DE69525506T2

DE69525506T2 - Optischer Scanner und Verfahren zu seiner Justierung

Info

Publication number: DE69525506T2
Application number: DE1995625506
Authority: DE
Inventors: Katsuto Sumi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2015-11-16
Also published as: DE69525506D1; JP3420643B2; EP0713118A1; JPH08146329A; EP0713118B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Erfindungsfeld:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung zum Abtasten eines Mediums mit einem Lichtstrahl, um Information aufzuzeichnen oder Information von dem Medium zu lesen, sowie ein Verfahren zum Einstellen einer derartigen optischen Abtastvorrichtung.

Beschreibung des Standes der Technik:

Optische Abtastvorrichtungen werden in weiter Verbreitung zum Abtasten eines Aufzeichnungsmediums mit einem Laserstrahl verwendet, um Information wie etwa Bildinformation aufzuzeichnen oder derartige Information von dem Aufzeichnungsmedium zu lesen. Beispielsweise zeigt Fig. 6 der beigefügten Zeichnungen einen herkömmlichen Laserdrucker mit einem Laseroszillator 2 zum Emittieren eines Laserstrahls L, einem Modulator 2 zum Modulieren der Intensität des Laserstrahls L in Übereinstimmung mit der aufzuzeichnenden Information und einem Lichtablenker 6 zum Ablenken des modulierten Laserstrahls L in einer Hauptabtastrichtung. Der abgelenkte Laserstrahl L geht durch eine Kondensorlinse 8 hindurch und wird durch einen Reflexionsspiegel 10 zu einem Aufzeichnungsmedium reflektiert, das durch eine Trommel 12 in der Nebenabtastrichtung geführt wird, um die Information zweidimensional auf dem Aufzeichnungsmedium 14 aufzuzeichnen. Eine ähnliche Vorrichtung ist aus US 4,819,018 bekannt.
Wenn die Achse der drehbaren Welle des Lichtablenkers 6 aus einer gewünschten Richtung verkippt wird, ist die Abtastlinie S auf dem Aufzeichnungsmedium 14 wie in Fig. 7A und 7B der beigefügten Zeichnungen gezeigt in Bezug auf die durch den Pfeil X angegebene Hauptabtastrichtung schräg ausgerichtet, so dass ein auf dem Aufzeichnungsmedium 14 gebildetes Bild verzerrt wird. Wenn dagegen die optische Achse der Kondensorlinse 8 nicht zentriert ist, dann ist die Abtastlinie S auf dem Aufzeichnungsmedium 14 wie in Fig. 8A und 8B gezeigt in Bezug auf die durch den Pfeil Y angegebene Richtung, die senkrecht zu der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung und der durch den Pfeil Z angegebenen Nebenabtastrichtung ist, schräg ausgerichtet, wodurch verursacht wird, dass das auf dem Aufzeichnungsmedium 14 gebildete Bild auf einen oder beiden Seiten desselben unscharf wird. Diese Erscheinung wird als ein Kippen der Bildebene bezeichnet.
Wenn einer der oben genannten Mängel auftritt, ist es schwierig oder gar unmöglich, ihn durch eine Korrektur der Komponenten des Laserdruckers zu beseitigen. Insbesondere können die Probleme nicht gelöst werden, indem die Ausrichtung des Reflexionsspiegels 10 eingestellt wird, weil die Abtastlinie S auch in den beiden durch die Pfeile Y, Z angegebenen Richtungen verschoben wird, wenn die Ausrichtung des Reflexionsspiegels 10 eingestellt wird. Das direkte Einstellen des Lichtablenkers 6 und der Kondensorlinse 8, die für eine Schrägstellung der Abtastlinie S verantwortlich sind, ist mühevoll und zeitraubend, weil diese gleichzeitig durch wiederholtes Versuchen und Prüfen eingestellt werden müssen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Abtastvorrichtung, die Bilder sehr genau mit einem Lichtstrahl aufzeichnen und lesen kann, sowie ein Verfahren zum Einstellen einer derartigen optischen Abtastvorrichtung anzugeben.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Abtastvorrichtung anzugeben, die einfach und genau eine auf einem Medium durch einen Lichtstrahl gebildete Abtastlinie aus einer Schrägstellung und außerdem eine Bildebene auf dem Medium aus einer Verkippung korrigieren kann.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Abtastvorrichtung anzugeben, die einfach und genau eine auf einem Medium durch einen Lichtstrahl gebildete Abtastlinie aus einer Schrägstellung korrigieren kann, die Position der Abtastlinie in einer Abtastrichtung korrigieren kann und eine Bildebene des Mediums aus einer Verkippung korrigieren kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Abtastvorrichtung anzugeben, die einfach und genau eine auf einem Medium durch einen Abtastlichtstrahl und einen Synchronisationslichtstrahl gebildete Abtastlinie aus einer Schrägstellung korrigieren kann und auch die Position der Abtastlinie korrigieren kann.
Die oben genannten Aufgaben sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, die beispielhafte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische und perspektivische Ansicht einer optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Verfahren zum Einstellen der optischen Abtastvorrichtung angewendet wird.
Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht von einigen Komponenten der optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Mechanismus zum Drehen eines bewegbaren Reflexionsspiegels der optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 1.
Fig. 4A ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie der bewegbare Reflexionsspiegel um eine Achse gedreht wird, die in der Ebene des bewegbaren Reflexionsspiegels liegt.
Fig. 4B ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie der bewegbare Reflexionsspiegel um eine Achse gedreht wird, die im wesentlichen senkrecht zu sowohl der Richtung, in welcher der Lichtstrahl einfällt, als auch zu der Richtung, in welcher der Lichtstrahl abgetastet wird, liegt.
Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht von einigen Komponenten einer optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung, die eine optische Abtastvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein Verfahren zum Einstellen der optischen Abtastvorrichtung angewendet wird.
Fig. 6 ist eine schematische Seitenansicht einer herkömmlichen optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung eines Laserdruckers.
Fig. 7A und 7B sind jeweils Draufsichten in einer X-Y-Ebene und einer X-Z-Ebene, die zeigen, wie eine Abtastlinie in Bezug auf eine Nebenabtastrichtung auf einer Trommel der herkömmlichen optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 6 schräg ausgerichtet ist, und
Fig. 8A und 8B sind jeweils Draufsichten in der X-Y-Ebene und der X-Z-Ebene, die zeigen, wie eine Bildebene auf der Trommel der herkömmlichen optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 6 gekippt ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt eine optische Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung 20, die eine optische Abtastvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst und für die ein Verfahren zum Einstellen der optischen Abtastvorrichtung angewendet wird.
Die optische Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung 20 umfasst im wesentlichen ein optisches Aufzeichnungssystem 24 zum Aufzeichnen eines Bildes mit einem Aufzeichnungslaserstrahl L1, der als ein erster Laserstrahl auf einen Film F angewendet wird, der durch eine Trommel 22 in einer durch den Pfeil Z angegebenen Nebenabtastrichtung bewegt wird, sowie ein optisches Synchronisationssystem 26 zum Erzeugen eines Synchronisationssignals, das beim Aufzeichnen eines Bildes durch das optische Aufzeichnungssystem 24 verwendet wird, wobei ein Synchronisationslaserstrahl L2 als zweiter Laserstrahl verwendet wird.
Das optische Aufzeichnungssystem 14 umfasst einen Laseroszillator (eine Lichtstrahl- Erzeugungseinrichtung) 28 mit einem He-Ne-Laser oder ähnlichem zum Emittieren des Aufzeichnungslaserstrahls L1, einen akustooptischen Modulator (AOM) 32 zum Modulieren der Intensität des durch einen Reflexionsspiegel 30 reflektierten Aufzeichnungslaserstrahls L1 in Übereinstimmung mit der aufzuzeichnenden Information, einen Lichtablenker (eine Lichtablenkungseinrichtung) 38 wie etwa eine resonante Abtasteinrichtung oder ähnliches zum Ablenken der modulierten Aufzeichnungslaserstrahls L1, der durch die Reflexionsspiegel 34, 36 abgelenkt wurde, eine Kondensorlinse 40 wie etwa eine fθ-Linse oder ähnliches zum Einstellen der Abtastgeschwindigkeit des abgelenkten Aufzeichnungslaserstrahls L1 auf dem Film, einen bewegbaren Reflexionsspiegel (ersten bewegbaren Reflexionsspiegel) 42 zum Reflektieren des Aufzeichnungslaserstrahls L1, der durch die Kondensorlinse 40 hindurchgegangen ist, und einen bewegbaren Reflexionsspiegel (einen zweiten bewegbaren Reflexionsspiegel) 44 zum Reflektieren des Aufzeichnungslaserstrahls L1, der durch den bewegbaren Reflexionsspiegel 42 reflektiert wurde, zu dem Film F. Die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 erstrecken sich längs in der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung.
Das optische Synchronisationssystem 26 weist eine Laserdiode 46 zum Emittieren des Synchronisationslaserstrahls L2, eine Kollimatorlinse 48 zum Kollimieren des Synchronisationslaserstrahls L2, ein Gitter 52 zum Empfangen des Synchronisationslaserstrahls L2, der durch den Reflexionsspiegel 36, den Lichtablenker 38, die Kondensorlinse 40, den bewegbaren Reflexionsspiegel 42 und einen Reflexionsspiegel 50 reflektiert wurde, einen Lichtführungsbalken 54, der hinter dem Gitter 52 angeordnet ist, um den Synchronisationslaserstrahl L2 zu führen, der durch in dem Gitter definierte Schlitze eingeführt wurde, sowie einen Lichtdetektor 56 auf, der an einem Ende des Lichtführungsbalkens 54 angeordnet ist, um den Synchronisationslaserstrahl L2 festzustellen, der durch den Lichtführungsbalken 54 geführt wird. Der Reflexionsspiegel 50, das Gitter 52 und der Lichtführungsbalken 54 erstrecken sich längs in der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung. Das Gitter 52, der Lichtführungsbalken 54 und der Lichtdetektor 56 dienen gemeinsam als Synchronisationssignal-Erzeugungseinrichtung.
Wie in Fig. 2 gezeigt, werden die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 drehbewegbar durch entsprechende Drehmechanismen (erste und zweite Anpassungseinrichtungen 58, 60) gehalten. Die Drehmechanismen 58, 60 können die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 um entsprechende Achsen b1, b2 drehen, die im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des angelegten Aufzeichnungslaserstrahls L1 und der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung sind. Wie in Fig. 3 gezeigt, umfasst jeder der Drehmechanismen 58, 60 eine feste Basis 64, die fest auf einer optischen Bezugsplatte 62 befestigt ist, sowie eine drehbare Basis 68, die mittels eines Stiftes 66 auf der festen Basis 64 befestigt ist und sich um den Stift 66 drehen kann. Der bewegbare Reflexionsspiegel 42 oder 44 wird durch ein Paar von Spiegelklammern 70a, 70b an entsprechenden entgegengesetzten Enden des bewegbaren Reflexionsspiegels 42 oder 44 gehalten. Die drehbare Basis 68 kann durch eine Drehung in Bezug auf die feste Basis durch Einstellungsschrauben 74a, 74b eingestellt werden, die durch entsprechende Klammern 72a, 72b auf der festen Basis 64 geschraubt sind und gegen entsprechende entgegengesetzte Enden der drehbaren Basis 68 stoßen.
Im Folgenden werden der Betrieb der optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung 20 sowie ein Verfahren zum Anpassen der darin enthaltenen optischen Abtastvorrichtung beschrieben.
In dem optischen Synchronisationssystem 26 wird der aus der Laserdiode 46 emittierte Synchronisationslaserstrahl L2 durch die Kollimationslinse 48 kollimatiert, durch den Reflexionsspiegel 36 zu dem Lichtablenker 38 reflektiert und durch den Lichtablenker 38 in der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung abgelenkt. Der abgelenkte Synchronisationslaserstrahl L2 wird bezüglich seiner Abtastgeschwindigkeit durch die Kondensorlinse 40 eingestellt und dann durch den bewegbaren Reflexionsspiegel 42 und den Reflexionsspiegel 50 zu dem Gitter 52 geführt. Das Gitter 52 weist eine Anordnung von darin definierten parallelen Schlitzen auf, die in der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung beabstandet sind. Der Synchronisationslaserstrahl L2, der durch die Schlitze des Gitters 52 hindurchgegangen ist, wird zu einem gepulsten Lichtsignal umgewandelt, das durch den Lichtführungsbalken 54 zu dem Lichtdetektor 56 geführt wird, der das gepulste Lichtsignal zu einem gepulsten elektrischen Signal umwandelt. Das gepulste elektrische Signal wird mit seiner Frequenz multipliziert und dann in Wellenform zu einem gewünschten Synchronisationssignal geformt.
In dem optischen Aufzeichnungssystem 24 wird der vom Laseroszillator 28 emittierte Aufzeichnungslaserstrahl L1 durch den Reflexionsspiegel 30 zu dem AOM 32 reflektiert. Nachdem der Aufzeichnungslaserstrahl L1 durch den AOM 32 in seiner Intensität in Übereinstimmung mit aufzuzeichnender Information moduliert wurde, wird er durch die Reflexionsspiegel 34, 36 zu dem Lichtablenker 38 reflektiert und durch den Lichtablenker 38 in der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung abgelenkt. Der abgelenkte Aufzeichnungslaserstrahl L1 wird bezüglich seiner Abtastgeschwindigkeit durch die Kondensorlinse 40 eingestellt und dann durch die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 zu dem Film F geführt, um den Film F in der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung abzutasten. Weil der Film F in der durch den Pfeil Z angegebene Nebenabtastrichtung zugeführt wird, wird die Information durch den Aufzeichnungslaserstrahl L1 zweidimensional als ein Bild auf dem Film F aufgezeichnet.
Wenn die Achse des Lichtablenkers 38 gekippt oder die optische Achse der Kondensorlinse 40 dezentriert ist, dann wird durch den Aufzeichnungslaserstrahl L1 eine Abtastlinie S auf dem Film gebildet, die wie in den Fig. 7A, 7B und 8A, 8B gezeigt schräg ausgerichtet ist, was eine Verzerrung des Aufzeichnungsbildes oder eine Verkippung der Bildebene des Films F zur Folge hat.
Im Folgenden wird ein Prozess zum Korrigieren der Abtastlinie S aus einer Schrägstellung beschrieben.
Die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 können durch die entsprechenden Drehmechanismen 58, 60 von Fig. 2 und 3 um die entsprechenden Achsen b1, b2 gedreht werden, wobei sich die Achsen b1, b2 im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des Aufzeichnungslaserstrahls und der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung erstrecken. Wenn einer der bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 gedreht wird, dann wird die Abtastlinie S des Films F in den beiden durch die Pfeile Y und Z angegebenen Richtungen schräggestellt. Wenn angenommen wird, dass die Schrägstellung oder Neigung der Abtastlinie S in der durch den Pfeil Z angegeben Richtung durch eine Abweichung oder eine Positionsdifferenz Δh in derselben Richtung zwischen gegenüberliegenden Enden der Abtastlinie S wie in Fig. 7B angegeben wird und dass die Schrägstellung oder Neigung der Abtastlinie S in der durch den Pfeif Y angegeben Richtung durch eine Abweichung oder Positionsdifferenz Δd in derselben Richtung zwischen entgegengesetzten Enden der Abtastlinie S wie in Fig. 8A angegeben wird, dann werden die Abweichungen Δh und Δd, die erzeugt werden, wenn beide bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 jeweils um die Winkel Δθ&sub1; und Δθ&sub2; gedreht werden, wie folgt bestimmt:
Δh = a&sub1;&sub1;·Δθ&sub1; + a&sub1;&sub2;·Δθ&sub2; (1)
Δd = a&sub2;&sub1;·Δθ&sub1; + a&sub2;&sub2;·Δθ&sub2; (2)
wobei a&sub1;&sub1;, a&sub1;&sub2;, a&sub2;&sub1;, a&sub2;&sub2; Koeffizienten sind. Wenn also die Abtastlinie S auf dem Film F um die Abweichung Δh in der durch den Pfeil Z angegebenen Richtung und um die Abweichung Δd in der durch den Pfeil X angegeben Richtung schräggestellt wurde, dann können die Abweichungen Δh, Δd beseitigt werden, wenn die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 um die entsprechenden Winkel Δθ&sub1;, Δθ&sub2; gedreht werden, wobei eine Korrekturmatrix M wie in der folgenden Gleichung (3) angegeben verwendet wird:
wobei die Korrekturmatrix M wie folgt ausgedrückt wird:
und erhalten werden kann, indem die Koeffizienten a&sub1;&sub1;, a&sub1;&sub2;, a&sub2;&sub1;, a&sub2;&sub2; in den Gleichungen (1) und (2) durch Simulationen oder ähnliches bestimmt werden.
Die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 können mit Hilfe der entsprechenden Einstellungsschrauben 74a, 74b von Fig. 3 um die entsprechenden Achsen b1, b2 gedreht werden. Da sich die Achsen b1, b2 im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des Aufzeichnungslaserstrahls L1 und der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung erstrecken, werden die effektiven Reflexionsbereiche der bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 minimiert, um die Gesamtgröße der optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung zu minimieren.
Wenn insbesondere wie in Fig. 4A gezeigt der bewegbare Reflexionsspiegel 42 um eine Achse b1* in der Ebene desselben gedreht werden könnte und sich der bewegbare Reflexionsspiegel 42 in einer durch die gepunkteten Linien angegebenen Position befindet, dann wären die Bereiche a1, a2 an entgegengesetzten Enden des bewegbaren Reflexionsspiegels 42, auf den der Aufzeichnungslaserstrahl L1 angewendet wird, äquivalent in Bezug auf die Transversalrichtung des bewegbaren Reflexionsspiegels 42 angeordnet. Wenn sich jedoch der bewegbare Reflexionsspiegel 42 in einer durch die durchgezogenen Linien angegebenen Position befindet, dann wäre eine der Bereiche a1, a2 auf einer höheren Seite und der entsprechend andere Bereich auf einer niedrigeren Seite des bewegbaren Reflexionsspiegels 42. Deshalb müsste der bewegbare Reflexionsspiegel 42 eine ausreichend große Breite 1* aufweisen, um beide Bereiche a1, a2 unterbringen zu können. Weil jedoch der bewegbare Reflexionsspiegel 42 um die Achse b1 gedreht werden kann, die sich wie in Fig. 4B gezeigt im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des Aufzeichnungslaserstrahls L1 und der durch den Pfeil X angegebenen Hauptrichtung erstreckt, bleiben die Bereiche a1. a2 auf dem bewegbaren Reflexionsspiegel 42 in ihrer Position unverändert, wenn der Aufzeichnungslaserstrahl 11 durch den Lichtablenker 38 abgelenkt wird. Dies ist unabhängig davon der Fall, ob sich der bewegbare Reflexionsspiegel 42 in der durch die gepunkteten Linien angegebenen Position oder in der durch die durchgezogenen Linien angegebenen Position befindet. Daraus resultiert, dass die Breite 1 des in Fig. 4B gezeigten bewegbaren Reflexionsspiegels 42 kleiner ist als die in Fig. 4A gezeigte Breite 1*, sofern der bewegbare Reflexionsspiegel 42 um die Achse b1 und nicht um die Achse b1* gedreht werden kann.
Die Achsen b1, b2 müssen sich nicht notwendigerweise senkrecht zu der Richtung des Aufzeichnungslaserstrahls L1 erstrecken, der auf die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 angewendet wird, sondern können sich statt dessen auch in beliebigen anderen Richtungen mit Ausnahme der Richtungen normal zu den bewegbaren Reflexionsspiegeln 42, 44 erstrecken, um ungewünschte Bildverzerrungen und Verkippungen der Bildebene zu korrigieren. Wenn sich die Achsen b1, b2 schräg zu den Richtungen normal zu den bewegbaren Reflexionsspiegeln 42, 44 erstrecken, kann die Abtastlinie 5 in Reaktion auf eine relativ große Drehung der bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 in kleineren Graden korrigiert werden, um eine Feineinstellung der Abtastlinie S zu ermöglichen. Wenn sich die Achsen b1, b2 dagegen senkrecht zu den Richtungen normal zu den bewegbaren Reflexionsspiegeln 42, 44 erstrecken, dann kann die Abtastlinie S in größeren Graden korrigiert werden.
In der vorstehenden Ausführungsform werden die zwei bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44 gedreht, um die Abtastlinie S aus einer Schrägstellung zu korrigieren. Fig. 5 zeigt eine optische Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung, die eine optische Abtastvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wobei ein Verfahren zum Einstellen der optischen Abtasteinrichtung angewendet wird. Die optische Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 5 unterscheidet sich von der optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 1 dadurch, dass der Aufzeichnungslaserstrahl L1, der durch den bewegbaren Reflexionsspiegel (ersten bewegbaren Reflexionsspiegel) 42 und den bewegbaren Reflexionsspiegel (zweiten bewegbaren Reflexionsspiegel) 44 bewegt wird, weiterhin durch einen zusätzlichen bewegbaren Reflexionsspiegel (dritten bewegbaren Reflexionsspiegel) 76 auf den Film M reflektiert wird. Der bewegbare Reflexionsspiegel 76 kann durch einen Drehmechanismus 78 um eine Achse b3 gedreht werden, die sich im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des angewendeten Aufzeichnungslaserstrahls L1 und der Hauptabtastrichtung erstreckt. Andere Details der optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 5 sind mit denjenigen der optischen Abtast- und Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 1 identisch. Weil die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44, 76 um die entsprechenden Achsen b1, b2, b3 gedreht werden können, die sich im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des Aufzeichnungslaserstrahls L1 und der Hauptabtastrichtung erstrecken, kann die Abtastlinie S aus einer Schrägstellung in den duch die Pfeile Z, Y von Fig. 1 angegebenen Richtungen korrigiert werden und kann weiterhin die Position der Abtastlinie Z in der durch den Pfeil X von Fig. 1 angegebenen Richtung korrigiert werden.
Wenn angenommen wird, dass eine Abweichung der Position der Abtastlinie S in der durch den Pfeil X angegebenen Richtung gleich Δx ist und der bewegbare Reflexionsspiegel 76 um einen Winkel Δθ&sub3; gedreht wird, dann werden die Abweichungen Δh, Δd, Δx, die erzeugt werden, wenn die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44, 76 jeweils um die Winkel Δθ&sub1;, Δθ&sub2;, Δθ&sub3; gedreht werden, wie folgt bestimmt:
Δh = a&sub1;&sub1;·Δθ&sub1; + a&sub1;&sub2;·Δθ&sub2; + a&sub1;&sub3;·Δθ&sub3; (5)
Δd = a&sub2;&sub1;·Δθ&sub1; + a&sub2;&sub2;·Δθ&sub2; + a&sub2;&sub3;·Δθ&sub3; (6)
Δs = a&sub3;&sub1;·Δθ&sub1; + a&sub3;&sub2;·Δθ&sub2; + a&sub3;&sub3;·2Δθ&sub3; (7)
wobei a&sub1;&sub1;, a&sub1;&sub2;, a&sub1;&sub3;, a&sub2;&sub1;, a&sub2;&sub2;, a&sub2;&sub3;&sub4;, a&sub3;&sub1;, a&sub3;&sub2;, a&sub3;&sub3; Koeffizienten sind. Deshalb kann die Abtastlinie S aus einer Schrägstellung korrigiert werden und kann die Position der Abtastlinie S in der durch den Pfeil X angegebenen Hauptabtastrichtung korrigiert werden, wenn die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44, 76 um die entsprechenden Winkel Δθ&sub1;, Δθ&sub2;, Δθ&sub3; wie in der folgenden Gleichung (8) angegeben bewegt werden:
wobei N eine Korrekturmatrix ist, die durch die folgende Gleichung (9) wiedergegeben wird:
In Fig. 5 kann ein Spiegel 80 zwischen dem bewegbaren Reflexionsspiegel 76 und dem Film F angeordnet sein, um den durch die bewegbaren Reflexionsspiegel 42, 44, 76 reflektierten Synchronisationslaserstrahl L2 zu dem Gitter 52 zu lenken. Mit dieser modifizierten Anordnung kann eine durch den Synchronisationslaserstrahl L2 auf dem Gitter 52 gebildete Abtastlinie aus einer Schrägstellung korrigiert werden und kann weiterhin die Position der Abtastlinie auf dem Gitter 52 in der Abtastrichtung korrigiert werden, so dass ein sehr genaues Synchronisationssignal zum exakteren Aufzeichnen von Bildern auf dem Film F erzeugt werden kann.
Gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können wie oben beschrieben die zwei bewegbaren Reflexionsspiegel, die in den optischen Pfad der Lichtstrahls eingefügt sind, unabhängig voneinander in gewünschten Richtungen gedreht werden, um eine auf dem Aufzeichnungsmedium gebildete Abtastlinie einfach und genau aus einer Schrägstellung zu korrigieren und um weiterhin eine Bildebene auf dem Aufzeichnungsmedium aus einer Verkippung zu korrigieren, so dass mit hoher Genauigkeit Bilder auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet oder Bilder von dem Aufzeichnungsmedium gelesen werden können.
Gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können wie oben beschrieben die drei bewegbaren Reflexionsspiegel, die in den optischen Pfad des Lichtstrahls eingefügt sind, unabhängig voneinander in gewünschten Richtungen gedreht werden, um eine auf dem Aufzeichnungsmedium gebildete Abtastlinie einfach und genau aus einer Schrägstellung zu korrigieren, um die Position der Abtastlinie in der Abtastrichtung zu korrigieren und um weiterhin eine Bildebene auf dem Aufzeichnungsmedium aus einer Verkippung zu korrigieren, so dass mit hoher Genauigkeit Bilder auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet oder Bilder von dem Aufzeichnungsmedium gelesen werden können.
Es wurden bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und im Detail beschreiben, wobei jedoch zu beachten ist, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der in den beigefügten Ansprüchen definierte Erfindungsumfang verlassen wird.

Claims

1. Eine optische Abtastvorrichtung, um auf einem in einer Ebene gehalterten Medium (F) Information aufzuzeichnen oder von diesem Medium Information auszulesen, umfassend:

eine Lichtstrahlerzeugungseinrichtung (28), um einen Lichtstrahl (L1) auszusenden;

eine Lichtablenkeinrichtung (38), um den Lichtstrahl (L1) in einer Abtastrichtung auf dem Medium (F) abzulenken, wobei eine Abtastlinie (S) auf dem Medium (F) gebildet wird;

eine Kondensorlinse (40), um den durch diese Ablenkeinrichtung (38) abgelenkten Lichtstrahl (L1) zu bündeln;

ein erster bewegbarer reflektierender Spiegel (42) und ein zweiter bewegbarer Spiegel (44), welche zwischen dieser Kondensorlinse (40) und der Ebene des Mediums (F) vorgesehen sind, und so angeordnet sind, dass sie den Lichtstrahl (L1) nacheinander reflektieren;

eine erste Anpassungseinrichtung (58), um den ersten reflektierenden Spiegel (42) um eine erste vorbestimmte Achse (b1) zu drehen und eine zweite Anpassungseinrichtung (60), um den zweiten reflektierenden Spiegel um eine zweite vorbestimmte Achse (b2) zu drehen; wobei

die Anpassungseinrichtungen (58, 60) so eingerichtet sind, dass sie die jeweiligen reflektierenden Spiegel (42, 44) um vorbestimmte Winkel in vorbestimmte Richtungen drehen, um die Richtungen, in welche der Lichtstrahl (L1) reflektiert wird, so anzupassen, dass ein Schieflaufen der Abtastlinie (S) bezüglich der Abtastrichtung und ein Verkippen der Bildebene bezüglich der Ebene des Mediums (F) kompensiert wird.

2. Eine optische Abtastvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend:

einen dritten bewegbaren reflektierenden Spiegel (76), wobei der erste, zweite und dritte reflektierende Spiegel (42, 44, 46) zwischen der Kondensorlinse (40) und dem Medium vorgesehen und so angeordnet sind, dass sie den Lichtstrahl (L1) nacheinander reflektieren, und

eine dritte Anpassungseinrichtung (78), um den dritten reflektierenden Spiegel (76) um eine dritte vorbestimmte Achse (b3) zu drehen; wobei

die Anpassungseinrichtungen (58, 60, 78) so eingerichtet sind, dass sie die jeweiligen reflektierenden Spiegel (42, 44, 46) um vorbestimmte Winkel in vorbestimmte Richtungen drehen, um die Richtungen, in welcher der Lichtstrahl (L1) reflektiert wird, so anzupassen, dass die Position der Abtastlinie auf dem Medium in Abtastrichtung korrigiert wird, und ein Schieflaufen der Abtastlinie bezüglich der Abtastrichtung und eine Verkippung der Bildebene bezüglich der Ebene des Mediums zu kompensiert werden.

3. Eine optische Abtastvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Anpassungseinrichtungen (58, 60, 78) jeweils Drehmechanismen (58, 60, 78) umfassen, um die entsprechenden bewegbaren reflektierenden Spiegel (42, 44, 46) um Achsen (b1, b2, b3) zu drehen, die sowohl senkrecht zur Richtung des Lichtstrahls, welcher auf den entsprechenden reflektierenden Spiegel (42, 46, 76) auftrifft, als auch senkrecht zur Abtastrichtung sind.

4. Eine optische Abtastrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend ein optisches Synchronisationssystem (26), welches umfasst:

eine zweite Lichtstrahlerzeugungseinrichtung (46), um einen zweiten Lichtstrahl (L2) auszusenden; und

eine Signalerzeugungseinrichtung (52, 54, 56) zur Erzeugung eines Synchronisationssignals, welches den zweiten Lichtstrahl (L2) über die Lichtablenkeinrichtung (38) und die Kondensorlinse (40) empfängt, um ein Synchronisationssignal zu erzeugen.

5. Eine optische Abtastvorrichtung gemäß Anspruch 2, ferner umfassend ein optisches Synchronisationssystem (26), welches umfasst:

eine zweite Lichtstrahlerzeugungseinrichtung (46), um einen zweiten Lichtstrahl (L2) zu erzeugen; und

eine Signalerzeugungseinrichtung (52, 54, 56), um den zweiten Lichtstrahl über die Ablenkeinrichtung (38), die Kondensorlinse (40), den ersten bewegbaren reflektierenden Spiegel (42), den zweiten bewegbaren reflektierenden Spiegel (44), und den dritten bewegbaren reflektierenden Spiegel (76) zu empfangen, um ein Synchronisationssignal zu erzeugen.

6. Eine optische Abtastvorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, in welcher die Signalerzeugungseinrichtung (52, 54, 56) zur Erzeugung eines Synchronisationssignals ein Gitter (52) umfasst, welches eine Anordnung von Schlitzen aufweist, die entlang der Abtastrichtung beabstandet sind, und wobei der zweite Lichtstrahl (L2) durch die Lichtablenkeinrichtung (38) abgelenkt wird, wobei die Vorrichtung zur Erzeugung des Synchronisationssignals (52, 54, 56) das Synchronisationssignal auf Grundlage des durch das Gitter (52) hindurchtretenden zweiten Lichtstrahls erzeugt.

7. Ein Verfahren zur Korrektur einer optischen Abtastvorrichtung, bei der ein Lichtstrahl (L1) abgelenkt, bündelt, und entlang einer Abtastrichtung über eine Ebene geführt wird, um Informationen auf einem Medium in dieser Ebene aufzuzeichnen oder von diesem Medium zu lesen, umfassend die Schritte:

nacheinander Reflektieren des abgelenkten und kondensierten Lichtstrahls (L1) durch einen ersten bewegbaren Spiegel (42) und einen zweiten bewegbaren reflektierenden Spiegel (44);

Drehbewegen des ersten reflektierenden Spiegels (42) und zweiten reflektierenden Spiegels (44) um vorbestimmte Achsen (b1, b2) um jeweilige Winkel Δθ&sub1;, Δθ&sub2;, um Abweichungen Δh, Δd einer Abtastlinie (S) von einer vorbestimmten Richtung auf dem Medium (F) in zwei Richtungen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Abtastrichtung und senkrecht zueinander sind, gemäß der Gleichung:

zu eliminieren, wobei M eine Korrekturmatrix von Koeffizienten darstellt,

um einen Schieflauf der Abtastlinie bezüglich der Abtastrichtung und eine Verkippung der Bildebene bezüglich der Ebene des Mediums (F) zu kompensieren.

8. Ein Verfahren zur Korrektur einer optischen Abtastvorrichtung, bei der ein Lichtstrahl (L1) abgelenkt, bündelt, und entlang einer Abtastrichtung über eine Ebene geführt wird, um Informationen auf einem Medium in dieser Ebene aufzuzeichnen oder von diesem Medium zu lesen, umfassend die Schritte:

nacheinander Reflektieren des abgelenkten und kondensierten Lichtstrahls (L1) durch erste, zweite und dritte bewegbare reflektierende Spiegel (42, 44, 76);

Drehbewegen des ersten bewegbaren Spiegels (42), des zweiten bewegbaren Spiegels (44), und des dritten bewegbaren reflektierenden Spiegels (76) um vorbestimmte Achsen um entsprechende Winkel Δθ&sub1;, Δθ&sub2;, Δθ&sub3;, um Abweichungen Δh, Δd, Δx einer Abtastlinie auf dem Medium (F) von einer vorbestimmten Richtung und einer vorbestimmten Position in zwei Richtungen, die im Wesentlichen senkrecht zueinander und zur Abtastrichtung sind, gemäß der Gleichung:

zu eliminieren, wobei N eine Korrekturmatrix von Koeffizienten darstellt,

um die Position der Abtastlinie (S) in Abtastrichtung zu korrigieren, und um einen Schieflauf der Abtastlinie (S) bezüglich der Abtastrichtung und eine Verkippung der Bildebene bezüglich der Ebene des Mediums zu kompensieren.