專利名稱：用于校正偏轉(zhuǎn)光束位置誤差的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電子復制技術領域，涉及校正飛點激光掃描器中偏轉(zhuǎn)光束位置誤差的方法和裝置，該偏轉(zhuǎn)光束由至少帶一個鏡面的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，尤其是一個多面轉(zhuǎn)鏡來實現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的。
飛點激光掃描器在電子復制技術中用作對原件逐點和逐行掃描的輸入掃描器，或者用作記錄信息的輸出掃描器。在輸入掃描器中，借助于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)將一束光束逐點逐行掃過原件，透過原件或經(jīng)原件反射的掃描光在光電轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換成圖像信號。在輸出掃描器(記錄器)中，經(jīng)圖象信號光強調(diào)制過的光束借助于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)逐點逐行地輸送到記錄介質(zhì)上。原件或記錄介質(zhì)(以下稱作“圖面”)連續(xù)地或以步進方式垂直于偏轉(zhuǎn)光束的行方向運動。
為達到高的復制質(zhì)量，在對原件掃描和記錄時，必須保持光束偏轉(zhuǎn)高精度。換句話說，要求行距相等，以及圖面上的行起始位置和結(jié)束位置的連線精確地垂直于行方向。
由于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的幾何光學誤差在圖面上產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)光束的位置誤差，因而影響精度。
產(chǎn)生幾何光學誤差的原因，來自于如偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的制造公差和機械結(jié)構(gòu)上的缺陷。鏡面安裝得與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸不平行以及轉(zhuǎn)軸位置不穩(wěn)定會引起光束在垂直于行方向上的位置誤差，因而使圖面上的行距不相等。鏡面之間的相交角不等會引起行方向上的位置誤差，因而圖面上行起始點和結(jié)束點不同。其他的位置誤差可能由于鏡面不平而產(chǎn)生的。如果要求高精度和高復制質(zhì)量，那么由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)不均勻的角速度及由此而出現(xiàn)的行畸變所造成的位置誤差是特別有害的。
在歐洲專利局的專利說明書EP-B-0054170中已公開了一種在飛點激光掃描器中對用多面轉(zhuǎn)鏡型的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)進行偏轉(zhuǎn)的光束作校正的裝置。在此公知裝置中，在產(chǎn)生光束的激光器和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)之間設置了光束校正偏轉(zhuǎn)器來補償由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)所引起的光束位置誤差。在實際工作前的測量階段，測量光束位置誤差。產(chǎn)生用來操縱校正偏轉(zhuǎn)器的校正值，并在連續(xù)監(jiān)測位置誤差時改變此校正值，直到位置誤差被校正偏轉(zhuǎn)器補償為止。補償位置誤差所要求的校正值被存儲起來，在實際工作時，將該校正值與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動同步輸出，連續(xù)補償位置誤差。校正偏轉(zhuǎn)器是壓電驅(qū)動的擺動鏡或聲光偏轉(zhuǎn)器。
該公知裝置的缺點是要求設置一個附加的校正偏轉(zhuǎn)器來補償位置誤差，而且壓電驅(qū)動的擺動鏡或聲光偏轉(zhuǎn)器本身的誤差不能得到十分滿意的校正。例如壓電驅(qū)動的擺動鏡有一個非線性的滯后特性，而且因其質(zhì)量相當大，偏轉(zhuǎn)速度就受到限制。此外，壓電陶瓷隨溫度變化，且會老化，所以必須經(jīng)常對該裝置進行調(diào)整。
在聲光偏轉(zhuǎn)器中，其光學效率隨偏轉(zhuǎn)角發(fā)生不利的變化，而且聲光偏轉(zhuǎn)器僅允許小的束徑，因而其使用范圍受到限制。此外，這種聲光偏轉(zhuǎn)器的運行要求進行費用較大的頻率調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的任務是提供一種校正偏轉(zhuǎn)光束位置誤差的方法和裝置，該偏轉(zhuǎn)光束是由至少帶一個鏡面的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)逐點逐行傳送到圖面上，在該方法和裝置中，由于取消了附加校正偏轉(zhuǎn)器而避免了上述缺點，因此達到高的校正精度。
為解決上述任務，在校正偏轉(zhuǎn)光束位置誤差的方法中，由一個可垂直于出射光束方向移動的激光二極管產(chǎn)生光束;在實際工作之前，對偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的每個鏡面在圖面范圍內(nèi)對著行方向的多個測量點上測量該光束在行方向上的位置誤差(X位置誤差)和垂直于行方向的位置誤差(Y位置誤差);對偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的每個鏡面至少產(chǎn)生一個X校正值和一個Y校正值;激光二極管根據(jù)Y校正值移動，使投射到圖面上的光束在垂直于行方向作校正移動以便消除Y位置誤差;在檢測位置誤差同時，改變校正值，直到補償了位置誤差為止，并將補償所要求的校正值存儲起來;在實際工作時，將對各個鏡面測得和存儲的校正值與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)同步輸出，不斷地作誤差補償。
作為該方法的進一步改進，激光二極管根據(jù)X校正值作移動，使投射到圖面上的光束在行方向作校正移動，以便消除X位置誤差。
另一種改進是對那些用來在圖面上逐行記錄的光束由圖象信號進行光強調(diào)制，X位置誤差逐行用一個由X校正值控制的圖象信號飛越時間變化來校正。
另一種改進是對那些用來在圖面上逐行記錄的光束通過按讀出節(jié)拍從存儲器中讀出的圖象數(shù)據(jù)進行光強調(diào)制，X位置誤差用一個由X校正值控制的讀出節(jié)拍頻率變化來校正。
當然在上述方法中，對每個鏡面的這些校正值可用內(nèi)插法來求得校正函數(shù)。還可以采用多面轉(zhuǎn)鏡(多面棱鏡)來作為偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
在上述方法中，還可用一個帶有兩個垂直于行方向排列的光敏面的光電測量器件來測定Y位置誤差，對光敏面的光電流進行積分，再將積分的光電流相減求得Y位置誤差。可采用差分光電二極管來作為光電測量器件。
在上述方法中，X位置誤差可通過測量光束在測量點之間的飛越時間差來確定的。
還可在上述方法中將激光二極管外殼的溫度調(diào)節(jié)到一個常數(shù)值。
在上述方法中，該光束是由激光二極管進行光強調(diào)制的。
上述方法中，在移動激光二極管時，確定激光二極管的實際位置，并將其與校正值所對應的激光二極管額定位置相比較，根據(jù)比較時所確定的位置偏差來控制激光二極管的移動。在此方法中，還可將激光二極管產(chǎn)生的光束在激光二極管有用孔徑以外行出一束測量光束，激光二極管的實際位置是根據(jù)位置檢測器測得的測量光束位置來確定的。
為完成上述方法，采用的校正偏轉(zhuǎn)光束位置誤差的裝置包括一個用來產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)光束的激光二極管;一個安裝了該激光二極管的可移動滑板;一個設置在圖面平面內(nèi)的測量裝置，它具有多個沿行方向排列的、用來測量圖面偏轉(zhuǎn)光束偏差的測量器件;一個X測量級和一個Y測量級，它們與測量器件相連，用來從測得的偏差求得在行方向上的光束位置誤差(X位置誤差)和垂直于行方向上的光束位置誤差(Y位置誤差);一個X校正值發(fā)生器和一個Y校正值發(fā)生器，它們分別與X測量級、Y測量級以及測量器件相連通，用來產(chǎn)生、改變和存儲X校正值和Y校正值;一個被Y校正值控制的Y調(diào)整級，它與Y校正值發(fā)生器相連，并與滑板機械連接，用來移動滑板，以便使偏轉(zhuǎn)光束在垂直于行方向作校正移動，消除Y位置誤差;以及一個用來使校正值發(fā)生器發(fā)出的校正值與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)運動同步的裝置。
作為該裝置的進一步改進，該裝置還包括一個由X校正值控制的調(diào)整級，它與X校正值發(fā)生器相連，并且與滑板機械連接，用來移動滑板，以便使偏轉(zhuǎn)光束在行方向上作校正移動，消除X位置誤差。該裝置還可包括一個存儲圖象數(shù)據(jù)的數(shù)字存儲器;一個與數(shù)字存儲器和激光二極管相連的驅(qū)動級，根據(jù)圖象數(shù)據(jù)對激光二極管作光強調(diào)制;一個與數(shù)字存儲器和X校正值發(fā)生器相連的節(jié)拍發(fā)生器，用來產(chǎn)生數(shù)字存儲器的讀出節(jié)拍，該讀出節(jié)拍的頻率隨X校正值變化，用來消除X位置誤差。
上述裝置中，采用差分光電二極管來作為Y偏差的測量器件。
上述裝置中，還可在激光二極管的光束光路中設置一個透鏡，用來在激光二極管有用孔徑以外引出一束測量光束;一個位于測量光束光路中的位置檢測器，用來確定激光二極管的實際位置;至少設置一個比較器，其輸入端與位置檢測器以及兩個校正值發(fā)生器中的一個相連，其輸出端與兩個調(diào)整級中的一個相連。
在西德專利說明書DE-B-3445751中公開了一種使多個光束相對于給定光軸的位置不變的裝置，在該裝置中，光束由激光二極管產(chǎn)生，測量該光束的位置偏差，通過使激光二極管垂直于光束的光軸移動來調(diào)節(jié)所測得的位置偏差。該裝置要解決的任務是不同的。借助于該公知裝置，該光束位置是這樣來調(diào)節(jié)的，將光束聚焦成一點，使光束具有較高的功率，或者這樣來調(diào)節(jié)多個光束的位置，使它們之間彼此有相同的距離。但是該公知裝置不適用于用一個偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，尤其是用多面轉(zhuǎn)鏡來實現(xiàn)高精度地補償光束的位置誤差。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。


圖1給出用作平面式復制記錄儀的、帶位置誤差校正裝置的飛點激光掃描器的原理結(jié)構(gòu)圖。
圖2為另一種位置誤差校正裝置的實施例。
圖3為該位置誤差校正裝置的另一個最佳結(jié)構(gòu)。
圖4為又一種最佳結(jié)構(gòu)。
圖1描述了飛點激光掃描器的結(jié)構(gòu)原理，在此實施例中，該掃描器構(gòu)成一個平面式復制記錄儀，用作輸出掃描器。
激光二極管1，如日立公司生產(chǎn)的HL7801E型，產(chǎn)生一束光束2。該激光二極管1安裝在滑板3上，該滑板3能沿著兩個彼此垂直、且與出射光束2相垂直的方向4和5移動，X調(diào)整級6和Y調(diào)整級7包含了一個壓電驅(qū)動元件(壓電晶體堆，如Burleigh工廠生產(chǎn)的PZL 030型)和一個用來電控該驅(qū)動元件的高壓發(fā)生器，該驅(qū)動元件利用壓電效應產(chǎn)生一個與電控相關的長度變化。驅(qū)動元件以這樣的機械方式與滑板3相連，使驅(qū)動元件的長度變化轉(zhuǎn)移成滑板3沿著方向4和5作相應的運動，其運動量取決于由導線8和9輸送的X校正值和Y校正值。
電驅(qū)動級11產(chǎn)生的驅(qū)動電流經(jīng)導線10向激光二極管1供電。對記錄所需要的記錄數(shù)據(jù)儲存在數(shù)字存儲器12中，并將它們作為記錄信息從數(shù)字存儲器中調(diào)出，經(jīng)導線13輸送到驅(qū)動級11。在驅(qū)動級11中，激光二極管1的驅(qū)動電流根據(jù)輸入的記錄數(shù)據(jù)來進行調(diào)節(jié)，因此從激光二極管1射出的光束2受到了光強調(diào)制。
光強調(diào)制過的光束2經(jīng)過小孔光欄14后，截掉了寄生振蕩光束，再由透鏡15和16將光束2擴束，投射到有n個鏡面18的旋轉(zhuǎn)多面轉(zhuǎn)鏡17(多面棱鏡)上。與光束2的光軸相垂直的多面轉(zhuǎn)鏡17的轉(zhuǎn)軸19由電機20帶動，按箭頭所示方向作等角速運動。在平面式記錄介質(zhì)承載體22上設置了一個記錄介質(zhì)23，例如膠片型的。通過旋轉(zhuǎn)多面轉(zhuǎn)鏡17，由鏡面18反射、再經(jīng)頻率相位校正透鏡24聚焦于記錄介質(zhì)23上的光束2′沿行方向(記錄方向，X方向)連續(xù)掃過記錄介質(zhì)23。同時，平面式記錄介質(zhì)承載體22在垂直于行的方向作步進或連續(xù)送進(Y方向)。按這種方法通過多面轉(zhuǎn)鏡17偏轉(zhuǎn)的光束2′使記錄介質(zhì)23上彼此相鄰的行25受到光的照射。因為在所述實施例中的多面轉(zhuǎn)鏡17有n＝6個鏡面18，所以當轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)一圈，記錄六行。
一個設置在平面式記錄介質(zhì)承載體22外部、光束2′的掃描平面內(nèi)的光電脈沖發(fā)生器26在每個光束2′行掃描開始時，向?qū)Ь€17發(fā)出一個起始脈沖(TS)，在n＝6個鏡面18的情況轉(zhuǎn)鏡每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出六個起始脈沖(TS)。另一個脈沖發(fā)生器28與多面轉(zhuǎn)鏡17的轉(zhuǎn)軸19相連，轉(zhuǎn)鏡每轉(zhuǎn)一圈，向?qū)Ь€29發(fā)出一個結(jié)束脈沖(TE)。
如本說明書開始部分所描述那樣，鏡面18安裝得與多面鏡17的轉(zhuǎn)軸不平行以及轉(zhuǎn)軸19的位置不穩(wěn)定會使記錄光束2′在記錄介質(zhì)23上產(chǎn)生垂直于行方向的位置偏差，下面簡稱為Y位置誤差，結(jié)果使得行25之間的距離不等。
鏡面18相互之間的交角不等會使每行有不同的行起始點和行結(jié)束點。鏡面18的不平導致記錄光束2′在行方向上偏離其在該時刻應占的位置，即光束的角速度不均勻。下面該偏差稱為X位置誤差，結(jié)果使得行25內(nèi)部產(chǎn)生畸變。
好的記錄質(zhì)量要求行25在與行方向相垂直的理想線30處開始，結(jié)束于該理想線30的平行線31處，而且行距為常數(shù)。
為測量X位置誤差和Y位置誤差設置了一個測量裝置32。
補償X位置誤差的校正裝置有一個X測量級33，一個X校正值發(fā)生器34，以及一個由X調(diào)整級6和與其機械相連的滑板3組成的X校正機構(gòu)。
補償Y位置誤差的校正裝置有一個Y測量級35，一個Y校正值發(fā)生器36，以及一個相應的由Y調(diào)整級7和滑板3組成的Y校正機構(gòu)。
呈測量導軌型的測量裝置32在平面式記錄介質(zhì)承載體22的有用寬度內(nèi)有幾個用來確定光束在X方向和Y方向偏差的測量器件，這些測量器件依次沿著參考線37設置。本實施例中在三個測量點A、B、C處設置了三個測量器件32a、32b和32c。測量器件32a在行起始點區(qū)，測量器件32c在行結(jié)束點區(qū)，測量器件32b大約設置在行的中部。
測量裝置32是平面式記錄介質(zhì)承載體22的固定部件。僅用來測量位置誤差的測量裝置32可以固定在平面式記錄介質(zhì)承載體22上，也可以代替平面式記錄介質(zhì)承載體22移動到光路中。
在記錄前的測量階段測定位置誤差。在此階段，轉(zhuǎn)動多面轉(zhuǎn)鏡17，并將平面式記錄介質(zhì)承載體22沿Y方向移動到如圖1所示位置，使測量器件32a、32b和32c位于光束2′的掃描平面內(nèi)。為了測定X位置誤差，對光束2′測量脈沖發(fā)生器26和測量器件32a之間的飛越時間差(△t1)，測量器件32a和32b之間的飛越時間差(△t2)，以及測量器件32b和32c之間的飛越時間差(△t3)。在光束2′掃描過程中從脈沖發(fā)生器26和測量器件32a、32b和32c測得的脈沖通過導線27和導線38送到X測量級33，在那里進行差分測量。測得的時間差(△t1、△t2和△t3)轉(zhuǎn)移成多面轉(zhuǎn)鏡17每個鏡面18的三個測量值X＊A，X＊B和X＊C。
在沿著行方向的各個測量點A、B和C處由測量器件32a，32b和32c測得的Y位置誤差經(jīng)導線39傳至Y測量級35，并在那里轉(zhuǎn)換成多面轉(zhuǎn)鏡17每個鏡面18的三個測量值Y＊A，Y＊B和Y＊C。
緊接在測量階段后的校正階段，X校正值發(fā)生器34和Y校正值發(fā)生器36沿著要求校正的方向發(fā)出變化的三個校正值XA，XB和XC，以及YA，YB和YC，這些校正值連續(xù)地、且與位于光束2光路中的多面轉(zhuǎn)鏡17的鏡面18協(xié)調(diào)地經(jīng)導線8和9送至X調(diào)整級6和Y調(diào)整級7。調(diào)整級6和7根據(jù)X校正值發(fā)生器34和Y校正值發(fā)生器36輸出的校正值沿著方向4和5移動滑板3。因此，偏轉(zhuǎn)光束2′通過使激光二極管1沿箭頭4所示方向(行方向)移動而對其X位置誤差作了校正，通過使激光二極管1沿箭頭5所示方向(與行方向相垂直)移動而對其Y位置誤差作了校正。
以步進方式校正位置誤差，直到補償了測得的偏差為止。將得到的校正值存儲在相應的校正值發(fā)生器34和36中，在實際記錄階段再不斷輸送出來，繼續(xù)校正位置誤差。在記錄階段，起始脈沖(TS)在延遲級42中延遲一段時間，該時間相當于光束2′在脈沖發(fā)生器26和記錄介質(zhì)23上所希望的行起始點之間的飛越時間。節(jié)拍發(fā)生器43產(chǎn)生數(shù)字存儲器12的讀出節(jié)拍。每個延遲的起始脈沖(TS)觸發(fā)讀出節(jié)拍，這樣每一行的第一個圖象信息精確地在所希望的起始點讀出并記錄下來。
在歐洲專利局公開的專利說明書EP-B-0054170中較詳細地公開了測量裝置32，測量級33和35，以及校正值發(fā)生器34和36。該文件的圖2描述了測量裝置32和Y測量級35的實施例，圖4描述了X測量級33的實施例，圖5描述了X校正值發(fā)生器34以及完全相同結(jié)構(gòu)的Y校正值發(fā)生器36的實施例。
在一個改善校正精度的改進結(jié)構(gòu)中，X校正值發(fā)生器34和Y校正值發(fā)生器36各有一個內(nèi)插級，在該內(nèi)插級中對多面轉(zhuǎn)鏡17每個鏡面18將每組三個校正值XA、XB和XC或YA、YB和YC通過線性內(nèi)插構(gòu)成一個校正函數(shù)X＝f(x)或Y＝f(y)，此處的(x)是在一個鏡面內(nèi)偏轉(zhuǎn)光束2′所走過的路程。用此方法，對偏轉(zhuǎn)光束2′每一聚焦點確定一個校正值，并在每個鏡面18內(nèi)連續(xù)進行誤差校正，因此，特別是對鏡面不平所引起的誤差得到了補償，達到高的精度。
圖1的校正裝置中，既補償了X位置誤差，又補償了Y位置誤差。若對校正裝置作些改進，使其在需要時僅對X位置誤差或僅對Y位置誤差進行校正，也屬于本發(fā)明的范圍。
圖1實施例中，飛點激光掃描器構(gòu)成平面式復制記錄儀。顯然，該飛點激光掃描器也能用于筒式復制記錄儀。這時，多面轉(zhuǎn)鏡17相對于該圓筒是這樣設置的，使偏轉(zhuǎn)光束2′沿著軸方向(行方向)傳送到圓筒表面。在測量階段，測量裝置32是這樣地設置在圓筒上，使參考線37沿軸向延伸。
圖2描述了圖1校正裝置的變型。與圖1的區(qū)別在于X位置誤差的校正不是通過沿箭頭4所示方向移動帶激光二極管1的滑板3來完成的，而是由數(shù)字存儲器12輸出相應的記錄數(shù)據(jù)來控制的。在該實施例中，去掉了X調(diào)整級6，從而滑板3的結(jié)構(gòu)相應地簡化了，因為它僅僅需要沿箭頭5方向作移動。
從X校正值發(fā)生器34輸出的X校正值現(xiàn)在經(jīng)導線8到達節(jié)拍發(fā)生器43，控制數(shù)字存儲器12的讀出節(jié)拍脈沖序列(TL)的頻率。該頻率控制是這樣實現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸出的時間間隔根據(jù)確定的光束2′的X位置誤差作變化，這樣X位置誤差通過縮短或加長這些行來得到補償。除了改變讀出節(jié)拍脈沖序列(TL)的頻率外，還可在數(shù)字存儲器12和驅(qū)動級11之間設置一個由X校正值控制的延遲級來完成。
圖3給出圖2校正裝置的一種改進結(jié)構(gòu)，以改善其校正精度。
Y調(diào)整級7中的壓電驅(qū)動元件有一個非線性特性，也就是說，電校正值及由該值而引起的驅(qū)動元件的長度變化(或滑板3的移動)之間的關系是非線性的。在校正階段作位置誤差校正時，驅(qū)動元件的非線性特征自動得到補償，而在工作階段，位置誤差校正是按照測量階段測得的校正值來完成的，不再重新測量其誤差，但驅(qū)動元件的非線性特性會受溫度影響或因老化而變化。在這種情況下，滑板3不能到達由校正值預先給定的額定位置，致使光束2′的誤差校正出現(xiàn)偏差，從而得到一個有缺陷的位置誤差校正。
由于上述原因，最好在圖3校正裝置中增添一個調(diào)節(jié)回路，借助于此調(diào)節(jié)回路，使滑板3以及激光二極管1的位置誤差得到自動調(diào)節(jié)。
為此，首先連續(xù)測量激光二極管1沿箭頭5方向的實際位置，也就是說，將激光二極管1發(fā)出的光在激光二極管1有效孔徑外部分出一股測試光束44，再借助于透鏡45聚焦于位置檢測器46上。位置檢測器46提供一個反映測得激光二極管1實際位置尺度的信號值，經(jīng)導線47送至比較器48。從Y校正值發(fā)生器36輸出的、表示激光二極管1額定位置尺度的校正值通過導線9送至比較器48。在比較器48中確定激光二極管1額定位置和實際位置間的位置偏差，并將此偏差信號經(jīng)導線9′送去控制Y調(diào)整級7。位置檢測器46例如可以是一個差分光電二極管。
這樣的調(diào)節(jié)回路當然也可設置在圖1所示校正裝置中的X校正值發(fā)生器34和X調(diào)整級6之間和/或Y校正值發(fā)生器36和Y調(diào)整級7之間。
借助于此調(diào)節(jié)回路，壓電驅(qū)動元件的溫度特性和老化性能得到了補償，因此，在此最佳方式中提高了位置誤差校正的精度，而不必經(jīng)常進行調(diào)準。
圖4還給出了另一種可用于圖1至圖3裝置中的改進結(jié)構(gòu)。
已經(jīng)證實，用調(diào)節(jié)激光二極管1外殼的溫度來提高校正精度是合適的。為此，在滑板3上設置了溫度傳感器50，滑板3與激光二極管1的外殼以能導熱的方式相連接。溫度傳感器50通過導線51將一個與測得溫度相關的信號送至溫度控制級52，該溫度控制級52產(chǎn)生一個相應的控制電流經(jīng)導線送至冷卻元件53(珀爾貼元件)。該固定的冷卻元件53經(jīng)一個柔軟的傳熱橋片54以能導熱的方式與運動的滑板3相連?？刂齐娏鞲鶕?jù)所要求的溫度變化冷卻或加熱冷卻元件53，熱量經(jīng)溫度傳熱橋片54傳至滑板3或從滑板3導出。
權(quán)利要求
1.一種校正偏轉(zhuǎn)光束位置誤差的方法，該偏轉(zhuǎn)光束是由至少帶一個鏡面的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)逐點逐行傳送到圖面上，該光束相對于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的行方向作橫向運動，其特征在于-由激光二極管產(chǎn)生光束，該激光二極管根據(jù)校正值垂直于出射光束方向移動；-在實際工作之前，在圖面范圍內(nèi)對著行方向的多個測量點上對偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的每個鏡面測量該光束在行方向上的位置誤差(X位置誤差)和垂直于行方向的位置誤差(Y位置誤差)；-對偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的每個鏡面至少產(chǎn)生一個X校正值和一個Y校正值；-激光二極管根據(jù)Y校正值移動，使投射到圖面上的光束在垂直于行方向作校正移動，以便消除Y位置誤差；-在檢測位置誤差同時，改變校正值，直到補償了位置誤差為止，再將補償所要求的校正值存儲起來；-在實際工作時，將對各個鏡面測得和存儲的校正值與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)同步輸出，不斷地作誤差補償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于激光二極管根據(jù)X校正值作移動，使投射到圖面上的光束在行方向作校正移動，以便消除X位置誤差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于-在圖面上逐行記錄的光束根據(jù)圖象信號作光強調(diào)制;-X位置誤差逐行用一個由X校正值控制的圖象信號飛越時間變化來校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于-在圖面上逐行記錄的光束通過按讀出節(jié)拍從存儲器中讀出的圖象數(shù)據(jù)進行光強調(diào)制;-X位置誤差用一個由X校正值控制的讀出節(jié)拍頻率變化來校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一個所述的方法，其特征在于對每個鏡面從這些分布的校正值用內(nèi)插法求得校正函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一個所述的方法，其特征在于采用多面轉(zhuǎn)鏡(多面棱鏡)來作為偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任何一個所述的方法，其特征在于-用一個帶有兩個垂直于行方向排列的光敏面的光電測量器件來測定Y位置誤差;-對光敏面的光電流進行積分，再將積分的光電流相減求得Y位置誤差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于采用一個差分光電二極管作為測量器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一個所述的方法，其特征在于X位置誤差是通過測量光束在測量點之間的飛越時間差來確定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任何一個所述的方法，其特征在于將激光二極管外殼的溫度調(diào)節(jié)到一個常數(shù)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任何一個所述的方法，其特征在于光束采用激光二極管進行光強調(diào)制。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任何一個所述的方法，其特征在于-在移動激光二極管時，確定該激光二極管的實際位置;-將實際位置與校正值所對應的激光二極管的額定位置進行比較;-根據(jù)比較時確定的位置偏差來控制激光二極管的移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于-將激光二極管產(chǎn)生的光束在激光二極管有用孔徑之外引出一束測量光束;-激光二極管的實際位置是根據(jù)一個位置檢測器測得的測量光束位置來確定的。
14.一種校正偏轉(zhuǎn)光束位置的裝置，該偏轉(zhuǎn)光束是由至少帶一個鏡面的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)逐點逐行傳送到圖面上，該光束相對于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的行方向作橫向運動，其特征在于-一個用來產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)光束的激光二極管[1];-一個裝有此激光二極管[1]的可移動滑板[3];-一個設置在圖面平面內(nèi)的測量裝置[32]，它具有多個沿行方向排列的、用來測量圖面偏傳光束偏差的測量器件[32a，32b，32c];-一個X測量級[33]和一個Y測量級[35]，它們與測量器件[32a，32b，32c]相連，用來從測得的偏差求得在行方向的光束位置誤差(X位置誤差)和垂直于行方向上的光束位置誤差(Y位置誤差);-一個X校正值發(fā)生器[34]和一個Y校正值發(fā)生器[36]，它們與X測量級[33]，Y測量級[35]以及與測量器件[32a，32b，32c]相連，用來產(chǎn)生、改變和存儲X校正值和Y校正值;-一個由Y校正值控制的Y調(diào)整級[7]，它與Y校正值發(fā)生器[36]相連，并與滑板[3]機械連接，用來移動滑板[3]，以便使偏轉(zhuǎn)光束在垂直于行方向作校正移動，消除Y位置誤差;-以及一個用來使校正值發(fā)生器[34，36]發(fā)出的校正值與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運動同步的裝置[26，28]。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于一個由X校正值控制的X調(diào)整級[6]，它與X校正值發(fā)生器[34]相連，并與滑板[3]機械連接，用來移動滑板[3]，以便使偏轉(zhuǎn)光束在行方向上作校正移動，消除X位置誤差。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用來在圖面上逐行記錄的裝置，其特征在于-一個存儲圖象數(shù)據(jù)的數(shù)字存儲器[12];-一個與數(shù)字存儲器[12]和激光二極管[1]相連的驅(qū)動級[11]，根據(jù)圖象數(shù)據(jù)對激光二極管[1]作光強調(diào)制;-一個與數(shù)字存儲器[12]和X校正值發(fā)生器[34]相連的的節(jié)拍發(fā)生器[43]，用來產(chǎn)生數(shù)字存儲器[12]的讀出節(jié)拍，該讀出節(jié)拍的頻率隨X校正值變化，用來消除X位置誤差。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任何一個所述的裝置，其特征在于測量Y偏差的測量器件[32a，32b，32c]是差分光電二極管。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任何一個所述的裝置，其特征在于-一個設置在激光二極管[1]光束光路中的透鏡[45]，用來在激光二極管[1]有用孔徑以外引出一束測量光束;-一個位于測量光束光路中的位置檢測器[46]，用來確定激光二極管[1]的實際位置;-至少設置一個比較器[48]，其輸入端與位置檢測器[46]以及兩個校正值發(fā)生器[34，36]中的一個相連，其輸出端與兩個調(diào)整級[6，7]中的一個相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種校正偏轉(zhuǎn)光束位置誤差的方法和裝置，由激光二極管(1)產(chǎn)生光束(2)，由帶鏡面(18)的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(17)偏轉(zhuǎn)，送到圖面(23)上。實際工作前，由測量點(32a，32b，32c)對各鏡面測量該光束沿行方向的X位置誤差及相垂直的Y位置誤差。對每個鏡面產(chǎn)生X校正值和Y校正值。激光二極管根據(jù)校正值作校正移動，消除位置誤差。檢測位置誤差時，改變校正值，直到補償位置誤差為止。將此校正值存儲起來，實際工作時，將這些校正值與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運動同步輸出，作誤差補償。
文檔編號G02B26/10GK1053299SQ9011034
公開日1991年7月24日 申請日期1990年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月5日
發(fā)明者托馬斯·澤連卡 申請人:魯?shù)婪颉ず諣柟W博士股份公司