DE2521089C3 - Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen oder wahlweisen Abtasten einer Vorlage in einer Abtaststation und bzw. oder Aufzeichnen in einer Druckstation mittels derselben Laserlichtquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen oder wahlweisen Abtasten einer Vorlage in einer Abtaststation und bzw. oder Aufzeichnen in einer Druckstation mittels derselben Laserlichtquelle zur Herstellung von Kopien einer Vorlage bzw. zum Senden oder Empfangen von Faksimileinformation mittels eines kombinierten Kopier- und Faksimilegerätes, wobei der Lichtstrahl der Laserlichtquelle in einen entsprechend der aufzuzeichnenden Information modulierten ersten Teilstrahl, der in die Druckstation gerichtet und zum Aufzeichnen abgelenkt wird, und einen zweiten Teilstrahl aufgeteilt wird, welcher auf die Vorlage gerichtet und zum Abtasten abgelenkt wird, wobei ein dem von der Vorlage reflektierten Licht entsprechendes Abtastsignal erzeugt wird.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Aus der US-PS 38 16 652 ist eine Vorrichtung zum gleichzeitigen oder wahlweisen Abtasten einer Vorlage und bzw. oder Drucken bei einem Faksimile-Senderempfänger bekannt. In dieser Vorrichtung wird der von einer Laserlichtquelle ausgehende Lichtstrahl auf einen Strahlenteiler gerichtet, so daß ein erster und ein zweiter Teilstrahl entstehen. Der erste Teilstrahl wird daraufhin über mehrere optische Umlenkelemente durch einen Modulator geführt und trifft dann auf einen Polygon-Drehspiegel auf, von dem er in eine Druckstation abgelenkt wird. Der zweite Teilstrahl wird über mehrere optische Umlenkelemente abgelenkt und gelangt ebenfalls auf den Polygon-Drehspiegel, wobei der reflektierte Strahl auf die abzutastende Vorlage gerichtet wird. Das beim Abtasten von der Vorlage reflektierte Licht wird über den Polygon-Drehspiegel und eine Abbildungsoptik auf einen photoelektrischen Wandler gerichtet. Das durch den Wandler erzeugte Abtastsignal entspricht der auf der Vorlage abgetasteten Information.

Aus der US-PS 33 16 348 ist ferner ein Kopiergerät bekannt, das ebenfalls mit einer einzigen Laserlichtquelle zum Abtasten und Drucken auskommt, und bei dem die abgetastete Information gleichzeitig in demselben Gerät wiedergegeben wird.

Durch diese bekannten Vorrichtungen kann also mittels einer einzigen Laserlichtquelle eine Vorlage

abgetastet und auf einem sich in der Druckstaidon befindenden Aufzeichnungsmaterial eine Information aufgezeichnet werden.

Nachteilig bei diesen bekannten Vorrichtungen ist, daß das in ihnen verwandte optische System äußerst kompliziert ist

Aus der US-PS 38 69 569 ist einö Vorrichtung zum wahlweisen Abtasten einer Vorlage in einer Abtaststation oder Aufzeichnen in einer Druckstation bekannt, bei der eine Laserlichtquelle verwandt wird. Zum Aufzeichisn einer Information in einer Druckstation wird der mit der aufzuzeichnenden Information modulierte Laserlichtstrahl auf eine Ablenkvorrichtung gerichtet, durch die der Laserlichtstrahl innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches hin- und hergeschwenkt wird. Der die Ablenkvorrichtung verlassende Lichtstrahl wird über einen Spiegel auf ein Aufzeichnungsmaterial gerichtet Soll mit dieser Vorrichtung jedoch eine Vorlage abgetastet werden, so wird ein Spiegel derart angeordnet daß der die Kblenkungsvorrichtung verlassende Lichtstrahl von diesem Spiegel zu 'einem weiteren Spiegel reflektiert wird, von dem er in "die Abtaststation gelangt Mit dieser bekannten Vorrichtung ist es nicht möglich, gleichzeitig eine Vorlage abzutasten und eine Information auf einem Aufzeichnungsmaterial aufzuzeichnen.

Aus der DE-OS 24 21 858 ist eine Vorrichtung zum wahlweisen Abtasten einer Vorlage in einer Abtaststation oder Aufzeichnen von Informationen in einer Druckstation bekannt bei der die gleiche Laserlichtquelle verwandt wird. Diese Vorrichtung stimmt im wesentlichen mit der aus der US-PS 38 69 569 bekannten überein. Mit der aus dieser Offenlegungsschrift bekannten Vorrichtung ist es ebenfalls nicht möglich, gleichzeitig eine Vorlage abzutasten und Informationen auf einem Aufzeichnungsmaterial aufzuzeichnen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das eingangs genannte Verfahren zu vereinfachen, so daß es mit geringerem Aufwand und Kosten durchgeführt werden kann, und die entsprechende Vorrichtung derart weiterzubilden, daß sie eine einfachere Konstruktion aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in bezug auf das Verfahren dadurch gelöst, daß im Kopierbetrieb der Lichtstrahl vor seiner Aufteilung in den ersten und in den zweiten Teilstrahl mit einem von dem Abtastsignal abgeleiteten Steuersignal derart moduliert wird, daß das Abtastsignal konstant ist daß der modulierte Strahl zyklisch abgelenkt und anschließend in den ersten und zweiten Teilstrahl aufgeteilt wird, und daß der erste und der zweite Teilstrahl gleichzeitig in die Druck- und Abtaststation gerichtet werden, wodurch unmittelbar eine Kopie von der abgetasteten Vorlage ei zeugt wird.

Gemäß der Erfindung wird der von der Laserlichtquelle ausgesandte Lichtstrahl so moduliert, daß das Abtastsignal einen konstanten Wert beibehält. Dadurch ist es möglich, den Lichtstrahl der Ablenkeinrichtung zuzuführen, bevor er in den ersten und zweiten Teilstrahl aufgeteilt wird. Infolgedessen ist es aufgrund der Erfindung nicht erfordi'r!^:"\ den ersten und zweiten Teilstrahl voneinander gen emit zu einer Ablenkeinrichtung zu richten, durch die die Teilstrahlen unabhängig voneinander hin- und hergeschwenkt und in die Abtaststation bzw. Kopierstation gelenkt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

In bezug auf die Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst daß der Lichtstrahl vor seiner Aufteilung in den ersten und zweiten Teilstrahl durch eine Modulationsanordnung modulierbar ist daß der modulierte Lichtstrahl auf eine Ablenkeinrichtung gerichtet ist durch die der modulierte Lichtstrahl zyklisch ablenkbar und auf einen Strahlenteiler lenkbar ist wodurch der erste und der zweite zyklisch abgelenkte Teilstrahl erzeugbar und in die Drucksiation und die Abtaststation lenkbar ist und daß das der Modulationsanordnung zugeführte Steuersignal von dem durch einen photoelektrischen Wandler erzeugten Abtastsignal derart abgeleitet ist daß das Steuersignal konstant ist wodurch in der Druckstation eine Kopie der gerade abgetasteten Vorlage unmittelbar erzeugbar ist

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch ihre besonders einfache Konstruktion aus. Dadurch, daß der Laserstrahl bereits mit der aufzuzeichnenden Information moduliert ist bevor er in die Ablenkeinrichtung eintritt wobei dann der die Ablenkeinrichtung verlassende Strahl erst in den ersten und zweiten Teilstrahl durch den Strahlenteiler aufgeteilt wird, ergeben sich für den ersten und zweiten Teilstrahl besonders einfache Lichtwege. Infolgedessen sind nur wenige optische Elemente zur Strahlenumlenkung erforderlich.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Steuersignal durch eine Schaltungsanordnung erzeugt die einen Operationsverstärker umfaßt an dessen invertierendem Eingang das Abtastsignal und an dessen nichtinvertierendem Eingang ein "Bezugssignal anliegt. Mittels des Operationsverstärkers werden die beiden Signale miteinander verglichen, wobei das Steuersignal durch Subtraktion des Abtastsignals von dem Bezugssignal gebildet wird.

Vorteilhafte Weiterbi'dungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die bei dem erfindungsgemäßen Verfanren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Art der Modulation des Lichtstrahls der Laserlichtquelle wird erreicht, daß die Intensität des zweiten Lichtstrahls so gesteuert wird, daß eine Kopie unmittelbar vor der abgetasteten Vorlage auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugt werden kann, welches eine negative Charakteristik hat. Dies bedeutet, daß einfallendes Licht mit hoher Intensität bewirkt, eine dunkle Markierung auf dem Aufzeichnungsmaterial aufzuzeichnen. Wird beispielsweise ein dunkler Bereich auf der Vorlage abgetastet, so wird die Intensität des Lichtstrahls erhöht um den Lichtpegel auf dem photoelektrischen Umwandler konstant zu halten. Diese erhöhte Lichtintensität wird dann dazu verwendet, einen dunklen Bereich auf dem Aufzeichnungsmaterial aufzuzeichnen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Ansicht eines optischen Systems für eine Kombination aus Faksimile-Sendeempfänger und herkömmlichen, ortsgebundenen Kopiergerät die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;

F i g. 2 eine vereinfachte Draufsicht der in F i g. 1 gezeigten Kombination;

F i g. 3 ein vereinfachtes Blockdiagramm der Vorrichtung und Schaltung, wie sie für den Betrieb der in F i g. 1 gezeigten Kombination als ortgebundenes Kopiergerät

verwendet wird; und

F i g. 4 eine alternative Ausführungsform der in F i g. 3 gezeigten Vorrichtung und Schaltung.

Aus den Zeichnungen, und insbesondere aus den F i g. 1 und 2, ergibt sich, daß die dort gezeigte Vorrichtung folgende Verwendungsmöglichkeiten bietet: Wenn sie zur Faksimile-Übertragung, beispielsweise der Faksimile-Bildübertragung, also zur Fernübertragung von Bildinformationen, und als ortsgebundener, stationärer Kopierer eingesetzt wird, arbeitet sie mit Laserabtastung; wenn sie als Faksimile-Empfänger und als örtliches Kopiergerät betrieben wird, arbeitet sie mit einem xerographischen Laser-Druck- bzw. -Kopierverfahren. Dazu enthält die Vorrichtung folgende Teile: Einen Laser 11, der einen kohärenten und im wesentlichen ausgerichteten, insbesondere parallelen Lichtstrahl abgibt; einen Ablenkmechanismus 12, um den Lichtstrahl zyklisch über einen vorher bestimmten Abtastwinkel zu schwenken; und eine Kippspiegel-Anordnung 13 sowie eine Strahlenteileranordnung 30, um wahlweise den zyklisch abtastenden bzw. geschwenkten Lichtstrahl über jeweilige optische Wege mit im wesentlichen gleicher Länge in Richtung auf eine zeilenweise arbeitende Abtaststation 14 und/oder eine zeilenweise arbeitende Kopierstation 15 zu richten.

In bestimmten Anwendungsfällen sollte noch eine Linse bzw. ein Objektiv (nicht dargestellt) zwischen dem Laser und dem Ablenkmechanismus 12 vorgesehen sein, um den Strahl konvergierend scharf einzustellen, während seine Querschnittsform modifiziert wird. Zum Beispiel ist bei Testmodellen der gezeigten Vorrichtung ein anamorphotisches Objektiv eingesetzt worden, um einen elliptischen A.btast/Kopier-Fleck mit einer großen Achse von näherungsweise 0,05 cm (0,020 Zoll) und einer kleinen Achse von näherungsweise 0,025 cm (0,010 Zoll) herzustellen, der so fokussiert ist, daß sich der geometrische Ort des Brennpunktes im gleichen Abstand von den Enden und dem Mittelpunkt der Abtaststation befindet, wenn die Vorrichtung zur Faksimile-Übertragung und als örtliches Kopiergerät zum Kopieren einer Vorlage eingesetzt wird. Die Größe des Abtastflecks definiert die effektive Abtastapertur, während die Größe des Kopierflecks die effektive Kopierapertur definiert.

Bei der Abtastung wird ein zyklisch verschwenkter, abtastender Lichtfleck auf die die Information tragende Oberfläche einer Vorlage bzw. eines Originals (nicht dargestellt) projiziert, wobei die Vorlage schrittweise (durch nicht dargestellte Einrichtungen) in der Ebene der und senkrecht zu der Abtaststation 14 in der Weise vorwärtsbeweg wird, daß ein A.btastraster auf der Vorlage vorgezeichnet bzw. verfolgt wird. Als Alternative hi.rzu kann die Vorlage stationär bleiben, wobei der Ablenkmechanismus einem zweidimensionalen Rastermuster folgt Ein photoelektrisches Abfühlelement 39 wandelt das von der Vorlage reflektierte Licht in ein Videosignal um, das die Informationen auf der abzutastenden ,Zeile darstellt Beim Drucken bzw. Kopieren wird andererseits ein zyklisch abtastender geschwenkter Lichtpunkt mit modulierter Intensität auf die Oberfläche eines xerographischen lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials 16 gerichtet, wobei das Aufzeichnungsmaterial schrittweise (durch nicht dargestellte Einrichtungen) in der Ebene der und senkrecht zu der Kopierstation 15 in der Weise vorwärtsbewegt wird, daß ein Kopiermuster auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial vorgezeichnet bzw. verfolgt wird. In F i g. 1 ist das lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial 16 als Oberflächenbeschichtung auf einer Trommel 17 dargestellt, die für die Übertragungs-Xerographie geeignet ist Die Trommel wird schrittweise (durch nicht dargestellte Einrichtungen) um eine Achse gedreht, die von der Kopierstation 15 um eine Strecke versetzt ist, die im wesentlichen gleich dem Trommelradius ist; dadurch befindet sich die Kopierstation 15 in einer Ebene, die eine Tangentenebene zu dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 16 ist.

Selbstverständlich können an dem dargestellten optischen System zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Wie sich der Darstellung entnehmen läßt, passiert der von dem Laser 11 emittierte parallele Lichtstrahl einen Fütermechanismus 21 und wird dann auf seiner Bahn zu dem Ablenkmechanismus 12 an aufeinanderfolgenden, stationären Spiegeln 22 und 23 reflektiert. Bei dem Fütermechanismus 21 handelt es sich im allgemeinen um ein einstellbares Schwächungsglied, das vorgesehen ist um die Intensität des Lichtstrahls innerhalb eines bestimmten Bereiches von mehreren möglichen, vorher bestimmten Bereichen zu halten, so daß der Kopiervorgang bei irgendeiner von mehreren verschiedenen Geschwindigkeiten durchgeführt werden kann, ohne daß die Größe der effektiven Kopierapertur wesentlich geändert oder die xerographischen Qualität der hergestellten Kopien merklich beeinflußt wird. Änderungen in der Kopiergeschwindigkeit sind zwangsweise von Variationen in der Größe der Belichtungszeit pro Einheitsfläche des Aufzeichnungsmaterials begleitet, wobei es keine Rolle spielt, ob diese Geschwindigkeitsänderungen auf einer Variation der Geschwindigkeit, mit der die Trommel 17 gedreht wird, oder auf anderen Einflüssen beruhen. Der Ablenkmechanismus 12 weist einen flachen Abtastspiegel 24 auf, der periodisch durch ein Galvanometer-Antriebsglied 25 in dem gewünschten Abtastwinkel in Schwingungen versetzt wird. Der Spiegel 24 befindet sich in dem optischen Strahlengang des Lichtstrahls und wird periodisch durch das Antriebsglied 25 um eine im wesentlichen vertikale Achse innerhalb des Abtastwinkels in Schwingungen versetzt Damit wird der von dem Abtastspiegel 24 reflektierte Lichtstrahl zyklisch in einer im wesentlichen horizontalen Ebene durch den gewünschten Abtastwinkel verschwenkt Selbstverständlich können auch andere Ablenkmechanismen, wie beispielsweise in rotierendes Prisma oder ein polygonaler Spiegel, in ähnlicher Weise eingesetzt werden, um den Lichtstrahl zyklisch durch den Abtastwinkel zu schwenken.

Damit der gleiche Laser 11 und der Ablenkmechanismus 12 für den Strahl für die Faksimile-Abtaftung und den -Kopiervorgang eingesetzt werden können, weist die Kippspiegelanordnung 13 einen verlängerten flachen Spiegel und einen motorgetriebenen Nockenmechanismus 32 auf, um wahlweise den Spiegel 31 in und aus dem optischen Strahlengang des an dem Abtastspiegel 24 reflektierten Lichtstrahls zu bewegen. Ein solches System wird in der DE-OS 24 21 858 der Anmelderin der vorliegenden Erfindung beschrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Deshalb soll die Kippspiegelanordnung 13 hier nur kurz erläutert werden. Befindet sich der Spiegel 31 in der unteren Stellung, in der der Strahlenteiler 26 in Fig. 1 in der gestrichelt dargestellten Lage gezeigt ist, so fängt er das Licht auf und richtet nach der Reflexion den zyklisch schwenkenden Lichtstrahl über einen stationären, länglichen Spiegel 27 wieder auf die Abtaststation 14.

Wenn sich andererseits der Spiegel 31 in der oberen Stellung befindet, wie sie in F i g. 1 gezeigt ist, wobei der Strahlenteiler 26 in der gestrichelt gezeigten Lage angeordnet ist, passiert der zyklisch abtastende Strahl diesen Bereich, ohne abgelenkt zu werden, und pflanzt sich in seiner ursprünglichen Ebene so lange fort, bis er auf einen stationären, länglichen Spiegel 28 auftrifft, der dann den Strahl auf die Kopierstation 15 reflektiert. Optische Verzerrungen dieses zyklisch abtastenden Lichtstrahls werden dadurch besonders klein gemacht, daß die Spiegel 31,27 und 28 parallel zueinander und zu der Abtast- und Kopierstation 14 und 15 ausgerichtet gehalten werden. Dabei ist wichtig, daß die optische Weglänge für den zyklisch abtastenden Lichtstrahl im wesentlichen unabhängig von der Lage ist, in der sich der Spiegel 3i befindet. Dadurch haben die Abtast- und Kopierflecken, die durch die Abtast- und Kopierstationen 14 und 15 projiziert werden, im wesentlichen die gleiche Größe und werden über die Abtastzeilen mit im wesentlichen gleicher Länge geschwenkt. Die Längen der Spiegel 31,27 und 28 sind so ausgewählt, daß sie den gewünschten Abtastwinkel aufnehmen können, der wiederum so ausgewählt ist, daß er Abtastzeilen vorherbestimmter Länge für die Abtastung und den Kopiervorgang ergibt.

Wenn die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung als herkömmliches, ortsgebundenes Kopiergerät verwendet werden soll, wird die Kippspiegelanordnung 13 in ihre obere Stellung angehoben und auch die Strahlenteileranordnung 30 wird in ihre obere Stellung angehoben, wie in F i g. 1 dargestellt ist. Der Mechanismus zur Bewegung der Strahlenteileranordnung 30 weist einen motorgetriebenen Nockenmechanismus 40 auf, der einen Motor 41 und Nocken 42 enthält. Dieser Mechanismus entspricht dem Mechanismus 32, der in der obenerwähnten Patentanmeldung ausführlich beschrieben wird, auf die deshalb verwiesen wird. Wenn der optische Strahlengang auf diese Weise festgelegt ist, wird der zyklisch abtastende Strahl durch den Strahlenteiler 26 aufgefangen. Ein Teil des Strahls wird durch den Strahlenteiler 26 zu dem Spiegel 28 durchgelassen, von dem er auf die Kopierstation 15 reflektiert wird. Der andere Teil des Lichtstrahls wird von dem Strahlenteiler 26 auf den Spiegel 27 reflektiert, von dem er zu der Abtaststation 14 reflektiert wird. Der Strahlenteiler 26 befindet sich in genau derselben Lage wie der Kippspiegel 31, wenn er den Lichtstrahl unterbricht, so daß alle optischen Weglängen unabhängig von der Betriebsart der beschriebenen Vorrichtung im wesentlichen die gleichen Dimensionen beibehalten. Die Filteranordnung 21 ist so angeordnet daß sie den Durchgang der rnaxinialcn Lichtrnenge ermöglicht. Als Alternative hierzu kann der Strahlenteiler 26 in der in F i g. 1 gezeigten Lage stationär angeordnet werden, in der er den Lichtstrahl auffängt; in diesem Fall kann auf die Kippspiegelanordnung 13 verzichtet werden.

In Fig.3 ist schematisch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung in der Einstellung dargestellt, in der sie als herkömmliches, ortsgebundenes Kopiergerät arbeitet; dabei befindet sich der Strahlenteiler 26 in dem optischen Strahlengang des Lichtstrahls. Der Ausgang des lichtempfindlichen Fühlers 39 ist mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 50 mit hohem Verstärkungsfaktor verbunden. Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 50 ist mit einer Bezugsspannung 51 verbunden, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung eingestellt ist, wie im folgenden beschrieben werden soll. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 50 ist dann ein Fehlersigna!, das die Differenz zwischen der Bezugsspannung und dem Ausgangssignal des lichtempfindlichen Fühlers 39 angibt. Dieses Fehlersignal wird auf einen Modulator 60 gekoppelt, der die auf den Laser 11 gegebene Leistung regelt, um die Intensität des von dem Laser emittierten Lichtes zu modulieren. Das System arbeitet nach dem Gegenkopplungsprinzip, um das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Fühlers 39 auf einem konstanten Wert zu halten. Die Bezugsspannung 51 wird so ausgewählt und eingestellt, daß der lichtempfindliche Fehler 39 in einem im wesentlichen lineraren, rauschfreien Bereich arbeitet und eine ausreichende Lichtmenge zur Entladung der Oberfläche 16 zu der Kopierstation 15 durchgelassen wird. Wegen dieser Rückkopplung wird die intensität des Laser-Ausgangssignals während des Kopierbetriebs in Abhängigkeit von dem Informationsgehalt der Vorlage moduliert, die durch die Abtaststation 14 geführt wird. Dabei wird im Grunde die Intensität des Laser-Ausgangssignals in einer Weise erhöht oder verringert, die dazu führt, daß die Intensität des von der Vorlage auf den lichtempfindlichen Fühler 39 reflektierten Lichtes im wesentlichen konstant gehalten wird. Unter bestimmten Bedingungen muß die Bezugsspannung nicht fest sein, sondern kann statt dessen eine sich mit der Zeit ändernde Spannung sein, die beispielsweise eine Funktion des Anteils bzw. Bereichs des Abtastrastermusters ist, das zu diesem Zeitpunkt abgetastet wird.

Bei dem in F i g. 3 gezeigten Aufbau handelt es sich um ein Gegenkopplungssystem mit geschlossenem Wirkungsweg, das durch folgende Gleichung beschrieben werden kann:

dabei bedeutet:

λ = Eingangssignal zu dem Modulator 60
μ = Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 50
^a (^x· y)⁼ Reflexionsgrad der Vorlage als Funktion der

Lage in x,y Koordinaten

ρ (λ) = moduliertes Ausgangssignal des Lasers 11
k = Konstante, die ein Vielfaches der Durchlässigkeit des Strahlenteilers 26 und der Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Fühlers 39 ist.

Für die Analyse sind die Signalspannungen in bezug auf die Bezugsspannung normiert. Wenn angenommen wird, daß die Kombination aus Modulator und Laser sich linear verhält, so kann ausgegangen werden von:

PW = A. (2)

Dann gilt:

λ = _μ/[1 + ,tkafry)] . (3)

Bei einer Schleife mit hohem Verstärkungsfaktor ist: HmA= l/ka(x,y), (4)

und das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Füh-Iers39ist:

\imk?.a(x,y) = 1.

μ —τ

Das heißt also, daß das Ausgangssignal des auf die Oberfläche 16 in der Kopierstation 15 aufteffenden Laserstrahls im allgemeinen ein umgekehrtes bzw. reziprokes, kein negatives, Bild der abgetasteten Vorlage und das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Fühlers 39 auf einem konstanten Wert ist. Dadurch ergibt sich bei einem Kopierverfahren mit linearer Umkehrung eine Kontrastpressung der hellen Töne und eine Kontrasterhöhung der dunklen Töne. Das Kontrastverhältnis wird jedoch korrekt wiedergegeben. Wenn die hellsten und dunkelsten Töne in der Vorlage a\ und 32 sind, so ergibt sich das entsprechende Lasermodulationsverhältnis aus Gleichung (4) zu

Bei der obigen Diskussion wurde Linearität der Modulator-Laser-Kombination angenommen. Wenn sich diese Kombination nicht linear verhält, so wird die mathematische Analyse komplexer. Es ist jedoch bekannt, daß eine Nichtlinearität dieser Art bei einem Gegenkopplungssystem mit hoher Rückkopplungsschleifen-Verstärkung nur eine geringe Wirkung auf die Empfindlichkeit des geschlossenen Wirkungswegs hat. Deshalb lassen sich auch auf diesen Fall die Gleichungen (4) und (5) anwenden. Wenn die Rückkopplungsschleifen-Verstärkung nicht ausreicht, die Nichtlinearität zu überdecken bzw. zu »maskieren«, dann kann ein Halbtonverfahren eingesetzt werden, um Linearität zu erreichen. Bei diesem Verfahren wird der Laser mit einer Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet, die höher ist als die Bandbreite des Videosignals; dabei wird das Tastverhältnis gesteuert, um die gleiche Wirkung wie bei einer Regelung der Intensität zu erreichen.

F i g. 4 stellt eine alternative Ausführungsform der in F i g. 3 gezeigten Vorrichtung dar, wobei der Modulator 61 die Lichtintensität des Ausgangssignals des Lasers 11 moduliert. Ein solcher Modulator kann beispielsweise ein bekanntes akustooptisches Modulationssystem sein. Eine solche Modulationseinrichtung verwendet akustische Wellen dazu, den Laserstrahl abzulenken. Als Alternative hierzu kann der Modulator 16 einen elektrooptischen Kristailmodulator aufweisen, der die Polarisationsebene eines ihn passierenden Lichtstrahls in Abhängigkeit von der an den Kristall angelegten Spannung optisch dreht. Wird an jedem Ende des Kristalls ein Polarisationsfilter angebracht, so kann ein solches System als variabler Verschluß oder Blende verwendet werden, da bei einer Drehung der Polarisa-

!5 tionsebene des Strahls die Intensität des Lichts variiert wird, das den zweiten Polarisator passiert. Bei einem solchen Modulator kann Ammoniumdihydrogenphosphat (ADT) als Kristall verwendet werden; ein solcher Modulator wird in einem Artikel von R. Carpenter mit dem Titel »ELECTRO-OPTIC SOUND-ON-FILM MODULATOR« in dem Journal of the Acoustical Society of America, Volume 25, Nr. 6 (November 1953) auf den Seiten 1145 bis 1148 beschrieben. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung hat die spezielle Art der Lasermodulation keine wesentliche Bedeutung, so daß die hier beschriebenen Ausführungsformen die Ausgestaltungsmöglichkeiten nicht einschränken sollten. Hierzu sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß bei der in Fig.3 zur Erläuterung dargestellten Lasermodulation Probleme beim Hochgeschwindigkeitskopien auftreten können. Dies beruht auf den Plasma-Verzögerungszeiten, wenn die dem Laser zugeführte Leistung moduliert wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichzeitigen oder wahlweisen Abtasten einer Vorlage in einer Abtaststation und bzw. oder Aufzeichnen in einer Druckstation mittels derselben Laserlichtquelle zur Herstellung von Kopien einer Vorlage bzw. zum Senden oder Empfangen von Faksimileinformation mittels eines kombinierten Kopier- und Faksimilegerätes, wobei der Lichtstrahl der Laserlichtquelle in einen entsprechend der aufzuzeichnenden Information modulierten ersten Teilstrahl, der in die Druckstation gerichtet und zum Aufzeichnen abgelenkt wird, und einen zweiten Teilstrahl aufgeteilt wird, welcher auf die Vorlage gerichtet und zum Abtasten abgelenkt wird, wobei ein dem von der Vorlage reflektierten Licht entsprechendes Abtsststignal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Kopierbetrieb der Lichtstrahl vor seiner Aufteilung in den ersten und in den zweiten Teilstrahl mit einem von dem Abtastsignal abgeleiteten Steuersignal derart moduliert wird, daß das Abtastsignal konstant ist, daß der modulierte Strahl fyklisch abgelenkt und anschließend in den ersten und zweiten Teilstrahl aufgeteilt wrid, und daß der erste und der zweite Teilstrahl gleichzeitig in die Druck- und Abtaststation gerichtet werden, wodurch unmittelbar eine Kopie von der abgetasteten Vorlage erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal durch Subtraktion des Abtastsignals von einem Bezugsignal erhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal über einen Modulator der Leserlichtquelle zugeführt wird, wodurch ihr Lichtausgangssignal mit dem Steuersignal moduliert wird (F ig. 3).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal einem Modulator zugeführt wird, wodurch der von der Laserlichtquelle ausgesandte Lichtstrahl mit dem Steuersignal moduliert wird (F i g. 4).

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckstation ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, auf cas der erste Teilstrahl gerichtet wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl vor seiner Aufteilung in den ersten und zweiten Teilstrahl durch eine Modulationsanordnung (60, 61) modulierbar ist, daß der modulierte Lichtstrahl auf eine Ablenkeinrichtung (12) gerichtet ist, durch die der modulierte Lichtstrahl zyklisch ablenkbar und auf einen Strahlenteiler (26) lenkbar ist, wodurch der erste und der zweite zyklisch abgelenkte Teilstrahl erzeugbar und in die Druckstation und die Abtaststation lenkbar ist, und daß das der Modulationsanordnung (60, 61) zugeführte Steuersignal von dem durch einen photoelektrischen Wandler (39) erzeugten Abtastsignal derart abgeleitet ist, daß das Steuersignal konstant ist, wodurch in der Druckstation (15) eine Kopie der gerade abgetasteten Vorlage unmittelbar erzeugbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal durch Subtraktion des Abtastsignais von einem Bezugssignal erzeugbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch

gekennzeichnet, daß das Steuersignal durch eine Schaltungsanordnung erzeugbar ist, die einen Operationsverstärker (50) umfaßt, an dessen invertierendem Eingang das Abtastsignal und an dessen nichtinvertierendem Eingang ein Bezugssignal (51) anliegt

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsanordnung (60) ein Element enthält, durch welches das Lichtausgangssignal der Laserlichtquelle steuerbar ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsanordnung (61) ein Element enthält durch welches die Intensität des Lichtstrahlers steuerbar ist nachdem der Lichtstrahl von der Laserlichtquelle ausgesandt ist

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß in der Kopierstabon ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial (16) vorgesehen ist welches mit dem ersten Teilstrahl beaufschlagbar ist