DE19621138C2 - Mehrstrahlscanvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrstrahlscanvorrichtung gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1, die in einem System zum Einschreiben bzw. Einlesen einer digitalen Kopiervorrichtung, eines Laserdruckers, usw., eingesetzt wird, um eine Anzahl von Lichtstrahlen wiederholt und gleichzeitig zu scannen bzw. abzutasten, sowie ein entsprechendes Verfahren.

Bei einem Verfahren zum Erhöhen der Aufzeichnungsgeschwindigkeit beim optischen Abtasten bzw. Scannen, das bei dem Einschreibsystem eingesetzt wird, wird die Drehge­ schwindigkeit eines Drehspiegels mit mehreren Oberflächen bzw. eines Polygonspiegels, der als Ablenkmedium eingesetzt wird, erhöht. Jedoch sind bei diesem Verfahren ver­ schiedene Probleme zu lösen; nämlich die Dauerhaftigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit des Motors, die Materialeigenschaften des Spiegels mit mehreren Oberflächen usw. und es gibt eine Beschränkung hinsichtlich der Aufzeichnungsgeschwindigkeit, die erzielt werden kann. Um die Rotationsgeschwindigkeit des Spiegels mit mehreren Oberflächen bzw. Polygonspiegels zu verringern, ohne die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu ernied­ rigen, wird der Abtastbetrieb bzw. der Scan-Betrieb gleichzeitig mit mehreren Laserlicht­ strahlen durchgeführt.

Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 60-32019/1985 offenbart ein Lichtquellen­ system als Mehrstrahlscan- bzw. Mehrstrahlenabtastvorrichtung die mehrere Laserdioden enthält, die Lichtstrahlen abgeben. Andererseits schlägt die japanische Patentoffen­ legungsschrift Nr. 2-54211/1990 ein anderes Lichtquellensystem vor, das eine Laser­ diodenanordnung einsetzt, das mehrere Licht abstrahlende Quellen umfaßt.

Die Einstellung des Scanzeilenabstandes bzw. der Scanzeilenteilung wird bei dem erste­ ren Verfahren durch Ändern der Neigung der optischen Achse in der Unterabtastrichtung und durch Ändern der Neigung der Lichtquellen um die optische Achse in dem letzteren Verfahren durchgeführt. Ferner ist die Besonderheit in dem ersteren Fall, da die Laser­ diode eingesetzt wird, vorhanden, daß die Wellenlänge und der Ausgang frei ausgewählt werden können und dadurch der Einsatzbereich erweitert werden kann.

Ferner schlägt die japanische Patentanmeldung Nr. 5-216800/1993 ein anderes Verfahren zum Lösen des Problems einer Strahlteilungsveränderung bzw. Strahlabstandsverän­ derung aufgrund von Veränderungen in der Umgebung bzw. Umwelt vor.

Im allgemeinen kann man in der herkömmlichen Mehrstrahlscanvorrichtung aufgrund von Abweichungen bei dem Aufbau und mechanischen Bearbeiten der optischen Bestandteile keinen vorbestimmten Scanzeilenabstand erhalten, wenn der Lichtquellenabschnitt auf bzw. an dem Rahmen der Vorrichtung aufgebaut ist, weshalb es absolut notwendig ist, eine Einstellung durchzuführen, um den gewünschten Scanzeilenabstand zu erzielen. Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der Nachteile des Standes der Technik gemacht.

Die gattungsbildende JP 0 707 24 07 A offenbart eine Lichtquelle mit zwei Laserdioden, die zwei parallele Lichtstrahlen emittieren, wobei ein Lichtstrahl die optische Achse der Lichtquelle festlegt. Die beiden Laserstrahlen werden kollimiert und mit Hilfe eines Strahlüberlagerungsmittels überlagert, so daß die beiden Laserstrahlen parallel zuein­ ander, d. h. mit festem Strahlabstand, und parallel zur optischen Achse aus der Licht­ quelle austreten. Das Strahlüberlagerungsmittel wird mit Hilfe von Schrauben festge­ zogen, so daß die optischen Achsen in einer Unterabtastrichtung ausgerichtet sind. Die Lichtquelle wird eingestellt und an einem Gehäuse befestigt. Der Abstand zwischen den jeweiligen Lichtstrahlen ist fest. Die Lichtquelle wird im wesentlichen integral einge­ gossen, und zwar in einer solchen Art und Weise, daß diese ungehindert in das Gehäuse eines optischen Scanners eingebaut und aus diesem ausgebaut werden kann.

US 5,245,462 offenbart eine Scanvorrichtung mit zwei Laserstrahlen, die über einen Polygonspiegel zum Einschreiben über eine fotoleitfähige Trommel gescannt werden. Zwei Laserdioden sind symmetrisch zu der optischen Achse des Systems angeordnet und werden auch symmetrisch zu dieser abgebildet. Der Abstand zwischen den Laserstrahlen kann bei diesem System nicht aktiv eingestellt werden. Durch Verwendung einer be­ stimmten Winkelbeziehung ist es möglich, den Einfluß von Umgebungsänderungen auf den Scanzeilenabstand möglichst gering zu halten.

EP 0 526 846 A2 offenbart eine Mehrstrahl-Scanvorrichtung, bei der zwei Laserstrahlen mit Hilfe eines Polygonspiegels auf eine fotoleitfähige Trommel abgebildet werden. Auch bei diesem System verlaufen die Strahlengänge symmetrisch zur optischen Achse des Systems. Die optische Abbildung ist so gestaltet, daß beide Lichtstrahlen scharf abge­ bildet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Mehrstrahl-Scanvor­ richtung weiterzubilden, so daß der Scanzeilenabstand geeignet eingestellt werden kann, ohne daß sich die Intensität der verwendeten Lichtstrahlen wesentlich ändert.

Diese Aufgabe wird durch eine Mehrstrahlscanvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein ensprechendes Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Wieterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Mehrstrahl-Scanvorrichtung zum gleichzeitigen Scannen einer An­ zahl von Lichtstrahlen umfaßt einen Lichtquellenabschnitt, der mehrere Laserdioden, eine Kollimatorlinseneinrichtung, um jeweilige die Lichtstrahlen, die von den Laserdioden abgestrahlt werden, in jeweilige parallele Lichtstrahlen bzw. Lichtstrahlflüsse zu wan­ deln, und ein Strahlüberlagerungsmittel umfaßt, um die Lichtstrahlen bzw. Licht­ strahlströme zu überlagern. Der Lichtquellenabschnitt ist so aufgebaut, daß die jeweiligen Lichtströme, die von dem Strahlüberlagerungsmittel abgestrahlt werden, unter jeweiligen vorbestimmten unterschiedlichen Winkeln wenigstens in der Hauptabtastrichtung abge­ strahlt werden. Zusätzlich können die zuvor aufgezeigten überlagerten Lichtstrahlen durch Drehen des Lichtquellenabschnitts um die optische Achse eingestellt werden. Auf diese Weise wird die Teilung bzw. der Abstand in der Unterabtastrichtung der jeweiligen optischen Achse durch Drehen des Lichtquellenabschnitts um die optische Achse einge­ stellt, der so aufgebaut ist, um den jeweiligen Lichtstrom von dem Strahlüber­ lagerungsmittel unter einem vorbestimmten Winkel abzustrahlen.

Ferner ist eine Irisblende enthalten, die einen runden bzw. kreisförmigen oder zirkularen Schlitz bzw. Spalt auf dem optischen Weg zwischen jeder Laserdiode und dem Strahl­ überlagerungsmittel und ein Strahlformgebungsmedium hat, das dem Strahlüberlage­ rungsmittel nachgerechnet ist, um die abgestrahlten Lichtströme bzw. -strahlen mit einer Form zu versehen, um einen vorbestimmten Lichtstrahlenstromdurchmesser zumindest in der Unterabtastrichtung auszubilden. Somit werden die jeweiligen Lichtstrahlen durch eine runde bzw. kreisförmige Irisblende ausgeformt und ein vorbestimmter Lichtstrom­ durchmesser wird beibehalten, wenn der Lichtstrahl durch das Strahlformgebungsmedium hindurchgeht, wenn der Lichtstrahlabstand durch Drehen der Lichtquelleneinheit einge­ stellt wird. Folglich, kann ein vorbestimmter Lichtpunktdurchmesser bzw. Spot­ durchmesser auf der abzutastenden Oberfläche erhalten werden.

Bevorzugt wird das Strahlformgebungsmedium gemeinsam zusammen mit der Licht­ quelleneinheit getragen und das Strahlformgebungsmedium wird durch Drehen um deren optische Achse relativ zum Lichtquellenabschnitt bewegt. Da das Strahlformgebungs­ medium gemeinsam mit dem Lichtquellenabschnitt getragen wird bzw. abgestützt ist und das Strahlformgebungsmedium durch Drehen um deren optische Achse relativ zu der Lichtquelleneinheit gedreht wird, reicht es aus, nur die Lichtquelleneinheit durch Drehen der Lichtstrahlen zum Zeitpunkt des Änderns des Lichtpunktdurchmessers zu ändern.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält der Lichtquellen­ abschnitt eine Laserdiodenanordnung, die mehrere Lichtquellen aufweist, die in einer An­ ordnung aufgebaut sind, und die Kollimatorlinse wandelt von der Laserdiodenanordnung abgestrahlte Lichtstrahlen in jeweilige parallele Lichtstrahlströme.

Bei dieser Ausführungsform ist die Lichtquellenabschnitt um eine optische Achse der Lichtstrahlströme der Laserdiodenanordnung drehbar und die mehreren Lichtstrahlströme werden gleichzeitig und wiederholt gescannt bzw. abgetastet, und das Strahlformgebungs­ medium wird gemeinsam zusammen mit dem Lichtquellenabschnitt abgestützt und wird durch Drehen um die optische Achse relativ zum Lichtquellenabschnitt bewegt. Bei dieser Ausführungsform reicht es aus, nur den Lichtquellenabschnitt durch Verdrehen zum Zeitpunkt der Änderung des Lichtpunktdurchmessers zu ändern, da das Strahl­ formgebungsmedium gemeinsam mit dem Lichtquellenabschnitt abgestützt ist und das Strahlformgebungsmedium durch Verdrehen um die optische Achse relativ zu dem Licht­ quellenabschnitt bewegt werden kann. Da das Strahlformgebungsmedium durch Ver­ drehen um die optische Achse relativ zum Lichtquellenabschnitt bewegt werden kann, wenn die oben aufgezeigte Drehverstellung vorgenommen wird, folgt das Strahl­ formgebungsmedium nicht der zuvor genannten Drehverstellung, und deshalb wird die Position des Lichtstromes nach dem Hindurchtreten durch das Strahlformgebungsmedium immer gleich gehalten, so daß eine vorbestimmte Form des Strahlpunktes auf der abzu­ tastenden Aufzeichnungsoberfläche erzielt werden kann.

Bevorzugt umfaßt das Strahlformgebungsmedium eine rechtwinklige Öffnung, die gemeinsam mit dem Vorrichtungsrahmen ausgebildet ist, so daß es ausreicht, nur den Lichtquellenabschnitt zu tauschen bzw. zu wechseln, wenn der Strahlpunktdurchmesser geändert wird.

Erfindungsgemäß wird eine Steuereinrichtung zur veränderlichen Steuerung der Licht­ intensität zur Verfügung gestellt, um die Lichtintensität, die von der Laserdioden­ anordnung in Übereinstimmung mit einem Einbauwinkel zum Zeitpunkt abgestrahlt wird, der Drehverstellung des Lichtquellenabschnitts zu steuern, so daß sich die Belichtungs­ intensität nicht ändert. Die Steuereinrichtung enthält ein Lichtintensitätserfassungsmittel, um die Änderung der Lichtintensität der jeweiligen Lichtstrahlströme von der Öffnung zu der Oberfläche, die abzutasten ist, zu erfassen, um die erfaßte Lichtintensitätsänderung zu steuern und um dabei die so gesteuerte Lichtintensitätsänderung in ein Verhältnis zur Intensität der Lichtstrahlen zu setzen, die abzustrahlen sind, so daß sich die Be­ lichtungsintensität selbst für den Fall der Drehverstellung des Lichtstrahls und der automatischen Einstellung des Scanzeilenabstands nicht ändert.

Ferner enthält die Steuereinrichtung zur veränderlichen Änderung der Lichtintensität ein Berechnungsmittel für die Lichtintensitätsänderung, um den veränderlichen Wert der ab­ gestrahlten Lichtintensität in Entsprechung zu dem Einbauwinkel des Lichtquellen­ abschnitts zu berechnen, so daß sich die Belichtungsintensität selbst für den Fall des automatischen Abgleichs des Scanzeilenabstands nicht ändert. Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen

Fig. 1a eine perspektivische Explosionsdarstellung ist, die eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mehrstrahlscanvorrichtung zeigt;

Fig. 1b eine erklärende Darstellung ist, die einen vergrößerten Querschnitt des Strahlüberlagerungsmittels nach Fig. 1a, mit den Strahlengängen der je­ weiligen Lichtstrahlen, die von den auch in Fig. 1a gezeigten Laserdioden abgestrahlt werden, zeigt;

Fig. 1c eine Darstellung ist, die die Lichtstrahlen vor und nach dem Durchtritt durch die Lambda/2-Platte nach Fig. 1a zeigt;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Öffnung ist, die in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht ist, die den Aufbau einer Ausführungsform der Mehrstrahlscanvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine erklärende Darstellung ist, die das System der Mehrstrahlscan­ vorrichtung und ein Beispiel für die erste Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform der zweiten Steuervor­ richtung der Mehrstrahlscanvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 6a eine Kurve ist, die das Verhältnis zwischen dem Drehwinkel θ und dem Abstand P zwischen den Strahlpunkten bzw. Strahlleuchtflecken auf dem photoempfindlichen Abschnitt nach Fig. 4 zeigt;

Fig. 6b eine schematische Darstellung ist, die zeigt, wie sich die Änderung des Drehwinkel θ auf den Abstand auswirkt;

Fig. 6c eine Kurve ist, die das Verhältnis zwischen dem Drehwinkel θ des Licht­ quellenabschnitts und der Intensität der Lichtstrahlen zeigt, die von dem Lichtquellenabschnitt der erfindungsgemäßen Mehrstrahlscanvorrichtung abgestrahlt werden.

Bezugnehmend auf die Darstellungen, in denen sich gleiche Bezugsziffern stets auf die gleichen oder entsprechende Teile beziehen, wird ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Mehrstrahlscanvorrichtung, die zwei Laserdioden einsetzt, unter Bezug auf Fig. 1a beschrieben.

Fig. 1a zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Mehrstrahl­ scanvorrichtung. Wie in Fig. 1a gezeigt, sind die Laserdioden 11 und 12 jeweils an den Trägern 13 und 14 befestigt und an der hinteren Oberfläche des Grundkörpers 15 mit Hilfe der Schrauben 18 und 19 angebracht, um so mit den optischen Achsen von Kolli­ matorlinsen 16 und 17 zusammenzufallen. Die Kollimatorlinsen 16 und 17 sind in den Spiegelzylinder aufgenommen und befinden sich im Eingriff mit fest bzw. dichtend ein­ greifenden Löchern 15a und 15b des Grundkörpers 15, der jeweils die Positions­ verstellung der Laserdioden 11 und 12 vornimmt, und sind an den Löchern 15a, 15b mittels eines Verbindungs- bzw. Klebemittels und/oder dergleichen befestigt. Die Kolli­ matorlinsen 16 und 17 wandeln die jeweiligen Lichtströme der Laserdioden 11 und 12 in parallele Lichtströme. Die Lichtstrahlen, die von den Kollimatorlinsen 16 und 17 ab­ gestrahlt werden, werden durch jeweilige runde bzw. kreisförmige Schlitze oder Spalte der Irisblende 20 für die jeweiligen Lichtstrahlen formgestaltet und werden mit Hilfe eines Strahlüberlagerungsmittels 21 überlagert. Darüber hinaus kann der Spiegelzylinder der Kollimatorlinsen 16 und 17 gemeinschaftlich als Irisblende verwendet werden, auch wenn die Irisblende 20 in der vorliegenden Ausführungsform getrennt vorgesehen ist.

Als nächstes wird das Strahlüberlagerungsmittel 21 im Hinblick auf die Fig. 1a und 1b beschrieben. Die Laserdioden 11 und 12 sind nebeneinander auf einer gemeinsamen Ebene mit deren p-n-Kontaktoberflächen angeordnet. Die Polarisation eines Strahls (Strahl der Laserdiode 11) wird mit Hilfe des Lambda/2-Plättchens bzw. Halbwellen­ längenplättchens 22 um 90° gedreht, das auf der Einfallsoberfläche des Strahlüberlage­ rungsmittels 21 angeordnet ist. Der Strahl trifft dann auf die Polaritätsstrahlteileroberflä­ che 21b des Strahlüberlagerungsmittels 21 auf. Fig. 1c zeigt die jeweiligen Wellenlängen­ formen der Lichtstrahlen, bevor und nachdem diese durch die Lambda/2-Platte gelaufen sind. Ferner wird der Strahl der Laserdiode 12 intern auf der geneigten Oberfläche 21a des Strahlüberlagerungsmittels 21 und auch auf der Polarisationsstrahlteileroberfläche 21b des Strahlüberlagerungsmittels 21 reflektiert. Der reflektierte Strahl wird mit dem Strahl der Laserdiode 11 nahe der als Bezug diendenden optischen Achse der Laserdiode 11 überlagert. Optische Achsen, die in Bezug zu den jeweiligen Laserdioden 11 und 12 stehen, sind so eingestellt, daß sie miteinander den Winkel θ einschließen, wie dies an der Ausgangsseite des Strahlüberlagerungsmittels 21 gezeigt ist, d. h., um den geringen Winkel θ in der Hauptabtast- bzw. Scanrichtung divergierend. Der Winkel wird z. B. durch Verrücken der Laserdiode 12 relativ zur Kollimatorlinse 17 eingestellt, um eine Exzentrizität in dem von dem Kollimator abgestrahlten Strahl zu erzeugen. Die aus dem Strahlüberlagerungsmittel austretenden Strahlen sind parallel.

Das Strahlüberlagerungsmittel 21 und die Irisblende 20 werden bei einer vorbestimmten Stelle auf der Rückseite des Flanschabschnitts 23 getragen und sind an dem Grundkörper 15 mit Schrauben 24 und 25 befestigt. Die jeweiligen Abschnitte in dem optischen Weg von den Laserdioden 11 und 12 zu dem Flanschabschnitt 23 sind gemeinsam auf dem Substrat 26 befestigt, auf dem die Treiberschaltungen der Laserdioden 11 und 12 vorge­ sehen sind, wobei diese Abschnitte als Lichtquelle dienen. Der Lichtquellenabschnitt kann mittels eines (nicht gezeigten) Drehmechanismus um die optische Achse der Laser­ diode 11 gedreht werden.

Eine Öffnung bzw. Blende 27 ist drehbeweglich in dem Zylinderabschnitt 23a des Flanschabschnitts 23 gelagert, wie auch in der vergrößerten perspektivischen Ansicht nach Fig. 2 gezeigt wird. Die Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Anordnung der in Fig. 1a gezeigten Mehrstrahlscanvorrichtung zeigt. Die Öffnung 27 ist mit ein­ schnappenden Krallen bzw. Klauen 27b und 27c versehen, die in einer Nut bzw. Rille getragen sind, die an dem äußeren Umfang des zylindrischen Abschnitts 23a des Flansch­ abschnitts 23 ausgebildet ist, so daß die Öffnung 27 sich um den Flanschabschnitt 23 drehen kann. Die Öffnung bzw. Blende 27 ist in der Rille bzw. Nut 28a des Vorrich­ tungsrahmens 28 angeordnet und ist an diesem befestigt und umgibt die optische Achse.

In dem oben beschriebenen Aufbau wird der Flanschabschnitt 23 geringfügig um den Winkel θ um den zylindrischen Abschnitt 23a gedreht, und der Lichtquellenabschnitt 10 wird auf der Basis der inneren Bezugsumfangsoberfläche der Blende 27 gedreht und eingestellt, um eine gewünschte Lichtintensität zu erhalten. Als Ergebnis der Drehung θ wird der Abstand in der Unterabtastrichtung der jeweiligen Lichtstrahlen eingestellt, und ferner wird der Lichtstrahl durch die Öffnung 27 formgestaltet, um die gewünschte Abmessung und Form des Lichtstromes zu erzielen.

Fig. 6a zeigt, wie sich der Abstand p in Abhängigkeit vom Drehwinkel θ des Licht­ quellenabschnitts 10 ändert. Fig. 6b ist eine Kurve, die das Verhältnis zwischen dem Drehwinkel θ und dem Abstand p darstellt.

Δθ = arcsin((Po - P)/L),

wobei Po der ideale Wert des Abstands ist, P der gemessene Wert des Abstands ist, und L der Abstand zwischen den Strahlflecken der Laserdioden 11, 12, wie in Fig. 6a gezeigt, ist.

Der Lichtquellenabschnitt ist an dem Rahmen 28 der Vorrichtung mit Schrauben bei derjenigen Drehstellung befestigt, wo ein vorbestimmter Scanzeilenabstand in der Unterabtastrichtung erhalten wird. Auf diese Weise wird eine aufwendige Einstellung der optischen Achse vermieden. Wenn der Lichtstrahl durch Drehen des Lichtquellen­ abschnitts eingestellt wird, wird nur die Position der Öffnung 27 ungeachtet der Dreh­ bewegung der Lichtquelle konstant gehalten, wodurch die parallele Orientierung des Lichtstromes relativ zur Scannerlinse nach dem Hindurchtreten durch die Öffnung 27 bei­ behalten wird. Auf diese Weise kann man einen vorbestimmten Strahlfleckdurchmesser auf der abzutastenden Oberfläche erzielen.

Darüber hinaus ist es ausreichend, nur den Lichtquellenabschnitt durch Verdrehen zu ändern, da die rechtwinklige Öffnung 27 gemeinsam mit dem Lichtquellenabschnitt getragen wird. Folglich ist es möglich, den Strahlpunktdurchmesser nur durch Einstellen des Lichtquellenabschnitts zu ändern. Folglich können die Justierungsarbeiten vereinfacht werden.

Obwohl die Öffnung 27 als Strahlformgebungsmedium eingesetzt wird, können in der vorliegenden Ausführungsform auch andere Komponenten, wie etwa ein Prisma, ein Strahlverdichter oder vergleichbare Komponenten., die die gleiche Funktion haben, an­ stelle der Öffnung 27 eingesetzt werden.

In der oben aufgezeigten Ausfürungsform werden zwei Laserdioden eingesetzt. Jedoch können stattdessen mehrere Lichtemissionsquellen verwendet werden, die als eine Anord­ nung vorgesehen sind.

Als nächstes wird ein Beispiel einer Betriebssteuerung der erfindungsgemäßen Mehr­ strahlscanvorrichtung beschrieben. Die Fig. 4 zeigt ein System, das eine Mehrstrahlscan­ vorrichtung und ein Beispiel einer ersten Steuervorrichtung umfaßt. In Fig. 4 ist der Lichtquellenabschnitt 10 im jeweiligen optischen Weg von den Laserdioden 11 und 12 zu dem Flanschabschnitt 23 angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt. Die jeweiligen Strahlen, die von dem Lichtquellenabschnitt 10 abgestrahlt werden, verlaufen weiter zu einem Polarisationsmedium, das eine Zylinderlinse 30 umfaßt sowie einen Polygonspiegel 31. Die Lichtstrahlen werden wiederholt in der Hauptabtastrichtung durch Drehen des obigen Polygonspiegels 31 polarisiert. Die von dem Polygonspiegel 31 reflektierten Lichtstrahlen werden darüber hinaus als Lichtpunkte bzw. Lichtspots auf die vorbestimmte Abtast- /Aufzeichnungsoberfläche unter Verwendung der Scanlinse bzw. des Scanobjektivs abgebildet, das eine fθ-Linse 32 und eine Trochoiden-Linse 33 bzw. einer teilweise berlinerkuchen- oder doughnutförmigen Linse 33 umfaßt, (Troidal-Linse bzw. -Objektiv 33). Zu diesem Zeitpunkt werden die jeweiligen Strahlen in der Unterabtastrichtung um einen Abstand p abgelenkt und auf diese Weise werden gleichzeitig zwei Scanzeilen gezeichnet.

Der Photosensor 34, der als Lichtintensitätserfassungsmittel verwendet wird, ist an einer Stelle nahe der abzutastenden Oberfläche angeordnet und erfaßt die Intensität des Abtast­ strahls in einem Randbereich bzw. Grenzbereich, der nicht zu beschreiben ist. Der Be­ triebsabschnitt 35A empfängt die erfaßten Intensitätsdaten und eine berechnete Intensitäts­ abweichung, die von einem Anfangswert relativ zu einem vorbestimmten Normwert ab­ weicht. Der Laserdiodensteuerabschnitt 36a steuert das Ausgangssignal der Laserdioden­ treiberschaltung, um die obige Abweichung zu verringern.

Der oben aufgezeigte Photosensor 34 und der Laserdiodensteuerabschnitt 36a führen die Operation der Lichtintensitätsänderungssteuerung durch. Der Drehantriebsabschnitt 37 umfaßt z. B. einen Schrittmotor usw., der den Lichtquellenabschnitt 10 dreht, und erzeugt gemäß dessen Drehung einen Codierungspuls. Ein Drehveränderungserfassungsabschnitt 38 umfaßt z. B. einen Drehcodierer. Der Steuerabschnitt 39a empfängt die codierten Daten und der Drehantriebsabschnitt 37 veranlaßt den Lichtquellenabschnitt 10 dazu, sich in eine gewünschte Stellung zu drehen. Die gewünschte Stellung kann von einer Be­ triebsperson von Hand durch Eingabe eines zweckmäßigen Codes bestimmt werden. Alternativ kann die gewünschte Position automatisch bestimmt werden, indem die Positionen der Lichtstrahlpunkte erfaßt werden und dabei der Abstand der Lichtstrahlen auf dem photoempfindlichen Abschnitt gemessen wird und dann der erforderliche Drehwinkel θ auf der Grundlage des gemessenen Abstands P und des gewünschten Abstands Po unter Verwendung der oben beschriebenen Beziehung bestimmt wird. Der Abstand P kann mittels eines CCD-Sensors (nicht gezeigt) gemessen werden, der am Rand des photo­ leitfähigen Abschnitts vorgesehen ist. Folglich ändert sich die Belichtungsintensität selbst im Fall einer Drehverstellung des Lichtstrahls nicht. Der Scanzeilenabstand wird auto­ matisch abgeglichen.

Die Fig. 5 zeigt ein zweites Beispiel der Steuervorrichtung der Mehrstrahl-Scanvor­ richtung nach der vorliegenden Erfindung. In Fig. 5 veranlaßt der Steuerabschnitt 39b den Lichtquellenabschnitt 10 dazu, sich in eine gewünschte Stellung zu drehen, und empfängt gleichzeitig die Daten von dem Drehänderungserfassungsabschnitt 38 und gibt die Winkeldaten des Lichtquellenabschnitts 10 an den Betätigungsabschnitt 35b weiter, wie in dem Fall des Steuerbetriebs nach Fig. 4.

Fig. 6c ist eine Kurve, die das Verhältnis zwischen dem Drehwinkel θ des Licht­ quellenabschnitts 10 und der Intensität der abgestrahlten Lichtstrahlen auf der abzu­ tastenden Oberfläche zeigt, d. h., der Intensität der durch die Blende 27 hindurchtretenden Lichtstrahlen. Da die in die Blende 27 eintretenden Lichtstrahlen eine vorgegebene Strahlform haben, bevor sie die Öffnung 27 passieren, und da die Öffnung im Verhältnis zu der Drehung des Lichtquellenabschnitts 10 stationär ist, kann die Lichtintensität, die aus der Blende 27 austritt, entweder durch Drehen des Lichtquellenabschnitts 10 oder durch Verstellen der Blende 27 geändert werden.

Nach Fig. 5 wird der zuvor gemessene Wert, der durch den Sensor 34 gemessen wird, in dem Betätigungsabschnitt 35b gespeichert. Der Betätigungsabschnitt 35b berechnet die Abweichung des Einbauwinkels vom Normeinbauwinkel und berechnet ferner die Ab­ weichung der Lichtintensität. Der Betätigungsabschnitt 35b steuert den Laserdioden­ steuerabschnitt 36b, um die Änderung der Lichtintensität zu kompensieren. Der Steuer­ abschnitt 36b der Laserdiode steuert das Ausgangssignal der Laserdiodentreiberschaltung wie dies auch der Fall ist für den Laserdiodensteuerabschnitt 36a, vgl. Fig. 4. Folglich ändert sich die Belichtungsintensität selbst im Falle einer auto­ matischen Kompensation des Abtastzeilenabstands nicht.

Es ergeben sich die im folgenden aufgeführten Vorteile, insbesondere aus den funktio­ nellen Wirkungen der Erfindung.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird der Lichtquellen­ abschnitt um die optische Achse gedreht und eingestellt und auf diese Weise der Abstand der jeweiligen optischen Achsen in der Unterabtastrichtung vorgegeben. Folglich wird die Einstellung des Scanzeilenabstandes sehr vereinfacht.

Ferner wird gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung der Licht­ flußdurchmesser des Lichtstrahls, der durch ein Strahlformgebungsmedium hindurchgeht, beim Drehen des Lichtquellenabschnittes und beim Dreheinstellen des Lichtstrahls auf einem vorbestimmten Wert gehalten, da die jeweiligen Lichtstrahlen durch die runde bzw. kreisförmige Irisblende geformt werden. Dadurch kann ein vorbestimmter Strahl­ punkt bzw. Spot auf der abzutastenden Oberfläche erzielt werden.

Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es beim Ändern des Strahlpunktdurchmessers ausreichend, nur den Lichtquellenabschnitt durch Dreheinstellen der Lichtstrahlen zu ändern, da das Strahlformgebungsmedium zusammen mit dem Licht­ quellenabschnitt getragen wird. Das Strahlformgebungsmedium kann durch Drehen um die optische Achse relativ zum Lichtquellenabschnitt bewegt werden. Folglich kann der Durchmesser des Strahlpunktes bzw. Spots nur durch Ändern der Lichtquelle geändert werden, wodurch die Montage und die Handhabung bzw. Wartung der Vorrichtung sehr verbessert werden können.

Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung reicht es aus, nur den Lichtquellenabschnitt mittels Drehverstellung des Lichtstrahls zu ändern, da das Strahl­ formgebungsmedium zusammen mit dem Lichtquellenabschnitt getragen wird, und das Strahlformgebungsmedium kann durch Drehen um die optische Achse relativ zum Licht­ quellenabschnitt bewegt werden.

Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist das Strahlform­ gebungsmedium eine rechtwinklige Öffnung auf. Deshalb reicht es aus, zum Ändern des Strahlpunktdurchmessers nur den Lichtquellenabschnitt auszutauschen. Darüber hinaus ist die Stabilität der Anordnung zu bevorzugen und die Vorrichtung kann eine geringe Größe haben, da die Anzahl der für das Strahlformgebungsmedium eingesetzten Teile gering ist und der Einfluß auf die optischen Achsen gering ist.

Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist einer Steuer­ einrichtung zur veränderlichen Steuerung der Lichtintensität vorgesehen, um die Intensi­ tät der Lichtstrahlen, die von den Laserdioden entsprechend dem Einbauwinkel des Lichtquellenabschnitts abgestrahlt werden, variabel zu steuern. Deshalb ändert sich die Belichtungsintensität beim Drehverstellen des Lichtstrahls nicht und man kann eine gleichbleibende genaue Bildintensität erzielen.

Gemäß einem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ändert sich die Be­ lichtungsintensität nicht, und zwar selbst für den Fall der Drehverstellung des Lichtstrahls und des automatischen Abgleichs des Scanzeilenabstands. Somit kann ein stabiles Bild erzielt werden, da die Steuereinrichtung für die Lichtintensität mit einem Licht­ intensitätserfassungsmedium versehen ist, um die Lichtintensitätsänderung der jeweiligen Strahlen an der abzutastenden Oberfläche zu erfassen.

Gemäß einem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ändert sich bei dem sechsten Gesichtspunkt der Erfindung die Belichtungsintensität nicht. Somit kann selbst für den Fall des automatischen Abgleichs des Scanzeilenabstands ein stabiles und zu be­ vorzugendes Bild erzielt werden, weil die Steuereinrichtung für die Lichtintensität mit einem Berechnungsmittel für die Lichtintensitätsänderung versehen ist, um Änderungen der Intensität der abgestrahlten Lichtstrahlen gemäß dem Einbauwinkel des Licht­ quellenabschnitts zu berechnen.

Offensichtlich sind im Lichte der obigen technischen Lehren zahlreiche (zusätzliche) Modifikationen und Änderungen der vorliegenden Erfindung in greifbarer Nähe. Es ist deshalb verständlich, daß es im Schutzbereich der beigeschlossenen Ansprüche liegt, wenn die Erfindung, anders als in der Beschreibung dargelegt, in die Tat umgesetzt wird.

Die oben dargestellten Erfindungsgesichtspunkte können miteinander kombiniert werden, wobei sich weitere Ausführungsformen mit entsprechenden aus den Kombinationen entstehenden Vorteilen bereitstellen lassen.

Claims (11)

1. Mehrstrahlscanvorrichtung, umfassend einen Lichtquellenabschnitt (10), der eine optische Achse festlegt und der mehrere Laserdioden (11, 12), eine Kollimatorlinsenein­ richtung (16, 17), um Lichtstrahlen, die von den Laserdioden (11, 12) abgestrahlt werden, jeweils in parallele Lichtströme zu wandeln, sowie ein Strahlüberlagerungsmittel (21) um­ faßt, um die Lichtströme zu überlagern, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtquellenabschnitt (10) so aufgebaut ist, daß die jeweiligen Lichtströme zumindest in der Hauptabtastrichtung unter vorbestimmten jeweils unterschiedlichen Winkeln von dem Strahlüberlagerungsmittel (21) austreten, daß der Lichtquellenabschnitt (10) um eine opti­ sche Achse drehbar ist, und daß eine Steuereinrichtung (36a) vorgesehen ist, um die Inten­ sität der von den Laserdioden (11, 12) abgestrahlten Lichtstrahlen gemäß einem Winkel, auf den der Lichtquellenabschnitt durch Verdrehen eingestellt wird, veränderlich zu steuern, wobei die Steuereinrichtung (36a) ein Lichtintensitätserfassungsmittel (34) aufweist, um die Änderung der Lichtintensität der jeweiligen Strahlen von der Öffnung bzw. Blende (27) zu einer abzutastenden bzw. abzuscannenden Oberfläche zu erfassen, um die Intensität der ab­ gestrahlten Lichtstrahlen auf der Grundlage der erfaßten Lichtintensitätsänderung zu steu­ ern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung (36a) zur veränderlichen Steuerung der Lichtintensität ein Lichtintensitätsänderungsberechnungsmittel aufweist, um einen sich ändernden Wert der abgestrahlten Lichtintensität in Abhängigkeit von dem Ein­ bauwinkel der Lichtquelle (11, 12) zu berechnen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Lichtquellenabschnitt außerdem eine kreisförmige Irisblendeinrichtung (20) umfaßt, die eine kreisförmige Öffnung auf jedem op­ tischen Weg von der Laserdiode (11, 12) zu dem Strahlüberlagerungsmittel (21) vorgibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der ein Strahlformgebungsmittel (27) dem Strahl­ überlagerungsmittel (21) nachgeordnet ist, wobei das Strahlformgebungsmittel (27) die überlagerten Lichtstrahlen so formt, daß der von dem Strahlformgebungsmittel (27) ausgehende Lichtstrom beim Verdrehen des Lichtquellenabschnitts (10) einen vorbestimmten Lichtstrahl-Stromdurchmesser zumindest in einer Unterabtastrichtung bzw. Sub-Scanrichtung beibehält.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Strahlformge­ bungsmittel (27) gemeinsam mit dem Lichtquellenabschnitt (11 bis 21) getragen bzw. abge­ stützt wird und bei der das Strahlformgebungsmittel (27) um die optische Achse relativ zum Lichtquellenabschnitt (10) drehbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Laserdioden (11, 12) in einer Laserdiodenanordnung angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, bei der das Strahlformgebungsmittel einen Rahmen (28) mit einer rechtwinkligen Öffnung bzw. Blende aufweist.

8. Verfahren zum Variieren des Abstands von Lichtstrahlen bei einer Mehrstrahlscanvor­ richtung in einer Unterabtastrichtung, bei welchem Verfahren die Lichtstrahlen in einem Lichtquellenabschnitt (10) mittels einer Anzahl von Laserdioden (11, 12) erzeugt werden, mit Hilfe einer Kollimatorlinseneinrichtung (16, 17) kollimiert werden und mit einem Strahlüber­ lagerungsmittel (21) überlagert werden, wobei die Lichtstrahlen unter vorbestimmten jeweils unterschiedlichen Winkeln von dem Strahlüberlagerungsmittel (21) austreten, bei welchem Verfahren

• a) der Abstand der Lichtstrahlen in der Unterabtastrichtung durch Drehen des Lichtquel­ lenabschnitts (10) um die optische Achse geändert wird,
• b) die Lichtstrahlen mittels einer runden bzw. kreisförmigen Irisblendeneinrichtung (20) auf jedem optischen Weg von der Laserdiode (11, 12) zu dem Strahlüberlagerungsmit­ tel (21) und mittels eines dem Strahlüberlagerungsmittel (21) nachgeordneten Strahl­ formgebungsmittel (27) geformt werden, um einen vorbestimmten Lichtstrahl-Strom­ durchmesser zumindest in der Unterabtast- bzw. Sub-Scanrichtung beizubehalten, wenn der Lichtquellenabschnitt verdreht wird,
• c) eine Änderung der Lichtintensität der jeweiligen Lichtstrahlen von der Öffnung bzw. Blende zur abzutastenden Oberfläche detektiert wird und die Intensität der abgestrahlten Lichtstrahlen auf Grundlage der detektierten Lichtintensitätsänderung gesteuert wird, wobei
• d) zum Steuern der Lichtintensität ein sich ändernder Wert für die abgestrahlte Lichtinten­ sität auf den Einbauwinkel des Lichtquellenabschnitts (10) bezogen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das gemeinsam mit dem Lichtquellenabschnitt (10) getragene Strahlformgebungsmittel (27) relativ zu dem Lichtquellenabschnitt (10) um die optische Achse gedreht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Lichtstrahlen von einer die Laserdioden (11, 12) umfassenden Laserdiodenanordnung abgestrahlt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Intensität der abgestrahlten Lichtstrahlen durch Drehen des Lichtquellenabschnitts (10) veränderbar gesteuert wird.