DE2820073C2

DE2820073C2 -

Info

Publication number: DE2820073C2
Application number: DE2820073A
Authority: DE
Inventors: Masamichi Kawasaki Kanagawa Jp Tateoka; Kazno Yokohama Kanagawa Jp Minoura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-05-07
Filing date: 1978-05-08
Publication date: 1988-03-31
Also published as: JPS6226444B2; JPS53137631A; DE2820073A1; US4179183A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtstrahl-Abtasteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 2.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Laserstrahldruckers als Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung dargestellt, bei der ein optisches Lichtstral-Abtastsystem Verwendung findet. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, wird ein von einem Laserstrahloszillator 1 abgegebener Laserstrahl über Umlenkspiegel 2, 2 einer Eingangsöffnung eines Modulators 3 zugeführt. Der Strahldurchmesser des in dem Modulator 3 von einem aufzuzeichnenden Informationssignal modulierten Strahls wird von einem Strahlendehner 4 unter Aufrechterhaltung eines parallelen Strahlenganges gedehnt und auf einen als Ablenkelement dienenden Polygonal-Umlenkdrehspiegel 5 gerichtet. Der Polygonal-Umlenkdrehspiegel 5 ist auf eine von einer hochpräzisen Lagerung gehaltenen Achse aufgepaßt und wird von einem Motor 6, der mit konstanter Geschwindigkeit bzw. Drehzahl dreht, in Drehung versetzt. Der von dem Polygonal-Umlenkdrehspiegel 5 umzulenkende Strahl wird somit mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit abgelenkt. Sodann wird der von dem Polygonal-Umlenkdrehspiegel 5 abgelenkte Strahl mittels eines Linensystems 7 auf eine lichtempfindliche bzw. photoleitfähige Aufzeichnungstrommel 8 fokussiert. Die Bezugszahl 9 bezeichnet einen ersten Koronalader und die Bezugszahl 10 einen Wechselstrom-Koronaentlader, die beide Bestandteile eines elektrophotographischen Verfahrens darstellen. Wenn der Polygonal- Umlenkdrehspiegel 5 bei einer Einrichtung mit diesem Aufbau um einen Winkel R/2 gedreht wird, wird der zum Linsensystem 7 projizierte Lichtstrahl um den Winkel R abgelenkt. Wenn hierbei wie im allgemeinen Falle einer photographischen Linse eine sogenannte f · tan-R-Linse, bei der die Bildhöhe dem Tangens des Ablenkwinkels R proportional ist, als Linsensystem 7 verwendet wird, beträgt der Bewegungsbetrag y′ des Strahles auf der lichtempfindlichen bzw. photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel 8 und somit die Bildhöhe y′ = f · tan R, so daß der Drehwinkel des Polygonal- Umlenkdrehspiegels dem Bewegungsbetrag des Strahles auf der Aufzeichnungstrommel nicht proportional ist. Dies hat zur Folge, daß trotz einer Ablenkung des Strahles durch den Polygonal- Umlenkdrehspiegel mit konstanter Winkelgeschwindigkeit die Bewegung des Strahles auf der Aufzeichnungstrommel (der abzutastenden Fläche) nicht mit konstanter Geschwindigkeit erfolgt. Wenn in diesem Falle eine Linse, bei der die Bildhöhe des Strahles auf der Aufzeichnungstrommel dem Ablenkwinkel des Polygonal- Umlenkdrehspiegels proportional ist, als Linsensystem 7 verwendet wird, läßt sich die Bildhöhe durch y = f · R wiedergeben, so daß der Drehwinkel des Polygonal-Umlenkdrehspiegels dem Bewegungsbetrag des Strahles auf der Aufzeichnungstrommel proportional wird. Das heißt, zur ebenen Fokussierung des Abtaststrahles auf die Abtastfläche mit konstanter Geschwindigkeit unter Verwendung eines Ablenkelementes, das die Ablenkung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit durchführt, ist die Verwendung einer Linse mit der Charakteristik y′ = f · R (nachstehend als "f-R-Linse" bezeichnet) als Linsensystem erforderlich.

Aus der Japanischen Offenlegungsschrift 51-9463 ist eine solche f-R-Linse für eine Lichtstrahl-Abtasteinrichtung bekannt, deren Linsenaufbau in Fig. 2 veranschaulicht ist.

In Fig. 2 bezeichnen die Bezugszahl 11 ein Ablenkelement wie etwa einen Polygonal-Drehspiegel und die Bezugszahl 12 ein Linsensystem aus Linsen, die, von der Seite des Ablenkelementes 11 gesehen, in der optischen Reihenfolge "negativ", "positiv" und "negativ" angeordnet sind. Ein einfallender Parallellichtstrahl wird von dem Ablenkelement 11 abgelenkt und sodann auf das Linsensystem 12 projiziert. Das Linsensystem 12 erzielt eine ebene Abtastung der Abtastfläche und weist eine derartige Charakteristik auf, daß es mit y′ = f · R eine dem Ablenkwinkel proportionale Bildhöhe erzeugt. Bei diesem Linsensystem wird das angestrebte Ziel mit einer aus drei Linsen bestehenden Anordnung erzielt.

Aus der US-PS 36 68 984 ist eine weitere f-R-Linse für eine andere Lichtstrahl-Abtasteinrichtung bekannt, deren Linsenaufbau im einzelnen in Fig. 3A dargestellt ist, während ihre Abbildungsfehler in Fig. 3B wiedergegeben sind. In Fig. 3A bezeichnet die Bezugszahl 13 ein Ablenkelement wie etwa einen Galvano-Spiegel, während die Bezugszahl 14 ein Linsensystem aus vier Elementen bezeichnet, von denen die mittleren beiden Elemente zu einem Duplet zusammengefaßt sind, wobei das somit dreilinsige System in der optischen Reihenfolge "positiv", "negativ" und "positiv" von der Seite des Ablenkelementes her gesehen, angeordnet ist. Ein parallel einfallender Lichtstrahl wird von dem Galvano-Spiegel 13 abgelenkt und sodann auf das Linsensystem 14 gerichtet. Das Linsensystem 14 erzielt eine ebene Abtastung der Abtastfläche und weist die Charakteristik y′ = f · R mit zum Ablenkwinkel proportionale Bildhöhe auf. Mit diesem Linsensystem ist jedoch eine Weitwinkel-Abtastung nur sehr schwer durchzuführen. Das heißt, wie aus Fig. 3B ersichtlich ist, daß sich schon bei einem Wert von ω/2 = 15,8° (mit ω als dem Bildwinkel) die später noch näher definierte Linearität beträchtlich verschlechtert.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, treten nachstehend noch näher beschriebene Nachteile auf, wenn ein nicht-afokaler Strahl von dem Ablenkelement abgetastet wird. Das in Fig. 4 dargestellte optische System, bei dem ein nichtparalleler Strahl von dem Ablenkelement abgetastet und auf die Fokussierlinse gerichtet wird, ist aus der US-PS 39 46 150 bekannt. In Fig. 4 bezeichnet die Bezugszahl 15 eine sphärische Linse oder Zylinderlinse mit einer Brechkraft, durch die sich in der Zeichenebene eine Fokussierung an dem Punkt 19 ergibt. Die Bezugszahl 16 bezeichnet die Reflexionsfläche eines Ablenkelementes wie z. B. eines Polygonal-Drehspiegels, während die Bezugszahl 17 ein Linsensystem bezeichnet, das eine ebene Abtastung in der Abtastfläche bewirkt und die Bewegungsgeschwindigkeit des fokussierten Lichtpunktes konstant hält. Durch diese optische Anordnung wird ein paralleler Lichtstrahl auf den Punkt 19 durch die Linse 15 konvergiert und das sich von diesem Punkt ausbreitende Licht von dem Ablenkelement 16 zum Linsensystem 17 abgelenkt, durch das es auf die Abtastfläche 18 fokussiert wird. Das Ojekt des Linsensystems 17 liegt somit im Endlichen. Aus diesem Grund und aufgrund der Tatsache, daß sich der Objektpunkt 19 durch die Drehung des Ablenkelementes 16 auf einem Bogen 20 bewegt, ist vom Linsensystem 15 zu fordern, durch seine Verzeichnung die Krümmung der Objektebene auszugleichen und für konstante Bildhöhe zu sorgen. Da ferner die Krümmung der Objektfläche von der Relativanordnung des Linsensystems 15 und des Ablenkelementes 16 bestimmt wird, ändert sich die Krümmung der Objektfläche von System zu System. Die Endlichkeit der Objektfläche und die Krümmung der Objektfläche bewirken somit Schwierigkeiten bei der Korrektion der Abbildungsfehler, und da die Krümmung der Objektfläche von System zu System verschieden ist, ist die Krümmungskorrektur nicht allgemein gleich.

Durch die US-PS 35 73 849 ist eine Lichtstrahl-Abtasteinrichtung bekannt, die ebenfalls eine f · R-Linse aufweist, wobei sich die näheren Angaben zur Ausbildung der f · R-Linse darauf beschränken, daß es sich dabei um ein Linsensystem oder eine optisch dicke Linse handeln kann.

In den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2 ist ausgegangen von einer Lichtstrahl-Abtasteinrichtung, wie sie durch jede der vorstehend bekannten Lichtstrahl- Abtasteinrichtungen zum Stand der Technik gehört.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Lichtstrahl- Abtasteinrichtung derart weiterzubilden, daß sie bei Verwendung einer möglichst einfach aufgebauten f · R-Linse als Linsensystem einen möglichst großen Abtast- bzw. Bildwinkel aufweist. Darüber hinaus soll die Abbildungsleistung möglichst gut sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lichtstrahl- Abtasteinrichtungen gemäß den Patentansprüchen 1 und 2 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lichtstrahl-Abtasteinrichtung weist ein Ablenkelement sowie eine aus lediglich zwei Einzellinsen bestehende f · R-Linse zur Fokussierung eines von dem Ablenkelement abzutastenden Parallellichtstrahls auf. Bei dieser f · R-Linse weist die auf der Seite des Ablenkelementes angeordnete vordere Einzellinse eine negative Brechkraft und die auf der Seite der Abtastfläche angeordnete hintere Einzellinse eine positive Brechkraft auf.

Wenn der auf die f · R-Linse fallende Parallellichtstrahl kein monochromatischer Lichtstrahl ist, sondern z. B. ein eine Vielzahl von Wellenlängen oder weißes Licht enthaltender Lichtstrahl, kann bei der erfindungsgemäßen Lichtstrahl- Abtasteinrichtung eine zusammengesetzte Linse als vordere Einzellinse oder hintere Einzellinse oder in beiden Teilsystemen Verwendung, wodurch sich eine f · R-Linse mit besser korrigierter chromatischer Aberration erhalten läßt.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Lichtstrahl-Abtasteinrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bekannten f · R-Linse,

Fig. 3A eine schematische Darstellung einer weiteren bekannten f · R-Linse,

Fig. 3B ein Abbildungsfehlerdiagramm der f · R-Linse gem. Fig. 3A,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines bekannten optischen Abtastsystems,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der optischen Anordnung und Brechkräfte der Linsen in der erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Abtasteinrichtung,

Fig. 6 eine graphische Darstellung des Verlaufs der Petzwahl-Summe p in Abhängigkeit von Änderungen eines Parameters e′ und der Brechkraft ψ₁ des Linsensystems gem. Fig. 5,

Fig. 7 bis 15 jeweils graphische Darstellungen des Verlaufs von spezifischen Koeffizienten B₀₁ und B₀₂ in Abhängigkeit von Änderungen von Parametern e′ und t₁ sowie der Brechkraft ψ₁ des Linsensystems der erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Abtasteinrichtung,

Fig. 16 die in der erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Abtasteinrichtung zu verwendenden vier Typen von Linsensystemen

Fig. 17A bis 26A jeweils erfindungsgemäße Linsensysteme des B-Typs,

Fig. 17B bis 26B die jeweiligen Aberrationen der Linsensysteme gem. den Fig. 17A bis 26A,

Fig. 27A bis 31A jeweils erfindungsgemäße Linsensysteme des D-Typs,

Fig. 27B bis 31B die jeweiligen Aberrationen der Linsensysteme gem. den Fig. 27A bis 31A und

Fig. 32 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Abtasteinrichtung.

Das bei der Lichtstrahl-Abtasteinrichtung, insbesondere einem Drucker, verwendbare Linsensystem zeichnet sich dadurch aus, daß es einen großen Bildwinkel aufweist und seine ideale Bildhöhe durch die Beziehung y′ = f · R bestimmt ist (wobei y′ den Abstand zwischen der optischen Achse des als Abtastlinse dienenden Linsensystems auf der Abtastfläche und einer Bilderzeugungsposition des Strahlpunktes, f die Brennweite des Linsensystems und R den von dem auf die Abtastlinse fallenden Lichtstrahl und der optischen Achse der Abtastlinse gebildeten Einfallswinkel bezeichnen). Allgemein wird die Bildhöhe y′, mit der der Lichtstrahl von einer Linse fokussiert wird, als Funktion des Einfallswinkels R des auf die Linse gerichteten Lichtstrahls wiedergegeben. Wenn die Brennweite der Linse den Wert "1" aufweist, läßt sich diese Bildhöhe y′ durch folgende Reihenentwicklung wiedergeben:

wobei A _i die Entwicklungskoeffizienten sind.

Ferner läßt sich die Beziehung zwischen der Verzeichnung und dem Seidelschen Verzeichnungskoeffizienten V dritter Ordnung durch folgende Gleichung wiedergeben (siehe Gleichung (4.22) auf Seite 102 des Buches "How to Design Lenses" von Joshiya Matsui, 1972, Ryoritsu Shuppan (o. Ltd., unter der Annahme N₁ = 1 und bei Vernachlässigung von Termen höherer Ordnung):

Mit

und durch Einsetzen von Gleichung (1) in Gleichung (2) und Vernachlässigung der Terme vierter und höherer Ordnung wird folgende Gleichung erhalten:

Damit die vorstehende Gleichung (3) ohne Abhängigkeit von dem Wert R gilt, muß folgende Beziehung gegeben sein:

Mit Hilfe der Gleichungen (1) und (4) kann die Bildhöhe y′ im Bereich der Aberration dritter Ordnung durch folgende Gleichung wiedergegeben werden:

y′ = R + A₃R³

Mit von "1" abweichender Brennweite f ergibt sich daraus:

y′ = f ( R + A₃R³) (5)

Für den Verzeichnungskoeffizient V dritter Ordnung ergibt sich aus Gleichung (4)

Bei einer Linse, für die gefordert ist y′ = f · R, ergibt sich somit aus Gleichung (5), daß A₃ = 0 ist, so daß der Verzeichnungskoeffizient V dritter Ordnung mit Gleichung (6) durch

V = 2/3

wiedergegeben werden kann.

Die Koeffizienten der Abbildungsfehler, die allgemein bei einer Linse im Bereich der Aberrationskoeffizienten dritter Ordnung zu korrigieren sind, umfassen sphärische Aberration (I), Koma (II), Astigmatismus (III), die Petzval-Summe (P) und die Verzeichnung (V). Es sollen nun mögliche Bereiche von (I) und (II) auf der Basis von Brennweite f = 300 mm, Blendenzahl F _{N O} = 60 und halbem Bildwinkel ω/2 = 20° angegeben werden für den Fall daß als Punktgröße in der Abbildungsebene annähernd die Beugungs- bzw. Diffraktionsgrenze genommen wird. Mit Licht einer Wellenlänge von λ = 0,6328 µm beträgt die Punktgröße annähernd 0,1 mm, wenn der Wert F _{N O} = 60 beträgt, wobei sich im Bereich der Aberrationskoeffizienten dritter Ordnung die folgenden Gleichungen aufstellen lassen, wenn der Lichthof und Koma bzw. die Asymmetriefehler der Halo und die Koma in der Abbildungsebene 0,05 mm betragen oder unter diesem Wert liegen (ohne daß dies hier nachgewiesen wird):

(hierbei ist α′ _K der Neigungswinkel des paraxialen Strahles auf der Bildseite, der durch 1/f wiedergegeben werden kann, während der Wert R den Radius der Eintrittspupille bezeichnet, wenn die Brennweite des gesamten Systems auf den Wert "1" abgestimmt ist). Aus vorstehenden Gleichungen und Werten wird somit für I und II jeweils | I | 57,6 und | II | 4,4 erhalten.

Die sphärische Aberration I und die Koma-Aberration II brauchen daher als zu korrigierende Abbildungsfehler nicht sehr stark in Betracht gezogen zu werden, sondern aufgrund des Weit-Bildwinkels sollten vielmehr der Astigmatismus III, die Petzval-Summe P und die Verzeichnung V als zu korrigierende Abbildungsfehler berücksichtigt werden. Da von diesen drei Aberrationskoeffizienten die Petzval-Summe P von der Verteilung der der Brechkräfte und den Brechungsindices des Linsensystems bestimmt wird, kann sie erst dann berücksichtigt werden, wenn die Brechkräfte des Linsensystems festgelegt sind. Es ist somit ersichtlich, daß die bei der hier betrachteten Art von Abtastlinsen im Bereich der Aberrationen dritter Ordnung notwendigerweise zu beachtenden Abbildungsfehler der Astigmatismus III und die Verzeichnung V sind.

Aus der Aberrationstheorie ergibt sich, daß der Freiheitsgrad für Aberrationsänderungen, die durch Änderung der Form der Linsenfläche einer dünnen Einzellinse erzielbar sind, den Wert "1" aufweist. Bei der hier betrachteten Art von Abtastlinsen sind jedoch zwei Abbildungsfehler, nämlich die Fehler III und V zu korrigieren. Wenn jedoch das Linsensystem aus zwei Teilsystemen besteht und jedes Teilsystem eine Einzellinse aufweist, nimmt der Freiheitsgrad hinsichtlich der Abbildungsfehleränderungen den Wert "2" an, so daß eine Lösung möglich ist, bei der die Abbildungsfehler des Linsensystems mit den angestrebten Werten der zwei Aberrationskoeffizienten III und V in Übereinstimmung gebracht sind.

Dies soll nachstehend unter Verwendung von Gleichungen näher erläutert werden. Entsprechend Gleichung (6) wird gefordert

V = 2/3.

Ferner wird als Bedingung vorgegeben III = 0. Das optische Linsensystem besteht aus zwei Teilsystemen, und jedes Teilsystem weist eine dünne Einzellinse auf. Aufgrund dieser Annahmen läßt sich die Form der dünnen Einzellinse im jeweiligen Teilsystem aus der Brechkraftverteilung der beiden Teilsysteme ermitteln.

Die Aberrationskoeffizienten dritter Ordnung eines Linsensystems aus zwei Teilsystemen ergeben sich als Summe der entsprechenden Aberrationskoeffizienten der Teilsysteme. Für die Aberrationskoeffizienten dritter Ordnung des Linsensystems gilt somit gemäß Gleichung (4.37) auf Seite 126 der vorstehend genannten Veröffentlichung "How to Design Lenses" unter der Annahme, daß die Brennweite des Linsensystems "1" beträgt,

I = a _I1 A₀₁ + b _I1 B₀₁ + c _I1 + a _I2 A₀₂ + b _I2 B₀₂ + c _I2 (9)
II = a _II1 A₀₁ + b _II1 B₀₁ + c _II1 + a _II2 A₀₂ + b _II2 B₀₂ + c _II2 (10)
III = a _III1 A₀₁ + b _III1 B₀₁ + c _III1 + a _III2 A₀₂ + b _III2 B₀₂ + c _III2 (11)
V = a _V1 A₀₁ + b _V1 B₀₁ + c _V1 + a _V2 A₀₂ + b _V2 B₀₂ + c _V2 (12)
P = ψ₁ P₀₁ = ψ₂ P₀₂ (13)

Dabei gilt der Index "1" für das erste Teilsystem und der Index "2" für das zweite Teilsystem. Für die Gesamtbrechkraft ψ des Linsensystems gilt:

ψ = c₁ + ψ₂ - e′ ψ₁ ψ₂ (14)

wobei e′ der Abstand zwischen den Hauptpunkten des ersten und des zweiten Teilsystems ist (siehe M. Born und E. Wolf "Principles of Optics" Pergamon Press, Third Edition, Seite 162, Gleichung (26)).

In den vorstehenden Gleichungen (9) bis (13) sind die Koeffizienten a _I bis c _V definiert durch Gleichung (4.38) auf Seite 127 der vorstehend genannten Veröffentlichung "How to Design Lenses". Für die spezifischen Koeffizienten bzw. Eigenkoeffizienten A _0i, B _0i und P _0i gelten folgende Definitionen (A₀₁ ist nicht identisch mit den in den Gleichungen (1) bis (6) verwendeten Koeffizienten A _i:)

wobei der Index i wiederum für das erste bzw. zweite Teilsystem gilt und dementsprechend zu "1" bzw. "2" wird und wobei r der Krümmungsradius der vorderen Linsenfläche der das jeweilige Teilsystem bildenden dünnen Einzellinse ist. Die vorstehend genannten Gleichungen (15), (16) und (17) ergeben sich aus Gleichung (4.29) auf Seite 116 der vorstehend genannten Veröffentlichung "How to Design Lenses" aus der bereits genannten Annahme, daß die Brennweite "1" ist und somit auch die Brechkraft der Einzellinse "1" ist, was bedeutet, daß in der genannten Gleichung (4.29) ϕ _l = 1 zu setzen ist. Ferner ist darin α _l = 0 zu setzen.

Aus den Gleichungen (15) und (16) läßt sich A₀ durch B₀ folgendermaßen darstellen

Durch Einsetzen von Gleichung (18) in die Gleichungen (11) und (12) wird erhalten:

Wenn in den Gleichungen (20) und (21) der Wert B₀₂² eliminiert und B₀₂ durch B₀₁ wiedergegeben wird, lassen sich folgende Gleichungen ableiten:

Durch Einsetzen von Gleichung (22) in Gleichung (20) und Ordnen nach B₀₁ läßt sich weiterhin die nachstehende Gleichung (24) ableiten:

Das heißt, durch Lösen dieser Gleichung (24) vierter Ordnung für III = 0 und V = 2/3 läßt sich der Wert B₀₁ des ersten Teilsystems ermitteln, wobei die Aberrationskoeffizienten dritter Ordnung III und V des Linsensystems die geforderten Sollwerte III = 0 und V = 2/3 aufweisen. Sodann läßt sich durch Einsetzen von B₀₁ in Gleichung (22) der Wert von B₀₂ des zweiten Teilsystems ermitteln. Wenn die Werte B₀₁ und B₀₂ auf diese Weise ermittelt sind, kann die Form des ersten und zweiten Teilsystems jeweils bestimmt werden.

Es gibt drei Arten von jeweils auf zwei Teilsystemen bestehenden, fokussierenden Abtastlinsensystemen, nämlich, jeweils von der Seite des Ablenkelementes her gesehen, die Positiv-Positiv-Linsenart, die Positiv- Negativ-Linsenart und die Negativ-Positiv-Linsenart. Von diesen drei Linsenarten besitzt die Positiv-Positiv- Linsenart in beiden Teilsystem eine positive Brechkraft, so daß ihre Petzval-Summe P groß und eine Korrektur der sphärischen Aberration und des Astigmatismus schwierig ist. Bei der Positiv-Negativ-Linsenart ist die Korrektur der Verzeichnung schwierig, da der Wert des angestrebten Verzeichnungskoeffizienten bei V = 2/3 liegt, so daß die herbeizuführende Verzeichnung einen negativen Wert aufweist. Es ist daher erforderlich, daß die Positivlinse in einer Position angeordnet ist, bei der der Hauptstrahl hoch liegt, so daß eine negative Verzeichnung erzielt wird. Bei der erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Abtasteinrichtung ist die Eintrittspupille der Abtastlinse derart angeordnet, daß sie auf der Ablenkfläche des Ablenkelementes positioniert werden kann. Dies hat zur Folge, daß sich die Position, bei der der Hauptstrahl hoch liegt, nicht im ersten Teilsystem, sondern im zweiten Teilsystem befindet, wodurch bei Anordnung der Negativlinse im zweiten Teilsystem eine Korrektur der Verzeichnung schwierig wird. Aufgrund dieser Betrachtungen eignet sich die Negativ-Positiv-Linsenart am besten für das die Abtastlinse bildende Linsensystem.

In Fig. 5 ist der grundsätzliche Aufbau des erfindungsgemäßen Linsensystems dargestellt, wobei die Bezugszahl 21 eine Ablenkfläche bezeichnet, die, von dem Linsensystem her gesehen, eine Eintrittspupille bildet. Mit t₁ ist der Abstand von der Eintrittspupille zum Hauptpunkt des ersten Teilsystems bezeichnet, und e′ ist der Abstand zwischen dem Hauptpunkt des ersten Teilsystems und dem Hauptpunkt des zweiten Teilsystems bezeichnet. Wenn bei dieser Anordnung die Werte t₁ und e′ fest vorgegeben sind und ψ₁ geändert wird, ändert sich auch der Wert von ψ₂ gemäß Gleichung (14). Hierbei ändert sich der Wert von P gemäß Gleichung (13) in der in Fig. 6 dargestellten Weise. t₁ geht nicht in P ein. n₁ und n₂ weisen die Beziehung n₁ = n2 = 1,65 auf.

Die graphischen Darstellungen gem. den Fig. 7 bis 15 zeigen die Änderungen von B₀₁ und B _02′, die durch Lösen der Gleichung (24) vierter Ordnung mit III = 0 und V = 2/3 als Sollwerten und für verschiedene Abstände e′ und t₁ sowie verschiedene Linsensysteme erhalten werden. Für P ist der Toleranzbereich | P | 1 eingehalten, und die Brennweite des gesamten Linsensystems hat den Wert "1". Die jeweiligen Figuren zeigen die Änderungen von B₀₁ und B₀₂ in Abhängigkeit von Änderungen des Wertes von ψ₁ ( ψ₂ kann aus Gleichung (14) bestimmt werden), wobei für die jeweiligen Figuren gilt:

Fig. 7:e′ = 0,015 und t₁ = 0,05 Fig. 8:e′ = 0,015 und t₁ = 0,25 Fig. 9:e′ = 0,015 und t₁ = 0,4 Fig. 10:e′ = 0,1 und t₁ = 0,05 Fig. 11:e′ = 0,1 und t₁ = 0,25 Fig. 12:e′ = 0,1 und t₁ = 0,4 Fig. 13:e′ = 0,2 und t₁ = 0,05 Fig. 14:e′ = 0,2 und t₁ = 0,25 Fig. 15:e′ = 0,2 und t₁ = 0,4

Der grundsätzliche Aufbau der Typen A, B, C und D des Negativ-Positiv-Linsensystems ist in Fig. 16 dargestellt.

Von diesen vier Linsensystemtypen weisen die Typen A und C größere Werte von B₀ auf als die Typen B und D, wie dies in den Fig. 7 bis 15 dargestellt ist. Das heißt, sie weisen eine größere Krümmung (1/R) auf, was aus Gleichung (16) ersichtlich ist, so daß eine Korrektur der Aberrationen höherer Ordnung schwierig ist. Die Typen B und D weisen dagegen einen relativ kleinen Wert von B₀ auf, so daß auch bei Verwendung einer dicken Linse in dem Linsensystem nicht die Gefahr des Entstehens unkorrigierter Aberrationen höherer Ordnung gegeben ist und damit der Bildwinkel gemäß den praktischen Erfordernissen groß gewählt werden kann. Diese, sich durch einen Weit-Bildwinkel auszeichnenden Typen B und D stellen den Optimaltyp des Linsensystems dar, das eine Negativ-Positiv- Anordnung aufweist.

Nachstehend werden für das vorstehend beschriebene Linsensystem des B-Typs mit einer auf den Wert 1 abgestimmten Brennweite effektive Bereiche für die Entfernung t₁ von der Eintrittspupille zu dem Hauptpunkt des ersten Teilsystems sowie dessen Brechkraft ψ₁, den Abstand e′ zwischen den Hauptpunkten des ersten und zweiten Teilsystems (die Brechkraft ψ₂ des zweiten Teilsystems kann nach Bestimmung von ψ₁ und e′ aus Gleichung (14) bestimmt werden, da die Brennweite des Linsensystems auf den Wert "1" abgestimmt ist) und den spezifischen Koeffizienten B₀₁ des ersten Teilsystems angegeben (der spezifische Koeffizient B₀₂ des zweiten Teilsystems läßt sich nach Bestimmung des Koeffizienten des ersten Teilsystems aus Gleichung (22) bestimmen.):

0,05 ≦ t₁ ≦ 0,4
-6 ≦ ψ₁ ≦ -0,4
0,015 ≦ e′ ≦ 0,2

Der Bereich des spezifischen Koeffizienten des ersten Teilsystems, der den Bereichen von t₁, ψ₁ und e′ für 1,46 n₁ 1,84 und 1,46 n₂ 1,84 entspricht, ist gegeben durch:

-11,4634 ≦ B₀₁ ≦ 0,8648

Wenn die Brennweite des gesamten Linsensystems f beträgt, ergibt sich somit:

(Hierbei ist r₁ ein Krümmungsradius des ersten Teilsystems auf der dem Ablenkelement zugewandten Seite).

Bei dem Linsensystem des D-Typs sind die effektiven Bereiche bei einer auf den Wert "1" abgestimmten Brennweite gegeben durch:

0,05 ≦ t₁ ≦ 0,4
-4 ≦ ψ₁ ≦ -0,4
0,025 ≦ e′ ≦ 0,1

Der Bereich des geeigneten Koeffizienten des ersten Teilsystems, der den Bereichen der Werte t₁, ψ₁ und e′ für 1,46 n₁ 1,84 und 1,46 n₂ 1,84 entspricht, ergibt sich dann zu:

6,5615 ≦ B₀₁ ≦ 18,1779

Wenn die Brennweite des gesamten Linsensystems den Wert f aufweist, läßt sich somit folgender Ausdruck ableiten:

Nachstehend seien die Grenzen der Bereiche für t₁, ψ₁ und e′ bei den vorstehend beschriebenen Linsensystemen des B- und D-Typs näher beschrieben. Wenn der obere Grenzwert des Bereiches von t₁ überschritten wird, nimmt der Außendurchmesser der Abtastlinse einen zu hohen Wert an. Wenn dagegen der untere Grenzwert von t₁ überschritten wird, kollidieren das Ablenkelement und die Abtastlinse miteinander, da der Außenrand der Abtastlinse und das Ablenkelement einander zu nahe kommen.

Was ψ₁ anbelangt, so ändert sich bei Überschreiten des oberen Grenzwertes des Sollbereiches für ψ₁ die Form der Linse in dem ersten Teilsystem der Abtastlinse dahingehend, daß der A-Linsentyp oder der C-Linsentyp erhalten wird, wodurch Abbildungsfehler höherer Ordnung erzeugt werden und die Abbildungseigenschaften bei großem Bildwinkel sich verschlechtern. Wenn dagegen der untere Grenzwert von ψ₁ überschritten wird, ergibt sich eine große Brechkraft für das zweite Teilsystem der Abtastlinse, wodurch in starkem Maße Aberrationen auftreten und sich die Abbildungseigenschaften bei großem Bildwinkel verschlechtern.

Wenn der obere Grenzwert des Sollbereiches für e′ überschritten wird, vergrößert sich der Abstand zwischen dem ersten Teilsystem und dem zweiten Teilsystem, so daß sich die Abmessungen des gesamten Linsensystems vergrößern. Wird dagegen der untere Grenzwert von e′ überschritten, schneiden sich das erste Teilsystem und das zweite Teilsystem, so daß sich ein nicht realisierbares Linsensystem ergibt.

Nachstehend sollen nun konkrete Ausführungsformen der bei der erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Abtasteinrichtung zu verwendenden f-R-Abtastlinse näher beschrieben werden. Die Ausführungsbeispiele 1 bis 10 beziehen sich auf ein Linsensystem des B-Typs, während sich die Ausführungsbeispiele 11 bis 15 auf ein Linsensystem des D-Typs beziehen. In den Fig. 17A bis 31A ist jeweils der Aufbau des Linsensystems für die Ausführungsbeispiele 1 bis 15 dargestellt, während in den Fig. 17B bis 31B jeweils die zugehörigen Aberrationen dargestellt sind.

Es gilt die Definition:

wobei y′ die tatsächliche Bildhöhe bezeichnet und (f · R ) die ideale Bildhöhe ist. Von den weiteren Symbolen bezeichnen r₁ bis r₄ jeweils Krümmungsradien der Linsenflächen, n₁ den Brechungsindex des ersten Teilsystems, n₂ den Brechungsindex des zweiten Teilsystems, d₀ den Axialabstand zwischen der Ablenkfläche und der Linsenfläche r₁ des ersten Teilsystems, d₁ die axiale Linsendicke des ersten Teilsystems, d₂ die axiale Luftstrecke zwischen der Linsenfläche r₂ des ersten Teilsystems und der Linsenfläche r₃ des zweiten Teilsystems und d₃ die axiale Linsendicke des zweiten Teilsystems (s. Fig. 17A).

Beispiel 1 Aufbau: Fig. 17A; Aberrationen: Fig. 17B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 20,9°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = -513,851, II = -34,8015, III = 0,1722 P = 0,4402, V = 0,4622

Brechkräfte und spezifische Koeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

ψ₁ = -2, t = 0,05, B₀₁ = -10,4399
ψ₂ = 2,9126, e′ = 0,015, B₀₂ = 0,9105

Beispiel 2 Aufbau: Fig. 18A; Aberrationen: Fig. 18B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 20,8°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = -207,3374, II = -26,6899, III = -0,6937 P = 0,3294, V = 0,4084

ψ₁ = -5,956, t = 0,05, B₀₁ = -2,1442
ψ₂ = 6,3848, e′ = 0,015, B₀₂ = -1,1411

Beispiel 3 Aufbau: Fig. 19A; Aberrationen: Fig. 19B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 17,03°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = 9,4746, II = -1,0533, III = -0,3633 P = 0,5774, V = 0,4031

Brechkräfte und spezifische Koeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:
ψ₁ = -3,2, t = 0,25, B₀₁ = -2,2018
ψ₂ = 4,0076 e′ = 0,015, B₀₂ = -0,8772

Beispiel 4 Aufbau: Fig. 20A; Aberrationen: Fig. 20B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 21,05°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = 5,3087, II = -0,0922, III = -0,0171 P = 0,6062, V = 0,6808,

ψ₁ = -0,4, t = 0,4, B₀₁ = -3,5527
ψ₂ = 1,3917, e′ = 0,015, B₀₂ = 1,6457

Beispiel 5 Aufbau: Fig. 21A; Aberrationen: Fig. 21B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, l/2 = 19,1°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = 3,0057, II = -0,931, III = -0,3176 P = 0,5977, V = 0,6243,

ψ₁ = -1,4498, t = 0,4, B₀₁ = -2,9625
ψ₂ = 2,3977, e′ = 0,015, B₀₂ = -0,8864

Beispiel 6 Aufbau: Fig. 22A; Aberrationen: Fig. 22B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 28,65°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = 19,97, II = -0,2535, III = -0,1543, P = 0,0995, V = 0,5485,

ψ₁ = -2,272, t = 0,133, B₀₁ = -0,8685
ψ₂ = 2,8202, e′ = 0,0705, B₀₂ = -1,8492

Beispiel 7 Aufbau: Fig. 23A; Aberrationen: Fig. 23B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 21,04°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = 8,8501, II = -1,3169, III = -0,0041 P = 0,5446, V = 0,6592,

c₁ = -0,4, t = 0,05 B₀₁ = -4,3141
ψ₂ = 1,2963, e′ = 0,2 B₀₂ = -2,2333

Beispiel 8 Aufbau: Fig. 24A; Aberrationen: Fig. 24B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 21,12°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = 18,1113, II = -0,7024, III = -0,0174 P = 0,4563, V = 0,7119

ψ₁ = -0,8, t = 0,05, B₀₁ = 0,6407
ψ₂ = 1,5517, e′ = 0,2, B₀₂ = -2,3663

Beispiel 9 Aufbau: Fig. 25A; Aberrationen: Fig. 25B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 20,94°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = 34,8618, II = 5,2323, III = 0,1703 P = 0,1636, V = 0,5574

ψ₁ = -1,8215, t = 0,25, B₀₁ = -1,8215
ψ₂ = 2,0682, e′ = 0,2, B₀₂ = -2,3878

Beispiel 10 Aufbau: Fig. 26A; Aberrationen: Fig. 26B

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = 16,2736, II = 3,7735, III = 0,3926 P = 0,3733, V = 0,6205,

ψ₁ = 1,186, t = 0,4, B₀₁ = -2,5134
ψ₂ = 1,7669, e′ = 0,2, B₀₂ = -2,1419

Beispiel 11 Aufbau: Fig. 27A; Aberrationen: Fig. 27B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 18,92°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = -1821,0861, II = -49,8906, III = 0,3634 P = -0,1201, V = 0,4741

ψ₁ = -3,9036, t = 0,4, B₀₁ = 6,7412
ψ₂ = 5,9023, e′ = 0,025, B₀₂ = -4,0712

Beispiel 12 Aufbau: Fig. 28A; Aberrationen: Fig. 28B

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = -99,722, II = -9,6294, III = -0,2382 P = 0,2393, V = 0,5933

ψ₁ = -1,5731, t = 0,1541, B₀₁ = 7,1318
c₂ = 2,347, e′ = 0,0612, B₀₂ = -3,492

Beispiel 13 Aufbau: Fig. 29A; Aberrationen: Fig. 29B

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = -295,1181, II = -9,4625, III = 0,3681 P = -0,0205, V = 0,5562

ψ₁ = -1,6, t = 0,05, B₀₁ = 10,5434
ψ₂ = 2,2414, e′ = 0,1, B₀₂ = -3,5497

Beispiel 14 Aufbau: Fig. 30A; Aberrationen: Fig. 30B

f = 300, F _{N 0} = 1 : 60, ω/2 = 20,77°,
Verwendete Wellenlänge: λ = 0,6328 µm

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = -283,0201, II = -7,3334, III = 0,273 P = -0,2468, V = 0,4906

ψ₁ = -2,0081, t = 0,05, B₀₁ = 8,2543
ψ₂ = 2,505, e′ = 0,1, B₀₂ = -4,0656

Beispiel 15 Aufbau: Fig. 31A; Aberrationen: Fig. 31B

Aberrationskoeffizienten bei auf den Wert f = 1 abgestimmter Brennweite:

I = 3,2452, II = 0,0725, III = -0,0772 P = 0,5204, V = 0,6269

ψ₁ = -0,4, t = 0,4, B₀₁ = 17,8139
ψ₂ = 1,3462, e′ = 0,1, B₀₂ = -3,3721

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 bis 10 weisen die Bereiche von 1/r₁, 1/r₂, 1/r₃, 1/r₄ und d₂ bei dem Linsensystem des B-Typs folgende Werte auf:

0,0019×f ≦ d₂ ≦ 0,1881×f

In ähnlicher Weise sind bei den Ausführungsbeispielen 11 bis 15 die Bereiche 1/r₁, 1/r₂, 1/r₃, 1/r₄ und d₂ bei dem Linsensystem des D-Typs durch folgende Werte gegeben:

0,0004×f ≦ d₂ ≦ 0,0279×f

Bei Verwendung der durch die vorstehenden Ausführungsbeispiele 1 bis 15 beschriebenen Linsen in der Lichtstrahl-Abtasteinrichtung gemäß Fig. 1 läßt sich eine Lichststrahl-Abtasteinrichtung erhalten, mittels der ein Einschreiben von Informationen mit konstanter Geschwindigkeit erzielbar ist.

In Fig. 32 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel der Lichtstrahl-Abtasteinrichtung dargestellt, mit dessen Hilfe ein Auslesen bzw. ein Ablesevorgang durchführbar ist. Die in Fig. 32 dargestellte Ablese-Abtasteinrichtung ist derart aufgebaut, daß sie den an der Abtastfläche reflektierten Lichtstrahl einer (nicht dargestellten) externen Lichtquelle ausliest bzw. abliest. In der Fig. bezeichnet die Bezugszahl 31 die Abtastfläche, während die Bezugszahl 32 eine f-R-Linse gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bezeichnet, bei der eine Negativlinse 32 a auf der Seite des Ablenkelementes und eine Positivlinse 32 b auf der Seite der Abtastfläche angeordnet sind. Die Bezugszahl 33 bezeichnet einen sich mit konstanter Geschwindigkeit drehenden als Ablenkelement dienenden Polygonal-Drehspiegel, während die Bezugszahl 34 eine Lichtsammellinse, die Bezugszahl 35 eine Schlitzplatte mit einem Schlitz 35 a und die Bezugszahl 36 ein photoelektrisches Wandlerelement bezeichnen. Bei dieser Einrichtung wird der von der Abtastfläche 31 kommende Lichtstrahl über das f-R-Linsensystem 32 von dem Ablenkelement 33 abgelenkt und sodann von der Lichtsammellinse 34 auf die Schlitzplatte 35 fokussiert, woraufhin der derart auf den Schlitz 35 a fokussierte Lichtstrahl nach Hindurchtreten durch den Schlitz 35 a von dem photoelektrischen Wandlerelement 36 erfaßt und umgesetzt wird. Wenn sich hierbei der Polygonal-Drehspiegel 33 mit konstanter Geschwindigkeit dreht, ändert sich auch die Position des Ablesepunktes auf der Abtastfläche mit konstanter Geschwindigkeit.

Claims

1. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung mit einem Ablenkelement zum Ablenken eines einfallenden Lichtstrahls mit konstanter Winkelgeschwindigkeit und einem zwischen dem Ablenkelement und einer Abtastfläche angeordneten Linsensystem aus mehreren Einzellinsen zur Durchführung von Schreib- und Lese-Operationen auf der Abtastfläche, wobei das vor einem im wesentlichen parallelen Strahlenbündel beaufschlagte Linsensystem den Lichtstrahl auf der Abtastfläche fokussiert und eine lineare Bewegung des Abtast-Lichtpunkts mit konstanter Geschwindigkeit auf der Abtastfläche bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) aus zwei beabstandeten Einzellinsen (32 a, 32 b) besteht, von denen die auf der Seite des Ablenkelementes (5, 33) angeordnete, vordere Einzellinse eine negative Brechkraft c₁ und die auf der Seite der Abtastfläche angeordnete hintere Einzellinse eine positive Brechkraft aufweist, und daß, wenn die Brennweite des Linsensystems auf "1" normiert ist und für den Brechungsindex n₁ der vorderen Einzellinse sowie den Brechungsindex n₂ der hinteren Einzellinse gilt 1,46 n₁ 1,84
1,46 n₂ 1,84folgende Bedingungen erfüllt sind:0,05 t₁ 0,4
-6 ψ₁ -0,4
0,015 e′ 0,2
-11,4634 B₀₁ 0,8648wobei e′ der Abstand der bildseitigen Hauptpunkte der beiden Einzellinsen, t₁ der Abstand zwischen der Eintrittspupille und dem bildseitigen Hauptpunkt der vorderen Einzellinse und B₀₁ der spezifische Koeffizient der vorderen Einzellinse ist, der gegeben ist durch mit r₁ als Krümmungsradius der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse.

2. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung mit einem Ablenkelement zum Ablenken eines einfallenden Lichtstrahls mit konstanter Winkelgeschwindigkeit und einem zwischen dem Ablenkelement und einer Abtastfläche angeordneten Linsensystem aus mehreren Einzellinsen zur Durchführung von Schreib- und Lese-Operationen auf der Abtastfläche, wobei das von einem im wesentlichen parallelen Strahlenbündel beaufschagte Linsensystem den Lichtstrahl auf der Abtastfläche fokussiert und eine lineare Bewegung des Abtast-Lichtpunkts mit konstanter Geschwindigkeit auf der Abtastfläche bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) aus zwei beabstandeten Einzellinsen (32 a, 32 b) besteht, von denen die auf der Seite des Ablenkelementes (5, 33) angeordnete, vordere Einzellinse eine negative Brechkraft ψ₁ und die auf der Seite der Abtastfläche angeordnete hintere Einzellinse eine positive Brechkraft aufweist, und daß, wenn die Brennweite des Linsensystems auf "1" normiert ist und für den Brechungsindex n₁ der vorderen Einzellinse sowie den Brechungsindex n₂ der hinteren Einzellinse gilt 1,46 n₁ 1,84
1,46 n₂ 1,84folgende Bedingungen erfüllt sind:0,05 t₁ 0,4
-4 ψ₁ -0,4
0,025 e′ 0,1
6,5615 B₀₁ 18,1779wobei e′ der Abstand der bildseitigen Hauptpunkte der beiden Einzellinsen, t₁ der Abstand zwischen der Eintrittspupille und dem bildseitigen Hauptpunkt der vorderen Einzellinse und B₀₁ der spezifische Koeffizient der vorderen Einzellinse ist, der gegeben ist durch mit r₁ als Krümmungsradius der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse.

3. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 12,864 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

4. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 13,571 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

5. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 72,249 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

6. Lichtstrahl-Abstasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 113,9414 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

7. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 115,584 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

8. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 37,9472 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

9. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 12,9914 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

10. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 15,7232 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

11. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 72,4612 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

12. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 11,64 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

13. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 18,508 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

14. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 51,8253 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

15. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 28,9 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

16. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 29,4033 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse

17. Lichtstrahl-Abtasteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (7, 32) im Abstand d₀ = 134,4845 von der Ablenkfläche des Ablenkelementes (5, 33) angeordnet ist und folgende Daten aufweist: wobei gilt:f= Brennweite des Linsensystemsn₁= Brechungsindex der vorderen Einzellinse n₂= Brechungsindex der hinteren Einzellinse r _i= Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche, wobei von der vorderen Linsenfläche der vorderen Einzellinse gezählt wird mit i = 1 bis 4 d₁= Linsendicke der vorderen Einzellinse d₂= Luftabstand der zwei Einzellinsen d₃= Linsendicke der hinteren Einzellinse