DE3333203A1

DE3333203A1 - Optische schreibeinrichtung

Info

Publication number: DE3333203A1
Application number: DE19833333203
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Yokohama Kanagawa Inokuchi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-09-14
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1984-03-15
Also published as: US4549784A; JPS5949148A; DE3333203C2

Description

- 5 Anwaltsaktei 33018

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine optische Schreibeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft ferner eine optische Abtasteinrichtung mit einer Anordnung lichtemittierender Elemente, um ein elektrisches Signal in ein Lichtbildsignal umzuwandeln, das bei einem lichtempfindliehen Aufzeichnungsmaterial zu verwenden ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine optische Schreibeinrichtung, um optisch ein Bild auf ein Aufzeichnungsmaterial entsprechend einer angelegten elektrischen Bildinformation zu schreiben. Ferner betrifft die Erfindung eine Abtast-

1-5 einrichtung mit einer Anordnung aus fluor eszenzlichtemittierenden Elementen, welche selektiv aktiviert werden, um Fluoreszenzlicht in Form eines gewünschten Musters zu emittieren_;und mit einer Faseroptik, um das auf diese Weise emittierte Fluoreszenzlicht zu einer Abbildungsfläche zu leiten.

In zahlreichen Aufzeichnungsgeräten, wie Druckern, werden bereits verschiedene Arten von optischen Schreibeinrichtungen verwendet. Diese in Druckern verwendeten, optischen Schreibeinrichtungen sind oftmals mit einem Laser, optischen Faserröhren (sogenannten OFT-Röhren) und lichtemittierenden Dioden (LED) aufgebaut. In einer optischen Schreibeinrichtun-g mit einem Laserstrahl , wie sie in Laserdruckern verwendet wird, müssen sich schnell bewegende Teile, wie ein Polygonalspiegel vorgesehen sein, wodurch notwendigerweise das optische Abtastsystem im Aufbau kompliziert wird. Infolge der Größe ihres optischen Abtastsystems sind sogenannte OFT-Drucker ziemlich sperrig, und darüber hinaus muß ein feiner Spalt zwischen der End~ fläche jeder OFT-Röhre und der Abbildungsfläche genau eingehalten werden. In einigen Druckern werden LED-Anordnungen oder PL2;T-Kristallopt:.k-Verschlußanordnungen als optische

Schreibelemente verwendet; diese Halbleiter-Schreibeleinente sind jedoch ziemlich teuer und in der Größe begrenzt, und somit müssen zwei oder mehr von ihnen elektrisch miteinander verbunden werden, wenn der Abtastzeilenwähler verhältnismäßig groß ist.

Die Nachteile der herkömmlichen Einrichtungen sollen gemäß der Erfindung durch eine verbesserte optische Schreibbzw. Abtasteinrichtung beseitigt werden. Gemäß der Erfindung soll daher eine verbesserte optische Schreibeinrichtung geschaffen werden, welche in der Größe kompakt, im Aufbau einfach und preiswert herzustellen ist. Darüber hinaus soll gemäß der Erfindung eine optische Schreibeinrichtung geschaffen werden, die im Betrieb zuverlässig ist und einen hohen Wirkungsgrad bezüglich der Lichtausnutzung aufweist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer optischen Schreibeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Anordnung von Lumineszenz- vorzugsweise von Fluoreszenzlicht emittierenden Elementen verwendet, welche zusammen mit einem Kathodenheizfaden und einer Elektrodenanordnung in einem Vakuumbehälter untergebracht sind. Vorzugsweise weist der Behälter ein Substrat bzw. einen Träger, auf welchem die fluoreszenzlicht - emittierende Anordung vorgesehen ist, und eine wannen- bzw. trogförmige Abdeckung auf, deren öffnung dicht an dem Substrat angebracht werden kann. Vorzugsweise weist das Substrat eine Anordnung von darin eingebetteten lichtübertragenden EIe- ι menten auf, so daß das emittiere Fluoreszenzlicht zu einer Abbildungsfläche geleitet wird, in_wdem es durch die An-Ordnung aus lichtübertragenden Elementen gtLeitet worden ist.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil einer Draufsicht, in welcher

eine optische Schreibeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist;

Fig. 2 ' eine vergrößerte Draufsicht, welche im

einzelnen einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Aufbaus wiedergibt;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht durch die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung;

Fig. 4 eine isometrische Ansicht des Gesamtaufbaus der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Einrichtung;
20

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Aufbaus des Substrats, in welchem eine Faseroptik eingebettet ist und welches einen Teil der in Fig. 1 bis 5 dargestellten Einrichtung bildet;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Anord=- nung von fluoreszenzlicht-emittierenden Elementen gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines

Beispiels einer Ansteuerung der lichtemittierenden Anordnung; 35

Fig. 8 und 9 Querschnittsansichten von zwei weiteren

Ausfthrungsformen der erfindungsgemäßen

- 8 optischen Schreibeinrichtung;

Fig. 10 eine schematische Darstellung der·

optischen Schreibeinrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform, der Erfindung;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht der in Fig. 10

dargestellten Einrichtung;

Fig. 12 eine isometrische Ansicht des Gesamtaufbaus der in Fig. 10 und 11 dargestellten Einrichtung;

Fig. 13 eine schematische Darstellung einer optischen Schreibeinrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 14 und 15 schematische Darstellungen von zwei Beispiel«

von Aufzeichnungsgeräten/ in welchen die

erfindungsgemäße optische Schreibeinrichtung verwendet ist.

In Fig. 1 bis 4, in welchen eine optische Abtast- oder 25

Schreibeinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, weist die optische Schreibeinrichtung 1 ein Glassubstrat bzw. einen Glasträger 3 in Form eines Rechtecks auf, auf welchem eine Anzahl Elektroden die in gleichem Abstand voneinander und in Form einer Anordnung 7 angeordnet sind, und eine lichtemittierende dünne Schicht aus einem Luminenzenz-, vorzugsweise Fluoreszenzmaterial vorgesehen ist, daß sich in derLängsrichtung des Substrats oder Trägers erstreckt und über jeder der Elektroden liegt. Eine wannen- oder trogförmige Glasabdeckung-4 ist mit ihrer Öffnung dicht und fest an der oberen Fläche des Substrats angebracht, wodurch eine luftdichte

* Φ α λ Λ $

»»a a

Kammer zwischen dem Substrat 3 und der Abdeckung 4 gebildet ist. Folglich legen das Substrat 3 und die Abdeckung 4 eine Art Gehäuse fest, und die luftdichte Kammer ist vorzugsweise luftleer gemacht, wodurch eine Vakuumkammer geschaffen ist. Ein Kathodenheizfaden 9 verläuft parallel zu und oberhalb der lichtemittierenden Schicht 7 in der Vakuumkammer. Der Heizfaden bildet eine Gegenelektrode, welche der Elektrodenanordnung 6 auf dem Substrat 3 gegenüberliegt. Obwohl eine Endfläche der optischen Schreibeinrichtung in Fig.4 sodargestellt ist, als sei sie offen, ist dort selbstverständlich eine Endplatte angebracht, um dadurch eine Vakuumkammer zu bilden.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Elektroden, welche die Elektrodenanordnung 6 bilden, zumindest teilweise transparent ausgeführt, so daß Fluorenzenzlicht, das von der lichtemittierenden Schicht 7 emittiert worden ist, zumindest teilweise durch die Elektroden hindurchgehen kann. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Elektrodenanordnung 6 untere Elektroden 6a und obere Elektroden 6b auf, welche abwechselnd angeordnet sind und sich in entgegengesetzten Richtungen senkrecht zu der Längsrichtung der lichtemittierenden Schicht 7 erstrekken, welche sich in der durch einen Pfeil A angezeigten Hauptabtastrichtung erstreckt. Bekanntlich wird mit Hauptabtastrichtung eine Richtung bezeichnet, entlang welcher eine optische Abtastung durchgeführt wird. Die lichtemittierende Schicht 7 besteht aus einem Material mit der Eigenschaft, elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, als Ergebnis einer Absorption giner auftreffenden Strahlung, wie heißer Elektroden _t zu emittieren. Ein derartiges Material weist ein Lumineszenzmaterial mit Phosphoreszenz- und Fluoreszenzeigenschaften auf; bei der Erfindung wird jedoch im allgemeinen Fluoreszenzmaterial bevorzugt. Die lichtemittierende Schicht 7 in der dargestellten Ausführungsform hat eine langgestreckte Form und ist so vorgesehen, daß sie

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zum Teil jeweils die einzelnen Elektroden 6a und 6 b bedeckt. Die Schicht 7 kann so vorgesehen sein, daß sie unmittelbaren Kontakt mit jeder der Elektroden hat oder im Abstand davon angeordnet ist. Der Teil der Schicht 7, c welcher jeder der Elektroden 6a und 6b gegenüberliegt, legt ein Bildelement oder einen -punkt fest, so daß wirksam eine Anordnung aus einzelnen lichtemittierenden Elementen gebildet ist, von welchen jedes im wesentlichen durch die Breit W jeder Elektrode festgelegt ist, so daß die IQ Schicht 7, wenn sie aktiviert ist, örtlich Licht emittieren kann.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in welcher statt einer fortlaufend langen Schicht wie in der vorherigen Ausführungsform, eine lichtemittierende Anordnung durch eine Anzahlyone inander getrennter lichtemittierender Elemente 7a, und zwar eines für jede Elektrode, gebildet ist. Obwohl jedes der lichtemittierenden Elemente 7a bei dieser Ausführungsform in Form eines Quadrates festgelegt ist, können sie erforderlichenfalls auf irgendeine andere Form haben. Diese separaten bzw. voneinander getrennten lichtemittierenden Elemente 7a können auch entweder unmittelbar an den entsprechenden Elektroden vorgesehen oder im Abstand von ihnen angeordnet sein. Das Elektrodenanordnungsmuster und das lichtemittierende Anordnungsmuster können gemeinsam durch eine bekannte Schichtausbildungstechnik hergestellt werden, wie sie in der Halbleitertechnologie angewendet wird. Beispielsweise können in vorteilhafter Weise die Photolithographie und ein Ätzverfahren angewendet werden, welche gemeinsam bei der IC-Musterbildung verwendet werden.

Wenn das Substrat 3 aus einem transparenten Material, wie Glas hergestellt ist, kann Licht, das entweder von der Schicht 3 oder von Punkten 7a emittiert worden ist, auf der Seite des Substrats 3 erhalten werden, welches der Seite gegenüberliegt, auf welcher die lichtemittierende

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Schicht 7 oder lichtemittierende Punkte 7a vorgesehen sind. Wenn daher die lichtemittierende Anordnung entlang der Hauptabtastrichtung A optisch abgetastet wird, kann ein Lichtmuster in Form eines Zeilenbildes auf der gegenüberliegenden bzw. anderen Seite des Substrats 3 erhalten werden. Wenn daher das auf diese Weise erhaltene Lichtmuster zu einer Abbildungsfläche, wie beispielsweise einem Aufzeichnungsmaterial geleitet wird, kann ein Bild auf der Abbildungsfläche aufgezeichnet werden. Wie später noch im einzelnen beschrieben, wird eine optische Abtastung entlang der Hauptabtastrichtung A mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt , und gleichzeitig wird die Abbildungsfläche, welche gegenüber der erfindungsgemäßen optischen Schreibeinrichtung angeordnet ist,oder die äußere Fläche des Substrats 3, welche genauer ist, bezüglich der Einrichtung in der durch einen Pfeil B in Fig. 4 angezeigten, sogenannten Hilfsabtastrichtung bewegt. Bekanntlich verläuft die Hilfsabtastrichtung senkrecht zu der Hauptabtastrichtung_;und sie zeigt die Vorsehubrichtung der Abbildungsfläche bezüglich der optischen Schreibeinrichtung an.

In Fig. 7 ist ein Beispiel einer Ansteueranordnung vorgesehen, um eine selektive Aktivierung der lichtemittierenden Anordnung durchzuführen. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine vorbestimmte Spannung selektiv zwischen dem Heizfaden 9, der als Kathode wirkt, und einer ausgewählten Elektrode 6, die als Anode wirkt, entsprechend einem von einer externen Einrichtung zugeführten, elektrischen Bildsignal angelegt. In dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel ist die Elektrodenanordnung 6 in drei Blöcke aufgeteilt, und es sind n-Bit-Ansteuerschaltungen 14 bis 16 vorgesehen, und zwar eine für jeden Block. Diese Ansteuerschaltungen 14 bis 16 werden nacheinander betätigt, um Aktivierungssignale an die entsprechenden Elektroden 6 nacheinander oder gleichzeitig anzulegen. Folglich können die einzelnen Elektroden 6 nacheinander, d.h. eine nach der anderen, von einem Ende zum anderen wirksam gemacht

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werden, oder aber sie können Block für Block wirksam gemacht werden, wobei alle Elektroden in einem Block gleichzeitig wirksam gemacht werden.

Nunmehr wird ein selektives Aktivieren der lichtemittierenden Elemente 7 beschrieben. Unter normalen Umständen» bei welchen keine der Elektroden 6 für einen Betrieb ausgewählt wird, bewegen sich Elektroden, die in der Vakuumkammer von der Kathode 9 freigesetzt worden sind, im allgemeinen zu den Elektroden 6 hin, sie bombardieren aber kein besonderes bzw. spezielles lichtemittierendes Element. Wenn mit 0i eine ausgewählte Elektrode bezeichnet ist, erhält sie ein Aktivierungssignal , wenn sie betriebsbereit zu machen ist, wobei dann eine vorbestimmte Spannung zwisehen der Kathode 9 und der ausgewählten Elektrode 0i angelegt wird. Folglich werden die von der Kathode 9 emittierten Elektroden vorzugsweise zu dieser speziellen Elektrode 0i hin ausgerichtet, und folglich wird das auf dieser Elektrode vorgesehene, lichtemittierende Element 7 durch Aufnähme einer beträchtlichen Menge von Beschußelektroden erregt. Dieses spezielle, lichtemittierende Element 7, das ' einer Elektrode 0i entspricht, beginnt folglich, Licht oder in dem Fall, daß es aus Fluoreszenzmaterial besteht, Fluoreszenzlicht zu emittieren. Es ist ohne weiteres einzusehen , daß die Fluoreszenzschicht 7 in Fig. 2 in Abhängigkeit von der Lage einer ausgewählten Elektrode örtlich erregt wird,und daß somit der Teil der Schicht,welche die ausgewählte Elektrode überdeckt, örtlich Fluoreszenzlicht abgibt, obwohl die Schicht 7 selbst kontinuierlich fortläuft. Hierbei ist richtig, daß eine derartige kontinuierlich fortlaufende Schicht 7 vom Herstellungsstandpunkt aus bevorzugt wird; jedoch wird der Aufbau von Fluoreszenzinseln 7a,. wie sie in Fig. 6 dargestellt sind, unter dem betrieblichen Gesichtspunkt bevorzugt, da zwisehen benachbarten, lichtemittierenden Elementen weniger

"Übersprechen" vorliegt, so daß dann ein hohes Auflösungs-.vermögen und ein hoher Kontrast erhalten werden können.

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Im Falle des in Fig. 2 dargestellten, kontinuierlich fortlaufenden Schichtaufbaus wird, um das sogenannte überstrahlen von emittiertem Licht in der Längsrichtung der Schicht soweit wie möglich zu verhindern, vorzugsweise die Breite W jeder Elektrode 6 in Relation zu einer charakteristischen Größe, wie dem Punktabstand oder dem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Elektroden,ziemlich klein eingestellt. Wenn beispielsweise ein lichtemittierender Punkt von 100 Mikron gewünscht wird, kann die Elektrodenbreite W annähernd auf 40 Mikron eingestellt werden. Bei solchen Überlegungen kann dann ein ziemlich hohes Auflösungsvermögen erhalten werden, selbst wenn eine kontinuierlich fortlaufende, lange Fluoreszenzschicht verwendet wird.

^5 wie am besten aus Fig. 3 zu ersehen, weist das Substrat 3 der optischen Schreibeinrichtung 1 eine Anordnung aus lichtübertragenden Elementen 20, wie beispielsweise Lichtleitern auf, die in dem Substrat eingebettet sind. Wie auch in Fig. 5 dargestellt ist, sind die Lichtleiter 20 in Form einer Anordnung vorgesehen, die sich in der Hauptabtastrichtung A erstreckt, wobei die Lichtleiter eng gepackt sind. Die einen Enden der in das Substrat 3 einge-. betteten Lichtleiter 20 sind nahe bei den entsprechenden lichtemittierenden Elementen angeordnet, um das von diesen emittierte Licht aufzunehmen, und ihre gegenüberliegenden Enden liegen frei dar und sind zu der Abbildungsfläche hin ausgerichtet, auf welchem ein Bild aufzuzeichnen ist. Ein solcher Aufbau ist recht vorteilhaft, da das emittierte Licht sicher zu einer bestimmten Stelle geleitet wird, und

™ folglich kann eine hohe Lichtintensität bei gleichzeitiger Verringerung der Lichtstreuung erhalten werden.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführung dargestellt, in welcher eine Abstandsplatte 21, vorzugsweise eine Glas- *5 platte zwischen dem Substrat und den Elektroden 6 vorgesehen ist. Ein solcher Aufbau bringt mehrere Vorteile mit sich. Beispielsweise ist er besonders dann verwendbar,

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wenn eine berührungslose Abtastung gewünscht wird. Das heißt, bei dem Aufbau der Fig. 8 kann, da die Endflächen der Lichtleiter 20, auf welche Licht fällt , durch die Abstandsplatte 21 in e/nem gewissen Abstand angeordnet sind, eine optimale Bilderzeugungsfläche an einer Stelle festgelegt werden, die durch einen kleinen Zwischenraum von der unteren Fläche 3a des Substrats 3 angeordnet ist. Folglich braucht keine Abbildungsflache, wie beispielsweise ein Photorezeptor,, mit der unteren Fläche 3a der optischen Schreibeinrichtung 1 in Anlage gebracht zu werden. In diesem Fall ist der Zwischenraum zwischen der optimalen Bilderzeugungsfläche und der unteren Fläche 3a im allgemeiner durch die Dicke der Abstandsplatte 21 festgelegt, und sie haben normalerweise die gleiche Größe. .

In Fig. 10 bis 12 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt; die optische Schreibeinrichtung 1 dieses Ausführungsform entspricht im Aufbau den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, außer daß diese optische Schreibein-

^ richtung 1 mit einem lichtabschirmenden Teil 5 versehen ist, das zwischen dem Substrat 3 und der Elektrodenanordnung 6 angeordnet ist. Das lichtabschirmende Teil 5 wirkt, wie oben beschrieben, wirksam als ein Abstandshalter. Das lichtabschirmende Teil 5 kann irgendeine gewünschte Form haben,

2-5 solange es einen sicheren Lichtweg zwischen den lichtemittierenden Elementen 7 und den lichtübertragenden , in dem Substrat 3 eingebetteten Elementen 20 festlegt. Da lichtemittierende Elemente 20 in dem Substrat eingebettet sind, damit das emittierte Licht in einer wohlgeordneten

* Weise durch das Substrat hindurchgehen kann, kann_t das Substrat 3 selbst erforderlichenfalls aus einem nichttransparenten Material hergestellt sein. Dies schließt jedoch nicht das Vorsehen des lichtabschirmenden Teils

5 aus, da dies auch noch die Rolle als Abstandshalter hat. 35

In der in Fig. 10 bis 12 dargestellten, speziellen Ausführungsform ist^ das lichtabschirmende .Teil 5 auf dem

* Substrat 3 in Form einer dünnen Schicht ausgebildet, und in der lichtabschirmenden Schicht 5 ist ein Schlitz 5a mit einer Breite in der Größenordnung von 100 Mikron ausgebildet, um dadurch im Querschnitt den Raum für eine Lichtc bahn zwischen der Floureszenzschicht 7 und den in dem Substrat 3 eingebetteten Lichtleitern 2Q festzulegen. Wie dargestellt, verläuft der Schlitz 5a in der Hauptabtastrichtung A und parallel zu dem Kathodenheizfaden 9, wie am besten aus Fig. 10 zu ersehen ist. Die einzelnen Elek-

IQ troden 6a und 6b sind abwechselnd angeordnet und jede von ihnen verläuft lang genug in der zu dem Schlitz 5a senkrechten Richtung, wodurch der Zwischenraum überbrückt wird. Ähnlich wie bei den vorherigen Ausführungsformen verlaufen Elektroden 6a oder 6b abwechselnd entsprechend weit in entgegengesetzten Richtungen, und zwar in Fig. 10 entweder aufwärts oder abwärts, um dadurch einen Leitungsanschluß an den entsprechenden Elektroden zu erleichtern. Die Fluoreszenzschicht 7 steht in unmittelbarem Kontakt mit jeder der Elektroden 6a und 6b, welche den Schlitz 5a überdecken. Die Schicht 7 kann beispielsweise durch Scha-• onendruck hergestellt werden, indem sie auf den Elektroden 6a und 6b aufgebracht wird. In dieser Ausführungsform legt ein sich überdeckender Querschnitt zwischen jeder der Elek-■ troden 6a und 6b und dem Schlitz 5a die Form eines lichtemittierenden Punktes fest.

In Fig. 13 ist eine Abwandlung der in Fig. 10 bis 12 dargestellten Ausführungsform wiedergegeben; statt des Schlitzes 5a in der Ausführungsform der Fig. 10 bis 12 weist diese Ausführungsform ein lichtabschirmendes Teil auf, das mit einer Anordnung von quadratischen Fenstern 11a versehen ist, die in der Hauptabtastrichtung A und in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Diese Ausführungsform weist auch das Substrat 3 auf, in welchem die optischen Fasern bzw. Lichtleiter 20 angeordnet sind.

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In Fig. 14 und 15 sind zwei Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen optischen Schreibeinrichtung bei Aufzeichnungsgeräten dargestellt. In dem Aufzeichnungsgerät der Fig. 14 wird ein photoempfindliches Papier P befördertj indem es durch zwei Paar Transportrollen 25 und 26 geführt wird und mittels einer Andrückrolle 27 gegen die untere Fläche der optischen Schreibeinrichtung 1 gedrückt . wird, wobei in dieser unteren Fläche die lichtemittierenden Enden der Lichtleiter 20 festgelegt sind. Wenn das photoempfindliche Papier P in der durch einen Pfeil angezeigten Richtung transportiert wird, wird auf demPapier P fortlaufend ein linienförmiges Bild aufgezeichnet, so daß ein zweidimensionales Bild erhalten werden kann, das auf dem Papier P aufgezeichnet ist.

In Fig. 15 ist ein berührungsloses Aufzeichnungsgerät dargestellt, in welchem die optische Schreibeinrichtung 1 mit einer Abbildungsfläche nicht in Berührung kommt. In Fig. 15 ist eine photoempfindliche Trommel 30 vorgesehen, welche entlang ihrer Umfangsfläche eine photoempfindliche Schicht aufweist. Die Trommel 3 0 ist drehbar gehaltert, und entlang des Umfangs der Trommel 3 0 sind, wie dargestellt, die verschiedenen Bilderzeugungseinheiten angeordnet, Wenn dann die Trommel 3 0 angetrieben wird und sich in der durch einen Pfeil B angezeigten Richtung dreht, wird die umfangsfläche der Trommel 30 durch einen Koronalader 31 gleichförmige mit einer vorbestimmten Polarität geladen, und dann wird die Ladung durch Aufnehmen eines Lichtmusters, das von der erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung 1 aufgebracht worden ist, selektiv verteilt, so daß ein elektrostatisches, latentes Bild auf der ümfangsflache der Trommel 30 erzeugt wird. Das auf diese Weise erzeugte latente Bild wird dann mittels einer Entwicklungseinrichtung 32 entwickelt und dadurch in ein sichtbares Bild, üblicherweise ein Tonerbild umgewandelt, welches dann mittels einer Bildübertragungseinrxchtung 33 auf Transferpapier S übertragen wird. In diesem Fall ist die optische

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Abtast- oder Schreibeinrichtung 1 an einer Stelle angeordnet, die über einen Spalt G in einem entsprechenden Abstand von der Umfangs-(Abbildungs-)Fläche der Trommel 30 angeordnet ist, so daß die optische Schreibeinrichtung 1 nicht mit der Abbildungsfläche in Berührung kommt. Wie vorher beschrieben, kann ein derartiger Spalt G bestimmt werden, indem die Dicke eines Abstandsstücks 21 entsprechend gewählt wird. Bei einem solchen Aufbau kann eine optimale Bilderzeugungsfläche in einem solchen Abstand eingestellt werden, daß sie von der optischen Schreibeinrichtung 1 getrennt ist, wodurch dann wiederum Kratzer in der Abbildungsfläche der Trommel 30 verhindert werden können.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform kann in vorteilhafter Weise bei dem in Fig. 14 dargestellten Aufzeichnungsgerät verwendet werden, während die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform in vorteilhafter Weise bei dem in Fig. 15 dargestellten Aufzeichnungsgerät angewendet werden kann, obwohl die in Fig. 3 und 8 dargestellten Ausführungsformen nicht nur auf diese Anwendungsfälle beschränkt sind. Beispielsweise kann die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ebenfalls ohne Schwierigkeit auch bei dem Aufzeichnungsgerät der Fig. 15 angewendet werden.

Ferner kann, wie bereits vorstehend kurz erwähnt worden

ist, entweder das Substrat 3 oder die Abdeckung 4 oder -' auch beide welche zusammen eine Art Gehäuse bzw. Umhüllung bilden, aus einem nichttransparenten Material hergestellt werden.

Wenn in Aufzeichnungsgeräten die erfindungsgemäße optische Schreibeinrichtung vorgesehen wird, können die nachstehend angeführten Vorteile erhalten werden. Da es grundsätzlich ein Festkörper-Abtastsystem ist, brauchen im Unterschied zu einem Abtastsystem in einem Laserdrucker keine beweglichen Teile, wie beispielsweise ein Polygonalspiegel vorgesehen zu werden. Da die erfindungsgemäße optische

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Abtasteinrichtung im Vergleich zu dem Gegenstück in einem Laserdrucker im Aufbau verhältnismäßig einfach ist, kann der Gesamtaufbau kompakt und folglich leicht ausgeführt werden. Im Vergleich mit auf Kristallen basierenden Festkörper-Abtastsystemen, wie einem LED-Abtastsystem gibt es keine Beschränkung in der Größe, so daß eine lichtemittierende Anordnung gewünschter Länge ohne weiteres als eine Einheit hergestellt werden kann, ohne daß wie im Falle einer länglichen LED-Anordnung verschiedene Chips dazwischen geschaltet werden müssen. Wenn die Ansteuerschaltung in einem partiellen imultanen Ansteuermode gegliedert ist, in welchem eine Anzahl lichtemittierender Elemente auf eine vorbestimmte Anzahl Blöcke aufgeteilt sind, wobei dann gleichzeitig die Elemente in demselben Block betrieben werden, dann kann im Vergleich zu einem üblichen CRT-Aufzeichnungssystem mit einer Rasterabtastung der Lichtemissionsabschnitt jedes Elements langer eingestellt werden oder es kann ein Aktivierungsimpuls mit einer größeren Impulsbreite verwendet werden. Hierdurch kann die Intensität des emittierten Lichts verringert werden und es kann ein sehr schneller Betrieb durchgeführt werden. Im Vergleich zu einer LED-Anordnung ist der Lichtemissionswirkungsgrad höher, so daß der Energieverbrauch geringer ist und die Wärmeabgabe kleiner ist. Bei der PLCT-Verschlußanordnung muß eine gesonderte Lichtquelle, wie beispielsweise eine Leuchtstofflampe vorgesehen sein; dies ist bei der Erfindung nicht der Fall, so daß grundsätzliche eine wartungsfreie, optische Schreibeinrichtung geschaffen ist. Ferner erlaubt die Verwendung eines Substrats, in welchem optische Fasern bzw. Lichtleiter eingebettet, sind, eine breitere Materialwahl für das Substrat und ermöglich eine Miniaturisierung der gesamten Einrichtung, da keine externen Bilderzeugungselemente, wie Spiegel oder Linsen vorgesehen werden müssen. Dadurch, daß die Lichtleiter in dem Substrat eingebettet sind, ist auch gewisse Robustheit im Aufbau und eine besondere Zuverlässigkeit im Betrieb geschaffen. Bei Verwenden von Lichtleitern

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mit einem großen NA-Wert, kann eine hohe Lichtintensität an der Abbildungsfläche erhalten werden, und in diesem Fall wird/ da es sehr stabil gegenüber chromatischer Abberation wird, der Auswahlbereich für das Spektrum des emittierten Lichts breiter. Beispielsweise kann die Erfindung auch bei verschiedenen Aufzeichnungsgeräten, wie Druckern, Zeilendarstellungseinrichtungen, Abtastern und Digitalkopierern verwendet werden.

Ende der Beschreibung

Claims

Patentansprüche

1.) Optische Schreibeinrichtung, um optisch ein Bild auf eir.e Abbildungsfläche zu schreiben, gekenn zeichnet

5 durch

einSubstrat (3) ;

eine Anzahl erster Elektroden (6), die auf dem Substrat (3) in einem vorbestimmten Abstand voneinander und in Form einer Anordnung angeordnet sind, wobei jede der ersten Elektroden

(6) zumindest teilweise transparent ist; eine Einrichtung (14 bis 16). um selektiv die Anzahl der ersten Elektroden (6) entsprechend einem von einer äußeren Quelle zugeführten Lichtsignal anzusteuern; zumindest eine zweite Elektrode (9), die in Gegenüberlage zu der Anzahl erster Elektroden (6) angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode (9) auf einem vorbestimmten Potential gehalten wird und Elektronen abgeben kann; eine lichtemittierende Einrichtung (7;7a), die in unmittelbarem Kontakt mit der Anzahl erster Elektroden (6) steht oder über diesen vorgesehen ist und welche (7;7a) Licht emittieren kann, wenn die ersten ϊ lektroden (6) selektiv angesteuert v/erden

VII/XX/Ktz

Έ?(089) 988272-74
Telegramme (cable)-.
BERGSTAPFPATENt München

Telex: 0524 560 BERGd Telekopierer. (089)983049 k»iip i

Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 453100 (BLZ 700202 70) Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE I

^ damit die Elektronen, die zumindest von einer zweiten Elektrode (9) emittiert worden sind, auftreffen, und lichtübertragende Einrichtungen (20) , die in dem Substrat (3) eingebettet sind, und von welchen ein Ende so festgelegt ist, umdas von der lichtemittierenden Einrichtung abgegebene Licht aufzunehmen, und von welchen das andere Ende so festgelegt ist, um das auf diese Weise aufgenommene Licht auf die Abbildungsfläche zu richten.

'Ό

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abdeckung (4), deren Öffnung dicht und fest an dem Substrat (3) angebracht ist, um eine vollständig geschlossene Kammer festzulegen, in welcher zumindest die lichtübertragenden Einrichtungen (20) und zumindest die

^5 zweite Elektrode (9) angeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die Kammer bis auf einen Vakuumzustand

luftleer gemacht ist.
20

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η-zeichnet, daß zumindest die zweite Elektrode einen Glühfaden (9) aufweist, der als Kathode wirkt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtemittierende Einrichtung eine langgestreckte Schicht aus lichtemittierendem Material aufweist, welche sich in Längsrichtung der

Anordnung der ersten Elektroden (6) erstreckt. 30

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtemittierende Material ein lumineszierendes Material aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lumineszierende Material' fluoreszierendes Material ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtemittierende Einrichtung eine gleiche Anzahl an lichtemittierenden Inseln (7a) aufweist, von welchen jeweils eine für jede der Anzahl erster Elektroden (6) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der lichtemittierenden Inseln (7a) aus lumineszierendem Material besteht.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η-z e i c h η e t, daß das lumineszierende Material ein fluoreszierendes Material ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtübertragende Einrichtung eine Anzahl Lichtleiter (20) aufweist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die Lichtleiter einen hohen NA-Wert haben.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abstandsplatte (5), die zwischen dem Substrat

(3) und der Anzahl erster Elektroden (6) angeordnet ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein lichtabschirmendes Teil (5) zwischen dem Substrat (3) und der Anzahl erster Elektroden (6) vorgesehen ist, und daß das lichtabschirmende Teil (5) mit einem langgestreckten Lichtdurchlaß (5a) versehen ist, um den Raum an Licht zu begrenzen, das von der lichtemittierenden Einrichtung (9) zu der lichtübertragenden Einrichtung (20) hin emittiert worden ist,

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e η n- z e i c h η et , daß der langgestreckte Lichtdurchlaß

1 ein langgestreckter Schlitz (5a) ist/ der sich entlang der Anordnung erster Elektroden (6) erstreckt.

16. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η— 5 zeichnet, daß der profilierte Lxchtdurchgang durch eine gleiche Anzahl einzelner Fenster (11a) festgelegt ist, die in einem Verhältnis von eins-zu-eins zu der Anzahl erster Elektroden (6) angeordnet sind.