DE2623728C2 - Optische Abtastvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2. Dabei betrifft sie insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eine optische Abtastvorrichtung zur Verwendung in Lichtsetzmaschinen, in denen die Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers mit einem Lichtstrahl abgetastet wird, der moduliert ist, so daß durch wiederholtes Abtasten ein Bild, das aufgezeichnet werden soll, aufgebaut wird.

Es ist eine optische Abtastvorrichtung bekannt, die eine sektorblendenartige Lichtunterbrecherscheibe enthält, die bewirkt, daß aus einem Rechner im richtigen Takt die Lichthelligkeits-Moduiationsimpulse geliefert werden. Diese Abtastvorrichtung hat den Nachteil, daß immer nur zwischen zwei »Zähnen« der Lichtstrahl hindurchtreten kann und daß derselbe nur dann immer wieder vollständig unterbrochen wird, wenn die Zähne genügend breit sind. Dies führt notwendigerweise zu einer verhältnismäßig breiten Ausbildung der Zähne mit einer entsprechend langsamen Impulsfolge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verhältnismäßig einfache optische Abtastvorrichtung zu schaffen, die eine rasche und genaue Abtastung einer Oberfläche mit einer dichteren Impulsfolge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer optischen Abtastvorrichtung der obenangegebenen Art durch die Merkmale der Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Dabei hat die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung eine Lichtquelle, eine drehbare Ablenkeinrichtung für einen Lichtstrahl mit mehreren ablenkenden Oberflächen, die gegenüber der Drehachse geneigt sind, eine Einrichtung, durch die ein paralleler Lichtstrahl, der von der Lichtquelle abgegeben wird, auf die Ablenkeinrichtung gerichtet wird, und zwar in einer Richtung parallel zu ihrer Drehachse, der dabei auf aufeinanderfolgende ablenkende Oberflächen trifft, wenn sich die Einrichtung dreht, durch Einrichtungen, die die Lage eines Aufzeichenträgers definieren, der eine abzutastende Oberfläche aufweist, eine Einrichtung um den Parallellichtstrahl, der von der Ablenkeinrichtung auf die Oberfläche abgelenkt wird, zu fokussieren, durch einen Motor, der mit der Ablenkeinrichtung zu deren Drehung gekoppelt ist, so daß jede ablenkende Oberfläche wiederum den fokussierten Strahl über die abzutastende Oberfläche in einer Richtung führt, und durch eine Abtriebseinrichtung, die den Aufzeichnungsträger im wesentlichen senkrecht zu der Richtung an

dem fokussierten Strahl vorbeifährt

Ein bevorzugtes Merkmal der erftndungsgemäßen Vorrichtung ist die Verwendung eines Lasers als Lichtquelle. Wenn eine solche Abtastvorrichtung in einer Lichtsetzmaschine verwendet wird, dann ist die abzutastende Oberfläche die Oberfläche eines Bildaufzeichenmediums und es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Intensität des Lichiis zu modulieren, um ein Muster von Linien oder Recken auf der Oberfläche des Aufzeichenmediums zu bilden, damit in aufeinanderfolgenden Abtastungen ein Bild eines Zeichens oder einer Gruppe von Zeichen entsprechend Signalen, die durch eine gespeicherte digitale Darstellung des Zeichens oder der Zeichengruppe bestimmt ist, aufgebaut wird.

Vorzugsweise ist jede der ablenkenden Oberflächen der sich drehenden Ablenkeinrichtung eben und unter einem Winkel von 45° zur Drehachse geneigt, so daß der von der Ablenkeinrichtung abgelenkte abtastende Lichtstrahl in einer Ebene senkrecht zur Drehachse abtastet

Vorzugsweise weist die Fokussiereinrichtung eine Linse auf, die zwischen der Ablenkeinrichtung urd der Stelle für das Aufzeichnungsmedium oder den Aufzeichnungsträger vorgesehen ist und die insbesondere so ausgebildet ist, daß sie einen fokussierten Fleck in der Ebene der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers bildet, so daß sich der Fleck längs einer geraden Linie mit einer Geschwindigkeit bewegt, die proportional der Winkeldrehgeschwindigkeit der Ablenkeinrichtung ist

Vorzugsweise sind Einrichtungen vorgesehen, um eine geeignete Synchronisierung der Lasermodulation, wie sie von dem Informationsspeicher abgeleitet wird, sicherzustellen, ebenso wie die augenblickliche Lage beim Auftreffen des fokussierten Laserstrahls auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers längs jeder Abtastlinie. Diese Einrichtung kann einen Generator aufweisen, um ein Signal entsprechend der Drehbewegung der Ablenkeinrichtung zu bilden, das dazu verwendet werden kann, die augenblickliche Winkellage der Einrichtung zu bestimmen und folglich die lineare Lage des Abtastflecks.

Eine optisch empfindliche Generatoreinrichtung kann vorgesehen sein, um den Beginn jeder der aufeinanderfolgenden Abtastungen des Aufzeichenträgers festzustellen, die durch die Ablenkung des gebündelten Laserstrahls an aufein;, nderfolgenden ablenkenden Oberflächen der Ablenkeinrichtung vorgesehen wird, und ein Signal vorzusehen, um die Modulation der Laserintensität zu steuern.

Der Aufzeichnungsträger 'st vorzugsweise ein fotoempfindlicher Film, der mit Hilfe einer Anordnung von Rollen von eirem Vorratsrad abgewickelt und auf ein Aufnahmerad aufgewickelt wird und die so angeordnet ist, daß der Film wiederholt über seine Breite abgetastet wird, wenn sich die Ablenkeinrichtung dreht, wobei der Vorschub des Films diese wiederholte Abtastung hervorruft, um ein rasterähnliches Überstreichen der Fümoberfläche zu erreichen.

Wenn die Abtastvorrichtung in einer Lichtsetzmaschine verwendet wird, dann wird der Laser moduliert und die Abtastung erfolgt über die fotoempfindliehe Filmoberfläche, um Linien aus alphabetischen oder numerischen Zeichen zu bilden und die Modulation wird ferner gesteuert, damit die einzelnen Linien der Zeichen an der richtigen Stelle vorgesehen werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigt

F ΐ g, 1 eine schematische Ansicht einer Abtastvorrichtung gemäß der Erfindung, wie sie in einer Lichtsetzvorrichtung verwendet wird,

Fig.2 den Aufbau und die Wirkungsweise einer 5 optischen Vorrichtung, wie sie bei der Abtastvorrichtung nach F i g. 1 verwendet wird,

Fig.3 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Teil der Vorrichtung nach F i g. 1, der dazu verwendet wird, ein Signal gemäß der Drehung der

ίο Reflexiereinrichtung zu bilden und

Fig.4 eine abgewandelte Ausführungsform der Anordnung nach F i g. 3, zusammen mit einer zugehörigen Schaltung, die schematisch nach Art eines Blockdiagramms dargestellt ist

Bei der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung wird eine Lichtquelle durch einen Laser 1 beispielsweise einen Helium-Neon-Laser gebildet der einen Ausgangsstrahl 2 aufweist, dessen Intensität entsprechend Signalen moduliert werden kann, die beispielsweise von Speicherschaitungen oder logischen Schaltungen aufgenommen werden, und zwar mit Hilfe iines internen Modulators, der in dem Laser vorgesehen iit oder mit Hilfe eines getrennten elektrooptischen oder akustoptischen Modulators (nicht dargestellt), der in dem Pfad des Ausgangsstrahls 2 des Lasers oder dem Laserstrahl 2 vorgesehen ist

Der Laserstrahl 2 geht durch einen Strahldehner 3 hindurch, der einen Laserparallelstrahl 4 mit größerem Durchmesser bildet Der Strahldehner weist ein zylindrisches Gehäuse auf, das an einem Block 5 befestigt ist der eine V-förmige Rille 6 hat, in der das Gehäuse ruht, und eine kreisförmige Stirnwand 7 des Gehäuses weist eine Mittelöffnung 8 auf, durch die der Laserstrahl 2 hindurchgeht Der optische Aufbau des Strahldehners ist in Fig.2 schematisch dargestellt und der Strahldehner weist einen konkaven Spiegel 9 auf, der eine verhältnismäßig große Brennweite hat und der koaxial zu dem zylindrischen Gehäuse angeordnet ist. Der Laserstrahl 2 geht durch eine kleine Mittelöffnung

ίο 10 in dem Spiegel 9 hindurch und trifft auf die Oberfläche eines kleinen kugelförmigen konvexen Spiegels 11 auf, der eine verhältnismäßig kleine Brennweite hat und nahe dem Brennpunkt des konkaven Spiegels in einem kleinen festen Winkelbe-

^A5 reich des Spiegels angeordnet ist Das Laserlicht wird reflektiert und breitet sich aus, so daß es den konkaven Spiegel vollständig überdeckt, von dem es wiederum entsprechend dem Brennpunkt des konkaven Spiegels reflektiert wird, so daß ein paralleler Lichtstrahl 4

so entsteht, dessen Durchmesser ein Mehrfaches des Durchmessers des Laserstrahls 2 ist. Dieser Lichtstrahl 4 kann ohne weiteres fokussiert werden, so daß ein feiner Abtastfleck entsteht, wobei es ohne einen Strahldehner schwierig oder unmöglich wäre, solch einen Fleck aus dem ursprünglichen Laserstrahl 2 mit kleinem Durchmesser zu bilden, wie es sich aus der allgemeinen Theorie der Optik beweisen läßt.

Eine genaue Ausrichtung des Strahldehners und des Lasers läßt sich dadurch erreichen, daß man den Strahldehner durch ein Meßinstrument ersetzt, das einen hohlen Zylinder des gleichen Durchmessers wie das Gehäuse des Strahldehners aufweist und dab an jeder Seite eine kreisförmige Stirnwand mit einer kleinen zentrischen Bohrung aufweist, durch die der

<" Laserstrahl i>;ndiirchge^f'"ihrt wird, indem vertikale uiid horizontale Einstellschrauben 12 an dem Laser nachgestellt werden. Wenn dieses zylindrische Meßinstrument nachfolgend durch den Strahldehner ersetzt wird, dann

ist der Strahldehner zu dem Laserstrahl 2 genau ausgerichtet.

Es ist ein fester Spiegel IJ unter einem Winkel von 45° zur Achse des Parallelstrahls 4 angeordnet, um den Strahl um 90° abzulenken, damit die ganze Anordnung kompakter ausgebildet werden kann. Dieser Spiegel 13 weist eine kleine Mittelöffnung 13a auf, durch die ein kleiner Mittelteil des Parallelstrahls zu einer Fotozelle 114 hindurchtreten kann, deren Ausgangssignal dazu verwendet wird, die Intensität des Laserstrahls, der ütändig eingeschaltet ist, mit einem gesuchtem Wert zu vergleichen, der nach Bedingungen, die weiter unten beschrieben werden, bestimmt wird, um damit eine Anpassung an das Filmansprechverhalten zu erreichen.

Der Spiegel 13 reflektiert den Parallelstrahl auf einen mehrere Schleifflächen aufweisenden Reflektor 15 oder iiuf ein Polygon. Das Polygon ist so angeordnet, daß es von einem Motor 16 mit hoher Drehzahl gedreht

form weist es 8 planare reflektierende Oberflächen 17 um seinen Umfang auf, wobei jede Fläche 17 gegenüber der Drehachse des Polygons um 45° geneigt ist. Das Polygon ist so gelagert, daß seine Drehachse parallel zu dem von dem Spiegel 13 abgegebenen Strahl verläuft, der nacheinander auf den Oberflächen 17 auftrifft, wenn sich das Polygon dreht, woraufhin er dann nach außen senkrecht zur Drehachse des Polygons abgelenkt wird.

Der Parallelstrahl, der von dem Polygon reflektiert wird, wird auf die Oberfläche eines fotoempfindlichen Systems 18 mit Hilfe einer Projektionslinse 19 fokussiert, die in besonderer Weise ausgebildet ist, wie es noch weiter unten erläutert wird. Der Film wird nach oben von einer Abgaberolle 20 zu einer Aufnahmerolle 21 hin weiterbewegt, und zwar mit Hilfe einer Antriebsrolle 22 und leerlaufenden Rollen 23, die den Film auf die Antriebsrolle drücken.

Wenn sich das Polygon, so wie es dargestellt ist, im Uhrzeigersinn dreht, dann wird der Film über seine ganze Breite mit Hilfe eines fokussierten Flecks 24 abgetastet, der sich längs einer Linie bewegt, die parallel zur Drehachse der Antriebsrolle 22 verläuft. Eine Abtastung von rechts nach links in Fig. I wird ausgeführt, wenn der Parallelstrahl, der von jeder der aufeinanderfolgenden reflektierenden Oberflächen 17 reflektiert wird, über die Öffnung der Linse 19 hinweggleitet, so daß er auf dem Film fokussiert wird.

Zur klareren Darstellung ist das Polygon 15 in F i g. 1 in einem größeren Maßstab dargestellt, als die anderen Teile der Vorrichtung. Dementsprechend ist das Polygon tatsächlich im Vergleich zu dem Parallelstrahl des Spiegels 13 !'.einer, als es in der Zeichnung erscheint und dieser Strahl weist einen Durchmesser auf. der so groß ist, daß mindestens zwei benachbarte reflektierende Oberflächen 17 beleuchtet werden können, so daß dann, wenn der fokussierte Fleck einer reflektierenden Fläche den hinteren Rand des Films, d. h. den linken R and nach F i g. 1 verläßt, nachdem er gerade eine Querabtastung vollendet hat, der fokussierte Fleck der nachfolgenden reflektierenden Oberfläche sich in einer Lage befindet, aus der er die folgende Querabtastung > des Films beginnen kann.

Der geringe Durchmesser des Polygons ermöglicht e.ne hohe Drehzahl mit Hilfe des Motors 16 und damit eine sehr rasche Filmabtastung. Darüber hinaus wird durch die Größe der reflektierenden Fläche der reflektierenden Oberflächen 17 die Weite des reflektierenden Strahls gesteuert, um damit Änderungen der Intensität des fokussierten Flecks zwischen der Mitte und den extremen Enden der Abtastlinie auszuschalten oder mindestens beträchtlich zu vermindern.

Es sei darauf hingewiesen, daß es unmöglich ist und dieses die Lehre der optischen Geometrie zeigt, eine vollkommen gerade Abtastlinie auf einer Filmoberfläche zu erreichen, wenn nichtder Lichtstrahl,der auf dem Polygon auftritt, durch einen Brennpunkt hindurchgeht, der mit der Drehachse des Polygons übereinfällt. Bei der hier beschriebenen Anordnung befindet sich das fokussierende Bauteil, d. h. die Linse 19 optisch hinter dem Polygon, wodurch es möglich ist. den parallelen Lichtstrahl, der parallel zur Drehachse des Polygons vor der Reflexion verläuft, zu verwenden und es läßt sich damit ein Brennpunkt bilden, der mit der Achse im Unendlichen zusammentrifft.

An der Abtastlinie des Flecks 24 befindet sich ein Spiegelplättchen 25 neben dem Ende der Antriebsrolle 22, wo der Fleck jede Abtastung des Films beginnt und rltocfic iCnii»of»lhlättrhpn O¹K rpflpktiprt Hpn Strahl auf

eine Fotozelle 26, die ein Signal direkt vor Beginn jeder Abtastung der Filmoberfläche erzeugt. Die Ausgangssignale der Fotozelle werden einem Rechner zugeführt, der die Lasermodulation steuert, indem er einen Musterzyklus der Laserstrahlmodulation einleitet, um damit die nächste Linie der modulierten Lichter auf dem Film zu bilden. Auf diese Weise bilden aufeinanderfolgende Abtastungen des in der Intensität modulierten Fleckr 24 über den Film hin eine Linie nach einem Belichtungsmuster, die zusammen ein aufzuzeichnendes Bild ergeben.

Der von den reflektierenden Polygonoberflächen reflektierte Strahl wird mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das Polygon verschwenkt und deshalb ist die Winkellage des Polygons ein Hinweis für die Winkellage des Laserstrahls. Es ist eine Vorrichtung 27 vorgesehen, die in Fig. 3 im Schnitt dargestellt ist, die als Signalgenerator ausgebildet ist und die dazu vorgesehen ist. die Lage des Polygons zu messen, wobei diese Vorrichtung zwei durchsichtige Platten 28 aufweist, von denen jede um ihren Umfang ein Gitter enthält, das mehrere gleichmäßig voneinander beabstandete undurchsichtige radiale Linien 28a enthält, wobei die Breite der Linien etwa gleich der Breite der dazwischenliegenden durchsichtigen Zwischenräume ist. Diese Platten sind koaxial übereinander angeordnet und eine von ihnen ist mit der Antriebswelle 16a des Motors 16 verbunden und dreht sich mit dieser, während die andere feststeht. Eine Ausleseeinrichtung 29 weist eine Lichtquelle 30 und eine Fotozelle 31 auf, die auf die Lichtquelle durch die übereinander angeordneten Umfangsbereiche der beiden Platten gerichtet is. Wenn sich die Motorwelle und die damit verbundene Platte drehen, dann wird in der Fotozelle 31 ein hochfrequentes sich änderndes Signal entsprechend den periodischen Änderungen der Lichtmenge gebildet, die von der Lichtquelle 30 durch die sich ständig öffnende und schließende Schließvorrichtung hindurchtritt, die durch die sich relativ zueinander bewegenden Gitter auf den beiden Platten gebildet wird. Die Fotozelle 31 der Ausleseeinrichtung 29 beobachtet die Lichtquelle nicht nur durch einen sondern eine Anzahl der nebeneinanderliegenden radialen Abschnitte und damit wird jeder Fehler irgendeiner einzelnen Linie oder eines Randes durch das Vorhandensein der anderen Linien, die beleuchtet werden, absorbiert, so daß ein mittlerer Beleuchtungswert und damit eine erhöhte Genauigkeit möglich ist.
Da:, Ausgangssigrial der Ausleseeinrichtung 29 wird

einer Schaltungsanordnung mit phasenstarrer Schleife zugeführt, die in bekannter Weise aufgebaut ist und die einen Phasendetektor und einen spannungsgesteuerten Oszillator aufweibt, um ein Signal einer Frequenz zu bilden, die ein Mehrfaches der Frequenz des Gittcrauslesesignals beträgt.

Die erzeugte Frequenz ändert sich, wenn sich die MotonVehzahl ändert und sie ist im wesentlichen ein Signal, das an die Polygonlage angepaßt ist. Das Signal ist deshalb eine Anzeige für die augenblickliche Lage des Laserflecks längs seiner Abtastlinie und ts wird dazu verwendet, das Auslesen der digitalen Information bei der Steuerung des Speichers des Rechners mit der Lage des Lasers zu synchronisieren, um dadurch die Modulation des Laserstrahls zu steuern, so daß die verschiedenen Teile der Buchstaben längs jeder Abtastung richtig angeordnet werden,selbst dann, wenn sich die Drehzahl des Motors über die Abtastlinie ctr*'anr\f*rt hat Ohnp /lipcp Δ rt Ae*r ^{piioriinn bann rluroh eine fortlaufende Verschlechterung in der Anordnung des Fleckbildes längs der Abtastlinien eine unannehmbare Verzerrung der Buchstabenformen und -lagen auftreten.

Aus Fig. 3 erkennt man, daß die Lichtquelle 30 und die Fotozelle 31 zweckmäßigerweise in einem U-förmigen Gehäuse 32 angeordnet sind, wobei sich ein Schenkel zu jeder Seite der übereinander angeordneten Platten 28 an einer Stelle ihres Umfangs befindet.

In F i g. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform des oben beschriebenen Signalgenerators dargestellt, der einen \ufbau aufweist, daR er mögliche Exzentritäten bei der Befestigung der Platten 28 korrigiert. Wenn eine oder beide der Platten exzentrisch befestigt sind, dann ändert sich die Frequenz des durch einen einzigen Signalgenerators 27 der Anordnung nach F i g. 3 erzeugten Signals periodisch mit der Drehung der Motorausgangswelle, selbst wenn die Drehzahl absolut konstant ist. Um diese Änderung zu kompensieren, weist die Anordnung nach Fig.4 zwei ähnliche Auslesevorrichtungen 29 auf. die an diametral gegenüberliegenden Punkten am Umfang der Platten 28 vorgesehen sind. Wenn die Platten exzentrisch gelagert sind, dann ändern sich die Frequenzen der Signale, die von den beiden Auslesevorrichtungen abgegeben werden, indem sie um einen Mittelwert schwanken und zu jedem Augenblick, wenn die Frequenz der einen Auslesevorrichtung höher ist als der Mittelwert, ist die Frequenz der anderen Auslesevorrichtung entsprechend niedriger als der Mittelwert. Das gewünschte Signal liegt deshalb in der Mitte zwischen den beiden ausgelesenen Frequenzen. Wenn man einmal davon ausgeht, daß die Exzentrizität genügend klein ist, so daß der augenblickliche Phasenunterschied zwischen den beiden Signalen sich um nicht mehr als ±90° ändert, dann kann die Schaltungsanordnung mit phasenstarrer Schleife, die schematisch in dem Blockschaltbild nach F i g. 4 dargestellt ist, dazu verwendet werden, ein Signal mit der gewünschten Mittelfrequenz zu bilden. Es werden zwei Phasenvergleicher 33 an ihren entsprechenden ersten Eingängen 34 mit den Signalen der beiden Auslesevorrichtungen 29 gespeist Diese Signale werden in ihrer Phase durch die Phasenvergleicher mit dem Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) 35 verglichen, das den zweiten Eingängen 36 der Vergleicher zugeführt wird. Die Ausgangssignale der beiden Phasenvergleicher werden in einem Addierverstärker 37 addiert, dessen Ausgangssignal den spannungsgesteuerten Oszillator 35 speist. Daraus

ergibt sich, daß das Signal am Ausgang 38 des spannungsgesteuerten Oszillators 35 bezüglich seiner Phase mitten zwischen den beiden Signalen an den ersten Eingängen 34 liegt und damit die gewünschte mittlere Frequenz aufweist. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 35 kann dann einer phasenstarren Schleife zur Frequenzvervielfachung zugeführt werden, um ein hochfrequentes Signal zu bilden, das der Polygonlage, wie schon weiter oben beschrieben, angepaßt ist.

Es ist zwar notwendig, daß die Platte 28. die mit der Welle 16a verbunden ist, über ihren ganzen Umfang mit radialen undurchsichtigen Linien versehen ist, jedoch muß bei der feststehenden Platte nur ein kleiner Teil oder es müssen mehrere Teile vorgesehen sein, und /war im Bereich der Auslösevorrichtung bzw. der Auslesevorrichtung 29, der bzw. die mit radialen undurchsichtigen Linien versehen ist bzw. sind.

Die PrG'ek'.ionsüp.se 19 weis·. ei"^pn hpsonHpi-pn Aufbau auf, der sich nach einem Rechnerprogramm für eine besondere Verzerrung ergibt, die dazu erforderlich ist, eine lineare Beziehung zwischen der Winkelverschiebung des Parallelstrahls, der durch das Polygon 15 reflektiert wird, und der sich ergebenden gradlinigen Verschiebung des fokussierten Flecks auf dem ebenen Bildfeld sicherzustellen.

Eine übliche Projektionslinse würde eine Verschiebung eines schrägen Strahls proportional zum Tangens des Schrägungswinkels hervorrufen (und deshalb nicht nach einer linearen Funktion), was zu einer seitlichen Verzerrung von Buchstabenbreite und Lage führen würde, die an den seitlichen Rändern des Films am stärksten hervortreten würden. Durch die besondere Form der Linse wird der Bildfleck durch eine prismatische Wirkung, die in die Linse eingebaut ist, zur Mitte hin verschoben, so daß man eine äußerst gute Linearität erhält.

Um die räumliche Verzerrung auszuschalten, ist es möglich, anstelle der besonderen Projeklionslinse 19 eine normale Projektionslinse und ein Glättungselement für die optische Fläche vorzusehen, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift 23 49 041 beschrieben ist, das aus einem Bündel aus optischen Fasern besteht, die eine konkave Oberfläche aufweisen, auf die der Fleck projiziert wird und das eine im wesentlichen ebene Oberfläche aufweist, gegen die der Film gedrückt wird.

Wenn eine normale Projektionslinse allein verwendet wird, dann muß der Film bogenförmig gekrümmt werden, damit man eine räumliche Verzerrung vermeidet und wenn dies auch möglich ist, so ist es jedoch einleuchtenderweise nicht erwünscht.

Wenn man die Airy-Intensitätsverteilung der Beleuchtungsintensität in Abhängigkeit von der Verschiebung gegenüber der Mitte für einen idealen Punktlicht-Heck, der auf einer ebenen Oberfläche auftrifft, kennt und wenn man auch die Kennlinie des Filmansprechverhaltens des Films, der in der Abtastvorrichtung verwendet werden soll, kennt, dann ist es möglich, eine Kurve für die Größe der belichteten Bilder, die durch den Punkt auf dem besonderen Film für verschiedene Intensitäten des verwendeten Laserstrahls gebildet werden, zu bestimmen und aufzuzeichnen. Man kann zeigen, daß bei Verwendung dieser Kurve zur Auswahl einer geeigneten Strahlintensität im Verhältnis zu den Filmansprechkennlinien die Größe der belichteten Fläche auf dem Film durch den fokussierten Fleck beträchtlich geringer gemacht werden kann, als die Fleckengröße nach der Airy-Brechung. Damit läßt sich

eine Vergrößerung der Fleckengröße, die sich aus Brechungswirkungen ergibt, wenn der Durchmesser des Parallelstrahls, der durch die Linse 19 fokussiert werden soll, vermindert ist, dadurch kompensieren, daß die Strahlintensität in geeigneter Weise eingestellt wird. Auf diese Weise kann eine kleinere und folglich billigere Projektionslinse u;iJ auch eil, kleineres und folglich billigeres Polygon verwendet werden.

Wenn sich acht reflektierende Oberflächen an dem Polygon befinden, dann läßt sich zeigen, daß die Winkelversetzung bei jeder Abtastung, wenn sich das Polygon dreht, etwa 45° beträgt. Um jedoch Verzerrungen zu vermeiden, ist der Flächenwinkel der Linse auf etwa 36° begrenzt. Die Leerlaufzeit, während der der Strahl den verbleibenden Winkel zu Beginn und am Ende der Abtastung durchläuft, wird dazu verwendet, das Signal von einer Zeilenabtastung freizugeben, bevor eine weitere Abtastung begonnen wird. Es wird etwa 82% des Auseanessignals des Polygons verwendet; bei Verwendung von nur 4 reflektierenden Oberflächen sinkt diese ZaJ auf 41%. Auch während dieser Leerlaufzeit wird das Laserausgangssignal mit Hilfe der Fotozelle 14 überwacht und es wird, wie bereits oben erwähnt, mit einer Handeinstellung verglichen, die so eingestellt ist, daß sie eine Anpassung an die besondere verwendete Filmemulsion ermöglicht und der Laser wird eingeschaltet, so daß der fokussierte Strahl, bevor er auf den Film trifft, mit Hilfe des Spiegelplättchens 25 auf die Fotozelle 26 reflektiert wird, um dadurch ein Signal zu bilden, das das Zählen von Informationsbits einleitet, die in den Rechner gespeichert sind, um den Laser bei der nächsten Abtastung zu modulieren.

Der Film wird in einer Richtung von 90° gegenüber der Abtastlinie an einer länglichen öffnung vorbeibewegt und läuft mit einer Geschwindigkeit. Η>ς zur Polygondrehzahl in einem bestimmten Verhältnis steht, um damit das richtige Bildseitenverhältnis für die zu bildenden Buchstaben zu erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Optische Abtastvorrichtung mit rotierender Ablenkeinrichtung für einen Lichtstrahl, der auf einen Aufzeichnungsträger fokussiert wird, auf dessen Oberfläche der fokussierte Lichtstrahl eine Abtastbewegung in Querrichtung ausführt, während der Aufzeichnungsträger sich in dazu senkrechter Längsrichtung fortbewegt, mit einem Generator zur Erzeugung eines der Winkelstellung der Ablenkeinrichtung entsprechenden Helligkeitsmodulationssignals, der eine Lichtquelle, eine Fotozelle und dazwischen eine zentrisch auf einer Welle der Ablenkeinrichtung sitzende Lichtunterbrecherscheibe mit abwechselnd lichtdurchlässigen und -undurchlässigen Sektoren aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des mehrere Sektoren der Lichtunterbrecherscheibe (28) erfassenden Lichtes nahe derselben eine ortsfeste, ebenfalls mit lichtdurchlässigen und -undurchlässigen Abschnitten versehene Platte vorgesehen ist, wobei die lichtdurchlässigen und -undurchlässigen Sektoren bzw. Abschnitte etwa gleich groß ausgebildet sind.

2. Optische Abtastvorrichtung mit rotierender Ablenkeinrichtung für einen Lichtstrahl, der auf einen Aufzeichnungsträger fokussiert wird, auf dessen Oberfläche der fokussierte Lichtstrahl eine Abtastbewegung in Querrichtung ausführt, während der Aufzeichnungsträger sich in dazu senkrechter Längsrichtung fortbewegt, mit einem Generator zur Erzeugung sines der Winkelstellung der Ablenkeinrichtung entsprechenden Helligkeitsmodulationssignals, der eine Lichtquellt, eine Fotozelle und dazwischen eine zentrisdi auf einer Welle der Ablenkeinrichtung sitzende Licitunterbrecherscheibe mit abwechselnd lichtdurchlässigen und -undurchlässigen Sektoren aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des mehrere Sektoren der Lichtunterbrecherscheibe (28) erfassenden Lichtes nahe derselben eine ortsfeste, ebenfalls mit licht- -»o durchlässigen und -undurchlässigen Abschnitten versehene Platte vorgesehen ist, wobei die lichtutidurchlässigen Sektoren mindestens so groß sind wie die lichtdurchlässigen Abschnitte.

3. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte als zur Welle (\ba) konzentrische Scheibe (28) gegebenenfalls gleichen Durchmessers ausgebildet ist und daß die Sektoren und Abschnitte einander gleich sind.

4. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite ortsfeste Platte diametral gegenüber der ersten Platte angeordnet und gegebenenfalls mit dieser zu einer Scheibe zusammengefaßt und zwecks Erzielung einer zusätzlichen Regelgröße ebenfalls beleuchtet ist.

5. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus den beiden Regelgrößen ein Mittelwert gebildet wird.

6. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung eine phasenstarre Schleife mit einem spannungsgesteuerten Oszillator (35) aufweist, der einen Ausgang (38) und einen Steuereingang enthält, ferner zwei Phasenvergleicher (33), von denen jeder einen ersten Eingang (34) aufweist, die zur Aufnahme des Signals von der betreffenden Ausleseeinrichtung (29) verbunden sind, von denen jeder einen zweiten Eingang (36) aufweist, die mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators (35) verbunden sind, und von denen jeder einen Ausgang aufweist, daß eine Addiervorrichtung (37) die Signale der Ausgänge der Phasenvergleicher (33) zur Bildung eines resultierenden Ausgangssignals addiert und daß das resultierende Ausgangssignal dem Steuereingang des spannungsgesteuer-^n Oszillators (35) zugeführt wird.

7. Optische Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahldehner (3) zwischen dem Laser (1) und der Ablenkeinrichtung (15) vorgesehen ist, um einen Parallelstrahl (4) zu bilden, dessen Querschnitt wesentlich größer als der Strahl (2) des Lasers (1) ist