DE4430236A1 - Optischer Abtaster - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Abtaster, der mit einem Ablenkelement arbeitet und bei dem die Abtastposition korrigiert werden kann.

Bei einem bekannten optischen Ablenkelement zum Bewegen ab­ tastender Laserstrahlen bei der Abtastung beispielsweise eines lichtempfindlichen Körpers wird ein Spiegelpolygon oder ein Hologramm-Ablenkelement verwendet. Dieses ist üb­ licherweise eine Hologrammscheibe in Form einer dünnen, kreisrunden Platte. Die Hologrammscheibe hat mehrere Holo­ grammfacetten, die unter gleichmäßigen Abständen auf einem imaginären Kreis angeordnet sind, dessen Mitte auf der Mitte der Hologrammscheibe liegt, um die sie rotiert. Die Hologrammscheibe besteht aus einem Glas- oder Kunststoff­ substrat, auf dem eine dünne optische Kunststoffschicht mit einem vorbestimmten Muster beispielsweise durch Stanzen o.a. ausgebildet ist, wodurch eine optische, die Wellenfront ändernde Funktion entsteht, usw.

Die Anwendbarkeit der Hologrammscheibe beispielsweise bei einem Laserprinter wurde studiert. Es gibt aber dennoch keine genaue Analyse der schädlichen Einflüsse auf die Ab­ tastposition, die durch mögliche Deformationen der Holo­ grammscheibe erzeugt werden.

Es hat sich gezeigt, daß beim Auftreten einer Deformation der Hologrammscheibe ein Fehler der Abtastposition ent­ steht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Fehlerkorrektur der Abtastposition bei Deformation der Hologrammscheibe anzugeben. Eine solche Vorrichtung soll besonders zur Verwendung in Verbindung mit einem optischen Ablenkelement in einem optischen Abtaster geeignet sein.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 oder 4. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung zeichnet sich besonders dadurch aus, daß die Abtastperiode, in der das an den Hologrammfacetten der Hologrammscheibe abgelenkte Licht von dem ersten zu dem zweiten Referenzpunkt wandert, für jede Facette erfaßt wird, und daß die Ein-Aus-Frequenz der Lichtquelle entspre­ chend der für jede Facette erfaßten Abtastperiode verändert wird, so daß eine vorbestimmte Zahl von Ein-Aus-Operationen der Lichtquelle innerhalb einer vorbestimmten Periode er­ zeugt wird. Somit kann der Fehler der Abtastposition mit einer einfachen Konstruktion korrigiert werden.

Die Hologrammscheibe ist mit mehreren Hologrammfacetten versehen, die konzentrisch in Umfangsrichtung unter genauen gegenseitigen Abständen angeordnet sind. Daher können der zweite Referenzpunkt des an einer Hologrammfacette abge­ lenkten Abtastlichtes und der erste Referenzpunkt des an einer nachfolgenden Hologrammfacette abzulenken Abtastlich­ tes mit einem einzigen optischen Detektor erfaßt werden.

Die Abtastperiode für jede Hologrammfacette muß nicht mit dem Abtastzeitdetektor und der Frequenzänderung der Licht­ quelle für jede Hologrammfacette bei jeder Einwirkung von Abtastlicht auf die Facetten erfaßt werden. Beispielsweise wird die Erfassung der Abtastperiode nur bei Beginn der Drehung der Hologrammscheibe gemessen, und die entsprechend der Abtastperiode erhaltene Frequenz kann gespeichert wer­ den.

Die Erfindung eignet sich besonders vorteilhaft für einen optischen Abtaster mit einem Ablenkelement in Form eines drehbaren Hologramms, jedoch kann sie auch auf einen opti­ schen Abtaster mit einem drehbaren Spiegelpolygon o. ä. an­ gewendet werden, der mehrere sich drehende Facetten (Reflexionsflächen) hat.

Hierzu dient die in Anspruch 4 angegebene Lösung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen nä­ her erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Korrigieren der Abtastposition als Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 2 die Prinzipdarstellung eines optischen Abtasters mit Hologrammscheibe,

Fig. 3 die Darstellung eines Fehlers durch Kippen einer Hologrammscheibe,

Fig. 4 die Darstellung eines Fehlers durch Beulen einer Hologrammscheibe,

Fig. 5 die Darstellung eines Fehlers durch Verziehen einer Hologrammscheibe,

Fig. 6 die Darstellungen von Fehlern durch Neigen einer Hologrammscheibe in Umfangsrichtung um einen Win­ kel ΔΨ,

Fig. 7 die Darstellungen von Fehlern durch Neigen einer Hologrammscheibe in radialer Richtung um einen Winkel ΔR,

Fig. 8 die Darstellung eines Winkelfehlers ΔΨ durch Kippen einer Hologrammscheibe um einen Winkel ΔR,

Fig. 9 die Darstellung eines Fehlers einer Abtastposition durch eine Umfangsveränderung der Hologrammscheibe infolge Kippens,

Fig. 10 die Darstellungen eines Fehlers einer Abtastposi­ tion durch Umfangsveränderung einer Hologramm­ scheibe infolge Verziehens,

Fig. 11 die Darstellungen eines Fehlers der Abtastposition durch radiale Veränderung einer Hologrammscheibe infolge Kippens,

Fig. 12 die Darstellungen eines Fehlers der Abtastposition durch radiale Veränderung einer Hologrammscheibe infolge Verziehens,

Fig. 13 das Prinzip zur Korrektur der Abtastposition nach der Erfindung,

Fig. 14 die schematische Darstellung eines optischen De­ tektors zum Erfassen von Licht, das durch einen ersten Referenzpunkt zum Einleiten der Abtastung, einen Zwischen-Referenzpunkt und einen zweiten Referenzpunkt für das Ende der Abtastung fällt,

Fig. 15 die grafische Darstellung der Messung eines Feh­ lers der Abtastposition,

Fig. 16 die grafische Darstellung der Messung eines Fehlers der Abtastposition, wenn diese nach der Er­ findung korrigiert ist, und

Fig. 17 die grafische Darstellung der Messung eines Feh­ lers der Abtastposition, wenn diese nach der Er­ findung korrigiert ist.

In Fig. 1 und 2 ist das Grundkonzept eines optischen Abta­ sters mit Hologrammscheibe (Abtastscheibe) 11 dargestellt. Die Abtastscheibe 11 hat mehrere, im vorliegenden Fall sechs Hologrammfacetten 12, die in Umfangsrichtung angeord­ net sind. Sie sind als Flächen 1 bis 6 zu bezeichnen. Die von einem Laser 13 abgegebenen Laserstrahlen werden ent­ sprechend aufzuzeichnenden Daten ein- und ausgeschaltet, mit einer Sammeloptik 14 gesammelt und mit den Hologramm­ facetten 12 der Abtastscheibe 11 abgelenkt, wenn diese sich um ihre Mitte dreht. Die Laserstrahlen werden dadurch auf eine Aufzeichnungsfläche (lichtempfindliche Trommel) 17 über eine Abbildungsoptik 15 und einen Spiegel 16 konver­ giert. Im Idealfall beginnen und enden die auf die Auf­ zeichnungsfläche 17 über die Hologrammfacetten 12 aufzu­ zeichnenden Linien an ein und demselben Start- und End­ punkt. In der Praxis kann jedoch ein Fehler der Abtastposi­ tion infolge möglicher Deformation der Abtastscheibe 11, d. h. einer Abweichung der Abtastscheibe 11 von einer idea­ len Ebene, auftreten.

Im folgenden werden Fehler der Abtastposition diskutiert, die durch die Verformung der Abtastscheibe 11 entstehen können.

Drei Arten der Verformung der Abtastscheibe 11 können vorausgesetzt werden, das in Fig. 3 gezeigte Kippen, das in Fig. 4 gezeigte Beulen, und das in Fig. 5 gezeigte Verziehen. Das Kippen ist eine Neigung der kreisrunden Abtastscheibe 11 ohne Deformation relativ zur Rotationsachse 11s. Genauer gesagt, ist das Kippen keine Deformation der kreisrunden Scheibe 11, sondern eine der Ursachen des Fehlers, und deshalb wird das Kippen hier auch als Deformation bezeichnet. Das Beulen betrifft eine rotationssymmetrische Verformung gegenüber der Rotationsachse 11s. Das Verziehen ist eine Verformung ohne Rotationssymmetrie. Durch diese Verformungen treten Fehler der Einfallsposition und des Einfallswinkels der Laser­ strahlen an der Abtastscheibe 11 auf, wodurch Jitter oder Fluktuationen des abgelenkten Bildes erscheinen.

Es sei angenommen, daß Δz der Positionsfehler in Höhenrich­ tung ist, daß ΔR der Winkelfehler (radiale Ablenkung) in Hilfsabtastrichtung (radiale Richtung der Abtastscheibe) ist, daß ΔΨ der Winkelfehler (Umfangsablenkung) in der Hauptabtastrichtung (Umfangsrichtung der Abtastscheibe) ist, und daß Φ (0 bis 2π) die Winkelposition der Abtastscheibe ist. Dann werden die drei Fehler als Funktion von Φ angegeben, wie es in Fig. 3 bis 5 jeweils dargestellt ist.

Wie Fig. 4 zeigt, ist der Fehler (Beulen) unabhängig von dem Wert für Φ konstant, da es sich um eine rotationssymme­ trische Verformung handelt. Der Fehlerbetrag ist für alle Hologrammfacetten 12 derselbe, so daß kein Jitter des Bildes stattfindet.

Fig. 6 zeigt den Abtastjitter durch den Fehler ΔΨ, Fig. 7 zeigt den Abtastjitter durch die Fehler ΔR und Δz. Die Feh­ ler ΔR und Δz treten gleichzeitig auf, sie werden durch den Fehler ΔR repräsentiert. In Fig. 6 und 7 entsprechen die Kurven 1 und 2 den jeweiligen Flächenzahlen der Facetten 12. Obwohl sechs Facetten (Flächenzahlen) beim dargestell­ ten Ausführungsbeispiel vorhanden sind, zeigen Fig. 6 und 7 nur zwei (die erste und die zweite Fläche).

In Fig. 6 und 7 zeigen die oberen Figuren ein Abtastfehler­ verhältnis, das sich aus den obengenannten Fehlern be­ stimmt. Die Abszisse gibt die Bildhöhe (Zeichenlänge, z. B. -108 mm bis 108 mm) an, die Ordinate das Abtastfehlerverhältnis L (%). Die durchgezogene Linie stellt Konstruktionswerte dar, die gestrichelte Linie Werte, die sich durch Fehler ergeben. Das Abtastfehlerverhältnis L erfüllt folgende Gleichung:

L = {(x-x₀)/x₀}·100%

hierin ist x₀ die ideale Bildhöhe (Abtastposition) als Funk­ tion von fR und x die tatsächliche Bildhöhe (Abtastposition).

Die zweiten Darstellungen in Fig. 6 und 7 zeigen den Unter­ schied der Abtastverhältnisse (auf der Grundlage von ΔΨ und ΔR), dargestellt durch die durchgezogenen Linien und ge­ strichelten Linien in den ersten Figuren, d. h. die Varia­ tion der Abtastfehlerverhältnisse. In den zweiten Figuren wird vorausgesetzt, daß für ΔΨ (Bewegung in Richtung Ψ) ΔL ∼x und für ΔR (Bewegung in Richtung R) ΔL ∼ x² ist. Der Zusammenhang zwischen ΔL und x hängt von dem zu verwendenden optischen System ab. Allgemein ist ΔL für ΔΨ eine ungerade Funktion von x und für ΔR eine gerade Funk­ tion von x. Wenn die Werte ΔΨ und ΔL für jede Hologramm­ facette 12 unterschiedlich sind, ergeben sich für jede Hologrammfacette unterschiedliche Steigungen der Kurven und daher unterschiedliche Entwicklungen der quadratischen Funktionen.

Die dritten Figuren in Fig. 6 und 7 zeigen den tatsächli­ chen Fehler Δx (Ordinate) der Abtastposition. Da Δx = x·ΔL ist, gilt Δx∼x² für ΔΨ und Δx ∼ x³ für ΔR.

Die dritten Figuren zeigen den tatsächlichen Fehler Δx mit Bezugnahme auf die Mitte der Facette 12, jedoch beginnen in der Praxis die Bilddaten an ihrer Kante. Die vierten Figu­ ren (unterste Figuren) in Fig. 6 und 7 zeigen den tatsäch­ lichen Fehler Δx so eingestellt, daß der Beginn der Bildda­ ten an der Kante der Facette 12 kompensiert wird.

In der obigen Beschreibung der Fig. 6 und 7 wird vorausge­ setzt, daß die Werte von Δ und ΔR in jeder Hologrammfacet­ te 12 konstant sind. In der Praxis ändern sich diese Werte jedoch über jede Hologrammfacette 12. Wenn die Änderung wie in Fig. 3 bis 5 gezeigt auftritt, ergibt sich die Änderung des tatsächlichen Fehlerverhältnisses ΔL durch eine Multiplikation der Sinusfunktion in Fig. 3 und 5 mit ΔL in Fig. 6 und 7. Diese ist in der folgenden Tabelle 1 darge­ stellt.

Tabelle 1

darin ist Φ die Phase, die durch die folgende Gleichung für sechs Hologrammfacetten bestimmt wird:

Φ = Φ₀ + 600 (m-1) + Δ (x/108)

dabei ist Φ₀ die Konstante, welche die Position der ersten Facette in Umfangsrichtung der Abtastscheibe bestimmt,
m = 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 (Angabe der Richtung, d. h. des Phasenwinkels der sechs Hologrammfacetten abhängig von der Zahl der Hologrammfacetten),
Δ der Drehwinkel (60°×0,5×Abtastwirkungsgrad) der Ab­ tastscheibe 11 für die Halbabtastung,
x die Breite der Halbabtastung, die durch -108 x + 108 definiert ist.

Δ(x/108) ist die gesamte Abtastbreite normiert auf -1 bis +1.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel der Änderung AΨ einer jeden Hologrammfacette 12 durch das Kippen der Abtastscheibe. In Fig. 8 ist Φ₀=0, m=6 und der Abtastwirkungsgrad 75%.

In Fig. 9 und 10 sind Beispiele (Rechenergebnisse) von Feh­ lern durch ΔΨ dargestellt, wobei vorausgesetzt wird, daß die Beträge des Kippens und des Verziehens der Abtast­ scheibe 11 bei 35 mm gegenüber dem Drehmittelpunkt 30 µm betragen. Die Rechenergebnisse sind durch eine Fehlerkurve für die Bildhöhe (Abtastposition) auf jeder Facette und die größte Differenz der Fehler zwischen benachbarten Facetten für jede Bildhöhe dargestellt.

Fig. 11 und 12 zeigen Beispiele (Rechenergebnisse) von Feh­ lern durch ΔR, wobei vorausgesetzt wird, daß die Beträge des Kippens und des Verziehens der Abtastscheibe 11 beide durch eine Neigung von 0,1° angegeben sind.

Wie aus dem vorstehenden hervorgeht, verursacht die Verfor­ mung der Abtastscheibe 11 den Fehler der Abtastposition. Besonders der Einfluß des Abtastpositionsfehlers durch ΔΨ (Umfangsablenkung) wiegt schwerer als der Einfluß durch ΔR (radiale Ablenkung).

Die Erfindung soll eine Korrektur des Abtastpositionsfeh­ lers ermöglichen, der durch Verformung der Abtastscheibe 11 bei den Hologrammfacetten auftritt.

Fig. 13 zeigt das Prinzip der Erfindung. Wird vorausgesetzt, daß die Umdrehungszahl der Abtastscheibe 11 mit sechs Facetten, wie in Fig. 1 gezeigt, 6000 rpm beträgt und der Abtastwirkungsgrad 75% ist, so wird zum Abtasten der Facetten-Zeichenlänge L eine Zeit von 1,25 ms benötigt. Um die Rechnung zu vereinfachen, wird ausgesetzt, daß die Zei­ chenlänge 210 mm (L=210 mm) ist, und daß die Gesamtzahl der Punkte (Zahl der Bildelemente) innerhalb dieser Zeichen­ länge bei einem Drucker von 300 dpi (Punkte pro Inch) 2500 beträgt. Dann ist die Modulationsfrequenz f0 der Laser­ lichtquelle 13 (2500/2)11,25 ms=1,00 MHz.

In Fig. 13 sind bei (A) schematisch 2500 Punkte als Bild­ elemente innerhalb der Zeichenlänge (Breite) von 210 mm dargestellt, um ein Bild für 1,25 ms (Zeichenfrequenz = 1 MHz) zu zeichnen. Besteht ein Fehler der Abtastposition um einen Punkt (etwa 84 µm = 210 mm ÷ 2500) bei der Abtast­ scheibe 11, wie bei (B) gezeigt, wird der Zeitraum, in dem die Abtaststrahlen durch die optischen Fühler in einem Ab­ stand von 210 mm erfaßt werden angegeben durch (zur einfa­ cheren Rechnung wird hier angenommen, daß der Abstand zwi­ schen einem ersten Referenzpunkt für den Beginn der Abta­ stung und einem zweiten Referenzpunkt für das Ende der Ab­ tastung gleich der Zeichenlänge L, d. h. 210 mm ist):

1,25 msec×2499/2500 = 1,2495 msec

In der Praxis ist der erste Referenzpunkt (Startreferenzpunkt) vor einem Startpunkt angeordnet, bei dem die Abtastung beginnt, und der zweite Referenzpunkt (Endreferenzpunkt) ist hinter einem Endpunkt angeordnet, bei dem die Abtastung endet. In der Praxis ist nämlich der Abstand zwischen dem ersten Referenzpunkt und dem zweiten Referenzpunkt normalerweise länger als die Zeichenlänge L.

Wie aus vorstehendem hervorgeht, ergibt sich ein Fehler zwischen dem Konstruktionswert (1,25 ms) und dem berechne­ ten Wert (1,2495 ms).

Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Abtastperiode (vom ersten zum zweiten Referenzpunkt) erfaßt, so daß die Fre­ quenz der Laserlichtquelle 13, die entsprechend den Zei­ chendaten ein- und ausgeschaltet wird, sich entsprechend der so erfaßten einen Abtastzeit ändert, um den Fehler der Abtastposition zu korrigieren oder zu eliminieren.

Die Frequenz der Laserlichtquelle 13 wird nämlich geschal­ tet auf 1 MHZ×1,25/1,2495 msec = 1,0004 MHz.

Daher sind, wie in Fig. 13 bei (C) gezeigt, die 2500 Punkte oder Bildelemente innerhalb der Zeichenlänge von 210 mm enthalten, um den Abtastpositionsfehler zu korrigieren. Da der Betrag des Fehlers der Abtastposition infolge Deforma­ tion der Abtastscheibe 11 abhängig von den Facetten verän­ derlich ist, kann er durch Steuern der Modulationsfrequenz der Laserlichtquelle 13 so korrigiert werden, daß er für jede Facette für eine Abtastzeit eliminiert wird.

Die Erfindung kann bei einem optischen Abtaster mit mehre­ ren Facetten in ein und derselben Ebene, wie eine Holo­ grammscheibe, bei dem eine kontinuierliche Deformation in Umfangsrichtung auftritt, vorteilhafter angewendet werden als bei einem bisherigen Spiegelpolygon mit mehreren Spie­ gelfacetten, deren Flächen in unterschiedlichen Ebenen lie­ gen.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem optische Detektoren 21 und 22 an dem ersten und dem zweiten Referenzpunkt nahe der Aufzeichnungsfläche 17 angeordnet sind. Obwohl diese Detektoren unmittelbar hinter der Bild­ erzeugungsfläche (Zeichenfläche) des optischen Systems lie­ gen, ist dies nicht immer erforderlich. Beispielsweise kön­ nen die Detektoren von der Bilderzeugungsfläche weit ent­ fernt sein. Bei dieser Alternative sind ein oder mehrere Spiegel o.a. im optischen Strahlengang angeordnet, um das Strahlenbündel auf die optischen Detektoren umzulenken.

Die Ausgangssignale der optischen Detektoren 21 und 22 wer­ den einer Abtastzeiterfassung 23 zugeführt, die die Abtast­ zeit erfaßt, innerhalb der sich für jede Facette 12 das Ab­ tastlicht von dem ersten Detektor 21 zum zweiten Detektor 22 bewegt, abhängig von dem Taktsignal eines Taktgenerators 24. Eine Abtastzeit für jede Facette wird von der Abtast­ zeiterfassung 23 an eine Frequenzsteuerung 25 gegeben. Diese berechnet die Ein-Aus-Frequenzen H₂₁, H₂₂, H₂₃, H₂₄, H₂₅ und H₂₆ der Laserlichtquelle 13 auf der Grundlage der Abtastzeiten T₁, T₂, T₃, T₄, T₅ und T₆ für die sechs Holo­ grammfacetten 12. Die Ein-Aus-Frequenzen werden so be­ stimmt, daß eine vorbestimmte aufzuzeichnende Punktzahl möglichst genau auf eine vorbestimmte Zeichenlänge (Breite der Zeichenlinie) verteilt wird. Bei dem vorstehend be­ schriebenen Beispiel werden die Ein-Aus-Frequenzen so be­ stimmt, daß 2500 Punkte möglichst genau auf die Zeichen­ länge von 210 mm verteilt werden.

Eine Steuerschaltung 27 (LED-Steuerung) der Laserlichtquel­ le 13 verändert deren Emissionsfrequenz für die Facetten 12 in der durch die Frequenzsteuerung 25 vorgegebenen Weise. Wenn die Facetten 12 das Licht während der Drehung der Ab­ tastscheibe 11 empfangen, wird die Emissionsfrequenz der Lichtquelle 13 entsprechend der Facettenzahl geändert. Ein Speicher 26 speichert die Modulationsfrequenz, die für jede Facette 12 eingestellt ist, und gibt die Frequenzdaten an die Steuerschaltung 27.

Für einen Positionsfehler einschließlich der Deformation der Hologrammscheibe, der während der Lebensdauer der Holo­ grammscheibe konstant bleibt, muß die Wahl der Modulations­ frequenz für jede Facette nur einmal beispielsweise bei Be­ triebsbeginn der Hologrammscheibe ausgeführt werden. Die gewählte Modulationsfrequenz für jede Facette wird in dem Speicher 26 gespeichert. Wenn die Möglichkeit einer Verän­ derung des Positionsfehlers über der Zeit besteht, d. h. wenn beispielsweise der Grad der Deformation der Ab­ tastscheibe 11 aus Kunstharz abhängig von der Temperatur oder der Luftfeuchte usw. veränderlich ist, wird die Zeit für eine Abtastung einer jeden Facette unter einem geeigne­ ten Intervall erfaßt, um die optimale Modulationsfrequenz zu bestimmen, so daß die zuvor gespeicherten Modulations­ frequenzen im Speicher 26 erneuert und durch neue Werte er­ setzt werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem zwei optische Detektoren 21 und 22 an dem ersten und dem zweiten Referenzpunkt angeordnet sind, können ein oder mehrere Spiegel zur Strahlablenkung vorgesehen sein. Ein solcher Spiegel kann den normalerweise auf den zweiten Detektor 22 (oder den ersten Detektor 21) fallenden Strahl zum ersten Detektor 21 (oder zweiten Detektor 22) umlenken, so daß der zweite Detektor 22 (oder der erste Detektor 21) überflüssig ist.

Die Abtastscheibe 11 hat die Form einer ebenen Platte, und die Facetten 12 sind konzentrisch in Umfangsrichtung unter extrem kleinen gegenseitigen Abständen angeordnet. Da der Beginn eines Bildes und das Ende des vorherigen Bildes da­ durch sehr nahe benachbart sind, kann der erste Referenz­ punkt für eine Facette und der zweite Referenzpunkt für ei­ ne benachbarte Facette mit einem einzigen optischen Detek­ tor 21 oder 22 erfaßt werden. Ferner ist es auch möglich, eine Abtastperiode als die Zeit zu bestimmen, die zum Abta­ sten eines Bildes oder des Abstandes zwischen benachbarten Bildern nötig ist, da die Zeit zum Abtasten des Zwischen­ raumes so kurz ist.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Abtastperiode für eine Abtastung durch Erfassen des Durchgangs des Abtastlichtes an dem ersten und dem zweiten Referenzpunkt bestimmt, um damit die Ein-Aus-Frequenz der Lichtquelle für jede Facette zu bestimmen. Zur genaueren Steuerung ist es möglich, einen Zwischenpunkt zwischen den beiden Referenzpunkten zu bestimmen, so daß der Zeitablauf von dem ersten zum Zwischenreferenzpunkt und von diesem zum zweiten Referenzpunkt erfaßt wird, um die Ein-Aus-Frequenz der Lichtquelle für jede Halbabtastung zu verändern.

Eines der wichtigsten Merkmale der Erfindung besteht in der Erfassung der Abtastperiode für jede Facette zum Ändern der Ein-Aus-Frequenz der Lichtquelle für jede Facette entspre­ chend der so erfaßten Abtastzeit. Die Erfindung kann auch auf optische Abtaster mit einem Spiegelpolygon angewendet werden.

Fig. 14 zeigt ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der Er­ findung, bei dem ein einziger optischer Detektor das Ab­ tastlicht am ersten, zweiten und am Zwischenreferenzpunkt erfaßt. Drei Spiegel 31, 32 und 33 sind entsprechend den drei Referenzpunkten vor einer konjugierten Bilderzeugungs­ fläche 17′ angeordnet, die der Aufzeichnungsfläche 17 op­ tisch äquivalent ist. Die Spiegel sind unter vorbestimmten Winkeln geneigt, so daß die an ihnen reflektierten Strahlen auf den einzigen optischen Abtaster 34 fallen. Das in Fig. 14 gezeigte Ausführungsbeispiel kann auf eine Anordnung mit einem ersten und einem zweiten Referenzpunkt ohne den Zwi­ schenreferenzpunkt angewendet werden.

Fig. 15 zeigt ein Beispiel des Positionsfehlers, der sich durch Rechnung entsprechend der Messung der Verformung der Abtastscheibe 11 ergibt. Die Veränderung des Positionsfeh­ lers zwischen benachbarten Facetten beträgt maximal etwa 60 µm am Ende der Abtastlänge, was etwa einem Bildpunkt entspricht.

Fig. 16 und 17 zeigen die Variation des Positionsfehlers nach Korrektur gemäß der Erfindung. In Fig. 16 ist die Ein- Aus-Frequenz der Lichtquelle 13 für jede Facette innerhalb einer Abtastperiode konstant. In Fig. 17 ändert sich diese Frequenz für jede Facette mit jeder Halbabtastung.

In Fig. 15 bis 17 sind die an fünf Punkten innerhalb der Gesamtabtastlänge erhaltenen Fehler durch diese Punkte ver­ bindende Linien dargestellt. In der Praxis sind diese Lini­ en durch leicht gekrümmte Linien ersetzt. Wie Fig. 15 bis 17 zeigen, werden die an mehreren Punkten der Zeichenlinie, beispielsweise an den Enden oder Zwischenpunkten usw. der Zeichenlinie auftretenden Fehler mit einer Einrichtung nach der Erfindung korrigiert, nicht aber an allen Punkten der Zeichenlinie. Trotzdem werden die Fehler über die gesamte Zeichenlinie effektiv korrigiert oder wesentlich reduziert.

Obwohl die Erfindung hauptsächlich die Korrektur von Feh­ lern der Abtastposition durch Deformation der Abtastscheibe 11 betrifft, eignet sie sich in gleicher Weise zur Korrek­ tur von Fehlern der Abtastposition, die auf andere Gründe zurückzuführen sind, beispielsweise auf unregelmäßige Dreh­ zahl der Abtastscheibe 11 usw.

Die vorstehende Beschreibung ergibt, daß auch bei einer Verformung der Abtastscheibe gegenüber einer idealen Ebene die Fehler der Abtastposition effektiv korrigiert werden können. Ferner kann ein Abtastpositionsfehler bei einem normalen optischen Ablenkelement eines optischen Abtasters effektiv korrigiert werden.

Claims (6)

1. Optischer Abtaster mit einer entsprechend aufzuzeich­ nenden Daten ein- und auszuschaltenden Lichtquelle, mit einem Hologramm-Ablenkelement in Form einer drehbaren ebenen Hologrammscheibe, die an ihrer Umfangsfläche mehrere Hologrammfacetten hat, durch die das Licht der Lichtquelle fällt und bei Drehung der Hologrammscheibe eine Bildfläche abtastet, und mit einem optischen De­ tektor, der das Licht zumindest an einem ersten Refe­ renzpunkt, bei dem die Abtastung beginnt und einem zweiten Referenzpunkt, bei dem die Abtastung endet, er­ faßt, gekennzeichnet durch einen Abtastzeitdetektor, der eine Abtastperiode erfaßt, in der das an jeder Ho­ logrammfacette der Hologrammscheibe abgelenkte Licht von dem ersten zum zweiten Referenzpunkt wandert, und durch eine Frequenzsteuerung zum Variieren der Frequenz der Lichtquelle für jede Hologrammfacette entsprechend einer einheitlichen Abtastperiode für jede Hologramm­ facette, die mit dem Abtastzeitdetektor erfaßt wurde.

2. Abtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Referenzpunkte mit einem einzigen optischen Detektor erfaßt werden.

3. Abtaster nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Speicher zum Speichern von Frequenzdaten der Lichtquelle, die für jede Hologrammfacette zu verändern sind.

4. Optischer Abtaster mit einer Lichtquelle, die entspre­ chend aufzuzeichnenden Daten ein- und ausgeschaltet wird, mit einem drehbaren optischen Ablenkelement, das an seinem Umfang mit mehreren Reflexionsflächen zum Ab­ tasten einer Bildfläche mit dem Licht der Lichtquelle versehen ist, und mit einem optischen Detektor, der den Durchgang des Lichtes durch mindestens einen ersten Re­ ferenzpunkt für den Beginn einer Abtastung und einen zweiten Referenzpunkt für das Ende der Abtastung er­ faßt, gekennzeichnet durch einen Abtastzeitdetektor, der eine Abtastperiode erfaßt, in der das an jeder Re­ flexionsfläche abgelenkte Licht von dem ersten zum zweiten Referenzpunkt wandert, und durch eine Frequenz­ steuerung zum Verändern der Frequenz der Lichtquelle für jede Reflexionsfläche entsprechend einer einheitli­ chen Abtastperiode für jede Reflexionsfläche, die mit dem Abtastzeitdetektor erfaßt wurde.

5. Abtaster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Referenzpunkt des an der Reflexionsfläche abgelenkten Lichtes und der erste Referenzpunkt des an einer darauf folgenden Reflexionsfläche abgelenkten Lichtes mit einem einzigen optischen Detektor erfaßt werden.

6. Abtaster nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Speicher zum Speichern von Frequenzdaten der Lichtquel­ le, die für jede Reflexionsfläche zu verändern sind.