WO1992022979A1 - Light-beam scanning device - Google Patents

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WO1992022979A1
WO1992022979A1 PCT/DE1992/000481 DE9200481W WO9222979A1 WO 1992022979 A1 WO1992022979 A1 WO 1992022979A1 DE 9200481 W DE9200481 W DE 9200481W WO 9222979 A1 WO9222979 A1 WO 9222979A1
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light beam
scanning device
beam scanning
housing
designed
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PCT/DE1992/000481
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Inventor
Thomas Zelenka
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Linotype-Hell Ag
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/06—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using cylindrical picture-bearing surfaces, i.e. scanning a main-scanning line substantially perpendicular to the axis and lying in a curved cylindrical surface
    • H04N1/0607—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners
    • H04N1/0621—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners using a picture-bearing surface stationary in the main-scanning direction
    • H04N1/0635—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners using a picture-bearing surface stationary in the main-scanning direction using oscillating or rotating mirrors
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    • H04N1/06—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using cylindrical picture-bearing surfaces, i.e. scanning a main-scanning line substantially perpendicular to the axis and lying in a curved cylindrical surface
    • H04N1/0607—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners

Definitions

  • the invention relates to the field of electronic reproduction technology and relates to a light beam scanning device for a document scanner or a recording device.
  • a light beam scanning device generally has a light source generating at least one light beam, a deflection system for the light beam and optical means.
  • a document scanner also called an input scanner
  • the light beam is guided point by line and line by line over the document to be scanned and the scanning light reflected or transmitted by the document is converted into an image signal in an optoelectronic converter.
  • a recording device also called a recorder, imagesetter or output scanner
  • the light beam for recording information is intensity-modulated by an image signal and guided point by line and line by line over a light-sensitive recording medium.
  • the holder for the template or the recording medium is a flat surface over which the light beam is guided point by point and line and which moves relative to the light beam scanning device.
  • the holder for the template or the recording medium is designed as a stationary half-shell or trough.
  • the light beam scanner moves parallel to the longitudinal axis of the half bowl or trough, and the light beam is guided perpendicular to the longitudinal axis radially over the original or the recording medium.
  • An inner drum recorder is known for example from EP-A-0 354 028.
  • the deflection system is designed here as a reflecting surface which is arranged obliquely to a direction of light propagation and is pre-bound with a rotating shaft. With the help of the reflecting surface, the light beam is directed onto an exposable material, which is arranged on a cup-shaped holder.
  • the object of the present invention is to improve a light beam scanning device of the type mentioned in the introduction in such a way that the likelihood of contamination in the region of the deflection unit and the likelihood of misalignment is reduced.
  • this object is achieved in that both the deflection unit and the light source are arranged in a common housing and installed in a fixed position relative to the latter, and in that the housing is guided in a rotatable manner through at least one bearing.
  • the arrangement of the light source and the deflection unit within the housing makes it possible to carry out any necessary adjustment work already within the production site of the device and largely to avoid subsequent adjustments. In particular, if defects occur, it is possible to replace the entire unit and to replace it with a functional unit. Because of this modularized structure, it is possible to restore the operability within a short period of time and, if necessary, to carry out necessary repair work in specially designated repair facilities.
  • the housing also makes it possible to encapsulate the components, so that the risk of contamination is considerably reduced. This can reduce the maintenance intervals required. Enabling the exact adjustment is particularly advantageous in the case of multi-channel light sources, since the relative alignment of the light beams assigned to the respective channels is of considerable importance for the recording quality.
  • the housing is designed as an essentially cylindrical hollow body.
  • the cylindrical design has the advantage that when rotating about the longitudinal axis of the cylindrical body, only slight air turbulence occurs and the noise is thereby reduced.
  • a cylindrical body is particularly well suited for being rotatably supported with respect to its longitudinal axis. It is also possible without significant effort to transmit working energy and video signals to the cylindrical body via corresponding coupling systems.
  • an electromagnetic drive is provided for a rotary action on the housing, which has a rotor connected to the housing and a stator separated from the rotor by an air gap. This non-contact drive avoids mechanical connecting elements that would impair the synchronism of the housing.
  • the housing can be precisely aligned by means of its bearings and this alignment by mechanical drive elements is avoided.
  • a transparent cover in the region of an exit opening for the light beam. This cover prevents dirt particles from penetrating into the interior of the housing.
  • air turbulence is avoided, which on the one hand can result in contamination in the housing and on the other hand result in noise. In the event of irregular air turbulence a non-uniform rotational movement of the housing would also be feared.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a light beam scanning device for a recording device in sectional view
  • FIG. 2 shows an application example for a light beam scanning device in a recording device designed according to the inner drum principle.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a light beam scanning device for a recording device in a sectional view.
  • the light beam scanning device (1) essentially consists of a light source (2), a deflection unit (3) and a housing (4).
  • the housing (4) is designed as an essentially cylindrical body which is guided such that it can rotate by means of bearings (5, 6).
  • the bearings (5, 6) it is intended to design the bearings (5, 6) as air bearings.
  • the deflection unit (3) is designed as a mirror (7), which guides the light radiation (8) emitted by the light source (2) in the direction of an outlet opening (9) in the housing (4).
  • a prism or a special lens system as the deflection unit (3).
  • the light source (2) is arranged such that the light radiation (8) is emitted in the direction of the housing longitudinal axis (10).
  • a lens system (11), which is used to influence the light radiation (8), is arranged between the light source (2) and the deflection unit (3).
  • the lens system (11) consists of lenses (12, 13, 14). After passage of the L 'msen- system (11) and deflection into the deflection unit (3) leaves the Licht ⁇ radiation (8), the housing (4) through the outlet opening (9).
  • the exit direction (15) of the light radiation (8) extends essentially vertically to the longitudinal axis of the housing (10). Instead of light emission in the direction of the housing longitudinal axis (10), it is also possible to provide light emission in other directions and to make suitable deflections. In particular, it is also conceivable to emit the light radiation (8) directly in the direction of the outlet opening (9) and only to focus using the deflection unit (3).
  • a drive (16) is provided for rotating the housing (4), which essentially consists of a rotor (17) connected to the housing (4) and a stationary stator (18).
  • An air gap (19) extends between the rotor (17) and the stator (18).
  • the stator (18) as a winding through which a current flows and the rotor (17) as a magnetic ring which is arranged on the outer lateral surface (20) of the housing (4).
  • An energy transmission device for transmitting energy from a stationary supply unit to electrical consumers within the rotating light beam scanning device (1) is designed as a high-frequency transmitter (21). At low and medium speed ranges, it is also possible to use a slip ring arrangement instead of the high frequency transmitter (21).
  • the transmission of video signals to the rotating light beam scanning device for brightness modulation of the light source (2) takes place with the aid of another energy transmission device.
  • slip ring arrangements can also be used here, but in particular at higher speeds it is advisable to design them as capacitive electrodes (22).
  • rotor electrode elements (23) and stator electrode elements (24) are provided, which are separated by an air gap (25). In principle, however, it is also conceivable to implement magnetic or optical signal transmission.
  • a cover (27) is arranged in the area of the outlet opening (9) and is made of a transparent material.
  • the deflection unit (3) is designed as a mirror (7), it is in particular possible to design the mirror (7) as an interface of a prism, which is also used as a cover (27).
  • a multichannel laser diode can advantageously be used as the light source (2). Such laser diodes are characterized by an extremely compact design and have little mass.
  • the light source (2) from laser diodes it is in particular contemplated to twist the laser line formed by the laser diodes to ensure optimal imaging. This takes into account the fact that the individual laser channels are at a distance of approximately 100 micrometers or are provided with larger distances.
  • Fig. 2 shows an application example for a light beam scanning device in a recording device designed according to the inner drum principle.
  • the recording material (28) is fastened to the inner wall of a half-shell-shaped or cylinder-segment-like holder (29).
  • the light beam scanning device (1) rotates about the longitudinal axis (30) of the half-shell or the cylinder segment.
  • the light radiation (8) generated in the light beam scanning device (1) and brightness-modulated by the video signal is directed radially onto the recording medium (28) by the mirror (7) through the outlet opening (9) in the housing (4) and carries out the dot-by-line illumination of the recording medium (28).
  • the light beam scanning device (1) moves along the longitudinal axis (30) by means of a suitable drive, not shown.
  • the light beam scanning device according to the invention can advantageously be used both in inner drum devices and in flat bed devices be used. It is within the scope of the invention to use the light beam scanning device also with original scanners.
  • the non-modulated light source (2) is used to illuminate the original to be scanned point by line and line by line.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention concerns a light-beam scanning device for document-scanning or recording equipment used in the reproduction field. The device (1) comprises at least one light source (2) and a beam-steering unit (3), both being located together in a common housing (4) which is preferably in the form of a hollow cylinder. The housing (4) is mounted so that it can rotate and is driven to rotate by a drive unit.

Description

Lichtstrahl-AbtastvorrichtunqLight beam scanner
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktions¬ technik und betrifft eine Lichtstrahl-Abtastvorrichtung für ein Vorlagen-Ab- tastgerät oder ein Aufzeichnungsgerät. Eine solche Lichtstrahl-Abtastvorrich¬ tung weist im allgemeinen eine mindestens einen Lichtstrahl erzeugende Lichtquelle, ein Ablenksystem für den Lichtstrahl und optische Mittel auf.The invention relates to the field of electronic reproduction technology and relates to a light beam scanning device for a document scanner or a recording device. Such a light beam scanning device generally has a light source generating at least one light beam, a deflection system for the light beam and optical means.
Bei einem Vorlagen-Abtastgerät, auch Eingabe-Scanner genannt, wird der Lichtstrahl punkt- und zeilenweise über die abzutastende Vorlage geführt und das von der Vorlage reflektierte oder durchgelassene Abtastlicht in einem optoelektronischen Wandler in ein Bildsignal umgewandelt. Bei einem Aufzeichnungsgerät, auch Recorder, Belichter oder Ausgabe-Scanner genannt, wird der Lichtstrahl zur Aufzeichnung von Information von einem Bildsignal intensitätsmoduliert und punkt- und zeilenweise über ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmedium geführt.In a document scanner, also called an input scanner, the light beam is guided point by line and line by line over the document to be scanned and the scanning light reflected or transmitted by the document is converted into an image signal in an optoelectronic converter. In a recording device, also called a recorder, imagesetter or output scanner, the light beam for recording information is intensity-modulated by an image signal and guided point by line and line by line over a light-sensitive recording medium.
Im Falle eines Flach bett-Gerätes ist die Halterung für die Vorlage bzw. das Auf¬ zeichnungsmedium eine ebene Fläche, über die der Lichtstrahl punkt- und zei- lenweise geführt wird und die sich relativ zur Lichtstrahl-Abtastvorrichtung bewegt.In the case of a flat bed device, the holder for the template or the recording medium is a flat surface over which the light beam is guided point by point and line and which moves relative to the light beam scanning device.
Im Falle eines Innentrommel-Gerätes ist die Halterung für die Vorlage bzw. das Aufzeichnungsmedium als stationäre Halbschale oder Mulde ausgebildet. Die Lichtstrahl-Abtastvorrichtung bewegt sich parallel zur Längsachse der Halb- schale oder Mulde, und der Lichtstrahl wird senkrecht zur Längsachse radial über die Vorlage bzw. das Aufzeichnungsmedium geführt.In the case of an inner drum device, the holder for the template or the recording medium is designed as a stationary half-shell or trough. The light beam scanner moves parallel to the longitudinal axis of the half bowl or trough, and the light beam is guided perpendicular to the longitudinal axis radially over the original or the recording medium.
Ein Innentrommel-Aufzeichnungsgerät ist beispielsweise aus der EP-A-0 354 028 bekannt. Das Ablenksystem ist hier als eine schräg zu einer Lichtausbreitungsrichtung angeordnete spiegelnde Fläche ausgebildet, die mit einer rotierenden Welle vorbunden ist. Mit Hilfe der spiegelnden Fläche wird der Lichtstrahl auf ein belichtbares Material geleitet, das auf einer schalen- förmig ausgebildeten Halterung angeordnet ist.An inner drum recorder is known for example from EP-A-0 354 028. The deflection system is designed here as a reflecting surface which is arranged obliquely to a direction of light propagation and is pre-bound with a rotating shaft. With the help of the reflecting surface, the light beam is directed onto an exposable material, which is arranged on a cup-shaped holder.
Während des Betriebes dieses Aufzeichnungsgerätes ist damit zu rechnen, daß sich Verunreinigungen im Bereich der spiegelnden Fläche ansammeln und daß durch Dejustierungen eine exakte Ausrichtung der Lichtquelle bezüglich der spiegelnden Fläche beeinträchtigt wird. Insbesondere bei mehrkanaligen Lichtquellen wirken sich derartige Dejustierungen nachteilig auf die Repro¬ duktionsqualität aus. Diese Nachteile weisen auch andere bauähnliche Vor¬ richtungen auf, die beispielsweise aus der EP-B-0 126469 sowie der WO 90/15 355 bekannt sind. Auch bei diesen Vorrichtungen wird Licht von einer Lichtquelle auf eine rotierende Spiegelfläche geleitet und von dieser in Richtung auf ein belichtbares Material reflektiert.During the operation of this recording device, it can be expected that contaminants will accumulate in the area of the reflecting surface and that an alignment of the light source with respect to the reflecting surface will be impaired by misalignments. In the case of multichannel light sources in particular, such misalignments have a disadvantageous effect on the reproduction quality. These disadvantages also have other construction-like devices which are known, for example, from EP-B-0 126469 and WO 90/15 355. In these devices, too, light is directed from a light source onto a rotating mirror surface and is reflected by the latter in the direction of an exposable material.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichtstrahl-Abtastvorrichtung der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß die Wahrscheinlichkeit von Verschmutzungen im Bereich der Ablenkeinheit sowie die Wahrscheinlichkeit einer Dejustierung verringert wird.The object of the present invention is to improve a light beam scanning device of the type mentioned in the introduction in such a way that the likelihood of contamination in the region of the deflection unit and the likelihood of misalignment is reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl die Ablenk¬ einheit als auch die Lichtquelle in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und relativ zu diesem ortsfest installiert sind und daß das Gehäuse rotations- fähig durch mindestens ein Lager geführt ist.According to the invention, this object is achieved in that both the deflection unit and the light source are arranged in a common housing and installed in a fixed position relative to the latter, and in that the housing is guided in a rotatable manner through at least one bearing.
Die Anordnung der Lichtquelle und der Ablenkeinheit innerhalb des Gehäuses ermöglichtes, ggf. erforderliche Justierungsarbeiten bereits innerhalb der Produktionsstätte der Vorrichtung vorzunehmen und nachträgliche Justierun- gen weitgehend zu vermeiden. Insbesondere ist es bei einem Auftreten von Defekten möglich, die komplette Einheit auszutauschen und durch eine funk¬ tionsfähige Einheit zu ersetzen. Durch diesen modularisierten Aufbau ist es möglich, eine Wiederherstellung der Betriebsfähigkeit innerhalb eines kurzen Zeitraumes vorzunehmen und ggf. erforderliche Reparaturarbeiten in speziell dafür vorgesehenen Reparaturstätten durchzuführen. Das Gehäuse ermög¬ licht es darüber hinaus, eine Kapselung der Bauelemente vorzunehmen, so daß die Gefahr einer Verschmutzung erheblich vermindert wird. Erforderliche Wartungsintervalle können hierdurch reduziert werden. Die Ermöglichung der exakten Justierung ist insbesondere bei mehrkanaligen Lichtquellen vorteil¬ haft, da hier die relative Ausrichtung der den jeweiligen Kanälen zugeord¬ neten Lichtstrahlen von erheblicher Bedeutung für die Aufzeichnungsqualität ist.The arrangement of the light source and the deflection unit within the housing makes it possible to carry out any necessary adjustment work already within the production site of the device and largely to avoid subsequent adjustments. In particular, if defects occur, it is possible to replace the entire unit and to replace it with a functional unit. Because of this modularized structure, it is possible to restore the operability within a short period of time and, if necessary, to carry out necessary repair work in specially designated repair facilities. The housing also makes it possible to encapsulate the components, so that the risk of contamination is considerably reduced. This can reduce the maintenance intervals required. Enabling the exact adjustment is particularly advantageous in the case of multi-channel light sources, since the relative alignment of the light beams assigned to the respective channels is of considerable importance for the recording quality.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gehäuse als ein im wesentlichen zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist. Die zylindrische Ausbildung weist den Vorteil auf, daß bei Rotation um die Längsachse des zylindrischen Körpers nur geringe Lüftturbulenzen auftreten und hierdurch die Geräuschentwicklung reduziert wird. Ein zylin¬ drischer Körper ist darüber hinaus besonders gut dafür geeignet, bezüglich seiner Längsachse rotationsfähig gelagert zu werden. Es ist ebenfalls ohne wesentlichen Aufwand möglich, über entsprechende Kopplungssysteme Ar- beitsenergie und Videosignale auf den zylindrischen Körper zu übertragen. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß für eine rotatorische Beaufschlagung des Gehäuses ein elektromagnetischer An¬ trieb vorgesehen ist, der einen mit dem Gehäuse verbundenen Rotor sowie einen durch einen Luftspalt vom Rotor getrennten Stator aufweist. Dieser be- rührungslose Antrieb vermeidet mechanische Verbindungselemente, die den Gleichlauf des Gehäuses beeinträchtigen würden. Darüber hinaus kann das Gehäuse durch seine Lager exakt ausgerichtet werden und eine Beeinträch¬ tigung dieser Ausrichtung durch mechanische Antriebselemente wird vermie¬ den.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the housing is designed as an essentially cylindrical hollow body. The cylindrical design has the advantage that when rotating about the longitudinal axis of the cylindrical body, only slight air turbulence occurs and the noise is thereby reduced. In addition, a cylindrical body is particularly well suited for being rotatably supported with respect to its longitudinal axis. It is also possible without significant effort to transmit working energy and video signals to the cylindrical body via corresponding coupling systems. According to another preferred embodiment it is provided that an electromagnetic drive is provided for a rotary action on the housing, which has a rotor connected to the housing and a stator separated from the rotor by an air gap. This non-contact drive avoids mechanical connecting elements that would impair the synchronism of the housing. In addition, the housing can be precisely aligned by means of its bearings and this alignment by mechanical drive elements is avoided.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vor¬ geschlagen, im Bereich einer Austrittsöffnung für den Lichtstrahl eine transparente Abdeckung anzuordnen. Durch diese Abdeckung wird das Ein¬ dringen von Schmutzpartikeln in den Innenraum des Gehäuses vermieden. Darüber hinaus werden Luftturbulenzen vermieden, die zum einen Verun¬ reinigungen im Gehäuse zur Folge haben können und zum anderen eine Geräuschentwicklung nach sich ziehen. Bei unregelmäßigen Lufturbulenzen wäre darüber hinaus eine ungleichförmige Rotationsbewegung des Gehäuses zu befürchten.According to another preferred embodiment of the invention, it is proposed to arrange a transparent cover in the region of an exit opening for the light beam. This cover prevents dirt particles from penetrating into the interior of the housing. In addition, air turbulence is avoided, which on the one hand can result in contamination in the housing and on the other hand result in noise. In the event of irregular air turbulence a non-uniform rotational movement of the housing would also be feared.
Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielshaft veran¬ schaulicht sind.Further details of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are illustrated by way of example.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Lichtstrahl-Abtastvorrichtung für ein Aufzeichnungsgerät im Schnittbild, undFig. 1 shows an embodiment of a light beam scanning device for a recording device in sectional view, and
Fig.2 ein Anwendungsbeispiel für für eine Lichtstrahl-Abtasteinrichtung in einem nach dem Innentrommel-Prinzip ausgebildeten Aufzeich¬ nungsgerät.2 shows an application example for a light beam scanning device in a recording device designed according to the inner drum principle.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Lichtstrahl-Abtastvorrichtung für ein Aufzeichnungsgerät im Schnittbild. Die Lichtstrahl-Abtasteinrichtung (1) besteht im wesentlichen aus einer Lichtquelle (2), einer Ablenkeinheit (3) sowie einem Gehäuse (4). Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist das Gehäuse (4) als ein im wesentlichen zylindrischer Körper ausgebildet, der mittels Lager (5,6) rotationsfähig geführt ist. Insbesondere ist daran gedacht, die Lager (5,6) als Luftlager auszubilden. Die Ablenkeinheit (3) ist bei dieser Ausführungsform als Spiegel (7) ausgebildet, der die von der Lichtquelle (2) emittierte Lichtstrahlung (8) in Richtung auf eine Austrittsöffnung (9) im Gehäuse (4) leitet. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, als Ablenkeinheit (3) ein Prisma oder ein spezielles Linsensystem zu verwenden. Die Lichtquelle (2) ist derart angeordnet, daß die Lichtstrahlung (8) in Richtung der Gehäuselängsachse (10) emittiert wird.Fig. 1 shows an embodiment of a light beam scanning device for a recording device in a sectional view. The light beam scanning device (1) essentially consists of a light source (2), a deflection unit (3) and a housing (4). In the embodiment according to FIG. 1, the housing (4) is designed as an essentially cylindrical body which is guided such that it can rotate by means of bearings (5, 6). In particular, it is intended to design the bearings (5, 6) as air bearings. In this embodiment, the deflection unit (3) is designed as a mirror (7), which guides the light radiation (8) emitted by the light source (2) in the direction of an outlet opening (9) in the housing (4). In principle, however, it is also possible to use a prism or a special lens system as the deflection unit (3). The light source (2) is arranged such that the light radiation (8) is emitted in the direction of the housing longitudinal axis (10).
Zwischen der Lichtquelle (2) und der Ablenkeinheit (3) ist ein Linsensystem (11) angeordnet, das zur Beeinflußung der Lichtstrahlung (8) verwendet wird. Das Linsensystem (11) besteht aus Linsen (12,13,14). Nach Durchlauf des L'msen- Systems (11) und Umlenkung in der Ablenkeinheit (3) verläßt die Licht¬ strahlung (8) das Gehäuse (4) durch die Austrittsöffnung (9). Die Austritts¬ richtung (15) der Lichtstrahlung (8) erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zur Gehäuselängsachse (10). Statt einer Lichtemission in Richtung der Gehäuselängsachse (10) ist es auch möglich, eine Lichtemission in anderen Richtungen vorzusehen und geeignete Umlenkungen vorzunehmen. Insbeson¬ dere ist es auch denkbar, die Lichtstrahlung (8) unmittelbar in Richtung auf die Austrittsöffnung (9) zu emittieren und mit Hilfe der Ablenkeinheit (3) lediglich eine Fokussierung vorzunehmen.A lens system (11), which is used to influence the light radiation (8), is arranged between the light source (2) and the deflection unit (3). The lens system (11) consists of lenses (12, 13, 14). After passage of the L 'msen- system (11) and deflection into the deflection unit (3) leaves the Licht¬ radiation (8), the housing (4) through the outlet opening (9). The exit direction (15) of the light radiation (8) extends essentially vertically to the longitudinal axis of the housing (10). Instead of light emission in the direction of the housing longitudinal axis (10), it is also possible to provide light emission in other directions and to make suitable deflections. In particular, it is also conceivable to emit the light radiation (8) directly in the direction of the outlet opening (9) and only to focus using the deflection unit (3).
Zur Drehung des Gehäuses (4) ist ein Antrieb (16) vorgesehen, der im wesent- liehen aus einem mit dem Gehäuse (4) verbundenen Rotor (17) sowie einem ortsfesten Stator (18) besteht. Zwischen dem Rotor (17) und dem Stator (18) erstreckt sich ein Luftspalt (19). Insbesondere ist daran gedacht, den Stator (18) als eine von einem Strom durchflossene Wicklung und den Rotor (17) als einen Magnetring auszubilden, der an der äußeren Mantelfläche (20) des Gehäuses (4) angeordnet ist.A drive (16) is provided for rotating the housing (4), which essentially consists of a rotor (17) connected to the housing (4) and a stationary stator (18). An air gap (19) extends between the rotor (17) and the stator (18). In particular, it is envisaged to design the stator (18) as a winding through which a current flows and the rotor (17) as a magnetic ring which is arranged on the outer lateral surface (20) of the housing (4).
Eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von Energie von einer ortsfesten Versorgungseinheit auf elektrische Verbraucher innerhalb der rotierenden Lichtstrahl- Abtastvorrichtung (1) ist als Hochfrequenz-Übertrager (21) ausgebildet. Bei niedrigen und mittleren Drehzahlbereichen ist es auch möglich, statt des Hochfrequenz-Übertragers (21) eine Schleifringanordnung zu verwenden. Die Übertragung von Videosignalen auf die rotierende Licht¬ strahl-Abtastvorrichtung zur Helligkeitsmodulation der Lichtquelle (2) erfolgt mit Hilfe einer anderen Energieübertragungseinrichtung. Prinzipiell sind auch hier Schleifringanordnungen verwendbar, insbesondere bei höheren Drehzah¬ len ist jedoch eine Ausbildung als kapazitive Elektroden (22) zweckmäßig. Es sind jeweils Rotorelektrodenelemente (23) und Statorelektrodenelemente (24) vorgesehen, die von einem Luftspalt (25) getrennt sind. Prinzipiell ist es jedoch auch denkbar, eine magnetische oder eine optische Signalübertragung zu rea- lisieren. Ebenfalls ist es möglich, die Versorgungsenergie und die Videosignale über eine gemeinsame Übertragungseinrichtung zu übertragen und eine Unterscheidung beispielsweise durch unterschiedliche Frequenzen oder durch eine geeignete Codierung der Videosignale vorzunehmen. Zur Gewährlei¬ stung einer ausreichenden Störungsfreiheit ist jedoch insbesondere eine getrennte Ausbildung der Leistungsübertragung und der Videosignal Über¬ tragung zweckmäßig. Bei der codierten Übertragung von digitalen Video- Signalen ist es zur Vermeidung von Gleichtaktanteilen möglich, eine Impuls¬ codierung zu verwenden, durch die jeweils Flankenübergänge zwischen unter¬ schiedlichen Signalpegeln gekennzeichnet werden.An energy transmission device for transmitting energy from a stationary supply unit to electrical consumers within the rotating light beam scanning device (1) is designed as a high-frequency transmitter (21). At low and medium speed ranges, it is also possible to use a slip ring arrangement instead of the high frequency transmitter (21). The transmission of video signals to the rotating light beam scanning device for brightness modulation of the light source (2) takes place with the aid of another energy transmission device. In principle, slip ring arrangements can also be used here, but in particular at higher speeds it is advisable to design them as capacitive electrodes (22). In each case rotor electrode elements (23) and stator electrode elements (24) are provided, which are separated by an air gap (25). In principle, however, it is also conceivable to implement magnetic or optical signal transmission. It is also possible to transmit the supply energy and the video signals via a common transmission device and to make a distinction, for example, by different frequencies or by suitable coding of the video signals. In order to ensure sufficient freedom from interference, however, a separate design of the power transmission and the video signal transmission is particularly expedient. In the coded transmission of digital video To avoid common-mode components, signals can be used by means of pulse coding, by means of which edge transitions between different signal levels are identified.
Zur Vermeidung von Verunreinigungen im Innenraum (26) des Gehäuses (4) ist im Bereich der Austrittsöffnung (9) eine Abdeckung (27) angeordnet, die aus einem transparenten Material besteht. Bei Ausbildung der Ablenkeinheit (3) als Spiegel (7) ist es insbesondere möglich, den Spiegel (7) als Grenzfläche eines Prismas auszubilden, das gleichzeitig als Abdeckung (27) verwendet wird. Als Lichtquelle (2) kann in vorteilhafter Weise eine mehrkanalige Laser¬ diode verwendet werden. Derartige Laserdioden zeichnen sich durch eine äußerst kompakte Bauweise aus und sind mit geringen Massen behaftet.To avoid contamination in the interior (26) of the housing (4), a cover (27) is arranged in the area of the outlet opening (9) and is made of a transparent material. When the deflection unit (3) is designed as a mirror (7), it is in particular possible to design the mirror (7) as an interface of a prism, which is also used as a cover (27). A multichannel laser diode can advantageously be used as the light source (2). Such laser diodes are characterized by an extremely compact design and have little mass.
Bei einer mehrkanaliger Ausbildung der Lichtquelle (2) aus Laserdioden ist insbesondere daran gedacht, zur Gewährleistung einer optimalen Abbildung eine Verdrehung der von den Laserdioden ausgebildeten Laserzeile vorzuneh¬ men. Hierdurch wird berücksichtigt, daß die einzelnen Laserkanäle einen Abstand von etwa 100 Mikrometern aufweisen, bzw. mit größeren Abständen versehen sind.In the case of a multi-channel configuration of the light source (2) from laser diodes, it is in particular contemplated to twist the laser line formed by the laser diodes to ensure optimal imaging. This takes into account the fact that the individual laser channels are at a distance of approximately 100 micrometers or are provided with larger distances.
Fig. 2 zeigt ein Anwendungsbeispiel für eine Lichtstrahl-Abtastvorrichtung in einem nach dem Innentrommel-Prinzip ausgebildeten Aufzeichnungsgerät. Bei einem solchen Innentrommel-Recorder oder -Belichter ist das Aufzeich¬ nungsmaterial (28) an der Innenwand einer halbschalenförmigen bzw. zylindersegmentartigen Halterung (29) befestigt. Die Lichtstrahl-Abtastvor¬ richtung (1) rotiert um die Längsachse (30) der Halbschale bzw. des Zylinder¬ segments. Die in der Lichtstrahl-Abtastvorrichtung (1) erzeugte und durch das Videosignal helligkeitsmodulierte Lichtstrahlung (8) wird mittels des Spiegels (7) durch die Austrittsöffnung (9) im Gehäuse (4) radial auf das Auf zeich nungs- medium (28) gelenkt und nimmt die punkt- und zeilenweise Belϊch-tung des Aufzeichnungsmediums (28) vor. Dazu bewegt sich die Lichtstrahl-Abtastvor- rϊchtung (1) entlang der Längsachse (30) mittels eines geeigneten, nicht darge¬ stellten Antriebs.Fig. 2 shows an application example for a light beam scanning device in a recording device designed according to the inner drum principle. In such an inner drum recorder or imagesetter, the recording material (28) is fastened to the inner wall of a half-shell-shaped or cylinder-segment-like holder (29). The light beam scanning device (1) rotates about the longitudinal axis (30) of the half-shell or the cylinder segment. The light radiation (8) generated in the light beam scanning device (1) and brightness-modulated by the video signal is directed radially onto the recording medium (28) by the mirror (7) through the outlet opening (9) in the housing (4) and carries out the dot-by-line illumination of the recording medium (28). For this purpose, the light beam scanning device (1) moves along the longitudinal axis (30) by means of a suitable drive, not shown.
Die erfindungsgemäße Lichtstrahl-Abtastvorrichtung kann in vorteilhafter Weise sowohl bei Innentrommel-Geräten als auch bei Flachbett-Geräten verwendet werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Lichtstrahl-Abtast¬ vorrichtung auch bei Vorlagen-Abtastern einzusetzen. In diesem Falle dient die nicht modulierte Lichtquelle (2) zur punkt- und zeilenweisen Beleuchtung der abzutastenden Vorlage. The light beam scanning device according to the invention can advantageously be used both in inner drum devices and in flat bed devices be used. It is within the scope of the invention to use the light beam scanning device also with original scanners. In this case, the non-modulated light source (2) is used to illuminate the original to be scanned point by line and line by line.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung mit mindestens einem Lichtstrahl, die min¬ destens eine Lichtquelle, eine Ablenkeinheit für den Lichtstrahl sowie einen die Ablenkeinheit rotatorisch beaufschlagenden Antrieb aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinheit (3) und die Lichtquel¬ le (2) in einem gemeinsamen Gehäuse (4) angeordnet und relativ zu diesem ortsfest installiert sind und daß das Gehäuse (4) rotationsfähig von mindestens einem Lager (5,6) geführt ist.1. Light beam scanning device with at least one light beam, which has at least one light source, a deflection unit for the light beam and a drive which acts on the deflection unit in a rotary manner, characterized in that the deflection unit (3) and the light source (2) in one common housing (4) are arranged and installed stationary relative to this and that the housing (4) is rotatably guided by at least one bearing (5,6).
2. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) mindestens bereichsweise als ein zylindrischer Hohl¬ körper ausgebildet ist.2. Light beam scanning device according to claim 1, characterized in that the housing (4) is at least partially formed as a cylindrical Hohl¬ body.
3. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Gehäuse (4) mindestens eine Austrittsöffnung (9) für den Lichtstrahl aufweist.3. Light beam scanning device according to claim 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the housing (4) has at least one outlet opening (9) for the light beam.
4. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (15) durch ein mindestens bereichsweise trans¬ parentes Material (27) abgedeckt ist.4. Light beam scanning device according to claim 3, characterized in that the outlet opening (15) is covered by an at least partially transparent material (27).
5. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung von Energie von einer ortsfesten Einheit auf das rotierende Gehäuse (4) mindestens eine Energieüber¬ tragungseinrichtung vorgesehen ist.5. Light beam scanning device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one energy transfer device is provided for the transmission of energy from a stationary unit to the rotating housing (4).
6. Lichtstrahl -Abtastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieübertragungseinrichtung als eine Schleifringeinrichtung ausgebildet ist. 6. Light beam scanning device according to claim 5, characterized in that the energy transmission device is designed as a slip ring device.
7. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieübertragungseinrichtung als magnetische Kopplung ausgebildet ist.7. Light beam scanning device according to claim 5, characterized in that the energy transmission device is designed as a magnetic coupling.
8. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieübertragungseinrichtung als Kopplung mit Hilfe eines elektrischen Feldes ausgebildet ist.8. Light beam scanning device according to claim 5, characterized in that the energy transmission device is designed as a coupling with the aid of an electrical field.
9. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung von Versorgungsenergie ein9. Light beam scanning device according to one of claims 1 to 8, characterized in that for the transmission of supply energy
Hochfrequenzübertrager (21) vorgesehen ist.High frequency transmitter (21) is provided.
10. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung mindestens eines Videosignales eine Anordnung aus kapazitiven Elektroden (22) vorgesehen ist.10. Light beam scanning device according to one of claims 1 to 9, characterized in that an arrangement of capacitive electrodes (22) is provided for the transmission of at least one video signal.
11. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung mindestens eines Videosignals eine optische Koppelvorrichtung vorgesehen ist.11. Light beam scanning device according to one of claims 1 to 9, characterized in that an optical coupling device is provided for the transmission of at least one video signal.
12. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) als eine Mehrkanal-Licht¬ quelle ausgebildet ist.12. Light beam scanning device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the light source (2) is designed as a multi-channel light source.
13. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Lichtquelle (2) als eine Mehrkanal-Laserdiode ausgebildet ist.13. Light beam scanning device according to claim 12, characterized gekennzeich¬ net that the light source (2) is designed as a multi-channel laser diode.
14. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da^ durch gekennzeichnet, daß der Antrieb (16) zur rotatorischen Beauf¬ schlagung des Gehäuses (4) als ein mit dem Gehäuse (4) verbundener Rotor (17) sowie ein durch einen Luftspalt (19) vom Rotor (17) getrennter Stator (18) ausgebildet ist. 14. A light beam scanning device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the drive (16) for the rotary actuation of the housing (4) as a rotor (17) connected to the housing (4) and a through an air gap (19) from the rotor (17) separate stator (18) is formed.
15. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da- durch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinheit (3) als Spiegel (7) ausge¬ bildet ist.15. Light beam scanning device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the deflection unit (3) is formed as a mirror (7).
16. Lichtstrahl-Abtastvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Spiegel (7) als Grenzfläche eines im Bereich der Austritts- Öffnung (9) angeordneten Prismas ausgebildet ist. 16. Light beam scanning device according to claim 15, characterized gekennzeich¬ net that the mirror (7) is designed as an interface of a prism arranged in the region of the outlet opening (9).
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