DE2811230A1

DE2811230A1 - Punktabtastvorrichtung fuer informationsaufzeichnungs-einrichtungen

Info

Publication number: DE2811230A1
Application number: DE19782811230
Authority: DE
Inventors: Leonard C Debenedictis; Richard Vincent Johnson
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1977-04-06
Filing date: 1978-03-15
Publication date: 1978-10-19
Also published as: FR2386834B1; NL7803638A; CA1137620A; US4170028A; DE2811230C2; GB1596726A; JPS53125720A; BE865751A; FR2386834A1

Description

XEROX CORPORATION
Rochester, New York/USA

Punktabtastvorrichtung für «InformationsaufZeichnungs-Einrichtungen

,Der Einsatz von Laser-Abt as ttechniken "beim Drucken von Information auf Laserstrahl empfindlichem Medium ist bekannt» So ist z.B. in der US-PS 3*922.485 ein mit mehreren Flächen ausgestatteter,, polygonaler optischer Abtaster bekannt, der einen modulierten Laserstrahl über ein xerographisch.es Medium lenkt. Damit auf dem Laser empfindlichen Medium, (das ist bei dem beschriebenen Patent eine xerographische Trommel) eine Information aufgedruckt werden kann, ist ein Laser von bestimmter Ausgangsleistung erforderlich. Der Photoreceptor (lichtempfindlicher Aufnehmer), der das xerographische Medium aufweist, benötigt in der oben genannten Patentschrift einen Energiestrom des Laserstrahls von 1 mW, damit bestimmte aufgeladene Bereiche des Photoreceptors für das Bedrucken entladen werden. Um die benötigte Leistung für den Eingangslaser herabzusetzen, was wiederum eine Verringerung von Kosten und Größe bedeutet, bemühte man sich bisher, den Laserwirkungsgrad zu optimieren oder mit anderen Worten den Wirkungsgrad des optischen' Systems, so daß eine maximale Laserstrahlleistung auf den Photoreceptor gelangt bei einem vorgegebenen Eingangslaser, der nach einer bestimmten Abgabeleistung

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"bemessen ist. Ein Lösungsweg ist die Optimierung so wichtiger Komponenten des optischen Systems wie des Modulators, der polygonalen Abtastablenkeinrichtung und anderer wichtiger optischer Elemente. Das optische System erreicht jedoch einen Punkt, bei welchem sein Wirkungsgrad nicht mehr gesteigert werden kann. Es hat sich gezeigt, daß die Wirkungsgrade für optische Abtastsysteme etwa in der Größenordnung von 10 % liegen, so daß ein 10 mW-Laser erforderlich ist, um auf dem Photoreceptor mit 1 mW Leistung wirksam zu werden. Dies bedeutet nun für die Konstrukteure derartiger Einrichtungen, den Laser so stark wie möglich auszunutzen, was wiederum Auswirkungen haben kann auf die angestrebte Zuverlässigkeit, die Lebensdauer und die Herstellungs- sowie Entwicklungskosten wie auch die allgemeinen Betriebskosten. Das kann aber zu einer Verringerung der Wettbewerbsfähigkeit von Laserabtastsysteaien der in der genannten Patentschrift beschriebenen Art für die Anwendung im Druckbereich führen.

Es sei bemerkt, daß die Wirksamkeit einiger. Komponenten des Systems von der Beeinträchtigung, z.B. Verschmutzung, verschiedener optischer Flächen abhängig ist wie auch von den Lichtenergieverlusten an den Grenzflächen zwischen Glas und Luft. Die Oberflächenverluste der einzelnen optischen Elemente im System beeinflussen die tJbertragungsfähigkeit jedes Elementes und wirken kumulativ auf den Gesamtwirkungsgrad des Abtastsystems ein. Außerdem ist in Abt ast systemen, die mehr als eine Drehspiegelanordnung enthalt en ,/damit die Rücksprungzeitspannen zu verringern, wie es bei dem oben genaimi^^ JP^t ent der Fall ist, die Wirksamkeit des Gesamtsystems!, da nur ein Strahl von einem Drehspiegel gleichzeitig verwendet werden kann. Um allgemein gesagt eine verhältnismäßig gleichmäßige Lichtmenge auf der gesamten Abtastlinie zu bekommen, wird der Strahl, der auf die Abtastdrehspiegel fällt,, so auf ge vie it et, daß er die gesamten Facettflächen beleuchtet. Das Ergebnis einer derartigen Strahlaufweitung ist jedoch, daß der Anteil des die Ablenk-

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Vorrichtung durchlaufenden Lichtes _s auch wenn die Oberflächen noch so perfekte Reflektoren sind, sehr stark reduziert x^irdo Das mit der Beleuchtung von zwei Drehspiegeln zusammenhängende Problem ließe sich verringern, wenn die Dimension des Ablenkdrehspiegels in Ablenkrichtung verglichen mit dem optischen Strahl am Polygon groß ist» Dies ist zwar möglich bei Systemen mit niedrigem Auflösungsvermögen oder für Abtast-•oder Ablenkeinrichtungen mit niedriger Geschwindigkeit, bei denen große Abmessungen des Polygons zugelassen v/erden können, doch ist ein solcher Vorschlag unbrauchbar für Systeme mit hohem Auflösungsvermögen und mit hoher Geschwindigkeit arbeitender Abtastung.»

Mit der Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wirkungsgradverbesserung von Laserabtastsystemen geschaffen, in denen mit mehreren Flächen versehene Polygone als Abtasteinrichtungen verwendet werden, was einen verbesserten Abtaster ergibt«, Genauer gesagt, wird ein aktives optisches Element dazu verwendet, den auftreffenden Laserstrahl so abzulenken, daß er während einer vollständigen Zeilenabtastung einer Eacettfläche folgt und für den folgen-.den Zeilenabtastvorgang auf die nächste Facettfläche überwechselt. Das aktive optische Element in Systemen mit niedriger und hoher Bandbreite ist vorzugsweise eine akustischoptische Bragg-Zelle, die sowohl zum Modulieren als auch zum Ablenken des auffallenden Laserstrahls verwendet wird« Der potentielle Wirkungsgrad der akustisch-optischen Bragg-Zellen-Polygonkombinatiön könnte 90 % übersteigen und damit <üe ttbertragungsfähigkeit des Gesamtsystems in überaus großem Maß steigern. Wenn beispielsweise der Wirkungsgrad nur auf 50 °/° erhöht wird, bedeutet dies gegenüber den bisherigen Einrichtungen eine 2 1/2-fache Verringerung der benötigten Leistung des Eingangs las er s. So benötigen z.B. Systeme mit einem Wirkungsgrad von 10 % einen 10 mW Eingangslaser, wenn auf der Laser empfindlichen Fläche eine Leistung von 1 mW ankommen soll. Die Steigerung des GesamtWirkungsgrades auf 50 % läßt es

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zu, einen 2 mW Eingangslaser zu verwenden, wodurch die Lebensdauer des Lasers erhöht wird und die Anschaffungs- oder Herstellungskosten für den Laser sinken, wobei darüber hinaus auch die Zuverlässigkeit steigt, was mit der Verwendung von schwächeren Lasern gekoppelt ist.

Es ist deshalb Hauptaufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der der Wirkungsgrad eines Abtastsystems mit Laserstrahl gesteigert werden kann. Insbesondere soll damit erreicht v/erden, daß die Leistungsanforderungen für den Druck, die an den Eingangslaser zu stellen sind, wesentlichlBxrbgesetzt xtferden können.

Damit ist außerdem die Aufgabe gekoppelt, den Laserstrahl-Ubertragungswirkungsgrad des Laserstrahlablenksystems zu steigern, in welchem als Ablenkeinrichtung oder Einrichtung, die die Abtastbewegung des Laserstrahls hervorbringt, einen mit mehreren Flächen versehenen, polygonalen Drehspiegel aufweist. Dabei soll ein aktives optisches Element benutzt xrerden, um den Laserstrahl abzulenken, so daß dieser einer Facettenfläche während eines vollständigen Zeilenablenkvorgangs folgt und der Laserstrahl dann für den nächsten Zeilenabtastvorgang auf die benachbarte Facettenfläche übergelenkt wird. Bei der Erfindung kann zu diesem Zweck ein akustisch-optischer Modulator eingesetzt werden, um den modulierten Laserstrahl so abzulenken, daß er während eines vollständigen Zeilenabtastvorgangs einer Facettenfläche des rotierenden, mit mehreren Flächen versehenen Polygonspiegels folgt, worauf "hin der Laserstrahl dann für den folgenden Zeilenabtastvorgang auf die angrenzende Facettenfläche hinübergelenkt wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nun Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein teils schematisches Diagramm einer ersten

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Ausführungsform des optischen Abtastsystems nach der Erfindung in der Anfangsstellung eines Zeilenablenkvorgangs;

Fig. 2 ein Diagramm ähnlich Figo 1 eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung in der Zeilenanfangsstellung;

Fig«, 3 ein Schemadiagramm des aktiven optischen Elementes, das bei der Erfindung verwendet wird⁰,

Fig. 4 ein Wellenform-Diagramm zur Erläuterung des Ablaufs in der Erfindung;

Fig» 5 ein teils schematisches Diagramm zur Erläuterung des Zeilenablenlcvorgangs mit Hilfe des Facettendrehspiegels; und

Fig« 6 einen Teil des Ablenksystems der Erfindung, das zum Drucken von Information auf einem Laserstrahl empfindlichen Medium eingesetzt ist_o

Die Figo 1 zeigt ein teils schematisiertes Schaubild des optischen Abtastsystems nach der Erfindung, das in der Zeilenanfangsstellung des Abtaststrahls dargestellt ist»Der Informationsstrahl fällt durch das optische System so, daß er in der gezeigten Stellung der Teile auf den Anfang der Schreibzeile 10 fällt, die in der Richtung des Pfeils 12 auf der Oberfläche eines Mediums 14 durchlaufen wird, welches empfindlich ist für einen Laserstrahls der im System benützt wird» Es wird angenommen, daß die Abtast- oder Schreibzeile 10 im Punkt 16 auf der Oberfläche des Mediums 14 beginnt und eine Länge χ hat, also vom Punkt 16 bis zum Punkt 18 reichte Das Medium 14 ist vorzugsweise eine xerographische Trommel, die in Richtung des Pfeils 19 umläuft, womit sich die T-Richtung der Abtastung ergibt_β Eine Lichtquelle 20 schafft den

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Aus gangs Ii ent strahl 41ida?imAbtastsystem verwendet wird. Die Lichtquelle 20 ist vorzugsweise ein Helium-Kadmium Laser oder ein Helium-Neon Laser und diese Lasertypen verstehen sich selbstverständlich als Beispiele, so daß jede Lichtquelle, die ein paralleles Strahlenbündel von monochromatischem Licht aussendet, verwendet werden kann. Der Laser, der ein paralleles Strahlenbündel von monochromatischem Licht abgibt, läßt sich leicht durch ein aktives optisches Element modulieren, beispielsweise einen akustisch-optischen Modulator 30 entsprechend dem Informationsgehalt, der in einem Videosignal enthalten ist, das der Modulatorsteuerung zugeführt wird, das anschließend noch ausgeführt wird. Eine Linse 21 dient dazu, den Strahl 41 auf den Modulator 30 zu fokussieren. Fig. 3 zeigt in schematischer 3?orm das aktive optische Element, das bei der Erfindung verwendet wird. Es handelt sich bei dem Element 30 i^a eine akustisch-optische Bragg-Zelle oder allgemeiner gesagt, um einen akustisch-optischen Modulator (nachfolgend stets Modulator genannt). Der Modulator 30 enthält einen elektrisch angeregten Pieso-Wandler 31s der auf ein akustisch-optisches Material 33» das Glas, Plastik oder Kristall sein kann, aufgeklebt ist« Der Wandler 31 erzeugt bei Zufuhr eines elek- ■ trischen Erregersignals eine akustische Velle, die durch das Material hindurchläuft und dessen Brechungsind ex ..zum Schwanken bringt, womit es als Phasengitter 32 wirkt. Der Gitterabstand ist umgekehrt proportional zur Erregung oder zur akustischen Frequenz. Die Stärke der Gitterausprägung verhält sich proportional zur Amplitude des Erregersignals, das dem Wandler 31 zugeführt wird.

Ein Lichtstrahl 41 wird auf den Modulator gelenkt. Wird dem Wandler 31 kein Signal zugeführt, dann ist nur ein nichtgebeugter Ausgangslichtstrahl 43 vorhanden. Die Zuführung eines Signals zum Wandler erzeugt zwei Hauptausgangslichtstrahlen, einen in erster Ordnung gebrochenen Strahl 42 und einen nichtgebrochenen Strahl 43 der Ordnung Hull. Bei der. Erfindung ist der Strahl der"ersten Ordnung der Ausgangsstrahl, während der Strahl der Ordnung Hull an einer Stelle 26 absorbiert xtfird.

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Die Stärke des Ausgangsstrahls ist abhängig von der Amplitude des Erregersignals, das dem Wandler zugeführt wirdo

Ein Winkel θ "bildet den Beugungs- oder Ablenkwinkel; er besteht zwischen dem Strahl der Ordnung Null und dem Strahl erster Ordnung. Der Winkele ist direkt proportional der akustischen Frequenz« Damit kann der Winkel durch Frequenzänderung des Erregersignals, das dem Wandler 31 zugeführt wird, variiert werden, Ein Beispiel eines "bei der Erfindung anwendbaren Modulators läßt sich der US-PS 3°938=881 entnehmen»

Als nächstes wird wieder auf die Figo 1 Bezug genommene Der am Ausgang des Modulators 30 auftretende Strahl erster Ordnung 42 durchläuft eine Rekollimationslinse 22 und fällt dann auf eine Zylinderlinse 23 _s deren Ablenkfähigkeit in tangentialer Richtung (Abtastrichtung) liegte Die Zylinderlinse 23 weitet den Strahl 4-2 in einen Strahl 44 auf, der auf eine objektiv fokussierende Linse 24 fällt» Die Linsenelemente 23 und 24 und der Abstand dazwischen v/erden so gewählt, daß der Strahlteil 45 am Ausgang der Linse 24 direkt auf eine Facettenfläche 28 des umlaufenden Polygonspiegels 27 fällt· und danach als Schreibstrahl auf der Linie 10 auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 14 fokussiert wird;, Vorzugsweise ist die Spiegelfacettenfläche 28 vom Strahl 45 vollständig ausgeleuchtet .

Die Drehachse des Polygons 2? verläuft orthogonal oder annähernd orthogonal zur Ebene, in der der Lichtstrahl 42 läuft« Die Facetten des Polygons 2? sind verspiegelte Oberflächen, die jedes darauffallende Licht reflektieren. Mit der Drehung des Polygons 27 in der durch den Pfeil 29 angedeuteten Richtung wird der von der beleuchteten Facettenfläche 28 reflektierte Strahl über einen Atrbastwinkel über eine Punktschreibzeile abgelenkt. Wie an späterer Stelle noch eingehend beschrieben^ wird die Facettenfläche 28 (und jede anschließende Facettenfläche) vollständig während des Zeilenschreibens der Zeile 10 einmal überstrichen«

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Der Strahlabschnitt 46 des von der Facettenfläche 28 reflektierten Teils geht durch, eine Zylinderlinse 25, deren optische Ablenkfähigkeit rechtwinklig zur Abtastrichtung gerichtet ist, und der Strahlabschnitt 46 ist auf den Punkt 16 auf der Oberfläche des Mediums 14 fokussiert.

TJm das Erregersignal für den Modulator 30 zu erzeugen, ist ein Steuerkreis 50 vorhanden. Der Steuerschaltkreis enthält einen linear Rampengenerator 54, der an einen spannungsgesteuerten Oszillator 53 ein Signal abgibt. Der Ausgangswert des Oszillators hat eine konstante Amplitude, während die Frequenz vom Spannungspegel abhängig ist, der vom Rampengenerator 54 zugeführt wird. Der Ausgang des Oszillators wird auf einen Eingang eines Mischkreises gegeben. Das elektrische Videosignal, das Information enthalten kann entweder mittels Binärimpuls codierter Modulation oder Breitband-Amplitudenmodulation wird dem anderen Eingang der Mischstufe zugeführt. Der Ausgang der Mischstufe kommt zu einem Verstärker 51 und wird dann als Erregersignal dem Wandler 31 zugeleitet.

Anhand der Fig. 1 bis 4 wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung nunmehr beschrieben. Ein Zeilenstart* detektor 56, cLer jede Art Photodetektor sein kann, erzeugt einen Aus gangs impuls (Fig. 4a) wenn der Lichtstrahl 46 am Punkt 16, dem Zeilenanfangspunkt, auftrifft. Der Aus gangs impuls wird von einer Zeilenstartvorrichtung 55 erfaßt, die jede übliche Schaltvorrichtung sein kann, welche den Rampengenerator in Betrieb setzt. Wenn der Rampengenerator in Betrieb gesetzt ist, erzeugt er eine lineare Rampenspannung mit ansteigendem Spannungswert, bis der nächste Zeilenanfangsimpuls festgestellt wird. In diesem Punkt fällt der Spannungswert des Generators auf Mull, und es wird dann die nächste lineare Rampenspannung erzeugt. Die Dauer der linearen Rampe hängt von der Zeit ab, die für einen Zeilenschreibvorgang benötigt wirdl Die vom Rampengenerator 54 erzeugte Wellenform

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ist für zwei derartige Spannungsrampen in der Figo 4d dargestellt.

Der Ausgang des Rampengenerators wird dem spannungsgesteuerten Oszillator 53 zugeführt. Der Oszillator erzeugt das Signal von konstanter Amplitude mit einer Frequenz, die vom Spannungspegel abhängt, der ihm vom Rampengenerator zugeführt wird. Der Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators ist durch die Wellenformkurve in Fig. 4c dargestellte Die das elektrische Videosignal darstellende Wellenform, die der Steuerschaltung 50 zugeleitet wird, zeigt die Figo 4do Dieses Signal wird zusammen mit dem Ausgangswert des spannungsgesteuerten Oszillators den Eingängen der Mischstufe 52 zugeleitet. Am Ausgang der Mischstufe 52 erhält man das in Figo 4e gezeigte Signal. Das Signal wird dann dem Verstärker 51 eingegeben und dient anschließend als Erregersignal für den Modulatorwandler 31·

Das Erregersignal (Figo 4-e) enthält eine Amplitudenkomponente, durch die die Intensität des Strahls der ersten Ordnung in ■Übereinstimmung mit der Information variiert wird, die im elektrischen Videosignal enthalten ist= Darüber hinaus bewirkt die im Erregersignal enthaltene Information der variablen Frequenz eine Veränderung des Ablenkwinkels in direkter Abhängigkeit von der Frequenz«

Die Änderung im Ablenkwinkel an verschiedenen Punkten entlang der Schreibzeile 10 ist in Figo 5 dargestellt= Figo 5^a zeigt den Start der Schreibzeile 5 Figo 5b stellt einen Punkt in der Mitte der Schreibzeile dar, während Figo 5c den Endpunkt der Schreib- oder Abtastzeile andeutet= Es ist zu sehen, daß der Ablenkwinkel vom Startaugenblick bis zum Augenblick am Ende der Zeile zunimmt_o Dies verhält sich wie erwartet, da der Ablenkwinkel wie dargelegt proportional der Freuquenz des Erregersignals ist, das dem Wandler zugeleitet wird»

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Vie zu erkennen ist, kombiniert das Ausgangserregersignal die Frequenzmodulation für die Ablenkung des Strahls der ersten Ordnung mit Amplitudenmodulation für die Modulation des Strahls der ersten Ordnung. Der Ausgang des Rampengenerators 54- ist so gewählt, daß der Frequenzausgang des spannungsgesteuerten Oszillators, wenn er mit dem elektrischen Videosignal gemischt ist, ein Erregersignal bildet, durch das der Strahl der ersten Ordnung während einer Zeilenabtastung über die verspiegelte Facettenfläche 28 in der Zeit der Verdrehung der Facettenfläche überstreicht.

Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Laserabtastvorrichtung nach der Erfindung ist in der Fig. 2 gezeigt. Es wird dabei ein akustisch-optischer Modulator 60 verwendet, um den Lichtstrahl 4-1 entsprechend der im elektrischen Videosignal enthaltenen Inforiaation zu modulieren, daß einer Steuerschaltung 65 zugeführt wird. In dieser Steuerschaltung befindet sich ein mit konstanter Frequenz schwingender Oszillator 66, der einen Ausgangswert von konstanter Amplitude und konstanter, Frequenz liefert (Fig. 4-f ), die mit dem elektrischen Videosignal (Fig. 4-d) in einer Mischstufe 64- gemischt wird. Der Ausgang der Mischstufe wird mit einem Verstärker verstärkt und dann als Erreger signal (Fig. 4-g) einem Wandler 61 zugeführt. Der vom Modulator 60 ausgehende Lichtstrahl kann entweder ein Strahl der- Ordnung Hull oder ein Strahl erster Ordnung sein, da die Intensität beider Strahlen von der Amplitude des Erregersignals abhängt, das dem-Wandler 61 zügeführt wird.

Der Aus gangs strahl des Modulators 61 wird dann der Bragg-Zelle 30 über eine fokussierende Linse 36 zugeführt. Die Arbeitsweise der Steuerschaltung 70 ist ähnlich der der Steuerschaltung 50 mit der Ausnahme, daß die Ausgangsspannung des spannungsgesteuerten Oszillators 53 nicht mit einem elektrischen Videosignal gemischt wird.sondern unmittelbar über den Verstärker 51 als Erregersignal dem Wandler 31 zugeht. Der

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Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators (Figo 4-c) ist ein Signal von konstanter Amplitude mit einer Frequenz, die vom Spannungspegel abhängt, den der Eampengenerator 54- in der bereits früheren beschriebenen Weise liefert» Die Inten-.sität des Ausgangsstrahls der ersten Ordnung ist konstant, weil die Amplitude des Erregersignals konstant ist. Der Ablenkwinkel verhält sich in derselben Weise, wie in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Der Ausgang des Rampengenerators wird so gewählt, daß die Ausgangsfrequens des spannungsgesteuerten Oszillators den Strahl der ersten Ordnung veranlaßt j die Facettenfläche 28 zu überstreichen, während diese während eines Zeilenschreibvorgangs verlagert wird»

Wie erwähnt,und in Fig« 6 dargestellt, kann das Medium 14-eine xerographische Trommel sein, die nacheinander durch eine Aufladestation, die als Koronaentladevorrichtung 80 dargestellt ist, durch einen Belichtungsbereich 82, in dem der Strahl vom rotierenden Plygonspiegel 68 auftrifft und die Abtast- oder Zeilenbreite χ auf der Trommel' 14- überstreicht, dann eine Entwicklerstation 84-, die als Kaskadenentwicklergehäuse dargestellt ist, eine Übertragungsstation 86, in der ein Kopierpapier mit der Trommel 14· in Berührung gebracht und durch elektrische Entladung, der übergang des entwickelten Bildes von der Trommel 14- auf das Kopierpapier hervorgerufen wird. Das Kopierpapier wird von einer Vorratsrolle 88 über Führungsrollen 90 und eine Antriebsrolle 92 in einen Aufnahmebehälter 94- geleitet. Eine Schmelzfixiervorrichtung fixiert dann das übertragende Bild auf dem Kopierpapier, bevor es in den Behälter 94- gelangt.

Auswertbare Bilder werden dadurch geschaffen, daß der Informationsgehalt des Schreibflecks durch modulierte oder variierende LichHäbtensität dargestellt ist in Bezug zu seiner Position innerhalb der Schreibzeilenbreite x. Da der Fleck die aufgeladene Oberfläche 82 über einen bestimmten Abtastwinkel überstreicht, nimmt er entsprechend seiner Licht-

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intensität die elektrostatische Aufladung mehr oder weniger weg. Das elektrostatische Ladungsmuster, das dabei entsteht, wird in der Entwicklerstation 84 entwickelt und dann auf das Kopierpapier übertragen. Die xerοgraphische Trommel 14 wird durch bekannte Reinigungsvorrichtungen wie eine rotierende Bürste 98 gereinigt, bevor sie in der Aufladevorrichtung 80 erneut aufgeladen wird. Auf diese Weise ist der -Informationsgehalt des abtastenden Schreibflecks auf einem dauerhafteren und brauchbareren Medium aufgezeichnet.· Es lassen sich selbstverständlich auch andere bekannte Techniken in Verbindung mit dem Abtastfleck einsetzen, um den darin enthaltenen Informationsgehalt nutzbar zu machen.

Der polygonale Spiegel 38 wird in einem Motor 100 kontinuierlich angetrieben und bei dieser Drehung mit einem Synchronisationssignal synchronisiert, das mit der Abtastfolge in ■Übereinstimmung ist. Die Umlaufgeschwindigkeit und Eolge der xerographischen Trommel 14 bestimmt den Abstand der Schreibzeilen. Es kann auch wünschenswert sein, die Trommel 14 in irgendeiner Weise mit der Signalquelle zu synchronisieren, um eine Gleichförmigkeit des Bildes sicherzustellen.

Dem Fachmann sind selbstverständlich Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich. So kann er entweder den Strahl der positiven ersten Ordnung oder der negativen ersten Ordnung des akustisch-optischen Modulators für den Überstreichvorgang verwenden. Es kann auch als Frequenzantriebssignal wahlweise die Richtung von "Tief nach Hoch" oder von "Hoch nach Tief·" abhängig davon einsetzen, welche Art der Strahlablenkung er gewählt hat oder welche Drehrichtung der Polygonalspiegel 27 und das Medium haben.

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Claims

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XEROX CORPORATION
• Rochester, New York/USA

Lichtpunkt-Zeilenschreibvorrichtung zum Aufzeichnen von Informationen aus einem elektrischen Signal auf ein zeilenweise abgetastetes Medium, gekennzeichnet durch Mittel (20) zur Erzeugung eines Strahlungsenergiestrahls, Mittel (56) für die Feststellung des Zeilenabtastbeginns; Mittel (30) zum Modulieren und Ablenken des Strahls entsprechend dem Informationsgehalt eines erregenden Signals; Mittel (22, 23, 24, 25) zum Fokussieren des modulierten und abgelenkten Strahls auf einen Punkt auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Mediums (14), Zeilenablenkmittel (27) mit wenigstens einer reflektierenden Oberfläche (28), die im optischen Pfad des modulierten und abgelenkten Strahls liegt, um den Lichtfleck zeilenweise über das Medium (14) zu lenken, indem die reflektierende Fläche um einen gewünschten Winkel gedreht wird, um den Informationsgehalt des Lichtflecks dem Medium mitzuteilen, und Mittel (50, 55)ί die abhängig vom Zeilenstart ein Erregersignal erzeugen durch Behandlung des elektrischen Signals, wobei das Erregersignal eine Amplituden-Modulationskomponente hat, die den Informations-

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gehalt des elektrischen Signals enthält, und eine Irequenz-Modulationskomponente, die die Information enthält, wodurch der Strahl veranlaßt wird, die reflektierende; Fläche (28) während ihrer Verlagerung zu überstreichen.

2. Lichtpunkt-Zeilenschreibvorrichtung zum Aufzeichnen von Information aus einem elektrischen Signal auf ein abgetastetes Medium, gekennzeichnet durch Mittel (20) zur Erzeugung eines Strahls von Strahlungsenergie, Mittel (30) zum Modulieren des Strahls entsprechend dem Informationsgehalt des elektrischen Signals, Mittel (22, 23, 24, 25) zum Fokussieren des modulierten Strahls auf einen Fleck auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Mediums (14), Zeilenablenkmittel (27) mit wenigstens einer reflektierenden Fläche (28), die im optischen Pfad des modulierten Strahls so angeordnet ist, daß die reflektierende Fläche (28) um einen gewünschten Winkel verdrehbar ist, um den Lichtfleck zeilenweise über das Medium zu lenken, damit dem Medium der Informationsgehalt des Lichtflecks aufgeprägt wird, Mittel (55) zur Feststellung des Zeilenstarts und Erregersignaleinrichtungen (50), die abhängig vom Zeilenstartdetektor (55) arbeiten und die Modulationseinrichtung enthalten, damit der modulierte Strahl während der Verlagerungsbewegung der reflektierenden Fläche (28) die Mitte dieser reflektierenden Fläche überstreicht.

5. Lichtpunkt-Zeilenschreibvorrichtung zum Aufzeichnen von Information aus einem elektrischen Signal auf einem zeilenweise abgetasteten Medium, gekennzeichnet durch Mittel (20) zur Erzeugung eines Strahls von Strahlungsenergie, Mittel (65i 60)

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zum Modulieren des Strahls abhängig vom Informationsgehalt des elektrischen Signals, Mittel (70, 30) zum Ablenken des modulierten Strahls abhängig vom Informationsgehalt eines zweiten elektrischen Signals, Mittel (22, 25, 24-, 25) zum Fokussieren des abgelenkten Strahls auf einen Fleck auf der Oberfläche eines strahlungsempfindlichen Mediums (14), Zeilenablenkmittel (27) mit wenigstens einer reflektierenden Fläche (28), die im optischen Pfad des abgelenkten Strahls um einen gewünschten Winkel drehbar angeordnet ist, um den Lichtfleck zeilenweise über das Medium (14) zu führen und damit den Informationsgehalt des Lichtflecks auf das Medium zu übertragen, und Mittel (70), die aufgrund des Starts der Zeilenabtastung das zweite elektrische Signal erzeugen, das eine Information erhält, durch die der modulierte Strahl die reflektierende Fläche (28) während ihrer Verdrehung überstreicht»

4. Lichtpunkt-Zeilenschreibvorrichtung mit einem Strahl von Strahlungsenergie und einer Zeilenablenkvorrichtung mit wenigstens einer reflektierenden Oberfläche im optischen Pfad des Strahls, die um einen gewünschten Winkel verdrehbar ist, um den Strahl zeilenweise über ein Medium zu lenken, und damit den Informationsgehalt eines elektrischen Signals in aufeinanderfolgenden Zeilen aufzuzeichnen, gekennzeichnet durch Mittel (30); (60) zum Ablenken des Strahls entsprechend dem Informationsgehalt eines Erregersignals und Mittel (50)5 (65₃ 70), die abhängig vom Abtastzeilenstart das Erregersignal erzeugen, das den Informationsgehalt enthält, damit der Strahl die reflektierende Oberfläche (28) während ihrer Verlagerungsbewegung überstreicht.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da — durch gekennzeichnet, daß die Zeilenschreibmittel einen Mehrflächen-Polygonalreflektor (27) aufweisen, der die auftreffende Strahlungsenergie auf das Medium (14) reflektiert, und Mittel zum Drehen des polygonalen Drehspiegels, wodurch das reflektierte Licht in aufeinanderfolgenden Zeilenschreibvorgängen über das Medium geführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch g e kennz eichnetm daß die Erzeugungsvorrichtung (50) für die Strahlungsenergie ein Laser ist, der einen parallelen Lichtstrahl (41) aussendet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5_? dadurch gekennzeichnet , daß die das Erregersignal erzeugende Einrichtung (50) Mittel (53) zum Erzeugen eines Ausgangswertes mit konstanter Amplitude aufweisen, dessen Frequenz von einer Eingangs spannung abhängig ist, ferner Mittel (54), die abhängig von einem Zeilenstartsignal die Eingangsspannung erzeugen, die proportional zu der während des Zeilenabtastvorgangs von der reflektierenden !Fläche (28) zurückgelegten Strecke ist, und Mittel (52) zur Verarbeitung des elektrischen Signals und des Ausgangssignals und daraus das Erregersignal zu bilden.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7_S gekennzeichnet durch einen Verstärker (51) zum Verstärken des Erregersignals.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da-durchgekennzeichnet , daß die modulierende und/oder ablenkende Einrichtung (30); (60)

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eine akustisch optische Braggzelle ist.

10· Vorrichtung nach Anspruch 7» wenn rückbezogen auf

Anspruch 1 oder 3? dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal ein Strom von . Binärziffern ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1₉ 5 und y, d a ■durch gekennzeichnet j daß die . Detektoreinrichtung (56) ein Fotodetektor ist, der zur Feststellung des Strahlflecks am Zeilenabtast-' beginn angeordnet ist«,

.12. Vorrichtung nach Anspruch 5 9 wenn rückbezogen auf Anspruch 3» gekennzeichnet durch einen Fotodetektor (56) zur Feststellung des Strahlflecks zu Beginn des Zeilenabtastvorgangs„

13. Vorrichtung nach Anspruch 5» wenn rückbezogen auf Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet^ daß die das zweite elektrische Signal erzeugende Einrichtung (70) an ihrem Ausgang das Signal mit einer konstanten Amplitude abgibt, während die Frequenz von einer Eingangsspannung abhängt und diese Eingangsspannung abhängig von dem Zeilenabtastbeginn proportional der Strecke ist, die der Abtastfleck während des Zeilenabtastvorgangs durch die reflektierende Flache (28) überstrichen hat.

14. Verfahren zum Aufzeichnen von Information aus einem elektrischen Signal auf ein zeilenweise abgetastetes Medium, gekennzeichnet durch folgende Schritte: !es wird ein Strahl von Strahlungsenergie erzeugt; der Strahl wird in Übereinstimmung mit dem Informationsgehalt des

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elektrischen Signals moduliert; der Strahl wird auf einen Fleck auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Mediums hingelenkt und fokussiert; der !"leck wird zeilenweise über das Hedium gelenkt, womit der Informationsgehalt des Flecks auf das Medium übertragen wird; der Start des Zeilenabtastvorgangs wird festgestellt; und der modulierte Strahl wird entsprechend dem Informationsgehalt eines zweiten elektrischen Signals, das bei Start des Zeilenabtastvorgangs erzeugt wird, abgelenkt.

15· Verfahren nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet , daß für das zeilenweise Abtasten der Lichtfleck auf eine reflektierende Fläche eines Polygonalspiegels gerichtet und von der reflektierenden Fläche auf das Medium reflektiert wird, wobei der Polygonalspiegel so gedreht wird, daß der Fleck in aufeinanderfolgenden Zeilen das Medium überstreicht.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite elektrische Signal eine Information enthält, wonach der modulierte Strahl die reflektierende Fläche während ihrer Drehbewegung überstreicht.

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