Система синхронизации. Понятие синхроимпульса

Системы синхронизации и коррекции положений.

Системы синхронизации. При сканировании осуществля­ют синхронизацию положения лазерного луча в плоскости изоб­ражения с появлением электрических сигналов, управляющих интенсивностью света. Для этого следят за координатой скани­рующего луча и дискретно вырабатывают синхросигналы по мере прохождения лучом отрезков пути, равных или кратных величине, обратной разрешению. Необходимость в системах синхронизации возникает из-за непостоянства скорости движе­ния луча вдоль растровой строки вследствие неизбежных коле­баний электрического напряжения, управляющего оптико-ме­ханическим дефлектором, износа механических деталей, неточ­ностей в изготовлении отдельных поверхностей зеркальных многогранников и других причин.

В известных лазерных сканирующих устройствах синхрони­зация осуществляется в основном за счет определения положе­ния лазерного луча в ходе развертки растровой строки с помо­щью измерительных устройств, связанных с дефлектором или расположенных в плоскости изображения.

Этот способ реализуется применением систем отсчета синх­роимпульсов на основе шкал на растровых дисках и линейках, а также на основе лазерного интерферометра.

Рис. 12.1. Система отсчета синхроимпульсов на основе круговой шкалы

Сигналы синхронизации в системах отсчета с круговыми шкалами поступают от датчика, состоящего из двух соосно рас­положенных прозрачных дисков с несколькими группами не­прозрачных рисок (рис. 12.1). Один из дисков 2 закреплен на валу оптико-механического зеркального дефлектора 1 и враща­ется совместно с ним. Второй растровый диск 3 неподвижен. Число групп непрозрачных рисок 4 равно числу зеркальных гра­ней дефлектора. Синхроимпульсы создаются двумя парами светодиодов 5 и фототранзисторов 6, расположенных на двух диа­метрально противоположных сторонах дисков. Фокусирующий объектив обеспечивает равномерное движение лазерного луча вдоль строки сканирования, и поэтому, зная угловое перемеще­ние дефлектора, можно точно определить положение лазерного луча в плоскости изображения. Для запуска схемы синхрониза­ции применяется детектор начала строки сканирования.

Высокую точность позиционирования и синхронизации мо­жет обеспечить датчик, отслеживающий положение лазерного луча непосредственно в плоскости изображения. Таким датчи­ком служит растровая линейка - полоса прозрачного материа­ла, на которой нанесен растр из непрозрачных рисок.

Растровая линейка сканируется вспомогательным лазерным лучом синхронно с разверткой основного записывающего луча. Свет, прошедший сквозь линейку, собирается фотоприемником, и на выходе формирующей электронной схемы получаются син­хронизирующие импульсы. Частота растровых рисок на линейке определяется требуемым разрешением в горизонтальном на­правлении.

В качестве фотоприемника используется фотодиод, длина ак­тивной зоны которого равна длине растровой линейки. При ис­пользовании точечных фотоприемников световой луч, переме­щающийся по растровой линейке, сводится в неподвижную точ­ку с помощью эллиптического зеркала, установленного за рас­тровой линейкой. В одном из фокусов зеркала расположен фо­топриемник, а в другом - отражающая грань дефлектора.

Для сбора света, прошедшего линейку, может использовать­ся кварцевый параллелепипед, покрытый алюминием всюду, кроме торцов. Два фотоэлектрических умножителя, расположен­ные с торцов параллелепипеда, преобразуют световые сигналы в электрические.

Применение растровых линеек требует дополнительного луча, который создается либо делением основного луча на два, либо вторым лазером, что в обоих случаях значительно услож­няет оптическую систему скани­рующего устройства.