DE19832320A1 - Positionssensor für einen optischen Durchlicht-Strahlablenker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Durchlicht-Strahlablenker, bei dem Licht mit einem Prisma abgelenkt wird, das mechanisch durch elektromagnetische Betäti­ gung betrieben wird, und sie betrifft teilweise einen Positionssensor zum Nach­ weis der Position des Prismas. Außerdem betrifft die Erfindung ein optisches Abtastgerät und eine Korrekturvorrichtung zur Korrektur der Abtastposition in der Nebenabtastrichtung.

Bei einem bekannten optischen Strahlablenker, bei dem ein optisches Element mechanisch zur Ablenkung des Lichtes betrieben wird, wird ein Spiegel zur Ab­ lenkung des Lichtes reziprok bewegt oder gedreht. Ein Galvanospiegel ist ein ty­ pischer erster Typ, bei dem der Spiegel reziprok bewegt wird. Ein Polygonspiegel ist ein anderer Weg, einen optischen Strahlablenker anzugeben, bei dem der Spiegel gedreht wird. Theoretisch kann ein Durchlicht-Strahlablenker zum Beispiel durch den Einsatz eines keilförmigen Prismas statt eines Galvanospie­ gels verwirklicht werden. Weil aber das keilförmige Prisma schwerer als der ebene Spiegel ist, und weil der Schwerpunkt des Prismas sich abhängig von dessen Querschnitt ändert, treten in der Praxis Schwingungen wegen eines Ungleichgewichtes auf. Das führt zu Schwierigkeiten in der Realisierung eines präzisen und schnellen optischen Durchlicht-Strahlablenkers.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung einen präzise und schnell zu betreibenden optischen Durchlicht-Strahlablenker mit einem Prisma anzugeben (Japanische Patentanmeldung Nr. 9-159932). Bei dem angegebenen optischen Durchlicht- Strahlablenker ist das Transmissionsprisma in seinem dicken Bereich teilweise weggeschnitten, so daß der Schwerpunkt des Transmissionsprismas auf der Achse liegt, um die das Transmissionsprisma schwingt.

Bei konventionellen optischen Abtastgeräten, die einen weiten Gebrauch in La­ serdruckern oder ähnlichen gefunden haben, wird ein Laserstrahl von einer La­ serquelle emittiert und abhängig von den Zeichendaten moduliert (Druckdaten). Danach fällt der Laserstrahl auf einen Polygonspiegel (optischer Strahlablenker) und wird in der Hauptabtastrichtung bewegt. Der Abtastlaserstrahl fällt auf einen lichtempfindlichen Körper und wird in der Nebenabtastrichtung senkrecht zur Hauptabtastrichtung mit fθ-Linsen bewegt. Der lichtempfindliche Körper besteht z. B. aus einer lichtempfindlichen Walze oder einer lichtempfindlichen Platte.

Bei einem herkömmlichen optischen Einlesegerät führen Abweichungen der Po­ sition des Laserstrahls auf dem lichtempfindlichen Körper in der Nebenabtastrich­ tung wegen einer ungleichmäßigen Bewegung des lichtempfindlichen Körpers oder einer geringen Neigung der reflektierenden Flächen des Polygonspiegels oder ähnlichem zu einer Verschlechterung der Druckqualität. Die Korrektur der Abtastposition in der Nebenabtastrichtung wird durch einen optischen Strahlablenker des Reflexionstyps, wie z. B. eines Galvanospiegels, durchgeführt. Bisher sind lediglich Korrektursysteme des Reflexionstyps entwickelt worden, wodurch die Freiheit der Entwicklung eingeschränkt wird und die Größe des optischen Abtastgerätes ansteigt.

Es ist Gegenstand der Erfindung einen Positionssensor für einen optischen Durchlicht-Strahlablenker anzugeben, der ein Prisma benutzt, wobei der Positi­ onssensor die Position des Transmissionsprismas bestimmen kann.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist eine Abtastpositionskorrekturvorrich­ tung für einen optischen Durchlicht-Strahlablenker, die die Abtastposition in der Nebenabtastrichtung korrigieren kann.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist eine Abtastpositionskorrekturvorrich­ tung, bei der die chromatische Aberration ausgeglichen werden kann.

Ein Positionssensor nach der Erfindung für einen optischen Durchlicht- Strahlablenker hat einen Prismenhalter, der mit einem elastischen Element an ei­ nem Joch drehbar um eine Hauptachse gelagert ist, ein keilförmiges Transmissi­ onsprisma, das an dem Prismenhalter angeordnet ist und Licht transmittiert und bricht, eine Spule und einen Permanentmagneten, die an dem Prismenhalter und dem Joch jeweils angeordnet sind, und die eine Drehbewegung des Prismenhal­ ters in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um eine Hauptachse durch elektroma­ gnetische Betätigung erzeugen, eine Reflexionsschicht, die auf einer anderen Oberfläche als dem Transmissionsbereich des Prismas, der das Licht durchläßt, angeordnet ist, einen Lichtsender zum Aussenden kollimierten Lichtes auf die Reflexionsschicht, und einen Einfallspositionsdetektor zum Empfangen des von der Reflexionsschicht reflektierten Lichtes und zum Nachweisen der Einfallsposition des Lichtes darauf.

Bevorzugt ist die Reflexionsschicht auf dem dünneren Bereich des keilförmigen Transmissionsprismas angeordnet.

Es ist von Vorteil, wenn das keilförmige Transmissionsprisma in seinem dickeren Bereich teilweise weggeschnitten ist, so daß der Schwerpunkt des keilförmigen Transmissionsprismas im wesentlichen auf der Hauptachse liegt, wobei die Hauptachse als Punkt und das keilförmige Transmissionsprisma als keilförmiger Bereich erscheint. Die Reflexionsschicht ist dabei auf der Einfalls- oder auf der Austrittsfläche des dünneren Bereiches des keilförmigen Transmissionsprismas angeordnet, das dem abgeschnittenen Bereich abgewandt ist.

Vorteilhafterweise hat der Lichtsender eine Laserdiode und eine Kollimatorlinse, die das von der Laserdiode emittierte Licht kollimiert, wobei der Einfallspositions­ detektor eine Kondensorlinse und einen optischen Positionsdetektor hat.

Eine Abtastpositionskorrekturvorrichtung nach der Erfindung für ein optisches Abtastsystem hat eine Laserquelle, deren Ausgangssignal abhängig von den Zei­ chendaten verändert wird, einen optischen Strahlablenker (Polygonspiegel), der das von der Laserquelle emittierte Licht in der Hauptabtastrichtung bewegt, einen lichtempfindlichen Körper, der in der Nebenabtastrichtung senkrecht zur Hauptabtastrichtung bewegt wird und der das in der Hauptabtastrichtung bewegte Licht auffängt, ein Paar keilförmige Transmissionsprismen, die im Strahlengang zwischen der Laserquelle und dem optischen Strahlablenker angeordnet sind, wobei die keilförmigen Transmissionsprismen einen keilförmigen Querschnitt in der Nebenabtastrichtung haben und einander entgegengesetzt angeordnet sind, und wobei ein keilförmiges Transmissionsprisma feststehend und das andere keilförmige Transmissionsprisma drehbar um eine Hauptachse senkrecht zur Ne­ benabtastrichtung angeordnet ist, und eine elektromagnetische Antriebseinheit, die das drehbare Transmissionsprisma um eine Hauptachse dreht.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat die elektromagnetische Antriebseinheit ein Joch, einen Prismenhalter, der mit einem elastischen Element drehbar um ei­ ne Hauptachse an dem Joch gelagert ist, und an dem das drehbare Transmissi­ onsprisma angeordnet ist, und eine Spule und einen Permanentmagneten, die an dem Prismenhalter und dem Joch jeweils angeordnet sind, wobei eine Dreh­ bewegung des Prismenhalters in der Vorwärts- und in der Rückwärtsrichtung um die Hauptachse mit elektromagnetischer Betätigung erzeugt wird. Das festste­ hende Transmissionsprisma ist an dem Joch oder einem damit verbundenen Bauteil befestigt.

Bei einer Weiterbildung ist das drehbare Transmissionsprisma in seinem dickeren Bereich teilweise weggeschnitten, so daß der Schwerpunkt des drehbaren Transmissionsprismas im wesentlichen auf der Hauptachse liegt, wobei die Hauptachse als Punkt und das drehbare Transmissionsprisma als keilförmiger Bereich erscheint.

Es ist von Vorteil, wenn die elektromagnetische Antriebseinheit das drehbare Transmissionsprisma in Übereinstimmung mit den Daten der ungleichmäßigen Bewegung des lichtempfindlichen Körpers antreibt.

Vorteilhafterweise hat der optische Strahlablenker einen Polygonspiegel, wobei die elektromagnetische Antriebseinheit das drehbare Transmissionsprisma unter Berücksichtigung der Neigungsdaten der reflektierenden Flächen des Poly­ gonspiegels antreibt.

Es ist außerdem von Vorteil, wenn das stationäre Transmissionsprisma und das drehbare Transmissionsprisma im wesentlichen denselben keilförmigen Quer­ schnitt haben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht einer Abtastpositionskorrekturvorrichtung eines optischen Abtastgerätes und einen Positionssensor für einen opti­ schen Durchlicht-Strahlablenker als ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Verbindungslinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Verbindungslinie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsansicht einer elektromagnetischen Antriebseinheit für die Abtastpositionskorrekturvorrichtung (optischer Durchlicht-Strahlablenker) von Fig. 1,

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsansicht eines Prismenhalters der Vorrichtung aus Fig. 5,

Fig. 7 eine perspektivische Explosionsansicht eines zusammengesetzten Blattfederkörpers (elastisches Element) mit dem Prismenhalter aus Fig. 6,

Fig. 8 eine perspektivische Explosionsansicht einer Kupplung zur Verbin­ dung des zusammengesetzten Blattfederkörpers aus Fig. 7,

Fig. 9 eine Draufsicht auf ein Ende einer Kupplung für eine Blattfeder nach Fig. 8,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines zusammengesetzten Blattfeder­ körpers nach Fig. 7 in zusammengesetztem Zustand,

Fig. 11 ein Blockdiagramm des Kontrollsystems für eine Abtastpositionskor­ rekturvorrichtung eines optischen Abtastgeräts und einen optischen Durchlicht-Strahlablenker mit einem Positionssensor nach der Erfin­ dung,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines optischen Mehrstrahlabtastgerä­ tes, bei dem eine Abtastpositionskorrekturvorrichtung und ein Posi­ tionssensor für einen optischen Durchlicht-Strahlablenker nach der Erfindung vorgesehen sind,

Fig. 13 eine Aufsicht auf Fig. 12,

Fig. 14 eine Schnittansicht entlang der Verbindungslinie XIV-XIV in Fig. 13,

Fig. 15 eine Draufsicht auf ein optisches System einer Vorrichtung nach Fig. 12, und

Fig. 16 eine schematische Ansicht des Strahlenganges eines feststehenden Transmissionsprismas und eines beweglichen Transmissionspris­ mas.

Ein optisches Abtastgerät mit einer Korrekturvorrichtung für die Abtastposition und einem Ortssensor nach der Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 12 bis 15 beschrieben.

Das abgebildete Ausführungsbeispiel wird bei einem Mehrstrahlabtastgerät ver­ wendet, bei dem acht Laserstrahlen gleichzeitig bewegt werden. Das heißt, acht Abtaststrahlen werden bei einem Abtastvorgang erzeugt. Im folgenden wird die Abtastrichtung der Abtaststrahlen als Hauptabtastrichtung bezeichnet. Eine Richtung senkrecht zu der Hauptabtastrichtung wird als Nebenabtastrichtung be­ zeichnet.

Eine optische Abtasteinheit mit einem optischen Abtastgerät ist in einem Gehäuse 1 angeordnet, das die Form eines im wesentlichen rechtwinkligen Parallelepipeds hat, wie in Fig. 12 gezeigt. Während die Abtasteinheit in Betrieb ist, wird die obere Öffnung des Gehäuses 1 von einem oberen Deckel 2 verschlossen.

Eine Lichtquelle 100 für die Abtasteinheit hat acht Laserblöcke 310a bis 310h, die an einer Trägerplatte 300 befestigt sind, Halbleiterlaser 101 bis 108, die an den jeweiligen Laserblöcken befestigt sind, Einkoppellinsen (nicht gezeigt), mit denen die von den Halbleiterlasern emittierten Laserstrahlen in die jeweiligen optischen Faserleiter 121 bis 128 aus Quarzglas eingekoppelt werden, und einen Faseranordnungsblock 130, an dem die acht optischen Faserleiter gehalten wer­ den. Wie in den Fig. 13 bis 15 gezeigt, sind dabei die auslaßseitigen Enden der optischen Faserleiter so angeordnet, daß acht punktförmige Lichtquellen gebildet werden. Die optischen Faserleiter 121 bis 128 sind an ihren einlaßseitigen Enden mit Faserhaltern 319a bis 319h gehalten, die an den Laserblöcken 310a bis 310h befestigt sind.

Das divergente Licht, das von dem Faseranordnungsblock 130 der Lichtquelle 100 emittiert wird, wird von einer Sammellinse 140 kollimiert, die mit einem zylin­ drischen Sammellinsenhalter 340 gehalten ist, und fällt durch einen Spalt 142 auf einen halbdurchlässigen Spiegel 144, der einen Strahlteiler bildet. Das Licht wird teilweise durch den halbdurchlässigen Spiegel 144 transmittiert, um Meßlicht si­ cherzustellen, und teilweise als Grundlicht von dem halbdurchlässigen Spiegel 144 reflektiert. Die Transmission des halbdurchlässigen Spiegels 144 ist im Be­ reich von 5 bis 10% gemittelt über P-polarisiertes Licht und S-polarisiertes Licht.

Das durch den halbdurchlässigen Spiegel 144 transmittierte Meßlicht fällt auf ei­ nen APC (automatische Leistungskontrolle) Signaldetektor 150, der eine Licht­ nachweisvorrichtung hat und eine Lichtkorrekturvorrichtung einer Lichtintensitäts­ kontrolleinheit. Der APC Signaldetektor 150 hat eine Kondensorlinse 151, die das durchgelassene Licht bündelt, einen Polarisationsstrahlteiler 153, der das durchgelassene Licht in zwei orthogonal zueinander polarisierte Lichtkomponen­ ten teilt, ein erstes lichtempfindliches APG Element 155, das die Lichtenergie der einen polarisierten Lichtkomponente nachweist, und ein zweites lichtempfindli­ ches APC Element 157, das die Lichtenergie der anderen polarisierten Lichtkom­ ponente nachweist. Das Ausgangssignal des APC Signaldetektors 150 dient zur Rückkopplungskontrolle der abgestrahlten Leistung der Halbleiterlaser 101 bis 108.

Das von dem halbdurchlässigen Spiegel 144 reflektierte Grundlicht wird durch einen elektromagnetisch betriebenen Durchlicht-Strahlablenker 60 mit einem drehbaren Transmissionsprisma 61 und einem festen Transmissionsprisma 62 transmittiert. Anschließend wird das Grundlicht zur Erzeugung eines linienförmi­ gen Bildes von einer Zylinderlinse 170, die nur in der Nebeneinleserichtung posi­ tive Brechkraft hat, auf eine Spiegelfläche eines Polygonspiegels 180 oder in dessen Nähe gebündelt. Zur Korrektur der Ortsabweichung des Lichtpunktes auf der einzulesenden Oberfläche in der Nebenabtastrichtung wegen einer unregel­ mäßigen Drehung der lichtempfindlichen Walze oder ähnlichem ist das drehbare Transmissionsprisma 61 des Durchlicht-Strahlablenkers 60 um eine Achse senk­ recht zur optischen Achse drehbar. Die Winkelstellung des drehbaren Trans­ missionsprismas 61 wird mit einem Ortssensors detektiert, der im folgenden be­ schrieben wird. Die Zylinderlinse 170 wird von einem zylindrischen Linsenhalter 361 (Fig. 12) gehalten und hat zwei Linsenelemente 171 und 173, die positive bzw. negative Brechkraft in der Nebenabtastrichtung haben, wie in Fig. 13 ge­ zeigt.

Wie aus Fig. 14 zu ersehen ist, wird der Polygonspiegel 180 mit einem am Ge­ häuse 1 angeordneten Polygonspiegelmotor 371 zu einer Drehung im Uhrzei­ gersinn angetrieben, wie durch einen Pfeil in Fig. 15 verdeutlicht wird. Der Poly­ gonspiegel 180 ist von der Außenluft mit einer Polygonspiegelabdeckung 373 abgeschirmt, die die Form eines Bechers mit einer Aussparung 373e hat, welche den Strahlengang definiert und mit einer Glasabdeckung 350 wie in Fig. 12 ge­ zeigt abgedeckt ist. Auf diese Weise wird von dem bei der Drehung des Poly­ gonspiegels 180 erzeugten Luftstroms kein pfeifendes Geräusch erzeugt. Gleichfalls kann keine Spiegelfläche durch Fremdstoffe wie Staub beschädigt werden, die andernfalls auf die Spiegelfläche stoßen würden.

Das Licht, das durch die Zylinderlinse 170 tritt, scheint durch die Glasabdeckung 375, wird von dem Polygonspiegel 180 reflektiert und abgelenkt und wieder durch die Glasabdeckung 375 nach außen emittiert. Über der Polygonspiegelabdeckung 373 ist ein Sensorblock 376 mit einem Polygonspiegelsensor (Indexsensor, nicht gezeigt) zum Erfassen einer Marke M auf der oberen Oberfläche des Polygonspiegels 180 angeordnet. Der Indexsensor erzeugt z. B. einen Puls für ei­ ne Drehung des Polygonspiegels 180.

Die reflektierende Fläche des Polygonspiegels 180 kann z. B. Oberflächenfehler, verursacht während des Fertigungsprozesses, in der Hauptabtastrichtung haben. Im allgemeinen ist das Ausmaß der Oberflächenfehler nicht identisch für alle Reflexionsflächen. Deshalb wird das Ausmaß der Oberflächenfehler jeder reflektie­ renden Fläche gemessen und vorteilhafterweise gespeichert. So kann die Strahl­ position oder die Lichtintensität abhängig von dem jeweiligen Fehlerausmaß einer jeden Reflexionsfläche dadurch korrigiert werden, daß die jeweils benutzte Reflexionsfläche durch das Ausgangssignal des Sensors identifiziert wird.

Das von dem Polygonspiegel 180 reflektierte Licht scheint durch eine fθ-Linse 190, die ein abbildendes optisches System bildet, und wird von einem Reflexionsspiegel 200 wie in Fig. 13 und 14 gezeigt auf die lichtempfindliche Walze 210 reflektiert, um darauf acht Lichtpunkte zu bilden. Die Lichtpunkte werden gleich­ zeitig in Übereinstimmung mit der Drehung des Polygonspiegels 180 bewegt, um acht Abtaststrahlen zu bilden, so daß die lichtempfindliche Walze 210 mit den acht Abtaststrahlen in einem Abtastvorgang abgetastet werden kann. Die fθ-Linse 190 hat ein erstes, zweites, drittes und viertes Linsenelement 191, 193, 195 und 197.

Die lichtempfindliche Walze 210 dreht sich in der Richtung R synchron mit der Bewegung der Abtastlichtpunkte, um ein elektrostatisches latentes Bild auf der lichtempfindlichen Walze 210 zu erzeugen. Das latente Bild wird mit bekannter Elektrofotografie auf ein (nicht gezeigtes) Papier übertragen.

In den Fig. 12 bis 15 ist die Achse a parallel zu der optischen Achse der fθ-Linse 190, und die Achsen b und c sind zueinander orthogonal in einer Ebene senk­ recht zur Achse a. die Achse b erstreckt sich in der Hauptabtastrichtung und die Achse c erstreckt sich in der Nebenabtastrichtung im Strahlengang zwischen dem Polygonspiegel 180 und dem Reflexionsspiegel 200.

Das durch die fθ-Linse 190 transmittierte Licht wird von einem synchronisieren­ den, signalnachweisenden optischen System 220 vor Erreichen der Zeichen­ ebene für jeden Abtastvorgang über jede reflektierende Fläche des Polygonspie­ gels detektiert. Das synchronisierende, signalnachweisende optische System 220 hat einen ersten Spiegel 221, der im Strahlengang zwischen der vierten Linse 197 der fθ-Linse 190 und dem Reflexionsspiegel 200 angeordnet ist, um das Licht vor der Zeichenebene zu reflektieren, einen zweiten und einen dritten Spiegel 223 und 225, die nacheinander das vom ersten Spiegel 221 reflektierte Licht ablen­ ken, und ein Lichtaufnahmeelement 230, das das vom dritten Spiegel 225 reflek­ tierte Licht empfängt. Das Lichtaufnahmeelement 230 ist an einer Position an­ geordnet, die optisch zu der lichtempfindlichen Walze 210 äquivalent ist. Die acht Abtaststrahlen fallen übereinstimmend mit dem Abtastvorgang nacheinander auf das Lichtaufnahmeelement 230, so daß das Lichtaufnahmeelement 230 für einen Abtastvorgang acht Pulse erzeugt. Nach dem Detektieren der Pulse werden Bild­ daten für eine Linie zur Antriebseinheit übertragen, die die Halbleiterlaser den Pulsen entsprechend betreibt. So wird das Bild nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach dem Detektieren der Pulse gespeichert.

Das Gehäuse 1 hat eine Zeichenöffnung 11, durch die das vom Reflexionsspiegel 200 abgelenkte Licht tritt. Die Zeichenöffnung 11 ist von einer Glasabdeckung 201 bedeckt.

Fig. 1 bis 10 zeigen den Durchlicht-Strahlablenker 60, der in dem oben beschrie­ benen Abtastgerät verwendet wird und einen Ortssensor hat.

Fig. 1 bis 4 zeigen ein Joch (Basisglied) 10 aus einem magnetischen Material mit einem zylindrischen Bereich 10C, in dem ein zylindrischer Prismenhalter 12 das daran befestigte drehbare Transmissionsprisma 61 hält.

Der Prismenhalter 12 ist elastisch mit einem elastischen Bauteil 22 gelagert, das den zylindrischen Bereich 10C und den Prismenhalter 12 verbindet, damit der Prismenhalter 12 um eine Schwingachse (Hauptachse oder Z-Achse) drehbar ist. Die Hauptachse Z verläuft senkrecht zum Strahlengang von dem halbdurchlässi­ gen Spiegel 144 zu dem Polygonspiegel 180.

Das von dem Prismenhalter 12 gehaltene drehbare Transmissionsprisma 61 hat einen einheitlichen keilförmigen Querschnitt in der Nebenabtastrichtung und seine Dicke steigt zum oberen Ende hin an. Das keilförmige Prisma 61 ist in einer Frontansicht nicht kreisförmig. Das Prisma 61 wird durch Wegschneiden eines oberen Teils eines kreisförmigen Prismas längs einer Schnittlinie 61' erzeugt. Die Position der Schnittlinie 61' wird so bestimmt, daß der Schwerpunkt des keilförmi­ gen Prismas 61 auf der Hauptachse Z liegt. Das keilförmige Prisma 61, das in der Frontansicht nicht kreisförmig ist, hat einen Schwerpunkt X auf der Hauptachse Z, die sich in dessen Längsrichtung in der Frontansicht erstreckt. In einem Schnitt, bei dem die Hauptachse Z durch einen Punkt und das Prisma 61 keilförmig dar­ gestellt ist, befindet sich der Schwerpunkt X auf der Hauptachse Z. Die Schnittli­ nie 61' des Prismas 61 verläuft parallel zur Hauptachse Z.

Das feste Transmissionsprisma 62 ist zusammen mit dem Joch 10 an der Ab­ deckung 14 befestigt. Wie aus Fig. 3 und 16 ersichtlich, hat das feste Transmis­ sionsprisma 62 den gleichen keilförmigen Querschnitt wie das drehbare Trans­ missionsprisma 61. Der Scheitelbereich des keilförmigen Prismas 62 ist dem Scheitelbereich des Prismas 61 entgegengesetzt angeordnet. Also steigt die Dicke des festen Transmissionsprismas 62 zu dessen unteren Ende in der Ne­ benabtastrichtung an. Wenn das Laserlicht durch die Prismen 61 und 62 mit identisch keilförmigem Querschnitt und aus demselben Material (Brechungsindex) transmittiert wird, die in entgegengesetzter Richtung angeordnet sind, wird die chromatische Aberration des ersten Prismas durch das zweite Prisma ausgeglichen. Damit ist der Durchlicht-Strahlablenker 60 frei von chromatischer Aberration.

Der Prismenhalter 12 hat an seinen äußeren Flächen zwei unabhängige Spulen 12C und 12D, die daran befestigt sind. Die identischen Spulen 12C und 12D sind symmetrisch auf einander abgewandten Seiten einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Mittelachse der Spulen ist und die Z-Achse einschließt.

Das Joch 10 hat auf der Innenseite des zylindrischen Bereiches 10D ein Paar geteilter Permanentmagnete 18 und 20, die daran befestigt sind und jeweils aus einem Paar teilkreisförmiger (teilringförmiger) Magnetsegmente bestehen. Die vorderen und hinteren Permanentmagnete 18 und 20 sind ähnlich wie die Spulen 12C und 12D auf abgewandten Seiten einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Mittelachse der Spulen ist und die Z-Achse einschließt. Ein Paar Permanent­ magnetsegmente 18 ist mit dem Magnethalter 16 an dem Joch 10 befestigt und hat entgegengesetzte Polaritäten. Ein Paar Permanentmagnetsegmente 20 hat gleichfalls entgegengesetzte Polaritäten. Eines der Magnetsegmente 18 oder 20 hat im inneren Randbereich eine Südpolarität (S-Polarität) und im äußeren Rand­ bereich eine Nordpolarität (N-Polarität). Das andere Magnetsegment 18 oder 20 hat im inneren Randbereich eine Nordpolarität (N-Polarität) und im äußeren Randbereich eine Südpolarität (S-Polarität). Folglich haben die vorderen und hinteren Permanentmagnete 18 und 20 zueinander entgegengesetzte Polaritäten und sind an abgewandten Seiten der Ebene senkrecht zu den Mittelachsen der Spulen 12C und 12D angeordnet, die die Z-Achse beinhaltet.

Mit der oben beschriebenen Polaritätsverteilung der Permanentmagnete wird der Prismenhalter 12 um die Achse Z in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung gedreht, wenn ein elektrischer Strom durch die Spulen 12C und 12D in zueinander entge­ gengesetzter Richtung fließt. Bei einer Drehung des Prismenhalters 12 um die Achse Z wird das Licht L, das auf das drehbare Transmissionsprisma 61 einfällt und davon gebrochen wird, abhängig vom Drehwinkel des Prismas abgelenkt. Weil der Schwerpunkt X des drehbaren Transmissionsprismas 61 auf der Haupt­ achse Z liegt, gibt es durch die Drehung des Prismenhalters 12 keinen Energie­ verlust. Weiterhin gibt es kein Ungleichgewicht in Bezug auf das Drehzentrum, und es tritt deshalb keine Schwingung wegen Ungleichgewicht auf. Deshalb kann der Prismenhalter genau und schnell eingestellt werden.

Weiterhin läßt sich die gegenseitige Induktion der Spulen reduzieren, wenn der elektrische Strom durch die Spulen 12C und 12D in zueinander entgegengesetz­ ter Richtung fließt. Außerdem neigt der Magnetkreis durch die Permanentmagne­ ten 18 und 20 und das Joch 10 nicht zur Sättigung, weil die Polaritäten der Per­ manentmagneten 18 und 20 entgegengesetzt sind, so daß die drehende Kraft auf den Prismenhalter 12 in derselben Richtung wirkt, wenn ein elektrischer Strom durch die Spulen 12C und 12D in zueinander entgegengesetzter Richtung fließt. Dadurch kann das Joch 10 (zylindrischer Bereich 10C) dünner gemacht sein.

Der Ortssensor ist so angeordnet, daß er die Winkelverstellung des drehbaren Transmissionsprismas 61 durch die Drehung des Prismenhalters 12 nachweist. Das drehbare Transmissionsprisma 61 hat eine Reflexionsschicht R (in Fig. 1 schraffiert), die die Oberfläche des dünneren Bereiches des Prismas 61 bedeckt und außerhalb (unter) der effektiven Fläche (Lasertransmissionsfläche) S ange­ ordnet ist. Das Gehäuse 50 hat zusammen mit dem Joch 10 einen Lichtsender 51, der den Laserstrahl schräg auf die Reflexionsschicht R abstrahlt, und einen Ein­ fallspositionsdetektor 55, der den Laserstrahl empfängt, der von dem Lichtsender ausgestrahlt und von der Reflexionsschicht R reflektiert worden ist. Der Sender 51 hat eine Laserdiode 52 und eine Kollimatorlinse 53, die den von der Laserdi­ ode 52 ausgesandten Laserstrahl kollimiert. Der Einfallspositionsdetektor 55 hat eine Kondensorlinse 56, die den von der Reflexionsschicht R reflektierten Laser­ strahl bündelt, und ein PSD (ortsempfindliche Einheit) 57, die das reflektierte Licht aufnimmt.

Der Sender 51 und der Positionsdetektor 55 sind so angeordnet, daß der von der Laserdiode 52 ausgesandte Laserstrahl an der Reflexionsschicht R des drehba­ ren Transmissionsprismas 61 reflektiert wird und auf das PSD 57 fällt. Die Ein­ fallsposition des Lichteinfalls auf das PSD 57 ohne einen elektrischen Strom durch die Spulen 12C und 12D gehört zu der Referenzposition des drehbaren Transmissionsprismas 61. Die Einfallsposition auf das PSD 57 ändert sich, wenn der elektrische Strom in entgegengesetzter Richtung durch die Spulen 12C und 12D fließt, um den Prismenhalter 12 und damit das drehbare Transmissionspris­ ma 61 um die Achse Z zu drehen. Die Änderung der Einfallsposition wird durch eine Änderung des Ausgangssignals des PSD 57 wiedergegeben. So kann eine Beeinträchtigung der Qualität durch unregelmäßige Drehung der lichtempfindlichen Walze 210 durch eine Rückkopplung des Ausgangssignals des PSD 57 auf z. B. ein Kontrollsystem für die Drehbewegung der lichtempfindlichen Walze 210 vermieden werden.

Es ist zu erwähnen, daß in diesem Ausführungsbeispiel die Reflexionsschicht R auf der Einfallsfläche des drehbaren Transmissionsprismas 61 angeordnet ist, die Reflexionsfläche R könnte aber ebenso an der Emissionsfläche angeordnet sein.

Fig. 11 zeigt eine Regeleinheit eines optischen Abtastgerätes mit einem Durch­ licht-Strahlablenker 60, der oben unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 15 be­ schrieben worden ist. In dem Gehäuse 1 sind die Elemente angeordnet, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 15 beschrieben worden sind. Das Licht läuft durch den Durchlicht-Strahlablenker 60, wird von dem Polygonspiegel 180 reflektiert, läuft dann durch die fθ-Linse 190 und wird von dem Reflexionsspiegel 200 auf die lichtempfindliche Walze 210 reflektiert. Der Polygonspiegelmotor 371 für den Polygonspiegel 180 ist mit dem Sensorblock 376 versehen, der wie oben beschrieben den Indexsensor hat, welcher für jede Drehung des Polygonspiegels 180 einen Puls (Hsync Signal) erzeugt. Die Größe der Neigung einer jeden Spie­ gelfläche des Polygonspiegels 180 wird gemessen und vorteilhafterweise in ei­ nem Speicher 63 als Neigungsdaten für jede Spiegelfläche gespeichert. Der ak­ tuelle Wert der Neigung der Spiegelfläche des Polygonspiegels 180, der für den Abtastvorgang benutzt wird, wird berechnet, und der Ausgabewert basiert auf den gespeicherten Neigungsdaten und dem Hsync Signal. Auf diese Weise wird der Spiegelkorrekturwert für den Polygonspiegel ermittelt.

Die Drehposition der lichtempfindlichen Walze 210 wird mit einem Impulsgeber 64 ermittelt, dessen Ausgangssignal zusammen mit dem ausgegebenen Schreib­ positionssignal (Zeichensignal) einer Druckerüberwachungseinheit 65 an eine Be­ rechnungseinheit 66 für den Korrekturwert der Prismaposition übertragen. Die Berechnungseinheit 66 für den Korrekturwert der Prismaposition berechnet den Korrekturwert (Winkelverschiebung) des drehbaren Transmissionsprismas 61. Auf diese Weise wird der Walzenkorrekturwert für die lichtempfindliche Walze ermit­ telt.

Eine Prismapositionsüberwachung 67 überwacht die Größe des elektrischen Stromes durch die Spulen 12C und 12D unter Berücksichtigung des Spiegelkor­ rekturwertes und des Walzenkorrekturwertes und überträgt ein Antriebssignal an den elektromagnetisch angetriebenen Durchlicht-Strahlablenker 60. Gleichzeitig empfängt die Prismapositionsüberwachung 67 ein Positionssignal des Prismas, das das von dem Sensor 51 emittierte und von der Reflexionsschicht R des drehbaren Transmissionsprismas 61 reflektierte Licht auf den Einfallspositions­ detektor 55 fallen läßt. Wenn es geringe Unregelmäßigkeiten der Drehbewegung der lichtempfindlichen Walze 210 gibt, wird der Winkel des drehbaren Transmis­ sionsprismas 61 durch die geschlossene Kontrollschleife so gesteuert, daß die Abtaststrahlen in der Nebenabtastrichtung bewegt werden.

Der Positionskorrekturwert auf der lichtempfindlichen Walze 210 in der Nebenab­ tastrichtung durch das drehbare Transmissionsprisma 61 ist ungefähr 1 µm und der Schwingwinkel des Abtaststrahls liegt im Bereich von 0,1 bis zu einigen Se­ kunden. Somit kann für einen Vielfarbdruck, bei dem die Druckqualität beträcht­ lich durch leichte Unregelmäßigkeiten in der Drehbewegung (leichte Positionsab­ weichungen) der lichtempfindlichen Walze beeinflußt werden, dieser Einfluß ein­ geschränkt werden. Weil der Sender 51 das drehbare Transmissionsprisma mit dem von der Kollimatorlinse 53 kollimierten Laserstrahl beleuchtet, kann die Winkelstellung des drehbaren Transmissionsprismas 61 korrekt bestimmt werden, auch wenn die Bewegung des drehbaren Transmissionsprismas 61 anders als die Drehung ausfällt, z. B. eine Verschiebung. Durch den Synergieeffekt mit dem PSD 57, das in dem Einfallspositionsdetektor 55 angeordnet ist, läßt sich eine hohe Auflösung und ein gutes Ansprechverhalten erzielen.

Die Einzelheiten des Durchlicht-Strahlablenkers 60, der das drehbare Transmis­ sionsprisma 61 antreibt, werden im folgenden an Hand der Fig. 5 bis 10 beschrie­ ben.

Das Grundelement 10 hat einen Fuß 10A und einen damit verbundenen aufrech­ ten Rahmenbereich 10B. Das Grundelement 10 dient als Befestigung, die benutzt werden kann, wenn es in einem optischen System eingebaut ist. Der ringförmige Rahmenbereich 10B hat eine kreisförmige Öffnung 10G. Der Prismenhalter 12 in Form eines kurzen Zylinders ist in der kreisförmigen Öffnung 10C des ringförmi­ gen Rahmenbereiches 10B (genauer in dem zylindrischen Bereich) angeordnet und ist an dem Rahmenbereich 10B mit einem elastischen Bauteil 22 befestigt.

Eine im wesentlichen rechtwinklige Abdeckung 14 kann an der Vorderseite des Grundelementes 10 angebracht werden. Die Abdeckung 14 hat in ihrem mittleren Bereich eine kreisförmige Öffnung 14A. Ein Permanentmagnethalter 16 kann am rückseitigen Ende des Grundelementes 10 angebracht werden. Der Halter 16 hat einen Halterkörper 16A in Form eines kurzen Zylinders und ein Paar Befesti­ gungsplatten 16B, die sich in radialer Richtung vom Halterkörper 16A aus er­ strecken. An dem Halterkörper 16A sind ein Paar geteilte Permanentmagnete 18 und 20 auf abgewandten Seiten einer Ebene angeordnet, die die Achse Z enthält und senkrecht zu den Mittelachsen der Spulen 12C und 12D ist. Die Polaritätsver­ teilung der Permanentmagnete 18 und 20 ist dieselbe wie die in Fig. 3 gezeigte. Eines der Magnetsegmente 18 oder 20 hat eine Südpolarität (S-Polarität) am in­ neren Randbereich und eine Nordpolarität (N-Polarität) am äußeren Randbereich. Das andere Magnetsegment 18 oder 20 hat eine Nordpolarität (N-Polarität) im in­ neren Randbereich und eine Südpolarität (S-Polarität) im äußeren Randbereich. Die Polaritäten der vorderen und der hinteren Permanentmagnete 18 und 20 sind demnach einander entgegengesetzt.

Die Befestigungsplatten 16B sind so angeordnet, daß der Magnethalter 16 an dem Rahmen 10B des Grundelementes 10 befestigt werden kann. Beim Befesti­ gen des Magnethalters 16 wird der Halterkörper 16A in der kreisförmigen Öffnung 10C des Rahmenelementes 10 aufgenommen, der die jeweils aus einem Paar Magnetsegmenten bestehenden Permanentmagnete 18 und 20 umgibt. Die Ab­ deckung 14 und der Halter 16 bestehen vorzugsweise aus demselben Material wie das Grundelement 10.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Prismenhalters 12, der ein Ablenkerhalteelement 12A in Form eines kurzen Zylinders hat. Das drehbare Transmissionsprisma 61 ist in dem Halteelement 12A angeordnet.

Wie Fig. 6 zeigt, hat das Halteelement 12A einen mittleren, polygonalen, flansch­ artigen Bereich 12A1 und Kragen 12A2 und 12A3 an voneinander abgewandten Enden des mittleren, flanschartigen Bereiches 12A1. Der Prismenhalter 12 hat Spulen 12C und 12D, die an den Kragen 12A2 und 12A3 des Halteelementes 12A angeordnet sind. Die Spulen 12C und 12D, durch die unabhängig ein elektrischer Strom fließen kann, wirken mit den Permanentmagneten 18 und 20 zusammen und arbeiten als Antrieb zum Betreiben des Prismenhalters 12. Die Spulen 12C und 12D sind in Fig. 6 ringförmig und können aus Leitungen gemacht sein, die in Form eines Ringes gewickelt sind. In den Figuren sind keine Anschlußleitungen für die Stromversorgung der Spulen 12C und 12D gezeigt.

Der Prismenhalter 12 hat außerdem Blattfederkupplungen 12E, die an diametral einander abgewandten Seiten des mittleren flanschartigen Bereiches 12A1 des Ablenkerhalterelementes 12A angeordnet sind. In Fig. 6 ist nur eine Kupplung 12E gezeigt. Die Kupplungen 12E haben jeweils einen gesicherten Kupplungsbe­ reich 12E1, der am mittleren flanschartigen Bereich 12A1 befestigt ist, und einen abnehmbaren Kupplungsbereich 12E2, der abnehmbar an dem gesicherten Kupplungsbereich 12E1 angeordnet ist.

Der zusammengesetzte Blattfederkörper (elastisches Element) 22 ist mit jeder Kupplung 12E verbunden. Der zusammengesetzte Blattfederkörper 22 hat vier Blattfederelemente 22A im gezeigten Ausführungsbeispiel. Wie aus Fig. 7 er­ sichtlich, hat eine im wesentlichen H-förmige Platte einen Schlitz 24, der die Platte in zwei gleiche Hälften teilt, die an ihrem einen Ende verbunden sind, so daß ein Paar Blattfederelemente 22A gebildet wird. Zwei dieser im wesentlichen H-förmigen Platten sind in Ebenen orthogonal zueinander angeordnet, und die Schlitze greifen ineinander. Auf diese Weise kann man den zusammengesetzten Blattfederkörper (elastisches Element) 22 wie in Fig. 8 gezeigt erhalten, bei dem die vier Blattfederelemente 22A um die Längsachse des Schlitzes 24 mit gleichem Winkelabstand von 90° angeordnet sind.

Eine zweite Blattfederkupplung 26 ist wie aus Fig. 5 ersichtlich an dem vom Prismenhalter 12 abgewandten Ende der ersten Blattfederkupplung 12E ange­ ordnet. Die zweite Blattfedernkupplung 26 hat einen gesicherten Kupplungsbe­ reich 26 ₁, der an dem Rahmenbereich 10B des Grundelementes 10 befestigt ist, und einen abnehmbaren Kupplungsbereich 26 ₂, der abnehmbar an dem gesi­ cherten Kupplungsbereich 26 ₁ angeordnet ist. Die zweite Blattfederkupplung 26 ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie die erste Blattfederkupplung 12E mit der Ausnahme, daß der gesicherte Kupplungsbereich 26 ₁ einen Befestigungsblock 28 mit einer durchgehenden Bohrung hat.

Wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, hat der gesicherte Kupplungsbereich 26 ₁ einen kurzen röhrenförmigen Schaft 26A, der von dem Befestigungsblock 28 vorsteht und vier Vorsprünge 26B hat, die von dem freien Ende des röhrenförmigen Schaftes 26A ausgehen. Die vier Vorsprünge 26B sind auf einem Kreisumfang um die Mittelachse des röhrenförmigen Schaftes 26A mit einem gleichen Winkelab­ stand von 90° zueinander angeordnet. Jeder der Vorsprünge 26B hat einen seg­ mentförmigen Querschnitt, wie aus Fig. 8 zu ersehen ist. Der Schaftbereich 26A hat an seinen Außenflächen zwei ebene Bereiche 26C diametral voneinander abgewandt. In Fig. 8 ist nur ein ebener Bereich 26C gezeigt.

Der abnehmbare Kupplungsbereich 26 ₂ hat die Form eines kurzen röhrenförmi­ gen Schaftes 26D, dessen Durchmesser größer ist als der des röhrenförmigen Schaftes 26A, so daß der röhrenförmige Schaft 26A lose in dem Schaftbereich 26D befestigt werden kann. Der Schaftbereich 26D hat vier Vorsprünge 26E, die von einem seiner Enden ausgehen. Die vier Vorsprünge 26E sind auf einem Kreisumfang um die Mittelachse des röhrenförmigen Schaftes 26D mit einem Winkelabstand von 90° zueinander angeordnet. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, hat je­ der der Vorsprünge 26E einen segmentförmigen Querschnitt. Der Schaftbereich 26D hat an seinen Außenseiten zwei Paar ebene Bereiche 26F und 26G, die ein­ ander diametral abgewandt sind, wie Fig. 9 zeigt. In Fig. 8 sind nur ein ebener Be­ reich 26F und ein ebener Bereich 26G gezeigt.

Wie aus Fig. 9 ersehen werden kann, haben die ebenen Bereiche 26F und 26G jeweils Gewindebohrungen 26H und 26I. Jedes Paar Gewindebohrungen 26H oder 26I weicht in entgegengesetzter Richtung zur Längsmittelachse des Schaft­ bereiches 26D ab. Bei dem Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 8 und 9 darge­ stellt ist, ist die Gewindebohrung 26H in dem ebenen Bereich 26F, wie sie in Fig. 8 erscheinen, gegen den Uhrzeigersinn verschoben, wenn man den Schaftbe­ reich 26D von der Seite der vier Vorsprünge 26E betrachtet. Ebenso ist die Ge­ windebohrung 26H in dem anderen ebenen Bereich 26F (Fig. 9), die dem zuerst genannten ebenen Bereich 26F diametral abgewandt angeordnet ist, gegen den Uhrzeigersinn verschoben. Dasselbe gilt für das Paar Gewindebohrungen 26I in dem Paar ebenen Bereichen 26G, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist.

Wenn ein Paar Schrauben 30 (Fig. 8) in zueinander gehörige Gewindebohrungen 26H geschraubt werden, nachdem der abnehmbare Kupplungsbereich 26 ₂ mit dem gesicherten Kupplungsbereich 26 ₁ durch Eingriff der Vorsprünge 26B mit den Vorsprüngen 26E gemäß Fig. 9 verbunden ist, liegen die vorderen Enden der Schrauben 30 an den ebenen Bereichen 26C des gesicherten Kupplungsbe­ reiches 26 ₁ an. Durch ein weiteres Festziehen der Schrauben 30 wirkt eine dre­ hende Kraft in entgegengesetzte Richtungen auf den gesicherten Kupplungsbe­ reich 26 ₁ und den abnehmbaren Kupplungsbereich 26 ₂, so daß die Eingriffsflä­ chen benachbarter Vorsprünge 26B und 26E gegeneinander gepreßt werden. Wird der oben genannte Festschraubvorgang des Paares Schrauben 30 ausge­ führt, während die Enden der Federelemente 22A des zusammengesetzten Blatt­ federkörpers 22 zwischen benachbarten Vorsprüngen 26B und 26E gehalten werden, wird der zusammengesetzte Blattfederkörper 22 an der Blattfederkupp­ lung 26 befestigt. Wie bereits erwähnt, ist der Aufbau der Blattfederkupplung 26 gleich dem der Blattfederkupplung 12E, und folglich wird der zusammengesetzte Blattfederkörper 22 in ähnlicher Weise an der Blattfederkupplung 12E befestigt wie an der Blattfederkupplung 26.

Der Aufbau des Prismenhalters 12 ist in Fig. 5 gezeigt, wobei jeder zusammenge­ setzte Blattfederkörper 22 an einem Ende an dem Paar Blattfederkupplungen 12E und an dem anderen Ende an dem Paar Blattfederkupplungen 26 befestigt ist. Bolzen 32 werden durch die durchgehenden Bohrungen in den Befestigungs­ blöcken 28 der gesicherten Kupplungsbereiche 26 ₁ der Blattfedernkupplungen 26 gesteckt und in diametral im Rahmen 10B des Grundelementes 10 gegenüber­ liegende Gewindebohrungen 10D geschraubt. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, sind die Gewindebohrungen 10D in eingesenkten Bereichen des Rahmenbereiches 10B so ausgebildet, daß die Befestigungsblöcke 28 von den zugehörigen eingesenkten Bereichen aufgenommen werden können, wenn die Befestigungs­ blöcke 28 mit den Bolzen 32 befestigt sind.

Somit wird der Prismenhalter 12 mit einem Paar zusammengesetzten Blattfeder­ körpern 22 am Rahmenbereich 10B des Grundelementes 10 gehalten. Auf diese Weise kann der Prismenhalter 12 sehr einfach um die Längsmittelachse der Blattfederkupplungen 12E und 26 gedreht werden, insbesondere um die Längs­ mittelachse der zusammengesetzten Blattfederkörper 22. Bei den in Fig. 10 ge­ zeigten zweidimensionalen Koordinaten, bei denen der Ursprung in der Mitte des zusammengesetzten Blattfederkörpers 22 liegt, ein Paar Blattfederelemente 22A in der X-Z-Ebene und das andere Paar Blattfederelemente 22A in der Y-Z-Ebene liegt, ist die Federung (α) um die X-Achse im wesentlichen gleich der Federung (β) um die Y-Achse und beträchtlich größer als die Federung (γ) um die Z-Achse. Die kleine Federkraft (γ) wird mit dem zusammengesetzten Blattfederkörper 22 nur um die Z-Achse erzielt.

Wenn ein elektrischer Strom durch die Spulen 12G und 12D des Prismenhalters 12 in dem Magnetfeld der zwei Paar geteilten Permanentmagnetsegmente 18 und 20 fließt, erfährt der Prismenhalter 12 eine drehende Kraft um die Z-Achse gemäß der Regel der linken Hand. Die Richtung der Drehung hängt von der Richtung ab, in der der Strom durch die Spulen 12G und 12D fließt. Damit ist die Z-Achse die Drehachse des Prismenhalters 12, insbesondere die Hauptachse.

Wie aus dem Vorangegangenen ersichtlich ist, kann mit einem zusammengesetz­ ten Blattfederkörper 22, wie oben beschrieben, der Prismenhalter 12 nur um die Hauptachse (Z-Achse) stabil drehen, weil nur um die Hauptachse (Z-Achse) des Prismenhalters 12 eine geringe Federkraft auftritt. Wenn demnach eine äußere Krafteinwirkung, wie z. B. eine äußere Schwingung, an dem optischen Strahlablenker während des Betriebs des Prismenhalters 12 angreift, kann sich letzterer nur stabil um seine Hauptachse (Z-Achse) drehen.

Insbesondere ist es möglich, das Auftreten einer gekoppelten Schwingung des Prismenhalters 12 wirkungsvoll zu verhindern, weil der Schwerpunkt X des dreh­ baren Transmissionsprismas 61 (im speziellen der Schwerpunkt des Prismenhal­ ters 12) auf der Hauptachse (Z-Achse) liegt.

Wie oben beschrieben, ist das drehbare Transmissionsprisma 61 nach der Erfin­ dung drehbar mit einem elastischen Element an einem Joch (Grundelement 10) gelagert, und hat einen Bereich außerhalb der effektiven Fläche (Fläche der La­ serstransmission), der mit einer Reflexionsschicht beschichtet ist. Das Grund­ element 14 bildet mit dem Joch eine Einheit und hat einen Sender (Laserdiode 52 und Kollimatorlinse 53) zum Aussenden des kollimierten Strahles auf die Reflexionsschicht und den Einfallspositionsdetektor (Kondensorlinse 56 und PSD 57), der zur Bestimmung des Einfallsortes das von der Reflexionsschicht reflek­ tierte Licht empfängt. Somit kann die Position des drehbaren Transmissionspris­ mas 61 mit einem einfachen Nachweismechanismus leicht bestimmt werden. Der Sender und der Einfallspositionsdetektor kann auch an dem Joch angeordnet sein. Ein Durchlicht-Strahlablenker mit einem Positionssensor nach der Erfindung kann bei einem anderen Apparat als dem Abtastgerät des gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiels verwendet werden.

Außerdem hat das drehbare Transmissionsprisma 61 nach der Erfindung in der Nebenabtastrichtung einen keilförmigen Querschnitt und ist im Strahlengang zwischen der Laserquelle und dem Polygonspiegel 180 angeordnet. Das ebenso keilförmige feste Transmissionsprisma 62 ist in zu dem drehbaren Transmissi­ onsprisma entgegengesetzter Richtung im Strahlengang angeordnet. Mit dieser Anordnung kann nicht nur die Abtastposition in der Nebenabtastrichtung durch eine Drehung des drehbaren Transmissionsprismas 61 um die Achse senkrecht zur Abtastrichtung korrigiert werden, sondern es kann auch die chromatische Aberration durch das feste Transmissionsprisma verhindert oder eingeschränkt werden.

Wenn man einen Positionssensor bei einem Durchlicht-Strahlablenker mit einem Prisma nach der Erfindung verwendet, läßt sich die Position des Prismas zuver­ lässig bestimmen. Zudem läßt sich mit einer Abtastpositionskorrekturvorrichtung nach der Erfindung die Abtastposition in der Nebenabtastrichtung mit dem Durch­ licht-Strahlablenker korrigieren. Außerdem hat man bei der Entwicklung des Auf­ baus einer optischen Abtasteinheit eine größere Freiheit, weil das Auftreten der chromatischen Aberration eingeschränkt wird.

Claims (10)

1. Positionssensor für einen optischen Durchlicht-Strahlablenker mit einem Prismenhalter, der mit einem elastischen Element drehbar um eine Haupt­ achse an einem Joch angeordnet ist, einem keilförmigen Transmissi­ onsprisma, das an dem Prismenhalter zur Transmission und Brechung von Licht angeordnet ist, einer Spule und einem Permanentmagneten, die an dem Prismenhalter und dem Joch jeweils angeordnet sind, um eine Drehbe­ wegung des Prismenhalters in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um die Hauptachse durch einen elektromagnetischen Vorgang zu erzeugen, einer Reflexionsschicht, die auf die Oberfläche eines anderen Bereiches des keilförmigen Transmissionsprismas geschichtet ist, als des Transmissions­ bereiches, durch den das Licht scheinen kann, einem Lichtsender zum Aussenden von kollimiertem Licht auf die Reflexionsschicht, und mit einem Einfallspositionsdetektor zum Empfangen des an der Reflexionsschicht re­ flektierten Lichtes und zum Bestimmen der Einfallsposition des Lichtes dar­ auf.

2. Positionssensor für einen optischen Durchlicht-Strahlablenker nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht auf dem dünneren Bereich des keilförmigen Transmissionsprismas ausgebildet ist.

3. Positionssensor für einen optischen Durchlicht-Strahlablenker nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dickere Bereich des keilförmigen Transmissionsprismas teilweise weggeschnitten ist, so daß der Schwerpunkt des keilförmigen Transmissionsprismas im wesentlichen mit der Hauptachse übereinstimmt, wobei die Hauptachse als ein Punkt er­ scheint und das keilförmige Transmissionsprisma als ein keilförmiger Be­ reich, und daß die Reflexionsschicht auf der Einfalls- oder Austrittsfläche des dünneren Bereiches des keilförmigen Transmissionsprismas auf der dem weggeschnittenen Bereich abgewandten Seite angeordnet ist.

4. Positionssensor für einen optischen Durchlicht-Strahlablenker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Licht­ sender eine Laserdiode und eine Kollimatorlinse hat, die das von der Laserdiode emittierte Licht kollimiert, und daß der Einfallspositionsdetektor eine Kondensorlinse und einen optischen Positionsdetektor hat.

5. Abtastpositionskorrekturvorrichtung für ein optisches Abtastsystem mit einer Laserquelle, deren Ausgangssignal in Übereinstimmung mit den Zeichenda­ ten verändert wird, einem optischen Strahlablenker, der das von der Laser­ quelle emittierte Laserlicht in einer Hauptabtastrichtung bewegt, einem licht­ empfindlichen Körper, der in einer Nebenabtastrichtung senkrecht zur Hauptabtastrichtung angetrieben wird, und der das in der Hauptabtastrich­ tung bewegte Laserlicht empfängt, einem Paar im Strahlengang zwischen der Laserquelle und dem optischen Ablenker angeordneter keilförmiger Transmissionsprismen, die in der Nebenabtastrichtung einen keilförmigen Querschnitt haben und entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, wobei eines der keilförmigen Transmissionsprismen feststehend und das andere keilförmige Transmissionsprisma drehbar um eine Hauptachse senkrecht zur Nebenabtastrichtung ist, und mit einer elektromagnetischen Antriebseinheit, die das drehbare Transmissionsprisma um die Hauptachse dreht.

6. Abtastpositionskorrekturvorrichtung für ein optisches Abtastsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische An­ triebseinheit ein Joch, einen Prismenhalter, der mit einem elastischen Ele­ ment drehbar um die Hauptachse an dem Joch gelagert ist, und an dem das drehbare Transmissionsprisma angeordnet ist, und eine Spule und einen Permanentmagneten hat, die an dem Prismenhalter und an dem Joch jeweils angeordnet sind und die mit elektromagnetischer Wechselwirkung eine Drehbewegung des Prismenhalters in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um die Hauptachse hervorrufen, wobei das feststehende Transmissionsprisma an dem Joch oder einem damit verbundenen Teil angeordnet ist.

7. Abtastpositionskorrekturvorrichtung für ein optisches Abtastsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Transmis­ sionsprisma in seinem dickeren Bereich teilweise weggeschnitten ist, so daß der Schwerpunkt des drehbaren Transmissionsprismas im wesentlichen gleich dessen Hauptachse ist, wobei die Hauptachse als Punkt und das drehbare Transmissionsprisma als keilförmiger Schnitt erscheint.

8. Abtastpositionskorrekturvorrichtung für ein optisches Abtastsystem nach ei­ nem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektroma­ gnetische Antriebseinheit das drehbare Transmissionsprisma in Überein­ stimmung mit den Daten der unregelmäßigen Bewegung des lichtempfindli­ chen Körpers antreibt.

9. Abtastpositionskorrekturvorrichtung für ein optisches Abtastsystem nach ei­ nem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Ablenker einen Polygonspiegel hat, und daß die elektromagnetische An­ triebseinheit das drehbare Transmissionsprisma in Übereinstimmung mit den Neigungsdaten der reflektierenden Flächen des Polygonspiegels antreibt.

10. Abtastpositionskorrekturvorrichtung für ein optisches Abtastsystem nach ei­ nem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Transmissionsprisma und das drehbare Transmissionsprisma im we­ sentlichen denselben keilförmigen Querschnitt haben.