DE3146872A1

DE3146872A1 - Optischer drucker

Info

Publication number: DE3146872A1
Application number: DE19813146872
Authority: DE
Inventors: Albert Dr.rer.nat. 5100 Aachen Comberg
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1981-11-26
Filing date: 1981-11-26
Publication date: 1983-06-01
Also published as: GB2110829B; GB2110829A; JPS58105214A; US4564866A; FR2516864A1; FR2516864B1

Description

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PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH PHD 81-131

Optischer Drucker

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Drucker mit einer durch Information gesteuerten Lichtquelle, mit einem Spiegelsystem, das einen drehbaren Spiegel aufweist, und
mit einem aus Lichtleitfasern bestehenden Zirkular-Linear-Querschnittswandler, dessen lineare Anordnung der Lichtleitfaserenden gegenüber einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger angeordnet ist, und dessen zirkuläre Anordnung der Lichtleitfaserenden zentrisch um den drehbaren Spiegel angeordnet ist.

Aus der US-PS 37 70 910 ist es bekannt, eine Anordnung zur Aufzeichnung von Informationen zu verwenden, die aus einer Lichtquelle, einem drehbaren Spiegel und einem aus Lichtleitfasern bestehenden Zirkular-Linear-Querschnittswandler besteht. Hierbei sind die zirkulär angeordneten Lichtleitfaserenden parallel zur Drehachse des drehbaren Spiegels
angeordnet, und deren Stirnflächen sind derart angeschrägt, daß sie mit dem vom drehbaren Spiegel reflektierten Lichtstrahl einen Winkel von ungefähr 45° bilden. Dadurch wird lediglich ein Teil des Lichtes in die Lichtleitfasern eingekoppelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die optische Kopplung
zwischen Lichtquelle und Zirkular-Linear-Querschnittswandler zu verbessern, indem der auftretende Lichtverlust durch Reflexion an den Stirnflächen der Lichtleitfaserenden und durch Wiederaustritt aus den Lichtleitfasern aufgrund ungünstigen Auftreffens eines Teiles des eingekoppelten Lichtes auf den Lichtleitfasermantel vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das

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Spiegelsystem einen weiteren zum Zirkular-Linear-Querschnittswandler hin offenen kegelförmigen Spiegel aufweist, dessen Symmetrieachse mit einem von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahl deckungsgleich ist, daß die Symmetrieachse des kegelförmigen Spiegels mit der Drehachse des drehbaren Spiegels zusammenfällt, und daß der kegelförmige Spiegel den von der Lichtquelle kommenden und von dem drehbaren Spiegel reflektierten Lichtstrahl jeweils axial in die kreisförmig angeordneten Lichtleitfaserenden des Zirkular-Linear-Querschnittswandlers einkoppelt. Wesentlich ist somit, daß der Lichtstrahl durch mehrfache Ablenkung parallel zu den zirkulär angeordneten Lichtleitfaserenden in den Zirkular-Linear-Querschnittswandler eingekoppelt wird.

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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß der drehbare Spiegel als Rotorwelle eines Elektromotors mit plangeschliffener Stirnfläche ausgebildet ist. Ein derart ausgebildeter Spiegel ist einfach und billig herzustellen und vermeidet eine Vergrößerung des Trägheitsmomentes der Rotorwelle, so daß beim Einschalten des optischen Druckers kurze Hochlaufzeiten gewährleistet sind.

^ 25 In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sensor zur Erfassung der Stellung des drehbaren Spiegels vorgesehen, der mit der Steuerschaltung der Lichtquelle und mit einem Getriebe für den Aufzeichnungsträger elektrisch verbunden ist. Der Sensor liefert der Steuerschaltung der Lichtquelle und dem Getriebe für den Aufzeichnungsträger die für ein fehlerfreies Funktionieren des optischen Druckers, d.h. für einen synchronen Lauf des drehbaren Spiegels und des Aufzeichnungsträgers, notwendigen Impulse.

Die Ausgestaltung der Erfindung, daß die Lichtquelle als Laser ausgebildet ist, führt zu einer Bündelung des Licht-

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Strahles und erspart die ansonsten notwendigen Linsensysteme zur Bündelung des Lichtstrahles.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen optischen Drucker, bei dem die Lichtquelle

und der Zirkular-Linear-Querschnittswandler auf ίο derselben Seite des Spiegelsystems angeordnet sind,

Fig. 2 einen optischen Drucker, bei dem die Lichtquelle und der Zirkular-Linear-Querschnittswandler auf gegenüberliegenden Seiten des Spiegelsystems angeordnet sind.

In Fig. 1 ist eine Lichtquelle 1 dargestellt, die einen gebündelten Lichtstrahl 2 aussendet, der mit der Achse 3 deckungsgleich liegt. Die Lichtquelle 1 ist vorzugsweise als Laser ausgebildet und mit einer Steuerschaltung 4 elektrisch verbunden. Das Spiegelsystem 5 besteht aus einem drehbaren Spiegel 6, dessen Drehachse mit der Achse 3 deckungsgleich ist. Der drehbare Spiegel 6 ist dem Lichtstrahl 2 zugewandt und bildet mit diesem Lichtstrahl 2 einen Winkel von ungefähr 45°. Weiterhin weist das Spiegelsystem 5 einen kegelförmigen Spiegel 7 auf, dessen Symmetrieachse ebenfalls mit der Achse 3 deckungsgleich ist. Der Spiegel 7 ist im Gehäuse 5a des Spiegelsystems 5 ortsfest angeordnet, und kann beispielsweise als plangeschliffene und metallisierte Oberfläche einer aus dem Gehäuse 5a kegelförmig herausgefrästen Vertiefung ausgebildet sein. Der Spiegel 7 ist außerdem zu einem aus Lichtleitfasern bestehenden Zirkular-Linear-Querschnittswandler 8 hin offen angeordnet. Die zirkuläre Anordnung 9 des Zirkular-Linear-Querschnittswandlers 8 ist mit dem Spiegelsystem 5.

optisch gekoppelt. Mit einem ringförmigen, vorzugsweise aus Plastik bestehenden Aufsatz 5b ist die ringförmige An-

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Ordnung 9 des Zirkular-Linear-Querschnittswandlers 8 beispielsweise durch Eingießen mechanisch fest verbunden. Der ringförmige Aufsatz 5b ist mit dem Gehäuse 5a beispielsweise über einen Preßsitz mechanisch fest verbunden. Die lineare Anordnung 10 des Zirkular-Linear-Querschnittswandlers 8 ist gegenüber einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger 11 angeordnet. Der Aufzeichnungsträger 11 besteht aus einem trommeiförmigen Träger, dessen Oberfläche mit einer lichtempfindlichen Folie belegtet. Diese und weitere Ausbildungen eines lichtempfindlichen Aufzeichnungsträgers 11 sind allgemein bekannt und in den Figuren nicht detaillierter eingezeichnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umschließt der Zirkular-Linear-Querschnittswandler 8 die Lichtquelle 1 teilweise, so daß diese Anordnung der Einzelkomponenten des optischen Druckers eine kompakte Bauweise ergibt. Eine Lichtleitfaser 12 des Zirkular-Linear-Querschnittswandlers 8 ist mit einem Lichtempfänger 13 gekoppelt, der beispielsweise als Photodiode ausgebildet ist. Der Lichtempfänger 13 ist mit der Steuerschaltung 4 und einem Getriebe 14 für die Trommel des lichtempfindlichen Aufzeichnungsträgers 11 elektrisch verbunden.

Die Lichtquelle 1 wirft einen gebündelten Lichtstrahl 2 auf den drehbaren Spiegel 6. Dieser beispielsweise direkt als Rotorwelle eines Elektromotors 15 mit plangeschliffener Stirnfläche ausgebildeter Spiegel 6 reflektiert den Lichtstrahl 2, so daß dieser auf dem kegelförmigen Spiegel 7 auftrifft. Weitere Ausführungen eines drehbaren Spiegels 6, wie z.B. ein an einer dünnen Welle befestigter separater Spiegel, sind denkbar. Der kegelförmige Spiegel 7 reflek-. tiert den Lichtstrahl 2 ein weiteres Mal, so daß der Lichtstrahl 2 in die zirkuläre Anordnung 9 des Zirkular-Linear-Querschnittswandlers 8 nacheinander axial und parallel zu den zirkulär angeordneten Lichtleitfaserenden 9 eingekoppelt wird. Der eingekoppelte Lichtstrahl 2 tritt nun,

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wie mit 2' gekennzeichnet, jeweils aus dem zugeordneten linearen Lichtleitfaserende des Zirkular-Linear-Querschnittswandlers 8 aus, trifft auf den lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger 11, und belichtet auf diesem einen Rasterpunkt. Angesteuert wird die Lichtquelle 1 von der Steuerschaltung 4, die Vorrichtungen zur Eingabe, zur Speicherung und zum Lesen der Information aufweist, wie sie aus der technischen Datenverarbeitung bekannt sind. Weiterhin weist die Steuerschaltung 4 eine Schaltungskomponente auf, die die gelesenen Informationsimpulse in Ansteuerimpulse für die Lichtquelle 1 umwandelt, und die Intensität des Lichtstrahles (2, 2') entsprechend dem auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger 11 aufzuzeichnenden Bild steuert. Der Lichtempfänger 13 empfängt über die Lichtleitfaser 12 zweckmäßigerweise immer dann einen Lichtimpuls, wenn der Lichtstrahl 2¹ eine Rasterpunktlinie auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger 11 vollständig aufgezeichnet hat.

Der Lichtempfänger 13 ist mit der Steuerschaltung 4 elektrisch verbunden, so daß die von dem Lichtempfänger 13 ausgesandten elektrischen Impulse von der Steuerschaltung 4 zur Steuerung der Lichtquelle 1 verwendet werden können. Gleichzeitig ist der Lichtempfänger 13 mit dem Getriebe 14 elektrisch verbunden, so daß der photoempfindliche Aufzeichnungsträger 11 immer dann um eine Zeile weitergedreht wird, wenn der Lichtstrahl 2' auf dem photoempfindlichen Aufzeichnungsträger 11 eine vollständige Rasterpunktlinie belichtet hat, und der Lichtstrahl 2 in die Lichtleitfaser 12 eingekoppelt .wijrd. Somit ist bei konstanter Drehzahl der Welle 6 ein qualitativ hochwertiger optischer Druck gewährleistet.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen optischen Druckers dargestellt. Im Gegensatz zu Fig. 1 sind hierbei die Lichtquelle 1 und der Zirkular-Linear-Querschnittswandler 8 auf gegenüberliegenden Seiten des Spiegelsystems 5' angeordnet. Der Lichtstrahl 2

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wird einmal von dem drehbaren Spiegel 6 und ein zweites Mal von dem kegelförmigen Spiegel 7' abgelenkt und axialparallel zu den zirkulär angeordneten Lichtleitfaserenden in den Zirkular-Linear-Querschnittswandler 8 eingekoppelt. Die zirkuläre Anordnung 9 des Zirkular-Linear-Querschnittswandlers 8 ist beispielsweise durch Eingießen mit dem vorzugsweise aus Plastik bestehenden ringförmigen Teil 5'b mechanisch fest verbunden. Im Gegensatz zum Auführungsbeispiel nach Fig. 1 dient das ringförmige Teil 5'b außerdem als Halterung für den Elektromotor 15· Das ringförmige Teil 5'b ist mit dem Gehäuse 5'a des Spiegelsystems 5¹ über einen Preßsitz fest verbunden. Abgesehen von der zum drehbaren Spiegel 6 hin offenen Anordnung des kegelförmigen Spiegels 7' ist der Drucker nach Fig. 2 identisch mit dem in Fig. 1 abgebildeten Drucker.

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

Γ 1J Optischer Drucker mit einer durch Information gesteuerten Lichtquelle, mit einem Spiegelsystem, das einen drehbaren Spiegel aufweist, und mit einem aus Lichtleitfasern bestehenden Zirkular-Linear-Querschnittswandler, dessen lineare Anordnung der Lichtleitfaserenden gegenüber dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger angeordnet ist, und dessen zirkuläre Anordnung der Lichtleitfaserenden zentrisch um den drehbaren Spiegel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegelsystem (5, 5») einen weiteren zum Zirkular-Linear-Querschnittswandler (8) hin offenen kegelförmigen Spiegel (7, 7^f) aufweist, dessen Symmetrieachse (3) mit einem von der Lichtquelle (1) kommenden Lichtstrahl (2) deckungsgleich ist, daß die Symmetrieachse (3) des kegelförmigen Spiegels (7» 7¹) mit der Drehachse des drehbaren Spiegels (6) zusammenfällt, und daß der kegelförmige Spiegel {7, 7') den von der Lichtquelle (1) kommenden und von dem drehbaren Spiegel (6) reflektierten Lichtstrahl (2) jeweils axial in die kreisförmig angeordneten Lichtleitfaserenden (9) des Zirkular-Linear-Querschnittswandlers (8) einkoppelt.
2. Optischer Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Spiegel (6) als Rotorwelle eines Elektromotors (15) mit plangeschliffener Stirnfläche ausgebildet ist.
3. Optischer Drucker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (13) zur Erfassung der Stellung des drehbaren Spiegels (6) vorgesehen ist, der mit der Steuerschaltung (4) der Lichtquelle (1) und mit einem Getriebe (14) für den Aufzeichnungsträger (11) elektrisch verbunden ist.

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4. Optischer Drucker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (4) der Lichtquelle (1) eine Informationseingabevorrichtung, einen Informationsspeicher, eine Vorrichtung zum Lesen der gespeicherten Information und eine Vorrichtung zum Umwandeln der gelesenen Information in Ansteuerimpulse für eine Lichtquelle (1) aufweist.
5. Optischer Drucker nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) als Laser ausgebildet ist.
6. Optischer Drucker nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) und der Zirkular-Linear-Querschnittswandler (8) auf derselben Seite des Spiegelsystems (5) angeordnet sind.

7- Optischer Drucker nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) und der Zirkular-Linear-Querschnittswandler (8) auf gegenüberliegenden Seiten des Spiegelsystems (5¹) angeordnet sind.