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.