ft/ft' f /f hà o0,o0 0o0. 3593 4260 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ' o TABLEAU 15 - (a) TABLEAU 15 - (b) w en TABLEAU 15 - (c) "I a, Ot aN a, c TABLEAU 15 - (d) TABLEAU 16 - (a) TABLEAU 16 - (b) f sb. f. S 1 soi Ouyïure 92;251 115J545 - X 115;545 60 0 23t431- 26t079 -5;955 115;742 100 0 rl -20,102 r'l -20,102 dl 5)359 nl 1) 70916 r2 -24r047 r 2 -24 047 d2 14;877 r3 r r3 -30;798 d3 4;697' n2 1, 63398 r4 -58 485 r'l -10 614 w O5 ra a* TABLEAU 16 - (c) TABLEAU 16 - (d) TABLEAU 17 - (a) _3j, 85 I I-3,8n trf -23)585r'1 -2,8,Is 424Jn, 1,78322 8 r2-27-271 489 |d2 _15 017 r3 r3 -26395 3 375 n2 1163398 r4 -60;705r'4 10024 l TABLEAU 17 - (b) TABLEAU 17 - (c) w Co I III P V 456 -0 099 0>375 0/646 TABLEAU 17 - (d) : r4/ra3 f p/r3 ft/ft f p/fv *4 0 0 0;0 4145 4.734 o TABLEAU 18 - (a) ri -20;009 r'l -20,009 dl 5 403 1 n 1,70780 r2 -24,039 r'2 -24>039 d2 14;958 r3 r'3 -30;842 d3 4,358 n2 1J63398 r4 -58)121 r'. 10,513 _ TABLEAU 18 - (b) TABLEAU 18 - (c) tu o w %D TABLEAU 18 - (d) TABLEAU 19 - (a) rl -22,097 r'l -22 097 di 5,401 nl 1;736821 r2 -26r738 r'2 -26;738 d2 14,953. r3 r'3 -29,941 d3 5;391 n2 1760770 r4 -54_394 r'4 -10134 __ r 54394 r' 4 10; 134l I TABLEAU 19 - (b) N o oé TABLEAU 19 - (c) TABLEAU 19 - (d) Comme représenté sur la figure 4, dans le plan parallèle à la surface de déviation, l'angle formé par la perpendiculaire (indiquée en trait mixte) à la surface r3 au point d'intersection entre le rayon principal dévié et la surface r3 de la lentille simple 5 à surface torique, et le rayon principal est indiqué en epsilon (unité: le degré et le sens de rotation inverse de celui des aiguilles d'une montre est adopté comme sens positif), et l'angle epsilon correspondant à la hauteur maximale de l'image (= 0,5.f p) est indiqué enE Max La figure 5 montre la relation entre l'angle epsilon et la hauteur de l'image dans la forme de réalisation indiquée dans les tableaux 1(a) à 1(d). La figure 6 montre la relation-entre l'angle epsilon et la hauteur de l'image dans la forme de réalisation indiquée dans les tableaux 12(a) à 12(d). La figure 7 montre la relation entre l'angle epsilon et la hauteur de l'image dans la forme de réalisation indiquée dans les tableaux 13(a) à 13(d), la hauteur de l'image étant indiquée en HI sur les figures 5, 6 et 7. Comme représenté sur les figures 5 et 7, dans les formes de réalisation indiquées dans les tableaux 1(a) à 1(d) et 13(a) à 13(d), lorsque la hauteur de l'image augmente, l'angle epsilon augmente également. Autrement dit, lorsque l'angle d'incidence de visée augmente, la surface r'3 de la lentille 5 à surface torique présente une puissance qui augmente, pour le faisceau lumineux, dans la section contenant le rayon principal et perpendiculaire à la surface de déviation, par rapport au cas du rayon sur l'axe. Ceci, associé à l'effet de la surface r3 de la lentille 5 à surface torique, convient à la correction de la courbure du champ de l'image pour que le faisceau lumineux dévié dans ladite section forme un point de formation d'image satisfaisant sur le milieu balayé 6, et pour que l'ensemble du système optique situé en aval de la surface de déviation présente une caractéristique de déformation permettant d'obtenir une vitesse de balayage constante sur la surface balayée, dans le plan parallèle à la surface de déviation, et que ce système produise un effet de correction de la chute dans la section perpendiculaire à la surface de déviation. Dans la forme de réalisation indiquée dans les tableaux 12 (a) à 12 (d), la valeur de l'angle epsilon est sensiblement proche de 00, comme indiqué sur la figure 6. Dans cette forme de réalisation, lorsque l'ouverture utile est égale à 60 dans le plan parallèle à la surface de déviation, l'aberration sphérique est égale à - 0,00037.fp et, lorsque la hauteur de l'image est égale à 0,5.fp, l'astigmatisme est égal à 0,11.fp et la valeur de linéarité est égale à 1, 4, cette valeur étant obtenue de la manière suivante Y' - f *0 linéarité = x 100 p (y' étant la hauteur de l'image). De plus, dans la section perpendiculaire à la surface de déviation, lorsque l'ouverture utile est égale à 100, l'aberration sphérique est égale à -0,0061.fp et lorsque la hauteur de l'image est égale à 0,5.fp, l'astigmatisme est égal à -0,003.f. Comme indiqué dans le tableau 12(b), la différence entre Ski dans le plan parallèle à la surface de déviation et Sk, dans la section perpendiculaire à la surface de déviation est 0,0434.f. Par conséquent, dans cette forme de réalisation, dans le plan parallèle à la surface de déviation et dans la section perpendiculaire à la surface de déviation, le comportement du système optique de balayage selon l'invention est considéra- blement aggravé, mais il est proche de la limite de diffraction. Dans cette forme de réalisation, on a fp/r3 = -2,04, comme indiqué dans le tableau 12(d). La figure 8A montre la forme de la lentille de la réalisation dont les données sont indiquées dans les tableaux 1(a) à 1(d), dans le plan parallèle à la surface de déviation, et la figure 8B montre la forme de la lentille de la même réalisation dans la section perpendiculaire à la surface de déviation. Les figures 9A1 à 9A3 montrent les aberrations de cette forme de réalisation dans le plan parallèle à la surface de déviation, les figures 9B1 et 9B2 montrant les aberrations de la même forme de réalisation dans la section perpendiculaire à la surface de déviation. Sur ces figures, la hauteur de l'image est indiquée en HI et l'ouver- ture en OUV, l'ouverture utile étant indiquée en OUV-UT. La figure 10A montre la configuration des lentilles de la forme de réalisation dont les données sont indiquées dans les tableaux 13 (a) à 13 (d), dans le plan parallèle à la surface de déviation, et la figure lOB montre la configuration des lentilles de la même forme de réalisation dans la section perpendiculaire à la surface de déviation. Les figures 11A à 11A3 indiquent les aberrations de la même forme de réalisation dans le plan parallèle à la surface de déviation et les figures 11B1 et 11B2 montrent les aberrations de la même forme de réalisation dans la section perpendiculaire à la surface de déviation. Les mêmes abréviations que celles des figures 9A1 à 9B2 sont utilisées sur les figures 11Ai à 11B2. Sur les figures 9A1 à 9B2 et sur les'figures 11A à 11B2, ainsi que montré dans la colonne Sk, de tableaux dont le numéro est suivi de la lettre (b), la distance de la dernière surface (à savoir la surface r4 ou r'4) de la lentille simple 5 à surface torique au plan image de Gauss diffère dans les plans respectifs. Dans les formes de réalisation de l'invention dont les données sont indiquées dans les tableaux 1 (a) à 19(d), si, dans le plan parallèle à la surface de déviation, la relation entre le rayon de courbure r3 du côté de la lentille simple 5 tourné vers l'élément de déviation, et le rayon de courbure r4 du côté de la lentille 5 tourné vers l'élément balayé est 1/r3 > i/r 4 et si, dans ledit plan, le rayon de courbure r3 du côté de la lentille simple 5 tourné vers l'élément de déviation satisfait la relation fp/r3 > -2,1 à la distance focale totale f du système à lentilles de p balayage dans ledit plan, et si la relation entre la distance focale fp du système composé de la lentille sphérique simple 4 et de la lentille simple 5 à surface torique, dans le plan parallèle à la surface de déviation, et la distance focale fv du système composé dans la section perpendiculaire à la surface de déviation, est: 3, 0 correction de l'effet de chute. Dans la description qui précède, le signe du rayon de courbure est positif lorsque la courbure est convexe vers l'élément de déviation, et négatif lorsque la courbure est concave vers l'élément de-déviation. La description portera à présent sur la position du point d'arrivée du faisceau sur le milieu balayé dans le système optique de balayage selon l'invention. La figure 12 est une vue en développée de la section le long du faisceau lumineux, dans une direction perpendiculaire à la surface de déviation de la figure 1. Comme montré sur la figure 1, le dispositif 2 de formation d'une image linéaire forme une image linéaire du faisceau lumineux émis par le dispositif 1 à source de lumière, à proximité de la surface 3a de déviation et de réflexion, et une autre image de ce faisceau est formée dans la position 6a sur le milieu balayé 6 par le système composé de la lentille sphérique simple 4 et de la lentille 5 à surface torique. Ensuite, lorsque le dispositif 2 de formation d'une image linéaire est déplacé parallèlement vers une position 2' dans laquelle il est représenté en trait pointillé, c'est-à-dire lorsque le dispositif 2 de formation d'une image linéaire est déplacé dans une direction orthogonale à l'axe optique et orthogonale à la direction longitudinale de l'image linéaire, le faisceau lumineux traversant le dispositif 2 se déplace, comme représenté en trait pointillé, et forme une image dans la position 6b sur le milieu balayé 6. Autrement dit, en déplaçant le dispositif 2 de formation d'une image linéaire dans une direction orthogonale à l'axe optique et orthogonale à la direction longitudinale de l'image linéaire, la position de formation de l'image, à savoir la position de la ligne de balayage, sur le milieu balayé 6 peut être réglée de manière simple. Les figures 13 et 14 représentent des formes de réalisation du dispositif permettant de régler la position de l'image de balayage comme décrit ci-dessus. Sur la figure 13, la direction indiquée par la flèche A est la direction orthogonale à l'axe optique du dispositif 2 de formation d'une image linéaire et orthogonale à la direction longitudinale de l'image linéaire. Le dispositif 2 de formation de l'image linéaire est bloqué dans toute autre direction que celle indiquée par la flèche A au moyen d'un bâti 10 et, en outre, le dispositif 2 de formation d'une image linéaire est rappelé vers le bas, dans la direction de la flèche A, par un ressort 11. Par conséquent, en mettant en place ou en retirant une cale 12 de réglage d'épaisseur convenable entre une embase 13 et la face inférieure du dispositif 2 de formation d'une image linéaire, il est possible de déplacer ce dernier parallèlement à la direction de la flèche A sur toute distance souhaitée afin de permettre le réglage de la position de la ligne de balayage d'une manière simple. Dans la forme de réalisation de la figure 14, le dispositif 2 de formation d'une image linéaire est fixé à un bâti mobile 14 qui, lui-même, est ajusté dans une rainure 14' d'une embase 15. Par conséquent, de même que dans le cas de la forme de réalisation montrée sur la figure 13, le dispositif 2 de formation d'image linéaire ne peut se déplacer dans une direction autre que celle indiquée par la flèche A. Une vis 16 d'avance, montée dans l'embase 15, est vissée dans un écrou 17 qui est fixé au bâti mobile 14. Par conséquent, en faisant tourner une tête de vis 18, il est possible de déplacer comme souhaité le dispositif de formation d'une image linéaire dans la direction de la flèche A pour permettre le réglage de la position de la ligne de balayage. La figure 15 représente une forme de réalisation dans laquelle le système optique de balayage selon l'invention est appliqué à une imprimante à rayon laser. Comme montré sur la figure 15, un rayon laser, produit par un oscillateur 21 à laser, est dirigé par l'intermédiaire d'un miroir 22 vers l'ouverture d'entrée d'un modulateur 23. Après avoir été soumis à la modulation d'un signal d'information à enregistrer au moyen du modulateur 23, le rayon laser forme une image linéaire orthogonale à l'axe de rotation d'un élément 25 de déviation, à proximité de la surface de déviation et de réflexion de cet élément, au moyen d'un dispositif 24 de formation d'image linéaire comprenant, par exemple, une lentille cylindrique. Le faisceau dévié par l'élément 25 de déviation forme une image sur un tambour photosensible 27 au moyen d'un système 26 de lentilles de formation d'image comprenant une lentille sphérique simple 26a et une lentille torique simple 26b, et ce faisceau est déplacé sur le tambour photosensible 27 afin de le balayer à vitesse constante. L'appareil comporte un premier dispositif 28 de charge par effluves, et un dispositif 29 de décharge d'effluves à courant alternatif. Ces dispositifs sont utilisés dans le procédé électrophotographique. L'oscillateur 21 à laser peut être un dispositif à source de lumière comprenant un laser à semiconducteur automodulable et un système optique de mise en forme de faisceau qui corrige le profil en section droite du faisceau laser provenant du laser à semiconducteur et qui réalise ce faisceau en lumière afocale. Dans l'application décrite ci-dessus, le faisceau lumineux arrivant sur la lentille simple sphérique 26a, dans le plan parallèle à la surface de déviation, n'est pas toujours nécessairement un faisceau de rayons parallèles, mais il peut être divergent ou convergent, et le dispositif 21 à source de lumière, qui comprend une source de lumière et un condenseur, et le dispositif 24 de formation d'une image linéaire peuvent aisément former à partir de ce faisceau lumineux une image proche de la surface de réflexion de l'élément 25 de déviation, dans la section perpendiculaire à la surface de déviation. De plus, dans l'application décrite précédemment o un dispositif 22 à source de lumière est utilisé comme source de lumière analogue à un laser à semiconducteur dans lequel les angles d'émission de lumière diffèrent dans deux plans orthogonaux, même-dans le cas o on utilise un système optique symétrique tournant comme dispositif 24 de formation d'une image linéaire, du fait que les points de la source d'émission de lumière, dansles deux plans orthogonaux, diffèrent (car ceci équivaut à une différence d'astigmatisme du point objet dans les deux plans orthogonaux), il est également possible d'utiliser le faisceau lumineux pour former une image à proximité de la surface réfléchissante de l'élément 25 de déviation, dans la section perpendiculaire à la surface de déviation, et de faire arriver une lumière divergente ou une lumière convergente sur la lentille sphérique simple 26a dans le plan parallèle à la surface de déviation. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système optique de balayage comprenant une fonction de correction de chute, caractérisé en ce qu'il comporte une source (1) de lumière, un premier dispositif optique (2) destiné à former une image linéaire du faisceau lumineux provenant de la source de lumière, un élément (3) de déviation qui présente une surface (3a) de déviation et de réflexion proche de l'image linéaire formée par le premier dispositif optique, un milieu (6) balayé par le faisceau lumineux dévié par l'élément de déviation, et un second dispositif optique de formation d'image, disposé entre l'élément de déviation et le milieu balayé et comprenant successivement, à partir de l'élément de déviation, une lentille sphérique simple (4) et une lentille simple (5) à surface torique. 2. Système optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lentille (5) à surface torique est un ménisque ayant un pouvoir de réfraction positif et comprenant une surface qui présente un pouvoir de réfraction négatif sur le côté de l'élément de déviation, et une surface qui présente un pouvoir de réfraction positif sur le côté du milieu balayé, dans une section droite contenant l'axe optique de la lentille sphérique simple et perpendiculaire à la surface de déviation formée par le faisceau lumineux dévié par ledit élément de déviation. 3. Système optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lentille (5) à surface torique satisfait la relation 1/r3 > 1/r'4 dans laquelle r3 est le rayon de courbure de la surface de cette lentille tournée vers le côté de l'élément de déviation, dans ladite surface de déviation, et r4 est le rayon de courbure de la surface de la lentille tournée vers le milieu balayé. 4. Système optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans ladite surface de déviation, le rayon de courbure r3 de la surface de la lentille simple (5) à surface torique, tournée vers le côté de l'élément de déviation, satisfait la relation f p/r3 > -2,1 par rapport à la distance focale fp du second dispositif optique de formation d'image dans la surface de déviation. 5. Système optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la distance focale ft de la lentille (5) à surface torique, dans ladite surface de déviation, satisfait la relation ft/f't l'axe optique de la lentille sphérique simple (4). 6. Système optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier dispositif optique (2) de formation d'image comporte des éléments permettant de déplacer la position du point formé par le faisceau lumineux sur le milieu balayé, dans une direction orthogonale à la direction du balayage par le faisceau lumineux dudit milieu balayé.