DE3425179A1 - Mikrodefelektor-facetten-zielfolgeeinheit fuer ein abtastsystem - Google Patents

Description

Mikrodeflektor-Facetten-ZielfoIgeeinheit für ein Abtastsystem '

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Facetten-Zielfolgeeinheit zum Nachführen des auf die Facetten eines rotierenden Abtastbauteils einfallenden Strahles und betrifft insbesondere eine verbesserte Facetten-Zielfolgeeinheit in Form eines Mikrodeflektors (KIeinstablenkeinheit)·

Ein Hauptproblem, dem sich der Konstrukteur beim Entwickeln und Bauen eines hochauflösenden Hochgeschwindigkeitsrasterabtastausgabesystems (EOS- oder Raster Output Scanner System), das ein polygonales oder ein holographisches Abtastbauteil auf v/eist, mit Hilfe dessen der Abtaststrahl einen Bild- oder Aufnahmeträger überstreicht, gegenübersieht,. rührt von der Tatsache her, daß das Abtastbauteil mit hohen Geschwindigkeiten rotieren muß.

Dies belastet sowohl hinsichtlich der Materialfestigkeit das Abtastbauteil selbst als auch damit zusammenhängende Teile, also den Antriebsmotor und die Lagervorrichtung des Abtastbauteils, eine Belastung, die quadratisch sowohl mit dem Durchmesser als auch der Geschwindigkeit des Abtastbauteils wächst. Da die Geschwindigkeiten des Abtastbauteils normalerweise durch die Konstruktionsparameter der Anlage vorgegeben sind, bleibt dem Konstrukteur nur noch die Möglichkeit, den Durchmesser des Äbtastbauteils zu verringern, soll die Belastung des Abtastbauteils gesenkt werden.

Ein Verfahren, das zum Verringern der Größe des Abtastbauteils angewandt wird, ist das Facetten-Zielverfolgen. Beim Facetten-Zielverfolgen wird bei jeder Facette des Abtastbauteils die Position des einfallenden Strahles während des Rotierens des Abtastbauteils so verändert, daß der Strahl jeder Facette während eines Abtastzyklus'

folgt. Unter diesen Umständen brauchen die Facetten des Abtastbauteiles nur geringfügig größer zu sein, als die Ausdehnung des einfallenden Strahls, und die Abmessungen des Abtastbauteils können daher viel kleiner gewählt werden als dies bei Facetten von Abtastbauteilen der Fall ist, die entweder im Facetten-Unterfüllungsmodus ohne Durchführen einer Facetten-Zielverfolgung oder im Facetten-Überfüllungsmodus verwendet werden.

In einem Versuch, die vorstehend beschriebene Schwierigkeit 2U bewältigen, wurde bei einigen Systemen nach dem Stand der Technik eine kombinierte akustooptische Modulator-Deflektor-Einheit verwendet, um den einfallenden Strahl sowohl zu modulieren als auch nachzuführen. Werden jedoch diese beiden Funktionen einer einzigen Einheit zugewiesen, so ist es für gewöhnlich erforderlich, daß die Bandbreite des akustooptischen Modulator verdoppelt wird, v/odurch die Herstellung dieses Teils beträchtlich kompliziert und kostspielig wird. Zusätzlich dazu können bei einem kombinierten akustooptischen Modulator/Deflektor die neueren Diodenlaser oder Modulatoren mit totaler innerer Reflexion (TIE) nicht verwendet werden.

Die oben genannten Probleme werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Facetten-Zielfolgeeinheit vorgesehen ist, die zum Nachführen eines Strahls hoher Strahlungsintensität verwendet wird, um die Stelle, auf die.· der Strahl auf den Facetten eines rotierenden Abtastbsuteils einfällt, im wesentlichen konstant zu halten, wobei die Facetten-Zielfolgeeinheit eine Basis und an dieser 3asis einen elastischen, fingerähnlichen Fortsatz, aufweist, der zu der Basis hin- und von ihr wegbiegbar ist, wobei die äußere Oberfläche des fingerähnlichen Fortsatzes einen reflektierenden Werkstoff aufweist, um bei Anordnen der Facetten-Zielf'olgeeinheit in den Strahlengang den Strahl auf die Facetten eines Abtastbauteils

2SU reflektieren, und wobei sich der finger ähnliche Portsatz auf das Anlegen eines elektrischen Biegepotentials hin so auslenken läßt, daß die Stelle, auf die der reflektierte Strahl auf den Facetten des Abtastbauteils einfällt, durch Anlegen gesteuerter elektrischer Biegepotentiale an den fingerähnlichen Fortsatz gesteuert werden kann, wodurch der Strahl nachgeführt und die Stelle, auf die der Strahl auf den Facetten des-Abtastbauteils einfällt, im wesentlichen konstant gehalten werden kann.

Die Erfindung sieht ferner einen Drucker vor, der folgende Kombination aufweist: einen bewegbaren Datenträger; einen Strahl hoher Strahlungsintensität zum Aufzeichnen von Bildern auf den Datenträger auf eine Bildsignal-Eingabe hin; ein drehbares Abtastbauteil, das eine Mehrzahl von Facetten aufweist und so in den Strahlengang eingesetzt ist, daß der Strahl in Aufeinanderfolge· auf die Facetten einfällt, wodurch der Strahl wiederholt den Datenträger querverlaufend abtastet; eine Facetten-Zielfolgeeinheit zum Nachführen d,es Strahls, um die Stelle, auf die der Strahl auf den Facetten des Abtastbauteils einfällt, im wesentlichen konstant zu halten, wobei die Facetten-Zielfolgeeinheit eine Basis mit einem elastischen Fingerfortsatz aufweist, der in einem Abstand zu der Basis ein ungelagertes, freies Ende aufweist; einen reflektierenden Werkstoff an der äußeren Oberfläche des in dem Strahlengang befindlichen Fingers zum Reflektieren des Strahls auf die Facetten des Abtastbauteils, wobei ein Anlegen eines elektrischen Potentials zwischen dem reflektierenden Werkstoff und der Basis ein Auslenken, des freien Endes des Fingers bewirkt; eine Vorrichtung zum mit der Bewegung der Facetten des Abtastbauteils synchronisierten Steuern des elektrischen Potentials, um ein gesteuertes Auslenken des freien indes des Fingers zu gestatten und so den Strahl abzulenken und die Stelle, auf die der Strahl auf den Facetten des Abtastbauteils

einfällt, im wesentlichen konstant zu halten.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei zoigen:

Fig. Λ eine schematische Darstellung der Mikrodeflektor-Facetten-Zielfolgeeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, die bei einer Raster-Abtastvorrichtung des Typs ausgeführt ist, der einen Modulator mit totaler innerer Reflexion (TIR) und eine holographische Abtastscheibe aufweist,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung

der Art und Weise, mit der das Facetten-Zielverfolgen durch die in Fig. Λ dargestellte Facetten-Zielfolgeeinheit bewirkt wird,

Fig. 5 in. einer vergrößerten Darstellung eine Draufsicht auf den 3oden Einzelheiten, des in Fig. 1 dargestellten TIR-Modulators- für- die Abtastvorrichtung,

Fig. 4 in einer vergrößerten Schnittdarstellung der

Mikrodeflektor-Facetten-Zielfolgeeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung Einzelheiten des Aufbaus der Facetten-Zielfolgeeinheit,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die in Fig. 4 dargestellte Facetten-Zielfolgeeinheit und

Fig. 6 in einem Funktionsschaltbild ein Steuerungssystem zum Betreiben der Mikrodeflektor-Facetten-Zielfolgeeinhoit gemäß der vorliegenden Erfindung.

In der Zeichnung ist insbesondere in den Fig. 1 bis 3 ein Ausführungsbeispiel einer insgesamt mit der Bezugsziffer 1o bezeichneten Rasterabtastvorrichtung dargestellt, die den erfindungsgemäßen Mikrodeflektor aufweist. Die Rasterabtastvorrichtung 1o weist eine Abtastvorrichtung vom Typ einer Rasterabtastausgabevorrichtung (Raster Output Scanner oder ROS) auf, bei der ein Strahl 15 hoher Strahlungsintensität (nämlich Licht), der in Übereinstimmung mit Bildsignalen moduliert ist, querverlaufend einen Aufnahmeträger 13 abtastet, um den Aufnahmeträger mit einer Bildstruktur au belichten. Der Aufnahmeträger ist als photoleitend beschichtete xerographische Trommel 14 dargestellt, die (mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung) in Richtung eines Pfeils 16 zu Drehbewegungen veranlaßt wird. Es versteht sich jedoch, daß auch andere xerographische und auch nicht-xerographische Aufnahmeträger verwendet werden können, einschließlich photoleitend beschichteter xerographischer Bänder und Platten sowie auch einschließlich photoempfindlichen Films und beschichteten Papiers in Form von Bahnen oder beschnittenen Blättern eines Vorrats. In einem verallgemeinerten Fall sollte man sich daher den Aufnahmeträger 13 als einen photoempfindlichen Träger vorstellen, der belichtet wird, während er sich relativ zu dem Abtaststrahl 15-2 in einer Richtung quer zu den Zeilen oder in Richtung des Zeilenvorschubs vorwärtsbewegt .

Der Strahl 15 stammt aus einer geeigneten Quelle elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise einem Laser 21. Das durch den Laser 21 erzeugte kollidierte (parallele) Strahlenbündel 15 monochromatischer Strahlung fällt auf einen Modulator 12 ein, der das Strahlenbündel 15 in Übereinstimmung mit jeweils vorliegender, ihm in BiId-Signalen enthaltener zugeführter Information modifiziert.

Das modulierte Strahlenbündel 15-1 tritt durch eine tele-

zentrische teleskopische Strahlverbreiterungsvorrichtung 18 hindurch bis zu einer Facetten-Zeilfolgeeinheit 2o, verläuft von dieser Facetten-Zielfolgeeinheit 2o aus durch eine zweite teIezentrische teleskopische Strahl-Verbreiterungsvorrichtung 22 hindurch bis hin zu einem holographischen Abtastdeflektor (oder -ablenkvorrichtung) 24. Der von dem Deflektor 24 kommende Strahl wird durch eine Bildlinse 26 auf den Aufnahmeträger 15 fokussiert.

Der Modulator 12 gehört zu den Modulatoren mit totaler innerer Reflexion (TIR-Modulatoren) und weist eine elektrooptische Basis oder ein elektrooptisches Element 27 mit einer Mehrzahl von adressierbaren Elektroden 28, 28' auf, die aufeinanderfolgend quer über einen der wirksamen Ausdehnung des Strahlenbündels 15 vergleichbaren Bereich des elektrooptischen Elementes 27 hinweg verteilt sind. Die Elektroden weisen typischerweise eine Breite von 1 bis 3o /un auf und befinden sich an Mittellinien, die mehr oder weniger gleichmäßig beabstandet sind, so daß ein im allgemeinen einheitlicher Zwischenraumabstand von 1 bis 3° /&m zwischen den Elektroden vorliegt.

Das elektrooptische Element 27 weist beispielsweise einen LiNbO^-Kristall der Orientierung II (Y-Schnitt) auf, der an seinen Enden optisch polierte Eintritts- und Austrittsflachen 31, 32 und eine dazwischenliegende optisch polierte Fläche 33 aufweist. Die miteinander verzahnten Elektroden 28, 28' sind mit der reflektierenden Fläche 33 verbunden oder befinden sich zumindest in dichter Nachbarschaft zu ihr, um so die erzeugten elektrischen Randfelder in das elektrooptische Element 27 einzukoppeln. Die Elektroden 28, 28' sind durch Leitungen 29, 3o über ein geeignetes Potential V miteinander verbunden, wobei das Anlegen des Potentials V an die Elektroden 28, 28' in Abhängigkeit von dem Bildsignal-

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inhalt gesteuert ist.

Es versteht sich, daß das von dem Laser 21 kommende Strahlenbündel durch die Eintrittsfläche 31 hindurch in Bezug auf die reflektierende Fläche 33 unter einem streifenden Einfallswinkel in das elektrooptische Element 27 eintritt. Das Strahlenbündel 15 wird strichförmig (durch nichtdargestellte Vorrichtungen) auf ungefähr die Längsmittellinie der reflektierenden Fläche 33 fokussiert, wo es aufgrund totaler innerer Beflexion reflektiert wird und durch die Austrittsfläche 32 aus dem elektrooptischen Element 27 wieder austritt. Beim Hindurchtreten durch das elektrooptische Element 27 wird das Strahlenbündel 15 räumlich phasanfrontmoduliert in Abhängigkeit von dem Bildsignalinhalt.

Potentialdifferenzen zwischen den Elektroden 28, 28' erzeugen lokale elektrische Randfelder, die in einen Wechselwirkungsbereich 39 des elektrooptischen Elementes 27 eindringen und so in Sichtung der Breite des Viecbselwirkungsbereiches den Brechungsindex des Elementes variieren. Durchquert das Strahlenbündel 15 den Wechselwirkungsbereich 39, so wird daher seine Phasenfront in Abhängigkeit von dem angelegten Bildsignal räumlich moduliert.

Bei Betrieb im Braggschen Bereich (wie in Fig. 3 dargestellt), in welchem keine Phasenänderung auftritt, tritt Licht, das unter dem Braggschen Winkel Q^ in das elektrooptische Element 27 eintritt, ungebeugt als Strahl 15-0 nullter Ordnung wieder aus. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Strahl 15-o nullter Ordnung auf eine geeignete Blende 37 abgebildet. Ist über die Elektroden 28, 28' eine Spannung V angelegt, so tritt eine Phasenänderung auf und wird das Licht zu einem Strahl 15-1 erster Ordnung gebeugt, der - wie sich versteht - zum Belichten des Aufnahmeträgers 13

verwendet wird.

Zwar ist ein Braggscher Brechungsbereich dargestellt; es versteht sich für den Fachmann jedoch, daß das elektro-5 optische Element auch im Raman-Nath-Bereich betrieben werden kann. Es können auch andere, beispielsweise elektrooptische oder akustooptische Modulatortypen und dergleichen sowie Laserdioden vorgesehen sein. Und während zwar der Strahl 15-1 als Quelle für den Abtaststrahl 15-2 dient, kann stattdessen auch der Strahl 15-o nullter Ordnung verwendet werden. Unter solchen Umständen würde dann der Strahl 15-I erster Ordnung auf eine Blende 37 auftreffen.

Der Deflektor 24 umfaßt einen holographischen Deflektor mit einer im wesentlichen flachen Abtastscheibe 4-6, die an ihrem Außenumfang eine Mehrzahl von Gitterflächen oder Facetten 47 aufweist. Die vorzugsweise aus Glas gefertigte Abtastscheibe 46 wird mittels eines Motors 48 synchronisiert mit der Bewegung der Trommel 14 in Drehbewegungen versetzt. Vorzugsweise ist die Scheibe 46 so angeordnet, daß der Strahl 15-I erster Ordnung auf ihre Facetten unter einem Winkel von im wesentlichen 45 einfällt. Der von der Scheibe 46 abgegebene gebeugte Abtaststrahl 15-2 tritt unter einem Komplementärwinkel aus.

Es wurde hier zwar ein holographisches Abtastbauteil dargestellt und beschrieben, es können jedoch auch andere, beispielsweise polygonale Arten von Abtastbauteilen vorgesehen sein.

Der Strahl 15-1 erster Ordnung lauft über die Strahlverbreiterungsvorrichtungen 13, 22 und die Facetten-Zielfolgeeinheit 2o bis zu dem Deflektor 24, wobei die Strahlverbreiterungsvorrichtungen 18,. 22 dazu dienen, den Strahl 15-1 gesteuert so zu verbreitern, daß auf die Facetten 47 der Abtastscheibe 46 ein Strahl vorbestimm-

ter Fleckausdehnung einfällt. Wie sich noch deutlicher zeigen wird, dient die Facetten-Zielfolgeeinheit dazu, den auf die Facetten 47 der Abt a st scheibe 46 einfallenden Strahl 15-1 erster Ordnung so nachzuführen, daß der Strahlenfleck auf den Facetten 47 der Abtastscheibe 46 an einer vorbestimmten Stelle verbleibt. Der von den Facetten 47 der Abtastscheibe 46 reflektierte Strahl 15-1 erster Ordnung (hier als Abtaststrahl 15-2 bezeichnet) wird durch die Bildlinse 26 auf einen vorbestimmten Fleck in der der Oberfläche der Trommel 14 benachbarten Brennebene fokussiert.

Die Facetten-Zielfolgeeinheit 2o, vergl. insbesondere Fig. 4 und 5» gehört zu den Kikrodeflektor-Typen und weist einen elastischen Finger 5o auf, der vorzugsweise Siliziumdioxid 51 aufweist, das an der Oberfläche eines Siliziumscheibchens ("Wafer") 5^ geeignet, beispielsweise durch Aufdampfen, thermisches Oxidieren und dergleichen angebracht ist- Andere Werkstoffe, beispielsweise Silizium, Siliziumnitrid und dergleichen, können vorgesehen sein. An der äußeren Oberfläche des Fingers 5° ißt eine leitende, hochreflektierende, spiegelähnliche Seflexionsschicht 53» beispielsweise Chrom, vorgesehen. Ia Bereich des Scheibchens 5^ unterhalb des Fingers 5o ist eine Ausnehmung.oder ein Zwischenraun 55 unter dem Finger 5o ausgespart, wodurch das freie Ende des Fingers wie in Fig. 4 dargestellt ausgelenkt werden kann. Eine Leitung 6o zum Anlegen eines elektrischen Potentials an die leitende Schicht 53 ist an dem Finger 3o vorgesehen und eine gemeinsame oder Rückleitung salt deu: Sehe lachen 54 verbunden, wobei es sich versteht, daß bei Anlegen eines Biegepotentials (nachfolgend mit V (defX) bezeichnet)eine elektrostatische Kraft erzeugt wird, durch die der Finger 5° ausgelenkt oder gebogen wird.

Die für den elastischen Finger 5o sum Verfolgen einer Facette 47 des Deflektors 24 erforderliche Winkelablen-

kung θ ist gegeben durch die folgende Gleichung: (1) θ = D/2F, wobei

D gleich der Breite einer Facette 47 und F gleich der Brennweite der Teleskop-Objektivlinse 22 ist.

Bei einem begrenzten bzw. endlichen Beugungssystem hängt D mit dem Fleckdurchmesser S in der Bildebene über die folgende Gleichung zusammen:
(2) D = XF'/S, wobei

/t gleich der Wellenlänge des Lichts,

F'gleich der Brennweite der Sammellinse 26

und

S gleich dem Fleckdurchmesser ist. 15

Einsetzen von Gleichung (2) in Gleichung (1) ergibt die folgende Gleichung:

(3) φ = 2Θ »AF'/SF, wobei

φ der Nschführungswinkel ist. 20

Gleichung (3) liefert den Zusammenhang zwischen dem Kachführungswinke1 φ, der Größe der Facetten 47, den Brennweiten des Systems und der Ausdehnung des Bildflecks, was dazu verwendet werden kann, die zum Nachführen des Strahls 15-1 erforderlichen Betriebsparameter des Systems zu bestimmen.

Ein in Fig. 6 dargestellter, insgesamt mit der Bezugssiffer 65 bezeichneter Steuerschaltkreis ist vorgesehen, um über eine Leitung 6o Auslenk- oder Biegepotentiale an den Finger 5o der Mikrodeflektor-Facetten-Zielfolgeeinheit 2o synchronisiert mit der Drehbewegung der Abtastscheibe 46 und dem quer über den photoempfindlichen Aufnahmeträger 13 verlaufenden überstreichen des Abtaststrahls 15-2 anzulegen. Eine geeignet©-- Bildsignalquelle·, die beispielsweise einen (Daten-)Speicher, einen Hachrichtenkanal und dergleichen aufweisen kann, ist zusam-

men mit einem geeigneten Rasterpunkt- bzw« Pixel-Taktgeber 69 vorgesehen, wobei der letztere Taktimpulse zum Taktsteuern der von der Signalquelle 6? an den Modulator 12 abgegebenen Bildsignale liefert. 5

Ein Sensorpaar, beispielsweise ein Paar von Photozellen, hier als Abtastanfang- (Start-of-Scan-, SOS-) bzw. als Abtastende- (End-of-Scan-, EOS-)Sensoren 7o bzw. 71 bezeichnet, ist im Strahlengang des AbtastStrahls 15-2 vorgesehen, um den Anfang bzw. das Ende der Bildzeile auf dem photoempfindlichen Aufnahmeträger zu identifizieren.

Der von dem Taktgeber 69 abgegebene Taktimpuls wird über eine Taktleitung 72 der Bildsignalquelle 67 zugeführt und wird über einen 1/N-Zahler 74- äem Befehlsfolge- oder Adresszähler 75 für einen geeigneten, nicht-flüchtigen Speicher, hier im Ausführungsbeispiel als Festspeicher (read-only memory, ROM) 76 dargestellt, zugeführt. Die cLem Modulator 12 zugeführten Bildsignale werden, wie schon angegeben, durch die von dem Pixel-Taktgeber 69 an die Bildsignalq.uelle 67 abgegebenen Taktimpulse taktgesteuert. Der Modulator 12 moduliert seinerseits den Strahl 15 synchronisiert mit dem mittels des Deflektors 24 erfolgenden, quer über den Träger 13 verlaufenden Abtasten des Strahls 15-2. Das von dem EOS-Sensor 71 abgegebene Signal wird über eine Leitung 98 dem Rücksetzgatter des Zählers 75 zugeführt, um diesen 'Zähler 75 zur Vorbereitung des Beginns der nächsten Abtastzeile zurückzustellen.

Damit die Stelle des Flecks, auf die der Strahl 15-1 erster Ordnung auf den Facetten 47 der Abtastscheibe einfällt, während des gesamten Abtastvorgangs gesteuert werden kann, wird der Finger 5° durch ein hieran angelegtes Potential V (de-i'l) gesteuert gebogen oder ausgelenkt. Hierzu wird das Ausgangssignal des Festspeichers

76 einem geeigneten Digital-Analog-Wandleie (DA) 8o zugeführt. Das analoge Ausgangssignal des Wandlers 8o wird an einen Verstärker 81 abgegeben, der das Signal geeignet so verstärkt, daß ein zum Bewirken eines gesteuerten Biegens oder Auslenkens des Fingers 5o ausreichendes Potential V (defl) erzielt wird, wobei die Signalausgangsbuchse mit der Leitung 6o der Facetten-Zielfolgeeinheit 2o verbunden ist. Ein geeigneter Verzögerungsschaltkreis 85 ist dazu vorgesehen, es zu erraögliehen, daß die Dateneingabe in den Wandler 8o vor dem Erzeugen des Potentials V (defl) abgeschlossen ist. Es wurde hier zwar ein auf digitaler Grundlage beruhendes System näher erläutert, es versteht sich jedoch, daß stattdessen zum Anlegen gesteuerter Potentiale an den Pinger 5° auch eine rein analoge Steuerfunktionsbaugruppe verwendet werden kann.

Den Inhalt des Festspeichers (ROH) 76 erhält man in einem oder mehr Justier- oder Testläufen, in denen dasjenige Potential V (defl) bestimmt wird, das zum Biegen oder Auslenken des Fingers 5° um einen solchen Betrag erforderlich ist, daß der Strahl 15-1 auf der Facette 4-7 der Abtastscheibe 4-6 während des Abtastvorgangs zentriertgehalten ist. In Figur 2 sind die Eelativpositionen des Strahls 15-1 erster Ordnung zu Anfang (SOS), Mitte (Center of Scan, GOS) und Ende (EOS) des Abtastvorgangs in Bezug auf die Auslenkung des Fingers 5o der Facetten-Zielfolgeeinheit 2o dargestellt; es versteht sich dabei jedoch, dais die dargestellten Positionen Ieaiglich als Beispiel dienen sollen und nicht unbedingt die tatsächlichen Positionen des Strahls 15-1 widerspiegeln müssen.

Wird das in Leitung 6o dem Finger 5° der Facetten-Zielfolgeeinheit 2o zugeführte Biegepotential V (defl) abgeschaltet, so kehrt der Finger 5o> <3-^{e:c zu} Zwecken der-Erläuterung als freitragender Träger angesehen werden

kann, in seinen .unausgelenkten, in Fig. 4 gestrichelt dargestellten Ruhezustand zurück und ist bereit für die nächste Abtastzeile.

In einem Ausführungsbeispiel weist ein Finger 5o des beschriebenen Typs eine Länge L = 16o /wn, eine Breite W = 1oo /fcm, eine Dicke b = 2 /m und eine (Aussparungs-) Tiefe d = 5 fi& auf, wobei der Finger eine Eigenfrequenz von ungefahrt 73 kHz und einen Gütefaktor Q = 1,37 aufweist« Ein Biegepotential V (defl) von 51 Volt ergab eine maximale Auslenkung von ungefähr 5 Grad (in Fig. 4-mit durchgezogenen Linien dargestellt).

Der Pixel-Taktgeber 69 wird auf den durch den SOS-Detektor 7o erfolgenden Nachweis des AbtastStrahls 15-1 hin betätigt, vgl. insbesondere Fig. 1, 2 und 4- bis 6. Der von dem Taktgeber 69 abgegebene Taktimpuls betätigt die Bildsignalquelle 67 zur Ausgabe einer Zeile von Bildsignalen an den Modulator 12, der in Überein-Stimmung damit den Strahl 15 zum quer über den photoempfindlichen Träger verlaufende Schreiben einer Bildzeile moduliert. Gleichzeitig treiben von dem Pixel-Taktgeber abgegebene Taktimpulse den Zähler 75 an, der bei Erreichen vorbestimmter Zählerstände vorbestimmte Speicherplätze des Festspeichers 76 adressiert. Durch die daraus resultierenden, von dem Festspeicher 76 an den Digital-Analog-Wandler 8o abgegebenen Steuersignale werden dem Finger 5o der Facetten-Zielfolgeeinheit vorbestimmte Biegepotentiale V (defl) zugeführt. Jedes an den Finger 5o angelegte,vorbestimmte Biegepotential· bewirkt, daß der Finger 5o in einem vorbestimmten Ausmaß gebogen oder ausgelenkt wird (wovon in Fig. 2 der Zeichnung Beispiele dargestellt sind).

Wie schon beschrieben, reflektiert der Finger 5o den Abtaststrahl 15-1 erster Ordnung durch die 3ti\ahlverbreiterungsvorrichtung 22 hindurch auf die Facetten 4-7

der sich drehenden Abtastscheibe 46. Wird der Pinger gebogen oder ausgelenkt, so ändert sich die Stelle, an der der Abtaststrahl 15--1 auf eine Facette 47 der Abtastscheibe 47 einfällt so, daß die Position des Strahls 15-1 gegenüber der Facette der Abtastscheibe tatsächlich während der Bewegung der Facette so der Facette folgt, daß hierdurch die Stelle, an der der Abtaststrahl 15-1 auf die Facette einfällt, im wesentlichen zentriertgehalten ist.

Erreicht der Abtaststrahl 15-1 das Ende der Abtastzeile, so wird er durch den EC3-Sensor 71 nachgewiesen, und durch das von diesem Sensor 71 kommende Signal wird das Laufen des Pixel-Taktgebers 69 und das von der Sildsignalquelle 67 an den Modulator 12 erfolgende Eingeben von Bildsignalen beendet. Gleichzeitig wird durch das über die Leitung 93 kommende Signal des EOS-Sensors 71 der Zähler 75 zurückgestellt und die. Zuführung eines von dem Verstärker 81 kommenden Biegepotentials V (defl) an den Finger 5° beendet. Bei Abschalten des Biegepotentials kehrt der Finger 5o in die nicht-ausgelenkte Stellung zurück.

Die Erfindung wurde zwar anhand des dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben, sie ist jedoch nicht auf die erläuterten Einzelheiten beschränkt sondern umfaßt vielmehr auch die in den Rahmen der Patentansprüche fallenden Modifizierungen oder Änderungen.

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Claims (6)

DR. K. SCHUMANN, dpi. «s P. H. JAKOB QBi. ing DR G. BEZOLD. Of. o«r«« W MEISTER. OPti~G H. HILGERS. OPi. ing r- DR H. MEYER-PLATH. n>t. vr, XEROX CORPORATION Xerox Square Rochester, ITevj York 14644 Θοοομο^22 MAXIMILIANSTRASSe 58 USA P 18 893 10 Mikrodeflektor-Facetten-Zielfolgeeinheit für ein Abtastsystem Patentansprüche

1. Druckvorrichtung mit einem bewegbaren Aufnahmeträger, einem Strahl hoher Strahlungsintensität zum Aufzeichnen von Bildern auf den Aufnahmeträger in Abhängigkeit von Bildsignalen, und mit einem drehbaren Abtastbauteil, das eine Mehrzahl von Facetten aufweist und so in den Strahlengang des Strahls eingesetzt ist, daß der Strahl aufeinanderfolgend auf die Facetten des Abtastbauteils einfällt, wodurch der Strahl wiederholt querverlaufend den Aufnahmeträger abtastet, gekennzeichnet durch folgende Kombination: (a) eine Facetten-Zielfolgeeinheit (2o) zum Nachführen des Strahls (15-1), um die- Stelle, auf die der Strahl (15-1) auf den Facetten (47) des Abtastbauteils (46) einfällt, im wesentlichen festzuhalten, wobei die Facetten-Zielfolgeeinheit (2o)

- eine Basis (54),

- einen länglichen, elastischen Finger (5o) sm dieser Basis (54), der ein ungelagertes Ende nach Art eines freitragenden Trägers in einem Abstand.zu der Basis (54) aufweist, und

- an der äußeren Oberfläche des Fingers (5o) einen

reflektierenden Werkstoff (53) aufweist, wodurch ein Anlegen eines elektrischen Potentials über den reflektierenden Werkstoff (53) des Fingers (5o) und die Basis (54) ein Auslenken des ungelagerten freien Endes des Fingers (5o). bewirkt,

(b) Anordnen der Facetten-Zielfolgeeinheit (2o) auf eine solche Weise, daß die äußere Oberfläche des Fingers (5o) so im Strahlengang des Strahls (15-1) liegt, daß der reflektierende Werkstoff (53) des Fingers (5°) den Strahl (15-1) auf die Facetten (4-7) des drehbaren Abtastbauteils (4-6) reflektiert, und

(c) eine Vorrichtung (65) zum Steuern des elektrischen Potentials, um ein mit der Bewegung einer jeweili-

IB gen Facette (4-7) des Abtastbauteils (46) in Aufeinanderfolge synchronisiertes Auslenken des ungelagerten Endes des Fingers (5°) zu bewirken, um so den Strahl (15-1) abzulenken und die Stelle, an der der Strahl (15-1) auf den Facetten (4-7) des Abtastbauteils (46) einfällt, im wesentlichen konstant zu halten.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuervorrichtung

(65) eine Vorrichtung (75) zum Abschalten, des elektrischen Potentials zwischen Abtastvorgängen aufweist, so daß das ungelagerte Ende des Fingers (5o) vor dem nächsten Abtastvorgang in eine nicht-ausgelenkte Lage zurückkehren kann.

3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet', daß zum fortschreitenden Vergrößern der Auslenkung des ungelagerten Endes des Fingers (5o) das elektrische Potential durch die Steuervorrichtung (65) fortschreitend erhöht wird..

4. Facetten-Zielfolgeeinheit zum Nachführen eines

Strahls hoher Strahlungsintensität, um die Stelle, auf die der Strahl auf den Facetten eines rotierenden Abtastbauteils einfällt, im wesentlichen konstant zu halten, gekennzeichnet durch

(a) eine Basis (54),

(b) einen elastischen, fingerähnlichen Portsatz (5o) an dieser Basis, der zu der Basis (54) hin- und von ihr wegbiegbar ist, und

(c) einen reflektierenden Werkstoff (53), den die äuße-" 2?e Oberfläche des fingerähnlichen Fortsatzes (5o) aufweist, um bei. Anordnen der Facetten-Zielfolgeeinheit (2o) stromaufwärts des Abtastbauteils (46) in den Strahlengang den Strahl (15-1) auf die Facetten (4?) des Abtastbauteils (46) zu reflektieren,

wobei sich der fingerähnliche Portsatz (5o) in Abhängigkeit vom Anlegen eines elektrischen Biegepotentials hieran so auslenken läßt, daß die Stelle, auf die der reflektierte Strahl (15-1) auf den Pacetten (47) des Abtastbauteils (46) einfällt, durch Anlegen gesteuerter elektrischer Biegepotentiale an den fingerähnlichen Portsatz (5o) gesteuert werden kann und der Strahl (15-1) zum Konstanthalten der Stelle, auf die der Strahl (15-1) auf den Pacetten (47) des Abtastbauteils (46) einfällt, nachgeführt v/erden kann.

5. Facetten-Zielfolgeeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Werkstoff (55) eine elektrisch leitende Schicht aufweist und die Basis (54) aus einem relativ geringer leitenden Werkstoff besteht, wodurch bei Anlegen eines elektrischen Feldes hierüber eine ein Auslenken des fingerähnlichen Fortsatzes (5°) bewirkende elektrostatische Kraft erzeugt wird.

6. Facetten-Zielfolgeeinheit zum Nachführen eines Strahlshoher Strahlungsintensität, um die Stelle, auf

die der Strahl auf den Facetten eines rotierenden Abtastbauteils einfällt, im wesentlichen konstant zu halten, gekennzeichnet durch

(a) eine im wesentlichen rechtwinklige Basis (54), eine Aussparung (55) aufweist, und

(b) ein längliches, elastisches Reflektorteil (5o) Reflektieren des Strahls (15-1)> <las oberhalb der Aussparung (55) vorspringt, wobei es durch die Aussparung (55) ermöglicht ist, daß sich das Reflektorteil (5o) bei Anlegen eines elektrischen Potentials hieran so biegt, daß durch Anlegen gesteuerter elektrischer Potentiale an das Reflektorteil (5o) die Stelle, an der der Strahl (15-1) auf die Facetten (4?) des Abtastbauteils (46) einfällt, gleichzeitig mit dem 3ewegen der Facetten (A-?) verschoben werden kann, wodurch der Strahl (15-1) nachgeführt und an im wesentlichen konstanter Stelle auf den Facetten (47) des Abtastbauteils (46) gehalten ist»