DE4131866C2 - Device for laser recording on identity cards - Google Patents

Device for laser recording on identity cards

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Aufzeichnungsträgers mit einem Laserstrahl zur Erzeugung einer Laseraufzeichnung, bei der der Laserstrahl eines Lasers über eine Zweikoordinaten- Strahlablenkvorrichtung mit einem einzigen Spiegel abgelenkbar ist, der um zwei Achsen schwenkbar gehalten ist und mittels zweier elektromagnetischer Kraftgeber gesteuert um die beiden Achsen verschwenkbar ist.The invention relates to a device for application a record carrier with a laser beam for Generation of a laser recording in which the laser beam of a laser over a two-coordinate Beam deflector with a single mirror is deflectable, which is pivotable about two axes is and by means of two electromagnetic force transmitters controlled to pivot about the two axes.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DD 2 40 102 A1 bekannt. Diese zeigt eine optische Ablenkvorrichtung, bei der ein Spiegel um zwei Achsen schwenkbar gehalten ist und mittels zweier Elektromagnete um diese Achsen gesteuert verschwenkbar ist. Der Spiegel ist mit einem kugelförmigen Körper eingefaßt, der einen weichmagnetischen Ring enthält. Durch die nichtlinearen Magnetkräfte durch umgebende Magnete auf dem Ring läßt sich dieser nicht zentrisch halten, und er nimmt eine unbestimmte Lage zu einem der umgebenden permanentmagnetischen Polpaare an. Demgemäß ist die Spiegellage und eine damit vorgenommene Strahlablenkung ungenau.Such a device is from DD 2 40 102 A1 known. This shows an optical deflection device, at which is held a mirror pivotable about two axes and controlled by two electromagnets around these axes is pivotable. The mirror is spherical Bordered body of a soft magnetic ring contains. Due to the nonlinear magnetic forces surrounding magnets on the ring this cannot be keep centered and it increases an indefinite position one of the surrounding permanent magnetic pole pairs. Accordingly, the mirror position and one made with it Beam deflection imprecise.

Weiterhin ist aus Berger, J. et al: High power, high efficient neodymium: yttrium aluminum garnet laser end pumped by a laser diode array. In US-Z.: Appl. Phys. lett., Vol. 51, No. 16, 1987, S. 1212-1214 ein Neodym:Yttrium Aluminium Kristall-Laser (Nd:YAG-Laser) mit einem Pump-Laserdiodenarray bekannt. Dieser weist einen hohen Konversionsgrad von ca. 11% bei 415 mW Ausgangsleistung auf, und weitere Wirkungsgradverbesserungen waren zu erwarten.Furthermore, Berger, J. et al: High power, high efficient neodymium: yttrium aluminum garnet laser end pumped by a laser diode array. In US Z .: Appl. Phys. lat., Vol. 51, No. 16, 1987, pp. 1212-1214 a neodymium: yttrium Aluminum crystal laser (Nd: YAG laser) with one Pump laser diode array known. This has one  high degree of conversion of approx. 11% at 415 mW Output power on, and more Efficiency improvements were expected.

Weiterhin ist aus ZHOU, B. et al.: Efficient, frequency­ stable laser-diode-pumped Nd:YAG laser. In US-Z.: Optics Letters, Vol 10, No. 2, 1985, S. 62-64 ein Nd:YAG-Laser bekannt, der von einer Galliumarsenid-Laserdiode gepumpt wird. Es konnten jedoch nur Ausgangs-Leistungen von einigen mW erbracht werden.Furthermore, ZHOU, B. et al .: Efficient, frequency stable laser-diode-pumped Nd: YAG laser. In U.S. Z .: Optics Letters, Vol 10, No. 2, 1985, pp. 62-64 an Nd: YAG laser known to be pumped by a gallium arsenide laser diode becomes. However, only output services from some mW are provided.

Weiterhin ist aus STRÄTER, H.-D/GEORGIADIS, A.: Laserscanner in der industriellen Anwendung, Teile 1-3. In DE-Z.: Laser Magazin No. 1/91-3/91, S. 21-23, 20-23, 34-42 eine Laserbeschriftungsanlage von Werkstücken bekannt, bei der die Schriftzüge durch Punktbeaufschlagung mittels eines galvanisch in zwei Koordinaten abgelenkten Laserstrahls erstellt werden. Es werden bis 160 Zeichen pro Sekunde erreicht. Zur Strahlablenkung dienen insbesondere Galvanometerspiegel, die sich durch hohe Ablenkwinkel von einigen 10 Grad und hohe Linearität auszeichnen. Zug zweidimensionalen Ablenkung werden zwei Spiegel benutzt, deren Spiegelachsen um 90° gegeneinander versetzt sind.Furthermore, from STRÄTER, H.-D / GEORGIADIS, A .: Laser scanners in industrial application, parts 1-3 . In DE-Z .: Laser Magazin No. 1 / 91-3 / 91, pp. 21-23, 20-23, 34-42 a laser marking system for workpieces is known, in which the lettering is created by applying a point by means of a laser beam deflected galvanically into two coordinates. Up to 160 characters per second can be reached. Galvanometer mirrors, which are characterized by high deflection angles of a few 10 degrees and high linearity, are used in particular for beam deflection. For two-dimensional deflection, two mirrors are used, the mirror axes of which are offset from one another by 90 °.

Eine weitere Vorrichtung ist aus der DE 29 07 004 C2 bekannt. Diese besteht aus einem Laser, der mit einer Gasentladungsleuchte gepumpt wird. Wegen des geringen Pumpwirkungsgrades der Gasentladungsleuchte ist eine Hochleistungsleuchte mit einer Wasserkühlung notwendig, um mit einer ausreichenden Strahlintensität eine Beschriftung oder Bildaufzeichnung auf einer zur Laseraufzeichnung bekannter Weise strukturierten und/oder präparierten Kunststoffkarte vorzunehmen. Die langen Ein- und Ausschaltzeitkonstanten des Lasers in Verbindung mit denen der Hochleistungsleuchte erfordert eine punktgenaue Steuerung der Strahlbeaufschlagung der Kartenoberfläche durch eine steuerbare Blende, der eine steuerbare Fokussierungsvorrichtung vorgeschaltet ist, die den Laserstrahl bei geschlossener Blende jeweils defokussiert, damit deren oberflächenspezifische Belastung auf ein zulässiges Maß reduziert wird. Durch diese Baugruppen hat die Gesamtvorrichtung eine große Baulänge und erhebliche Lichtverluste, die ca. 75% der Laserstrahlleitung betragen, wodurch die Vorrichtung Tisch- oder Schrankform hat. Deshalb und auch wegen des Kühlwasseranschlusses und des erforderlichen Kraftstromanschlusses räumlich fest zu installieren ist.Another device is from DE 29 07 004 C2 known. This consists of a laser that works with a Gas discharge lamp is pumped. Because of the small Pump efficiency of the gas discharge lamp is one High performance light with a water cooling necessary to a label with sufficient beam intensity or image recording on one for laser recording structured and / or prepared in a known manner Plastic card. The long in and  Switch-off time constants of the laser in connection with those the high-performance lamp requires a precise Control of the beam exposure to the card surface through a controllable aperture, which is a controllable Focusing device is connected upstream, the Laser beam defocused when the diaphragm is closed, thus their surface-specific load on a permissible dimension is reduced. Through these assemblies the overall device has a large length and considerable Loss of light, about 75% of the laser beam line amount, making the device table or cabinet shape Has. Therefore and also because of the cooling water connection and of the required power supply connection install is.

Weiterhin ist es aus der DE 31 51 407 C1 bekannt, für die Beschriftung von Deckfolien von Ausweiskarten einen Neodym-YAG-Laser zu verwenden, dessen Laserstrahl gesteuert die Ausweiskarte beaufschlagt.Furthermore, it is known from DE 31 51 407 C1 for which Inscription of cover foils from ID cards Neodymium YAG laser to use whose laser beam controlled the ID card.

Weiterhin ist aus der US 43 16 073 eine Laservorrichtung zur Beschriftung von Dokumenten bekannt, bei der ein Laser über Servosteuerungen in zwei Richtungen positioniert ist, so daß dieser ein über weitere Positioniermittel vorausgewähltes Beschriftungsfeld mit dem Laserstrahl gesteuert beaufschlagt. Diese Positionierung des gesamten Lasers in zwei Richtungen ist sehr aufwendig und relativ langsam.Furthermore, a laser device is known from US 43 16 073 known for labeling documents using a laser positioned in two directions via servo controls, so that this one via further positioning means preselected labeling field with the laser beam controlled acted upon. This positioning of the whole Lasers in two directions is very complex and relative slowly.

Weiterhin ist aus der US 43 60 728 eine Laseraufzeichnungsvorrichtung bekannt, bei der ein aufgeweiteter Laserstrahl eines gepulsten Halbleiterlasers über zwei Schwenkspiegel in zwei Koordinatenrichtungen zur Positionierung innerhalb eines präparierten Aufzeichnungsfeldes abgelenkt und mittels des letzten der beiden Spiegel fokussiert auf die Ausweiskarte gerichtet wird.Furthermore, from US 43 60 728 Laser recording device known in which a expanded laser beam from a pulsed semiconductor laser via two swivel mirrors in two coordinate directions for positioning within a prepared  Deflected recording field and by means of the last of the both mirrors focused on the ID card becomes.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs bezeichnete Vorrichtung in ihrer Ablenkgenauigkeit zu verbessern und für eine Laseraufzeichnungsvorrichtung für Ausweiskarten einzusetzen.It is an object of the invention, the one mentioned above Improve device in its deflection accuracy and for a laser recording device for identity cards to use.

Die Lösung besteht darin, daß der Spiegel federelastisch aufgehängt und an einem Haltekreuz über einen Verbindungssteg zweier benachbarter Haltekreuzarme gehalten ist, jeweils an den diagonalen Enden des Haltekreuzes die zwei Kraftgeber über jeweils einen Verbindungsbügel angreifen und die Kraftgeber magnetodynamische Anordnungen sind, die koaxial zum gehäuseseitig gehaltenen Mittelpunkt des Haltekreuzes angeordnet sind.The solution is that the mirror is resilient hung and on a cross on a Connecting bridge between two neighboring cross arms is held at the diagonal ends of the Holding cross the two force transmitters over one each Attack the connecting bracket and the force transmitter magnetodynamic arrangements are coaxial to the the center of the retaining cross held on the housing side are arranged.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments are in the subclaims specified.

Vorteilhaft wird die Ablenkvorrichtung für die Ablenkung eines Strahles eines Neodym-YAG-Lasers genutzt, der sich mit einem in seiner Lichtfrequenz günstigen Halbleiterpumpdiode mit sehr hohem Wirkungsgrad pumpen läßt. Dadurch ist eine Wasserkühlung und eine Kraftstromversorgung entbehrlich, was auch Raum und Gewicht spart, wenn der Laser für die Beschriftung von Ausweiskarten benutzt wird.The deflection device is advantageous for the deflection a beam of a neodymium YAG laser, which is with a favorable in its light frequency Pump semiconductor pump diode with very high efficiency leaves. This makes water cooling and one Power supply can be dispensed with, which also space and Saves weight when the laser is used for labeling ID cards are used.

Einen weiteren Vorteil erbringt die Halbleiterpumpdiode dadurch, daß sie eine so geringe Ein-Ausschaltzeit aufweist, so daß diese mit der Pumpzeit des Lasers zusammen geringer als ein Bruchteil einer Punkt-zu-Punkt- Positionierzeit und/oder eine Punkteinbrennzeit bei einer üblichen Ausweiskartenaufzeichnung ist. Diese Erkenntnis wird erfindungsgemäß dazu genutzt, daß die Halbleiterpumpdiode über einen Modulator bestromt wird, dem die aufzuzeichnende Bildinformation steuernd zugeführt wird. Hierdurch entfallen die aufwendigen Hell-Dunkel- Strahlsteuermittel im Laserstrahlengang, und der Laserstrahl ist unmittelbar über eine Strahlablenkvorrichtung auf die Ausweiskartenoberfläche gerichtet. Dadurch ergibt sich für den Laser mit dem Modulator und mit einer üblichen Kartenpositionierungs- und Zuführvorrichtung, die die Karte in bekannter Weise zu einer Beschriftung in einem buchstabenmäßigen Raster bewegt oder zu einer Bildaufzeichnung auf ein Bildfeld transportiert, ein Aufbau im Auftisch-Kofferformat. Dadurch läßt sich das Gerät an beliebige Einsatzorte in Büros oder Schalterhallen nach Bedarf verbringen. The semiconductor pump diode has another advantage in that they have such a short on-off time has, so that this with the pumping time of the laser together less than a fraction of a point-to-point  Positioning time and / or a point burn-in time at one usual ID card recording. This realization is used according to the invention that the Semiconductor pump diode is energized via a modulator, which controls the image information to be recorded becomes. This eliminates the elaborate chiaroscuro Beam control means in the laser beam path, and the Laser beam is immediately over one Beam deflection device on the ID card surface directed. This results in the laser with the Modulator and with a common card positioning and feeder that the card in a known manner a lettering in a letter grid moved or to an image recording on an image field transported, a structure in table-top case format. This allows the device to be used anywhere Spend offices or counter halls as needed.  

Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Strahlablenkung in beiden Ablenkrichtungen über nur einen Spiegel erfolgt, der in zwei Koordinaten zu verstellen ist. Dadurch werden die Spiegelverluste eingespart, die ein zweiter Spiegel gewöhnlich erbringt. Auch ist der Spiegel gleichzeitig ein fokussierender Hohlspiegel, der weitere Fokussierungsmittel entbehrlich macht.It is also advantageous that the Beam deflection in both directions of deflection using only one Mirror is made to adjust in two coordinates is. This saves the mirror losses that a second mirror usually yields. Also is the mirror at the same time one focusing concave mirror, the other one Makes focusing means unnecessary.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.An advantageous embodiment is shown in FIGS. 1 and 2.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung. Fig. 1 shows a schematic representation of the device.

Fig. 2 zeigt die neuartige Strahlablenkvorrichtung. Fig. 2 shows the novel beam deflection device.

Der Laser (1) wird gemäß Fig. 1 von der Halbleiterpumpdiode (2) lichtmäßig beaufschlagt. Die Halbleiterpumpdiode (2) ist von einem Modulator (3) bestromt. Dieser Modulator (3) kann ein einfacher Schaltverstärker sein, wenn nur Schwarzweiß-Aufzeichnungen ohne Graustufen vorgenommen werden sollen oder eine Pulslängenmodulation vorgesehen ist.The laser ( 1 ) is acted upon by the semiconductor pump diode ( 2 ) according to FIG . The semiconductor pump diode ( 2 ) is energized by a modulator ( 3 ). This modulator ( 3 ) can be a simple switching amplifier if only black and white recordings without grayscale are to be made or if pulse length modulation is provided.

Besonders vorteilhaft ist der Modulator (3) ein Verstärker, der entweder eine steuerbare Stromquelle oder ein pulslängenmoduliertes Graustufensignal abgibt.The modulator ( 3 ) is particularly advantageous an amplifier which outputs either a controllable current source or a pulse-length-modulated gray level signal.

Das Graustufensignal wird zur Steuerung des Modulators (3) in seiner Stromhöhe bzw. in seinem Puls-Pausenverhältnis durch einen Singnalumformer (4) mit einem Steuersignal (SS) gespeist, der vorzugsweise aus einem Digitalrechner besteht und eine geeignete nichtlineare Transformation von eingehenden Graustufensignalen (GS) vornimmt, die die Nichtlinearität der Schwärzungscharakteristik des jeweilig gegebenen Aufzeichnungsträgers (A) gradationsmäßig ausgleicht. Es ist hier vorgesehen, daß das Signal um so größer oder längerdauernd ist, wenn die Schwärzung tiefer sein soll. Das eingangsseitig vorliegende Graustufensignal (GS) entstammt beispielsweise einer Videokamera (V), deren Bildsignalfolge in einem Bildspeicher (BS) geeignet zwischengespeichert ist. Der Signalumformer (4) kann auch in einer Vorverarbeitung den Inhalt des Bildspeichers (BS) in bekannter Weise verändern und beispielsweise den Kontrast oder Bildausschnitt verändern. Zur Steuerung und Beobachtung der Vorverarbeitung ist eine Eingabevorrichtung (E) und ein Bildmonitorgerät (M), das die Graustufensignale, die jeweils im Bildspeicher (BS) enthalten sind, wiedergibt, an den Signalumformer (4) angeschlossen.To control the modulator ( 3 ), the current level or pulse-pause ratio of the gray level signal is fed by a signal converter ( 4 ) with a control signal (SS), which preferably consists of a digital computer and a suitable non-linear transformation of incoming gray level signals (GS ) that compensates for the non-linearity of the density characteristic of the given recording medium (A) in terms of gradation. It is provided here that the signal is the greater or longer if the blackening is to be deeper. The gray-level signal (GS) on the input side originates, for example, from a video camera (V), the image signal sequence of which is suitably buffered in an image memory (BS). The signal converter ( 4 ) can also change the content of the image memory (BS) in a known manner in preprocessing and, for example, change the contrast or image detail. To control and monitor the preprocessing, an input device (E) and an image monitor device (M), which reproduces the gray level signals, which are each contained in the image memory (BS), are connected to the signal converter ( 4 ).

Ein besonders vorteilhafter Betrieb des Modulators (3) ist dadurch gegeben, daß von der Ausweiskarte (A) reflektiertes Licht des Laserstrahles mittels eines darüber angeordneten Photosensors (PS) aufgenommen und invertiert als ein Ist-Signal dem Modulator (3) zugeführt ist, dem andererseits das Steuersignal (SS) als ein Soll- Signal zu einer geregelten Erzeugung der Bestromung der Halbleiterpumpdiode (2) dient. Vorzugsweise steuert der Ausgang eines Soll-Istwertvergleichers die Bestromung so, daß jeweils bei Erreichung eines durch den Sollwert vorgegebenen Schwärzungsgrades die Bestromung beendet ist. Damit ist ein vollständiger Regelkreis von der Stromquelle im Modulator (3) über die Pumpdiode (2), den Laser (1), die Ablenkgruppe (ZA), die Ausweiskarte (A), den Photosensor (PS) und zurück zum Modulator (3) geschlossen, wodurch die Nichtlinearität der Aufzeichnungscharakteristik des Aufzeichnungsmediums und alle Material- und Betriebsbedingungsveränderungen und Eigenschaften weitgehend ausgeglichen sind. Es verbleibt allenfalls eine ungeregelte Nachwirkung des Laserstrahls durch die Abschalt- und Abklingzeiten der Pumpdiode (2) und des Lasers (1). Dieser Effekt ist jedoch weitgehend durch die vorgesehene Vorverarbeitung der Graustufensignale im Bildspeicher (BS) zu kompensieren.A particularly advantageous operation of the modulator ( 3 ) is provided in that light of the laser beam reflected by the identification card (A) is picked up by means of a photosensor (PS) arranged above and inverted as an actual signal is fed to the modulator ( 3 ), which on the other hand the control signal (SS) serves as a target signal for a controlled generation of the current supply to the semiconductor pump diode ( 2 ). The output of a setpoint / actual value comparator preferably controls the energization in such a way that the energization is ended when a degree of blackening predetermined by the setpoint is reached. This is a complete control loop from the current source in the modulator ( 3 ) via the pump diode ( 2 ), the laser ( 1 ), the deflection group (ZA), the ID card (A), the photosensor (PS) and back to the modulator ( 3 ) closed, whereby the non-linearity of the recording characteristic of the recording medium and all material and operating condition changes and properties are largely balanced. At most there remains an unregulated after-effect of the laser beam due to the switch-off and decay times of the pump diode ( 2 ) and the laser ( 1 ). However, this effect can largely be compensated for by the preprocessing of the gray level signals provided in the image memory (BS).

Die sogenannten Graustufenwerte können auch Farbwerte sein, falls der Aufzeichnungsträger (A) auf verschiedene Leistungsbeaufschlagungen hin unterschiedliche Farbumschläge erleidet, wozu eine geeignete Beschichtung oder Materialzusammensetzung bekannter Art auf den Aufzeichnungsträger aufzubringen ist.The so-called grayscale values can also be color values if the record carrier (A) is on different Performance charges different Color changes suffered, for which purpose a suitable coating or material composition known in the art Record carrier is to be applied.

Die Ablenkgruppe (ZA) wird mit Ablenksignalen (I1, I2) für zwei Koordinaten gespeist, so daß Buchstabenformen des Ablenkweges oder ein Zeilenraster für eine Bilddarstellung oder eine Informationsdarstellung in maschinenlesbarer Form durch den Laserstrahl (L) auf dem Aufzeichnungsträger erzeugt werden können, wobei entsprechend der jeweiligen Weglänge, die von der Strahlspur auf dem Aufzeichnungsträger zurückgelegt wird, die punktmäßige Beaufschlagung des Modulators (3) erfolgt.The deflection group (ZA) is fed with deflection signals (I1, I2) for two coordinates, so that letter forms of the deflection path or a line grid for an image representation or an information representation in machine-readable form can be generated on the recording medium by the laser beam (L), whereby accordingly the path length, which is covered by the beam track on the recording medium, is applied to the modulator ( 3 ) at specific points.

Fig. 2 zeigt eine neuartige Ausgestaltung der Ablenkbaugruppe. Bei dieser ist es vorgesehen, daß ein einziger Spiegel (SP) den Strahl (L) durch Veränderung seiner Spiegelneigung in beiden Koordinatenrichtungen (x, y) gesteuert ablenkt und außerdem vorteilhaft durch seine Ausbildung als ein Hohlspiegel den Laserstrahl (L) auf den Aufzeichnungsträger fokussiert. Fig. 2 shows a new embodiment of the deflection assembly. It is provided that a single mirror (SP) deflects the beam (L) in a controlled manner by changing its mirror inclination in both coordinate directions (x, y) and also advantageously focuses the laser beam (L) on the recording medium due to its design as a concave mirror .

Der Spiegel (SP) ist seitlich an einem Verbindungssteg (VS1) von zwei benachbarten Haltearmen eines Haltekreuzes (HK) schräg geneigt befestigt. Die jeweils sich gegenüberliegenden Enden des Haltekreuzes sind paarweise diagonal an jeweils einen stromgesteuerten Kraftgeber (MD1, MD2) geführt, von denen der eine oberhalb und der andere unterhalb des zentralen Befestigungspunktes des Haltekreuzes angeordnet ist. Die Kraftgeber (MD1, MD2) sind vorzugsweise magnetodynamische Systeme, wie sie beispielsweise in Lautsprechern zum Einsatz kommen. Die beiden Haltekreuzarme, die der Verbindung, an der der Spiegel befestigt ist, gegenüberliegen, sind symmetrisch zu diesem ersten Verbindungssteg (VS1) mit einem entsprechenden Verbindungssteg (VS2) verbunden, so daß die gesamte Anordnung völlig achssymmetrisch aufgebaut ist. Der Mittelpunkt des Haltekreuzes (HK) ist an einem Haltearm (HA) gehäuseseitig fixiert. Die Verbindungen von den Endpunkten der Haltekreuzarme zu den Kraftgebern (MD1, MD2) ist durch biegsame Bügel (B1, B2) vorgenommen. Auf diese Weise sind die mit dem Haltekreuzmittelpunkt konzentrischen Kraftgeber völlig zentrisch belastet.The mirror (SP) is on the side of a connecting web (VS1) of two adjacent holding arms of a holding cross  (HK) attached at an angle. Each of them opposite ends of the cross are in pairs diagonally to a current-controlled force transmitter (MD1, MD2), of which the one above and the others below the central attachment point of the Retaining cross is arranged. The force transmitters (MD1, MD2) are preferably magnetodynamic systems as they are for example in loudspeakers. The two cross arms, the connection on which the Mirrors attached, opposite, are symmetrical to this first connecting bridge (VS1) with a corresponding connecting bridge (VS2) connected so that the entire arrangement is completely axially symmetrical. The center of the cross (HK) is at one Holding arm (HA) fixed on the housing side. The connections of the end points of the cross arms to the force transmitters (MD1, MD2) is made using flexible brackets (B1, B2). On this is the way with the center of the cross concentric force transducer fully loaded.

Die Spiegelauslenkung in der x-Richtung erfolgt abhängig von einer Bestromung der beiden Kraftgeber in gleicher Kraftrichtung, wobei die beiden Haltekreuzarme, die zum Spiegel hin gerichtet sind, gleichzeitig abgebogen werden, so daß der Spiegel eine Verschwenkung in die x-Richtung erleidet. Zur Ablenkung in die y-Richtung werden die beiden Kraftgeber einander entgegenrichtet bestromt, so daß die gegensinnige Auslenkung der Haltekreuzarme eine Torsion des Spiegels (SP) bewirkt, wodurch eine Strahlauslenkung in der y-Richtung erfolgt. Bei einer entsprechenden Überlagerung der Ablenkströme (I1, I2) der magneto-dynamischen Kraftgeber (MD1, MD2) läßt sich eine entsprechende gleichzeitige Strahlablenkung in beiden Achsrichtungen überlagert vornehmen.The mirror deflection in the x direction is dependent by energizing the two power transmitters in the same Direction of force, with the two support arms, which to Mirrors are directed, are simultaneously bent, so that the mirror pivots in the x direction suffers. For distraction in the y direction, the energized in opposite directions to each other, see above that the opposite deflection of the support arms a Torsion of the mirror (SP) causes a Beam deflection takes place in the y direction. At a corresponding superposition of the deflection currents (I1, I2) magneto-dynamic force transducers (MD1, MD2) can be a corresponding simultaneous beam deflection in both  Make axis directions superimposed.

Die gezeigte Anordnung der beiden Kraftgeber und des Federelementes, nämlich des Haltekreuzes (HK), ist beispielhaft für eine Auslenkung eines Spiegels in zwei Koordinatenrichtungen. Sie läßt sich durch eine ähnliche Anordnung, die nicht symmetrisch zur Achse aufgebaut ist, ersetzen, wobei jedoch besondere Maßnahmen zum Auffangen entstehender Seitenkräften an den Kraftgebern getroffen werden müssen.The arrangement shown of the two power sensors and the Spring element, namely the support cross (HK) exemplary for a deflection of a mirror in two Coordinate directions. You can by a similar Arrangement that is not symmetrical to the axis, replace, but take special measures to catch emerging side forces hit on the force givers Need to become.

Die gesamte Vorrichtung läßt sich durch geeignete Beaufschlagung des einen Kraftgebers mit einem Vorstrom so unter eine Vorspannung setzen, daß die beiden Bügel (B1, B2) ständig mit einer Zugbelastung beaufschlagt sind. Aus diesem Grund können die Zugbügel als sehr leichte Drahtbügel ausgebildet sein.The entire device can be suitably Applying a bias current to one of the force generators place a preload so that the two brackets (B1, B2) are constantly subjected to a tensile load. Out Because of this, the drawbars can be very light Wire bracket to be formed.

Die schräge Anordnung des Hohlspiegels an dem Verbindungssteg (VS1) erbringt eine etwa konstant bleibende Mittelpunktslage des Spiegels (SP) zum Laserstrahl (L), wenn der Spiegel in der x-Richtung verschwenkt wird.The oblique arrangement of the concave mirror on the The connecting bridge (VS1) provides an approximately constant permanent center position of the mirror (SP) to Laser beam (L) when the mirror is in the x direction is pivoted.

Die nichtlineare Biegecharakteristik der Haltekreuzarme läßt sich durch eine geeignete nichtlineare Strombemessung der Ablenkströme (I1, I2) und insbesondere der Ablenkstromanteile für die x- und y-Auslenkung durch geeignete Transformation der den Auslenkungen gemäßen Vorgabewerte der Ströme in der Steuervorrichtung ausgleichen.The non-linear bending characteristic of the cross arms can be determined by a suitable non-linear current measurement the deflection currents (I1, I2) and in particular the Deflection current components for the x and y deflection by suitable transformation of the corresponding to the deflections Default values of the currents in the control device compensate.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Aufzeichnungsträgers (A) mit einem Laserstrahl zur Erzeugung einer Laseraufzeichnung, bei der der Laserstrahl (L) eines Lasers (1) über eine Zweikoordinaten- Strahlablenkvorrichtung (ZA) mit einem einzigen Spiegel (SP) abgelenkbar ist, der um zwei Achsen schwenkbar gehalten ist und mittels zweier elektromagnetischer Kraftgeber (MD1, MD2) gesteuert um die beiden Achsen (X, Y) verschwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Spiegel (SP) federelastisch aufgehängt und an einem Haltekreuz (HK) über einen Verbindungssteg (VS1) zweier benachbarter Haltekreuzarme gehalten ist,
  • - jeweils an den diagonalen Enden des Haltekreuzes (HK) die zwei Kraftgeber (MD1, MD2) über jeweils einen Verbindungsbügel (B1, B2) angreifen und
  • - die Kraftgeber (MD1, MD2) magnetodynamische Anordnungen sind, die koaxial zum gehäuseseitig gehaltenen Mittelpunkt des Haltekreuzes (HK) angeordnet sind.
1. Device for applying a recording medium (A) with a laser beam to generate a laser recording, in which the laser beam (L) of a laser ( 1 ) via a two-coordinate beam deflection device (ZA) with a single mirror (SP) is deflectable two axes are held pivotably and can be pivoted about the two axes (X, Y) by means of two electromagnetic force transmitters (MD1, MD2),
characterized in that
  • - The mirror (SP) is resiliently suspended and is held on a support cross (HK) via a connecting web (VS1) of two adjacent support cross arms,
  • - Each on the diagonal ends of the support cross (HK), the two force transducers (MD1, MD2) via a connecting bracket (B1, B2) and
  • - The force transducers (MD1, MD2) are magnetodynamic arrangements which are arranged coaxially to the center of the retaining cross (HK) held on the housing side.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftgeber (MD1, MD2) so mit Vorströmen beaufschlagt sind, daß die Bügel (B1, B2) stets unter einer Zugspannung stehen.2. Device according to claim 1, characterized in that that the force transmitter (MD1, MD2) with pre-currents are applied that the bracket (B1, B2) always under a tension. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (SP) ein Hohlspiegel ist, der den Laserstrahl (L) auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (A) fokussiert.3. Device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the mirror (SP) is a concave mirror,  the laser beam (L) on the surface of the Record carrier (A) focused. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Laser (1) ein Neodym-YAG-Laser ist, der von einer Halbleiterlaserdiode (2) optisch gepumpt wird,
  • - die Halbleiterlaserdiode (2) mit einem Modulator (3) verbunden ist, der sie amplituden- und/oder pulslängenmoduliert,
  • - der Modulator (3) mit einem Signalumformer (4) verbunden ist, der den Modulator (3) mit einem Steuersignal (SS) steuert und eingehende Graustufensignale (GS) derart umgeformt an den Modulator (3) weiterleitet, daß die Nichtlinearität der Schwärzungscharakteristik des Aufzeichnungsträgers (A) in Verbindung mit den Zeitkonstanten der Halbleiterlaserdiode (2) und des Lasers (1) kompensiert ist,
  • - ein Photosensor (PS) vorhanden ist, der vom Aufzeichnungsträger (A) reflektiertes Laserlicht unmittelbar empfängt und ein Ausgangssignal liefert, das dem Modulator (3) als Ist-Signal invertiert zugeführt wird, während das Steuersignal (SS) des Signalumformers (4) als Soll-Signal für die geforderte Schwärzung des Aufzeichnungsträgers (A) dient.
4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that
  • the laser ( 1 ) is a neodymium-YAG laser which is optically pumped by a semiconductor laser diode ( 2 ),
  • - The semiconductor laser diode ( 2 ) is connected to a modulator ( 3 ) which modulates it amplitude and / or pulse length,
  • - The modulator ( 3 ) is connected to a signal converter ( 4 ) which controls the modulator ( 3 ) with a control signal (SS) and incoming gray level signals (GS) converted to the modulator ( 3 ) in such a way that the non-linearity of the density characteristic of the Recording medium (A) is compensated in connection with the time constants of the semiconductor laser diode ( 2 ) and the laser ( 1 ),
  • - A photosensor (PS) is present which directly receives laser light reflected from the recording medium (A) and delivers an output signal which is fed to the modulator ( 3 ) as the actual signal inverted, while the control signal (SS) of the signal converter ( 4 ) as Target signal for the required blackening of the record carrier (A) is used.
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