DE3238665C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Abtastsystem gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solches optisches Abtastsystem ist bekannt (DE-OS 29 11 528) und findet beispielsweise bei Aufzeichnungseinrichtungen Anwendung, bei denen das überstrichene Abtastmedium ein lichtempfind­ liches Material ist und das Lichtbündel moduliert wird, so daß entlang der Abtastzeile eine je nach Modulationszustand unterschied­ liche Belichtung des lichtempfindlichen Materials erfolgt. Bei dem bekannten Abtastsystem weist die Abbildungseinrichtung unterschied­ liche Brechkräfte in zueinander senkrechten Richtungen auf. Dies ermöglicht es, einer Verlagerung des abgebildeten Punktes und somit der von ihm erzeugten Abtastzeile in zur Abtastzeile senkrech­ ter Richtung vorzubeugen; zu einer solchen Verlagerung kommt es andernfalls, wenn die ablenkenden und reflektie­ renden Oberflächen der Ablenkeinrichtung, bei der es sich beispielsweise um ein Spiegelpolygon handeln kann, aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht genau gleiche Lagen haben, beispielsweise zur Drehachse des Spiegelpoly­ gons unterschiedlich geneigt sind. Eine weitere günstige Eigenschaft des bekannten optischen Abtastsystems besteht darin, daß die auf der Abtastzeile genutzte Abtastbreite von der optischen Achse der Abbildungseinrichtung halbiert wird, so daß das gesamte Bildfeld der Abbildungseinrich­ tung ausgenutzt wird. Wäre dies nicht der Fall, müßte für eine gewünschte Abtastbreite eine Abbildungseinrichtung mit verhältnismäßig großem Bildfeld zur Anwendung kommen, die vergleichsweise kostspieliger und weniger kompakt wäre.

Nachteilig bei dem bekannten Abtastsystem ist jedoch, daß durch Reflexionen vom Abtastmedium zur Ablenkeinrichtung und erneute Reflexion von letzterer zum Abtastmedium störende Doppelabbildungen bzw. sogenannte Geisterbilder innerhalb der genutzten Abtastbreite auftreten.

In der US-PS 40 40 737 ist in Verbindung mit einem gattungsgemäß anderen Abtastsystem zur Verhinderung von Doppelabbildungen auf dem Abtastmedium vorgesehen, daß das Lichtbündel nicht senkrecht zur Achse der als Spiegelpoly­ gon ausgebildeten Ablenkeinrichtung auf diese gerichtet ist, sondern unter einem endlichen Winkel relativ zu dieser Senkrechten verläuft, so daß die Doppelabbildung oberhalb oder unterhalb der Abtastzeile auftritt. Diese Maßnahme führt bei solchen Abtastsystemen nicht zum Erfolg, bei denen die Abbildungseinrichtung Lichtbündel auf ein und dieselbe Abtastzeile fokussiert, die die Abtastebene unter verschiedenen Winkeln schneiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsge­ mäße Abtastsystem unter Beibehaltung seiner geschilderten günstigen Eigenschaften derart auszubilden, daß der Entstehung von Doppelabbildungen auf dem Abtastmedium vorgebeugt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst, d. h. im wesentlichen dadurch, daß das Lichtbündel unter einem spitzen Winkel bezüglich der optischen Achse der Abbil­ dungseinrichtung auf die Ablenkeinrichtung eingestrahlt wird, wobei dieser spitze Winkel so klein ist, daß die nach wie vor entstehende Doppelabbildung seitlich außer­ halb der genutzten Abtastbreite liegt.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abbildungseinrichtung ein optisches (f · R)-System ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur gezeigt.

Diese zeigt eine schematische Draufsicht auf das Abtastsystem.

Ein aus einer Lichtquelle 1 und einer linear abbildenden Einheit 2, beispielsweise einer Zylinderlinse, bestehendes optisches System erzeugt ein Lichtbündel L, das als lineares Bild auf einer ablenkenden und reflektierenden Oberfläche 3 a einer Ablenkeinrichtung 3 abgebildet wird. Bei der Ablenkeinrichtung 3 handelt es sich beispielsweise um ein drehbares Spiegelpolygon. Das Lichtbündel L wird von der reflektierenden Oberfläche 3 a reflektiert und tritt dann durch eine Abbildungseinrichtung 20 hindurch, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer sphärischen Einzellinse 4 sowie einer Einzellinse 5 besteht, die eine im wesentlichen torische Oberfläche aufweist und dementsprechend in zwei zueinander senkrech­ ten Richtungen unterschiedliche Brechkräfte hat, wobei die Hauptachse der Einzellinse 5 in der Zeichenebene liegt, die zugleich die Ablenkebene für das Lichtbündel L ist. Das Lichtbündel trifft auf ein Abtastmedium 6. Die reflektierende Oberfläche 3 a der Ablenkeinrichtung 3 und das Abtastmedium 6 sind mittels der Abbildungseinrichtung 20 zueinander konjugiert, so daß auf dem Abtastmedium 6 ein Punkt Ps abgebildet wird. Dieser Punkt überstreicht das Abtastmedium 6 mit einer durch die Drehung der Ablenkeinrichtung 3 vorgegebenen Geschwindigkeit, wodurch eine Abtastzeile erzeugt wird, die von der optischen Achse C der Abbildungseinrichtung 20 halbiert wird und eine genutzte Abtastbreite 2 W hat. Die Abbildungseinrichtung 20 ist ein optisches (f · R)-System so daß der Abstand des abgebildeten Punktes Ps von der optischen Achse C des optischen Abbildungssystems 20 proportional zu dem Ablenk­ winkel R ist, den die Achse des von der Oberfläche 3 a reflektierten Lichtbündels L mit der optischen Achse C der Abbildungseinrichtung 20 ein­ schließt.

Am Abtastmedium 6 tritt im Punkt Ps eine diffuse Reflexion auf, wobei das diffus reflektierte Lichtbündel La durch die Einzellinsen 5 und 4 hindurchtritt und wiederum auf die Ablenkeinrichtung 3 trifft, wie dies gestrichelt in der Figur dargestellt ist. Derjenige Teil des reflektier­ ten Lichtbündels La, der auf die Oberfläche 3 a trifft, auf die Lichtquelle 1 strahlt, wird in Richtung zur Lichtquel­ le 1 reflektiert. Ein anderer Anteil des reflektierten Lichtbündels La gelangt jedoch auf eine der Oberfläche 3 a voreilende reflektierende Oberfläche 3 b der Ablenkeinrich­ tung 3, wird dort wiederum als Lichtbündel Le reflektiert, tritt durch die Abbildungseinrichtung 20 hindurch und wird als Punkt Pg auf dem Abtastmedium 6 abgebildet. Dies ist eine unerwünschte Doppelabbildung, die auch als Geister­ bild bezeichnet wird.

Zwischen der optischen Achse C der Abbildungseinrichtung 20 und der optischen Achse des das Lichtbündel L erzeugenden optischen Systems aus der Lichtquelle 1 und der Einheit 2 ist in der Ablenkebene ein Winkel α eingeschlossen. Dieser Winkel ist ein spitzer Winkel und genügt der Beziehung

|α| < (4π/N) - (W/D),

In dieser Beziehung ist D der Abstand zwischen dem bildseitigen Hauptpunkt H der Abbildungseinrichtung 20 und dem Abtastmedium 6. N ist die Anzahl der ablenkenden und reflektierenden Oberflächen der Ablenkeinrichtung 3. W bezeichnet die halbe Abtastbreite. π ist wie üblich die Kreiszahl. Wenn die vorstehend genannte Bedingung eingehalten ist, erscheint die Doppel­ abbildung, d. h. der Punkt Pg, in einer Entfernung von der optischen Achse C, die größer als W ist, so daß die Doppelabbildung nicht innerhalb der genutzten Abtastbreite auf dem Abtastmedium 6 auftritt. Die Doppelabbildung kann dadurch unterdrückt werden, daß mittels einer geeigneten Lichtabfangplatte das Lichtbündel Le abgefangen wird.

Wenn beispielsweise angenommen wird, daß die Ablenkein­ richtung 3 ein drehbares Spiegelpolygon mit N = 8 reflektie­ renden Oberflächen ist und die halbe genutzte Abtastbreite W 100 mm beträgt sowie der Abstand D 300 mm beträgt, so ergibt sich aus der Bedingung α < 70,90°.

Durch die Einhaltung der vorstehend genannten Bedingung ist dafür gesorgt, daß der Winkel, den die optische Achse des auf die Ablenkeinrichtung einfallenden Lichtbündels mit der optischen Achse der Abbildungseinrichtung ein­ schließt, so klein ist, daß die Doppelabbildung stets stationär außerhalb der genutzten Abtastbreite liegt bzw. liegen würde.

Claims (2)

1. Optisches Abtastsystem, mit einer Ablenkeinrich­ tung (3), die mit einer Vielzahl von reflektierenden Oberflächen (3 a, 3 b) versehen ist, einem optischen System (1, 2), das ein Lichtbündel (L) und aus diesem ein line­ ares Bild nahe der ablenkenden und reflektierenden Ober­ fläche der Ablenkeinrichtung erzeugt, und einer Abbil­ dungseinrichtung (20) mit unterschiedlichen Brechkräften in zueinander senkrechten Richtungen, die das von der Ablenkeinrichtung (3) abgelenkte Lichtbündel (L) als Punkt (Ps) auf einem entlang einer Abtastzeile zu über­ streichenden Abtastmedium (6) abbildet, wobei die auf der Abtastzeile genutzte Abtastbreite (2 S) von der opti­ schen Achse (C) der Abbildungseinrichtung (20) halbiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der opti­ schen Achse (C) der Abbildungseinrichtung (20) und der optischen Achse des das Lichtbündel (L) erzeugenden opti­ schen Systems (1, 2) eingeschlossene Winkel (α) ein spitzer Winkel ist, der so klein ist, daß eine durch von dem Punkt (Ps) ausgehende Reflexion erzeugte Doppelabbil­ dung in Richtung der Abtastzeile außerhalb der genutzten Abtastbreite liegt, und der der Beziehung genügt |α| < (4π/N) - (W/D),worin N die Anzahl der ablenkenden und reflektierenden Oberflächen (3 a, 3 b) der Ablenkeinrichtung (3), W die halbe Abtastbreite und D der Abstand zwischen dem dem Abtastmedium (6) zugewandten Hauptpunkt (H) der Abbil­ dungseinrichtung (20) und dem Abtastmedium (6) selbst ist.

2. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungseinrichtung (20) ein optisches (f · R)-System ist.