DE2365916C2

DE2365916C2 - Device for line-by-line recording of information in an electrical signal on a scanned light-sensitive medium

Info

Publication number: DE2365916C2
Application number: DE19732365916
Authority: DE
Inventors: David E. Menlo Park Calif. Damouth; Robert P. Campbell Calif. Kowalski; Gary K. Saratoga Calif. Starkweather
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1972-11-27
Filing date: 1973-09-28
Publication date: 1984-09-13
Also published as: DE2365916A1; JPS4984518A; DE2349000A1; DE2365917A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zeilenweisen Aufzeichnen von Informationen in einem elektrischen Signal auf ein abgetastetes lichtempfindliches Medium, mit einer einen Lichtweg definierenden Lichlstrahlenquellc, einem in dem Lichtweg angeordneten Modulator zum Modulieren des Lichtstrahls entsprechend dem elektrischen Signal, einer Einrichtung zum Fokussieren des Lichtstrahls entsprechend einem Punkt auf dem lichtempfindlichen Medium, einer Abtasteinrichtung zum abtastenden Führen des Lichtpunktes über das Medium mit einer ungleichförmigen Abtastgeschwindigkeit, wobei die Abtastgeschwindigkeit eine bekannte Funktion der Zeit ist, und mit einer Einrichtung zum Kompensieren von Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit des abtastenden Lichtstrahls, die eine Delektorvorrichtung zur Erfassung wenigstens einer Position des Lichtstrahls relativ zum Aufzeichnungsmedium und Mittel zur zeitgesteuerten Bereitstellung der Modulationsinformationen umfaßt, wobei diese Mittel einen steuerbaren Taktgeber enthalten, dessen Ausgangsimpulse eine von der momentanen Abtastgeschwindigkeit abhängige Frequenz aufweisen, und wobei der Taktgeber die Mittel zur zeitgesteuerten Bereitstellung der Modulationsinformationen derart ansteuert, daß sich die Datenübertragungsgeschwindigkeit zum Modulator proportional zur Punktgeschwindigkeit ändert.The invention relates to a device for line-by-line recording of information in an electrical device Signal to a scanned light-sensitive medium, with a light beam source defining a light path, a modulator arranged in the light path for modulating the light beam accordingly the electrical signal, means for focusing the light beam corresponding to a point on the light-sensitive medium, a scanning device for scanning the light point across the medium at a non-uniform scanning speed, the scanning speed being a is known function of time, and with a facility to compensate for changes in the scanning speed of the scanning light beam, the one Detector device for detecting at least one position of the light beam relative to the recording medium and means for providing the modulation information in a timed manner, said means contain a controllable clock whose output pulses one of the current scanning speed have dependent frequency, and wherein the clock generator has the means for timed provision controls the modulation information in such a way that the data transmission speed changes to the modulator in proportion to the point velocity.

Eine derartige Vorrichtung zum zeilenweisen Aufzeichnen von Informationen in einem elektrischen Signal auf ein abgetastetes lichtempfindliches Medium ist aus der US-PS 33 89 403 bekannt. Bei diesem bekannten System ist im Bereich des Aufzeichnungsmediums ein sogenannter Zeitbalken angeordnet, der in Richtung der Abtastzeile aufeinanderfolgende Schlitze aufweist. Dieser Zeitbalken dient zur Synchronisation mit der nicht konstanter. Abtastgeschwindigkeit und es ist dabei erforderlich, daß von einer Lichtquelle zwei Lichtstrahlen abgeieitet werden, von denen der eine Lichtstrahl mit den Modulationsinformationen moduliert wird, wu:irend der zweite Lichtstrahl zur Synchronisation dient bzw. den Zeitbalken abtastet. Dabei überstreicht der zweite Lichtstrahl bei jeder zeilenmäßigen Abtastung des ersten Lichtstrahles den Zeitbalken, wobei Licht durch die Schlitze des Zeitbalkens hindurchgelangt und von einer Fotodiode aufgefangen wird. Am Ausgang der Fotodiode erscheinen daher Spannungsimpulse, die dazu dienen einen Zeitsteuergenerator anzusteuern. Die in dem Zeitsteuergenerator aufgearbeiteten Synchronisierungsimpulse dienen dazu ein Schieberegister taktmäßig anzusteuern, um die in diesem Schieberegister gespeicherten Modulationsinformationen zu einem Videoverstärker auszulesen und der Modulationseinrichtung zuzuführen.Such a device for line-by-line recording of information in an electrical signal on a scanned photosensitive medium is known from US Pat. No. 3,389,403. With this well-known System, a so-called time bar is arranged in the area of the recording medium, which extends in the direction of the Scan line having successive slots. This time bar is used for synchronization with the not more constant. Scanning speed and it is necessary that two light beams from a light source derived from which the one light beam is modulated with the modulation information, wu: irend the second light beam is used for synchronization or scans the time bar. The sweeps over second light beam the time bar with each line-wise scanning of the first light beam, whereby light passes through the slits of the time bar and is picked up by a photodiode. At the exit voltage pulses therefore appear on the photodiode, which serve to control a timing generator. The synchronization pulses processed in the timing generator are used by a shift register to control clockwise in order to convert the modulation information stored in this shift register to a Read video amplifier and feed it to the modulation device.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Vorrichtung zum zeilenweisen Aufzeichnen von Informationen der eingangs definierten Art derart zu verbessern, daß sowohl für die Aufzeichnung als auch für die Synchronisation zwischen der Aufzeichnungsbewegung und der Zulieferung der Modulationsinformationen nur ein einziger Lichtstrahl verwendet zu werden braucht und dennoch eine verzerrungsfreie Aufzeichnung mit großer Zuverlässigkeit ermöglicht wird.The object on which the invention is based is to provide the device for line-by-line recording to improve information of the type defined above in such a way that both for the recording and only a single light beam is used for the synchronization between the recording movement and the delivery of the modulation information are needed and still enable distortion-free recording with great reliability will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich ein Funktionsgenerator vorgesehen ist, der eine dem momentanen Wert der Punktgeschwindigkeit in einer Abtastzeile entsprechende oder angenäherte Funktionsspannung erzeugt und durch die Detektorvorrichtung triggerbar ist, und daß durch diesen Funktionsgenerator eine dessen Funktionsspannung proportionale Steuerung der Taktfrequenz des Taktgebers erfolgt. This object is achieved according to the invention in that a function generator is also provided, the one corresponding to or approximated to the instantaneous value of the dot velocity in a scanning line Functional voltage generated and triggered by the detector device, and that by this function generator a control of the clock frequency of the clock generator proportional to the functional voltage takes place.

Bei der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung h5 wird somit ohne die Verwendung eines Referenzstrahls konstanter Intensität und eines unterteilten Lichtbalkcns über einen einfachen Detektor mittels eines elektronischen Funktionsgenerator bei vorbekannter zeit-In the device according to the present invention, h5 is thus made without the use of a reference beam constant intensity and a subdivided light bar via a simple detector by means of an electronic function generator with previously known time

licher Änderung der Abtastgeschwindigkeit eine kornpensatorische Steuerung des Informationsflusses ermöglicht Licher change in the scanning speed is a compensatory one Control of the flow of information enables

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprächen. Particularly advantageous refinements and developments of the invention emerge from the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigtIn the following the invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawing It shows

Fig. 1 eine isometrische Darstellung einer Ausführungsform eines Abtastsystems mit wanderndem Lichtpunkt, Fig. 1 is an isometric representation of an embodiment a scanning system with a moving light point,

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Schaltung mit Merkmalen nach der Erfindung,F i g. 2 shows a block diagram of a circuit with features according to the invention,

F i g. 3 eine isometrische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Abtastsystems mit wanderndem Lichtpunkt,F i g. 3 is an isometric view of an alternate embodiment of the scanning system with walking Point of light,

F i g. 4 ein Schaltbild einer Einrichtung zum Starten und Stoppen der Abtasteinrichtung, undF i g. 4 is a circuit diagram of a device for starting and stopping the scanning device, and

Fig.5 ein Schaltbild einer alternativen Einrichtung zum Starten und Stoppen der Abtasteinrichtung.5 shows a circuit diagram of an alternative device for starting and stopping the scanning device.

In F i g. 1 ist eine Ausführungsform eines Abtastsystems mit wanderndem Lichtpunkt gezeigt. Eine Lichtquelle 1 gibt den ursprünglichen Lichtstrahl zur Verwendung in dem Abtastsystem ab. Die Lichtquelle 1 ist vorzugsweise ein Laser, welcher einen parallelen Strahl monochromatischen Lichts erzeugt, der leicht durch einen Modulator 4 entsprechend der in einem Videosignal enthaltenen Information moduliert werden kann.In Fig. 1 is one embodiment of a scanning system shown with moving light point. A light source 1 gives the original light beam for use in the scanning system. The light source 1 is preferably a laser which has a parallel beam monochromatic light is generated which is easily generated by a modulator 4 corresponding to that in a video signal contained information can be modulated.

Der Modulator 4 kann ein beliebiger elektrooptischer Modulator zum Festhalten der Videoinformation in Form eines modulierten Lichtstrahls 6 im Ausgang des Modulators 4 sein. Der Modulator 4 kann z. B. eine Pockel'sche Zelle sein, welche ein Kaliumdihydrogenphosphatkristall enthält, dessen Brechungsindex durch Anlegen einer des Videosignals darstellenden sich ändernden Spannung periodisch geändert wird. Das Videosignal kann eine Information entweder in Form einer binären Pulscodemodulation oder einer Breitband-Frequenzcodemodulation enthalten. In jedem Fall wird mit Hilfe des Modulators 4 die Information in dem Videosignal durch den modulierten Lichtstrahl 6 dargestellt The modulator 4 can be any electro-optical modulator for capturing the video information in Be in the form of a modulated light beam 6 in the output of the modulator 4. The modulator 4 can, for. Legs Pockel's cell, which is a potassium dihydrogen phosphate crystal whose refractive index changes by applying a signal representing the video signal Voltage is changed periodically. The video signal can be information either in the form of a binary pulse code modulation or broadband frequency code modulation. In any case it will with the aid of the modulator 4, the information in the video signal is represented by the modulated light beam 6

In dieser Ausführungsform steht die Drehachse des Polygons 16 senkrecht zu der Ebene, in welcher sich der Lichtstrahl 6 bewegt. Die Schrägflächen des Polygons 16 sind verspiegelte Oberflächen, um jedes ajf sie fallende beleuchtende Licht zu reflektieren. Mit der Drehung des Polygons 16 werden ein Paar Lichtstrahlen 22 von den entsprechenden beleuchteten Schrägflächen reflektiert und durch einen Abtastwinkel zum Abtasten mit wanderndem Lichtpunkt gedreht. Alternativ ließe sich eine Abtastung mit wanderndem Lichtpunkt durch jede andere geeignete Vorrichtung erhalten, z. B. durch verspiegelte piezoelektrische Kristalle oder ebene reflektierende Spiegel, welche hin- und herschwingend angetrieben werden.In this embodiment, the axis of rotation of the polygon 16 is perpendicular to the plane in which the Light beam 6 moves. The sloping surfaces of the polygon 16 are mirrored surfaces, around each of which they fall reflecting illuminating light. As the polygon 16 rotates, a pair of light rays 22 become reflected from the corresponding illuminated inclined surfaces and through a scanning angle for scanning rotated with moving light point. Alternatively, scanning with a moving point of light could be carried out any other suitable device, e.g. B. by mirrored piezoelectric crystals or flat reflective Mirrors that are driven to swing back and forth.

Der Lichtstrahl 6 wird von dem Spiegel 8 zu einer Linse 10 in Form einer Doppellinse reflektiert. Die Linse 10 kann eine beliebige Linse, vorzugsweise aus zwei Elementen sein, welche so mit Abstand zueinander angeordnet sind, daß die äußeren gekrümmten Oberflächen symmetrisch zu den ebenen inneren Flächen vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die inneren Flächen der Linse 10 miteinander verklebt, um eine gemeinsame Kontaktzone zu bilden. Es versteht sich, daß die Elemente mit Abstand und dazwischen vorgesehener Flüssigkeit angeordnet sein können. Die Linse 10 muß entweder einen virtuellen oder reellen axialen Punkt des Lichtstrahles 6 über einen Brennpunkt z. B. auf der entgegengesetzten Seite der Linse 10 als reelles Bild abbilden. Im Brennpunkt divergiert der Lichtstrahl 6, um dadurch einen Strahl 12 zu bilden, welcher mehr als ausreichend ist um auf eine gegebene schräge Fläche des abtastenden Polygons 16 aufzutreffen.The light beam 6 is reflected by the mirror 8 to a lens 10 in the form of a double lens. The Lens 10 can be any lens, preferably made of two elements, which are so arranged at a distance from one another are that the outer curved surfaces are provided symmetrically to the flat inner surfaces are. Preferably, the inner surfaces of the lens 10 are glued together to form a common To form contact zone. It will be understood that the elements are spaced and fluid therebetween can be arranged. The lens 10 must have either a virtual or a real axial point of the Light beam 6 over a focal point z. B. on the opposite Image the side of the lens 10 as a real image. The light beam 6 diverges at the focal point thereby forming a beam 12 which is more than sufficient to hit a given inclined surface of the scanning polygon 16 to meet.

Mit einem Abstand S₂ zu der vorderen beleuchteten Schrägfläche des Polygons 16 ist eine abbildende LinseAt a distance S ₂ from the front illuminated inclined surface of the polygon 16 is an imaging lens

ίο 18 angeordnet. Die Linse 18 hat einen Durchmesser D und arbeitet mit dem divergierenden Strahl 12 zusammen, um einen konvergierenden Strahl 21 zu erhalten, welcher die gewünschten Schrägflächen beleuchtet wodurch entsprechende Strahlen 22 über eine positive zylindrische Linse 23 auf die Brennebene 24 in einem Abstand 53 von dem Polygon 26 fokussiert werden. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die abbildende Linse 18 eine aus fünf Elementen zusammengesetzte Linse.ίο 18 arranged. The lens 18 has a diameter D and cooperates with the diverging beam 12 to obtain a converging beam 21 which illuminates the desired inclined surfaces whereby corresponding beams 22 via a positive cylindrical lens 23 onto the focal plane 24 at a distance 53 from the polygon 26 be focused. In this preferred embodiment, the imaging lens 18 is a five-element lens.

Bei dieser Anordnung würden die reflektierenden Oberflächen jedoch einen Abstand Si von dem ursprünglichen Brennpunkt des Strahles 12 aufweisen und senkrecht zu der durch den Lichtstrahl 6 bestimmten Ebene stehen, so daß die reflektierten Strahlen sich in im wesentlichen der gleichen Ebene wie der Lichtstrahl 6 befänden.With this arrangement, however, the reflective surfaces would be a distance Si from the original Have focal point of the beam 12 and perpendicular to that determined by the light beam 6 Level so that the reflected rays are in essentially the same plane as the light beam 6 found.

Die zylindrische Linse 23 ist in dem optischen Weg zwischen dem Polygon 16 und der gewünschten Abtastzeile in der Brennebene 24 angeordnet, wobei ihre Öff-The cylindrical lens 23 is in the optical path between the polygon 16 and the desired scan line arranged in the focal plane 24, with its opening

nung mit der Öffnung des Polygons 16 ausgerichtet ist.tion is aligned with the opening of the polygon 16.

Die Funktion der Linse besteht darin, Auslauffehler des Abtastsystems zu kompensieren. Die Linse 23 kann entweder bikonvex, plankonvex oder konkavkonvex sein.The function of the lens is to compensate for run-out errors in the scanning system. The lens 23 can be either biconvex, plano-convex, or concave-convex.

Die Brennebene 24 befindet sich in der Nähe eines Aufzeichnungsmediums 25, dessen Oberfläche 26 über eine Abtastbreite χ in Kontakt mit den entsprechenden fokussierten Punkten der konvergenten Lichtstrahlen gebracht wird.The focal plane 24 is located in the vicinity of a recording medium 25, the surface 26 of which is brought into contact with the corresponding focused points of the convergent light beams over a scanning width χ.

Obwohl eine gekrümmte Brennebene 24 durch den Abtastzyklus definiert ist, wird eine im wesentlichen gleichmäßige Punktgröße über die Abtastbreite χ sichergestellt Die Linse 10 in einem Weg mit der abbildenden Linse 18 ergibt ein endliches konjugiertes Abbildungssystem, welches eine große Schärfentiefe Vergibt, die sich über die Kontaktorte des Lichtpunktes über die Abtastbreite χ auf der Oberfläche 26 des Aufzeichnungsmediums 25 erstreckt.
Ein besonderes Synchronisierschema kann notwendigAlthough a curved focal plane 24 is defined by the scan cycle, a substantially uniform spot size is ensured over the scan width χ The lens 10 in a path with the imaging lens 18 results in a finite conjugate imaging system, which gives a large depth of field, which extends over the contact locations of the light point over the scanning width χ on the surface 26 of the recording medium 25.
A special synchronization scheme may be necessary

so werden, um die Änderung der Lichtpunktgeschwindigkeit in der Brennebene 24 zu vermeiden, welche sich sonst aus den Wegen der in dieser Ausführungsform dargestellten optischen Elemente ergeben würde.
Wie in Fig. 1 weiter gezeigt ist, ist in der Nähe des Beginns der Abtaststelle ein Spiegel 42 angeordnet, um wenigstens einen Teil des Strahles 22 abzulenken und einen Strahl 44 durch eine positive zylindrische- Linse 46 auf einem Detektor 48 zu fokussieren. Der Detektor 48 enthält weiter ein nicht gezeigtes Zeitsteuerelement in Kombination mit dem optisch empfindlichen Element, welches auf den Beginn der Abtastimpulse anspricht. Das Zeitsteuerelement taktet auf bekannte Weise die vorbestimmte Dauer eines Abtastzyklus, um einen Impuls für das Ende der Abtastung zu erzeugen. Ein Bei-so are to avoid the change in the speed of the light spot in the focal plane 24, which would otherwise result from the paths of the optical elements shown in this embodiment.
As is further shown in FIG. 1, a mirror 42 is arranged near the beginning of the scanning point in order to deflect at least part of the beam 22 and to focus a beam 44 on a detector 48 through a positive cylindrical lens 46. The detector 48 further contains a timing element (not shown) in combination with the optically sensitive element which is responsive to the start of the sampling pulses. The timing element clocks in a known manner the predetermined duration of a scan cycle in order to generate a pulse for the end of the scan. An example

b5 spiel einer solchen Technik wäre ein kapazitives Element, welches bei einem Impuls für den Beginn der Abtastung geladen wird, worauf die Ladung entsprechend einer vorbestimmten Zeitkonstante abnimmt, umb5 game of such a technology would be a capacitive element, which is charged at a pulse for the beginning of the scan, whereupon the charge accordingly a predetermined time constant decreases to

einen monostabilen Multivibrator am Ende der Abtastung zu triggern. Die Signale für den Beginn und das Ende der Abtastung werden dann dazu verwendet, um das Videosignal abhängig von der Abtastgeschwindigkeit des Abtastsystems zu steuern.trigger a monostable multivibrator at the end of the scan. The signals for the beginning and that End of the scan are then used to capture the video signal depending on the scan speed to control the scanning system.

Die Linse 46 und der Detektor 48 stehen im wesentlichen in Verbindung mit den zusammenhängenden abbildenden Elementen, welche den wandernden Lichtpunkt auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums fokussieren. Die zylindrische Linse 46 weist entlang ihrem entsprechenden optischen Weg einen Abstand von der Linse 18 auf, welcher genau die gleiche Länge wie der Abstand der zylindrischen Linse 23 entlang dcrem entsprechenden optischen Weg von der Linse 18 ist. Weiter sind die öffnung, die Brennweite und die Fokalzah! der Linse 46 im wesentlichen identisch der für die Linse 23 erforderlichen. Der fokussierte Lichtpunkt des Lichtstrahles 44 befindet sich daher in einer Brennebene mit einem Abstand Si entlang des optischen Weges von dem Polygon 16, wo der Detektor 48 angeordnet ist. Hierdurch wird ein wirksames Erfassungssystem geschaffen, welches zu einem hohen Grad an Synchronisiergenauigkeit und Konstanz führt.The lens 46 and the detector 48 are essentially in communication with the coherent imaging elements which focus the traveling light spot on the surface of the recording medium. The cylindrical lens 46 is spaced from the lens 18 along its corresponding optical path which is exactly the same length as the spacing of the cylindrical lens 23 from the lens 18 along the corresponding optical path. Further are the aperture, the focal length and the focal point! of lens 46 is essentially identical to that required for lens 23. The focused light point of the light beam 44 is therefore located in a focal plane at a distance Si along the optical path from the polygon 16, where the detector 48 is arranged. This creates an effective detection system which leads to a high degree of synchronization accuracy and constancy.

Eine alternative Ausführungsform ist, wie in F i g. 3 gezeigt, aufgebaut. Die Abtastgeschwindigkeit wird durch Ausnutzung des unmodulierten Teils eines Lichtstrahls 2 vorgesehen. Ein Strahlenteiler 3 beleuchtet wenigstens eine der Schrägflächen des Polygons 16 unter einem gegenüber dem Auffallwinkel des auffallenden modulierten Strahles verschiedenen Auffallwinkel. Ein optisch empfindlicher Detektor 38 ist außerhalb der Abtastbreite χ auf der Oberfläche 26 des Aufzeichnungsmediums 25 entsprechend ausgerichtet. Wie in F i g. 3 gezeigt, ist der Detektor 38 so angeordnet, daß er nur den unmodulierten Strahl während jedes Abtastzyklus aufnimmt, um den Beginn und das Ende jeder Abtastung zu bestimmen. Mit einem unmodulierten Strahl zum Zwecke der Synchronisation werden Videoaustasten und andere Vorgänge vermieden, welche sonst in dem Detektorkreis eingeführt und unerwünschte Wirkungen erzeugen wurden.An alternative embodiment is, as shown in FIG. 3 shown, built. The scanning speed is determined by utilizing the unmodulated part of a light beam 2 provided. A beam splitter 3 illuminates at least one of the inclined surfaces of the polygon 16 below an angle of incidence different from the angle of incidence of the incident modulated ray. A The optically sensitive detector 38 is appropriately aligned outside the scanning width χ on the surface 26 of the recording medium 25. As in Fig. 3 As shown, the detector 38 is arranged to see only the unmodulated beam during each scan cycle records to determine the start and end of each scan. With an unmodulated beam to the For the purpose of synchronization, video blanking and other processes are avoided, which would otherwise occur in the Detector circuit introduced and produce undesirable effects.

Fig.2 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltung mit Merkmalen nach der Erfindung. Gemäß F i g. 2 ist ein die Lichtpunktposition erfassender Kreis bzw. ein Funktionsgenerator 52 in Reihe mit einem Taktgeber 54 variabler Frequenz geschaltet, dessen Ausgang mit einer Digitaleinheit 56 zum Ändern der Zahl von Bits pro Sekunde entsprechend einer vorbestimmten Funktion gekoppelt ist, um den Bitstrom mit einer gegebenen Geschwindigkeit synchron mit der Geschwindigkeit des Lichtpunktes zu übertragen. Das Ziel besieht dabei darin, die Videodaten oder die Bitgeschwindigkeit so zu steuern, daß diese proportional zur Lichtpunktgeschwindigkeit ist, so daß das resultierende Bild auf dem Aufzeichnungsmedium 25 nicht verzerrt wird.Fig.2 shows a block diagram of a circuit with Features according to the invention. According to FIG. 2 is a circle or function generator that detects the position of the light spot 52 connected in series with a variable frequency clock 54, the output of which with a Digital unit 56 for changing the number of bits per second according to a predetermined function is coupled to the bit stream at a given speed synchronous with the speed of the To transmit light point. The goal is to set the video data or the bit rate as it is control that this is proportional to the speed of the point of light, so that the resulting image on the Recording medium 25 is not distorted.

Bei der gezeigten Ausführungsform spricht der Funktionsgenerator 52 auf eine nicht gezeigte Detektorschaltung an. Der Ausgangsimpuls von der Detektorschaltung ist ein Steuersignal oder den Funktionsgenerator 52 einschaltendes Signal, wobei dieser Ausgangsimpuls eine Zeitdauer hat, die gleich ist der Zeit für das Überstreichen einer Abtastzeile durch den Lichtpunkt Der Funktionsgenerator 52 kann ein beliebiger aus bekannten Funktionsgeneratoren sein, welche während dieser genannten Zeitdauer eine Wellenform nach einer bestimmten Zeitfunktion am Ausgang abgeben können. Ein Beispiel für einen solchen Funktionsgenerator ist in der Zeitschrift »Proceedings of the IEEE«. Mai 1967, Seite 720 beschrieben. Die ausgewählte Funktion soll eine Annäherung der vorausgesagten Änderung der Lichtpunktgeschwindigkeit innerhalb einer Abtastzeile sein. Als optimale Funktion wurde see² 2 χ bestimmt. Der Taktgeber 54 kann ein spannungsgesteuerter Oszillator sein, welcher am Ausgang periodische Signale aufweist, durch die die Digitaleinheit zwangsgesteuert wird. Die Ausgangsfrequenz der Impulse von dem Taktgeber 54 ist abhängig von der an diesen angelegten ίο Spannung, nämlich der Ausgangsspannung von dem Funktionsgenerator 52. Daher wird die Ausgangsfrequenz des Taktgebers 54 entsprechend der Ausgangswellenform des Funktionsgenerators 52 geändert. Im optimalen Betrieb wird die Frequenz entsprechend 1/Se •,5 kans².·* geändert, um die Videodatengeschwindigkeit des von der Digitaleinheit 56 erzeugten Bitstromes zu ändern. Die Digitaleinheit 56 kann ein asynchroner digitaler Speicher mit zugehöriger Steuerschaltung sein. Auf diese Weise werden die Videodaten mit einer Geschwindigkeit proportional der Lichtpunktgeschwindigkeit zu dem Modulator 4 übertragen, um die Möglichkeit einer Bildverzerrung zu vermeiden.In the embodiment shown, the function generator 52 responds to a detector circuit (not shown). The output pulse from the detector circuit is a control signal or the signal that switches on the function generator 52, this output pulse having a duration which is equal to the time for the scanning line to be scanned by the light point Duration of a waveform after a certain time function at the output. An example of such a function generator is in the journal "Proceedings of the IEEE". May 1967, page 720. The selected function is intended to be an approximation of the predicted change in light spot velocity within a scan line. ^{See 2} 2 χ was determined to be the optimal function. The clock generator 54 can be a voltage-controlled oscillator which has periodic signals at the output by means of which the digital unit is positively controlled. The output frequency of the pulses from the clock generator 54 depends on the ίο voltage applied to it, namely the output voltage from the function generator 52. Therefore, the output frequency of the clock generator 54 is changed in accordance with the output waveform of the function generator 52. In optimal operation, the frequency is changed according to 1 / Se •, 5 kans ^2. * * In order to change the video data rate of the bit stream generated by the digital unit 56. The digital unit 56 can be an asynchronous digital memory with associated control circuitry. In this way, the video data is transmitted to the modulator 4 at a speed proportional to the speed of the light spot in order to avoid the possibility of image distortion.

In F i g. 4 ist der Detektorkreis der bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Das lichtempfindliche Element des Detektors 28 ist ein Fototransistor 50. Die Kathode des Fototransistors 50 ist mit der Basis eines verstärkenden und diskriminierenden Transistors 52' verbunden, und seine Anode ist auf +5 V vorgespannt. Der Transistor 52' ist über einen veränderbaren Widerstand von 50 kn zwischen der Basis des Transistors 52' und einem Potential von — 13 V etwas über seine Unterbrechungsschwelle vorgespannt, und ein Widerstand von 1,2 kQ ist zwischen seine Basis und Erde geschaltet Wenn der abtastende Lichtstrahl 2 den Fototransistor 50 beleuchtet, wird dieser leitend und bringt die Basis des Transistors 52' von deren negativem Potential über Null auf einen etwas positiven Wert. Wenn so der Fototransistor 50 beleuchtet ist, geht der Transistor 52' von seiner Unterbrechungsschwelle in Sättigung. Die negative Vorspannung der Basis des Transistors 52', wobei sein Kollektor positiv vorgespannt und s;ein Kollektor mit Erde verbunden ist, ergeben eine Randdiskriminierung und Verstärkung des Frequenzganges des Fototransistors 50 gegenüber der Beleuchtung mit Licht. Der Ausgang von dem Kollektor des Transistors 52' ist mit einem monostabilen Multivibrator 60 verbunden, welcher, wie dargestellt, auf nicht erneut triggerbaren Betrieb geschaltet ist Der Multivibrator 60 in diesem Betrieb ergibt eine weitere Randdiskriminierung. Der Multivibrator 60 ist durch einen Widerstand mit 4,7 kQ. und einen variablen Widerstand vor. 10ΚΩ, welche in Reihe auf +5 V geschaltet sind, getrimmt und wird derart über einen Kondensator mit 0,1 μΡ ausgetaktet, daß der Impulsausgang des Multivibrators 60 eine Zeit t gleich der Dauer ejnes Abtastdurchlaufes aufweist Die Ausgänge Q und Q sind mit gewöhnlichen die Emitterieitung steuernden Transistoren 62 und 64 verbunden, um Ausgänge hohen Stroms und geringer Impedanz entgegengesetzter Polaritäten an entsprechenden Ausgangen LINE und LINE zu ergeben. Abhängig davon, welche Polarität für den Ausgang zur Synchronisierung gewünscht wird, wird entweder der Ausgang LINE oder ZTTTFverwendetIn Fig. 4 shows the detector circuit of the preferred embodiment. The photosensitive element of detector 28 is a phototransistor 50. The cathode of phototransistor 50 is connected to the base of an amplifying and discriminating transistor 52 'and its anode is biased to +5 volts. The transistor 52 'is biased through a variable resistance of 50 kn between the base of the transistor 52' and a potential of -13 V slightly above its interruption threshold, and a resistance of 1.2 kΩ is connected between its base and ground when the scanning Light beam 2 illuminates the phototransistor 50, this becomes conductive and brings the base of the transistor 52 'from its negative potential above zero to a somewhat positive value. When the phototransistor 50 is thus illuminated, the transistor 52 'goes from its interruption threshold into saturation. The negative bias of the base of transistor 52 ', with its collector positively biased and one collector connected to ground, result in edge discrimination and amplification of the frequency response of phototransistor 50 with respect to illumination with light. The output from the collector of the transistor 52 'is connected to a monostable multivibrator 60 which, as shown, is switched to non-retriggerable operation. The multivibrator 60 in this operation results in further edge discrimination. The multivibrator 60 is through a 4.7 kΩ resistor. and a variable resistor. 10ΚΩ which are connected in series to +5 V, trimmed, and is so clocked via a capacitor 0.1 μΡ that the pulse output of the multivibrator 60 has a time t equal to the duration ejnes Abtastdurchlaufes having outputs Q and Q are ordinary, the Emitter line controlling transistors 62 and 64 are connected to give high current, low impedance outputs of opposite polarity at respective outputs LINE and LINE . Depending on which polarity is required for the output for synchronization, either the output LINE or ZTTTF is used

Mit einer solchen Randdiskriminierung, wie sie durch den Detektorkreis vorgesehen wird, läßt sich eine zuverlässige Synchronisierung des Beginns der Abtastung mit dem Beginn des Informationsflusses mit Hilfe des Videosignals erreichen. Diese Erfassung des genauenWith such an edge discrimination as it is provided by the detector circuit, a reliable Synchronization of the start of the scan with the start of the information flow with the help of the Achieve video signal. This capture of the exact

Beginns der Abtastung ergibt eine genaue Definition des Steuerimpulses, welcher die Länge der Zeichen der in jeder Abtastzeile auf dem Aufzeichnungsmedium 25 aufzuzeichnenden Zeichen mißt. Die Vorderflanke des Ausgangs des Detektorkreises ist dann kritisch beim Ausrichten des Übermitteins von Information in Form eines Videosignals zu dem Beginn jeder Abtastung. Am Ende des Impulses wird das Ende jeder Abtastung erfaßt oder angezeigt. Mit dem Beginn der nächsten Abtastung wird der Multivibrator 60 zurückgestellt, um einen weiteren Synchronisierimpuls zu ergeben.The beginning of the scan results in a precise definition of the control pulse, which is the length of the characters measures characters to be recorded in each scanning line on the recording medium 25. The leading edge of the The output of the detector circuit is then critical in directing the conveyance of information in form of a video signal at the beginning of each sample. At the end of the pulse, the end of each scan is detected or displayed. With the start of the next scan, the multivibrator 60 is reset by one to result in further synchronization pulse.

In Fig.5 ist ein weiterer Detektorkreis gezeigt. In dieser Ausführungsform ist das lichtempfindliche Element eine Fotodiode 54', welche im fotoleitenden Betrieb mit einem Lastwiderstand von 2,2 kQ zwischen ihrer Kathode und Erde betrieben wird. Die Kathode der Fotodiode 54' ist weiter mit dem positiven Eingang eines Komparators 56' verbunden. Wenn die Fotodiode beleuchtet wird, wird ein positiv verlaufender Impuls von 0 V Gleichspannung zur Übertragung zu dem Kornparator 56 erzeugt. Der Komparator 56 ist dann eingestellt, um positive Auslenkungen von 0 V zu erfassen und einen Schärfenimpuls von +5 auf 0 V zu erzeugen. Der Ausgang des Komparators 56' ist mit der Multivibrator- und Steuertransistoranordnung nach F i g. 4 verbunden. Another detector circuit is shown in FIG. In this embodiment, the photosensitive element is a photodiode 54 ', which is operated in photoconductive mode with a load resistance of 2.2 kΩ between its cathode and earth. The cathode of the photodiode 54 'is further connected to the positive input of a comparator 56'. When the photodiode is illuminated, a positive going pulse of 0 volts DC is generated for transmission to the comparator 56. The comparator 56 is then set to detect positive deflections of 0 volts and to generate a focus pulse from +5 to 0 volts. The output of the comparator 56 'is connected to the multivibrator and control transistor arrangement according to FIG. 4 connected.

Diese Detektorkreise können in Verbindung mit der Schaltung nach F i g. 2 verwendet werden.These detector circuits can be used in conjunction with the circuit according to FIG. 2 can be used.

Das Aufzeichnungsmedium kann aus einer xerographischen Trommel bestehen.The recording medium may consist of a xerographic drum.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

3535

4040

4545

5555

6060

6565

Claims

Patent claims:

! .Device for line-by-line recording of Information in an electrical signal on a scanned photosensitive medium, with a a light beam source defining a light path, a modulator arranged in the light path for modulating the light beam in accordance with the electrical signal, means for focusing of the light beam corresponding to a point on the photosensitive medium, a scanning device for scanning the light point over the medium with a non-uniform scanning speed, where the scan speed is a known function of time, and with Eiaor means for compensating for changes in the scanning speed of the scanning device Light beam having a detector device for detecting at least one position of the light beam relative to the recording medium and means for the time-controlled provision of the modulation information comprises, said means containing a controllable clock whose output pulses a have a frequency dependent on the current sampling rate, and wherein the clock generator controls the means for the timed provision of the modulation information in such a way that the data transmission speed to the modulator is proportional to the point speed changes, characterized in that a function generator (52) is also provided, the one corresponding to the instantaneous * value of the dot velocity in a scan line or approximate functional voltage is generated and can be triggered by the detector device, and that through this function generator a function voltage proportional control of the Clock frequency of the clock (54) takes place.

2. Device according to claim 1, characterized in that the scanning device is a polygon (16) with a multitude of reflective inclined surfaces for reflecting the incident on them Light on the medium (25) is.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the functional voltage ^{has the function see 2} 2 χ, where χ is the angle of rotation of the polygon (16).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the clock generator (54) consists of a voltage-controlled Oscillator consists.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means (56) for time-controlled provision the modulation information consists of an asynchronous digital memory.