DE3005704C2 - Abtastvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abtastvorrichtung zur zeilenweisen Abtastung einer Abtastfläche gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Abtastvorrichtung ist bekannt (US-PS-41 30 339). Diese bekannte Abtastvorrichtung dient zur zeilenweisen Abtastung einer Abtastfläche und weist eine Lichtquelle auf, die ein Strahlenbündel abgibt, das mittels eines Modulators modulierbar ist. Eine Modulationssteuervorrichtung gibt die Frequenz der Modulationsimpulse unter Berücksichtigung der Abbtastgeschwindigkeit und der Bildpunktdichte vor, ohne daß diese Frequenz während der Abtastung einer Zeile variiert wird. Nach der Modulation wird das Strahlenbündel an einer Ablenkvorrichtung in Form des Polygonspiegels in Richtung zur Abtastfläche abgelenkt und mittels eines optischen Abbildungssystems auf der Abtastfläche fokussiert bzw. als Bildpunkt abgebildet. Da die einzelnen Spiegelflächen eines Polygonspiegels bezüglich ihrer Ausrichtung herstellungstechnischen Toleranzen unterliegen, ist bei der bekannten Abtastvorrichtung vorgesehen, daß das Strahlenbündel vor dem eigentlichen Abtastvorgang für jede abzutastende Zeile und somit auch für jede Ablenkfläche des Polygonspiegels ein Abtast-Startsignal auslöst, das von einem Detektor geliefert wird und die Modulationssteuervorrichtung ansteuert.

Es hat sich herausgestellt, daß die Abtasteigenschaften einer derartigen Abtastvorrichtung verbesserungsbedürftig sind. Die Intensität des Bildpunktes auf der Abbtastfläche variiert beispielsweise in Abhängigkeit von dessen Position in relativ starkem Maße, wobei die Intensität im Randbereich der Abtastfläche bzw. jeder einzelnen Zeile relativ zur Intensität in einem Mitttelbereich der Zeile stark verringert ist. Wenn eine derartige Abtastvorrichtung zur Erzeugung eines aus einer Vielzahl von Zeilen zusammengesetzten Bildes verwendet wird, kann es aufgrund des genannten Intensitätsunterschiedes zu ungleichmäßigen Abbildungseigenschaften, z. B. eine Ungleichmäßigkeit der Bilddichte kommen.

Durch die US-PS 35 37 849 ist eine Abtastvorrichtung bekannt, bei der das optische Ausbildungssystem derart ausgebildet ist, daß die lineare Abtastgeschwindigkeit des Bildpunktes entlang der Zeile möglichst konstant ist. Die Modulationssteuervorrichtung steuert den Modulator derart, daß die Modulation synchronisiert ist mit dem momentanen Ort des Bildpunktes auf der Zeile, wozu dieser Ort gemessen wird und ein entsprechendes Meßsignal der Modulationssteuervorrichtung zugeführt wird.

Durch die DE-OS 28 20 073 ist eine Abtastvorrichtung bekannt, deren optisches Abbildungssystem ein f R-Objektiv ist. Dieses f R-Objektiv hat eine solche Verzeichnung, daß eine konstante lineare Abtastgeschwindigkeit des Bildpunktes auf der abzutastenden Zeile erzielt wird, wenn die Ablenkeinrichtung das Strahlenbündel mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ablenkt. Diesem Vorteil der konstanten linearen Abtastgeschwindigkeit steht jedoch der Nachteil eines Intensitätsverlustes des Bildpunktes im Bereich der Ränder der Zeile gegenüber.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Abtastvorrichtung derart weiterzubilden, daß sich in der Abtastebene eine möglichst konstante Intensität des Bildpunktes ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Abtastvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Das optische Abbildungssystem der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung hat aufgrund seiner Abbildungsfunktion eine solche Verzeichnung, daß sich eine im wesentlichen über die Zeilenlänge konstante Intensität des Bildpunktes und insbesondere kein Intensitätsabfall in den Randbereichen einer Zeile ergibt. Diese die konstante Intensität hervorrufende Verzeichnung des optischen Abbildungssystems führt jedoch zu einer nicht konstanten Abtastgeschwindigkeit auf der abzutastenden Zeile. Damit die jeweils während der Dauer eines Modulationsimpulses geschriebenen (oder gelesenen) Bildpunkte dennoch keine unterschiedliche Breite in Richtung der abzutastenden Zeile haben je nach dem, wo auf der Zeile sich der Bildpunkt befindet, ist bei der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung zusätzlich vorgesehen, daß die Dauer der Modulationsimpulse über die Länge einer Zeile variiert wird, und zwar derart, daß eine durch die Verzeichnung des optischen Abbildungssystems bewirkten Verringerung der Breite durch entsprechend längere Modulationsimpulsdauer und umgekehrt vorgebeugt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Kurvendarstellung, die die Intensität eines Bildpunktes in Abhängigkeit vom Winkel wiedergibt, unter dem ein Lichtstrahl auf ein optisches Abbildungssystem einfällt, wobei Abbildungssysteme mit verschiedenen Abbildungsfunktionen berücksichtigt sind;

Fig. 2 bis 5 Kurven, die Beispiele für die zeitliche Abhängigkeit der Modulationsimpulsdauer wiedergeben;

Fig. 6 eine schematische, teilperspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Abtastvorrichtung;

Fig. 7 in Fig. 6 ähnlicher Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Abtastvorrichtung;

Fig. 8 einen schematischen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines optischen Abbildungssystems;

Fig. 9 die Verzeichnung des optischen Abbildungssystems gemäß Fig. 8;

Fig. 10 in Fig. 8 ähnlicher Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines optischen Abbildungssystems;

Fig. 11 die Verzeichnung des optischen Abbildungssystems gemäß Fig. 10;

Fig. 12 in Fig. 8 ähnlicher Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel eines optischen Abbildungssystems;

Fig. 13 die Verzeichnung des optischen Abbildungssystems gemäß Fig. 12;

Fig. 14 in Fig. 8 ähnlicher Darstellung ein viertes Ausführungsbeispiel eines optischen Abbildungssystems;

Fig. 15 die Verzeichnung des optischen Abbildungssystems gemäß Fig. 14; und

Fig. 16 und 17 Wellenformen von Signalen einer in den Fig. 6 und 7 dargestellten Modulationssteuervorrichtung.

Eine Kurvendarstellung in Fig. 1 zeigt die Intensität und eines Bildpunktes auf einer Abtastfläche, wobei auf der Ordinate die Intensität I und auf der Abszisse ein Winkel R aufgetragen sind, der durch ein einfallendes Strahlenbündel und ein optisches Abbildungssystem gebildet ist, das im folgenden auch als Abtastobjektiv bezeichnet wird und das Strahlenbündel zu dem Bildpunkt fokussiert.

Die optische Auslegung dieses Abtastobjektivs ist so, daß die Abtastfläche mit einer der Brennebenen desselben zusammenfällt.

Unabhängig vom Winkel R wird eine konstante Intensität I=1 erreicht, wenn die Abbildungsfunktion des Abtastobjektivs gegeben ist durch

y=f [tan R-3/8 tan³ R] (1)

wobei y der Abstand des Bildpunktes von der optischen Achse des Abtastobjektivs ist. Für das Abtastobjektiv gemäß Gleichung 1 gilt die Kurve 1 in Fig. 1, in welcher eine Kurve 2 für ein sogenanntes f-sin R-Objektiv und eine Kurve 3 für ein sogenanntes f-R-Objektiv gilt. Eine Kurve L1 in Fig. 1 gilt für ein sogenanntes f-tan R-Objektiv. Wie aus der Darstellung zu ersehen ist, hat das f-tan R-Objektiv einen großen Fehler in der Intensität im Randbereich zur Folge, d. h. bei großen Winkeln R. Es sollte ein Abtastobjektiv gemäß Kurve 1 oder 2 verwendet werden, um möglichst konstante Intensität des Bildpunktes zu errechnen. Die Verzeichnung der entsprechenden Abtast-Objektive ist eine solche, daß die Aberrationen, wie die sphärische Aberration, die Koma und der Astigmatismus, zulässig sind.

Im folgenden werden Erklärungen bezüglich der Strahlmodulation gegeben, um einen Bildpunkt mit gleichmäßiger Breite auf der Abtastfläche zu erhalten, obwohl ein Abtastobjektiv gemäß der Kurve 1 oder der Kurve 2 verwendet wird, das aufgrund seiner Verzeichnung keine konstante Abtastgeschwindigkeit ergibt. Zuerst wird der Fall erläutert, bei welchem ein f-sin R-Objektiv als abbildendes Abtastobbjektiv verwendet wird.

Wenn eine Ablenkeinrichtung eine sich mit gleicher Winkelggeschwindigkeit bewegende Ablenkkeinrichtung ist, wie ein rotierender Polygonspiegel, ist der Ablenkwinkel gleich der Winkelgeschwindigkeit mal der Zeit; folglich kann der Winkel R des Lichtbündels, der in das Abtastobjektiv eintritt, durch R=2ωt wiedergegeben werden, wobei ω die Winkelgeschwindigkeit der Ablenkeinrichtung und t die Zeit ist. Die Abbildungsfunktion des Abtastobjektivs kann durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt werden:

y=f sin R=f sin (2 ωt) (2)

Die Abtastgeschwindigkeit v(t) des Bildpunktes auf der Abtastfläche wird durch die folgende Gleichung (3) ausgedrückt:

v(t)=dy/dt=22 ω f cos (2 ωt) (3)

Ferner wird eine Punktbreite dy auf der Abtastfläche, welche einem Modulationsimpuls mit der Dauer dt entspricht, durch die folgende Gleichung (4) ausgedrückt.

dy=2 ω f cos (2 ωt) dt (4)

Um eine gleichbleibende Bildpunktbreite dy=k zu erhalten, (wobei k eine Konstante ist, muß die Modulationsimpulsdauer dt der folgenden Beziehung genügen:

Gl. (5) liegt t=0 für R=0 und somit für ein Strahlenbündel auf der optischen Achse des Abtastobjektivs zugrunde. Für t=0 am Anfang einer abzutastenden, zur optischen Achse symmetrischen Zeile, die in der Zeit 28 abgetastet wird, folgt aus Gleichung (5):

dt=k/2 ω f cos{2 ω(t-δ)}, (0≦t≦2 δ) (6)

Diese Bedingung ist in Fig. 2 dargestellt. Folglich wird die Modulationsimpulsdauer dt verlängert, wenn die Abtastung in den Randbereich der Abtastfläche kommt, wodurch die Modulationsfrequenz entsprechend kleiner wird.

Wenn eine sinusförmig schwingende Ablenkeinrichtung, wie beispielsweise ein sinusförmig schwingender Schwingspiegel, als Ablenkeinrichtung verwendet wird, wird der Ablenkwinkel des Lichtbündels und somit der Winkel R durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt, wenn die Amplitude der Schwingung der sinusförmig schwingenden Schwingspiegel, Φ₀ ist, ihre Periode 2 π/ω ist und die Zeit t ist.

R=2 Φ₀ sin (ωt) (7)

Die Abbildungsfunktion kann somit durch die folgende Gleichung (8) ausgedrückt werden:

y=f sin R=f sin {2 Φ₀ sin (ωt)} (8)

Die Abtastgeschwindigkeit v(t) des Bildpunktes auf der Abtastfläche wird durch die folgende Gleichung (9) ausgedrückt:

v(t)=dy/dt=2 Φ₀ ω f cos {2 Φ₀ sin (ωt)} cos (ωt) (9)

Um eine konstante Bildpunktbreite dy=k zu erhalten, muß die Modulationsimpulsdauer an der Stelle y (zur Zeit t) der folgenden Beziehung genügen:

dt=dy/2 Φ₀ ω f cos {2 Φ₀ sin (ωt)} cos (ωt)

=k/2 Φ₀ ω f cos {2 Φ₀ sin (ωt)} cos (ωt) (10)

Für t=0 am Zeilenanfang gilt ähnlich wie bei Gleichung (6):

dt=k/2 Φ₀ ω f cos [2 Φ₀ sin {ω(t-δ)}] cos {ω(t-δ)} (11)

Diese Bedingung ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall wird die Modulationsimpulsdauer ebenfalls länger, wenn die Abtastung in den Randbereich der Abtastfläche kommt.

Im folgenden werden Erklärungen bezüglich der Strahlmodulation gegeben, wenn das Abtastobjektiv die Abbildungsfunktion gemäß Gleichung (1) hat. In diesem Fall soll die Modulationsimpulsdauer dt, wenn die Ablenkeinrichtung mit einer gleichbleibenden Winkelgeschwindigkeit ablenkt, der folgenden Gleichung genügen:

Für einen sinusförmig schwingenden Schwingspiegel der folgenden Gleichung soll die Modulationsdauer genügen:

Gleichung (12) ist in Fig. 4 und Gleichung (13) ist in Fig. 5 dargestellt. Bei diesen Fällen würden sich die gleichen Wirkungen ergeben, wie sie vorstehend dargelegt sind.

Nachstehend werden vorteilhafte Ausführungsformen von Abtastvorrichtungen beschrieben, in welchen die vorstehend erläuterten Abtastobjektive verwendet sind. In den Fig. 6 und 7 ist die grundsätzliche Ausbildung einer Abtastvorrichtung dargestellt, wobei in Fig. 6 ein Fall mit einem rotierenden Polygonspiegel als Ablenkeinrichtung 13 und in Fig. 7 ein Fall mit dem Schwingspiegel als Ablenkeinrichtung 13 dargestellt ist. In Fig. 6 wird ein von einem Laserstrahl-Oszillator 11 als Lichtquelle erzeugtes Laser-Strahlenbündel zu einer Eingangsöffnung eines Modulators 12 geleitet. Das Lichtbündel, das durch den Modulator 12 einer Intensitätsmodulation unterzogen worden ist, wie nachstehend noch beschrieben wird, wird auf den rotierenden Polygonspiegel 13 projiziert. Der rotierende Polygonspiegel 13 ist an einer durch hochgenaue Lager geführten Welle angebracht und wird durch einen Motor 14 gedreht, welcher sich mit konstanter Drehzahl dreht. Das durch den rotierenden Polygonspiegel 13 abgelenkte Strahlenbündel wird mit einer gleichbleibenden Winkelgeschwindigkeit abgelenkt, dann auf ein Abtastobjektiv 15 gerichtet und schließlich auf einem photoempfindlichen Material 16 scharf fokussiert, dessen Oberfläche die Abtastfläche bildet. Das Abtastobjektiv 15 weist die Abbildungsfunktion y=f sin R auf, und sein Aufbau ist in Fig. 8 dargestellt. Wie in Fig. 8 dargestellt, ist das Abbtastobjektiv 15 ein Objektiv mit drei Linsen, nämlich den Linsen 20, 21 und 22. Bei einer Abtastvorrichtung mit einer Abtastbreite von 200 mm ist die Linse 20 eine Konkavlinse, die von der Oberfläche S des rotierenden Polygonspiegels 13 in einem Abstand von 40 mm angeordnet ist. Die Linse 21 ist eine Konvexlinse und die Linse 22 ist ebenfalls eine Konvexlinse, wobei der Abstand zwischen ihr und dem photoempfindlichen Material 16 403,3 mm beträgt. Die genauen Konstruktionsdaten des Abtastobjektivs 15 sind nachstehend aufgeführt:

Hierbei ist mit R der Krümmungsradius, mit D der Luftabstand oder die Linsendicke auf der optischen Achse und mit N der Brechungsindex bezeichnet. Die Brennweite dieses Abtastobjektivs 15 ist f=300 mm, seine Blendenzahl ist F=60 und sein halber Bildwinkel ist 19,48°. Die Verzeichnung dieses Objektivs ist in Fig. 9 gezeigt, wobei die Verzeichnung (in %) wie folgt dargestellt ist:

Folglich wird die Abtastfläche mit einem Lichtbündel abgetastet, das durch den Modulator 12 entsprechend der in Gleichung (5) wiedergegebenen Beziehung moduliert ist, und durch den rotierenden Polygonalspiegel 13 abgelenkt wird. Die Bildpunktbreite auf der Abtastfläche ist gleichförmig, und die Intensität des Bildpunktes wird im Randbereich der Abtastfläche nicht schwächer.

In Fig. 10 ist ein Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des "y=f sin R"-Objektivs dargestellt, und in Fig. 11 ist die Verzeichnung dieses Abtastobjektivs wiedergegeben. Das Abtastobjektiv weist zwei Linsen auf, nämlich eine Konkavlinse 23 und eine Konvexlinse 24. Der Abstand von der Oberfläche S des rotierenden Polygonspiegels 13 zu der ersten Linse 24 beträgt 30 mm. Die Daten des Abtastobjektivs sind nachstehend aufgeführt.

Auch wenn ein y=f (tan R-3/8 tan³ R)-Objektiv als Abtastobjektiv verwendet wird, kann eine Veränderung der Bildpunktbreite ohne weiteres entsprechend dem vorstehend beschriebenen Prinzip beseitigt werden. Nachstehend wird eine Ausführungsform eines y=f (tan R-3/8 tan³ R)-Objektivs beschrieben.

In Fig. 12 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsform eines y=f (tan R-3/8 tan³ R)-Objektivs dargestellt, und in Fig. 13 ist die Verzeichnung dieses Abtastobjektivs wiedergegeben. Wie in Fig. 12 dargestellt, besteht das Abtastobjektiv aus zwei Linsen, nämlich einer Konkavlinse 25 und einer Konvexlinse 26. Der Abstand von der Ablenkfläche S der Ablenkeinrichtung 13 zu der ersten Linse 25 beträgt 30 mm. Die Daten des Abtastobjektivs sind nachstehend aufgeführt.

In Fig. 14 ist ein Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines y=f (tan R-3/8 tan³ R)-Objektivs dargestellt, während in Fig. 15 die Verzeichnung dieses Abtastobjektivs dargestellt ist. Wie aus Fig. 14 zu ersehen ist, besteht das Abtastobjektiv aus drei Linsen, d. h. einer Konkavlinse 27, einer Konvexlinse 28 und einer Konvexlinse 29. Der Abstand von der ablenkenden Fläche S der Ablenkeinrichtung 13 zu der ersten Linse 27 beträgt 40 mm. Im folgenden sind die Daten des Abtastobjektivs wiedergegeben.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 6, 16 und 17 eine elektrische Schaltung einer Modulationssteuervorrichtung beschrieben, mit welcher die Modulationsimpulsdauer bzw. -frequenz für den Modulator 12 in Fig. 6 so gesteuert werden kann, daß sie der Beziehung

gemäß Gleichung (7) genügt.

In Fig. 6 wird mittels eines Detektors 30 ein Strahlfühlsignal (das nachstehend kurz als "BD-Signal" bezeichnet wird, geliefert, das ein Bezugswert für den Ausgangspunkt der Abtastung mit dem Strahlenbündel ist, mit welchem das photoempfindliche Material 16 abgetastet wird. An einem Taktsignaleingang 31 eines Zählers 32 wird ein Tank mit einer bestimmten Frequenz von einem Oszillator, beispielsweise einem quarzgesteuerten Oszillator erhalten. Der Zähler 32 wird durch das BD-Signal gelöscht, zählt das Taktsignal und liefert Ausgangssignale an seinen Anschlüssen 33 und 34, wenn er vorbestimmte Zählwerte erreicht hat, wie nachstehend noch beschrieben wird.

Ferner sind ein Flip-Flop 35, eine Integrationsschaltung 36, eine Absolutwertschaltung 37, ein Funktionsgenerator 38, ein spannungsgesteuerter Oszillator 39 (der auch kurz als VCO-Generator bezeichnet ist), dessen Schwingungsfrequenz durch eine Spannung gesteuert werden kann, und ein Ausgangsanschluß 40 für einen Bildtakt vorgesehen, der zum Auslesen von Signalen "0", "1" aus einem (nicht dargestellten) Zeilenpuffer verwendet wird, die einem schwarzen oder weißen Bildelement entsprechen. Der Zeilenpuffer ist beispielsweise in Form eines Schieberegisters ausgebildet und speichert aufzuzeichnende Zeichen in Form von Bildelementreihen für abzutastende Zeilen. Die Wirkungsweise der in Fig. 6 dargestellten Modulationssteuervorrichtung wird anhand der Wellenformdarstellung in Fig. 16 erläutert. Hierbei ist in Fig. 16 mit 17-1 eine Wellenform des BD-Signals bezeichnet, und ein Zeitimpuls t₂₁ tritt zu einem Zeitpunkt auf, zu dem das abgelenkte Strahlenbündel eine bestimmte Position vor dem Anfang der genutzten Zeile durchläuft. Der Zähler 32 wird durch das BD-Signal gelöscht und beginnt dann einen an den Eingang 31 angelegten Takt 17-2 zu zählen, der in Fig. 16 dargestellt ist.

Der Detektor 30, der das BD-Signal fühlt, ist an einer vorbestimmten Position vor dem Anfangspunkt der abzutastenden Zeile vorgesehen. Im Hinblick auf die Tatsache, daß der Teil des Taktes, der von dem Zeitpunkt t₂₁ an bis zu einem Zeitpunkt t₂₂ erzeugt wird, zu dem das Strahlenbündel den Anfangspunkt auf der Abtastfläche erreicht, aufgrund der Abtastgeschwindigkeit des Strahlenbündels und der Taktfrequenz bekannt ist, gibt der Zähler 32 ein Ausgangssignal zum Zeitpunkt t₂₂ aufgrund des entsprechenden Zählstandes am Ausgang 33 ab. In ähnlicher Weise gibt zu einem Zeitpunkt t₂₃, der dem Endpunkt der abzutastenden Zeile entspricht, der Zähler 32 ein Ausgangssignal am Anschluß 34 ab.

Das Flip-Flop 35 wird durch das vom Anschluß 33 anliegende Signal gesetzt und durch das vom Anschluß 34 anliegende Signal rückgesetzt, wodurch ein in Fig. 16 dargestelltes Signal 17-3 am Ausgang 41 erhalten wird. Dieses Signal wird durch die Integrationsschaltung 37 integriert (siehe Signal 17-4 in Fig. 16). Ein Signal 17-5 in Fig. 16 wird über die Absolutwertschaltung 37 an einem Anschluß 42 erhalten. Aus diesem Signal erzeugt der Funktionsgenerator 38 eine korrigierte Wellenform, welche der in Gleichung (6) wiedergegebenen Beziehung

mit

angenähert ist, und als Signal 17-6 inn Fig. 16 dargestellt ist.

Die Gleichungen (6), (11), (12) und (13) können in einer Näherung dritter Ordnung (einer Entwicklung dritter Ordnung oder niedriger bezüglich (ωt) als dt=A{1+X(ωt)²}) entwickelt werden und haben dann dieselbe Funktionsform bezüglich (ωt). Hierbei sind A und X Konstanten von welchen A eine gemeinsame Konstante in den beiden Gleichungen (6) und (12) und auch eine gemeinsame Konstante in den beiden Gleichungen (11) und (13) ist, wobei der Wert, der durch Teilen der Konstanten A für die Gleichungen (6) und (12) durch Φ₀ erhalten wird, die gemeinsame Konstante A für die Gleichungen (11) und (13) ergibt. Die Konstante X ist für jede der Gleichungen (6), (11), (12) und (13) jeweils eine andere Konstante. Diese unterschiedlichen Konstanten A und X in diesen Gleichungen legen die Wellenform des Signals 17-6 in Fig. 16 fest, wobei deren Festsetzung ohne weiteres mittels des Funktionsgenerators 38 durchgeführt werden kann.

Die korrigierte Wellenform 17-6 wird als ein Eingang in den spannungsgesteuerten Oszillator 39 eingegeben, um dessen Schwingungsfrequenz zu ändern. In Fig. 17 ist ein Ausgangssignal 18-1 des spannungsgesteuerten Oszillators 39 zu der Zeit dargestellt, zu der der Bildpunkt den Randbereich der abzutastenden Zeile abtastet, und es ist ein weiteres Ausgangssignal 18-2 des spannungsgesteuerten Oszillators 39 zu der Zeit dargestellt, zu der der Bildpunkt den mittleren Teil der Zeile abtastet.

Claims (7)

1. Abtastvorrichtung zur zeilenweisen Abtastung einer Abtastfläche, mit
einer Lichtquelle zur Erzeugung eines Strahlenbündels,
einer Modulationssteuervorrichtung zur Modulation des von der Lichtquelle abgegebenen Strahlenbündels,
einer periodisch bewegbaren Ablenkeinrichtung, die das Strahlenbündel in Richtung der Abtastfläche ablenkt,
einem Detektor für eine vorbestimmte Position des abgelenkten Strahlenbündels, dessen Ausgangssignal die Modulationssteuervorrichtung ansteuert, und
einem optischen Abbildungssystem, das das von der Ablenkeinrichtung abgelenkte Strahlenbündel auf der Abtastfläche fokussiert,
wobei die Abtastfläche in der Brennebene des Abbildungssystems angeordnet ist und wobei eine abzutastende Zeile senkrecht und symmetrisch zur optischen Achse des Abbildungssystems verläuft,
dadurch gekennzeichnet, daß das optische Abbildungssystem (15) eine solche Verzeichnung aufweist, daß für den Abstand y eines Bildpunktes von der optischen Achse des Abbildungssystems eine der folgenden Beziehungen a, b gilt:

• a) y=f [tan R-3/8 tan³ R],
• b) y=f · sin R,

wobei f die Brennweite des Abbildungssystems (15) und R der Winkel zwischen der optischen Achse und dem auf das Abbildungssystem einfallenden Strahlenbündel ist, und daß die Modulationssteuervorrichtung (32 bis 40) derart ausgeelegt ist, daß sie nach ihrer Ansteuerung durch das Ausgangssignal des Detektors (30) unter Berücksichtigung der Verzeichnung des Abbildungssystems und der Bewegung der Ablenkeinrichtung (13) eine derart zeitlich variable Modulationsimpulsdauer abgibt, daß geringere Abtastgeschwindigkeit der Abtastzeile durch größere Impulsdauer kompensiert wird und umgekehrt.

2. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung ein rotierender Polygonspiegel (13) ist.

3. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung ein Schwingspiegel ist.

4. Ablenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Modulationssteuervorrichtung (32 bis 40) gelieferten Modulationsimpulse als Eingangssignal an einen Modulator (12) angelegt werden, der zwischen der Lichtquelle (11) und der Ablenkeinrichtung (13) angeordnet ist.

5. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Modulationssteuervorrichtung (32 bis 40) gelieferten Modulationsimpulse als Eingangssignal an die Lichtquelle (11) angelegt werden.

6. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationssteuervorrichtung (32 bis 40) einen Funktionsgenerator (38) sowie einen spannungsgesteuerten Oszillator (39) aufweist, dessen Ausgangssignal die Modulationsimpulse darstellt, wobei der Funktionsgenerator (38) in Abhängigkeit von der Zeit eine die variable Modulationsimpulsdauer wiedergebende Funktion bildet und als Ausgangsspannung liefert, die zur Steuerung des Oszillators (39) dient.