DE4108470C2 - Verfahren und Vorrichtung zum optischen Zweistrahlabtasten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum optischen Zweistrahlabtasten

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum optischen Zweistrahlabtasten nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 6.
Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus "Ohyou Hikari Erekutoronikuso (Optoelectonics Applications) Handbook", April 1989 und wird beispielsweise in Laserdruckern und ähnlichem verwendet.
Bei einem Laserdrucker, bei dem der Laserstrahl im Abtastmodus abgelenkt wird, ist es zur Erhöhung der Abtastgeschwindigkeit oder der Abtastgenauigkeit notwendig, die Rate zu erhöhen, mit welcher der Abtaststrahl auf der abzutastenden Oberfläche auftrifft. Um diese Anforderung zu erfüllen, existiert ein Verfahren, bei dem mehrere Lichtquellen vorgesehen sind und bei dem die von diesen Lichtquellen ausgehenden Lichtstrahlen gleichzeitig im Abtastmodus abgelenkt werden. Dies ist ein Steuerverfahren für die Strahlposition durch eine Servosteuerung, die einen Lichtpositionsdetektor zum Beibehalten der genauen wechselnden Positionen der mehreren Lichtquellen verwendet.
Aus der DE 39 26 636 ist ein optischer Scanner für eine Anzahl von Lichtstrahlen mit veränderbarem Zeilenabstand bekannt. Der Scanner enthält eine Anzahl von Lichtquellen, eine Modulationseinrichtung zur Modulation der Intensität der Lichtstrahlen aus den Lichtquellen gemäß aufzuzeichnenden Informationen, eine Ablenkeinrichtung zum parallelen Ablenken der intensitätsmodulierten Lichtstrahlen auf eine Abtastebene, eine Einrichtung zum Steuern des Abstandes zwischen den einzelnen Lichtstrahlen bzw. den Abtastzeilen in der Abtastebene und eine Abtaststeuereinheit zum Steuern der Abtastung mit veränderbarem Zeilenabstand.
Die Fig. 9 bis 12 (Stand der Technik) zeigen ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Steuerverfahrens für Laserstrahlen, das zwei Lichtquellen verwendet aus der Veröffentlichung "Ohyou Hikari Erekutoronikusu (OPTO electronics Applications) HANDBOOK", April 1989.
Wie in Fig. 9 (Stand der Technik) gezeigt, werden die von den zwei Lichtquellen 1a und 1b ausgehenden Lichtstrahlen 11a und 11b parallel gemacht, so daß sie über bewegliche Reflektoren 3a bzw. 3b einem Strahlteiler 4 zugeführt werden können. Demzufolge werden die beiden Lichtstrahlen derart geteilt, daß sie in Richtung einer Lichtablenkeinheit 5 (oder Abtasteinrichtung 5) sowie eines Lichtstrahlpositionsdetektors 10 fortschreiten.
Die in Richtung der Lichtablenkeinheit 5 fortschreitenden Lichtstrahlen werden auf der Trommelfläche 7 durch eine FR-Linse 6 oder ähnliches fokussiert, so daß zwei Abtastlinien 18a und 18b gebildet werden, wenn die Lichtablenkeinheit 5 rotiert. Die Lichtstrahlen 11a und 11b, welche die beiden Abtastlinien 18a und 18b bilden, werden über einen Lichtdetektor 8 mit einem gegenseitigen Abstand P in der Hauptabtastrichtung bewegt, und der Lichtdetektor 8 gibt Durchgangssignale 19 des Lichstrahls 11a und 11b aus. Eine Steuereinrichtung 16 empfängt die Lichtstrahldurchgangssignale 19 als Referenzsignale und überträgt Drucksignale als Modulationssignale 12a und 12b an die Lichtquellen 1a und 1b, um die Lichtquellen 1a und 1b zu modulieren. Demzufolge wird der Trommeloberfläche 7 Druckinformation zugeführt.
Andererseits werden die in Richtung des Lichtstrahlpositionsdetektors 10 fortschreitenden Lichtstrahlen auf der Oberfläche des Lichtstrahlpositionsdetektors 10 mit Hilfe einer Fokussierlinse 9 fokussiert. Der Lichtstrahlpositionsdetektor 10 ist ein Sensor zum Detektieren der Position, um die relativen Positionen der beiden Lichtstrahlen 11a und 11b konstant zu halten. Die Trommeloberfläche 7 und der Lichtstrahlpositionsdetektor 10 befinden sich in den Fokalebenen des Linsensystems. Deshalb stehen die Strahldurchmesser und die Strahlabstände auf der Trommeloberfläche 7 und die auf dem Lichtstrahlpositionsdetektor 10 in gegenseitigem Verhältnis. Somit kann der Abstand (d) zwischen den Hilfsabtastrichtungen der Abtastlinien 18a und 18b auf der Trommeloberfläche 7 konstant gehalten werden, indem der Strahlabstand auf dem Lichtstrahlpositonsdetektor 10 konstant gehalten wird. Zu diesem Zweck werden von dem Lichtstrahlpositionsdetektor 10 Strahlpositionssignale 14a und 14b, welche den Strahlpositionen entsprechen, einem Servorsteuerkreis 17 zugeführt. Dieser Servosteuerkreis 17 verarbeitet die Strahlpositionssignale 14a und 14b, um Strahlkorrektursignale 15a und 15b zu erzeugen und die beweglichen Reflektoren 3a und 3b zu bewegen, wodurch die Strahlpositionen auf dem Lichtpositionsdetektor 10 gesteuert werden.
Fig. 10 (Stand der Technik) zeigt die Anordnung des Lichtstrahlpositionsdetektors 10, der in Fig. 9 (Stand der Technik) gezeigt ist, und Fig. 11 (Stand der Technik) zeigt die Anordnung des Servosteuerkreises 17, der ebenfalls in Fig. 9 (Stand der Technik) gezeigt ist.
In dem in Fig. 10 gezeigten Lichtstrahlpositionsdetektor 10 trifft der Lichtstrahl 11a auf Fotodetektoren 20 und 21, die Strahlpositionssignale Va1 bzw. Va2 ausgeben. In gleicher Weise werden beim Auftreffen des Lichtstrahles 11b auf die Fotodetektoren 22 und 23 Strahlpositionssignale Vb1 und Vb2 ausgegeben.
Wie in Fig. 11 gezeigt, werden die Strahlpositionssignale Va1 und Va2 einer Differenzausgabeeinheit 24 zugeführt, die ein Differenzsignal 30 erzeugt. Das Differenzsignal 30 ist Va1-Va2. Das Differenzsignal 30 wird durch einen Verstärker 26 verstärkt, dessen Ausgangssignal einem Treiber 28 zugeführt wird. In Abhängigkeit vom Ausgangssignale des Verstärkers 26 legt der Treiber 28 das Strahlkorrektursignale 15a an den beweglichen Reflektor 3a an, so daß der Reflektor 3a derart bewegt wird, daß sich das Differenzsignal 30 verkleinert. Demzufolge wird das Differenzsignal 30 zu Null gemacht, d. h. Va1-Va2 = 0 ist dann erreicht, wenn sich der Lichtstrahl 11a zwischen den Fotodetektoren 20 und 21 befindet. In gleicher Weise ist Vb1-Vb2 = 0 erreicht, wenn sich der Lichtstrahl 11b zwischen den Fotodetektoren 22 und 23 befindet. Somit wird durch die Servosteuerung der Lichtstrahlen 11a und 11b der Strahlabstand (d′) konstant gehalten.
Fig. 12 (Stand der Technik) zeigt die Anordnung der Lichtquellen 1a und 1b, die Halbleiterlaser sind, des Lichtdetektors 8 sowie der Steuereinrichtung 16. Wie in Fig. 12 gezeigt, umfaßt der Lichtdetektor 8 einen vorderen Detektor 31 und einen hinteren Detektor 32, die nacheinander den Strahlen 11a und 11b ausgesetzt werden, wodurch der vordere Detektor 31 ein vorderes Durchgangssignal 19a und der hintere Detektor 32 ein hinteres Durchgangssignal 19b ausgibt. Diese Durchgangssignale 19a und 19b werden einer Differenzausgabeeinheit 33 zugeführt, die ein analoges Differenzsignal 34 ausgibt. Das Ausgangssignal 34 wird einem Doppelbegrenzer 35 zugeführt, wo es in der Nähe von 0V doppelbegrenzt wird. Dies bedeutet, daß das analoge Differenzausgangssignal 34 in der Nähe des Nulldurchgangs doppelbegrenzt wird. Die Zeitpunkte, zu denen die Mittelpunkte der Lichtstrahlen 11a und 11b die Grenze zwischen dem vorderen Detektor 31 und dem hinteren Detektor 32 erreichen, werden detektiert und die Differenz im Durchmesser der Lichtstrahlen 11a und 11b wird kompensiert. Somit ist das doppelbegrenzte Signal ein Impulssignal 37. Das Impulssignal 37 wird einem Zeitglied 36 zugeführt, das mit der fallenden Flanke 38 des Impulssignales 37 gestartet wird, so daß das Zeitglied 36 ein Zeitgliedausgangssignal 39 erzeugt. Das Impulssignal 37 wird ferner UND-Gattern 41 zugeführt. Das Zeitgliedausgangssignal 39 wird einem der UND-Gatter 41 sowie einem Inverter 40 zugeführt, wobei das Ausgangssignal des Inverters 40 dem anderen UND-Gatter 41 zugeführt wird. Somit geben die UND-Gatter 41 jeweils Ausgangssignale 43 bzw. 44 aus. Diese Ausgangssignale 43 und 44 werden durch Druckzeitglieder 45a und 45b in Druckstartsignale umgewandelt, welche anzeigen, daß die Lichtstrahlen 11a und 11b jeweils an den Startpositionen für den Druck angekommen sind, um auf die Zeilenpuffer 46a und 46b zuzugreifen, in denen jeweils Druckdaten gespeichert worden sind. Die Zeilenpuffer 46a und 46b führen die Drucksignale Spannungs-Stromwandlern 47a und 47b zu, welche die Modulationssignale für die Lichtquellen 1a bzw. 1b erzeugen. Die Ausgangssignale der Spannungs-Stromwandler 47a und 47b werden jeweils Stromaddierern 48a und 48b zugeführt.
Die Lichtquellen 1a und 1b umfassen Halbleiterlaser 49a und 49b sowie Lichtquellenintensitäts-Sensoren 50a und 50b für die Laserleistung. Im Betrieb erzeugen die Halbleiterlaser 49a und 49b die Strahlen 11a und 11b und ebenso Lichtstrahlen für die Lichtquellenintensitäts-Sensoren 50a und 50b für die Laserleistung im Verhältnis zu den Strahlen 11a und 11b. In Abhängigkeit von den Lichtstrahlen geben die Lichtquellenintensitäts-Sensoren 50a und 50b für die Laserleistung Strahlleistungssignale 13a und 13b aus, die Leistungsdifferenzausgabeeinheiten 51a und 51b zugeführt werden. Die Leistungsdifferenzausgabeeinheit 51a gibt die Differenz zwischen dem Strahlleistungssingal 13a und einer Referenzleistungsspannung 52a aus und überträgt dieses Ausgangssignal einem Spannungs-Stromwandler 53a. Der Spannungs-Stromwandler 53a erzeugt einen Ausgangsstrom, so daß die Differenz zwischen dem Strahlleistungssignal 13a und der Referenzspannung 52a zu Null gemacht wird und dem Stromaddierer 48a ein Stromsignal zugeführt wird. In gleicher Weise gibt die Leistungsdifferenzausgabeeinheit 51b die Differenz zwischen dem Strahlleistungssignal 13b und einer Referenzleistungsspannung 52b aus und überträgt dieses Ausgangssignal einem Monitor-Spannungs-Stromwandler 53b. Der Monitor-Spannungs-Stromwandler 53b gibt ein Stromsignal aus, so daß die Differenz zwischen dem Strahlleistungssignal 13b und der Referenzspannung 53b zu Null gemacht wird und dem Stromaddierer 48b ein Stromsignal zugeführt wird. Die Ausgangsstromsignale der Stromaddierer 48a und 48b werden den Halbleiterlasern 49a und 49b zugeführt, so daß diese die Strahlen 11a und 11b erzeugen, wobei die Leistungen den Referenzleistungsspannungen 52a und 52b entsprechen. Die beiden Strahlen 11a und 11b können die gleiche Leistung beibehalten, indem die Referenzspannungen 52a und 52b eingestellt werden.
Die oben beschriebene Hochleistungszweistrahlabtasttechnik, bei der die Positionen der beiden Strahlen konstant gehalten werden, die Differenz zwischen den Strahldurchmessern kompensiert wird und die Strahlleistungen konstant gehalten werden, leidet unter den folgenden möglichen Problemen, die bei der Zuverlässigkeit auftreten können:
  • 1) Die Strahlen können anormal werden, weshalb es notwendig ist, den Zustand der beiden Strahlen ständig zu kontrollieren.
  • 2) Der Grund der Anomalität ist nicht immer offensichtlich, weshalb es notwendig ist, den Teil der Vorrichtung zu detektieren, der außer Betrieb ist, wenn ein anormaler Zustand auftritt.
Nachfolgend werden konventionelle Techniken zum Lösen der oben beschriebenen Probleme (1) und (2) beschrieben.
Eine herkömmliche Technik, die das Problem (1) lösen könnte, wurde in der japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. 67 374/1982 beschrieben (die hierin verwendete Bezeichnung "OPI" bedeutet "ungeprüfte offengelegte Anmeldung"). Bei der herkömmlichen Technik wird der vordere Teil eines Fotodetektors so konstruiert, daß das Ausgangssignal des Fotodetektors mit einer Referenzspannung doppelbegrenzt wird und das doppelbegrenzte Signal durch Zähler und Gatter weiterverarbeitet wird, so daß mehrere Strahlen auf Zeilensignale verteilt werden, wobei das Zeitintervall zwischen dem ersten und dem letzten Zeilensignal mit einem Zeitglied überwacht wird. Wenn diese Technik auf eine Zweistrahlabtasttechnik angewendet wird, dann erhebt sich durch die Nulldurchgangserkennung, die zur Kompensation der Differenzen zwischen den Strahldurchmessern verwendet wird, ein weiteres Problem. Da sich der Doppelbegrenzerpunkt in der Nähe von 0V befindet, wie in Fig. 12 (Stand der Technik) gezeigt, wird bei verringerter Strahlleistung aufgrund eines anormalen Zustandes das analoge Differenzausgangssignal 34 noch ausgegeben, auch wenn dieses gering ist, und das Impulssignal wird normal ausgegeben. Da ferner das Zugriffssignal des Zählers nach dem Doppelbegrenzen des Ausgangssignals des Fotodetektors erzeugt wird, wird beim Signalüberprüfen die Störung (spur) aufgrund der Zeitverzögerung des Zählers durch die Gatter ausgegeben, was somit die Zuverlässigkeit der Steuerung verringert. Auch kann das Verfahren, die ersten und letzten Strahlsignale zu überwachen, nicht beim Hochgeschwindigkeitsstrahlabtasten angewandt werden, weshalb die Zuverlässigkeit verringert ist. Deshalb ist es notwendig, eine andere Technik als die in der japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. 67 374/1982 offenbarte zu schaffen.
In bezug auf das oben erwähnte Problem (2) ist festzuhalten, daß die verschiedenen bei der Zweistrahlabtasttechnik verwendeten Komponenten verschiedenen Anomalitäten unterliegen. So unterliegen beispielsweise in Fig. 9 (Stand der Technik) die Linsensysteme dem Problem möglicher Verschmutzung, die Strahlen 11a und 11b könnten aus verschiedenen Gründen nicht auf die beweglichen Reflektoren 3a und 3b treffen und die Lichtquellen 1a und 1b sind Halbleiterlaser mit einer bestimmten Lebensdauer und werden mit der Zeit schlechter. Beim Stand der Technik wurde noch keine Technik geschaffen, um diese Probleme individuell zu detektieren.
Demzufolge ist es die Aufgabe der Erfindung, die oben beschriebenen Schwierigkeiten bei der Zweistrahlabtasttechnik zu eliminieren und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum optischen Zweistrahlabtasten der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß eine Überwachung und Steuerung der Intensität der Lichtquellen, wie auch eine Überprüfung des Funktionszustandes verschiedener optischer Komponenten im Abtaststrahlengang gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen optischen Zweistrahlabtastvorrichtung werden die herkömmlichen Detektoren verwendet, jedoch werden die Ausgangssignale der Detektoren auf besondere Art und Weise verarbeitet, so daß die anormalen Zustände der verschiedenen Teile in der Vorrichtung leicht erkannt werden können. Das heißt, ein vorderes Durchgangssignal und ein hinteres Durchgangssignal, das durch einen Lichtabtastdetektor erzeugt wird, werden addiert, um ein Signal zu bilden, und das somit geformte Signal wird dazu verwendet, die Leistungen der beiden Strahlen zu überprüfen. In gleicher Weise werden Strahlpositionssignale, die durch den Lichtpositionsdetektor ausgegeben werden, addiert, um ein Signal zu bilden, und das somit gebildete Signal wird dazu verwendet, die beiden Strahlen zu überprüfen. Die Lebensdauer der Halbleiterlaser, welche die Lichtstrahlen aussenden, wird auf der Grundlage der Kennlinie der Strom-Temperaturalterung überprüft, indem ein Strombegrenzer vorgesehen wird, um das Strahlleistungssignal durch Strombegrenzung zu überprüfen. Durch diese drei Erfassungen werden Zustände wie z. B. Anormalitäten bei den Lichtquellen, Verunreinigung des Linsensystems einschließlich einer Verunreinigung der Koppellinse, des Lichtteilers und der Fokussierlinse, das Verschieben der Strahlen an den beweglichen Reflektoren, eine Verunreinigung der Lichtablenkeinheit sowie der FR-Linse getrennt festgestellt.
Bei einer herkömmlichen Verteilerschaltung mit Zeitglied wird das später auftretende Strahlsignal anormal, wenn einer der beiden Strahlen anormal wird. Basierend auf dieser Tatsache wird das Strahlsignal durch ein Zeitglied überwacht, dessen eingestellte Zeit länger ist als die Abtastdauer der Lichtablenkeinrichtung, die mit einer relativ langsamen Zeiteinstellung arbeitet, wodurch eine verminderte Zuverlässigkeit verhindert wird. Dies bedeutet, daß bei der erfindungsgemäßen optischen Zweistrahlabtastvorrichtung die Steuereinheit und der Servosteuerkreis verbessert sind, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Das Wesen, Prinzip und die Verwendung der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schaltplan, der das Verarbeiten der Ausgangssignale des Lichtabtastdetektors beschreibt;
Fig. 2 eine Tabelle, die vier Zustände der Ausgänge VA und VB unter Bezugnahme auf "1" und "0" in Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das den Übergang der Zustände "11", "10" und "00" zeigt;
Fig. 4 einen Schaltplan der die Verarbeitung der Ausgangssignale des Lichtstrahlpositiondetektors beschreibt;
Fig. 5 einen Schaltplan der die Verarbeitung der Ausgangssignale des Lichtquellenintensitäts-Sensors beschreibt;
Fig. 6 eine graphische Darstellung, welche die Kennlinien des Halbleiterlasers 49a darstellt;
Fig. 7 einen Schaltplan, der einen Spannungs-Stromwandler 47a, einen Monitor-Spannungs-Stromwandler 53a, einen Strombegrenzer 48a und einen Strombegrenzer 96 von Fig. 5 zeigt;
Fig. 8 eine Tabelle, die mit den Ausgängen VA bis VF Fehler anzeigt;
Fig. 9 (Stand der Technik) eine erläuternde Darstellung zur Beschreibung eines herkömmlichen Laserstrahlsteuerverfahrens, das zwei Lichtquellen verwendet;
Fig. 10 (Stand der Technik) eine erläuternde Darstellung, welche die Anordnung des Lichtstrahlpositionsdetektors 10 von Fig. 9 zeigt;
Fig. 11 (Stand der Technik) eine erläuternde Darstellung, welche die Anordnung des Servosteuerkreises 17 in Fig. 9 zeigt; und
Fig. 12 (Stand der Technik) einen Schaltplan, der die Anordnung der Lichtquellen 1a und 1b zeigt, die Halbleiterlaser sind, sowie die des Lichtabtastdetektors und der Steuereinheit.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Zweistrahlabtastvorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 beschrieben.
Wenn in Fig. 1 die Lichtstrahlen 11a und 11b auf den Lichtdetektor 8 auftreffen, der einen vorderen Detektor 31 und einen hinteren Detektor 32 umfaßt, so erzeugen der vordere Detektor 31 und der hintere Detektor 32 analoge Ausgangssignale, nämlich ein vorderes Durchgangssignal 19a und ein hinteres Durchgangssignal 19b. Diese Durchgangssignale 19a und 19b werden einem Addierer 54 zugeführt, in dem sie addiert und als ein Leistungsdurchgangssignal 55 ausgegeben werden. Das Leistungsdurchgangssignal 55 wird einem Doppelbegrenzer 56 zugeführt, in dem es mittels einer Leistungsdoppelbegrenzerspannung 57 in ein Impulssignal 58 umgewandelt wird. Das Impulssignal 58 wird einem Eingangsanschluß eines UND-Gatters 59 und einem Zeitglied 60 zugeführt, das durch die fallende Flanke des Impulssignals 58 gestartet wird. Die eingestellte Zeit des Zeitglieds 60 ist so festgelegt, daß sie etwas länger ist als die Differenz zwischen dem jeweiligen Zeitpunkt des Auftreffens der beiden Lichtstrahlen 11a und 11b auf dem Lichtdetektor 8, und daß sie ausreichend kürzer ist, als die Abtastdauer der Lichtablenkeinheit 5 in Fig. 9 (Stand der Technik).
In Fig. 1 wird das Ausgangssignal 61 des Zeitgliedes 60 dem anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 59 zugeführt. Das heißt, die Impulssignale 58 und das Ausgangssignal 61 des Zeitgliedes werden durch das UND-Gatter 59 UND-verknüpft, und das Ausgangssignal wird als Leistungsüberprüfungssignal 62 einem Fehlerzeitglied 63 zugeführt, das durch die steigende Flanke des Leistungsüberprüfungssignals 62 gestartet wird, und es wird dem S-Eingang einer RS-Verriegelungseinrichtung 64 zugeführt, die als Ausgang eine "1" oder eine "0" entsprechend dem Leistungsüberprüfungssignal 62 erzeugt. Die eingestellte Zeit des Fehlerzeitglieds 63 ist so bestimmt, daß sie etwas größer ist als die Abtastdauer der Lichtablenkeinrichtung 5 in Fig. 9 (Stand der Technik), und wesentlich kürzer als die doppelte Abtastdauer. Das Fehlerzeitglied 63 wird durch die ansteigende Flanke des Leistungsüberprüfungssignals 62 gestartet und gibt einen Impuls 70 aus, wenn die eingestellte Zeit verstrichen ist. Das Ausgangssignal 70 des Fehlerzeitglieds 63 wird dem R-Eingangsanschluß der RS-Verriegelungseinrichtung 64 zugeführt. Die RS-Verriegelungseinrichtung 64 erzeugt ein Ausgangssignal VA 65, das "1" beträgt, wenn am S-Eingangsanschluß ein Impuls empfangen worden ist, und das "0" beträgt, wenn am R-Eingangsanschluß ein Impuls empfangen worden ist.
Ein Impulsüberprüfungssignal 66, das kennzeichnend für das Impulssignal 37 des Nulldurchgangs ist, das aus der Differenz der Durchgangssignale 19a und 19b abgeleitet wird, wird ebenfalls erzeugt. Das Impulsüberprüfungssignal 66 wird durch ein Fehlerzeitglied 67 und eine RS-Verriegelungseinrichtung 68 in ein Ausgangssignal VB 69 umgewandelt, das den Zustand des Nulldurchgangssignales anzeigt. Die Charakteristik des Fehlerzeitglieds 67 gleicht der des oben beschriebenen Fehlerzeitglieds 63, und die Charakteristik der RS-Verriegelungseinrichtung 68 gleicht der, die im Zusammenhang mit der RS-Verriegelungseinrichtung 64 oben beschrieben wurde.
Fig. 2 zeigt vier Zustände, vom Zustand "11" bis zum Zustand "00", der Ausgänge VA und VB. In Fig. 2 bedeutet "1" einen normalen Zustand und "0" einen anormalen Zustand. Der Ausgang VA ist kennzeichnend für die Summe des vorderen Durchgangssignals 19a und des hinteren Durchgangssignals 19b, und der Ausgang VB ist kennzeichnend für das Nulldurchgangssignal des vorderen Durchgangssignals 19a und des hinteren Durchgangssignals 19b. Genauer gesagt, stellt der Zustand "11" einen normalen Betriebszustand dar; der Zustand "10" bedeutet, daß die Strahlleistung ungenügend ist, jedoch daß das Nulldurchgangssignal normal ist; der Zustand "01" bedeutet, daß die Strahlleistung ausreichend ist, jedoch daß das Nulldurchgangssignal anormal ist und der Zustand "00" bedeutet, daß sowohl die Strahlleistung wie auch das Nulldurchgangssignal anormal sind.
Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm, das den Übergang der Zustände "11", "10" und "00" beschreibt. Genauer gesagt, zeigt Fig. 3 das vordere Durchgangssignal 19a, das hintere Durchgangssignal 19b, das Leistungsdurchgangssignal 55, das Impulssignal 58, das Ausgangssignal 61 des Zeitgliedes, das Leistungsüberprüfungssignal 62, das Ausgangssignal 70 des Fehlerzeitglieds, das VA-Signal 65, das analoge Differenzsignal 34, das Impulssignal 37, das Ausgangssignal 39 des Zeitgliedes, das Impulsüberprüfungssignal 66, das Ausgangssignal 72 des Fehlerzeitgliedes, das VB-Signal 69 sowie die Zustände 73. Ferner bezeichnet in Fig. 3 das Bezugszeichen T die Abtastdauer der Lichtablenkeinrichtung in Fig. 9. Normalerweise erscheinen das Signal 75 des Strahles 11a und das Signal 76 des Strahls 11b wiederholt innerhalb der Periode T. Die beiden Signale werden als Leistungsdurchgangssignal 55 addiert, das mit der Impulsdoppelbegrenzerspannung 57 in das Impulssignal 58 doppelbegrenzt wird. Das Ausgangssignal 61 des Zeitgliedes, auf das durch die fallende Flanke des Impulssignals 58 zugegriffen wird, erlaubt den Durchgang des folgenden Impulses 78 des Impulssignales 58, um das Leistungsüberprüfungssignal 62 zu bilden. Das Ausgangssignal 70 des Fehlergliedes wird in Abhängigkeit von der steigenden Flanke 79 des Leistungsüberprüfungssignales 62 bewirkt und erzeugt einen Impuls 80, wenn die folgende steigende Flanke nicht innerhalb der eingestellten Zeit erscheint. Der somit erzeugte Impuls 80 setzt somit den Ausgang VA 65 auf "0". Der Ausgang VB 69 wird auf gleiche Weise mit dem Ausgangssignal 72 des Fehlerzeitgliedes auf "0" gesetzt. Bei dieser Ausführungsform wird detektiert, wenn das Signal 75 des Strahls 11a abnimmt. Jedoch kann für den Fall, daß das Signal 76 des Strahles 11b abnimmt, der Ausgang VA 65 durch die Funktion des Ausgangssignals 61 des Zeitgliedes auf "0" gesetzt werden.
Fig. 4 zeigt einen Schaltplan, der die Verarbeitung der durch den Lichtstrahlpositionsdetektor 10 erzeugten Signale beschreibt. Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt der Lichtstrahlpositionsdetektor 10 Fotodetektoren 20 und 21, die für den Strahl 11a vorgesehen sind sowie Fotodetektoren 22 und 23, die für den Strahl 11b vorgesehen sind. Das Steuerverfahren für den Strahl 11a ist das gleiche wie das für den Strahl 11b. Demzufolge wird die Funktionsweise im folgenden nur unter Bezugnahme auf den Strahl 11a beschrieben.
Die Ausgangssignale 80 und 81 der Strahlposition von den Fotodetektoren 20 und 21 werden einer Differenzausgabeeinheit 24 zugeführt, deren Ausgang über einen Verstärker 26 und einen Treiber 28 einem beweglichen Reflektor 3a zugeführt wird, um diesen anzutreiben und somit die Position des Strahls 11a zu steuern. Dabei wird die Steuerung derart vorgenommen, daß die Differenz zwischen den Strahlpositionssignalen 80 und 81 zu Null gemacht wird. Deshalb kann es nicht detektiert werden, wenn der Strahl 11a von den Fotodetektoren 20 und 21 verschoben wird. Um dieses Problem zu beseitigen, werden die Strahlpositionssignale 80 und 81 einem Addierer 82 zugeführt, um ein Summensignal 83 zu bilden. Das Summensignal 83 wird einem Doppelbegrenzer 85 zugeführt, in dem es mit einer Referenzspannung 84 in ein Ausgangssignal VC 86 doppelbegrenzt wird. Wenn der Strahl 11a auf die Fotodetektoren 20 und 21 auftrifft, ist das Summensignal 83 der Strahlpositionssignale 80 und 81 größer als die Referenzspannung 80 und 81 der Strahlpositionssignale 80 und 81 größer als die Referenzspannung 84 und am Ausgang VC 86 liegt "1" an. In gleicher Weise ist das Summensignal 89 der Strahlpositionssignale 87 und 88 größer als die Referenzspannung 120, wenn der Strahl 11b auf die Fotodetektoren 22 und 23 auftrifft, und am Ausgang VD 90 liegt "1" an. Wenn die Leistung des Strahles 11a abnimmt, so nimmt ebenfalls das Summensignal 83 ab und wird kleiner als die Referenzspannung 84, worauf der Ausgang VC 86 auf "0" gesetzt wird. Ebenso wird der Ausgang VC 86 auf "0" gesetzt, wenn der Strahl 11a von den Fotodetektoren 20 und 21 verschoben wird. Somit kann durch Ablesen der Ausgänge VC 86 und VD 90 bestimmt werden, ob die Strahlen 11a und 11b normal sind oder nicht.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, das die Verarbeitung der Ausgangssignale eines Laserleistungssensors beschreibt. Die Strahlen 11a und 11b werden auf gleiche Weise überprüft, weshalb die Prüfmethode unter Bezugnahme auf Fig. 5 nur für den Strahl 11a beschrieben wird. Der Halbleiterlaser 49a in einer Lichtquelle 1a sendet den Strahl 11a mit Hilfe des Treiberstromes 91 aus, der durch einen Stromaddierer 48a erzeugt wird, wobei gleichzeitig im Verhältnis zu dem Strahl 11a ein Lichstrahl auf einen Lichtquellenintensitäts-Sensor 50a gerichtet wird. In Abhängigkeit von dem Lichtstrahl gibt der Lichtquellenintensitäts-Sensor 50a ein Strahlleistungssignal 13a aus, das einer Leistungsdifferenzausgabeeinheit 51a zugeführt wird. Das Strahlleistungssignal 13a wird ferner einem weiteren Doppelbegrenzer 92 zugeführt, in dem es mit einer Referenzspannung 93 doppelbegrenzt wird. Wenn das Strahlleistungssignal 13a größer ist, als die Referenzspannung 93, so ist die Leistung des Ausgangsstrahls 11a des Halbleiterlasers 49a normal und am Ausgang VE 94 liegt "1" an. Andererseits wird von der Leistungsdifferenzausgabeeinheit 51a die Differenz zwischen dem Strahlleistungssignal 13a und einer Referenzleistungsspannung 52a einem Monitor-Spannungs-Stromwandler 53a zugeführt. Dieser gibt einen Steuerstrom 95 aus, um die Differenz zwischen dem Strahlleistungssignal 13a und der Referenzleistungsspannung 52a zu Null zu machen. Der Steuerstrom 95 wird über einen Strombegrenzer 96 dem oben erwähnten Stromaddierer 48a zugeführt, in dem der Ausgang des Strombegrenzers 96 zu einem Modulationsstrom 98 addiert wird, der von einem Spannungs-Stromwandler 47a erzeugt wird, in dem das Druckausgangssignal 97 eines Zeilenpuffers 46 der Spannungsstromwandlung unterzogen wird. Folglich gibt der Stromaddierer 48a den oben erwähnten Treiberstrom 91 aus, der dem Halbleiterlaser 49a zugeführt wird.
Die Kennlinien des Halbleiterlasers 49a sind in Fig. 6 gezeigt, wobei die horizontale Achse I den Treiberstrom 91 und die vertikale Achse P die Ausgangsleistung P 99 des Halbleiterlasers 49a darstellen. Die Kennlinie des Halbleiters 49a ist temperaturabhängig. Bei hohen Temperaturen befindet sich die Kennlinie des Halbleiterlasers 49a an der mit TH100 bezeichneten Position und bei niedrigen Temperaturen bei der mit TL101 bezeichneten Position. Wenn ein Treiberstrom I0102 angelegt wird, so wird mit der Kennlinie TL101 eine Ausgangsleistung PH erzeugt, wobei das Strahlleistungssignal 13a zu dem Steuerstrom 95 in Fig. 5 zurückgeführt wird, so daß der Treiberstrom 91 IL104 und die Ausgangsleistung P0105 betragen.
Mit der Kennlinie TH100 in Fig. 6 wird eine Ausgangsleistung PL106 erzeugt, wobei der Treiberstrom 91 IH107 und die Ausgangsleistung P0105 betragen.
Somit beträgt bei dem Schaltkreis von Fig. 5 die Ausgangsleistung zu jedem Zeitpunkt P0105, auch wenn sich die Temperatur ändert. Der Halbleiterlaser 49a besitzt eine Kennlinie L0108 und geht im Laufe der Zeit in der Wirkung zurück. In dieser Anordnung wird ein Grenzstrom I1111 durch den Strombegrenzer 96 festgelegt. Wenn dieser Grenzstrom nicht festgelegt wird, so tritt das folgende Problem auf. Durch die oben beschriebene Steuerung wird der Treiberstrom I91 vergrößert, um die Ausgangleistung P0105 konstant zu halten. Folglich steigt die Innentemperatur des Halbleiterlasers, weshalb der Halbleiterlaser die Kennlinie hoher Temperatur TH100 hat. Um die Ausgangsleistung P0105 in diesem Zustand konstant zu halten, wird der Treiberstrom I91 weiter erhöht. Somit wird die Alterung des Halbleiterlasers beschleunigt und der Laser entwickelt eine Kennlinie Ld109 und erleidet somit Schaden. Andererseits weist der Halbleiterlaser durch Festlegen des Grenzstromes I1111 die Kennlinie L1110 auf und erzeugt eine Ausgangsleistung P1113. In Fig. 5 wird das Strahlleistungssignal 13a proportional zur Ausgangsleistung P1113 mit der Referenzspannung 93 in dem Doppelbegrenzer 92 überprüft und der Ausgang VE 94 wird auf "0" gesetzt, wodurch die Alterung des Halbleiterlasers 49a detektiert werden kann, bevor der Laser 49a beschädigt wird. In gleicher Weise kann bei dem anderen Halbleiterlaser 49b die Alterung desselben durch Setzen des Ausgangs VF auf "0" detektiert werden, bevor der Laser 49b beschädigt wird.
Der Schaltplan von Fig. 7 zeigt den Spannungs-Stromwandler 47a, den Monitor-Spannungs-Stromwandler 53a, den Stromaddierer 48a und den Strombegrenzer 96 von Fig. 5.
In Fig. 7 bestehen der Spannungs-Stromwandler 47a und der Monitor-Spannungs-Stromwandler 53a aus einem Transistor 47a bzw. einem Transistor 53a. Der Stromaddierer 48 ist durch Verbindung der Kollektoren der Transistoren 47a und 53a verwirklicht, wobei der Strombegrenzer 96 aus einem Widerstand R2 besteht.
In der Schaltung von Fig. 7 setzt sich der Treiberstrom I91 aus der Summe des Modulationsstromes I198, der durch einen Widerstand R1115 bestimmt ist, und einen Steuerstrom I295 zusammen. Der Transistor 47a schaltet ein und aus und der Transistor 53a ist nicht gesättigt. Wenn jedoch der Ausgang der Leistungsdifferenzausgabeeinheits 51a den Steuerstrom I2 bis zum Grenzwert vergrößert, so wird der Transistor 53a gesättigt und ebenso der Steuerstrom I2, weshalb der Strom I91 zum Grenzstrom I1111 wird.
Fig. 8 zeigt Beispiele von Fehlern entsprechend den Ausgängen VA bis VF. In Fig. 8 befinden sich im Zustand Sa alle Ausgänge VA bis VF im Zustand "1" (VA bis VF = "1") und kein Fehler ist aufgetreten.
Im Zustand Sb sind die Ausgänge VA = VC = "0" und die anderen Ausgänge befinden sich im Zustand "1". Dies bedeutet das folgende: Da die Ausgänge VE = VF = "1" sind, sind beide Strahlen 11a und 11b in den Halbleiterlaser 49a und 49b normal. Da jedoch am Ausgang VC "0" anliegt und am Ausgang VD "1" anliegt, ist der Eingang des Strahls 11a in den Lichtpositionsdetektor 10 unzureichend. Da am Ausgang VA "0" liegt und am Ausgang VB "1", ist der Eingang des Strahles 11a am Lichtabtastdetektor 8 unzureichend. Somit besteht eine große Wahrscheinlichkeit, daß das Linsensystem zwischen den Kollimatorlinsen 2a und dem Strahlteiler 4 in Fig. 9 (Stand der Technik) verunreinigt ist.
Im Zustand Sc befinden sich die Ausgänge VD und VF im Zustand "1" und die anderen im Zustande "0". Dies bedeutet das folgende: Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß der Strahl 11a des Halbleiterlasers 49 gealtert ist. Für eine genauere Detektion des Zustandes des Halbleiterlasers 49a sollten die Abweichungen vom Normalzustand Sa in Betracht gezogen werden. Wie oben beschrieben, werden bei der erfindungsgemäßen optischen Zweistrahlabtastvorrichtung herkömmliche Detektoren verwendet, jedoch werden die Ausgangssignale der Detektoren gemäß der Erfindung besonders verarbeitet, so daß anormale Zustände verschiedener Teile in der Vorrichtung leicht detektiert werden können. Somit kann die Zuverlässigkeit eines Laserdruckers mit einer Zweistrahlabtastvorrichtung durch die Erfindung erheblich verbessert werden.
Auch wenn eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, so ist es für den Fachmann doch offensichtlich, daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen möglich sind, die in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims (9)

1. Optische Zweistrahl-Abtastvorrichtung mit
  • a) zwei Lichtquellen (1a; 1b) zum Erzeugen eines ersten und zweiten Lichtstrahls (11a; 11b);
  • b) einer ersten und zweiten Kollimatoreinrichtung (2a; 2b), welche jeweils im Strahlengang hinter der ersten und zweiten Lichtquelle (1a; 1b) angeordnet sind, zum Parallelmachen des jeweils ersten und zweiten Lichtstrahls (11a; 11b);
  • c) einer ersten und zweiten steuerbaren Ablenkeinrichtung (3a; 3b), welche jeweils im Strahlengang hinter der ersten und zweiten Kollimatoreinrichtung (2a; 2b) angeordnet sind, zum Ablenken des jeweils ersten und zweiten Lichtstrahls (11a; 11b);
  • d) einer Strahlteiler-Einrichtung (4) zum Empfangen des ersten und zweiten von der jeweils ersten und zweiten steuerbaren Ablenkeinrichtung (3a; 3b) abgelenkten Lichtstrahls (11a; 11b) und Erzeugen eines ersten und zweiten Strahlenpaares, wobei jedes Strahlenpaar jeweils einen Lichtstrahl (11a; 11b) jeder Lichtquelle (1a; 1b) umfaßt;
  • e) einer Abtasteinrichtung (5) zum Empfangen des zweiten Strahlenpaares von der Strahlteiler-Einrichtung (4) und Ablenken des zweiten Strahlenpaares zum Überstreichen einer Abtastoberfläche (7) in einer Hauptabtastrichtung;
  • f)  einer ersten und zweiten Fokussiereinrichtung (6; 9) zum Empfangen jeweils des zweiten und ersten Strahlenpaares von jeweils der Abtasteinrichtung (5) und der Strahlteiler-Einrichtung (4) und Fokussieren derselben;
  • g) einer Lichtstrahlpositions-Detektoreinrichtung (10) zum Empfangen der fokussierten Lichtstrahlen des ersten Strahlenpaares und Erzeugen von ihren Positionen auf der Lichtstrahlpositions- Detektoreinrichtung (10) entsprechenden Ausgangssignalen (80, 81; 87, 88);
  • h) einer Lichtstrahlpositions-Vergleichseinrichtung (24- 27) zum Empfangen der Ausgangssignale (80, 81; 87 88) der Lichtstrahlpositions-Detektoreinrichtung (10), Vergleichen der Istpositionen der fokussierten Lichtstrahlen des ersten Strahlenpaars mit Sollpositionen und Erzeugen entsprechender Ausgangssignale;
  • i) einer Lichtstrahl-Steuereinrichtung (28, 29) zum Empfangen der Ausgangssignale der Lichtstrahlpositions-Vergleichseinrichtung (24-27) und Erzeugen von Ausgangssignalen (15a; 15b) zum Steuern der ersten und zweiten Ablenkeinrichtung (3a; 3b), so daß die Istpositionen der fokussierten Lichtstrahlen des ersten Strahlenpaars und demzufolge auch die des zweiten Strahlenpaars gleich den Sollpositionen werden;
  • j) einer Licht-Detektoreinrichtung (8) mit zwei Licht- Detektoreinrichtungs-Abschnitten (31, 32) in unmittelbarer Nähe der abzutastenden Oberfläche (7) zum Bestimmen des Durchgangs der fokussierten Lichtstrahlen des zweiten Strahlenpaares an der Position der Licht-Detektoreinrichtung (8) und Erzeugen entsprechender Ausgangssignale (19a, 19b);
  • k) einer ersten und zweiten Lichtquellenintensitäts- Detektoreinrichtung (50a; 50b) zum Erfassen der Intensität der jeweils ersten und zweiten Lichtquelle (1a; 1b) und Erzeugen entsprechender Ausgangssignale (13a; 13b); und
  • l) einer Steuereinrichtung (16) zum Empfangen der Ausgangssignale (19a; 19b) der Licht- Detektoreinrichtung (8) und der Ausgangssignale (13a; 13b) der ersten und zweiten Lichtquellenintensitäts- Detektoreinrichtung (50a; 50b) und Steuern der Intensitäten der jeweiligen Lichtstrahlen (11a; 11b) der beiden Lichtquellen (1a; 1b) gemäß Abtastdaten unter Berücksichtigung der Ausgangssignale (19a; 19b) und der Ausgangssignale (13a; 13b);
dadurch gekennzeichnet, daß
  • m) eine Diagnoseeinrichtung (54, 56, 57, 59, 60, 63, 64; 33, 35, 36, 41, 67, 68; 92, 93; 126, 127; 82; 85 118, 119) vorgesehen ist, welche
    • - die Ausgangssignale (19a; 19b) der Licht- Detektoreinrichtung (8) nach ihrer Intensität und ihrem Zeitverhalten;
    • - die Ausgangssignale (13a; 13b) der ersten und zweiten Lichtquellenintensitäts- Detektoreinrichtung (50a; 50b) nach ihrer Intensität; und
    • - wahlweise die Ausgangssignale (80, 81; 87, 88) der Lichtstrahlpositions-Detektoreinrichtung (10) nach ihrer Intensität
  • zur Erkennung von Fehlerzuständen der Zweistrahl- Abtastvorrichtung auswertet.
2. Optische Zweistrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseeinrichtung folgende Komponenten umfaßt:
  • 1) eine Strahlintensitäts-Auswerteeinrichtung (54, 56, 57, 59, 60, 63, 64) zum Empfangen der Ausgangssignale (19a; 19b) der Licht-Detektoreinrichtung (8) und Erzeugen eines Signals (VA), das anzeigt, ob die Strahlleistung der beiden fokussierten Lichtstrahlen des zweiten Strahlenpaares an der Licht-Detektoreinrichtung (8) einen vorbestimmten Wert erreicht oder nicht;
  • 2) eine Nulldurchgangs-Bestimmungseinrichtung (33, 35, 36, 41, 67, 68) zum Empfangen der Ausgangssignale (19a; 19b) der Licht-Detektoreinrichtung (8) und Erzeugen eines Signals (VB), das anzeigt, ob der Nulldurchgang des Differenzsignals der beiden Licht- Detektoreinrichtungs-Abschnitte (31; 32) der beiden fokussierten Lichtstrahlen des zweiten Strahlenpaares an der Licht-Detektoreinrichtung (8) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne erfolgt oder nicht;
  • 3) eine Lichtquellenleistungs-Vergleichseinrichtung (92, 93; 126, 127) zum Empfangen der Ausgangssignale (13a; 13b) der Lichtquellenintensitäts- Detektoreinrichtung (50a; 50b) und Erzeugen von Signalen (VE, VF), die anzeigen, ob die Strahlleistung der jeweiligen Lichtquellen (1a; 1b) bei einem vorgegebenen maximalen Modulationsstrom (IL) einen vorbestimmten Wert (PL) erreicht oder nicht; und
  • 4) wahlweise eine Lichtstrahlverschiebungs-Erfassungseinrichtung (82, 85; 118, 119) zum Empfangen der Ausgangssignale (80, 81; 87, 88) der Lichtstrahlpositions-Detektoreinrichtung (10) und Erzeugen von Signalen (VC; VD), die anzeigen, ob die fokussierten Lichtstrahlen des ersten Strahlenpaars jeweils auf Strahlerfassungselemente (20, 21; 22, 23) auf der Lichtstrahlpositions-Detektoreinrichtung (10) fallen oder nicht.
3. Optische Zweistrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellenleistungs- Vergleichseinrichtung (92, 93; 126, 127)
  • - die Ausgangssignale (13a; 13b) der Lichtquellenintensitäts-Detektoreinrichtung (50a; 50b) in einer Spannungs-Vergleichseinrichtung (92; 127) mit jeweiligen vorbestimmten Referenzspannungen (93; 126) vergleicht.
4. Optische Zweistrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlintensitäts- Auswerteeinrichtung (54, 56, 57, 59, 60, 63, 64) umfaßt:
  • - eine Addiereinrichtung (54) zum Addieren der Ausgangssignale (19a, 19b) der Licht- Detektoreinrichtung (8) und Erzeugen eines entsprechenden Ausgangssignals (55); und
  • - eine Spannungs-Vergleichseinrichtung (56) zum Vergleichen des durch die Addiereinrichtung (54) gebildeten Ausgangssignals (55) mit einer Referenzspannung (57).
5. Optische Zweistrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlverschiebungs- Erfassungseinrichtung (82, 85; 118, 119) umfaßt:
  • - eine Addiereinrichtung (82; 118) zum Addieren der den jeweiligen Lichtstrahlen entsprechenden Ausgangssignale (80, 81; 87, 88) der Lichtstrahlpositions-Detektoreinrichtung (10) und Erzeugen eines entsprechenden Ausgangssignals (83; 89); und
  • - eine Spannungs-Vergleichseinrichtung (85; 119) zum jeweiligen Vergleichen des durch die Addiereinrichtung (82; 118) gebildeten Signale (83; 89) mit einer entsprechenden Referenzspannung (84; 120).
6. Verfahren zum Zweistrahl-Abtasten mit den von einer Zweistrahl-Abtastvorrichtung durchgeführten Schritten:
  • a) Abtasten einer Oberfläche mit zwei Lichtquellen erzeugten, parallelen Ausgangslichtstrahlen der Abtastvorrichtung;
  • b) Detektieren des Abstandes paralleler Referenzlichtstrahlen, die von den Ausgangslichtstrahlen im Strahlengang abgezweigt werden, auf einer Lichtstrahlpositions-Detektoreinrichtung (10);
  • c) Konstanthalten des Abstandes der beiden parallelen Ausgangslichtstrahlen durch Steuern des Abstandes der Referenzlichtstrahlen auf einen konstanten Wert mit einem Servosystem;
  • d) Detektieren der Intensitäten der beiden Lichtquellen;
  • e) Detektieren der parallelen Ausgangslichtstrahlen der Abtasteinrichtung unmittelbar vor der abzutastenden Oberfläche mit einer Licht-Detektoreinrichtung (8) mit zwei Licht-Detektoreinrichtungs-Abschnitten (31; 32); und
  • f) Modulieren der Intensitäten der Lichtquellen unter Berücksichtigung der detektierten Ausgangslichtstrahlen der Abtasteinrichtung unmittelbar vor der abzutastenden Oberfläche, der detektierten Intensitäten der beiden Lichtquellen und Abtastdaten;
gekennzeichnet durch die Schritte
  • g) Diagnostizieren:
    • - der detektierten parallelen Ausgangslichtstrahlen unmittelbar vor der abzutastenden Oberfläche nach ihrer Intensität und ihrem Zeitverhalten;
    • - der Intensitäten der beiden Lichtquellen nach Lichtquellen-Referenzintensitäten;
    • - wahlweise der Intensität der Referenzlichtstrahlen auf der Lichtstrahlpositions-Detektoreinrichtung (10) nach Erfassungs-Referenzintensitäten; und
  • f) Anzeigen eines wahrscheinlichsten Fehlerzustandes der Zweistrahl-Abtastvorrichtung über ein Verbundfehlersignal anhand der verschiedenen Diagnosen von Schritt g).
7. Verfahren zum Zweistrahl-Abtasten mit den von einer Zweistrahl-Abtastvorrichtung durchgeführten Schritten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte g) und f) umfassen:
  • g1) Erzeugen von einem Signal (VA), das anzeigt, ob die Strahlleistung der Ausgangslichtstrahlen an der Position der Licht-Detektoreinrichtung (8) einen vorbestimmten Wert erreicht oder nicht, entsprechend der detektierten Intensität der Ausgangslichtstrahlen;
  • g2) Erzeugen von einem Signal (VB), das anzeigt, ob der Nulldurchgang des Differenzsignals der beiden Licht-Detektoreinrichtungs-Abschnitte (31; 32) der Ausgangslichtstrahlen innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne erfolgt oder nicht, entsprechend der detektierten Intensität der Ausgangslichtstrahlen;
  • g3) Erzeugen von Signalen (VE, VF), die anzeigen, ob die Strahlleistung der Lichtquellen bei einem vorgegebenen maximalen Modulationsstrom (IL) einen vorbestimmten Wert (PL) erreicht oder nicht, entsprechend den detektierten Intensitäten der Lichtquellen;
  • g4) wahlweise Erzeugen von Signalen (VC; VD), die anzeigen, ob die Referenzlichtstrahlen jeweils auf Strahlerfassungselemente (20, 21; 22, 23) auf dem Lichtstrahl-Positionsdetektor (10) fallen oder nicht, entsprechend der detektierten Intensitäten der Referenzlichtstrahlen auf den Strahlerfassungselementen (20, 21; 22, 23); und
  • f) Anzeigen des wahrscheinlichsten Fehlerzustandes der Zweistrahl-Abtastvorrichtung durch das Verbundfehlersignal (VA; VB; VC; VD; VE; VF) anhand der verschiedenen Diagnosen von Schritten g1) bis g4).
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