CN1259682A

CN1259682A - 确定用于记录到介质上的扫描光束的起始位置和功率的方法和设备

Info

Publication number: CN1259682A
Application number: CN99126527A
Authority: CN
Inventors: J·L·赫夫特
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2000-07-12
Also published as: EP1014145A3; US6208370B1; EP1014145A2; JP2000187169A

Abstract

在一个扫描光束记录系统中用于确定扫描光束的线启动记录位置的一种方法和设备。第一探测器和第二探测器设置在扫描光束的扫描路径上用于探测扫描光束。从探测器得到的信息用于确定在一个介质上开始记录的线启动、并且用于监控和控制扫描光束的功率级。

Description

确定用于记录到介质上的扫描光束的起始位置和功率的方法和设备

本发明涉及一种用扫描光束例如激光光束在介质上写入的设备。

对于使用扫描光束在介质上记录的设备知道何时开启和用扫描光束开始记录是重要的。在典型的扫描记录设备先有技术中，激光光束或其他发光的光束被引导到一个有多个反射面的旋转多角体，反射面把光束引导到介质上。每个反射面用于记录一个连续数据行，这种类型的系统有依赖对多角体的旋转稳定性的不清楚规范的缺点。而且，从第一反射面到最后一个反射面的时序可能存在累计误差。因而，有必要对每一个逐次面的行起始提供适当的计时。

维持记录光束的预定强度水平也是重要的。作为一种典型的记录光束，例如激光，其强度随时间变化，这会影响记录设备的综合质量。大多数系统在静态模式下即在扫描之前监控光束。在激光输出或者在声一光调制器(AOM)或衰减器后面监控可以做得很好。一个手提式曝光表可周期性地插入光束中测量其强度。问题是在这些位置测量强度不能实际反映击中介质平面上的光的总量。这样会导致错误的测量值。为了考虑所有可能的衰减，测量光束的强度应尽量接近记录平面。另一个用于监控光束强度的先有技术方法是把图象扫描和打印到光敏材料介质上，例如，照相纸，然后洗印照相纸并且用显像密度计测量洗印的照相纸的结果。这是一个冗长的耗时的过程。

本发明提供一种精确测定每个反射面的线启动位置的方法，也提供一种自动测量光束振幅的方法以及尽可能地接近介质的焦平面的方法。

本发明旨在克服上面提到的一个或多个问题。按照本发明的一个方面概要地说，在一个扫描光束记录系统中提供一种方法，确定扫描光束线启动的记录位置，记录系统有一个扫描光束沿着记录平面上的扫描路径从起始位置到终点投影，第一探测器和第二探测器放置在用于探测扫描光束的扫描路径上，第二探测器被放置在与第一探测器间隔预先设定距离的一点上在扫描光束通过第一探测器后面，本方法包括以下几个步骤：

以已知的速度沿着扫描路径从起始位置到终点位置移动扫描光束，

监控由扫描光束通过第一探测器产生的第一探测器第一次输出的参数，

监控由扫描光束通过第二探测器产生的第二探测器第二次输出的参数，

当由第一探测器和第二探测器测量的参数达到预设的关系时记录参考点；和

以参考点为基点确定由扫描光束开始记录的扫描路径上线启动位置。

根据本发明的另一方面提供一种使用扫描光束记录到介质上的设备，包括：

一束扫描光束，用于把扫描路径投影到一个接收感光介质的记录平面上，扫描路径有起始位置和终点位置；

一个第一探测器，放置在扫描路径上起始位置后面，用于扫描光束的探测；

一个第二探测器，放置在扫描路径上第一探测器的后面的一点处，用于探测扫描光束，第二探测器被放置成与第一探测器间隔预先设定的距离，第一和第二探测器响应于扫描光束通过第一和第二探测器产生一个输出信号；

一个用于记录参考点的装置，当第一和第二探测器产生的输出信号值之间存在特定关系时记录一个参考点；和

一个响应于参考点产生行起始信号并用基于感光介质上的扫描光束开始记录的装置。

依照本发明另外一个方面提供的一种监控和/或校准一个记录系统的方法，记录系统有一束扫描光束沿着一个有起始位置和终点位置的扫描路径投影在一个记录平面上，还有一个放置在扫描路径上用于探测扫描光束的第一探测器，和一个放置在扫描路径上第一探测器后面用于探测扫描光束的第二探测器，第二探测器被放置在与第一探测器间隔预先设定的距离处，该方法包括以下几个步骤：

开启一束扫描光束并以已知的速度沿着扫描路径以第一功率电平移动扫描光束；

响应通过第一探测器的扫描光束，监控由第一探测器测量的第一个输出信号；

当第一个输出信号达到设定值时记录一个参考位置并根据参考位置产生一个脉冲信号；

响应于参考位置改变扫描光束的功率级到一个预先设定的第二功率级；

响应通过第二探测器的扫描光束，测量由第二探测器测得的第二输出信号；并且

比较扫描光束的第二输出信号和一个预设的参考值，根据预定值对扫描光束的功率电平做适当调整。

在本发明的另外一个方面提供一个扫描光束记录设备，包括：

一束沿着一条有起始位置和终点位置的扫描路径投影到一个记录平面上的扫描光束；

一个放置在扫描路径上的第一探测器，响应于通过第一探测器的扫描光束，产生第一输出信号；一个放置在扫描路径上第一探测器之后的第二探测器，响应于通过第二探测器的扫描光束产生第二输出信号，第二探测器与第一探测器之间有一预定的固定距离；

一种监控装置，用于监控当扫描光束通过第一探测器时由第一探测器产生的第一输出信号；

一种记录装置，当第一个输出信号达到设定值时记录一个参考位置并产生一个基于参考位置的脉冲信号；

响应于参考位置，把扫描光束的功率电平改变到一个预定的第二功率电平的装置；

当扫描光束通过第二探测器时测量第二探测器产生的第二输出信号的装置；

比较第二探测器的第二信号值与预定参考值的装置；

根据预定的参考值调节扫描光束功率电平的装置。

通过下列参考附图的详细描述，本发明的上述及其他的目的、优点和新颖的特点将变得的更加清晰。

在对本发明优选实施例的描述中参考下列附图：

图1是根据本发明的记录装置示意图；

图2是用于监控扫描光束以确定与时间函数相关的各种信号的开始线和时间线；

图3是用于监控扫描光束和与时间函数相关的各种信号的功率电平的探测器示意图。

下面将描述形成本发明的局部或直接结合到本发明中的元件。应该知道没有特别示出或描述的元件可以取本领域技术人员所公知的各种形状。

参见图1，图中示出了根据本发明的扫描装置10。装置10包括一个用于产生在介质12上记录的光束的光源。在所示的具体实施例中，光源是激光器14，它产生一束记录光束16，光束被导引至一个具有多个反射镜面20的旋转多角形18上，用于把光束反射到一条有起点A和终点B的记录路径22上。作为典型的这种扫描设备，一台声-光调制器24和一台衰减器26用于为在介质12上记录图象提供数字数据。设置一个f-θ透镜28，该透镜把光束恰当地聚焦到记录平面30上，感光介质12通过那里。设置一个具有与计算机33连接的电路板的控制器31，用于象类似的标准设备那样为设备10提供控制操作。还设置一个相对应的机械装置，此图未表示，用于移动介质12通过记录路径22，使得扫描光束在记录介质12上记录数字图形数据的连续行，正象这种设备通常所做的那样。在示出的具体实施例中，感光介质12是照相纸。但感光介质12可以理解成是任何别的形式的扫描光束可在上面记录的介质。例如，照相胶片，热敏纸和用于静电记录的可共享的表面，但并不限于此。

如图1所示，一对探测器32，34以相距固定的距离D被放置在扫描光束16的记录路径22上。正如所示的那样，探测器32，34被放置在A点即照明光束的起始扫描点之后，但在用于启动在介质12上记录的实际起始行位置C点前面。在所示的具体实施例中，探测器32，34各自包括一个光电二极管，响应于通过那里的扫描光束16产生一个信号。更适宜地是，以同一个支撑结构设置两个探测器32，34，使得距离D可以被精确地控制，该结构在确定开始在感光介质12上记录的行起始位置起重要的作用。在所示的具体实施例中，光探测器32，34设置在单个的SPOT-2DM1探测器中，可以从UDT Sensort公司买到。然而，应理解到探测器32，34可以是任何希望的结构和产品，只要它们能够响应通过那里的扫描光束产生适当的信号。

参见图2，用一个图解的方式说明探测器32，34和扫描光束如何通过探测器32，34、并产生各种信号。如图所示，扫描光束16从A点出发沿着箭头36指示的方向传播越过探测器32，34。由T0-T9所指示的圆圈表示的光束通过探测器32，34时的位置和强度。时间线38仅代表扫描光束16沿着记录路径22通过探测器32，34的时间顺序。线40表示光束从A点出发通过探测器32，34时的振幅。线42，44分别表示当光束16沿着记录路径22传播时探测器32，34各自的输出电压。线42，44使用相同的零点作为输出电压的参考。如图所示，探测器32的输出电压从大约T1增加到最大点T2，同时探测器34的输出电压在T2点是0。当扫描光束16在T3点通过第一探测器32时，探测器32的输出电压开始减少。但是，在这点上、或在其后不远，如线44所示，探测器34的电压输出响应扫描光束16而开始增加。在点46两条线42，44相交。相交代表两个探测器32，34的电压输出相同。在点45一个线启动信号产生。当然可以用任何一种希望的方式确定基于相交点45的线信号的产生时间。在图示的特定实施例中，使用控制器31中一个简单的比较器比较探测器32，34的信号输出，当两个信号完全相同时，输出信号49产生。这用于在C点开始线启动。然而，如线40所示，在点46后一个较短的时期内扫描光束16的电源被关闭，然后在由预定的时间周期T确定的点C重新开启，时间周期T基于输出信号49被预选。因为探测器32，34彼此有固定的关系，探测器电压输出信号交叉的点46将基本是扫描光束16每次通过探测器的同一点。于是，提供一个由点C所示的能可靠地重复用于确定激光光束的起始照明点的线信号起始。在C点的激光被调整到适当的水平，且通过AOM24输送相应的用于记录到介质12上的数字数据。当然，激光光束16可以正好在时间点C，即提供用于调制光束16和实际开始写入的数据的时刻之前启动。

图3提供与图2类似的说明，其中相同的标号表示相似部件和顺序。图3用图解说明在每次扫描中在介质12的记录平面30上怎样监测和精确控制扫描光束62的强度。当探测器32探测到光束16时，由标号53所显示的振幅输出信号开始增加。输出信号直接与激光器14的功率级有关，这样激光的功率级可以很容易地确定。如果探测器预先校准到一个标准的信号源，则可以测出激光的绝对功率级。当输出信号通过一个阈值VT时，使用一个由控制器31提供的比较电路产生一个信号LE1。也设在控制器31中的控制电路检测LE1信号、并且在该控制电路检测该阈值VT已经到达后在经过Td1的时间延迟后将光束16的强度振幅改变至A2。控制器31中所设置的跟踪和保持电路用于监视探测器32的电压、并在VT后的预定时间周期Td2之后将该电压保持一定的时间长度。这时，激光器14的振幅已减少至A2。控制器31中的A/D时钟利用适当的时钟模式获得由轨迹和保持电路所确定的电压、以便将模拟电压转换成用于后续处理的数字值。这样，可将所得到的第二探测器的振幅与以前得到的用于扫描光束16的功率测量级相比较，如果功率级发生改变，可调整光束16相应的控制。例如，如果随着时间激光的测量振幅减小，则将激光器14的功率相应地增加到希望的功率级。如果得到的作为传感器34输出信号的测量的功率级太高，则应适当地减小功率级。总之，本发明能够在每次扫描过程中自动进行功率测量、与指定的极限值进行比较并做适当调整。

在优选的实施例中，探测器的输出电流被转化成电压并受监控。但是，本发明不受这样的限制。如果希望，可以监视探测器32，34不同的输出参数，例如，但不限于此，可直接监控探测器的输出电流。这样，当两个探测器的输出电流值相同时则产生如在如前所述的线启动信号。

本发明也不受限于探测器的电压(或电流)相等这一关系。例如，当第二探测器的电压是第一探测器电压一半时，可以使用其它的关系确定线启动信号，但不限于此。

Claims

1.一种确定在一个扫描光束记录系统中扫描光束的线启动记录位置的方法，所述的记录系统具有一个沿着一个扫描路径从一个起始位置到终点位置投影到一个记录平面的扫描光束，一个第一探测器和一个第二探测器沿着上述的扫描路径上用于探测所述的扫描光束，所述的第二探测器设置在与所述的第一探测器相距预设距离、且所述扫描光束通过上述第一探测器之后的一点上，该方法包括以下几个步骤：

沿着扫描路径从起始位置到终点位置移动扫描光束。

监控由扫描光束通过第一探测器产生的第一探测器第一次输出的参数。

监控由扫描光束通过第二探测器产生的第二探测器第二次输出的参数。

以参考点为基点确定由扫描光束记录开始的扫描路径上线启动位置。

2.根据权利要求书1的方法，其中所述的第一和第二参数包括所述的第一探测器和第二探测器测量出的电流。

3.根据权利要求书1的方法，其中所述的第一和第二参数包括所述的第一探测器和第二探测器测量出的电压。

4.根据权利要求书1的方法，其中所述的预设关系包括所述的第一和第二测量参数基本相同的点。

5.根据权利要求书4的方法，其中所述数字数据线根据预先确定的线位置启动，所述的扫描光束在所述数字数据线记录完成后被关闭。

6.一个使用扫描光束在介质上进行记录的设备，包括：

一束扫描光束，用于把扫描路径投影到一个接收感光介质的记录平面上以便进行记录，扫描路径有起始位置和终点位置；

一个第二探测器，放置在扫描路径上第一探测器的后面的一点处，用于探测扫描光束，第二探测器被放置成与第一探测器间隔预先设定的距离，第一和第二探测器响应于通过第一和第二探测器扫描光束产生一个输出信号；

一个响应于该参考点产生行起始信号并用基于所述的感光介质的扫描光束开始记录的装置。

7.根据权利要求书6的设备，其中响应通过所述探测器的所述光束、由所述的第一和第二探测器所测量的输出信号包括由所述的第一和第二探测器产生的电压或电流。

8.根据权利要求书6的设备，还包括一个控制器，该控制器根据预先确定的线起动位置启动用于在所述的介质上进行记录的扫描光束、并在所述数字数据线记录完成后关闭所述的扫描光束。

9.一种监控和/或校准一个记录系统的方法，记录系统有一束扫描光束沿着一个有起始位置和终点位置的扫描路径投影在一个记录平面上，还有一个放置在扫描路径上用于探测扫描光束的第一探测器，和一个放置在扫描路径上第一探测器后面用于探测扫描光束的第二探测器，第二探测器被放置在与第一探测器间隔预先设定的距离处，该方法包括以下几个步骤：

开启一束扫描光束并沿着扫描路径以第一功率级移动所述扫描光束；

响应通过所述第一探测器的扫描光束，监控由所述第一探测器测量的第一个输出信号；

当所述第一个输出信号达到设定值时记录一个参考位置并根据所述参考位置产生一个脉冲信号；

响应于所述参考位置改变所述扫描光束的功率级到一个预先设定的第二功率级；

响应通过所述第二探测器的扫描光束，测量由所述第二探测器测得的第二输出信号；

比较所述扫描光束的所述第二输出信号和一个预设的参考值，根据预定值对所述扫描光束的功率级做适当调整。

10.一个扫描光束记录设备，包括：

一个放置在所述扫描路径上的第一探测器，响应于通过所述第一探测器的扫描光束，产生第一输出信号；

一个放置在所述扫描路径上所述第一探测器之后的第二探测器，响应于通过所述第二探测器的扫描光束产生第二输出信号，第二探测器与第一探测器之间有一预定的固定距离；

一种监控装置，用于在所述扫描光束通过第一探测器时监控由所述第一探测器产生的第一输出信号；

一种记录装置，当所述第一个输出信号达到预设值时记录一个参考位置并产生一个基于所述参考位置的脉冲信号；

响应于所述参考位置，把所述扫描光束的功率级改变到一个预定的第二功率级的装置；

当所述扫描光束通过所述第二探测器时测量第二探测器产生的第二输出信号的装置；

比较所述第二探测器的所述第二信号值与预定参考值的装置；

根据所述预定的参考值调节所述扫描光束功率级的装置。