DE2842664C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Aufzeichnungsvorrichtung mit
einem Abtastlichtstrahl, welcher entsprechend einer
aufzuzeichnenden, als Bitfolge vorliegenden Information
durch einen Modulator modulierbar und durch einen
Polygondrehspiegel über ein Aufzeichnungsmedium hinweg
zeilenförmig ablenkbar ist, sowie mit einer
Steuereinrichtung, durch die der Modulator derart
steuerbar ist, daß ein vorbestimmter Abstand zwischen
aufzuzeichnenden Bildelementen in Abtastrichtung auf dem
Aufzeichnungsmedium unabhängig davon erhalten wird,
welche Spiegelfläche des Polygonspiegels den
Abtastlichtstrahl jeweils ablenkt.
In der letzten Zeit sind Laserabtastverfahren entwickelt
worden, bei denen die Information auf ein abgetastetes
Medium übertragen wird, indem das Licht von einem Laser
nach Maßgabe eines Signals, beispielsweise eines
Videosignals moduliert wird, das der auf dem
abgetasteten Medium wiederzugebenden Information
entspricht. Aus der US-PS 38 67 571 ist beispielsweise
eine Lichtabtastvorrichtung bekannt, die das Licht von
einem mehrflächigen oder facettenartigen rotierenden polygonalen Körper
verwendet, das dann auf das abgetastete Medium geworfen wird.
Eine Lichtquelle beleuchtet wenigstens eine der Facettenflächen
während jedes Abtastzyklus, um den Abtastlichtpunkt zu liefern.
Bei jedem Abtastzyklus wird die Information auf das abgetastete
Medium dadurch übertragen, daß das Licht von der Lichtquelle
nach Maßgabe eines Videosignals moduliert wird. Um eine
Änderung der Geschwindigkeit des Abtastpunktes in der Brenn
ebene des Punktes aufgrund des Umlaufes der verwandten optischen Elemente
zu vermeiden, wird die Anzahl der Binärstellen im auf den Modulator
übertragenen Videosignal geändert. Ein Funktionsgenerator,
dessen Ausgangssignal eine Approximation der vorgeschriebenen
Punktgeschwindigkeit über eine Abtastzeile ist, liegt an einem
Taktimpulsgenerator mit veränderlicher Frequenz, der seinerseits
mit einer digitalen Einrichtung verbunden ist, um die Anzahl
der Bits pro Sekunde nach Maßgabe einer vorbestimmten Funktion
zu verändern und eine Bitfolge mit einer gegebenen Anzahl pro
Zeit synchron mit der Geschwindigkeit des Abtastpunktes zu
übertragen. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, die Ge
schwindigkeit der Videodaten, die am Modulator liegen, so zu
steuern, daß sie proportional der Abtastpunktgeschwindigkeit
ist, so daß das resultierende Bild auf dem abgetasten Medium
nicht gestört ist.
Das oben beschriebene Verfahren der Korrektur der Abbtastpunkt
geschwindigkeit basiert auf Geschwindigkeitsfehlern aufgrund
der verwandten optischen Bauelemente und setzt voraus, daß
der Geschwindigkeitsfehler für jede Abtastzeile konstant ist.
Eine Geschwindigkeitsänderung in der oben beschriebenen Abtast
vorrichtung kann jedoch auch durch Fehler in den einzelnen
polygonalen Flächen hervorgerufen werden, die aus Unterschieden
im Radius und der Winkelstellung des polygonalen Körpers von
einer Facettenfläche zur anderen bestehen und die dann für
jede Abtastfacettenfläche ein anderes Korrektursignal erfordern.
Aus der US-PS 35 73 849 ist es bekannt, die Abtastgeschwindig
keit des Schreibstrahles quer über ein lichtempfindliches Medium
dadurch konstant zu halten, daß ein Abtastobjektiv mit einer
veränderlichen Brennweite verwandt wird. Bei diesem Verfahren
wird ein Kodierungsstrahl verwandt, um die Schreibstrahl
modulation und die Schreibstrahlabtastung synchron zu halten,
so daß jedes Informationsbit den Schreibstrahl, bezogen auf
die Schreibstrahlabtastung, zum richtigen Zeitpunkt moduliert.
Die Verwendung einer Kodierungsplatte zum Erzeugen des Ko
dierungsstrahles und die Verwendung eines Abtastobjektivs
mit veränderlicher Brennweite macht dieses Verfahren jedoch
relativ aufwendig.
Aus der DE-OS 23 49 000 ist eine
Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Abtastlichtstrahl
bekannt, der entsprechend einer aufzuzeichnenden, als
Bitfolge vorliegenden Information durch einen Modulator
modulierbar und durch einen Polygondrehspiegel über ein
Aufzeichnungsmedium hinweg ablenkbar ist. Ferner kann,
wie es im Zusammenhang mit der Darstellung in Fig. 5
beschrieben ist, die Modulation des Abtastlichtstrahls
derart erfolgen, daß die Modulationsfrequenz in
Abhängigkeit von der Position des Abtastlichtstrahls auf
dem Aufzeichnungsmedium geändert wird. Dadurch soll
erreicht werden, daß eine Verzerrung bei der
Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium nicht auftritt.
Diese Verzerrung ergibt sich dann, wenn die
Aufzeichnungszeile auf dem Aufzeichnungsmedium auf einer
Geraden liegt. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit
des Aufzeichnungspunktes in den Endbereichen der
Abtastzeile größer als im mittleren Bereich, wenn eine
konstante Drehgeschwindigkeit des Polygondrehspiegels
vorliegt. Diese aus der DE-OS 23 49 000 bekannte
Entzerrungsmaßnahme unterscheidet nicht, welche einzelne
Spiegelfläche gerade den Abtastlichtstrahl ablenkt. Das
Problem, das durch die einzelnen Spiegelflächen
unterschiedliche "Verzerrungen" in Richtung der
Abtastzeile auftreten können, wird nicht angesprochen.
In der DE-OS 23 04 695 ist eine Aufzeichnungsvorrichtung
mit einem Abtastlichtstrahl, der durch einen
Polygondrehspiegel über ein Aufzeichnungsmedium hinweg
abgelenkt wird, beschrieben, wobei Ablenkungen durch die
einzelnen Spiegelflächen in einer zu der Abtastzeile
vertikalen Richtung unterdrückt werden können. Hierfür
wird der auf dem Polygondrehspiegel auftreffende
Lichtstrahl in Abhängigkeit von der gerade der Ablenkung
dienenden Spiegelfläche um eine Größe abgelenkt, die dem
Pyramidenfehler dieser Spiegelfläche entspricht.
Bei dieser in der DE-OS 23 04 695 beschriebenen
Aufzeichnungsvorrichtung ist keine Kompensation etwaiger
"Verzerrungen" in Richtung der Abtastzeile vorgesehen.
Eine weitere Aufzeichnungsvorrichtung
ist aus der DE-OS 25 12 349 bekannt. Diese
bekannte Aufzeichnungsvorrichtung, die die eingangs
erwähnten Merkmale aufweist, ist relativ aufwendig, da
einerseits eine optische Strichgittereinrichtung,
nämlich ein Glasstab GL, und andererseits ein
zusätzlicher Abtastlichtstrahl vorgesehen sind. Ferner
ist die optische Gittereinrichtung gegenüber
Verschmutzungen empfindlich. Darüber hinaus besteht eine
gewisse Anfälligkeit darin, daß sich der Abstand
zwischen den jeweiligen Markierungen MA in Abhängigkeit
von der Temperatur ändert. Wenn die Steuereinrichtung
zum Aufzeichnen eines Buchstabens jeweils nur an den
Markierungen MA ausgelöst wird, so ergibt sich keine
Korrektur für die Abtastpunktfolge zwischen den
einzelnen Markierungen MA.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Aufzeichnungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art
derart weiterzubilden, daß auf einfache und zuverlässige
Weise eine vorbestimmte Anzahl von Bildpunkten pro
Abtastzeile unabhängig der den Abtaststrahl gerade
ablenkenden Spiegelfläche erhalten werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
mit einer Vergleichseinrichtung für jeden
Abtastvorgang der einzelnen Spiegelflächen der
Differenzwert zwischen einer ersten, vorbestimmten
Anzahl von Taktimpulsen konstanter Frequenz und einer
zweiten Anzahl dieser Taktimpulse bestimmbar ist, die
während des Abtastens mit dem von der jeweiligen
Spiegelfläche reflektierten Abtastlichtstrahl innerhalb
eines Zeitintervalls gezählt wird, daß durch den
zeitlichen Unterschied zwischen einem
Abtastzeilenstartimpuls und einem Abtastzeilenendimpuls
für eine Abtastzeile festgelegt ist, daß für jede
Spiegelfläche ein Speicher zum Speichern des ihr jeweils
zugeordneten Differenzwertes vorgesehen ist, und daß die
Steuereinrichtung für den Modulator einen
spannungsgesteuerten Oszillator aufweist, mit dessen
Ausgangssignalen die Bit-Information dem
Abtastlichtstrahl mit der Frequenz des Oszillators
aufmodulierbar ist und an dessen Steuereingang ein von
dem der jeweils abtastenden Spiegelfläche zugeordneten
Differenzwert abgeleitetes Fehlersignal anlegbar ist,
durch welches die Frequenz des spannungsgesteuerten
Oszillators derart steuerbar ist, daß bei jeder
Spiegelfläche das Verhältnis aus der Frequenz des
Oszillators und der Zeilenabtastgeschwindigkeit bei der
jeweiligen Spiegelfläche konstant ist.
Vorzugsweise schwingt der spannungsgesteuerte Oszillator
bei einem Differenzwert von Null mit einer vorbestimmten
Frequenz.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert:
Fig. 1 zeigt einen rotierenden mehrflächigen oder facetten
artigen polygonalen Körper, der bei dem Ausführungs
beispiel der Erfindung verwandt werden kann.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels
der Erfindung.
Fig. 3 bis 5 zeigen logische Diagramme, die dem in Fig. 2 darge
stellten Blockschaltbild entsprechen.
Fig. 6 zeigt ein vereinfachtes Zeitdiagramm für das Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Wie bereits erwähnt, ist aus der US-PS 38 67 571 eine Vorrichtung
bekannt, die ein rotierendes mehrflächiges oder facettenartiges
polygonales Element verwendet, um mit einem Laserstrahl ein
für Laserlicht empfindliches Medium, beispielsweise eine xero
grafische Trommel, quer abzutasten. Diese Vorrichtung weist
eine elektrische Einrichtung auf, die die Bitgeschwindigkeit
einer Folge binärer Bits, die den Informationsgehalt eines
elektrischen Signales wiedergeben, mit der Geschwindigkeit des
Strahles synchronisiert, wenn dieser das Medium abtastet, wobei
die Synchronisiereinrichtung die Anzahl der Bits pro Sekunde
nach Maßgabe einer vorbestimmten Funktion ändert. Eine Detektor
einrichtung dient dazu, den Anfang und das Ende einer Abtast
zeile anzuzeigen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausge
bildet, daß sie bei einer derartigen Vorrichtung verwandt
werden kann und im wesentlichen den dabei verwandten Funktions
generator ersetzen kann. Bezüglich bestimmter Einzelheiten der
bekannten Vorrichtung wird auf die US-PS 38 67 571 verwiesen.
Der in Fig. 1 dargestellte rotierende polygonale Körper 8 weist
eine Vielzahl reflektierender Facettenflächen 10, 12 auf, von
denen jede eine Abtastzeile quer über die Oberfläche des
Mediums erzeugt, wenn sich der polygonale Körper in die Richtung
des Pfeiles 9 dreht. Wie es im Obigen dargestellt wurde, können
jeder Facettenfläche Fehler anhaften, die eine Bildstörung
verursachen können, wenn das Bild, d. h. entweder das tatsächliche
Bild oder ein latentes Bild, auf dem für Laserlicht empfindlichen
Medium ausgebildet wird. Die Änderung des Radius r 1, r 2 zwischen
den Facettenflächen 10, 12 usw. wird insbesondere zu einer Änderung
in der Geschwindigkeit des Abtaststrahles von einer Abtastzeile zur
anderen führen.
Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die Facettenflächenfehler
feststellt und derart korrigiert, daß die Information auf
jede Abtastzeile in vorbestimmten genauen Intervallen gebracht
wird, um ein im wesentlichen ungestörtes Bild zu erzeugen.
Ein spannungsgesteuerter Oszillator 10, der dem Taktimpuls
generator mit veränderlicher Frequenz bei der im Obigen be
schriebenen bekannten Vorrichtung entspricht, liefert eine
Bitfolge auf der Leitung 12, das sog. Bittaktsignal, dessen
Frequenz von der Höhe der Spannung abhängt, die über die
Leitung 14 am Oszillator liegt. Das Ausgangssignal auf der
Leitung 12 kann beispielsweise an einem digitalen Speicher 16
des oben bei der bekannten Vorrichtung beschriebenen Typs
liegen, um die darin gespeicherte Information in genauen Inter
vallen auszutakten, wobei die Information ihrerseits einen
Modulator 18 steuert, der den von einem Laser 22 erzeugten
Laserstrahl 20 moduliert, um einen modulierten zeitlich genau
gesteuerten Laserstrahl 24 zu erzeugen, der auf den rotierenden
polygonalen Körper und danach auf das für Laserlicht empfind
liche Medium geworfen wird.
Das Bittaktsignal teilt die Abtastzeile derart, daß die In
formation auf die Abtastzeile in genauen Intervallen gebracht
werden kann, wobei das Ausgangssignal des Oszillators 10
durch ein Abtaststartsignal SOS auf der Leitung 26 ausgelöst
und durch ein Abtastendsignal EOS auf der Leitung 28 beendet
wird. Das Abtaststartsignal und das Abtastendsignal können
nach dem oben beschriebenen bekannten Verfahren erzeugt werden,
die Erzeugung eines Abtaststart- und eines Abtastendsignales
ist allgemein bekannt. Wenn es beispielsweise erwünscht ist,
160 Bits pro cm (ca. 400 Bits pro inch) über 28 cm (ca. 11 inch)
in die Richtung der Abtastung zu schreiben, die durch die
Drehung des polygonalen Körpers 8 erzeugt wird, sind vom
Bittaktsignal 4400 Impulse zwischen dem Abtaststartimpuls und
dem Abtastendimpuls erforderlich. Durch eine Einstellung des
Oszillators 10 derart, daß er die gewünschte Impulsanzahl
erzeugt, und unter der Annahme, daß die Geschwindigkeit des
Abtaststrahles, die von jeder Facettenfläche geliefert wird,
gleich groß ist, wird die aus dem Speicher 16 ausgelesene
Information in genauen Intervallen auf die Abtastzeilen ge
bracht. Wenn jedoch Facettenflächenfehler auftreten, die durch
Unterschiede im Facettenflächenradius von einer Facettenfläche
zur anderen verursacht werden, wird die Geschwindigkeit der
Abtastung bei einer Facettenfläche mit einem Radius von der Ge
schwindigkeit der Abtastungen bei den anderen Facettenflächen
mit einem anderen Radius verschieden sein, da die Geschwindigkeit
des Laserstrahles, der die Abtastzeile liefert, proportional
zum Facettenflächenradius ist. Wenn der Facettenflächenfehler
zu einer Abtastgeschwindigkeit für eine Facettenfläche führt,
die niedriger als die Bittaktnenngeschwindigkeit ist, wird
die Information so aufgezeichnet, daß sie in Richtung auf den
Abtaststart verschoben ist. Wenn die Geschwindigkeit für eine
Facettenfläche größer als die Bittaktnenngeschwindigkeit ist,
die durch den spannungsgesteuerten Oszillator 10 bestimmt ist,
wird die Information auf der Abtastzeile auf das Ende der
Abtastzeile zu verschoben. Da das Bittaktsignal mit einer kon
stanten Frequenz läuft, wird eine entsprechende Änderung der
Anzahl der Taktimpulse auftreten, die zwischen dem Abtaststart
und dem Abtastende erzeugt werden. Das Bittaktausgangssignal
liegt an einem Bittaktzähler 30, dessen Ausgangssignal über eine
Leitung 34 an einem Intervallzähler 32 liegt. Das Abtastend
signal liegt gleichfalls über eine Leitung 31 am Intervallzähler
32. Da der spannungsgesteuerte Oszillator 10 durch das Abtast
startsignal auf der Leitung 26 dazu gebracht wird, mit der Er
zeugung von Impulsen zu beginnen, beginnt der Bittaktzähler 30
zu diesem Zeitpunkt gleichfalls mit dem Zählen der Impulse.
Der Zähler 30 liefert ein Ausgangssignal auf der Leitung 34
dem Intervallzähler 32, wenn der gewünschte Zählerstand erreicht
ist. Der Oszillator 10 ist so ausgebildet, daß er eine ge
wünschte Aufzeichnungsfrequenz in Richtung der Abtastung liefert.
Wenn beispielsweise 160 Bits pro cm (ca. 400 Bits pro inch) über 28 cm
(ca. 11 inch) aufgezeichnet werden sollen, sind
dazu 4400 Impulse vom Oszillator 10 bis zu einem gewissen
Zeitpunkt vor oder nach dem Ende der Abtastung oder zum selben
Zeitpunkt, zu dem der Zähler 30 ein Ausgangssignal liefert,
erforderlich. Bei dem normalem Betrieb, wenn keine Facetten
flächenfehler auftreten, tritt das Ausgangssignal des Zählers
30 zum selben Zeitpunkt auf, zu dem das Ende der Abtastung
ermittelt wird. Wenn diese beiden Ereignisse zu verschiedenen
Zeitpunkten auftreten, gibt das Intervall zwischen diesen
beiden Ereignissen den Geschwindigkeitsfehler für diese
Facettenfläche wieder. Dieser Fehler wird auf der Leitung 38
in Form einer binären 8-Bit-Zahl wiedergegeben und dem Inhalt
eines Speicherplatzes für diese Facettenfläche in einem Speicher
40 mit direktem Zugriff zuaddiert. Eine Folgesteuerung 42 be
wirkt jedoch, daß ein Speicherdatenpuffer 44 auf einer Leitung
48 ein Eingangssignal dem Intervallzähler 32 liefert, das dem
vorher gespeicherten Fehler für diese Facettenfläche entspricht.
Wenn das Abtastendsignal gleichzeitig mit der Ankunft des
Zählerstandssignals vom Bittaktzähler 30 auftritt, wird
das Signal auf der Leitung 48 durch den Intervallzähler nicht
abgeändert, so daß das Eingangssignal für den Speicher 40
auf der Leitung 48 dasselbe Signal ist, das vorher gespeichert
wurde. Wenn das Abtastendsignal und das Zählerstandsignal
vom Bittaktzähler 30 aufgetreten sind, bewirkt die Folgesteuerung
42, daß die Speicheradressensteuereinheit 46 die Speicherein
heit auf den nächsten Speicherplatz für eine Facettenfläche
weiterschaltet, der der normale nächste Speicherplatz in der
Reihenfolge neben dem Speicherplatz für die vorhergehende
Facettenfläche ist. Während der Zeitspanne zwischen dem Abtast
endsignal und dem Abtaststartsignal bewirkt die Folgesteuerung
42, daß der Speicher 40 der Reihe nach über eine Speicherlese
schreibsteuerung 43 vom Schreiben auf das Lesen umschaltet, wobei
die Einrichtung 43 den Speicher 40 entweder auf das Lesen oder
auf das Schreiben einstellt, die Speicheradresse auf den nächsten
Speicherplatz für die nächste Facettenfläche ändert und bewirkt,
daß der Speicherdatenpuffer 44 die Daten vom Speicher 40
dem Intervallzähler 32 und dem Digital-Analogwandler 50 liefert.
Das Ausgangssignal des Digital-Analogwandlers 50 auf der
Leitung 14 ändert die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators
10, so daß jeder Geschwindigkeitsfehler für die jeweilige
Abtastfacettenfläche kompensiert wird. Die Folgesteuerung 42
setzt gleichfalls den Bittaktzähler 30 zurück, um eine Zahl
einzugeben, die der gewünschten Aufzeichnungsrate von beispiels
weise 4400 Hits pro Abtastzeile entspricht, wie es in Fig. 3
dargestellt ist.
In den Fig. 3, 4 und 5 sind logische Schaltbilder der logischen
Schaltung des Bitzählers und der logischen Schaltung der Folge
steuerung sowie der logischen Schaltung des Intervallzählers
und des Speichers und der logischen Schaltung der Speicher
steuerung jeweils dargestellt, die Teile der vorliegenden Er
findung umfassen, während Fig. 6 deren Grundzeitdiagramm zeigt.
Erfindungsgemäß wird allgemein z. B. ein 8-Bit-Fehlersignal
für einen Speicherplatz für eine jeweilige Facettenfläche
verwandt und jedesmal, wenn die Facettenfläche wieder ver
wendungsbereit ist, um mit einem Laserstrahl über eine Abtast
zeile abzutasten, wird dieses Fehlersignal dazu verwandt,
das Bittaktsignal so servozusteuern, daß die Ausgangsfrequenz
der erforderlichen Frequenz entspricht, um Geschwindigkeits
fehler zu kompensieren, die durch diese Facettenfläche verur
sacht werden. Das Fehlersignal wird in den Intervallzähler 32
eingegeben und aufgezählt, um den gegenwärtigen Zustand dieser
Facettenfläche wiederzugeben, wobei das ermittelte Fehlersignal
in den meisten Fällen gleich dem Fehlersignal ist, das vom
Speicher gelesen wird, wenn die Abtastvorrichtung einmal voll
betriebsbereit ist.
Fig. 3 zeigt in einem logischen Schaltbild den Bittaktzähler 30
und die Folgesteuerung 42. Der Bittaktzähler umfaßt bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel Schaltungsplättchen a 7 bis a 10,
die vom Komplement der gewünschten Zeilenschreibgeschwindigkeit
aufzählen, um ein Ausgangssignal END von der RC-Klemme des
Plättchens a 10 zu liefern. Wenn es beispielsweise erwünscht
ist, mit einer Geschwindigkeit von 4400 Bits pro Sekunde zu
schreiben, wird die Zahl 61 136, d. h. 2¹⁶-4400 in den Plättchen
a 7 bis a 10 durch eine nicht dargestellte Schalteinrichtung
über die mit D 0 bis D 15 bezeichneten 16 Leitungen fest eingegeben.
Im Verlauf des Bittaktsignals werden die Zähler a 7 bis a 10
zum Zählen veranlaßt. Wenn der Zählerendstand erreicht ist,
wird ein Ausgangssignal END an der Ausgangsklemme RC des
Zählers a 10 erzeugt. Die Impulssignale END und EOS liegen
an den Ausgangsklemmen von Flip-Flopschaltungen a 12 a und
a 12 b jeweils. Wenn entweder das Signal END oder das Signal
EOS ankommt, werden die Intervallzähler a 16 und a 17, die in
Fig. 4 dargestellt sind, zum Zählen veranlaßt. Wenn das jeweils
andere Signal ankommt, wird der Intervallzähler außer Betrieb
gesetzt. Wenn das Signal END auftritt, wird weiterhin die
Flip-Flopschaltung a 12 a taktgesteuert und wenn das Signal EOS
auftritt, wird die Flip-Flopschaltung a 12 b taktgesteuert. Wenn
beide Flip-Flopschaltungen a 12 a und a 12 b taktgesteuert sind,
wird das NAND-Glied a 6 b gesperrt. Der Bittaktzähler 30 wird
zu diesem Zeitpunkt durch das NAND-Glied a 6 b außer Betrieb
gesetzt, das ein Signal mit niedrigem Pegel an die Ladeleitungen
LD der Plättchen a 7 bis a 10 legt. Die Dateneingänge D 0 bis D 15
des Zählers 30 werden gleichzeitig taktgesteuert. Das NAND-
Glied a 6 b setzt auch den Inverter a 6 c außer Betrieb, der
bewirkt, daß ein Signal mit hohem Pegel die Verzögerungsleitung
a 11 herabläuft.
Die Signalfolge 1 wird 20 Nanosekunden, nachdem der Impuls am
Eingang der Leitung a 11 liegt, erzeugt, und 20 Nanosekunden
danach wird die Signalfolge 2 erzeugt. Die Signalfolge 3 wird
40 Nanosekunden nach der Signalfolge 2 erzeugt, damit Zeit zur
Verfügung steht, um die Parameter der Vorrichtung einzustellen.
Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes a 6 d, das als Inverter ver
wandt wird, setzt die Flip-Flopschaltungen a 12 a und a 12 b beim
Auftreten der Signalfolge 1 zurück, so daß die Ausgangssignale
der Flip-Flopschaltungen a 12 a und a 12 b auf einen niedrigen Pegel
kommen, was das Ausgangssignal des NAND-Gliedes a 6 b auf einen
hohen Pegel bringt, während das Eingangssignal für die Leitung a 11
einen niedrigen Pegel hat, so daß die Ausgangssignalfolge
die Form von Impulsen hat. Die Flip-Flopschaltungen a 12 a und a 12 b
erzeugen auch die Signale END HOLD und EOS HOLD in einer Reihenfolge,
die durch die Ankunftszeit der Signale EOS und END bestimmt ist.
Das heißt mit anderen Worten, daß das Signal END HOLD zuerst
erzeugt wird, wenn zuerst das Signal END ankommt und das Signal
EOS HOLD zuerst erzeugt wird, wenn das Signal EOS zuerst an
kommt. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, liegen die Signale
EOS HOLD und END HOLD über ein Exklusiv-ODER-Glied a 13 a und
eine Verzögerungseinrichtung 62 am Oszillator 60. Die Oszillator
frequenz ist so gewählt, daß sich ein passender Fehlerkorrektur
zählwert ergibt und kann so gewählt sein, daß sie 4mal so
groß wie die Bittaktfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators
10 ist, so daß der Oszillator 60 für jedes durch den Oszillator
10 erzeugtes Bit vier Zählimpulse liefert. Das ermöglicht eine
Fehlerkorrektur in einem Viertel des Bittaktes.
Der Ausgang des Oszillators 60 ist mit dem NAND-Glied a 6 c ver
bunden, das die Eingabe für die Zähler a 16 und a 17 über die
Zählimpulsklemme CP steuert. Die Zähler a 16 und a 17 sind Auf/Ab-
Zähler oder Zweirichtungszähler, die den Fehler zwischen den
Signalen END und EOS zählen, wie er durch das Ausgangszählsignal
des Oszillators 60 wiedergegeben wird. Die Signalfolge 3 dient
dazu, das Fehlersignal R 0 bis R 7 zu den Zählern a 16 und a 17 zu
takten. Unter der Annahme, daß zwischen dem Zeitpunkt, zu dem
der Bittaktzähler das Signal END erzeugt, und dem Zeitpunkt,
zu dem Signal EOS auftritt, ein Fehler vorhanden ist, werden
auch die Signale EOS HOLD und END HOLD in verschiedenen Zeit
intervallen erzeugt. Wenn das Signal END HOLD zuerst auftritt,
wobei ein Signal mit niedrigem Pegel für die logische Schaltung
verwandt wird, hat das Signal EOS HOLD einen hohen Pegel, so
daß das Ausgangssignal des Exklusiv-ODER-Gliedes a 13 a gleich
fallen auf einen hohen Pegel kommt. Da die Signale EOS HOLD
und END HOLD nicht gleichzeitig auftreten, wenn ein Fehler vor
liegt, ist die logische Schaltung so ausgebildet, daß ein
positives Signal erzeugt wird, wenn das Signal EOS HOLD zuerst
ankommt, damit die Zähler a 16 und a 17 aufzählen, und daß ein
negatives Signal erzeugt wird, wenn das Signal END HOLD zuerst
auftritt, damit die Zähler a 16 und a 17 abzählen. Die Flip-Flop
schaltung a 18 a führt diese Entscheidung durch, so daß dann,
wenn das Signal END HOLD zuerst ankommt, ein logischer Wert
Null an der Eingangsklemme D der Flip-Flopschaltung a 18 a liegt,
und das Ausgangssignal mit dem logischen Wert 1 auf einem
hohen Potential der Flip-Flopschaltung a 13 a das Signal mit
niedrigem Pegel über der Flip-Flopschaltung a 18 a an deren
Ausgangsklemme Q legt, während an der Ausgangsklemme ein
Signal mit niedrigem Pegel liegt. Dieses Signal mit niedrigem
logischen Pegel bringt die Zähler a 16 und a 17 dazu abzuzählen,
was dazu führt, daß das Fehlersignal R 0 bis R 7 herabgesetzt
wird. Wenn das Signal EOS HOLD zuerst auftritt, ergeben sich
die umgekehrten Verhältnisse. Insbesondere tritt ein Ausgangs
signal mit hohem Pegel an der Klemme der Flip-Flopschaltung
a 18 a auf, was dazu führt, daß die Zähler a 16 und a 17 aufzählen,
wodurch das Fehlersignal R 0 bis R 7 vergrößert wird. Die Ver
zögerungseinrichtung 62 gibt der Flip-Flopschaltung a 18 a
genügend Zeit von beispielsweise 10 Nanosekunden, um die Zähler
a 16 und a 17 auf das Auf- oder Abzählen einzustellen. Wenn der
Oszillator 60 in Betrieb gesetzt ist, setzt er den Zählvorgang
in Gang, so daß die Zähler a 16 und a 17 auf- oder abzählen,
was vorher in der oben beschriebenen Weise festgelegt wurde.
Wenn am Eingang der Flip-Flopschaltung a 13 a der andere Impuls
empfangen wird, wird der Oszillator 60 außer Betrieb gesetzt
und liegt der am Ausgang W 0 bis W 7 vorliegende Zählerstand
an den Eingängen der Speicherplättchen a 21 bis a 24 in Fig. 5,
so daß die Speicheradresse für den Speicherplatz der Facetten
fläche, deren Fehler gemessen wird, an den Speichereingängen
liegt. Da die Speicherplättchen a 21 bis a 24 auf das Einlesen
eingestellt sind, wird das Fehlersignal auf diesen Speicher
platz geschrieben. Wenn die Signale EOS HOLD und END HOLD genau
zum selben Zeitpunkt ankommen, wird dasselbe Fehlersignal für
diese Facettenfläche auf den gewählten Speicherplatz geschrie
ben, das von dem gewählten Speicherplatz ausgelesen wurde.
Wenn sich ein Fehler ergibt, wird die Facettenfläche gemessen
und wird der Speicherplatz für diese Facettenfläche
gehalten.
Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, werden die Speicherplättchen
a 21 und a 23 gemeinsam dazu verwandt, ein 8-Bit-Fehlersignal zu
erzeugen, und werden die Speicherplättchen a 22 und a 24 gemeinsam
dazu verwandt, ein 8-Bit-Fehlersignal zu erzeugen. Die darge
stellte Speicheranordnung liefert 16 Wörter, die einem Fehler
signal für 16 Facettenflächen in den Speicherplättchen a 21 und
a 23 entsprechen sowie 16 Wörter, die einem Fehlersignal für
16 zusätzliche Facettenflächen in den Speicherplättchen a 22 und a 24
entsprechen. Aus der Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrich
tung in Fig. 4 ergibt sich, daß ein gewählter Speicherplatz
ein Fehlersignal aufweist, das an seinem Eingang liegt und in
den Speicher eingeschrieben ist. Um diese Information zu schützen,
wird das gewählte Speicherplättchen durch die Flip-Flopschaltung
a 18 b auf den Impuls der Signalfolge 1 an seinem Takteingang an
sprechend umgeschaltet. Das ist notwendig, da das System auf
den nächsten Speicherplatz übergehen soll und das vorliegende
Fehlersignal vom Intervallzähler nicht an den nächsten Speicher
platz geschrieben werden soll, der ein Speicherplatz für eine
andere Facettenfläche ist. Die zweite Signalfolge, die vom
Zähler a 20 empfangen wird, taktsteuert den Zähler in einer Weise,
daß auf den nächsten Speicherplatz im gewählten Speicherpaar
zugegriffen werden kann. Das Ausgangssignal dieses Speicher
platzes entspricht dem Fehlersignal für die nächste Facetten
fläche. Anschließend tritt die Signalfolge 3 auf, die die
Speicherpuffer a 25 und a 30 so taktsteuert, daß die Information
R 0 bis R 7 für die nächste Facettenfläche aus dem Digital-Analog
wandler 50 ausgetaktet wird, so daß die Taktfrequenz des spannungs
gesteuerten Oszillators 10 geändert werden kann, wobei
die Information auch an den Eingängen der Intervallzähler a 16
und a 17 liegt. Die Signalfolge 1 legt das Signal NOT SOS an
der Rücksetzeingangsklemme der Flip-Flopschaltung a 18 b an die
Ausgangsklemme Q, um auf das Auslesen der Information umzuschalten,
wohingegen das Abtaststartsignal, das das inverse Signal des
Signales NOT SOS ist, den Speicher vom Auslesen auf das Ein
schreiben zurückstellt. Daher wird das nächste Zeitintervall ge
messen, wird das Ausgangssignal der Intervallzähler a 16 und a 17
an den nächsten zugreifbaren Speicherplatz gebracht, da der Speicher
auf das Einschreiben eingestellt ist und wird dann, wenn die
nächste Abtastzeile erzeugt wird, der dieser Facettenfläche zugehörige
Fehler über die Intervallzähler gemessen, wobei der gemessene
Fehler an dem Speicherplatz abgespeichert wird und der
Speicher auf das Auslesen umgestellt wird, so daß auf die
Information am nächsten Speicherplatz zugegriffen wird und diese
Information ausgelesen wird, woraufhin der Speicher wieder
auf das Schreiben umgestellt wird und dieser Vorgang fortlaufend
wiederholt wird, während sich der rotierende polygonale Körper
8 dreht.
In Fig. 6 ist ein vereinfachtes Zeitdiagramm für die logischen
Schaltbilder in den Fig. 3 bis 5 dargestellt.
Wenn die erste Facettenfläche des rotierenden polygonalen Körpers
8 bereits eine Abtastzeile quer über das für Laserlicht empfindliche
Medium abgetastet hat, wobei die in der Folge nächste
Facettenfläche als die Facettenfläche 2 bezeichnet wird, wird
die Zeitdfauer zwischen dem Ende der Abtastung für die erste
Facettenfläche, d. h. für die Facettenfläche 1, und zwischen dem
Beginn der Abtastung für die Facettenfläche 2 ausgenutzt,
indem den Intervallzählern a 16 und a 17 das Fehlersignal eingegeben
wird, das an dem Speicherplatz gespeichert ist, der der
Facettenfläche 2 entspricht, wobei das Ausgangssignal der
Intervallzähler a 16 und a 17 am Anfang dem Fehlersignal für die
Facettenfläche 2 entspricht. Es sei angenommen, daß die Facettenfläche
2 mit dem Abtasten begonnen hat. Ob die Intervallzähler
a 16 und a 17 dazu gebracht werden, auf- oder abzuzählen, um
das Fehlersignal zu erhöhen oder herabzusetzen, hängt davon
ab, ob das Signal END HOLD oder das Signal EOS HOLD zuerst
erfaßt wird. Wenn der Oszillator 60 zu schnell läuft und das
Signal END HOLD zuerst ankommt, werden die Intervallzähler a 16
und a 17 dazu gebracht, aufzuzählen, bis das Signal EOS HOLD
ankommt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Oszillator 60 außer
Betrieb gesetzt, was anzeigt, daß das neue Fehlersignal am
Ausgang der Zähler a 16 und a 17 in Form der Bits W 0 bis W 7 auf
den entsprechenden Ausgangsleitungen erscheint. Das Fehler
signal W 0 bis W 7 liegt an den gewählten Speichern a 21 bis a 24 mit
direktem Zugriff und zum richtigen Zeitpunkt werden diese 8 Bits
des Fehlersignales an dem Speicherplatz für die Facettenfläche 2
des Speichers mit direktem Zugriff rückgespeichert. Der Speicher
wird dann auf den nächsten Speicherplatz weitergeschaltet, der
der Facettenfläche 3 entspricht, und anschließend tritt der
Fehler für die Facettenfläche 3 in Form der Bits R 0 bis R 7 an
den entsprechenden Ausgängen der Speicherpuffer a 25 und a 30 auf.
Dieser Vorgang wird fortlaufend für alle Facettenflächen wieder
holt, die den polygonal geformten Abtaster bilden. Wenn ein
Fehler gemacht wird, beispielsweise wenn das Ende einer Ab
tastung nicht ermittelt wird, würde ein falsches Fehlersignal
für diese Facettenfläche im Speicher gespeichert. Während der
nächsten Fehlerkorrektur für diese Facettenfläche wird jedoch
die Vorrichtung das gespeicherte Fehlersignal auf den richtigen
Wert bringen, was bedeutet, daß die Fehlerermittlung und die
erfindungsgemäße Vorrichtung selbstkorrigierend ist. Die lo
gischen Verknüpfungsglieder a 28 und a 29 in Fig. 5 arbeiten in
der folgenden Weise: Bei dem in der Zeichnung dargestellten
Speicheraufbau ist genügend Speicherplatz für 8 Bits von 32
Wörtern vorhanden, wobei die 32 Wörter 32 Facettenflächen ent
sprechen, wie es im Obigen dargestellt wurde. Wenn ein polygonaler
Körper mit 24 Facettenflächen verwandt wird, ist es erforderlich,
daß nach dem 24. Speicherplatz die Vorrichtung auf den Speicher
platz Null zurückkehrt und nicht auf den Speicherplatz 25 weiter
schaltet. Wenn ein Komparator a 29 einen Zählerstand erreicht,
der der Anzahl der polygonalen Facettenflächen entspricht, die
durch den Schalter a 28 bestimmt ist, bewirkt die logische
Schaltung zum Adressieren des Speichers, die die Flip-Flop
schaltungen a 19 a und a 19 b sowie den Zähler a 20 umfaßt, daß
der Speicher a 21 mit direktem Zugriff an dem Facettenflächen
speicherplatz 0 adressiert wird. Das erfolgt über ein Signal
am Ausgang des NAND-Gliedes a 6 c, das am Eingang CLR des Zählers
a 20 liegt. Nachdem das Signal EOS oder END empfangen ist, beginnt
die Arbeitsabfolge der Vorrichtung. Die erste Abfolge, nämlich
die Abfolge 1, schaltet den Speicher 40 mit direktem Zugriff
vom Schreiben auf das Lesen um, nachdem das Fehlerintervall ge
messen ist. Die Speicherplättchen a 21 bis a 24 sind so angeordnet,
daß dann, wenn die Plättchen a 21 und a 23 zum Auslesen der
Information ausgewählt sind, die vier Ausgänge des Plättchens
a 21 und des Plättchens a 22 am Speicherpuffer a 25 liegen, während
die vier Ausgänge vom Plättchen a 23 und vom Plättchen a 24 am
Speicherpuffer a 30 liegen. Für die zweiten 16 Speicherplätze
werden die Speicherplättchen a 22 und a 24 durch die logische
Schaltung zum Adressieren der Speicher ausgewählt und zum
Schreiben und Lesen der Information verwandt. Die Flip-Flop
schaltungen a 19 a und a 19 b schalten zwischen den beiden Speicher
paaren nach 16 Speicherplätzen um. Das heißt, daß am Anfang die
Speicherplättchen a 21 und a 23 ausgewählt sind, daß jedoch
am 17. Speicherplatz die Speicherplättchen a 22 und a 24
ausgewählt werden, indem ihre Plättchenwählleitungen CS ange
steuert werden.
Bevor die Signalfolge 1 ankommt, wird ein korrigiertes Fehler
signal W 0 bis W 7 an die passenden Eingangsleitungen der
Speicherplättchen a 21 und a 23 oder a 22 und a 24 gelegt. Dieses
Fehlersignal soll am Speicherplatz abgespeichert werden, der
der Facettenfläche entspricht, die gerade abgetastet hat, und
da die ausgewählten Speicherplättchen auf das Einschreiben der
Information eingestellt sind, wird diese Information an dem
gegebenen adressierten Speicherplatz abgespeichert. Wenn die
Signalfolge 1 ankommt, wird die Flip-Flopschaltung a 18 b taktge
steuert, und werden die gewählten Speicherplättchen auf das
Auslesen umgeschaltet, damit das Fehlersignal, das an dem
Speicherplatz für die gerade vorhergehende Facettenfläche abge
speichert ist, freigegeben wird. Die Signalfolge 2 tritt an
schließend auf und liegt an den logischen Blöcken A 19 b und a 20,
die die Speicherplättchen auf den in der Reihenfolge nächsten
Speicherplatz für die nächste kommende Facettenfläche umschalten
bzw. die Speicheradressen ändern, wobei deren Fehlersignal am
Eingang der Speicherpuffer a 25 und a 30 liegt. Die Signalfolge 3
taktsteuert die Speicherpuffer a 25 und a 30, der die Fehler
information für die nächste Facettenfläche an die Leitungen
R 0 bis R 7 legt und in der in Fig. 2 dargestellten Weise mit dem
Digital-Analogwandler 50 und gleichfalls mit den Intervall
zählern a 16 und a 17 verbunden ist. Wenn die Vorrichtung voll
ständig betriebsbereit ist, sollte das Signal auf den Leitungen
R 0 bis R 7 immer dasselbe Signal sein, es sei denn, daß in der
logischen Schaltung ein Fehler auftritt, wobei die erfindungs
gemäße Vorrichtung sich selbst korrigiert. Da sich die Vor
richtung selbst korrigiert, wird es wenigstens eine vollständige
Umdrehung des polygonalen Abtasters 8 dauern, um ein richtiges
Facettenflächenfehlersignal zu liefern, das am passenden Speicher
platz abgespeichert wird.
Jedes Speicherplättchen ist in der dargestellten Weise in 16
Wörtern mit jeweils 4 Bits pro Wort organisiert. Durch die Ver
wendung der dargestellten logischen Einrichtung sind die Plättchen
jedoch so organisiert, daß sie 32 Wörter mit 8 Bits pro Wort
liefern. Im Speicher ist daher Platz für 32 Facettenflächen,
wie es im Obigen dargestellt wurde.
Der Zähler 20 ist so ausgebildet, daß er eine 4-Bit-Adresse dem
ausgewählten Speicherplättchen liefert, wobei diese Adresse
immer dann geändert wird, wenn die Signalfolge 2 empfangen wird.
Wenn der Zähler a 20 seinen Zählerstand erreicht hat und auf
Null zurückkehren will, ändern die Flip-Flopschaltungen a 19 a und
a 19 b die Plättchenwählleitungen. Dadurch kann der Zähler a 20
die Adresse für die zweiten 16 Wörter des Speichers in der Reihen
folge ändern, wobei jedes Wort 8 Bits umfaßt. Wenn der Zähler
a 20 wiederum seinen vollen Zählerstand erreicht, liefern die
Flip-Flopschaltungen a 19 a und a 19 b die passende Plättchenauswahl,
wodurch die ersten 16 mal 8 Bits des Speichers freigegeben werden.
Wie es im Obigen dargestellt wurde, wirken der Schalter a 28 und
das Verknüpfungsglied a 29 gemeinsam als ein Komparator, der
einen zugehörigen Schwellenwert aufweist und den Zähler a 20
auf Null zurücksetzt, wenn weniger als 32 Facettenflächen verwandt
werden, d. h. wenn weniger als das volle Komplement der
Speicherplätze benutzt wird. Wenn beispielsweise der polygonale
Körper 24 Facettenflächen hat, wird der Zähler a 20 auf Null
zurückgeführt, nachdem die 24. Facettenfläche ihre Abtastung
beendet hat. Diesbezüglich können Teile der in Fig. 5 dargestellten
logischen Schaltung fehlen, wenn nur wenige Facettenflächen
benutzt werden. Wenn nur 10 Facettenflächen benutzt
werden, können beispielsweise die logischen Bauelemente a 19 a,
a 19 b und zwei der Speicherplättchen, beispielsweise die
Plättchen a 22 und a 24, fehlen.
Claims (2)
1. Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Abtastlichtstrahl,
welcher entsprechend einer aufzuzeichnenden, als Bitfol
ge vorliegenden Information durch einen Modulator
modulierbar und durch einen Polygondrehspiegel über ein
Aufzeichnungsmedium hinweg zeilenförmig ablenkbar ist,
sowie mit einer Steuereinrichtung, durch die der
Modulator derart steuerbar ist, daß ein vorbestimmter
Abstand zwischen aufzuzeichnenden Bildelementen in
Abtastrichtung auf dem Aufzeichnungsmedium unabhängig
davon erhalten wird, welche Spiegelfläche des Polygon
spiegels den Abtastlichtstrahl jeweils ablenkt, dadurch
gekennzeichnet,
daß mit einer Vergleichseinrichtung (30, 32) für jeden Abtastvorgang der einzelnen Spiegelflächen der Differenzwert zwischen einer ersten, vorbestimmten An zahl von Taktimpulsen konstanter Frequenz und einer zweiten Anzahl dieser Taktimpulse bestimmbar ist, die während des Abtastens mit dem von der jeweiligen Spie gelfläche reflektierten Abtastlichtstrahl innerhalb eines Zeitintervalls (SOS-EOS) gezählt wird, das durch den zeitlichen Unterschied zwischen einem Abtastzeilenstartimpuls (SOS) und einem Abtast zeilenendimpuls (EOS) für eine Abtastzeile festgelegt ist,
daß für jede Spiegelfläche ein Speicher (44) zum Speichern des ihr jeweils zugeordneten Differenzwertes vorgesehen ist, und
daß die Steuereinrichtung für den Modulator (18) einen spannungsgesteuerten Oszillator (10) aufweist, mit dessen Ausgangssignalen die Bit-Information dem Abtastlichtstrahl mit der Frequenz des Oszillators (10) aufmodulierbar ist und an dessen Steuereingang ein von dem der jeweils abtastenden Spiegelfläche zugeordneten Differenzwert abgeleitetes Fehlersignal anlegbar ist, durch welches die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators (10) derart steuerbar ist, daß bei jeder Spiegelfläche das Verhältnis aus der Frequenz des Oszillators (10) und der Zeilenabtastgeschwindigkeit bei der jeweiligen Spiegelfläche konstant ist.
daß mit einer Vergleichseinrichtung (30, 32) für jeden Abtastvorgang der einzelnen Spiegelflächen der Differenzwert zwischen einer ersten, vorbestimmten An zahl von Taktimpulsen konstanter Frequenz und einer zweiten Anzahl dieser Taktimpulse bestimmbar ist, die während des Abtastens mit dem von der jeweiligen Spie gelfläche reflektierten Abtastlichtstrahl innerhalb eines Zeitintervalls (SOS-EOS) gezählt wird, das durch den zeitlichen Unterschied zwischen einem Abtastzeilenstartimpuls (SOS) und einem Abtast zeilenendimpuls (EOS) für eine Abtastzeile festgelegt ist,
daß für jede Spiegelfläche ein Speicher (44) zum Speichern des ihr jeweils zugeordneten Differenzwertes vorgesehen ist, und
daß die Steuereinrichtung für den Modulator (18) einen spannungsgesteuerten Oszillator (10) aufweist, mit dessen Ausgangssignalen die Bit-Information dem Abtastlichtstrahl mit der Frequenz des Oszillators (10) aufmodulierbar ist und an dessen Steuereingang ein von dem der jeweils abtastenden Spiegelfläche zugeordneten Differenzwert abgeleitetes Fehlersignal anlegbar ist, durch welches die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators (10) derart steuerbar ist, daß bei jeder Spiegelfläche das Verhältnis aus der Frequenz des Oszillators (10) und der Zeilenabtastgeschwindigkeit bei der jeweiligen Spiegelfläche konstant ist.
2. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der spannungsgesteuerte Oszillator
(10) bei einem Differenzwert von Null mit einer
vorbestimmten Frequenz schwingt.
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