DE2552632A1

DE2552632A1 - Vorrichtung zur informationsaufzeichnung

Info

Publication number: DE2552632A1
Application number: DE19752552632
Authority: DE
Inventors: Gary K Starkweather
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-11-24
Publication date: 1976-07-01
Also published as: CA1043601A; FR2296195B1; JPS5184646A; GB1516526A; SU833178A3; US3944323A; SE403024B; NL7514351A; SE7514206L; BE835552A; FR2296195A1

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

DIPL.-ING.

H. KINKELDEY

DR.-ING.

^W- STOCKMAIR

DR.-ING.· AeE(CAUTECH)

K, SCHUMANN

DR. RER. NAT. · Olpl-.-PHYB.

P. H. JAKOB

DIPL.-INQ.

G. BEZOLD

DR. RER. NAT. · DIPL.-CHEM.

MÜNCHEN

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

Xerox Corporation

Xerox Square

Rochester, New York 14644 USA

P 9516 Ά *..>..,

Vorrichtung zur Informationsaufzeichnung

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von Information und bezieht sich insbesondere auf ein hierzu geeignetes Abtastsystem mit veränderbarer Lichtfleckgröße.

In hinreichend bekannten digitalen Kopiersystemen oder Drucksystemen ist es üblich, zur Vervielfältigung von Halbton-Bildern das Bild.in eine Vielzahl von Gitterfeldern aufzuteilen und in einem bestimmten Gitterfeld zu kopieren oder zu drucken, um eine Grauleiterwirkung hervorzurufen. Wenn diese Technik in einem System angewandt wird, welche eine Laserfleck abtastung und eine Abbildung auf ein fotoempf iridlxches

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TELEFON (OSB) 22QS62 TELEX OB-2Ο38Ο TEUBRAMME MONAPAT

Aufzeichnungsmaterial verwendet, haben die Gitterfelder üblicherweise die Größe eines Flecks, und der Laser wird moduliert, um eine Ladung auf bestimmten Flächen des Aufzeichnungsmediums abzuführen, so daß ein entsprechend ausgebildetes, latentes Halbtonbild entsteht,, welches' einer Halbtonabbildung entspricht. Dieses Bild wird dann entwickelt und auf ein Kopiermedium übertragen. Wenn beispielsweise ein Schwarz-Weiß-Bild verwendet wird, ist ein bestimmtes Gitterfeld (unter der Annahme, daß jedes Feld die Größe eines Bündelflecks hat) entweder im wesentlichen schwarz oder im wesentlichen weiß. Dies führt zu einem Kompromiß in der Qualität, wenn zwischen den schwarzen Flecken ein angrenzender weißer Raum vorhanden sein sollte, welcher kleiner ist als eine Fleckgröße. Es wäre viel vorteilhafter, eine kontinuierlichere Grauskala zu haben, wenn man in der Lage wäre, die Fleckgröße zu verändern und dadurch den weißen Kaum zwischen den schwarzen Flecken verändern zu können, welcher an die schwarzen Flecken angrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine digitale Vervielfältigungsanordnung zu schaffen, welche dazu in der Lage ist, eine im wesentlichen kontinuierliche Grauskala bei der Abbildung zu ermöglichen.

.Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise vorgesehen, eine digitale Vervielfältigungsvorrichtung oder Kopiervorrichtung mit einer Einrichtung auszustatten, welche dazu dient, die Größe eines Laserbündelflecks zu verändern, welcher zur Abtastung eines Aufzeichnungsmediums verwendet wird.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Darstellung eines Abtastsystems, welches eine Lichtpunkt- bzw. Lichtfleckabtastung verwendet,

Fig. 2 eine Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform einer Polygon-Seitenfläche, welche das erfindungsgemäße Prinzip veranschaulicht,

Fig. 3 eine weitere Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform einer Polygon-Seitenfläche, welche das erfindungsgemäße Prinzip veranschaulicht, und

Fig. 4 eine Darstellung einer ebenen reflektierenden Fläche, welche das erfindungsgemäße Prinzip veranschaulicht und auf einem Galvanometer angeordnet ist.

In der Fig. 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abtastsystems dargestellt. Eine Lichtquelle 10 liefert ein Ausgangslichtbündel 12 zur Verwendung in dem Abtastsystem. Die Lichtquelle 10 ist vorzugsweise ein Laser, welcher ein KoIimatorbündel aus monochromatischem Licht erzeugt, das durch einen an sich bekannten elektrooptischen Modulator 14 in Abhängigkeit von der Information leicht moduliert werden kann, welche in einem Videosignal enthalten ist. Das modulierte Bündel 16 wird von einer akustisch-optischen Vertikalbalenkeinrichtung 18 aufgenommen, welche zwischen dem Modulator und einem Spiegel 20 angeordnet ist und ein Bündel in Abhängigkeit von der Information ablenkt, welche in einem elektrischen Signal enthalten ist. Gemäß der Darstellung in der Zeichnung treten die zwei Bündel 22 und 24 aus der Ablenkeinrichtung 18 aus, es sei jedoch

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bemerkt, daß diese Darstellung lediglich zur Vereinfachung gewählt ist, da in der Praxis zu einer bestimmten Zeit stets nur ein Bündel aus der Ablenkeinrichtung austritt. Das Bündel 22 wird durch die Ablenkeinrichtung 18 nach oben zu dem Spiegel 20 abgelenkt, während das Bündel 24 durch die Ablenkeinrichtung 18 nach unten zu dem Spiegel 20 abgelenkt wird. Der Weg des Bündels 22 (welcher in der Fig. 1 mit 22A, 22B und 22C veranschaulicht ist), wird nachfolgend beschrieben, wobei darauf hinzuweisen ist, daß dieselbe Beschreibung auch für das Bündel 24 gilt, wenn es nicht ausdrücklich anders zum Ausdruck gebracht wird.

Eine Zylinderlinse 24 und eine sphärische Abbildungslinse sind in dem optischen Weg zwischen dem Spiegel 20 und einem Polygon 28 angeordnet. Das Polygon 28 läßt sich auch als Vieleckkörper bezeichnen. Die Zylinderlinse 23 hat ihre Brennebene in einer Tangentialebene, welche im wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des Polygons 28 angeordnet ist. Die Linse 23 fokussiert das Kollimatorbündel in ihrem Brennpunkt, wo das Bündel 22 divergiert oder sich in der Brennebene ausbreitet, um ein erweitertes Bündel 22A zu bilden. Das Bündel 22A bleibt in der Sagittalebene ein Kollimatorbündel. Durch die sphärische Abbildungslinse 26 wird das Bündel 22A sowohl in der Tangentialals auch in der Sagittalebene in der Form des Bündels 22B zum Konvergieren gebracht, so daß auf wenigstens zwei Seitenflächen 30 des Polygons 28 auftrifft. Eine Zylinderlinse 34 ist zwischen dem Polygon 28 und einem Fotoempfänger 36 angeordnet, und zwar in dem Weg des Bündels 22C, welches von dem Polygon 28 reflektiert wird* Die Zylinderlinse 23 und die Linse 26 wirken in der Weise zusammen, daß das Bündel 22 in der Tangentialebene innerhalb einer Brennweite fokussiert wird, welche auf der Fotoempfängeroberfläche 36 liegt. Die Linse 26 und die Zylinderlinse 34- wirken in der Weise zusammen, daß das Bündel 22 in der Sagittalebene innerhalb einer Brennweite fokussiert wird,

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welche auf der Fotoempfängeroberflache 36 liegt.

Das Polygon 28 hat eine Mehrzahl von Seitenflächen 30, deren oberer Teil 38 über seine gesamte Breite "W" eine reflektierende Oberfläche hat, während ihr unterer Teil einen Abschnitt 40 aufweist, welcher im wesentlichen nicht-reflektierend und derart geformt ist, daß die reflektierende Oberfläche 42 benachbart dazu eine veränderliche Breite "w" aufweist. Der nichtreflektierende Abschnitt 40 kann eine matte schwarze Farbe sein. Die Fleckgröße auf dem Fotoempfänger 36 in der Eichtung der Abtastung ändert sich mit der effektiven Breite des Bünde s auf der Seitenfläche 30. Je breiter das Bündel ist, um so kleiner ist der Fleck und umgekehrt. Die effektive Breite der Bündelverteilung 32 auf dem reflektierenden Teil 38 der Seitenfläche 30 ist die Breite "¥" der Seitenfläche, während die effektive Breite der Bündelverteilung 33 auf dem reflektierenden Abschnitt 42 der Seitenfläche 30 eine geringere Breite "w" aufweist. Folglich wird ein kleinerer Fleck abgetastet und auf den Fotoempfänger 36 übertragen, wenn das Bündel auf den Teil 38 gerichtet ist, als dann , wenn es auf den Abschnitt 42 gerichtet ist. Folglich kann die Bündelgröße durch ein Videoeingangssignal verändert werden, welches der Vertikalablenkeinrichtung zugeführt wird, um das Bündel aus einer reflektierenden Zone in eine andere auf der Seitenfläche 30 abzulenken. Die vertikale Höhe einer normalen Seitenfläche beträgt etwa 10 mm. Bei einer Bündelhöhe von 1 mm kann das Bündel zehn verschiedene Positionen auf der Seitenfläche 30 einnehmen, und es sind noch mehr Positionen möglich, wenn sich überlappende Bündelpositionen in Betracht gezogen werden. Die Vertikal-Bündelablenkeinrichtung 18 kann derart ausgebildet sein, daß sie das Bündel in irgendeine dieser Positionen bewegt, und zwar in Abhängigkeit von einem angelegten Videosignal, um

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die Fleckgröße zu verändern. Offensichtlich hängt die Anzahl der zur Verfugung stehenden Fleckgrößen von einer vorgegebenen Ausbildung der Form der reflektierenden Oberfläche ab. Beispielsweise kann es erwünscht sein, ein System aufzubauen, welches dazu in der Lage ist, nur zwei Fleckgrößen zu erzeugen, indem ein rotierendes Polygon 28a verwendet wird, wie es in der Fig. dargestellt ist. Die Seitenfläche 50 auf dem Polygon 28a hat zwei reflektierende Abschnitte 52 und 54-, wobei sich der Abschnitt 52 über die gesamte Breite der Seitenfläche erstreckt und der Abschnitt 5^ schmaler ausgebildet ist, und zwar wegen der nicht-reflektierenden Abschnitte 56. Die Fig. 3 veranschaulicht ein Polygon 28b, auf welchem Seitenflächen 60 ausgebildet sind, von denen jede drei reflektierende Abschnitte 62, 64 und 66 aufweist. Der reflektierende Abschnitt 62 erstreckt sich über die gesamte Breite der Seitenfläche, während die Breite des Abschnittes 64- größer ist als diejenige des Abschnittes 66, und zwar aufgrund der entsprechenden Ausbildung der nicht-reflektierenden Abschnitte 63. Offensichtlich sind andere Formen der reflektierenden Oberflächen möglich, um die gewünschte Anzahl von Fleckgrößen herzustellen.

Dieses Merkmal veränderbarer Fleckgröße ist sehr zweckmäßig zur Verbesserung der Wiedergabe einer Grauskala, indem die Möglichkeit geschaffen wird, die Fleckgröße kontinuierliche zu verändern. Wenn man von einem Schwarz-Weiß-Bild ausgeht, kann der Abstand bzw. Raum zwischen den schwarzen Flecken dadurch verändert werden, daß die Fleckgröße verändert wird, was zu einer kontinuierlichen Grauskala führt. Dies steht im Gegensatz zu einem System, welches eine konstante Fleckgröße verwendet, wobei der Raum bzw. Abstand zwischen den Flecken konstant ist, so daß eine Wiedergabe der Grauskala geringerer Qualität entsteht.

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Der Fotoempfänger 36 wird vor der Belichtung in an sich bekannter Weise aufgeladen, und bei der Belichtung durch das Bündel 22 wird der IOtοempfänger in den belichteten Bereichen entladen, um ein latentes Bild zu erzeugen. Das latente Bild wird mit normalen xerografischen Methoden entwickelt, und zwar mit Tonerpartikeln, und das entwickelte Bild wird auf ein Kopiermedium übertragen.

Gemäß Fig. 4 kann dasselbe Prinzip der Erfindung auch angewandt werden, wenn ein oszillierender ebener Spiegel 70 anstatt eines rotierenden Polygons als Abtastelement verwendet wird. Der Spiegel 70 hat einen reflektierenden Abschnitt 72, welcher die gesamte Breite des Spiegels einnimmt, und einen reflektierenden Abschnitt 74, welcher sich in seiner Breite in Abhängigkeit von dem nicht-reflektierenden Abschnitt 76 verändert. Ein Bündel, welches auf den einen oder den anderen der Abschnitte 72 oder 74 reflektiert wird, führt zu einer unterschiedlichen Fleckgröße. Der Spiegel 70 ist auf einer Welle 78 angebracht, welche durch ein an sich bekanntes Galvanometer 80 in Schwingungen versetzt werden kann.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Aufzeichnung von Information von einem elektrischen Signal auf ein Aufzeichnungsmedium, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (10) vorgesehen ist, welche dazu dient, ein Bündel (12) hoher Lichtintensität zu erzeugen, daß weiterhin eine Einrichtung (14) vorhanden ist, um das Lichtbündel (12) in Abhängigkeit von dem Informationsinhalt eines elektrischen Signals zu modulieren, daß weiterhin eine Abtasteinrichtung (28, 28a, 28b, 70) vorgesehen ist, welche wenigstens eine reflektierende Oberfläche (38, 42; 52, 54; 62, 64, 66; 72, 7^) aufweist, welche um eine Achse in dem Weg des modulierten Bündels (16) drehbar ist, um das Bündel als einen Fleck über das Medium zu führen, daß die reflektierende Oberfläche (38, 42; 52, 54; 62, 64, 66; 72, 74) wenigstens zwei Abschnitte aufweist, welche in axialer Richtung angeordnet sind, daß einerder Abschnitte (38, 52, 62, 72) eine reflektierende Oberfläche hat, welche breiter ist als diejenige des anderen Abschnittes (42, 54, 64, 74), und zwar in einer allgemein senkrechten Richtung zu der Achse, und daß eine Einrichtung (18) zwischen der Modulationseinrichtung (14) und der Abtasteinrichtung (28, 28a, 28b, 70) angeordnet ist, um das modulierte Bündel (16) auf den einen oder den anderen Abschnitt zu lenken, um die Größe des auf das Medium (36) gerichteten Flecks zu verändern.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei reflektierende Abschnitte (62, 64, 66) in axialer Richtung auf der reflektierenden Oberfläche angeordnet sind und daß die Breite jedes reflektierenden Abschnittes in einer Richtung senkrecht zu der Achse sich von der Breite der anderen Abschnitte jeweils unterscheidet.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche (42, 74) des anderen Abschnittes sich in ihrer Breite verändert, so daß sie fortschreitend schmaler wird, ausgehend von ihrem breitesten Teil.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche (38, 42; 52, 54; 62, 64, 66) auf einem rotierenden Polygon (28, 28a, 28b) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche (72, 74) auf einem oszillierenden, ebenen Element (70) angeordnet ist.

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