DD159819A1

DD159819A1 - Steuerschaltung fuer elektronische modulatoren eines akustooptischen zweistrahlmodulationssystems

Info

Publication number: DD159819A1
Application number: DD23098981A
Authority: DD
Inventors: Bernd Walter
Original assignee: Bernd Walter
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1981-06-22
Publication date: 1983-04-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung fuer elektronische Modulatoren eines akustooptischen Zweistrahlmodulationssystems mit zwei Bildsignaleingangsleitungen,dessen elektronisches Teilsystem die elektronischen Modulatoren enthaelt.Die Aufgabe besteht darin,den elektronischen Modulatoren eine in Abhaengigkeit von ein-bzw. zweikanaliger Ansteuerung variierte Modulationsspannung zuzufuehren, um die Intensitaet der jeweils aus dem akustooptischen Modulator austretenden Laserstrahlenbuendel erster Beugungsordnung konstant zu halten. Dies wird dadurch geloest, dass die Steuerschaltung aus einer Koinzidenzschaltung und aus zwei je einer Bildsignaleingangsleitung zugeordneten Amplitudenauswahlschaltungen besteht, dass an die Koinzidenzschaltung die beiden abgezweigten Bildsignaleingangsleitungen fuehren und dass der Ausgang der Koinzidenzschaltung leitungsmaessig mit den beiden Amplitudenauswahlschaltungen verbunden ist, deren jeweilige Bildsignalausgangsleitung an den jeweils zugeordneten elektronischen Modulator fuehrt.

Description

Steuerschaltung für elektronische Modulatoren eines akustooptischen Zweistrahlmodulationssystems

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für elektronische Modulatoren eines akustooptischen Zweistrahlmodulationssystem; das z. B. in Laserdruckern und Faksimilebildübertragungseinrichtungen verwendet wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist ein simultanes optisches Mehrstrahl-Modulationssystem (DD-IvT GO2F/227 I78/8) bekannt, das aus einem optischen und einem elektronischen Teilsystem und aus einer Ausgleichsschaltung besteht. Das optische Teilsystem enthält einen Laser, einen akustooptischen Modulator und im Strahlengang eines Lasers trahlenbündels entweder vor oder nach dem akustooptisehen. Modulator einen Strahlteiler mit einem Detektor mit nachgeordneter Detektorschaltung« Das elektronische Teilsystem enthält die elektronischen Modulatoren, an die je eine Bildsignaleingangsleitung führt, weiterhin HF-Oszillatoren, die an die elel· ironischen Modulatoren angeschlossen sind, und nachgeschaltetc einstellbare Verstärker, deren Ausgangsleitungen zu einer Misc stufe führen, die Mischstufe, die über einen Leistungsverstärker rait dem akustooptischen Modulator verbunden ist und die Ausgleichsschaltung, an die abgezweigte Bildsignaleingangsleitungen geführt sind und die einen von einem HF-Oszillator gespeisten elektronischen Modulator mit nachgeschaltetem einsteJ

barein Verstärker besitzt,, der ebenfalls mit der Mischstufe verbunden ist. Die Ausgleichsschaltung enthält unter anderem einen· Kodierer mit einem nachgeschalteten.Netzwerk einstellbarer Widerstände. Die Aufgabe der Ausgleichsschaltung ist- es, die Kreuzmodulation zwischen den Laserstrahlenbündeln erster Beugungsordnung der von den Bildsignalen belegten Kanälen zu minimieren, indem die Intensität des ausgleichenden Laserstrahlenbündels in Abhängigkeit von der Zahl der belegten Kanäle variiert wird. Nachteilig ist, daß bei geringer Kanalzahl, z. B. bei zwei Arbeitskanälen, ein dritter Kanal - der Ausgleichskanal - einschließlich der erforderlichen Elektronik (HF-Oszillator, elektr. Modulator, einstellbarer Verstärker) einen hohen Aufwand darstellt.

Außerdem gibt es akustooptische Modulatoren, die aufgrund ihrer elektrischen Eigenschaften und optischen Betriebsbedingungen nur· zwei Kanäle aufweisen. Deshalb besteht ein weiterer Nachteil der bekannten Lösung darin, daß ein Ausgleichskanal für diese Art von akustooptischen Modulatoren nicht anwendbar ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, für ein akustooptiseh.es Zweistrahlmodulationssystem den Elektronikaufwand für den Ausgleichskanal einzusparen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung für elektronische Modulatox'en eines akustooptischen Zweistrahlmodulationssysteras anzugeben, die den elektronischen Modulatoren eine variierbare Modulationsspannung bei ein- oder zweikanaliger Belegung anbietet, um die Intensität der aus dem akustooptischen Modulator austretenden Laserstrahlenbündel erster BeugungsOrdnung konstant zu halten.

•Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuerschaltung aus einer Koinzidenzschaltung und aus zwei je eine Bildsignaleingangsleitung zugeordneten Amplitudenauswahlschaltungen besteht, daß an die Koinzidenzschaltung die beiden abge zweigten Bildsignaleingangsleitungen führen und daß der Ausgang der Koinzidenzschaltung leitungsmäßig mit den Amplitudenauswahl schal tungen verbunden ist.,, deren jeweilige Bildsignalausgangsleitung an den jeweils zugeordneten elektronischen Modulator führt.

In einer verbesserten Ausführungsform ist zwischen den Amplitudenauswahlschaltungen und den elektronischen Modulatoren jeweils eine Korrekturschaltung angeordnet. Der Ausgang der Koinzidenzschaltung ist mit beiden Korrekturschaltungen verbunden. Von einer Detektorschaltung aus führt eine Detektorleitun an beide Korrekturschaltungen. Die Detektorschaltung ist mit einem im Strahlengang des Laserstrahlenbündels vor oder nach dem akustooptischen Modulator angeordneten Strahlteiler in bekannter. Weise optisch gekoppelt.

Die Bildeingangssignale gelangen über die Steuerschaltung,in der sie entsprechend einem Amplitudenprogramm ausgewählt werden, zu den elektronischen Modulatoren. Die Steuerschaltung beeinflußt die Amplituden der Bildsignale so, daß die Intensität . der Laserstrahlenbündel erster Beugungsordnung in den von Bildsignalen belegten Kanälen unabhängig von deren Zahl konstant bleibt. Die Kreuzmodulationsunterdrückung ward also ,durch unterschiedliche Ansteuerung in Abhängigkeit der Belegung der Informationskanäle realisiert.

Bei einkanaliger Belegung ändert sich die Intensität eines Lasers trahlenbündels erster BeugungsOrdnung mit der Ansteuerleistung nach einer sin -Funktion und bei ziireikanaliger Belegung ändern sich die Intensitäten der Laserstrahlenbündel erster Beugungs Ordnung mi.t der Ansteuerleistung nach dem Quadrat der Besselfunktion erster Ordnung (B. ).

Die Koinzidenzschaltung prüft, ob auf den Bildsignaleingangsleitungen ein oder gleichzeitig zwei. Bildsignale vorhanden sind. Die Amplitudenauswahlschaltungen beeinflussen die Amplituden der Bildsignale. Die Bildsignalamplitudeii sind einstellbar, so daß eine optimale Kreuzmodulationsunterdrüclcung möglich ist.

Ist auf beiden Bildsignaleingangsleitungen ein Bildsignal vorhanden, dann ist die Modulationsspannung der Steuerschaltung proportional der Ansteuerleistung, die dem akustooptischen Modulator vom Leistungsverstärker angeboten wird. ¥ird durch die Koinzidenzschaltung nur die einkanalige Belegung signalisiert, dann wird durch die jeweilige Amplitudenauswahlschaltung die Ausgangsamplitude der Modulationsspannung (eine Amplitude ist ohnehin Null) reduziert, daß bei konstanter Intensität

2 2

die Ansteuerleistung von der B. -Funktion auf die sin -Funktion umgeschaltet wird. Durch dieses Umschalten bleibt die Intensität pro Kanal sowohl bei einkanaliger als auch bei zweikanaliger Belegung konstant. Diese Umschaltung der Allsteuerleistung wird somit von der Koinzidenzschaltung gesteuert und von den Araplitudenauswahlschaltungen ausgeführt.

Zusätzlich werden die Intensitätsschwankungen des Laserstrahlenbündels berücksichtigt, die über die Detektorschaltung und Detektorleitung an die Steuerschaltung geführt werden. Sie sind die Ursache, daß es notwendig ist, in den Korrekturschaltungen die Amplituden der Bildsignale zu korrigieren. Die Korrektur der Amplitude der Bildeingangssignale ist für einkanalige oder zweikanalige Belegung unterschiedlich, d.h., das Korrektursignal auf der Detektorleitung muß entsprechend der Kanalbelegung der Steuerschaltung unterschiedlich wirken.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

- 5

Es zeigen: . '

Fig. 1 : Akustooptisch.es Zweistralilmodulat ions sys tem Fig. 2: Steuerschaltung für elektronische Modulatoren Fig. 3: Intensitäts-Anst'euerleistungs-Kennlinie

In der Fig. 1 ist das akustooptische Zweistrahlmodulationssystem dargestellt. Das optische Teilsystem 1 besteht aus dem Laser 2, aus dem akustooptischen Modulator 3, dem Strahlteiler k mit dem Detektor 5 und der nachgeordnet en Detektorschaltung * Den akustooptischen Modulator 3 verlassen die Laserstrahlenbündel nullter BeugungsOrdnung I_Q und erster Beugungsordnung I und I₁O* ^Die Laserstrahlenbündel I.. und I₁₉ werden den ankommenden Bildsignalen S₁ und S^ auf den Bildsignaleingangsleitungen 7 und 8 des elektronischen Teilsystems 9 zugeordnet. Die Bildsignaleingangsleitungen 7 und 8 sind an die Steuerschaltung 10 angeschlossen. Die Steuerschaltung 10 ist mit den elektronischen Modulatoren 11 und 12 verbunden, die von den HF Oszillatoren 13 und 1k gespeist werden. Den elektronischen Modulatoren 11 und 12 sind einstellbare Verstärker 15 und 16 nachgeschaltet, deren Ausgangsleitungen an die Mischstufe 17 geführt sind. Über den Leistungsverstärker 18 ist die Mischstufe 17 mit dem akustooptischen. Modulator 3 verbunden. Die Aufgabe der Steuerschaltung 10 ist es', die Kreuzmodulation zwi sehen den Laserstrahlenbündeln I und I _p der von den Bild-Signalen S und/oder S„ belegten Kanäle· zu verringern. Die Steuerschaltung 10 verändert in Abhängigkeit der Belegung die Amplitude der Modulationsspannung an den Modulatoren 11 und 12 so, daß die Intensität in den Laserstrahlenbündeln I . und I₁₂ konstant bleibt, unabhängig davon, ob eine oder beide Bild- . Signaleingangsleitungen 7 und 8 belegt sind. Bei einkanaliger Belegung ändert sich die Intensität I mit der Ansteuerleistung

nach einer sin -Funktion und bei zweikanaliger Belegung ändern sich die Intensitäten 1 und I^ mit der Ansteuerleistung " rfach dem Quadrat der "Besselfunktion erster Ordnung. Die dem Arbeitspunkt entsprechenden Werte dieser Modulationsspannungswerte sind in Tabelle i berücksichtigt.

- 6'-

In Fig. .2 ist die Steuerschaltung 1 θ' dargestellt. Sie besteht aus einer Koinzidenzschaltung 20 sowie aus den Amplitudenausvrahlschaltungen 21 und 22 und den Korrekturschaltungen 23 und 2k. Die Koinzidenzschaltung 20 prüft,-ob auf den Bildsignaleingangsleitungen 7 und 8 ein oder zwei Bildsignale S^ oder S^ vorhanden sind. Der Ausgang 25 der Koinzidenzschaltung 20 ist mit den Amplitudenauswahlschaltungen 21 und 22 verbunden. Sie beeinflussen die Amplituden der Bildsignale je nachdem, ob ein oder gleichzeitig zwei Bildsignale anliegen. Die Bildsignalamplituden sind in den Amplitudenauswahlschaltungen 21 und 22 einstellbar, so daß eine optimale· Kreuzmodulationsunterdrückung möglich ist. Nachstehende Tabelle 1 verdeutlicht die jeweiligen Ausgangsverhältnisse:

	•	Mo dula t ions- spannung	Schal tung	korrigierte Mo dulationsspannung	Schaltung	Intensi täten	^J12
Bild signal	Bild signal	Schal tung	22	Schaltung	2k		O
V	^S2	21	Ö	' 23	O	¹H	1
L	L	O	^UE2	O	•^UE2 ^+4UEK	O	O
L	II	O	O	O	O	O	1
H	L	^UE1	^uz	Ji 1 JiJl	^uz ^+Δυζκ	1
H	H.	^uz	U„ +/£!„,.. Z ZK	1

Dabei gelten folgende Beziehungen:

0 <

E1

E2.

Eine weitere Verbindung des Ausgangs 25 der Koinzidenzschaltung 20 besteht mit den Korrekturschaltungen 23 und 2k. Auch die Detektorleitung 26 ist an diese Korrekturschaltung 23 und 2k angeschlossen. Sie beeinflussen ebenfalls die Amplituden der Bild-

-7- £ J V Ό Ό Ό U

s.ignale" und werden sowohl von der Koinzidenzschaltung 20 gesteuert als auch von der Detektorschaltung 6 so beeinflußt, daß die Bildsignalamplituden in entgegengesetzter "Weise zu den IntensitatsSchwankungen des in den akus'tooptischen Modulator eintretenden Laserstrahlenbündels korrigiert werden.

In Fig. 2 ist in einer detaillierten Ausführungsform die Steuer schaltung 10 in TTL-Technik ausgeführt. Die TTL-Gatter in den Amplitudenauswahl- und Korrekturschältungen 21, 22 und 23,. Zk sind Gatter mit offenem Kollektorausgang. Ist die Bildsignaleir gangsleitung 7 mit einem Bildsignal S. (Η-Pegel) belegt, dann liegt am Ausgang der Amplitudenauswahlschaltung 21 die Modulationsspannung U„ an, die über den Spannungsteiler 27 aus der Betriebsspannung U_ gewonnen wird. Der Spannungsteiler 27 ist einstellbar und wird über das zweite Gatter der Amplitudenauswahlschaltung 21 vom Ausgang 25 der Koinzidenzschaltung 20 gesteuert. Analoges gilt für das Anliegen eines Bildsignals S„ auf der Bildsignaleingangsleitung 8.

Sind beide Bildsignaleingangsleitungen 7 und 8 gleichzeitig vor den Bildsignalen S und S^ belegt, dann, führt der Ausgang 25 der Koinzidenzschaltung 20 L-Pegel und die Spannungsteiler 27, 28 sind unwirksam, so daß am Ausgang der AinplitudenauswahlschaJ tungen 21 und 22 die Modulati ons spannung U_n, anliegt, die nähert

Zj

weise der Betriebsspannung entspricht. Führen die Bildsignaleingangsleitungen 7 und 8 kein Bildsignal, dann ist am Atisgang der Amplitudenauswahlschaltungen 21 bzw. 22 durch die Gatter 2S bzw·. 30 die Modulationsspannung "Null".

Die Ausgänge der Amplitudenauswahlschaltungen·21 bzw. 22 könner die Werte "Null", U_E und U₂ einnehmen. Diese Spannungswerte wei den durch die Korrekturschaltungen 23 und Zk entsprechend der aktuellen Intensität des Lasers 2 korrigiert. Die Detektorleitung 26 ist mit den ersten Gates der .beiden Doppel-Gate-MOSFET verbunden. Der Ausgang 25 der Koinzidenzschaltung 20 ist mit de

Korrelvturschaltungen 23 und Zk verbunden und führt jeweils über einen Negator 33, 3k und Spannungsteiler 35, 36 jeweils zum zweiten Gate der MOSFET 31 und 32. Damit wird der Arbeitspunkt der MOSFET 31 und 32 bei zwei- bzw.,einlcanaliger Ansteuerung umgeschaltet, um eine optimale Anpassung der korrigierten Modulationsamplitude" an den jeweiligen Betriebszustand zu erhalten. Hat sich die Intensität des Laserstrahlenbündels verringert, so wird die Ansteuerleistung der elektronischen Modulatoren 11 und 12 erhöht.

In Fig. 3 ist die Intensitäts-Ansteuerleistungs-Kennlinie dargestellt, die die Wirkungsweise der Steuerschaltung 10 angibt. Die Intensitäten I₁₁, I₁₂ des Laserstrahlenbündels pro Kanal ändern sich mit der Ansteuerleistung am akustooptischen Modula-

tor im Einkanalbetrieb mit einer sin -Funktion und im Zweika-

nalbetrieb mit dem Quadrat der Besselfunktion 1. Ordnung (B ).

Ist auf beiden Bildsignaleingangsleitungen 7 und 8 ein Bildsignal S. oder S₂ vorhanden, dann, ist die Modulationsspannung der Steuerschaltung 10 proportional der in Fig. 3 dargestellten Ansteuerleistung, die dem akustooptischen Modulator 3 vom Leistungsverstärker 18 angeboten wird. ¥ird durch die Koinzidenzschaltung 20 nur die einkanalige Belegung durch S. oder S„ signalisiert, dann wird durch die Amplitudenauswahlschaltung 21 oder 22 die AusgangSamplitude der Modulationsspannung (eine Amplitude ist ohnehin Null) reduziert, daß bei konstanter In-

2 2

tensität die Ansteuerleistung gemäß Fig. 3 U„ /R < U„ /R von

2 P Ji' ' &

der B -Funktion auf die sin -Funktion umgeschaltet wird. Durch dieses Umschalten bleibt die Intensität pro Kanal sowohl bei einkanaliger als auch bei zweikanaliger Belegung konstant, was einer optimalen Kr euzniodulationsuiit er drückung entspricht. Diese Umschaltung der Ansteuerleistung wird von der Koinzidenzschaltung 20 gesteuert und von den Amplitudenauswahlschaltungen 21 und 22 ausgeführt.

Claims

• - 9 - . £ Q U Ό Ο -J U Erfindungsansprach

1. Steuerschaltung für elektronische Modulatoren eines akustooptischen Zweistrahlmodulationssystems mit zwei Bildsignaleingangsleitungen, dessen optisches Teilsystem einen Laser und einen akustobptischen Modulator enthält und dessen elek-

• ironisches Teilsystem aus den elektronischen Modulatoren und HF-Oszillatoren, die an die elektronischen Modulatoren angeschlossen sind, besteht und nachgeschaltete einstellbare Ver stärker, deren Ausgangsleitungen zu einer Mischstufe führen, und eine Mischstufe, die über einen Leistungsverstärker mit dem akustooptischen Modulator verbunden ist, besitzt, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerschaltung (10.) aus einer Koinzidenzschaltung (20) und aus zwei je einer Bildsignalein gangsleitung (7; 8) zugeordneten Amplitudenauswahlschaltunge (21; 22) besteht, daß an die Koinzidenzschaltung (20) die beiden abgezweigten Bildsignaleingangsleitungen (7; 8) führen und daß der Ausgang der Koinzidenzschaltung (20) leitungsmäßig mit den beiden Amplitudenaus wahl schalttingen (21; 22) verbunden ist, deren jeweilige Bildsignalausgangsleitung (7; an den jeweils zugeordneten elektronischen Modulator (11; 12 führt.

2. Steuerschaltung für elektr-onische Modulatoren eines akustooptischen Zweistrahlmodulationssystems nach Punkt 1, gekenn-• zeichnet dadurch, daß zwischen den Amplitudenauswahlschaltungen (21; 22) und den elektronischen Modulatoren (11; 12) jeweils eine Korrekturschaltung (23; 2k) angeordnet ist, dafi der Ausgang (25) der Koinzidenzschaltung (20) mit beiden Koi rekturschaltungen (23; 2k) verbunden ist und daß von einer Detektorschaltung (6) aus, die mit einem im Strahlengang des Laserstrahlenbündels vor oder nach dem akustooptischen Modulator (3) angeordneten Strahlteiler (k) optisch gekoppelt ΐε . eine Detektorleitung (26) an' beide Korrekturschaltungen (23;

• 2k). führet. ' · . *

Hierzu....^ Seifen Zsidinongen