DE2131467C3 - Lichtablenkvorriehtung zur Parallelverschiebung eines Lichtstrahls - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine geradlinige Lichtablenkvorrichtung, bestehend aus einer Lichtquelle und einem zylindrischen, um seine Achse drehbaren Träger, auf dessen Mantelfläche der Rand eines reflektierenden Bands in Form einer eingängigen Schraube angebracht ist wobei ein Lichtstrahl der Lichtquelle paralL 1 zur Drehachse des Trägers auf das Band gerichtet ist

Eine derartige Vorrichtung rignet sich insbesondere zur optischen Abtastung eines eb^Qen Bilds in der Endeinrichtung von Faksimile-Verbindungen.

Will man auf das Aufspannen von zu analysierenden Dokumenten auf eine Trommel verzichten, um die Bedienbarkeit eines Faksimilegeräts zu erleichtern oder um auch steife Dokumente wie Bücher analysieren zu können, dann stellt sich das Problem, für einen Lichtfleck eine geradlinige Ablenkung entlang der Zeilen des Dokuments zu liefern, und zwar entweder beim Senden, wo dieser Fleck dazu dient ein Dokument zu lesen, oder beim Empfang, wo ein in seiner Intensität durch das elektrische Empfangssignal modulierter Lichtstrahl über die Zeilen eines lichtempfindlichen Papiers geführt werden muß.

Dieses Problem läßt sich beispielsweise mit Hilfe einer Vielzahl optischer Fasern lösen, deren erste Enden entlang einer Zeile des Dokuments ausgerichtet sind, und deren zweite Enden einen Kreis bilden und mit einer rotierenden Lichtleitfaser zusammenwirken. Diese Lösung ergibt nur bei sehr hohem Fertigungsaufwand eine brauchbare optische Auflösung.

Eine andere Lösung, auf deren Prinzip auch die Erfindung beruht, ist in der FR-OS 20 12 048 beschrieben. Dort wird ein zylindrischer, um seine Achse drehbarer Träger verwendet, auf dessen Mantelfläche der Rand eines reflektierenden Bands in Form einer eingängigen Schraube angebracht ist, wobei ein Lichtstrahl der Lichtquelle parallel zur Drehachse des Trägers auf dieses Band gerichtet ist und von diesem auf ein Dokument reflektiert wird, dessen Zeilen parallel zur Zylinderachse verlaufen.

Eine besondere Schwierigkeit bei derartigen Vorrichtungen ergibt sich, wenn man wegen der erforderlichen optischen Auflösung einen sehr feinen Lichtfleck auf dem Dokument erzeugen will. Selbst eine hochpräzise Bearbeitung der reflektierenden Oberfläche des spiralförmigen Bandes und die Verwendung einer Laserlichtquelle, durch die ein hochgradig paralleles Licht erzeugt wird, führen nicht zu einem hinreichend feinen Lichtfleck. Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, z. B. in der US-PS 24 43 258, zur Bündelung des Lichtstrahls in Achsrichtung des rotierenden Trägers eine konvexe Zylinderlinse vorzusehen, deren eigene Achse ser krecht

ίο zur Trägerachse ausgerichtet ist Dadurch wird aber die lineare Bewegung des üchtflecks verfälscht oder gar verhindert, so daß dieser Vorschlag für eine lineare Lichtablenkvorrichtung ungeeignet ist Eine Linse zwischen dem Dokument und dem reflektierenden Band müßte vielmehr auf jeden Sammeleffekt in einer die Zylinderachse einschließenden Ebene verzichten, d.h. als Zylinderlinse ausgebildet sein, deren Achse parallel zur Trägerachse verläuft Notwendigerweise kann eine solche Linse nur eine eindimensionale Fokussierung bewirken, d. h. in einer Ebene senkrecht zur Trägerachse.

Wenn es also keine Linse gibt die zwischen dem Dokument und dem reflektierenden Band angeordnet zu einem brauchbaren Fokus führt so gilt dies nicht ohne weiteres auch für Linsen, die zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Band eingefügt werden. Man könnte sich vorstellen, dort eine übliche Sammellinse mit zweidimensionalem Fokuseffekt anzuordnen, und zwar mit einer solchen Brennweite, daß der Fokus auf dem Dokument zu liegen kommt Leider läßt sich dies nur für eine einzige Winkelstellung des rotierenden Trägers realisieren, da der Abstand zwischen der Linse und dem Dokument von der Winkelstellung des Trägers abhängt Man könnte also einen scharfen Lichtfleck in der Zeilenmitte erreichen und müßte eine wesentliche Vergrößerung des Lichtflecks an den Zeilenrändern in Kauf nehmen.

Es ist also festzustellen, daß die Forderung nach einem sehr kleinen Lichtfleck auf dem Dokument alleine mit irgendwie angeordneten Linsen oder Linsensystemen prinzipiell nicht erfüllt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Lichtfleck auf dem Dokument verkleinert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch definierten Maßnahmen gelöst Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger

Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Zeichnung näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung bekannter Ar i. an der die Erfindung anwendbar ist Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Lichtablenkvor richtung in Perspektive.

F i g. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der gleichzeitig zwei Dokumente abgetastet werden.

Aus F i g. 1 ist der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung zu ersehen, an der die Erfindung anwend bar ist. Ein zylindrischer Träger I wird durch einen nicht dargestellten Motor in gleichmäßige Rotation um seine Achse 2 versetzt. Auf der Mantelfläche dieses Trägers ist ein Spiegelband 3, beispielsweise ein poliertes Metallband, mit seinem Rand entlang einer Schrauben spur 4 befestigt. Eine Lichtquelle 5 sendet ein Bündel paralleler Strahlen 6 parallel zur Achse 2 aus, das bei 8 die reflektierende Fläche des Spiegelbandes 3 unter einem Winkel von etwa 45° zur Normalen erreicht. Die

Ablenkung am Spiegel beträgt also etwa 90°, und das Bündel trifft bei 10 auf einen Punkt einer Zeile 11 des abzutastenden Dokuments.

Je nach der Schwärzung dieses Punktes 10 wird ein mehr oder minder großer Teil des auffallenden Lichtes reflektiert, wobei ein Objektiv 26 das reflektierte Licht auf einen lichtelektrischen Wandler 16 konzentriert

Während einer vollen Umdrehung des Trägers 1 wandert der Punkt 10 über eine ganze Zeile 11 des Dokuments hinweg; die Abtastung des ganzen Dokuments ergibt sich durch eine Verschiebung des Dokuments quer zur Zeilenrichtung.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Trägers 1 geht aus Fig.2 hervor. Dort erkennt man, daß die reflektierende Fläche des Bandes 3 nicht eben ist, sondern eine konkave Krümmung zum einfallenden Bündel hin aufweist

Die Wirkung dieser Krümmung besteht darin, eine Bündelung des Lichtstrahls in der Richtung der Erzeugenden auszuüben. Der Querschnitt des Bündels wird also zu einem schmalen Strich senkrecht zur Richtung der Achse Z Mit Hilfe einer sich Ober d^;c ganze Länge des Trägers erstreckenden Zylinderlinse 29, deren Achse parallel zur Achse 2 liegt, führt man eine zweite Bündelung in einer Richtung senkrecht zur vorhergehenden Bündelung aus und erreicht somit im Brennpunkt Q, der auf dem Dokument liegt einen extrem feinen Fleck, unabhängig von der Winkelstellung des Trägers 1.

In der Vorrichtung gemäß Fig.3 ist nicht nur die jo Fläche 30 des Bandes 3, welche zur Lichtquelle 5 hinweist reflektierend ausgebildet sondern auch die gegenüberliegende Fläche 31. Die optische Ausrüstung umfaßt eine halbdurchlässige Platte 32 und drei Spiegel 33, 34 und 36. Das durch die Platte 32 reflektierte Bündel, das durch Doppelpfeile markiert ist verläuft von der Platte 32 über die Spiegel 33, 34 und 36 zur reflektierenden Fläche 31 (Auftreffpunkt 37) sowie zum Punkt 38 auf einem photoempfindlichen Papier 39. Das durch die Platte 32 dringende Licht gelangt wie in F i g. 1 gezeigt auf die vordere Seite 30 des Bandes (Auftreffpunkt 8) und gelangt dann als senkrecht reflektiertes Lichtbündel 9 auf das Dokument (Auftreffpunkt 10 auf der Zeile 11). Eine Linsenanordnung 40 konzentriert das reflektierte Licht auf einen lichtelektrischen Wandler 41, dessen Ausgangssignal nach Verstärkung in einem Verstärker 42 zu einem Lichtmodulatcr 35 gelangt welcher zwischen die Spiegel 34 und 36 eingefügt ist Der Lichtmodulator 35 kann beispielsweise eine Pockelszelle sein.

Selbstverständlich sind die beiden reflektierenden Flächen der Platte beide ähnlich F i g. 2 konkav ausgebildet

Wenn sich der Traget-1 dreht, wird eine Zeile 11 des Dokuments gelesen und die einzelnen Schwarzwerte werden nacheinander in elektrische £^nale umgewandelt Gleichzeitig verlagert sich der Auf tref.punkt 38 des mit diesem elektrischen Signal modulierten Lichtstrahls gemäß dem Doppelpfeil entlang einer Zeile des lichtempfindlichen Papiers 39. So wird die Zeile 11 gleichzeitig auf das lichtempfindliche Papier 39 geschrieben.

Es ist aber auch möglich, die beiden Lichtbündel aus F i g. 3 als Lesebündel oder beide a's Schreibbündel auszubilden.

Da die Länge des optischen Wegs von der Lichtquelle zum Dokument bzw. lichtempfindlichen Papier kontinuierlich veränderbar ist ist es erforderlich, eine Lichtquelle mit parallelen Strahlen zu verwenden, vorzugsweise einen Laser.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lichtablenkvorrichtung zur Parallelverschiebung eines Lichtstrahls, bestehend aus einer Lichtquelle und einem zylindrischen, um seine Achse drehbaren Träger, auf dessen Mantelfläche der Rand eines reflektierenden Bands in Form einer eingängigen Schraube angebracht ist, wobei ein Lichtstrahl der Lichtquelle parallel zur Drehachse des Trägers auf das Band gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Bereich des Bandes (3) konkav geformt ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine konvexe Zylinderlinse (29) derart parallel zur Drehachse angebracht ist, daß der vom rotierenden Band reflektierende Strahl diese Linse längs aberstreicht

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bandseiten reflektierend ausgebildet sind und somit zwei Lichtstrahlen synchron abgelenkt werden.